f5396fe04424c249bdf330795c5590c7d8ce2ce9
[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
3810         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_list_min(
3811                 __isl_take isl_pw_aff_list *list);
3812         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_list_max(
3813                 __isl_take isl_pw_aff_list *list);
3814
3815         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_coalesce(
3816                 __isl_take isl_pw_aff *pwqp);
3817
3818         __isl_give isl_aff *isl_aff_align_params(
3819                 __isl_take isl_aff *aff,
3820                 __isl_take isl_space *model);
3821         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_align_params(
3822                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3823                 __isl_take isl_space *model);
3824
3825         __isl_give isl_aff *isl_aff_project_domain_on_params(
3826                 __isl_take isl_aff *aff);
3827
3828         __isl_give isl_aff *isl_aff_gist_params(
3829                 __isl_take isl_aff *aff,
3830                 __isl_take isl_set *context);
3831         __isl_give isl_aff *isl_aff_gist(__isl_take isl_aff *aff,
3832                 __isl_take isl_set *context);
3833         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_gist_params(
3834                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3835                 __isl_take isl_set *context);
3836         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_gist(
3837                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3838                 __isl_take isl_set *context);
3839
3840         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_domain(
3841                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3842         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_intersect_domain(
3843                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3844                 __isl_take isl_set *set);
3845         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_intersect_params(
3846                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3847                 __isl_take isl_set *set);
3848
3849         __isl_give isl_aff *isl_aff_mul(__isl_take isl_aff *aff1,
3850                 __isl_take isl_aff *aff2);
3851         __isl_give isl_aff *isl_aff_div(__isl_take isl_aff *aff1,
3852                 __isl_take isl_aff *aff2);
3853         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_mul(
3854                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3855                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3856         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_div(
3857                 __isl_take isl_pw_aff *pa1,
3858                 __isl_take isl_pw_aff *pa2);
3859         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_tdiv_q(
3860                 __isl_take isl_pw_aff *pa1,
3861                 __isl_take isl_pw_aff *pa2);
3862         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_tdiv_r(
3863                 __isl_take isl_pw_aff *pa1,
3864                 __isl_take isl_pw_aff *pa2);
3865
3866 When multiplying two affine expressions, at least one of the two needs
3867 to be a constant.  Similarly, when dividing an affine expression by another,
3868 the second expression needs to be a constant.
3869 C<isl_pw_aff_tdiv_q> computes the quotient of an integer division with
3870 rounding towards zero.  C<isl_pw_aff_tdiv_r> computes the corresponding
3871 remainder.
3872
3873         #include <isl/aff.h>
3874         __isl_give isl_aff *isl_aff_pullback_multi_aff(
3875                 __isl_take isl_aff *aff,
3876                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3877         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_pullback_multi_aff(
3878                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3879                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3880         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_pullback_pw_multi_aff(
3881                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3882                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3883
3884 These functions precompose the input expression by the given
3885 C<isl_multi_aff> or C<isl_pw_multi_aff>.  In other words,
3886 the C<isl_multi_aff> or C<isl_pw_multi_aff> is plugged
3887 into the (piecewise) affine expression.
3888 Objects of type C<isl_multi_aff> are described in
3889 L</"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">.
3890
3891         #include <isl/aff.h>
3892         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_zero_basic_set(
3893                 __isl_take isl_aff *aff);
3894         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_neg_basic_set(
3895                 __isl_take isl_aff *aff);
3896         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_le_basic_set(
3897                 __isl_take isl_aff *aff1, __isl_take isl_aff *aff2);
3898         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_ge_basic_set(
3899                 __isl_take isl_aff *aff1, __isl_take isl_aff *aff2);
3900         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_eq_set(
3901                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3902                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3903         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_ne_set(
3904                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3905                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3906         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_le_set(
3907                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3908                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3909         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_lt_set(
3910                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3911                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3912         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_ge_set(
3913                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3914                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3915         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_gt_set(
3916                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3917                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3918
3919         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_eq_set(
3920                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3921                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3922         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_ne_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_le_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_lt_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_ge_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_gt_set(
3935                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3936                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3937
3938 The function C<isl_aff_neg_basic_set> returns a basic set
3939 containing those elements in the domain space
3940 of C<aff> where C<aff> is negative.
3941 The function C<isl_aff_ge_basic_set> returns a basic set
3942 containing those elements in the shared space
3943 of C<aff1> and C<aff2> where C<aff1> is greater than or equal to C<aff2>.
3944 The function C<isl_pw_aff_ge_set> returns a set
3945 containing those elements in the shared domain
3946 of C<pwaff1> and C<pwaff2> where C<pwaff1> is greater than or equal to C<pwaff2>.
3947 The functions operating on C<isl_pw_aff_list> apply the corresponding
3948 C<isl_pw_aff> function to each pair of elements in the two lists.
3949
3950         #include <isl/aff.h>
3951         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_nonneg_set(
3952                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3953         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_zero_set(
3954                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3955         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_non_zero_set(
3956                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3957
3958 The function C<isl_pw_aff_nonneg_set> returns a set
3959 containing those elements in the domain
3960 of C<pwaff> where C<pwaff> is non-negative.
3961
3962         #include <isl/aff.h>
3963         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_cond(
3964                 __isl_take isl_pw_aff *cond,
3965                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff_true,
3966                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff_false);
3967
3968 The function C<isl_pw_aff_cond> performs a conditional operator
3969 and returns an expression that is equal to C<pwaff_true>
3970 for elements where C<cond> is non-zero and equal to C<pwaff_false> for elements
3971 where C<cond> is zero.
3972
3973         #include <isl/aff.h>
3974         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_min(
3975                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3976                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3977         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_max(
3978                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3979                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3980         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_add(
3981                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3982                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3983
3984 The function C<isl_pw_aff_union_max> computes a piecewise quasi-affine
3985 expression with a domain that is the union of those of C<pwaff1> and
3986 C<pwaff2> and such that on each cell, the quasi-affine expression is
3987 the maximum of those of C<pwaff1> and C<pwaff2>.  If only one of
3988 C<pwaff1> or C<pwaff2> is defined on a given cell, then the
3989 associated expression is the defined one.
3990
3991 An expression can be read from input using
3992
3993         #include <isl/aff.h>
3994         __isl_give isl_aff *isl_aff_read_from_str(
3995                 isl_ctx *ctx, const char *str);
3996         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_read_from_str(
3997                 isl_ctx *ctx, const char *str);
3998
3999 An expression can be printed using
4000
4001         #include <isl/aff.h>
4002         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_aff(
4003                 __isl_take isl_printer *p, __isl_keep isl_aff *aff);
4004
4005         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_aff(
4006                 __isl_take isl_printer *p,
4007                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
4008
4009 =head2 Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions
4010
4011 An C<isl_multi_aff> object represents a sequence of
4012 zero or more affine expressions, all defined on the same domain space.
4013 Similarly, an C<isl_multi_pw_aff> object represents a sequence of
4014 zero or more piecewise affine expressions.
4015
4016 An C<isl_multi_aff> can be constructed from a single
4017 C<isl_aff> or an C<isl_aff_list> using the
4018 following functions.  Similarly for C<isl_multi_pw_aff>.
4019
4020         #include <isl/aff.h>
4021         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_from_aff(
4022                 __isl_take isl_aff *aff);
4023         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_from_pw_aff(
4024                 __isl_take isl_pw_aff *pa);
4025         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_from_aff_list(
4026                 __isl_take isl_space *space,
4027                 __isl_take isl_aff_list *list);
4028
4029 An empty piecewise multiple quasi affine expression (one with no cells),
4030 the zero piecewise multiple quasi affine expression (with value zero
4031 for each output dimension),
4032 a piecewise multiple quasi affine expression with a single cell (with
4033 either a universe or a specified domain) or
4034 a zero-dimensional piecewise multiple quasi affine expression
4035 on a given domain
4036 can be created using the following functions.
4037
4038         #include <isl/aff.h>
4039         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_empty(
4040                 __isl_take isl_space *space);
4041         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_zero(
4042                 __isl_take isl_space *space);
4043         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_zero(
4044                 __isl_take isl_space *space);
4045         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_identity(
4046                 __isl_take isl_space *space);
4047         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_identity(
4048                 __isl_take isl_space *space);
4049         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_identity(
4050                 __isl_take isl_space *space);
4051         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4052         isl_pw_multi_aff_from_multi_aff(
4053                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
4054         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_alloc(
4055                 __isl_take isl_set *set,
4056                 __isl_take isl_multi_aff *maff);
4057         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_domain(
4058                 __isl_take isl_set *set);
4059
4060         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4061         isl_union_pw_multi_aff_empty(
4062                 __isl_take isl_space *space);
4063         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4064         isl_union_pw_multi_aff_add_pw_multi_aff(
4065                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma,
4066                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
4067         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4068         isl_union_pw_multi_aff_from_domain(
4069                 __isl_take isl_union_set *uset);
4070
4071 A piecewise multiple quasi affine expression can also be initialized
4072 from an C<isl_set> or C<isl_map>, provided the C<isl_set> is a singleton
4073 and the C<isl_map> is single-valued.
4074 In case of a conversion from an C<isl_union_set> or an C<isl_union_map>
4075 to an C<isl_union_pw_multi_aff>, these properties need to hold in each space.
4076
4077         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_set(
4078                 __isl_take isl_set *set);
4079         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_map(
4080                 __isl_take isl_map *map);
4081
4082         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4083         isl_union_pw_multi_aff_from_union_set(
4084                 __isl_take isl_union_set *uset);
4085         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4086         isl_union_pw_multi_aff_from_union_map(
4087                 __isl_take isl_union_map *umap);
4088
4089 Multiple quasi affine expressions can be copied and freed using
4090
4091         #include <isl/aff.h>
4092         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_copy(
4093                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
4094         void *isl_multi_aff_free(__isl_take isl_multi_aff *maff);
4095
4096         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_copy(
4097                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
4098         void *isl_pw_multi_aff_free(
4099                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
4100
4101         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4102         isl_union_pw_multi_aff_copy(
4103                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
4104         void *isl_union_pw_multi_aff_free(
4105                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma);
4106
4107         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_copy(
4108                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
4109         void *isl_multi_pw_aff_free(
4110                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa);
4111
4112 The expression can be inspected using
4113
4114         #include <isl/aff.h>
4115         isl_ctx *isl_multi_aff_get_ctx(
4116                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
4117         isl_ctx *isl_pw_multi_aff_get_ctx(
4118                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
4119         isl_ctx *isl_union_pw_multi_aff_get_ctx(
4120                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
4121         isl_ctx *isl_multi_pw_aff_get_ctx(
4122                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
4123         unsigned isl_multi_aff_dim(__isl_keep isl_multi_aff *maff,
4124                 enum isl_dim_type type);
4125         unsigned isl_pw_multi_aff_dim(
4126                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4127                 enum isl_dim_type type);
4128         unsigned isl_multi_pw_aff_dim(
4129                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa,
4130                 enum isl_dim_type type);
4131         __isl_give isl_aff *isl_multi_aff_get_aff(
4132                 __isl_keep isl_multi_aff *multi, int pos);
4133         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_multi_aff_get_pw_aff(
4134                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma, int pos);
4135         __isl_give isl_pw_aff *isl_multi_pw_aff_get_pw_aff(
4136                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa, int pos);
4137         const char *isl_pw_multi_aff_get_dim_name(
4138                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4139                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
4140         __isl_give isl_id *isl_pw_multi_aff_get_dim_id(
4141                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4142                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
4143         const char *isl_multi_aff_get_tuple_name(
4144                 __isl_keep isl_multi_aff *multi,
4145                 enum isl_dim_type type);
4146         int isl_pw_multi_aff_has_tuple_name(
4147                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4148                 enum isl_dim_type type);
4149         const char *isl_pw_multi_aff_get_tuple_name(
4150                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4151                 enum isl_dim_type type);
4152         int isl_pw_multi_aff_has_tuple_id(
4153                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4154                 enum isl_dim_type type);
4155         __isl_give isl_id *isl_pw_multi_aff_get_tuple_id(
4156                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4157                 enum isl_dim_type type);
4158
4159         int isl_pw_multi_aff_foreach_piece(
4160                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4161                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4162                             __isl_take isl_multi_aff *maff,
4163                             void *user), void *user);
4164
4165         int isl_union_pw_multi_aff_foreach_pw_multi_aff(
4166                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma,
4167                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4168                             void *user), void *user);
4169
4170 It can be modified using
4171
4172         #include <isl/aff.h>
4173         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_aff(
4174                 __isl_take isl_multi_aff *multi, int pos,
4175                 __isl_take isl_aff *aff);
4176         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_set_pw_aff(
4177                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma, unsigned pos,
4178                 __isl_take isl_pw_aff *pa);
4179         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_dim_name(
4180                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4181                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
4182         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_tuple_name(
4183                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4184                 enum isl_dim_type type, const char *s);
4185         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_tuple_id(
4186                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4187                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
4188         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_set_tuple_id(
4189                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4190                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
4191
4192         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4193         isl_multi_pw_aff_set_dim_name(
4194                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4195                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
4196         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4197         isl_multi_pw_aff_set_tuple_name(
4198                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4199                 enum isl_dim_type type, const char *s);
4200
4201         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_insert_dims(
4202                 __isl_take isl_multi_aff *ma,
4203                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
4204         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_add_dims(
4205                 __isl_take isl_multi_aff *ma,
4206                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
4207         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_drop_dims(
4208                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4209                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
4210         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_drop_dims(
4211                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4212                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
4213
4214         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_insert_dims(
4215                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4216                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
4217         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_add_dims(
4218                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4219                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
4220
4221 To check whether two multiple affine expressions are
4222 obviously equal to each other, use
4223
4224         int isl_multi_aff_plain_is_equal(__isl_keep isl_multi_aff *maff1,
4225                 __isl_keep isl_multi_aff *maff2);
4226         int isl_pw_multi_aff_plain_is_equal(
4227                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma1,
4228                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma2);
4229
4230 Operations include
4231
4232         #include <isl/aff.h>
4233         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_union_lexmin(
4234                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4235                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4236         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_union_lexmax(
4237                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4238                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4239         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_add(
4240                 __isl_take isl_multi_aff *maff1,
4241                 __isl_take isl_multi_aff *maff2);
4242         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_add(
4243                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4244                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4245         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *isl_union_pw_multi_aff_add(
4246                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma1,
4247                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma2);
4248         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_union_add(
4249                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4250                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4251         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_sub(
4252                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4253                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4254         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_sub(
4255                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4256                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4257         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *isl_union_pw_multi_aff_sub(
4258                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma1,
4259                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma2);
4260
4261 C<isl_multi_aff_sub> subtracts the second argument from the first.
4262
4263         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_scale(
4264                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4265                 isl_int f);
4266         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_scale_val(
4267                 __isl_take isl_multi_aff *ma,
4268                 __isl_take isl_val *v);
4269         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_scale_val(
4270                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4271                 __isl_take isl_val *v);
4272         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_scale_val(
4273                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4274                 __isl_take isl_val *v);
4275         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_scale_vec(
4276                 __isl_take isl_multi_aff *ma,
4277                 __isl_take isl_vec *v);
4278         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_scale_vec(
4279                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4280                 __isl_take isl_vec *v);
4281         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *isl_union_pw_multi_aff_scale_vec(
4282                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma,
4283                 __isl_take isl_vec *v);
4284
4285 C<isl_multi_aff_scale_vec> scales the first elements of C<ma>
4286 by the corresponding elements of C<v>.
4287
4288         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_intersect_params(
4289                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4290                 __isl_take isl_set *set);
4291         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_intersect_domain(
4292                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4293                 __isl_take isl_set *set);
4294         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4295         isl_union_pw_multi_aff_intersect_domain(
4296                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma,
4297                 __isl_take isl_union_set *uset);
4298         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_lift(
4299                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4300                 __isl_give isl_local_space **ls);
4301         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_coalesce(
4302                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
4303         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_align_params(
4304                 __isl_take isl_multi_aff *multi,
4305                 __isl_take isl_space *model);
4306         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_align_params(
4307                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4308                 __isl_take isl_space *model);
4309         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4310         isl_pw_multi_aff_project_domain_on_params(
4311                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
4312         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_gist_params(
4313                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4314                 __isl_take isl_set *context);
4315         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_gist(
4316                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4317                 __isl_take isl_set *context);
4318         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_gist_params(
4319                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4320                 __isl_take isl_set *set);
4321         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_gist(
4322                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4323                 __isl_take isl_set *set);
4324         __isl_give isl_set *isl_pw_multi_aff_domain(
4325                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
4326         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_multi_aff_domain(
4327                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma);
4328         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_range_splice(
4329                 __isl_take isl_multi_aff *ma1, unsigned pos,
4330                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4331         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_splice(
4332                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4333                 unsigned in_pos, unsigned out_pos,
4334                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4335         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_range_product(
4336                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4337                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4338         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_flat_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_product(
4342                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4343                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4344         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4345         isl_pw_multi_aff_range_product(
4346                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4347                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4348         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4349         isl_pw_multi_aff_flat_range_product(
4350                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4351                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4352         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_product(
4353                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4354                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4355         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4356         isl_union_pw_multi_aff_flat_range_product(
4357                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma1,
4358                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma2);
4359         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4360         isl_multi_pw_aff_range_splice(
4361                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1, unsigned pos,
4362                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
4363         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_splice(
4364                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1,
4365                 unsigned in_pos, unsigned out_pos,
4366                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
4367         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4368         isl_multi_pw_aff_range_product(
4369                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1,
4370                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
4371         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4372         isl_multi_pw_aff_flat_range_product(
4373                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1,
4374                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
4375
4376 If the C<ls> argument of C<isl_multi_aff_lift> is not C<NULL>,
4377 then it is assigned the local space that lies at the basis of
4378 the lifting applied.
4379
4380         #include <isl/aff.h>
4381         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_pullback_multi_aff(
4382                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4383                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4384         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4385         isl_pw_multi_aff_pullback_multi_aff(
4386                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4387                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
4388         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4389         isl_pw_multi_aff_pullback_pw_multi_aff(
4390                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4391                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4392
4393 The function C<isl_multi_aff_pullback_multi_aff> precomposes C<ma1> by C<ma2>.
4394 In other words, C<ma2> is plugged
4395 into C<ma1>.
4396
4397         __isl_give isl_set *isl_multi_aff_lex_le_set(
4398                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4399                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4400         __isl_give isl_set *isl_multi_aff_lex_ge_set(
4401                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4402                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4403
4404 The function C<isl_multi_aff_lex_le_set> returns a set
4405 containing those elements in the shared domain space
4406 where C<ma1> is lexicographically smaller than or
4407 equal to C<ma2>.
4408
4409 An expression can be read from input using
4410
4411         #include <isl/aff.h>
4412         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_read_from_str(
4413                 isl_ctx *ctx, const char *str);
4414         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_read_from_str(
4415                 isl_ctx *ctx, const char *str);
4416         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4417         isl_union_pw_multi_aff_read_from_str(
4418                 isl_ctx *ctx, const char *str);
4419
4420 An expression can be printed using
4421
4422         #include <isl/aff.h>
4423         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_multi_aff(
4424                 __isl_take isl_printer *p,
4425                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
4426         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_multi_aff(
4427                 __isl_take isl_printer *p,
4428                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
4429         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_multi_aff(
4430                 __isl_take isl_printer *p,
4431                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
4432         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_multi_pw_aff(
4433                 __isl_take isl_printer *p,
4434                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
4435
4436 =head2 Points
4437
4438 Points are elements of a set.  They can be used to construct
4439 simple sets (boxes) or they can be used to represent the
4440 individual elements of a set.
4441 The zero point (the origin) can be created using
4442
4443         __isl_give isl_point *isl_point_zero(__isl_take isl_space *space);
4444
4445 The coordinates of a point can be inspected, set and changed
4446 using
4447
4448         int isl_point_get_coordinate(__isl_keep isl_point *pnt,
4449                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
4450         __isl_give isl_val *isl_point_get_coordinate_val(
4451                 __isl_keep isl_point *pnt,
4452                 enum isl_dim_type type, int pos);
4453         __isl_give isl_point *isl_point_set_coordinate(
4454                 __isl_take isl_point *pnt,
4455                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
4456         __isl_give isl_point *isl_point_set_coordinate_val(
4457                 __isl_take isl_point *pnt,
4458                 enum isl_dim_type type, int pos,
4459                 __isl_take isl_val *v);
4460
4461         __isl_give isl_point *isl_point_add_ui(
4462                 __isl_take isl_point *pnt,
4463                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
4464         __isl_give isl_point *isl_point_sub_ui(
4465                 __isl_take isl_point *pnt,
4466                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
4467
4468 Other properties can be obtained using
4469
4470         isl_ctx *isl_point_get_ctx(__isl_keep isl_point *pnt);
4471
4472 Points can be copied or freed using
4473
4474         __isl_give isl_point *isl_point_copy(
4475                 __isl_keep isl_point *pnt);
4476         void isl_point_free(__isl_take isl_point *pnt);
4477
4478 A singleton set can be created from a point using
4479
4480         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_point(
4481                 __isl_take isl_point *pnt);
4482         __isl_give isl_set *isl_set_from_point(
4483                 __isl_take isl_point *pnt);
4484
4485 and a box can be created from two opposite extremal points using
4486
4487         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_box_from_points(
4488                 __isl_take isl_point *pnt1,
4489                 __isl_take isl_point *pnt2);
4490         __isl_give isl_set *isl_set_box_from_points(
4491                 __isl_take isl_point *pnt1,
4492                 __isl_take isl_point *pnt2);
4493
4494 All elements of a B<bounded> (union) set can be enumerated using
4495 the following functions.
4496
4497         int isl_set_foreach_point(__isl_keep isl_set *set,
4498                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
4499                 void *user);
4500         int isl_union_set_foreach_point(__isl_keep isl_union_set *uset,
4501                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
4502                 void *user);
4503
4504 The function C<fn> is called for each integer point in
4505 C<set> with as second argument the last argument of
4506 the C<isl_set_foreach_point> call.  The function C<fn>
4507 should return C<0> on success and C<-1> on failure.
4508 In the latter case, C<isl_set_foreach_point> will stop
4509 enumerating and return C<-1> as well.
4510 If the enumeration is performed successfully and to completion,
4511 then C<isl_set_foreach_point> returns C<0>.
4512
4513 To obtain a single point of a (basic) set, use
4514
4515         __isl_give isl_point *isl_basic_set_sample_point(
4516                 __isl_take isl_basic_set *bset);
4517         __isl_give isl_point *isl_set_sample_point(
4518                 __isl_take isl_set *set);
4519
4520 If C<set> does not contain any (integer) points, then the
4521 resulting point will be ``void'', a property that can be
4522 tested using
4523
4524         int isl_point_is_void(__isl_keep isl_point *pnt);
4525
4526 =head2 Piecewise Quasipolynomials
4527
4528 A piecewise quasipolynomial is a particular kind of function that maps
4529 a parametric point to a rational value.
4530 More specifically, a quasipolynomial is a polynomial expression in greatest
4531 integer parts of affine expressions of parameters and variables.
4532 A piecewise quasipolynomial is a subdivision of a given parametric
4533 domain into disjoint cells with a quasipolynomial associated to
4534 each cell.  The value of the piecewise quasipolynomial at a given
4535 point is the value of the quasipolynomial associated to the cell
4536 that contains the point.  Outside of the union of cells,
4537 the value is assumed to be zero.
4538 For example, the piecewise quasipolynomial
4539
4540         [n] -> { [x] -> ((1 + n) - x) : x <= n and x >= 0 }
4541
4542 maps C<x> to C<1 + n - x> for values of C<x> between C<0> and C<n>.
4543 A given piecewise quasipolynomial has a fixed domain dimension.
4544 Union piecewise quasipolynomials are used to contain piecewise quasipolynomials
4545 defined over different domains.
4546 Piecewise quasipolynomials are mainly used by the C<barvinok>
4547 library for representing the number of elements in a parametric set or map.
4548 For example, the piecewise quasipolynomial above represents
4549 the number of points in the map
4550
4551         [n] -> { [x] -> [y] : x,y >= 0 and 0 <= x + y <= n }
4552
4553 =head3 Input and Output
4554
4555 Piecewise quasipolynomials can be read from input using
4556
4557         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
4558         isl_union_pw_qpolynomial_read_from_str(
4559                 isl_ctx *ctx, const char *str);
4560
4561 Quasipolynomials and piecewise quasipolynomials can be printed
4562 using the following functions.
4563
4564         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_qpolynomial(
4565                 __isl_take isl_printer *p,
4566                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
4567
4568         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial(
4569                 __isl_take isl_printer *p,
4570                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4571
4572         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial(
4573                 __isl_take isl_printer *p,
4574                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4575
4576 The output format of the printer
4577 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
4578 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial>, only C<ISL_FORMAT_ISL>
4579 is supported.
4580 In case of printing in C<ISL_FORMAT_C>, the user may want
4581 to set the names of all dimensions
4582
4583         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_set_dim_name(
4584                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4585                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
4586                 const char *s);
4587         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
4588         isl_pw_qpolynomial_set_dim_name(
4589                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4590                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
4591                 const char *s);
4592
4593 =head3 Creating New (Piecewise) Quasipolynomials
4594
4595 Some simple quasipolynomials can be created using the following functions.
4596 More complicated quasipolynomials can be created by applying
4597 operations such as addition and multiplication
4598 on the resulting quasipolynomials
4599
4600         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_zero_on_domain(
4601                 __isl_take isl_space *domain);
4602         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_one_on_domain(
4603                 __isl_take isl_space *domain);
4604         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_infty_on_domain(
4605                 __isl_take isl_space *domain);
4606         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neginfty_on_domain(
4607                 __isl_take isl_space *domain);
4608         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_nan_on_domain(
4609                 __isl_take isl_space *domain);
4610         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_rat_cst_on_domain(
4611                 __isl_take isl_space *domain,
4612                 const isl_int n, const isl_int d);
4613         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_val_on_domain(
4614                 __isl_take isl_space *domain,
4615                 __isl_take isl_val *val);
4616         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_var_on_domain(
4617                 __isl_take isl_space *domain,
4618                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
4619         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_from_aff(
4620                 __isl_take isl_aff *aff);
4621
4622 Note that the space in which a quasipolynomial lives is a map space
4623 with a one-dimensional range.  The C<domain> argument in some of
4624 the functions above corresponds to the domain of this map space.
4625
4626 The zero piecewise quasipolynomial or a piecewise quasipolynomial
4627 with a single cell can be created using the following functions.
4628 Multiple of these single cell piecewise quasipolynomials can
4629 be combined to create more complicated piecewise quasipolynomials.
4630
4631         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_zero(
4632                 __isl_take isl_space *space);
4633         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_alloc(
4634                 __isl_take isl_set *set,
4635                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
4636         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_from_qpolynomial(
4637                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
4638         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_from_pw_aff(
4639                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
4640
4641         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_zero(
4642                 __isl_take isl_space *space);
4643         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_from_pw_qpolynomial(
4644                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4645         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add_pw_qpolynomial(
4646                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4647                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4648
4649 Quasipolynomials can be copied and freed again using the following
4650 functions.
4651
4652         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_copy(
4653                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
4654         void *isl_qpolynomial_free(__isl_take isl_qpolynomial *qp);
4655
4656         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_copy(
4657                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4658         void *isl_pw_qpolynomial_free(
4659                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4660
4661         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_copy(
4662                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4663         void *isl_union_pw_qpolynomial_free(
4664                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4665
4666 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials
4667
4668 To iterate over all piecewise quasipolynomials in a union
4669 piecewise quasipolynomial, use the following function
4670
4671         int isl_union_pw_qpolynomial_foreach_pw_qpolynomial(
4672                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4673                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, void *user),
4674                 void *user);
4675
4676 To extract the piecewise quasipolynomial in a given space from a union, use
4677
4678         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
4679         isl_union_pw_qpolynomial_extract_pw_qpolynomial(
4680                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4681                 __isl_take isl_space *space);
4682
4683 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial,
4684 use either of the following two functions
4685
4686         int isl_pw_qpolynomial_foreach_piece(
4687                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4688                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4689                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4690                           void *user), void *user);
4691         int isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece(
4692                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4693                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4694                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4695                           void *user), void *user);
4696
4697 As usual, the function C<fn> should return C<0> on success
4698 and C<-1> on failure.  The difference between
4699 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_piece> and
4700 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> is that
4701 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> will first
4702 compute unique representations for all existentially quantified
4703 variables and then turn these existentially quantified variables
4704 into extra set variables, adapting the associated quasipolynomial
4705 accordingly.  This means that the C<set> passed to C<fn>
4706 will not have any existentially quantified variables, but that
4707 the dimensions of the sets may be different for different
4708 invocations of C<fn>.
4709
4710 The constant term of a quasipolynomial can be extracted using
4711
4712         __isl_give isl_val *isl_qpolynomial_get_constant_val(
4713                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
4714
4715 To iterate over all terms in a quasipolynomial,
4716 use
4717
4718         int isl_qpolynomial_foreach_term(
4719                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp,
4720                 int (*fn)(__isl_take isl_term *term,
4721                           void *user), void *user);
4722
4723 The terms themselves can be inspected and freed using
4724 these functions
4725
4726         unsigned isl_term_dim(__isl_keep isl_term *term,
4727                 enum isl_dim_type type);
4728         void isl_term_get_num(__isl_keep isl_term *term,
4729                 isl_int *n);
4730         void isl_term_get_den(__isl_keep isl_term *term,
4731                 isl_int *d);
4732         __isl_give isl_val *isl_term_get_coefficient_val(
4733                 __isl_keep isl_term *term);
4734         int isl_term_get_exp(__isl_keep isl_term *term,
4735                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
4736         __isl_give isl_aff *isl_term_get_div(
4737                 __isl_keep isl_term *term, unsigned pos);
4738         void isl_term_free(__isl_take isl_term *term);
4739
4740 Each term is a product of parameters, set variables and
4741 integer divisions.  The function C<isl_term_get_exp>
4742 returns the exponent of a given dimensions in the given term.
4743 The C<isl_int>s in the arguments of C<isl_term_get_num>
4744 and C<isl_term_get_den> need to have been initialized
4745 using C<isl_int_init> before calling these functions.
4746
4747 =head3 Properties of (Piecewise) Quasipolynomials
4748
4749 To check whether a quasipolynomial is actually a constant,
4750 use the following function.
4751
4752         int isl_qpolynomial_is_cst(__isl_keep isl_qpolynomial *qp,
4753                 isl_int *n, isl_int *d);
4754
4755 If C<qp> is a constant and if C<n> and C<d> are not C<NULL>
4756 then the numerator and denominator of the constant
4757 are returned in C<*n> and C<*d>, respectively.
4758
4759 To check whether two union piecewise quasipolynomials are
4760 obviously equal, use
4761
4762         int isl_union_pw_qpolynomial_plain_is_equal(
4763                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
4764                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
4765
4766 =head3 Operations on (Piecewise) Quasipolynomials
4767
4768         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_scale(
4769                 __isl_take isl_qpolynomial *qp, isl_int v);
4770         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_scale_val(
4771                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4772                 __isl_take isl_val *v);
4773         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neg(
4774                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
4775         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_add(
4776                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
4777                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
4778         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_sub(
4779                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
4780                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
4781         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_mul(
4782                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
4783                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
4784         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_pow(
4785                 __isl_take isl_qpolynomial *qp, unsigned exponent);
4786
4787         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
4788         isl_pw_qpolynomial_scale_val(
4789                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4790                 __isl_take isl_val *v);
4791         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add(
4792                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
4793                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
4794         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_sub(
4795                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
4796                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
4797         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add_disjoint(
4798                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
4799                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
4800         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_neg(
4801                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4802         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_mul(
4803                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
4804                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
4805         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_pow(
4806                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, unsigned exponent);
4807
4808         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
4809         isl_union_pw_qpolynomial_scale_val(
4810                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4811                 __isl_take isl_val *v);
4812         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add(
4813                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
4814                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
4815         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_sub(
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_mul(
4819                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
4820                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
4821
4822         __isl_give isl_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_eval(
4823                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4824                 __isl_take isl_point *pnt);
4825
4826         __isl_give isl_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_eval(
4827                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4828                 __isl_take isl_point *pnt);
4829
4830         __isl_give isl_set *isl_pw_qpolynomial_domain(
4831                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4832         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_intersect_domain(
4833                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwpq,
4834                 __isl_take isl_set *set);
4835         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_intersect_params(
4836                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwpq,
4837                 __isl_take isl_set *set);
4838
4839         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_domain(
4840                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4841         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_intersect_domain(
4842                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwpq,
4843                 __isl_take isl_union_set *uset);
4844         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
4845         isl_union_pw_qpolynomial_intersect_params(
4846                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwpq,
4847                 __isl_take isl_set *set);
4848
4849         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_align_params(
4850                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4851                 __isl_take isl_space *model);
4852
4853         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_project_domain_on_params(
4854                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
4855         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_project_domain_on_params(
4856                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4857
4858         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_coalesce(
4859                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4860
4861         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_gist_params(
4862                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4863                 __isl_take isl_set *context);
4864         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_gist(
4865                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4866                 __isl_take isl_set *context);
4867
4868         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_gist_params(
4869                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4870                 __isl_take isl_set *context);
4871         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_gist(
4872                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4873                 __isl_take isl_set *context);
4874
4875         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
4876         isl_union_pw_qpolynomial_gist_params(
4877                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4878                 __isl_take isl_set *context);
4879         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_gist(
4880                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4881                 __isl_take isl_union_set *context);
4882
4883 The gist operation applies the gist operation to each of
4884 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial.
4885 The context is also exploited
4886 to simplify the quasipolynomials associated to each cell.
4887
4888         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_to_polynomial(
4889                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, int sign);
4890         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
4891         isl_union_pw_qpolynomial_to_polynomial(
4892                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp, int sign);
4893
4894 Approximate each quasipolynomial by a polynomial.  If C<sign> is positive,
4895 the polynomial will be an overapproximation.  If C<sign> is negative,
4896 it will be an underapproximation.  If C<sign> is zero, the approximation
4897 will lie somewhere in between.
4898
4899 =head2 Bounds on Piecewise Quasipolynomials and Piecewise Quasipolynomial Reductions
4900
4901 A piecewise quasipolynomial reduction is a piecewise
4902 reduction (or fold) of quasipolynomials.
4903 In particular, the reduction can be maximum or a minimum.
4904 The objects are mainly used to represent the result of
4905 an upper or lower bound on a quasipolynomial over its domain,
4906 i.e., as the result of the following function.
4907
4908         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_bound(
4909                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4910                 enum isl_fold type, int *tight);
4911
4912         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_bound(
4913                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4914                 enum isl_fold type, int *tight);
4915
4916 The C<type> argument may be either C<isl_fold_min> or C<isl_fold_max>.
4917 If C<tight> is not C<NULL>, then C<*tight> is set to C<1>
4918 is the returned bound is known be tight, i.e., for each value
4919 of the parameters there is at least
4920 one element in the domain that reaches the bound.
4921 If the domain of C<pwqp> is not wrapping, then the bound is computed
4922 over all elements in that domain and the result has a purely parametric
4923 domain.  If the domain of C<pwqp> is wrapping, then the bound is
4924 computed over the range of the wrapped relation.  The domain of the
4925 wrapped relation becomes the domain of the result.
4926
4927 A (piecewise) quasipolynomial reduction can be copied or freed using the
4928 following functions.
4929
4930         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_copy(
4931                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold);
4932         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_copy(
4933                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4934         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_copy(
4935                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4936         void isl_qpolynomial_fold_free(
4937                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold);
4938         void *isl_pw_qpolynomial_fold_free(
4939                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4940         void *isl_union_pw_qpolynomial_fold_free(
4941                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4942
4943 =head3 Printing Piecewise Quasipolynomial Reductions
4944
4945 Piecewise quasipolynomial reductions can be printed
4946 using the following function.
4947
4948         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold(
4949                 __isl_take isl_printer *p,
4950                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4951         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold(
4952                 __isl_take isl_printer *p,
4953                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4954
4955 For C<isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold>,
4956 output format of the printer
4957 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
4958 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold>,
4959 output format of the printer
4960 needs to be set to C<ISL_FORMAT_ISL>.
4961 In case of printing in C<ISL_FORMAT_C>, the user may want
4962 to set the names of all dimensions
4963
4964         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
4965         isl_pw_qpolynomial_fold_set_dim_name(
4966                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4967                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
4968                 const char *s);
4969
4970 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomial Reductions
4971
4972 To iterate over all piecewise quasipolynomial reductions in a union
4973 piecewise quasipolynomial reduction, use the following function
4974
4975         int isl_union_pw_qpolynomial_fold_foreach_pw_qpolynomial_fold(
4976                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4977                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4978                             void *user), void *user);
4979
4980 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial reduction,
4981 use either of the following two functions
4982
4983         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_piece(
4984                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4985                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4986                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
4987                           void *user), void *user);
4988         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_lifted_piece(
4989                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4990                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4991                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
4992                           void *user), void *user);
4993
4994 See L<Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials> for an explanation
4995 of the difference between these two functions.
4996
4997 To iterate over all quasipolynomials in a reduction, use
4998
4999         int isl_qpolynomial_fold_foreach_qpolynomial(
5000                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold,
5001                 int (*fn)(__isl_take isl_qpolynomial *qp,
5002                           void *user), void *user);
5003
5004 =head3 Properties of Piecewise Quasipolynomial Reductions
5005
5006 To check whether two union piecewise quasipolynomial reductions are
5007 obviously equal, use
5008
5009         int isl_union_pw_qpolynomial_fold_plain_is_equal(
5010                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf1,
5011                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf2);
5012
5013 =head3 Operations on Piecewise Quasipolynomial Reductions
5014
5015         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_scale(
5016                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold, isl_int v);
5017         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_scale_val(
5018                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
5019                 __isl_take isl_val *v);
5020         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
5021         isl_pw_qpolynomial_fold_scale_val(
5022                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5023                 __isl_take isl_val *v);
5024         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
5025         isl_union_pw_qpolynomial_fold_scale_val(
5026                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5027                 __isl_take isl_val *v);
5028
5029         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_add(
5030                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf1,
5031                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf2);
5032
5033         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_fold(
5034                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf1,
5035                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf2);
5036
5037         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_fold(
5038                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf1,
5039                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf2);
5040
5041         __isl_give isl_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_fold_eval(
5042                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5043                 __isl_take isl_point *pnt);
5044
5045         __isl_give isl_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_fold_eval(
5046                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5047                 __isl_take isl_point *pnt);
5048
5049         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
5050         isl_pw_qpolynomial_fold_intersect_params(
5051                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5052                 __isl_take isl_set *set);
5053
5054         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_fold_domain(
5055                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
5056         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_intersect_domain(
5057                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5058                 __isl_take isl_union_set *uset);
5059         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
5060         isl_union_pw_qpolynomial_fold_intersect_params(
5061                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5062                 __isl_take isl_set *set);
5063
5064         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_project_domain_on_params(
5065                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
5066
5067         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
5068                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
5069
5070         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
5071                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
5072
5073         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_gist_params(
5074                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
5075                 __isl_take isl_set *context);
5076         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_gist(
5077                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
5078                 __isl_take isl_set *context);
5079
5080         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_gist(
5081                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5082                 __isl_take isl_set *context);
5083         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_gist_params(
5084                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5085                 __isl_take isl_set *context);
5086
5087         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_gist(
5088                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5089                 __isl_take isl_union_set *context);
5090         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
5091         isl_union_pw_qpolynomial_fold_gist_params(
5092                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5093                 __isl_take isl_set *context);
5094
5095 The gist operation applies the gist operation to each of
5096 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial reduction.
5097 In future, the operation will also exploit the context
5098 to simplify the quasipolynomial reductions associated to each cell.
5099
5100         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
5101         isl_set_apply_pw_qpolynomial_fold(
5102                 __isl_take isl_set *set,
5103                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5104                 int *tight);
5105         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
5106         isl_map_apply_pw_qpolynomial_fold(
5107                 __isl_take isl_map *map,
5108                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5109                 int *tight);
5110         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
5111         isl_union_set_apply_union_pw_qpolynomial_fold(
5112                 __isl_take isl_union_set *uset,
5113                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5114                 int *tight);
5115         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
5116         isl_union_map_apply_union_pw_qpolynomial_fold(
5117                 __isl_take isl_union_map *umap,
5118                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5119                 int *tight);
5120
5121 The functions taking a map
5122 compose the given map with the given piecewise quasipolynomial reduction.
5123 That is, compute a bound (of the same type as C<pwf> or C<upwf> itself)
5124 over all elements in the intersection of the range of the map
5125 and the domain of the piecewise quasipolynomial reduction
5126 as a function of an element in the domain of the map.
5127 The functions taking a set compute a bound over all elements in the
5128 intersection of the set and the domain of the
5129 piecewise quasipolynomial reduction.
5130
5131 =head2 Parametric Vertex Enumeration
5132
5133 The parametric vertex enumeration described in this section
5134 is mainly intended to be used internally and by the C<barvinok>
5135 library.
5136
5137         #include <isl/vertices.h>
5138         __isl_give isl_vertices *isl_basic_set_compute_vertices(
5139                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
5140
5141 The function C<isl_basic_set_compute_vertices> performs the
5142 actual computation of the parametric vertices and the chamber
5143 decomposition and store the result in an C<isl_vertices> object.
5144 This information can be queried by either iterating over all
5145 the vertices or iterating over all the chambers or cells
5146 and then iterating over all vertices that are active on the chamber.
5147
5148         int isl_vertices_foreach_vertex(
5149                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
5150                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
5151                 void *user);
5152
5153         int isl_vertices_foreach_cell(
5154                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
5155                 int (*fn)(__isl_take isl_cell *cell, void *user),
5156                 void *user);
5157         int isl_cell_foreach_vertex(__isl_keep isl_cell *cell,
5158                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
5159                 void *user);
5160
5161 Other operations that can be performed on an C<isl_vertices> object are
5162 the following.
5163
5164         isl_ctx *isl_vertices_get_ctx(
5165                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
5166         int isl_vertices_get_n_vertices(
5167                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
5168         void isl_vertices_free(__isl_take isl_vertices *vertices);
5169
5170 Vertices can be inspected and destroyed using the following functions.
5171
5172         isl_ctx *isl_vertex_get_ctx(__isl_keep isl_vertex *vertex);
5173         int isl_vertex_get_id(__isl_keep isl_vertex *vertex);
5174         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_domain(
5175                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
5176         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_expr(
5177                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
5178         void isl_vertex_free(__isl_take isl_vertex *vertex);
5179
5180 C<isl_vertex_get_expr> returns a singleton parametric set describing
5181 the vertex, while C<isl_vertex_get_domain> returns the activity domain
5182 of the vertex.
5183 Note that C<isl_vertex_get_domain> and C<isl_vertex_get_expr> return
5184 B<rational> basic sets, so they should mainly be used for inspection
5185 and should not be mixed with integer sets.
5186
5187 Chambers can be inspected and destroyed using the following functions.
5188
5189         isl_ctx *isl_cell_get_ctx(__isl_keep isl_cell *cell);
5190         __isl_give isl_basic_set *isl_cell_get_domain(
5191                 __isl_keep isl_cell *cell);
5192         void isl_cell_free(__isl_take isl_cell *cell);
5193
5194 =head1 Polyhedral Compilation Library
5195
5196 This section collects functionality in C<isl> that has been specifically
5197 designed for use during polyhedral compilation.
5198
5199 =head2 Dependence Analysis
5200
5201 C<isl> contains specialized functionality for performing
5202 array dataflow analysis.  That is, given a I<sink> access relation
5203 and a collection of possible I<source> access relations,
5204 C<isl> can compute relations that describe
5205 for each iteration of the sink access, which iteration
5206 of which of the source access relations was the last
5207 to access the same data element before the given iteration
5208 of the sink access.
5209 The resulting dependence relations map source iterations
5210 to the corresponding sink iterations.
5211 To compute standard flow dependences, the sink should be
5212 a read, while the sources should be writes.
5213 If any of the source accesses are marked as being I<may>
5214 accesses, then there will be a dependence from the last
5215 I<must> access B<and> from any I<may> access that follows
5216 this last I<must> access.
5217 In particular, if I<all> sources are I<may> accesses,
5218 then memory based dependence analysis is performed.
5219 If, on the other hand, all sources are I<must> accesses,
5220 then value based dependence analysis is performed.
5221
5222         #include <isl/flow.h>
5223
5224         typedef int (*isl_access_level_before)(void *first, void *second);
5225
5226         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_alloc(
5227                 __isl_take isl_map *sink,
5228                 void *sink_user, isl_access_level_before fn,
5229                 int max_source);
5230         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_add_source(
5231                 __isl_take isl_access_info *acc,
5232                 __isl_take isl_map *source, int must,
5233                 void *source_user);
5234         void *isl_access_info_free(__isl_take isl_access_info *acc);
5235
5236         __isl_give isl_flow *isl_access_info_compute_flow(
5237                 __isl_take isl_access_info *acc);
5238
5239         int isl_flow_foreach(__isl_keep isl_flow *deps,
5240                 int (*fn)(__isl_take isl_map *dep, int must,
5241                           void *dep_user, void *user),
5242                 void *user);
5243         __isl_give isl_map *isl_flow_get_no_source(
5244                 __isl_keep isl_flow *deps, int must);
5245         void isl_flow_free(__isl_take isl_flow *deps);
5246
5247 The function C<isl_access_info_compute_flow> performs the actual
5248 dependence analysis.  The other functions are used to construct
5249 the input for this function or to read off the output.
5250
5251 The input is collected in an C<isl_access_info>, which can
5252 be created through a call to C<isl_access_info_alloc>.
5253 The arguments to this functions are the sink access relation
5254 C<sink>, a token C<sink_user> used to identify the sink
5255 access to the user, a callback function for specifying the
5256 relative order of source and sink accesses, and the number
5257 of source access relations that will be added.
5258 The callback function has type C<int (*)(void *first, void *second)>.
5259 The function is called with two user supplied tokens identifying
5260 either a source or the sink and it should return the shared nesting
5261 level and the relative order of the two accesses.
5262 In particular, let I<n> be the number of loops shared by
5263 the two accesses.  If C<first> precedes C<second> textually,
5264 then the function should return I<2 * n + 1>; otherwise,
5265 it should return I<2 * n>.
5266 The sources can be added to the C<isl_access_info> by performing
5267 (at most) C<max_source> calls to C<isl_access_info_add_source>.
5268 C<must> indicates whether the source is a I<must> access
5269 or a I<may> access.  Note that a multi-valued access relation
5270 should only be marked I<must> if every iteration in the domain
5271 of the relation accesses I<all> elements in its image.
5272 The C<source_user> token is again used to identify
5273 the source access.  The range of the source access relation
5274 C<source> should have the same dimension as the range
5275 of the sink access relation.
5276 The C<isl_access_info_free> function should usually not be
5277 called explicitly, because it is called implicitly by
5278 C<isl_access_info_compute_flow>.
5279
5280 The result of the dependence analysis is collected in an
5281 C<isl_flow>.  There may be elements of
5282 the sink access for which no preceding source access could be
5283 found or for which all preceding sources are I<may> accesses.
5284 The relations containing these elements can be obtained through
5285 calls to C<isl_flow_get_no_source>, the first with C<must> set
5286 and the second with C<must> unset.
5287 In the case of standard flow dependence analysis,
5288 with the sink a read and the sources I<must> writes,
5289 the first relation corresponds to the reads from uninitialized
5290 array elements and the second relation is empty.
5291 The actual flow dependences can be extracted using
5292 C<isl_flow_foreach>.  This function will call the user-specified
5293 callback function C<fn> for each B<non-empty> dependence between
5294 a source and the sink.  The callback function is called
5295 with four arguments, the actual flow dependence relation
5296 mapping source iterations to sink iterations, a boolean that
5297 indicates whether it is a I<must> or I<may> dependence, a token
5298 identifying the source and an additional C<void *> with value
5299 equal to the third argument of the C<isl_flow_foreach> call.
5300 A dependence is marked I<must> if it originates from a I<must>
5301 source and if it is not followed by any I<may> sources.
5302
5303 After finishing with an C<isl_flow>, the user should call
5304 C<isl_flow_free> to free all associated memory.
5305
5306 A higher-level interface to dependence analysis is provided
5307 by the following function.
5308
5309         #include <isl/flow.h>
5310
5311         int isl_union_map_compute_flow(__isl_take isl_union_map *sink,
5312                 __isl_take isl_union_map *must_source,
5313                 __isl_take isl_union_map *may_source,
5314                 __isl_take isl_union_map *schedule,
5315                 __isl_give isl_union_map **must_dep,
5316                 __isl_give isl_union_map **may_dep,
5317                 __isl_give isl_union_map **must_no_source,
5318                 __isl_give isl_union_map **may_no_source);
5319
5320 The arrays are identified by the tuple names of the ranges
5321 of the accesses.  The iteration domains by the tuple names
5322 of the domains of the accesses and of the schedule.
5323 The relative order of the iteration domains is given by the
5324 schedule.  The relations returned through C<must_no_source>
5325 and C<may_no_source> are subsets of C<sink>.
5326 Any of C<must_dep>, C<may_dep>, C<must_no_source>
5327 or C<may_no_source> may be C<NULL>, but a C<NULL> value for
5328 any of the other arguments is treated as an error.
5329
5330 =head3 Interaction with Dependence Analysis
5331
5332 During the dependence analysis, we frequently need to perform
5333 the following operation.  Given a relation between sink iterations
5334 and potential source iterations from a particular source domain,
5335 what is the last potential source iteration corresponding to each
5336 sink iteration.  It can sometimes be convenient to adjust
5337 the set of potential source iterations before or after each such operation.
5338 The prototypical example is fuzzy array dataflow analysis,
5339 where we need to analyze if, based on data-dependent constraints,
5340 the sink iteration can ever be executed without one or more of
5341 the corresponding potential source iterations being executed.
5342 If so, we can introduce extra parameters and select an unknown
5343 but fixed source iteration from the potential source iterations.
5344 To be able to perform such manipulations, C<isl> provides the following
5345 function.
5346
5347         #include <isl/flow.h>
5348
5349         typedef __isl_give isl_restriction *(*isl_access_restrict)(
5350                 __isl_keep isl_map *source_map,
5351                 __isl_keep isl_set *sink, void *source_user,
5352                 void *user);
5353         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_set_restrict(
5354                 __isl_take isl_access_info *acc,
5355                 isl_access_restrict fn, void *user);
5356
5357 The function C<isl_access_info_set_restrict> should be called
5358 before calling C<isl_access_info_compute_flow> and registers a callback function
5359 that will be called any time C<isl> is about to compute the last
5360 potential source.  The first argument is the (reverse) proto-dependence,
5361 mapping sink iterations to potential source iterations.
5362 The second argument represents the sink iterations for which
5363 we want to compute the last source iteration.
5364 The third argument is the token corresponding to the source
5365 and the final argument is the token passed to C<isl_access_info_set_restrict>.
5366 The callback is expected to return a restriction on either the input or
5367 the output of the operation computing the last potential source.
5368 If the input needs to be restricted then restrictions are needed
5369 for both the source and the sink iterations.  The sink iterations
5370 and the potential source iterations will be intersected with these sets.
5371 If the output needs to be restricted then only a restriction on the source
5372 iterations is required.
5373 If any error occurs, the callback should return C<NULL>.
5374 An C<isl_restriction> object can be created, freed and inspected
5375 using the following functions.
5376
5377         #include <isl/flow.h>
5378
5379         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_input(
5380                 __isl_take isl_set *source_restr,
5381                 __isl_take isl_set *sink_restr);
5382         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_output(
5383                 __isl_take isl_set *source_restr);
5384         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_none(
5385                 __isl_take isl_map *source_map);
5386         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_empty(
5387                 __isl_take isl_map *source_map);
5388         void *isl_restriction_free(
5389                 __isl_take isl_restriction *restr);
5390         isl_ctx *isl_restriction_get_ctx(
5391                 __isl_keep isl_restriction *restr);
5392
5393 C<isl_restriction_none> and C<isl_restriction_empty> are special
5394 cases of C<isl_restriction_input>.  C<isl_restriction_none>
5395 is essentially equivalent to
5396
5397         isl_restriction_input(isl_set_universe(
5398             isl_space_range(isl_map_get_space(source_map))),
5399                             isl_set_universe(
5400             isl_space_domain(isl_map_get_space(source_map))));
5401
5402 whereas C<isl_restriction_empty> is essentially equivalent to
5403
5404         isl_restriction_input(isl_set_empty(
5405             isl_space_range(isl_map_get_space(source_map))),
5406                             isl_set_universe(
5407             isl_space_domain(isl_map_get_space(source_map))));
5408
5409 =head2 Scheduling
5410
5411 B<The functionality described in this section is fairly new
5412 and may be subject to change.>
5413
5414 The following function can be used to compute a schedule
5415 for a union of domains.
5416 By default, the algorithm used to construct the schedule is similar
5417 to that of C<Pluto>.
5418 Alternatively, Feautrier's multi-dimensional scheduling algorithm can
5419 be selected.
5420 The generated schedule respects all C<validity> dependences.
5421 That is, all dependence distances over these dependences in the
5422 scheduled space are lexicographically positive.
5423 The default algorithm tries to minimize the dependence distances over
5424 C<proximity> dependences.
5425 Moreover, it tries to obtain sequences (bands) of schedule dimensions
5426 for groups of domains where the dependence distances have only
5427 non-negative values.
5428 When using Feautrier's algorithm, the C<proximity> dependence
5429 distances are only minimized during the extension to a
5430 full-dimensional schedule.
5431
5432         #include <isl/schedule.h>
5433         __isl_give isl_schedule *isl_union_set_compute_schedule(
5434                 __isl_take isl_union_set *domain,
5435                 __isl_take isl_union_map *validity,
5436                 __isl_take isl_union_map *proximity);
5437         void *isl_schedule_free(__isl_take isl_schedule *sched);
5438
5439 A mapping from the domains to the scheduled space can be obtained
5440 from an C<isl_schedule> using the following function.
5441
5442         __isl_give isl_union_map *isl_schedule_get_map(
5443                 __isl_keep isl_schedule *sched);
5444
5445 A representation of the schedule can be printed using
5446          
5447         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_schedule(
5448                 __isl_take isl_printer *p,
5449                 __isl_keep isl_schedule *schedule);
5450
5451 A representation of the schedule as a forest of bands can be obtained
5452 using the following function.
5453
5454         __isl_give isl_band_list *isl_schedule_get_band_forest(
5455                 __isl_keep isl_schedule *schedule);
5456
5457 The individual bands can be visited in depth-first post-order
5458 using the following function.
5459
5460         #include <isl/schedule.h>
5461         int isl_schedule_foreach_band(
5462                 __isl_keep isl_schedule *sched,
5463                 int (*fn)(__isl_keep isl_band *band, void *user),
5464                 void *user);
5465
5466 The list can be manipulated as explained in L<"Lists">.
5467 The bands inside the list can be copied and freed using the following
5468 functions.
5469
5470         #include <isl/band.h>
5471         __isl_give isl_band *isl_band_copy(
5472                 __isl_keep isl_band *band);
5473         void *isl_band_free(__isl_take isl_band *band);
5474
5475 Each band contains zero or more scheduling dimensions.
5476 These are referred to as the members of the band.
5477 The section of the schedule that corresponds to the band is
5478 referred to as the partial schedule of the band.
5479 For those nodes that participate in a band, the outer scheduling
5480 dimensions form the prefix schedule, while the inner scheduling
5481 dimensions form the suffix schedule.
5482 That is, if we take a cut of the band forest, then the union of
5483 the concatenations of the prefix, partial and suffix schedules of
5484 each band in the cut is equal to the entire schedule (modulo
5485 some possible padding at the end with zero scheduling dimensions).
5486 The properties of a band can be inspected using the following functions.
5487
5488         #include <isl/band.h>
5489         isl_ctx *isl_band_get_ctx(__isl_keep isl_band *band);
5490
5491         int isl_band_has_children(__isl_keep isl_band *band);
5492         __isl_give isl_band_list *isl_band_get_children(
5493                 __isl_keep isl_band *band);
5494
5495         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_prefix_schedule(
5496                 __isl_keep isl_band *band);
5497         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_partial_schedule(
5498                 __isl_keep isl_band *band);
5499         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_suffix_schedule(
5500                 __isl_keep isl_band *band);
5501
5502         int isl_band_n_member(__isl_keep isl_band *band);
5503         int isl_band_member_is_zero_distance(
5504                 __isl_keep isl_band *band, int pos);
5505
5506         int isl_band_list_foreach_band(
5507                 __isl_keep isl_band_list *list,
5508                 int (*fn)(__isl_keep isl_band *band, void *user),
5509                 void *user);
5510
5511 Note that a scheduling dimension is considered to be ``zero
5512 distance'' if it does not carry any proximity dependences
5513 within its band.
5514 That is, if the dependence distances of the proximity
5515 dependences are all zero in that direction (for fixed
5516 iterations of outer bands).
5517 Like C<isl_schedule_foreach_band>,
5518 the function C<isl_band_list_foreach_band> calls C<fn> on the bands
5519 in depth-first post-order.
5520
5521 A band can be tiled using the following function.
5522
5523         #include <isl/band.h>
5524         int isl_band_tile(__isl_keep isl_band *band,
5525                 __isl_take isl_vec *sizes);
5526
5527         int isl_options_set_tile_scale_tile_loops(isl_ctx *ctx,
5528                 int val);
5529         int isl_options_get_tile_scale_tile_loops(isl_ctx *ctx);
5530         int isl_options_set_tile_shift_point_loops(isl_ctx *ctx,
5531                 int val);
5532         int isl_options_get_tile_shift_point_loops(isl_ctx *ctx);
5533
5534 The C<isl_band_tile> function tiles the band using the given tile sizes
5535 inside its schedule.
5536 A new child band is created to represent the point loops and it is
5537 inserted between the modified band and its children.
5538 The C<tile_scale_tile_loops> option specifies whether the tile
5539 loops iterators should be scaled by the tile sizes.
5540 If the C<tile_shift_point_loops> option is set, then the point loops
5541 are shifted to start at zero.
5542
5543 A band can be split into two nested bands using the following function.
5544
5545         int isl_band_split(__isl_keep isl_band *band, int pos);
5546
5547 The resulting outer band contains the first C<pos> dimensions of C<band>
5548 while the inner band contains the remaining dimensions.
5549
5550 A representation of the band can be printed using
5551
5552         #include <isl/band.h>
5553         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_band(
5554                 __isl_take isl_printer *p,
5555                 __isl_keep isl_band *band);
5556
5557 =head3 Options
5558
5559         #include <isl/schedule.h>
5560         int isl_options_set_schedule_max_coefficient(
5561                 isl_ctx *ctx, int val);
5562         int isl_options_get_schedule_max_coefficient(
5563                 isl_ctx *ctx);
5564         int isl_options_set_schedule_max_constant_term(
5565                 isl_ctx *ctx, int val);
5566         int isl_options_get_schedule_max_constant_term(
5567                 isl_ctx *ctx);
5568         int isl_options_set_schedule_fuse(isl_ctx *ctx, int val);
5569         int isl_options_get_schedule_fuse(isl_ctx *ctx);
5570         int isl_options_set_schedule_maximize_band_depth(
5571                 isl_ctx *ctx, int val);
5572         int isl_options_get_schedule_maximize_band_depth(
5573                 isl_ctx *ctx);
5574         int isl_options_set_schedule_outer_zero_distance(
5575                 isl_ctx *ctx, int val);
5576         int isl_options_get_schedule_outer_zero_distance(
5577                 isl_ctx *ctx);
5578         int isl_options_set_schedule_split_scaled(
5579                 isl_ctx *ctx, int val);
5580         int isl_options_get_schedule_split_scaled(
5581                 isl_ctx *ctx);
5582         int isl_options_set_schedule_algorithm(
5583                 isl_ctx *ctx, int val);
5584         int isl_options_get_schedule_algorithm(
5585                 isl_ctx *ctx);
5586         int isl_options_set_schedule_separate_components(
5587                 isl_ctx *ctx, int val);
5588         int isl_options_get_schedule_separate_components(
5589                 isl_ctx *ctx);
5590
5591 =over
5592
5593 =item * schedule_max_coefficient
5594
5595 This option enforces that the coefficients for variable and parameter
5596 dimensions in the calculated schedule are not larger than the specified value.
5597 This option can significantly increase the speed of the scheduling calculation
5598 and may also prevent fusing of unrelated dimensions. A value of -1 means that
5599 this option does not introduce bounds on the variable or parameter
5600 coefficients.
5601
5602 =item * schedule_max_constant_term
5603
5604 This option enforces that the constant coefficients in the calculated schedule
5605 are not larger than the maximal constant term. This option can significantly
5606 increase the speed of the scheduling calculation and may also prevent fusing of
5607 unrelated dimensions. A value of -1 means that this option does not introduce
5608 bounds on the constant coefficients.
5609
5610 =item * schedule_fuse
5611
5612 This option controls the level of fusion.
5613 If this option is set to C<ISL_SCHEDULE_FUSE_MIN>, then loops in the
5614 resulting schedule will be distributed as much as possible.
5615 If this option is set to C<ISL_SCHEDULE_FUSE_MAX>, then C<isl> will
5616 try to fuse loops in the resulting schedule.
5617
5618 =item * schedule_maximize_band_depth
5619
5620 If this option is set, we do not split bands at the point
5621 where we detect splitting is necessary. Instead, we
5622 backtrack and split bands as early as possible. This
5623 reduces the number of splits and maximizes the width of
5624 the bands. Wider bands give more possibilities for tiling.
5625 Note that if the C<schedule_fuse> option is set to C<ISL_SCHEDULE_FUSE_MIN>,
5626 then bands will be split as early as possible, even if there is no need.
5627 The C<schedule_maximize_band_depth> option therefore has no effect in this case.
5628
5629 =item * schedule_outer_zero_distance
5630
5631 If this option is set, then we try to construct schedules
5632 where the outermost scheduling dimension in each band
5633 results in a zero dependence distance over the proximity
5634 dependences.
5635
5636 =item * schedule_split_scaled
5637
5638 If this option is set, then we try to construct schedules in which the
5639 constant term is split off from the linear part if the linear parts of
5640 the scheduling rows for all nodes in the graphs have a common non-trivial
5641 divisor.
5642 The constant term is then placed in a separate band and the linear
5643 part is reduced.
5644
5645 =item * schedule_algorithm
5646
5647 Selects the scheduling algorithm to be used.
5648 Available scheduling algorithms are C<ISL_SCHEDULE_ALGORITHM_ISL>
5649 and C<ISL_SCHEDULE_ALGORITHM_FEAUTRIER>.
5650
5651 =item * schedule_separate_components
5652
5653 If at any point the dependence graph contains any (weakly connected) components,
5654 then these components are scheduled separately.
5655 If this option is not set, then some iterations of the domains
5656 in these components may be scheduled together.
5657 If this option is set, then the components are given consecutive
5658 schedules.
5659
5660 =back
5661
5662 =head2 AST Generation
5663
5664 This section describes the C<isl> functionality for generating
5665 ASTs that visit all the elements
5666 in a domain in an order specified by a schedule.
5667 In particular, given a C<isl_union_map>, an AST is generated
5668 that visits all the elements in the domain of the C<isl_union_map>
5669 according to the lexicographic order of the corresponding image
5670 element(s).  If the range of the C<isl_union_map> consists of
5671 elements in more than one space, then each of these spaces is handled
5672 separately in an arbitrary order.
5673 It should be noted that the image elements only specify the I<order>
5674 in which the corresponding domain elements should be visited.
5675 No direct relation between the image elements and the loop iterators
5676 in the generated AST should be assumed.
5677
5678 Each AST is generated within a build.  The initial build
5679 simply specifies the constraints on the parameters (if any)
5680 and can be created, inspected, copied and freed using the following functions.
5681
5682         #include <isl/ast_build.h>
5683         __isl_give isl_ast_build *isl_ast_build_from_context(
5684                 __isl_take isl_set *set);
5685         isl_ctx *isl_ast_build_get_ctx(
5686                 __isl_keep isl_ast_build *build);
5687         __isl_give isl_ast_build *isl_ast_build_copy(
5688                 __isl_keep isl_ast_build *build);
5689         void *isl_ast_build_free(
5690                 __isl_take isl_ast_build *build);
5691
5692 The C<set> argument is usually a parameter set with zero or more parameters.
5693 More C<isl_ast_build> functions are described in L</"Nested AST Generation">
5694 and L</"Fine-grained Control over AST Generation">.
5695 Finally, the AST itself can be constructed using the following
5696 function.
5697
5698         #include <isl/ast_build.h>
5699         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_build_ast_from_schedule(
5700                 __isl_keep isl_ast_build *build,
5701                 __isl_take isl_union_map *schedule);
5702
5703 =head3 Inspecting the AST
5704
5705 The basic properties of an AST node can be obtained as follows.
5706
5707         #include <isl/ast.h>
5708         isl_ctx *isl_ast_node_get_ctx(
5709                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5710         enum isl_ast_node_type isl_ast_node_get_type(
5711                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5712
5713 The type of an AST node is one of
5714 C<isl_ast_node_for>,
5715 C<isl_ast_node_if>,
5716 C<isl_ast_node_block> or
5717 C<isl_ast_node_user>.
5718 An C<isl_ast_node_for> represents a for node.
5719 An C<isl_ast_node_if> represents an if node.
5720 An C<isl_ast_node_block> represents a compound node.
5721 An C<isl_ast_node_user> represents an expression statement.
5722 An expression statement typically corresponds to a domain element, i.e.,
5723 one of the elements that is visited by the AST.
5724
5725 Each type of node has its own additional properties.
5726
5727         #include <isl/ast.h>
5728         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_for_get_iterator(
5729                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5730         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_for_get_init(
5731                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5732         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_for_get_cond(
5733                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5734         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_for_get_inc(
5735                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5736         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_for_get_body(
5737                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5738         int isl_ast_node_for_is_degenerate(
5739                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5740
5741 An C<isl_ast_for> is considered degenerate if it is known to execute
5742 exactly once.
5743
5744         #include <isl/ast.h>
5745         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_if_get_cond(
5746                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5747         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_if_get_then(
5748                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5749         int isl_ast_node_if_has_else(
5750                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5751         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_if_get_else(
5752                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5753
5754         __isl_give isl_ast_node_list *
5755         isl_ast_node_block_get_children(
5756                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5757
5758         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_user_get_expr(
5759                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5760
5761 Each of the returned C<isl_ast_expr>s can in turn be inspected using
5762 the following functions.
5763
5764         #include <isl/ast.h>
5765         isl_ctx *isl_ast_expr_get_ctx(
5766                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5767         enum isl_ast_expr_type isl_ast_expr_get_type(
5768                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5769
5770 The type of an AST expression is one of
5771 C<isl_ast_expr_op>,
5772 C<isl_ast_expr_id> or
5773 C<isl_ast_expr_int>.
5774 An C<isl_ast_expr_op> represents the result of an operation.
5775 An C<isl_ast_expr_id> represents an identifier.
5776 An C<isl_ast_expr_int> represents an integer value.
5777
5778 Each type of expression has its own additional properties.
5779
5780         #include <isl/ast.h>
5781         enum isl_ast_op_type isl_ast_expr_get_op_type(
5782                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5783         int isl_ast_expr_get_op_n_arg(__isl_keep isl_ast_expr *expr);
5784         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_get_op_arg(
5785                 __isl_keep isl_ast_expr *expr, int pos);
5786         int isl_ast_node_foreach_ast_op_type(
5787                 __isl_keep isl_ast_node *node,
5788                 int (*fn)(enum isl_ast_op_type type, void *user),
5789                 void *user);
5790
5791 C<isl_ast_expr_get_op_type> returns the type of the operation
5792 performed.  C<isl_ast_expr_get_op_n_arg> returns the number of
5793 arguments.  C<isl_ast_expr_get_op_arg> returns the specified
5794 argument.
5795 C<isl_ast_node_foreach_ast_op_type> calls C<fn> for each distinct
5796 C<isl_ast_op_type> that appears in C<node>.
5797 The operation type is one of the following.
5798
5799 =over
5800
5801 =item C<isl_ast_op_and>
5802
5803 Logical I<and> of two arguments.
5804 Both arguments can be evaluated.
5805
5806 =item C<isl_ast_op_and_then>
5807
5808 Logical I<and> of two arguments.
5809 The second argument can only be evaluated if the first evaluates to true.
5810
5811 =item C<isl_ast_op_or>
5812
5813 Logical I<or> of two arguments.
5814 Both arguments can be evaluated.
5815
5816 =item C<isl_ast_op_or_else>
5817
5818 Logical I<or> of two arguments.
5819 The second argument can only be evaluated if the first evaluates to false.
5820
5821 =item C<isl_ast_op_max>
5822
5823 Maximum of two or more arguments.
5824
5825 =item C<isl_ast_op_min>
5826
5827 Minimum of two or more arguments.
5828
5829 =item C<isl_ast_op_minus>
5830
5831 Change sign.
5832
5833 =item C<isl_ast_op_add>
5834
5835 Sum of two arguments.
5836
5837 =item C<isl_ast_op_sub>
5838
5839 Difference of two arguments.
5840
5841 =item C<isl_ast_op_mul>
5842
5843 Product of two arguments.
5844
5845 =item C<isl_ast_op_div>
5846
5847 Exact division.  That is, the result is known to be an integer.
5848
5849 =item C<isl_ast_op_fdiv_q>
5850
5851 Result of integer division, rounded towards negative
5852 infinity.
5853
5854 =item C<isl_ast_op_pdiv_q>
5855
5856 Result of integer division, where dividend is known to be non-negative.
5857
5858 =item C<isl_ast_op_pdiv_r>
5859
5860 Remainder of integer division, where dividend is known to be non-negative.
5861
5862 =item C<isl_ast_op_cond>
5863
5864 Conditional operator defined on three arguments.
5865 If the first argument evaluates to true, then the result
5866 is equal to the second argument.  Otherwise, the result
5867 is equal to the third argument.
5868 The second and third argument may only be evaluated if
5869 the first argument evaluates to true and false, respectively.
5870 Corresponds to C<a ? b : c> in C.
5871
5872 =item C<isl_ast_op_select>
5873
5874 Conditional operator defined on three arguments.
5875 If the first argument evaluates to true, then the result
5876 is equal to the second argument.  Otherwise, the result
5877 is equal to the third argument.
5878 The second and third argument may be evaluated independently
5879 of the value of the first argument.
5880 Corresponds to C<a * b + (1 - a) * c> in C.
5881
5882 =item C<isl_ast_op_eq>
5883
5884 Equality relation.
5885
5886 =item C<isl_ast_op_le>
5887
5888 Less than or equal relation.
5889
5890 =item C<isl_ast_op_lt>
5891
5892 Less than relation.
5893
5894 =item C<isl_ast_op_ge>
5895
5896 Greater than or equal relation.
5897
5898 =item C<isl_ast_op_gt>
5899
5900 Greater than relation.
5901
5902 =item C<isl_ast_op_call>
5903
5904 A function call.
5905 The number of arguments of the C<isl_ast_expr> is one more than
5906 the number of arguments in the function call, the first argument
5907 representing the function being called.
5908
5909 =back
5910
5911         #include <isl/ast.h>
5912         __isl_give isl_id *isl_ast_expr_get_id(
5913                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5914
5915 Return the identifier represented by the AST expression.
5916
5917         #include <isl/ast.h>
5918         int isl_ast_expr_get_int(__isl_keep isl_ast_expr *expr,
5919                 isl_int *v);
5920
5921 Return the integer represented by the AST expression.
5922 Note that the integer is returned through the C<v> argument.
5923 The return value of the function itself indicates whether the
5924 operation was performed successfully.
5925
5926 =head3 Manipulating and printing the AST
5927
5928 AST nodes can be copied and freed using the following functions.
5929
5930         #include <isl/ast.h>
5931         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_copy(
5932                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5933         void *isl_ast_node_free(__isl_take isl_ast_node *node);
5934
5935 AST expressions can be copied and freed using the following functions.
5936
5937         #include <isl/ast.h>
5938         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_copy(
5939                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5940         void *isl_ast_expr_free(__isl_take isl_ast_expr *expr);
5941
5942 New AST expressions can be created either directly or within
5943 the context of an C<isl_ast_build>.
5944
5945         #include <isl/ast.h>
5946         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_from_id(
5947                 __isl_take isl_id *id);
5948         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_neg(
5949                 __isl_take isl_ast_expr *expr);
5950         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_add(
5951                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
5952                 __isl_take isl_ast_expr *expr2);
5953         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_sub(
5954                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
5955                 __isl_take isl_ast_expr *expr2);
5956         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_mul(
5957                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
5958                 __isl_take isl_ast_expr *expr2);
5959         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_div(
5960                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
5961                 __isl_take isl_ast_expr *expr2);
5962         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_and(
5963                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
5964                 __isl_take isl_ast_expr *expr2)
5965         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_or(
5966                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
5967                 __isl_take isl_ast_expr *expr2)
5968
5969         #include <isl/ast_build.h>
5970         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_build_expr_from_pw_aff(
5971                 __isl_keep isl_ast_build *build,
5972                 __isl_take isl_pw_aff *pa);
5973         __isl_give isl_ast_expr *
5974         isl_ast_build_call_from_pw_multi_aff(
5975                 __isl_keep isl_ast_build *build,
5976                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
5977
5978 The domains of C<pa> and C<pma> should correspond
5979 to the schedule space of C<build>.
5980 The tuple id of C<pma> is used as the function being called.
5981
5982 User specified data can be attached to an C<isl_ast_node> and obtained
5983 from the same C<isl_ast_node> using the following functions.
5984
5985         #include <isl/ast.h>
5986         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_set_annotation(
5987                 __isl_take isl_ast_node *node,
5988                 __isl_take isl_id *annotation);
5989         __isl_give isl_id *isl_ast_node_get_annotation(
5990                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5991
5992 Basic printing can be performed using the following functions.
5993
5994         #include <isl/ast.h>
5995         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_ast_expr(
5996                 __isl_take isl_printer *p,
5997                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5998         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_ast_node(
5999                 __isl_take isl_printer *p,
6000                 __isl_keep isl_ast_node *node);
6001
6002 More advanced printing can be performed using the following functions.
6003
6004         #include <isl/ast.h>
6005         __isl_give isl_printer *isl_ast_op_type_print_macro(
6006                 enum isl_ast_op_type type,
6007                 __isl_take isl_printer *p);
6008         __isl_give isl_printer *isl_ast_node_print_macros(
6009                 __isl_keep isl_ast_node *node,
6010                 __isl_take isl_printer *p);
6011         __isl_give isl_printer *isl_ast_node_print(
6012                 __isl_keep isl_ast_node *node,
6013                 __isl_take isl_printer *p,
6014                 __isl_take isl_ast_print_options *options);
6015         __isl_give isl_printer *isl_ast_node_for_print(
6016                 __isl_keep isl_ast_node *node,
6017                 __isl_take isl_printer *p,
6018                 __isl_take isl_ast_print_options *options);
6019         __isl_give isl_printer *isl_ast_node_if_print(
6020                 __isl_keep isl_ast_node *node,
6021                 __isl_take isl_printer *p,
6022                 __isl_take isl_ast_print_options *options);
6023
6024 While printing an C<isl_ast_node> in C<ISL_FORMAT_C>,
6025 C<isl> may print out an AST that makes use of macros such
6026 as C<floord>, C<min> and C<max>.
6027 C<isl_ast_op_type_print_macro> prints out the macro
6028 corresponding to a specific C<isl_ast_op_type>.
6029 C<isl_ast_node_print_macros> scans the C<isl_ast_node>
6030 for expressions where these macros would be used and prints
6031 out the required macro definitions.
6032 Essentially, C<isl_ast_node_print_macros> calls
6033 C<isl_ast_node_foreach_ast_op_type> with C<isl_ast_op_type_print_macro>
6034 as function argument.
6035 C<isl_ast_node_print>, C<isl_ast_node_for_print> and
6036 C<isl_ast_node_if_print> print an C<isl_ast_node>
6037 in C<ISL_FORMAT_C>, but allow for some extra control
6038 through an C<isl_ast_print_options> object.
6039 This object can be created using the following functions.
6040
6041         #include <isl/ast.h>
6042         __isl_give isl_ast_print_options *
6043         isl_ast_print_options_alloc(isl_ctx *ctx);
6044         __isl_give isl_ast_print_options *
6045         isl_ast_print_options_copy(
6046                 __isl_keep isl_ast_print_options *options);
6047         void *isl_ast_print_options_free(
6048                 __isl_take isl_ast_print_options *options);
6049
6050         __isl_give isl_ast_print_options *
6051         isl_ast_print_options_set_print_user(
6052                 __isl_take isl_ast_print_options *options,
6053                 __isl_give isl_printer *(*print_user)(
6054                         __isl_take isl_printer *p,
6055                         __isl_take isl_ast_print_options *options,
6056                         __isl_keep isl_ast_node *node, void *user),
6057                 void *user);
6058         __isl_give isl_ast_print_options *
6059         isl_ast_print_options_set_print_for(
6060                 __isl_take isl_ast_print_options *options,
6061                 __isl_give isl_printer *(*print_for)(
6062                         __isl_take isl_printer *p,
6063                         __isl_take isl_ast_print_options *options,
6064                         __isl_keep isl_ast_node *node, void *user),
6065                 void *user);
6066
6067 The callback set by C<isl_ast_print_options_set_print_user>
6068 is called whenever a node of type C<isl_ast_node_user> needs to
6069 be printed.
6070 The callback set by C<isl_ast_print_options_set_print_for>
6071 is called whenever a node of type C<isl_ast_node_for> needs to
6072 be printed.
6073 Note that C<isl_ast_node_for_print> will I<not> call the
6074 callback set by C<isl_ast_print_options_set_print_for> on the node
6075 on which C<isl_ast_node_for_print> is called, but only on nested
6076 nodes of type C<isl_ast_node_for>.  It is therefore safe to
6077 call C<isl_ast_node_for_print> from within the callback set by
6078 C<isl_ast_print_options_set_print_for>.
6079
6080 The following option determines the type to be used for iterators
6081 while printing the AST.
6082
6083         int isl_options_set_ast_iterator_type(
6084                 isl_ctx *ctx, const char *val);
6085         const char *isl_options_get_ast_iterator_type(
6086                 isl_ctx *ctx);
6087
6088 =head3 Options
6089
6090         #include <isl/ast_build.h>
6091         int isl_options_set_ast_build_atomic_upper_bound(
6092                 isl_ctx *ctx, int val);
6093         int isl_options_get_ast_build_atomic_upper_bound(
6094                 isl_ctx *ctx);
6095         int isl_options_set_ast_build_prefer_pdiv(isl_ctx *ctx,
6096                 int val);
6097         int isl_options_get_ast_build_prefer_pdiv(isl_ctx *ctx);
6098         int isl_options_set_ast_build_exploit_nested_bounds(
6099                 isl_ctx *ctx, int val);
6100         int isl_options_get_ast_build_exploit_nested_bounds(
6101                 isl_ctx *ctx);
6102         int isl_options_set_ast_build_group_coscheduled(
6103                 isl_ctx *ctx, int val);
6104         int isl_options_get_ast_build_group_coscheduled(
6105                 isl_ctx *ctx);
6106         int isl_options_set_ast_build_scale_strides(
6107                 isl_ctx *ctx, int val);
6108         int isl_options_get_ast_build_scale_strides(
6109                 isl_ctx *ctx);
6110         int isl_options_set_ast_build_allow_else(isl_ctx *ctx,
6111                 int val);
6112         int isl_options_get_ast_build_allow_else(isl_ctx *ctx);
6113         int isl_options_set_ast_build_allow_or(isl_ctx *ctx,
6114                 int val);
6115         int isl_options_get_ast_build_allow_or(isl_ctx *ctx);
6116
6117 =over
6118
6119 =item * ast_build_atomic_upper_bound
6120
6121 Generate loop upper bounds that consist of the current loop iterator,
6122 an operator and an expression not involving the iterator.
6123 If this option is not set, then the current loop iterator may appear
6124 several times in the upper bound.
6125 For example, when this option is turned off, AST generation
6126 for the schedule
6127
6128         [n] -> { A[i] -> [i] : 0 <= i <= 100, n }
6129
6130 produces
6131
6132         for (int c0 = 0; c0 <= 100 && n >= c0; c0 += 1)
6133           A(c0);
6134
6135 When the option is turned on, the following AST is generated
6136
6137         for (int c0 = 0; c0 <= min(100, n); c0 += 1)
6138           A(c0);
6139
6140 =item * ast_build_prefer_pdiv
6141
6142 If this option is turned off, then the AST generation will
6143 produce ASTs that may only contain C<isl_ast_op_fdiv_q>
6144 operators, but no C<isl_ast_op_pdiv_q> or
6145 C<isl_ast_op_pdiv_r> operators.
6146 If this options is turned on, then C<isl> will try to convert
6147 some of the C<isl_ast_op_fdiv_q> operators to (expressions containing)
6148 C<isl_ast_op_pdiv_q> or C<isl_ast_op_pdiv_r> operators.
6149
6150 =item * ast_build_exploit_nested_bounds
6151
6152 Simplify conditions based on bounds of nested for loops.
6153 In particular, remove conditions that are implied by the fact
6154 that one or more nested loops have at least one iteration,
6155 meaning that the upper bound is at least as large as the lower bound.
6156 For example, when this option is turned off, AST generation
6157 for the schedule
6158
6159         [N,M] -> { A[i,j] -> [i,j] : 0 <= i <= N and
6160                                         0 <= j <= M }
6161
6162 produces
6163
6164         if (M >= 0)
6165           for (int c0 = 0; c0 <= N; c0 += 1)
6166             for (int c1 = 0; c1 <= M; c1 += 1)
6167               A(c0, c1);
6168
6169 When the option is turned on, the following AST is generated
6170
6171         for (int c0 = 0; c0 <= N; c0 += 1)
6172           for (int c1 = 0; c1 <= M; c1 += 1)
6173             A(c0, c1);
6174
6175 =item * ast_build_group_coscheduled
6176
6177 If two domain elements are assigned the same schedule point, then
6178 they may be executed in any order and they may even appear in different
6179 loops.  If this options is set, then the AST generator will make
6180 sure that coscheduled domain elements do not appear in separate parts
6181 of the AST.  This is useful in case of nested AST generation
6182 if the outer AST generation is given only part of a schedule
6183 and the inner AST generation should handle the domains that are
6184 coscheduled by this initial part of the schedule together.
6185 For example if an AST is generated for a schedule
6186
6187         { A[i] -> [0]; B[i] -> [0] }
6188
6189 then the C<isl_ast_build_set_create_leaf> callback described
6190 below may get called twice, once for each domain.
6191 Setting this option ensures that the callback is only called once
6192 on both domains together.
6193
6194 =item * ast_build_separation_bounds
6195
6196 This option specifies which bounds to use during separation.
6197 If this option is set to C<ISL_AST_BUILD_SEPARATION_BOUNDS_IMPLICIT>
6198 then all (possibly implicit) bounds on the current dimension will
6199 be used during separation.
6200 If this option is set to C<ISL_AST_BUILD_SEPARATION_BOUNDS_EXPLICIT>
6201 then only those bounds that are explicitly available will
6202 be used during separation.
6203
6204 =item * ast_build_scale_strides
6205
6206 This option specifies whether the AST generator is allowed
6207 to scale down iterators of strided loops.
6208
6209 =item * ast_build_allow_else
6210
6211 This option specifies whether the AST generator is allowed
6212 to construct if statements with else branches.
6213
6214 =item * ast_build_allow_or
6215
6216 This option specifies whether the AST generator is allowed
6217 to construct if conditions with disjunctions.
6218
6219 =back
6220
6221 =head3 Fine-grained Control over AST Generation
6222
6223 Besides specifying the constraints on the parameters,
6224 an C<isl_ast_build> object can be used to control
6225 various aspects of the AST generation process.
6226 The most prominent way of control is through ``options'',
6227 which can be set using the following function.
6228
6229         #include <isl/ast_build.h>
6230         __isl_give isl_ast_build *
6231         isl_ast_build_set_options(
6232                 __isl_take isl_ast_build *control,
6233                 __isl_take isl_union_map *options);
6234
6235 The options are encoded in an <isl_union_map>.
6236 The domain of this union relation refers to the schedule domain,
6237 i.e., the range of the schedule passed to C<isl_ast_build_ast_from_schedule>.
6238 In the case of nested AST generation (see L</"Nested AST Generation">),
6239 the domain of C<options> should refer to the extra piece of the schedule.
6240 That is, it should be equal to the range of the wrapped relation in the
6241 range of the schedule.
6242 The range of the options can consist of elements in one or more spaces,
6243 the names of which determine the effect of the option.
6244 The values of the range typically also refer to the schedule dimension
6245 to which the option applies.  In case of nested AST generation
6246 (see L</"Nested AST Generation">), these values refer to the position
6247 of the schedule dimension within the innermost AST generation.
6248 The constraints on the domain elements of
6249 the option should only refer to this dimension and earlier dimensions.
6250 We consider the following spaces.
6251
6252 =over
6253
6254 =item C<separation_class>
6255
6256 This space is a wrapped relation between two one dimensional spaces.
6257 The input space represents the schedule dimension to which the option
6258 applies and the output space represents the separation class.
6259 While constructing a loop corresponding to the specified schedule
6260 dimension(s), the AST generator will try to generate separate loops
6261 for domain elements that are assigned different classes.
6262 If only some of the elements are assigned a class, then those elements
6263 that are not assigned any class will be treated as belonging to a class
6264 that is separate from the explicitly assigned classes.
6265 The typical use case for this option is to separate full tiles from
6266 partial tiles.
6267 The other options, described below, are applied after the separation
6268 into classes.
6269
6270 As an example, consider the separation into full and partial tiles
6271 of a tiling of a triangular domain.
6272 Take, for example, the domain
6273
6274         { A[i,j] : 0 <= i,j and i + j <= 100 }
6275
6276 and a tiling into tiles of 10 by 10.  The input to the AST generator
6277 is then the schedule
6278
6279         { A[i,j] -> [([i/10]),[j/10],i,j] : 0 <= i,j and
6280                                                 i + j <= 100 }
6281
6282 Without any options, the following AST is generated
6283
6284         for (int c0 = 0; c0 <= 10; c0 += 1)
6285           for (int c1 = 0; c1 <= -c0 + 10; c1 += 1)
6286             for (int c2 = 10 * c0;
6287                  c2 <= min(-10 * c1 + 100, 10 * c0 + 9);
6288                  c2 += 1)
6289               for (int c3 = 10 * c1;
6290                    c3 <= min(10 * c1 + 9, -c2 + 100);
6291                    c3 += 1)
6292                 A(c2, c3);
6293
6294 Separation into full and partial tiles can be obtained by assigning
6295 a class, say C<0>, to the full tiles.  The full tiles are represented by those
6296 values of the first and second schedule dimensions for which there are
6297 values of the third and fourth dimensions to cover an entire tile.
6298 That is, we need to specify the following option
6299
6300         { [a,b,c,d] -> separation_class[[0]->[0]] :
6301                 exists b': 0 <= 10a,10b' and
6302                            10a+9+10b'+9 <= 100;
6303           [a,b,c,d] -> separation_class[[1]->[0]] :
6304                 0 <= 10a,10b and 10a+9+10b+9 <= 100 }
6305
6306 which simplifies to
6307
6308         { [a, b, c, d] -> separation_class[[1] -> [0]] :
6309                 a >= 0 and b >= 0 and b <= 8 - a;
6310           [a, b, c, d] -> separation_class[[0] -> [0]] :
6311                 a >= 0 and a <= 8 }
6312
6313 With this option, the generated AST is as follows
6314
6315         {
6316           for (int c0 = 0; c0 <= 8; c0 += 1) {
6317             for (int c1 = 0; c1 <= -c0 + 8; c1 += 1)
6318               for (int c2 = 10 * c0;
6319                    c2 <= 10 * c0 + 9; c2 += 1)
6320                 for (int c3 = 10 * c1;
6321                      c3 <= 10 * c1 + 9; c3 += 1)
6322                   A(c2, c3);
6323             for (int c1 = -c0 + 9; c1 <= -c0 + 10; c1 += 1)
6324               for (int c2 = 10 * c0;
6325                    c2 <= min(-10 * c1 + 100, 10 * c0 + 9);
6326                    c2 += 1)
6327                 for (int c3 = 10 * c1;
6328                      c3 <= min(-c2 + 100, 10 * c1 + 9);
6329                      c3 += 1)
6330                   A(c2, c3);
6331           }
6332           for (int c0 = 9; c0 <= 10; c0 += 1)
6333             for (int c1 = 0; c1 <= -c0 + 10; c1 += 1)
6334               for (int c2 = 10 * c0;
6335                    c2 <= min(-10 * c1 + 100, 10 * c0 + 9);
6336                    c2 += 1)
6337                 for (int c3 = 10 * c1;
6338                      c3 <= min(10 * c1 + 9, -c2 + 100);
6339                      c3 += 1)
6340                   A(c2, c3);
6341         }
6342
6343 =item C<separate>
6344
6345 This is a single-dimensional space representing the schedule dimension(s)
6346 to which ``separation'' should be applied.  Separation tries to split
6347 a loop into several pieces if this can avoid the generation of guards
6348 inside the loop.
6349 See also the C<atomic> option.
6350
6351 =item C<atomic>
6352
6353 This is a single-dimensional space representing the schedule dimension(s)
6354 for which the domains should be considered ``atomic''.  That is, the
6355 AST generator will make sure that any given domain space will only appear
6356 in a single loop at the specified level.
6357
6358 Consider the following schedule
6359
6360         { a[i] -> [i] : 0 <= i < 10;
6361           b[i] -> [i+1] : 0 <= i < 10 }
6362
6363 If the following option is specified
6364
6365         { [i] -> separate[x] }
6366
6367 then the following AST will be generated
6368
6369         {
6370           a(0);
6371           for (int c0 = 1; c0 <= 9; c0 += 1) {
6372             a(c0);
6373             b(c0 - 1);
6374           }
6375           b(9);
6376         }
6377
6378 If, on the other hand, the following option is specified
6379
6380         { [i] -> atomic[x] }
6381
6382 then the following AST will be generated
6383
6384         for (int c0 = 0; c0 <= 10; c0 += 1) {
6385           if (c0 <= 9)
6386             a(c0);
6387           if (c0 >= 1)
6388             b(c0 - 1);
6389         }
6390
6391 If neither C<atomic> nor C<separate> is specified, then the AST generator
6392 may produce either of these two results or some intermediate form.
6393
6394 =item C<unroll>
6395
6396 This is a single-dimensional space representing the schedule dimension(s)
6397 that should be I<completely> unrolled.
6398 To obtain a partial unrolling, the user should apply an additional
6399 strip-mining to the schedule and fully unroll the inner loop.
6400
6401 =back
6402
6403 Additional control is available through the following functions.
6404
6405         #include <isl/ast_build.h>
6406         __isl_give isl_ast_build *
6407         isl_ast_build_set_iterators(
6408                 __isl_take isl_ast_build *control,
6409                 __isl_take isl_id_list *iterators);
6410
6411 The function C<isl_ast_build_set_iterators> allows the user to
6412 specify a list of iterator C<isl_id>s to be used as iterators.
6413 If the input schedule is injective, then
6414 the number of elements in this list should be as large as the dimension
6415 of the schedule space, but no direct correspondence should be assumed
6416 between dimensions and elements.
6417 If the input schedule is not injective, then an additional number
6418 of C<isl_id>s equal to the largest dimension of the input domains
6419 may be required.
6420 If the number of provided C<isl_id>s is insufficient, then additional
6421 names are automatically generated.
6422
6423         #include <isl/ast_build.h>
6424         __isl_give isl_ast_build *
6425         isl_ast_build_set_create_leaf(
6426                 __isl_take isl_ast_build *control,
6427                 __isl_give isl_ast_node *(*fn)(
6428                         __isl_take isl_ast_build *build,
6429                         void *user), void *user);
6430
6431 The
6432 C<isl_ast_build_set_create_leaf> function allows for the
6433 specification of a callback that should be called whenever the AST
6434 generator arrives at an element of the schedule domain.
6435 The callback should return an AST node that should be inserted
6436 at the corresponding position of the AST.  The default action (when
6437 the callback is not set) is to continue generating parts of the AST to scan
6438 all the domain elements associated to the schedule domain element
6439 and to insert user nodes, ``calling'' the domain element, for each of them.
6440 The C<build> argument contains the current state of the C<isl_ast_build>.
6441 To ease nested AST generation (see L</"Nested AST Generation">),
6442 all control information that is
6443 specific to the current AST generation such as the options and
6444 the callbacks has been removed from this C<isl_ast_build>.
6445 The callback would typically return the result of a nested
6446 AST generation or a
6447 user defined node created using the following function.
6448
6449         #include <isl/ast.h>
6450         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_alloc_user(
6451                 __isl_take isl_ast_expr *expr);
6452
6453         #include <isl/ast_build.h>
6454         __isl_give isl_ast_build *
6455         isl_ast_build_set_at_each_domain(
6456                 __isl_take isl_ast_build *build,
6457                 __isl_give isl_ast_node *(*fn)(
6458                         __isl_take isl_ast_node *node,
6459                         __isl_keep isl_ast_build *build,
6460                         void *user), void *user);
6461         __isl_give isl_ast_build *
6462         isl_ast_build_set_before_each_for(
6463                 __isl_take isl_ast_build *build,
6464                 __isl_give isl_id *(*fn)(
6465                         __isl_keep isl_ast_build *build,
6466                         void *user), void *user);
6467         __isl_give isl_ast_build *
6468         isl_ast_build_set_after_each_for(
6469                 __isl_take isl_ast_build *build,
6470                 __isl_give isl_ast_node *(*fn)(
6471                         __isl_take isl_ast_node *node,
6472                         __isl_keep isl_ast_build *build,
6473                         void *user), void *user);
6474
6475 The callback set by C<isl_ast_build_set_at_each_domain> will
6476 be called for each domain AST node.
6477 The callbacks set by C<isl_ast_build_set_before_each_for>
6478 and C<isl_ast_build_set_after_each_for> will be called
6479 for each for AST node.  The first will be called in depth-first
6480 pre-order, while the second will be called in depth-first post-order.
6481 Since C<isl_ast_build_set_before_each_for> is called before the for
6482 node is actually constructed, it is only passed an C<isl_ast_build>.
6483 The returned C<isl_id> will be added as an annotation (using
6484 C<isl_ast_node_set_annotation>) to the constructed for node.
6485 In particular, if the user has also specified an C<after_each_for>
6486 callback, then the annotation can be retrieved from the node passed to
6487 that callback using C<isl_ast_node_get_annotation>.
6488 All callbacks should C<NULL> on failure.
6489 The given C<isl_ast_build> can be used to create new
6490 C<isl_ast_expr> objects using C<isl_ast_build_expr_from_pw_aff>
6491 or C<isl_ast_build_call_from_pw_multi_aff>.
6492
6493 =head3 Nested AST Generation
6494
6495 C<isl> allows the user to create an AST within the context
6496 of another AST.  These nested ASTs are created using the
6497 same C<isl_ast_build_ast_from_schedule> function that is used to create the
6498 outer AST.  The C<build> argument should be an C<isl_ast_build>
6499 passed to a callback set by
6500 C<isl_ast_build_set_create_leaf>.
6501 The space of the range of the C<schedule> argument should refer
6502 to this build.  In particular, the space should be a wrapped
6503 relation and the domain of this wrapped relation should be the
6504 same as that of the range of the schedule returned by
6505 C<isl_ast_build_get_schedule> below.
6506 In practice, the new schedule is typically
6507 created by calling C<isl_union_map_range_product> on the old schedule
6508 and some extra piece of the schedule.
6509 The space of the schedule domain is also available from
6510 the C<isl_ast_build>.
6511
6512         #include <isl/ast_build.h>
6513         __isl_give isl_union_map *isl_ast_build_get_schedule(
6514                 __isl_keep isl_ast_build *build);
6515         __isl_give isl_space *isl_ast_build_get_schedule_space(
6516                 __isl_keep isl_ast_build *build);
6517         __isl_give isl_ast_build *isl_ast_build_restrict(
6518                 __isl_take isl_ast_build *build,
6519                 __isl_take isl_set *set);
6520
6521 The C<isl_ast_build_get_schedule> function returns a (partial)
6522 schedule for the domains elements for which part of the AST still needs to
6523 be generated in the current build.
6524 In particular, the domain elements are mapped to those iterations of the loops
6525 enclosing the current point of the AST generation inside which
6526 the domain elements are executed.
6527 No direct correspondence between
6528 the input schedule and this schedule should be assumed.
6529 The space obtained from C<isl_ast_build_get_schedule_space> can be used
6530 to create a set for C<isl_ast_build_restrict> to intersect
6531 with the current build.  In particular, the set passed to
6532 C<isl_ast_build_restrict> can have additional parameters.
6533 The ids of the set dimensions in the space returned by
6534 C<isl_ast_build_get_schedule_space> correspond to the
6535 iterators of the already generated loops.
6536 The user should not rely on the ids of the output dimensions
6537 of the relations in the union relation returned by
6538 C<isl_ast_build_get_schedule> having any particular value.
6539
6540 =head1 Applications
6541
6542 Although C<isl> is mainly meant to be used as a library,
6543 it also contains some basic applications that use some
6544 of the functionality of C<isl>.
6545 The input may be specified in either the L<isl format>
6546 or the L<PolyLib format>.
6547
6548 =head2 C<isl_polyhedron_sample>
6549
6550 C<isl_polyhedron_sample> takes a polyhedron as input and prints
6551 an integer element of the polyhedron, if there is any.
6552 The first column in the output is the denominator and is always
6553 equal to 1.  If the polyhedron contains no integer points,
6554 then a vector of length zero is printed.
6555
6556 =head2 C<isl_pip>
6557
6558 C<isl_pip> takes the same input as the C<example> program
6559 from the C<piplib> distribution, i.e., a set of constraints
6560 on the parameters, a line containing only -1 and finally a set
6561 of constraints on a parametric polyhedron.
6562 The coefficients of the parameters appear in the last columns
6563 (but before the final constant column).
6564 The output is the lexicographic minimum of the parametric polyhedron.
6565 As C<isl> currently does not have its own output format, the output
6566 is just a dump of the internal state.
6567
6568 =head2 C<isl_polyhedron_minimize>
6569
6570 C<isl_polyhedron_minimize> computes the minimum of some linear
6571 or affine objective function over the integer points in a polyhedron.
6572 If an affine objective function
6573 is given, then the constant should appear in the last column.
6574
6575 =head2 C<isl_polytope_scan>
6576
6577 Given a polytope, C<isl_polytope_scan> prints
6578 all integer points in the polytope.
6579
6580 =head2 C<isl_codegen>
6581
6582 Given a schedule, a context set and an options relation,
6583 C<isl_codegen> prints out an AST that scans the domain elements
6584 of the schedule in the order of their image(s) taking into account
6585 the constraints in the context set.