doc: separate out polyhedral compilation functionality
[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 Integers
347
348 All operations on integers, mainly the coefficients
349 of the constraints describing the sets and relations,
350 are performed in exact integer arithmetic using C<GMP>.
351 However, to allow future versions of C<isl> to optionally
352 support fixed integer arithmetic, all calls to C<GMP>
353 are wrapped inside C<isl> specific macros.
354 The basic type is C<isl_int> and the operations below
355 are available on this type.
356 The meanings of these operations are essentially the same
357 as their C<GMP> C<mpz_> counterparts.
358 As always with C<GMP> types, C<isl_int>s need to be
359 initialized with C<isl_int_init> before they can be used
360 and they need to be released with C<isl_int_clear>
361 after the last use.
362 The user should not assume that an C<isl_int> is represented
363 as a C<mpz_t>, but should instead explicitly convert between
364 C<mpz_t>s and C<isl_int>s using C<isl_int_set_gmp> and
365 C<isl_int_get_gmp> whenever a C<mpz_t> is required.
366
367 =over
368
369 =item isl_int_init(i)
370
371 =item isl_int_clear(i)
372
373 =item isl_int_set(r,i)
374
375 =item isl_int_set_si(r,i)
376
377 =item isl_int_set_gmp(r,g)
378
379 =item isl_int_get_gmp(i,g)
380
381 =item isl_int_abs(r,i)
382
383 =item isl_int_neg(r,i)
384
385 =item isl_int_swap(i,j)
386
387 =item isl_int_swap_or_set(i,j)
388
389 =item isl_int_add_ui(r,i,j)
390
391 =item isl_int_sub_ui(r,i,j)
392
393 =item isl_int_add(r,i,j)
394
395 =item isl_int_sub(r,i,j)
396
397 =item isl_int_mul(r,i,j)
398
399 =item isl_int_mul_ui(r,i,j)
400
401 =item isl_int_addmul(r,i,j)
402
403 =item isl_int_submul(r,i,j)
404
405 =item isl_int_gcd(r,i,j)
406
407 =item isl_int_lcm(r,i,j)
408
409 =item isl_int_divexact(r,i,j)
410
411 =item isl_int_cdiv_q(r,i,j)
412
413 =item isl_int_fdiv_q(r,i,j)
414
415 =item isl_int_fdiv_r(r,i,j)
416
417 =item isl_int_fdiv_q_ui(r,i,j)
418
419 =item isl_int_read(r,s)
420
421 =item isl_int_print(out,i,width)
422
423 =item isl_int_sgn(i)
424
425 =item isl_int_cmp(i,j)
426
427 =item isl_int_cmp_si(i,si)
428
429 =item isl_int_eq(i,j)
430
431 =item isl_int_ne(i,j)
432
433 =item isl_int_lt(i,j)
434
435 =item isl_int_le(i,j)
436
437 =item isl_int_gt(i,j)
438
439 =item isl_int_ge(i,j)
440
441 =item isl_int_abs_eq(i,j)
442
443 =item isl_int_abs_ne(i,j)
444
445 =item isl_int_abs_lt(i,j)
446
447 =item isl_int_abs_gt(i,j)
448
449 =item isl_int_abs_ge(i,j)
450
451 =item isl_int_is_zero(i)
452
453 =item isl_int_is_one(i)
454
455 =item isl_int_is_negone(i)
456
457 =item isl_int_is_pos(i)
458
459 =item isl_int_is_neg(i)
460
461 =item isl_int_is_nonpos(i)
462
463 =item isl_int_is_nonneg(i)
464
465 =item isl_int_is_divisible_by(i,j)
466
467 =back
468
469 =head2 Sets and Relations
470
471 C<isl> uses six types of objects for representing sets and relations,
472 C<isl_basic_set>, C<isl_basic_map>, C<isl_set>, C<isl_map>,
473 C<isl_union_set> and C<isl_union_map>.
474 C<isl_basic_set> and C<isl_basic_map> represent sets and relations that
475 can be described as a conjunction of affine constraints, while
476 C<isl_set> and C<isl_map> represent unions of
477 C<isl_basic_set>s and C<isl_basic_map>s, respectively.
478 However, all C<isl_basic_set>s or C<isl_basic_map>s in the union need
479 to live in the same space.  C<isl_union_set>s and C<isl_union_map>s
480 represent unions of C<isl_set>s or C<isl_map>s in I<different> spaces,
481 where spaces are considered different if they have a different number
482 of dimensions and/or different names (see L<"Spaces">).
483 The difference between sets and relations (maps) is that sets have
484 one set of variables, while relations have two sets of variables,
485 input variables and output variables.
486
487 =head2 Memory Management
488
489 Since a high-level operation on sets and/or relations usually involves
490 several substeps and since the user is usually not interested in
491 the intermediate results, most functions that return a new object
492 will also release all the objects passed as arguments.
493 If the user still wants to use one or more of these arguments
494 after the function call, she should pass along a copy of the
495 object rather than the object itself.
496 The user is then responsible for making sure that the original
497 object gets used somewhere else or is explicitly freed.
498
499 The arguments and return values of all documented functions are
500 annotated to make clear which arguments are released and which
501 arguments are preserved.  In particular, the following annotations
502 are used
503
504 =over
505
506 =item C<__isl_give>
507
508 C<__isl_give> means that a new object is returned.
509 The user should make sure that the returned pointer is
510 used exactly once as a value for an C<__isl_take> argument.
511 In between, it can be used as a value for as many
512 C<__isl_keep> arguments as the user likes.
513 There is one exception, and that is the case where the
514 pointer returned is C<NULL>.  Is this case, the user
515 is free to use it as an C<__isl_take> argument or not.
516
517 =item C<__isl_take>
518
519 C<__isl_take> means that the object the argument points to
520 is taken over by the function and may no longer be used
521 by the user as an argument to any other function.
522 The pointer value must be one returned by a function
523 returning an C<__isl_give> pointer.
524 If the user passes in a C<NULL> value, then this will
525 be treated as an error in the sense that the function will
526 not perform its usual operation.  However, it will still
527 make sure that all the other C<__isl_take> arguments
528 are released.
529
530 =item C<__isl_keep>
531
532 C<__isl_keep> means that the function will only use the object
533 temporarily.  After the function has finished, the user
534 can still use it as an argument to other functions.
535 A C<NULL> value will be treated in the same way as
536 a C<NULL> value for an C<__isl_take> argument.
537
538 =back
539
540 =head2 Error Handling
541
542 C<isl> supports different ways to react in case a runtime error is triggered.
543 Runtime errors arise, e.g., if a function such as C<isl_map_intersect> is called
544 with two maps that have incompatible spaces. There are three possible ways
545 to react on error: to warn, to continue or to abort.
546
547 The default behavior is to warn. In this mode, C<isl> prints a warning, stores
548 the last error in the corresponding C<isl_ctx> and the function in which the
549 error was triggered returns C<NULL>. An error does not corrupt internal state,
550 such that isl can continue to be used. C<isl> also provides functions to
551 read the last error and to reset the memory that stores the last error. The
552 last error is only stored for information purposes. Its presence does not
553 change the behavior of C<isl>. Hence, resetting an error is not required to
554 continue to use isl, but only to observe new errors.
555
556         #include <isl/ctx.h>
557         enum isl_error isl_ctx_last_error(isl_ctx *ctx);
558         void isl_ctx_reset_error(isl_ctx *ctx);
559
560 Another option is to continue on error. This is similar to warn on error mode,
561 except that C<isl> does not print any warning. This allows a program to
562 implement its own error reporting.
563
564 The last option is to directly abort the execution of the program from within
565 the isl library. This makes it obviously impossible to recover from an error,
566 but it allows to directly spot the error location. By aborting on error,
567 debuggers break at the location the error occurred and can provide a stack
568 trace. Other tools that automatically provide stack traces on abort or that do
569 not want to continue execution after an error was triggered may also prefer to
570 abort on error.
571
572 The on error behavior of isl can be specified by calling
573 C<isl_options_set_on_error> or by setting the command line option
574 C<--isl-on-error>. Valid arguments for the function call are
575 C<ISL_ON_ERROR_WARN>, C<ISL_ON_ERROR_CONTINUE> and C<ISL_ON_ERROR_ABORT>. The
576 choices for the command line option are C<warn>, C<continue> and C<abort>.
577 It is also possible to query the current error mode.
578
579         #include <isl/options.h>
580         int isl_options_set_on_error(isl_ctx *ctx, int val);
581         int isl_options_get_on_error(isl_ctx *ctx);
582
583 =head2 Identifiers
584
585 Identifiers are used to identify both individual dimensions
586 and tuples of dimensions.  They consist of an optional name and an optional
587 user pointer.  The name and the user pointer cannot both be C<NULL>, however.
588 Identifiers with the same name but different pointer values
589 are considered to be distinct.
590 Similarly, identifiers with different names but the same pointer value
591 are also considered to be distinct.
592 Equal identifiers are represented using the same object.
593 Pairs of identifiers can therefore be tested for equality using the
594 C<==> operator.
595 Identifiers can be constructed, copied, freed, inspected and printed
596 using the following functions.
597
598         #include <isl/id.h>
599         __isl_give isl_id *isl_id_alloc(isl_ctx *ctx,
600                 __isl_keep const char *name, void *user);
601         __isl_give isl_id *isl_id_copy(isl_id *id);
602         void *isl_id_free(__isl_take isl_id *id);
603
604         isl_ctx *isl_id_get_ctx(__isl_keep isl_id *id);
605         void *isl_id_get_user(__isl_keep isl_id *id);
606         __isl_keep const char *isl_id_get_name(__isl_keep isl_id *id);
607
608         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_id(
609                 __isl_take isl_printer *p, __isl_keep isl_id *id);
610
611 Note that C<isl_id_get_name> returns a pointer to some internal
612 data structure, so the result can only be used while the
613 corresponding C<isl_id> is alive.
614
615 =head2 Spaces
616
617 Whenever a new set, relation or similiar object is created from scratch,
618 the space in which it lives needs to be specified using an C<isl_space>.
619 Each space involves zero or more parameters and zero, one or two
620 tuples of set or input/output dimensions.  The parameters and dimensions
621 are identified by an C<isl_dim_type> and a position.
622 The type C<isl_dim_param> refers to parameters,
623 the type C<isl_dim_set> refers to set dimensions (for spaces
624 with a single tuple of dimensions) and the types C<isl_dim_in>
625 and C<isl_dim_out> refer to input and output dimensions
626 (for spaces with two tuples of dimensions).
627 Local spaces (see L</"Local Spaces">) also contain dimensions
628 of type C<isl_dim_div>.
629 Note that parameters are only identified by their position within
630 a given object.  Across different objects, parameters are (usually)
631 identified by their names or identifiers.  Only unnamed parameters
632 are identified by their positions across objects.  The use of unnamed
633 parameters is discouraged.
634
635         #include <isl/space.h>
636         __isl_give isl_space *isl_space_alloc(isl_ctx *ctx,
637                 unsigned nparam, unsigned n_in, unsigned n_out);
638         __isl_give isl_space *isl_space_params_alloc(isl_ctx *ctx,
639                 unsigned nparam);
640         __isl_give isl_space *isl_space_set_alloc(isl_ctx *ctx,
641                 unsigned nparam, unsigned dim);
642         __isl_give isl_space *isl_space_copy(__isl_keep isl_space *space);
643         void *isl_space_free(__isl_take isl_space *space);
644         unsigned isl_space_dim(__isl_keep isl_space *space,
645                 enum isl_dim_type type);
646
647 The space used for creating a parameter domain
648 needs to be created using C<isl_space_params_alloc>.
649 For other sets, the space
650 needs to be created using C<isl_space_set_alloc>, while
651 for a relation, the space
652 needs to be created using C<isl_space_alloc>.
653 C<isl_space_dim> can be used
654 to find out the number of dimensions of each type in
655 a space, where type may be
656 C<isl_dim_param>, C<isl_dim_in> (only for relations),
657 C<isl_dim_out> (only for relations), C<isl_dim_set>
658 (only for sets) or C<isl_dim_all>.
659
660 To check whether a given space is that of a set or a map
661 or whether it is a parameter space, use these functions:
662
663         #include <isl/space.h>
664         int isl_space_is_params(__isl_keep isl_space *space);
665         int isl_space_is_set(__isl_keep isl_space *space);
666         int isl_space_is_map(__isl_keep isl_space *space);
667
668 Spaces can be compared using the following functions:
669
670         #include <isl/space.h>
671         int isl_space_is_equal(__isl_keep isl_space *space1,
672                 __isl_keep isl_space *space2);
673         int isl_space_is_domain(__isl_keep isl_space *space1,
674                 __isl_keep isl_space *space2);
675         int isl_space_is_range(__isl_keep isl_space *space1,
676                 __isl_keep isl_space *space2);
677
678 C<isl_space_is_domain> checks whether the first argument is equal
679 to the domain of the second argument.  This requires in particular that
680 the first argument is a set space and that the second argument
681 is a map space.
682
683 It is often useful to create objects that live in the
684 same space as some other object.  This can be accomplished
685 by creating the new objects
686 (see L<Creating New Sets and Relations> or
687 L<Creating New (Piecewise) Quasipolynomials>) based on the space
688 of the original object.
689
690         #include <isl/set.h>
691         __isl_give isl_space *isl_basic_set_get_space(
692                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
693         __isl_give isl_space *isl_set_get_space(__isl_keep isl_set *set);
694
695         #include <isl/union_set.h>
696         __isl_give isl_space *isl_union_set_get_space(
697                 __isl_keep isl_union_set *uset);
698
699         #include <isl/map.h>
700         __isl_give isl_space *isl_basic_map_get_space(
701                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
702         __isl_give isl_space *isl_map_get_space(__isl_keep isl_map *map);
703
704         #include <isl/union_map.h>
705         __isl_give isl_space *isl_union_map_get_space(
706                 __isl_keep isl_union_map *umap);
707
708         #include <isl/constraint.h>
709         __isl_give isl_space *isl_constraint_get_space(
710                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
711
712         #include <isl/polynomial.h>
713         __isl_give isl_space *isl_qpolynomial_get_domain_space(
714                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
715         __isl_give isl_space *isl_qpolynomial_get_space(
716                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
717         __isl_give isl_space *isl_qpolynomial_fold_get_space(
718                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold);
719         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_get_domain_space(
720                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
721         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_get_space(
722                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
723         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_fold_get_domain_space(
724                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
725         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_fold_get_space(
726                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
727         __isl_give isl_space *isl_union_pw_qpolynomial_get_space(
728                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
729         __isl_give isl_space *isl_union_pw_qpolynomial_fold_get_space(
730                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
731
732         #include <isl/aff.h>
733         __isl_give isl_space *isl_aff_get_domain_space(
734                 __isl_keep isl_aff *aff);
735         __isl_give isl_space *isl_aff_get_space(
736                 __isl_keep isl_aff *aff);
737         __isl_give isl_space *isl_pw_aff_get_domain_space(
738                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
739         __isl_give isl_space *isl_pw_aff_get_space(
740                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
741         __isl_give isl_space *isl_multi_aff_get_domain_space(
742                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
743         __isl_give isl_space *isl_multi_aff_get_space(
744                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
745         __isl_give isl_space *isl_pw_multi_aff_get_domain_space(
746                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
747         __isl_give isl_space *isl_pw_multi_aff_get_space(
748                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
749         __isl_give isl_space *isl_union_pw_multi_aff_get_space(
750                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
751         __isl_give isl_space *isl_multi_pw_aff_get_domain_space(
752                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
753         __isl_give isl_space *isl_multi_pw_aff_get_space(
754                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
755
756         #include <isl/point.h>
757         __isl_give isl_space *isl_point_get_space(
758                 __isl_keep isl_point *pnt);
759
760 The identifiers or names of the individual dimensions may be set or read off
761 using the following functions.
762
763         #include <isl/space.h>
764         __isl_give isl_space *isl_space_set_dim_id(
765                 __isl_take isl_space *space,
766                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
767                 __isl_take isl_id *id);
768         int isl_space_has_dim_id(__isl_keep isl_space *space,
769                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
770         __isl_give isl_id *isl_space_get_dim_id(
771                 __isl_keep isl_space *space,
772                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
773         __isl_give isl_space *isl_space_set_dim_name(
774                 __isl_take isl_space *space,
775                  enum isl_dim_type type, unsigned pos,
776                  __isl_keep const char *name);
777         int isl_space_has_dim_name(__isl_keep isl_space *space,
778                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
779         __isl_keep const char *isl_space_get_dim_name(
780                 __isl_keep isl_space *space,
781                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
782
783 Note that C<isl_space_get_name> returns a pointer to some internal
784 data structure, so the result can only be used while the
785 corresponding C<isl_space> is alive.
786 Also note that every function that operates on two sets or relations
787 requires that both arguments have the same parameters.  This also
788 means that if one of the arguments has named parameters, then the
789 other needs to have named parameters too and the names need to match.
790 Pairs of C<isl_set>, C<isl_map>, C<isl_union_set> and/or C<isl_union_map>
791 arguments may have different parameters (as long as they are named),
792 in which case the result will have as parameters the union of the parameters of
793 the arguments.
794
795 Given the identifier or name of a dimension (typically a parameter),
796 its position can be obtained from the following function.
797
798         #include <isl/space.h>
799         int isl_space_find_dim_by_id(__isl_keep isl_space *space,
800                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
801         int isl_space_find_dim_by_name(__isl_keep isl_space *space,
802                 enum isl_dim_type type, const char *name);
803
804 The identifiers or names of entire spaces may be set or read off
805 using the following functions.
806
807         #include <isl/space.h>
808         __isl_give isl_space *isl_space_set_tuple_id(
809                 __isl_take isl_space *space,
810                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
811         __isl_give isl_space *isl_space_reset_tuple_id(
812                 __isl_take isl_space *space, enum isl_dim_type type);
813         int isl_space_has_tuple_id(__isl_keep isl_space *space,
814                 enum isl_dim_type type);
815         __isl_give isl_id *isl_space_get_tuple_id(
816                 __isl_keep isl_space *space, enum isl_dim_type type);
817         __isl_give isl_space *isl_space_set_tuple_name(
818                 __isl_take isl_space *space,
819                 enum isl_dim_type type, const char *s);
820         int isl_space_has_tuple_name(__isl_keep isl_space *space,
821                 enum isl_dim_type type);
822         const char *isl_space_get_tuple_name(__isl_keep isl_space *space,
823                 enum isl_dim_type type);
824
825 The C<type> argument needs to be one of C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out>
826 or C<isl_dim_set>.  As with C<isl_space_get_name>,
827 the C<isl_space_get_tuple_name> function returns a pointer to some internal
828 data structure.
829 Binary operations require the corresponding spaces of their arguments
830 to have the same name.
831
832 Spaces can be nested.  In particular, the domain of a set or
833 the domain or range of a relation can be a nested relation.
834 The following functions can be used to construct and deconstruct
835 such nested spaces.
836
837         #include <isl/space.h>
838         int isl_space_is_wrapping(__isl_keep isl_space *space);
839         __isl_give isl_space *isl_space_wrap(__isl_take isl_space *space);
840         __isl_give isl_space *isl_space_unwrap(__isl_take isl_space *space);
841
842 The input to C<isl_space_is_wrapping> and C<isl_space_unwrap> should
843 be the space of a set, while that of
844 C<isl_space_wrap> should be the space of a relation.
845 Conversely, the output of C<isl_space_unwrap> is the space
846 of a relation, while that of C<isl_space_wrap> is the space of a set.
847
848 Spaces can be created from other spaces
849 using the following functions.
850
851         __isl_give isl_space *isl_space_domain(__isl_take isl_space *space);
852         __isl_give isl_space *isl_space_from_domain(__isl_take isl_space *space);
853         __isl_give isl_space *isl_space_range(__isl_take isl_space *space);
854         __isl_give isl_space *isl_space_from_range(__isl_take isl_space *space);
855         __isl_give isl_space *isl_space_params(
856                 __isl_take isl_space *space);
857         __isl_give isl_space *isl_space_set_from_params(
858                 __isl_take isl_space *space);
859         __isl_give isl_space *isl_space_reverse(__isl_take isl_space *space);
860         __isl_give isl_space *isl_space_join(__isl_take isl_space *left,
861                 __isl_take isl_space *right);
862         __isl_give isl_space *isl_space_align_params(
863                 __isl_take isl_space *space1, __isl_take isl_space *space2)
864         __isl_give isl_space *isl_space_insert_dims(__isl_take isl_space *space,
865                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
866         __isl_give isl_space *isl_space_add_dims(__isl_take isl_space *space,
867                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
868         __isl_give isl_space *isl_space_drop_dims(__isl_take isl_space *space,
869                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
870         __isl_give isl_space *isl_space_move_dims(__isl_take isl_space *space,
871                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
872                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
873                 unsigned n);
874         __isl_give isl_space *isl_space_map_from_set(
875                 __isl_take isl_space *space);
876         __isl_give isl_space *isl_space_map_from_domain_and_range(
877                 __isl_take isl_space *domain,
878                 __isl_take isl_space *range);
879         __isl_give isl_space *isl_space_zip(__isl_take isl_space *space);
880         __isl_give isl_space *isl_space_curry(
881                 __isl_take isl_space *space);
882         __isl_give isl_space *isl_space_uncurry(
883                 __isl_take isl_space *space);
884
885 Note that if dimensions are added or removed from a space, then
886 the name and the internal structure are lost.
887
888 =head2 Local Spaces
889
890 A local space is essentially a space with
891 zero or more existentially quantified variables.
892 The local space of a (constraint of a) basic set or relation can be obtained
893 using the following functions.
894
895         #include <isl/constraint.h>
896         __isl_give isl_local_space *isl_constraint_get_local_space(
897                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
898
899         #include <isl/set.h>
900         __isl_give isl_local_space *isl_basic_set_get_local_space(
901                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
902
903         #include <isl/map.h>
904         __isl_give isl_local_space *isl_basic_map_get_local_space(
905                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
906
907 A new local space can be created from a space using
908
909         #include <isl/local_space.h>
910         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_from_space(
911                 __isl_take isl_space *space);
912
913 They can be inspected, modified, copied and freed using the following functions.
914
915         #include <isl/local_space.h>
916         isl_ctx *isl_local_space_get_ctx(
917                 __isl_keep isl_local_space *ls);
918         int isl_local_space_is_set(__isl_keep isl_local_space *ls);
919         int isl_local_space_dim(__isl_keep isl_local_space *ls,
920                 enum isl_dim_type type);
921         int isl_local_space_has_dim_id(
922                 __isl_keep isl_local_space *ls,
923                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
924         __isl_give isl_id *isl_local_space_get_dim_id(
925                 __isl_keep isl_local_space *ls,
926                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
927         int isl_local_space_has_dim_name(
928                 __isl_keep isl_local_space *ls,
929                 enum isl_dim_type type, unsigned pos)
930         const char *isl_local_space_get_dim_name(
931                 __isl_keep isl_local_space *ls,
932                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
933         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_set_dim_name(
934                 __isl_take isl_local_space *ls,
935                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
936         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_set_dim_id(
937                 __isl_take isl_local_space *ls,
938                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
939                 __isl_take isl_id *id);
940         __isl_give isl_space *isl_local_space_get_space(
941                 __isl_keep isl_local_space *ls);
942         __isl_give isl_aff *isl_local_space_get_div(
943                 __isl_keep isl_local_space *ls, int pos);
944         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_copy(
945                 __isl_keep isl_local_space *ls);
946         void *isl_local_space_free(__isl_take isl_local_space *ls);
947
948 Two local spaces can be compared using
949
950         int isl_local_space_is_equal(__isl_keep isl_local_space *ls1,
951                 __isl_keep isl_local_space *ls2);
952
953 Local spaces can be created from other local spaces
954 using the following functions.
955
956         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_domain(
957                 __isl_take isl_local_space *ls);
958         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_range(
959                 __isl_take isl_local_space *ls);
960         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_from_domain(
961                 __isl_take isl_local_space *ls);
962         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_intersect(
963                 __isl_take isl_local_space *ls1,
964                 __isl_take isl_local_space *ls2);
965         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_add_dims(
966                 __isl_take isl_local_space *ls,
967                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
968         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_insert_dims(
969                 __isl_take isl_local_space *ls,
970                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
971         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_drop_dims(
972                 __isl_take isl_local_space *ls,
973                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
974
975 =head2 Input and Output
976
977 C<isl> supports its own input/output format, which is similar
978 to the C<Omega> format, but also supports the C<PolyLib> format
979 in some cases.
980
981 =head3 C<isl> format
982
983 The C<isl> format is similar to that of C<Omega>, but has a different
984 syntax for describing the parameters and allows for the definition
985 of an existentially quantified variable as the integer division
986 of an affine expression.
987 For example, the set of integers C<i> between C<0> and C<n>
988 such that C<i % 10 <= 6> can be described as
989
990         [n] -> { [i] : exists (a = [i/10] : 0 <= i and i <= n and
991                                 i - 10 a <= 6) }
992
993 A set or relation can have several disjuncts, separated
994 by the keyword C<or>.  Each disjunct is either a conjunction
995 of constraints or a projection (C<exists>) of a conjunction
996 of constraints.  The constraints are separated by the keyword
997 C<and>.
998
999 =head3 C<PolyLib> format
1000
1001 If the represented set is a union, then the first line
1002 contains a single number representing the number of disjuncts.
1003 Otherwise, a line containing the number C<1> is optional.
1004
1005 Each disjunct is represented by a matrix of constraints.
1006 The first line contains two numbers representing
1007 the number of rows and columns,
1008 where the number of rows is equal to the number of constraints
1009 and the number of columns is equal to two plus the number of variables.
1010 The following lines contain the actual rows of the constraint matrix.
1011 In each row, the first column indicates whether the constraint
1012 is an equality (C<0>) or inequality (C<1>).  The final column
1013 corresponds to the constant term.
1014
1015 If the set is parametric, then the coefficients of the parameters
1016 appear in the last columns before the constant column.
1017 The coefficients of any existentially quantified variables appear
1018 between those of the set variables and those of the parameters.
1019
1020 =head3 Extended C<PolyLib> format
1021
1022 The extended C<PolyLib> format is nearly identical to the
1023 C<PolyLib> format.  The only difference is that the line
1024 containing the number of rows and columns of a constraint matrix
1025 also contains four additional numbers:
1026 the number of output dimensions, the number of input dimensions,
1027 the number of local dimensions (i.e., the number of existentially
1028 quantified variables) and the number of parameters.
1029 For sets, the number of ``output'' dimensions is equal
1030 to the number of set dimensions, while the number of ``input''
1031 dimensions is zero.
1032
1033 =head3 Input
1034
1035         #include <isl/set.h>
1036         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_file(
1037                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1038         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_str(
1039                 isl_ctx *ctx, const char *str);
1040         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_file(isl_ctx *ctx,
1041                 FILE *input);
1042         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_str(isl_ctx *ctx,
1043                 const char *str);
1044
1045         #include <isl/map.h>
1046         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_file(
1047                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1048         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_str(
1049                 isl_ctx *ctx, const char *str);
1050         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_file(
1051                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1052         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_str(isl_ctx *ctx,
1053                 const char *str);
1054
1055         #include <isl/union_set.h>
1056         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_read_from_file(
1057                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1058         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_read_from_str(
1059                 isl_ctx *ctx, const char *str);
1060
1061         #include <isl/union_map.h>
1062         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_read_from_file(
1063                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1064         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_read_from_str(
1065                 isl_ctx *ctx, const char *str);
1066
1067 The input format is autodetected and may be either the C<PolyLib> format
1068 or the C<isl> format.
1069
1070 =head3 Output
1071
1072 Before anything can be printed, an C<isl_printer> needs to
1073 be created.
1074
1075         __isl_give isl_printer *isl_printer_to_file(isl_ctx *ctx,
1076                 FILE *file);
1077         __isl_give isl_printer *isl_printer_to_str(isl_ctx *ctx);
1078         void *isl_printer_free(__isl_take isl_printer *printer);
1079         __isl_give char *isl_printer_get_str(
1080                 __isl_keep isl_printer *printer);
1081
1082 The printer can be inspected using the following functions.
1083
1084         FILE *isl_printer_get_file(
1085                 __isl_keep isl_printer *printer);
1086         int isl_printer_get_output_format(
1087                 __isl_keep isl_printer *p);
1088
1089 The behavior of the printer can be modified in various ways
1090
1091         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_output_format(
1092                 __isl_take isl_printer *p, int output_format);
1093         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_indent(
1094                 __isl_take isl_printer *p, int indent);
1095         __isl_give isl_printer *isl_printer_indent(
1096                 __isl_take isl_printer *p, int indent);
1097         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_prefix(
1098                 __isl_take isl_printer *p, const char *prefix);
1099         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_suffix(
1100                 __isl_take isl_printer *p, const char *suffix);
1101
1102 The C<output_format> may be either C<ISL_FORMAT_ISL>, C<ISL_FORMAT_OMEGA>,
1103 C<ISL_FORMAT_POLYLIB>, C<ISL_FORMAT_EXT_POLYLIB> or C<ISL_FORMAT_LATEX>
1104 and defaults to C<ISL_FORMAT_ISL>.
1105 Each line in the output is indented by C<indent> (set by
1106 C<isl_printer_set_indent>) spaces
1107 (default: 0), prefixed by C<prefix> and suffixed by C<suffix>.
1108 In the C<PolyLib> format output,
1109 the coefficients of the existentially quantified variables
1110 appear between those of the set variables and those
1111 of the parameters.
1112 The function C<isl_printer_indent> increases the indentation
1113 by the specified amount (which may be negative).
1114
1115 To actually print something, use
1116
1117         #include <isl/printer.h>
1118         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_double(
1119                 __isl_take isl_printer *p, double d);
1120
1121         #include <isl/set.h>
1122         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_basic_set(
1123                 __isl_take isl_printer *printer,
1124                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1125         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_set(
1126                 __isl_take isl_printer *printer,
1127                 __isl_keep isl_set *set);
1128
1129         #include <isl/map.h>
1130         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_basic_map(
1131                 __isl_take isl_printer *printer,
1132                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1133         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_map(
1134                 __isl_take isl_printer *printer,
1135                 __isl_keep isl_map *map);
1136
1137         #include <isl/union_set.h>
1138         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_set(
1139                 __isl_take isl_printer *p,
1140                 __isl_keep isl_union_set *uset);
1141
1142         #include <isl/union_map.h>
1143         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_map(
1144                 __isl_take isl_printer *p,
1145                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1146
1147 When called on a file printer, the following function flushes
1148 the file.  When called on a string printer, the buffer is cleared.
1149
1150         __isl_give isl_printer *isl_printer_flush(
1151                 __isl_take isl_printer *p);
1152
1153 =head2 Creating New Sets and Relations
1154
1155 C<isl> has functions for creating some standard sets and relations.
1156
1157 =over
1158
1159 =item * Empty sets and relations
1160
1161         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_empty(
1162                 __isl_take isl_space *space);
1163         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_empty(
1164                 __isl_take isl_space *space);
1165         __isl_give isl_set *isl_set_empty(
1166                 __isl_take isl_space *space);
1167         __isl_give isl_map *isl_map_empty(
1168                 __isl_take isl_space *space);
1169         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_empty(
1170                 __isl_take isl_space *space);
1171         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_empty(
1172                 __isl_take isl_space *space);
1173
1174 For C<isl_union_set>s and C<isl_union_map>s, the space
1175 is only used to specify the parameters.
1176
1177 =item * Universe sets and relations
1178
1179         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_universe(
1180                 __isl_take isl_space *space);
1181         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_universe(
1182                 __isl_take isl_space *space);
1183         __isl_give isl_set *isl_set_universe(
1184                 __isl_take isl_space *space);
1185         __isl_give isl_map *isl_map_universe(
1186                 __isl_take isl_space *space);
1187         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_universe(
1188                 __isl_take isl_union_set *uset);
1189         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_universe(
1190                 __isl_take isl_union_map *umap);
1191
1192 The sets and relations constructed by the functions above
1193 contain all integer values, while those constructed by the
1194 functions below only contain non-negative values.
1195
1196         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_nat_universe(
1197                 __isl_take isl_space *space);
1198         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_nat_universe(
1199                 __isl_take isl_space *space);
1200         __isl_give isl_set *isl_set_nat_universe(
1201                 __isl_take isl_space *space);
1202         __isl_give isl_map *isl_map_nat_universe(
1203                 __isl_take isl_space *space);
1204
1205 =item * Identity relations
1206
1207         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_identity(
1208                 __isl_take isl_space *space);
1209         __isl_give isl_map *isl_map_identity(
1210                 __isl_take isl_space *space);
1211
1212 The number of input and output dimensions in C<space> needs
1213 to be the same.
1214
1215 =item * Lexicographic order
1216
1217         __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt(
1218                 __isl_take isl_space *set_space);
1219         __isl_give isl_map *isl_map_lex_le(
1220                 __isl_take isl_space *set_space);
1221         __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt(
1222                 __isl_take isl_space *set_space);
1223         __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge(
1224                 __isl_take isl_space *set_space);
1225         __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt_first(
1226                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1227         __isl_give isl_map *isl_map_lex_le_first(
1228                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1229         __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt_first(
1230                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1231         __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge_first(
1232                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1233
1234 The first four functions take a space for a B<set>
1235 and return relations that express that the elements in the domain
1236 are lexicographically less
1237 (C<isl_map_lex_lt>), less or equal (C<isl_map_lex_le>),
1238 greater (C<isl_map_lex_gt>) or greater or equal (C<isl_map_lex_ge>)
1239 than the elements in the range.
1240 The last four functions take a space for a map
1241 and return relations that express that the first C<n> dimensions
1242 in the domain are lexicographically less
1243 (C<isl_map_lex_lt_first>), less or equal (C<isl_map_lex_le_first>),
1244 greater (C<isl_map_lex_gt_first>) or greater or equal (C<isl_map_lex_ge_first>)
1245 than the first C<n> dimensions in the range.
1246
1247 =back
1248
1249 A basic set or relation can be converted to a set or relation
1250 using the following functions.
1251
1252         __isl_give isl_set *isl_set_from_basic_set(
1253                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1254         __isl_give isl_map *isl_map_from_basic_map(
1255                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1256
1257 Sets and relations can be converted to union sets and relations
1258 using the following functions.
1259
1260         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_from_basic_set(
1261                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1262         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_from_basic_map(
1263                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1264         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_from_set(
1265                 __isl_take isl_set *set);
1266         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_from_map(
1267                 __isl_take isl_map *map);
1268
1269 The inverse conversions below can only be used if the input
1270 union set or relation is known to contain elements in exactly one
1271 space.
1272
1273         __isl_give isl_set *isl_set_from_union_set(
1274                 __isl_take isl_union_set *uset);
1275         __isl_give isl_map *isl_map_from_union_map(
1276                 __isl_take isl_union_map *umap);
1277
1278 A zero-dimensional set can be constructed on a given parameter domain
1279 using the following function.
1280
1281         __isl_give isl_set *isl_set_from_params(
1282                 __isl_take isl_set *set);
1283
1284 Sets and relations can be copied and freed again using the following
1285 functions.
1286
1287         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_copy(
1288                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1289         __isl_give isl_set *isl_set_copy(__isl_keep isl_set *set);
1290         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_copy(
1291                 __isl_keep isl_union_set *uset);
1292         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_copy(
1293                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1294         __isl_give isl_map *isl_map_copy(__isl_keep isl_map *map);
1295         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_copy(
1296                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1297         void *isl_basic_set_free(__isl_take isl_basic_set *bset);
1298         void *isl_set_free(__isl_take isl_set *set);
1299         void *isl_union_set_free(__isl_take isl_union_set *uset);
1300         void *isl_basic_map_free(__isl_take isl_basic_map *bmap);
1301         void *isl_map_free(__isl_take isl_map *map);
1302         void *isl_union_map_free(__isl_take isl_union_map *umap);
1303
1304 Other sets and relations can be constructed by starting
1305 from a universe set or relation, adding equality and/or
1306 inequality constraints and then projecting out the
1307 existentially quantified variables, if any.
1308 Constraints can be constructed, manipulated and
1309 added to (or removed from) (basic) sets and relations
1310 using the following functions.
1311
1312         #include <isl/constraint.h>
1313         __isl_give isl_constraint *isl_equality_alloc(
1314                 __isl_take isl_local_space *ls);
1315         __isl_give isl_constraint *isl_inequality_alloc(
1316                 __isl_take isl_local_space *ls);
1317         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_constant(
1318                 __isl_take isl_constraint *constraint, isl_int v);
1319         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_constant_si(
1320                 __isl_take isl_constraint *constraint, int v);
1321         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_coefficient(
1322                 __isl_take isl_constraint *constraint,
1323                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
1324         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_coefficient_si(
1325                 __isl_take isl_constraint *constraint,
1326                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
1327         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_add_constraint(
1328                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1329                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1330         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add_constraint(
1331                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1332                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1333         __isl_give isl_map *isl_map_add_constraint(
1334                 __isl_take isl_map *map,
1335                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1336         __isl_give isl_set *isl_set_add_constraint(
1337                 __isl_take isl_set *set,
1338                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1339         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_drop_constraint(
1340                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1341                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1342
1343 For example, to create a set containing the even integers
1344 between 10 and 42, you would use the following code.
1345
1346         isl_space *space;
1347         isl_local_space *ls;
1348         isl_constraint *c;
1349         isl_basic_set *bset;
1350
1351         space = isl_space_set_alloc(ctx, 0, 2);
1352         bset = isl_basic_set_universe(isl_space_copy(space));
1353         ls = isl_local_space_from_space(space);
1354
1355         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
1356         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 0, -1);
1357         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 1, 2);
1358         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1359
1360         c = isl_inequality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
1361         c = isl_constraint_set_constant_si(c, -10);
1362         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 0, 1);
1363         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1364
1365         c = isl_inequality_alloc(ls);
1366         c = isl_constraint_set_constant_si(c, 42);
1367         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 0, -1);
1368         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1369
1370         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 1, 1);
1371
1372 Or, alternatively,
1373
1374         isl_basic_set *bset;
1375         bset = isl_basic_set_read_from_str(ctx,
1376                 "{[i] : exists (a : i = 2a and i >= 10 and i <= 42)}");
1377
1378 A basic set or relation can also be constructed from two matrices
1379 describing the equalities and the inequalities.
1380
1381         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_constraint_matrices(
1382                 __isl_take isl_space *space,
1383                 __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq,
1384                 enum isl_dim_type c1,
1385                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1386                 enum isl_dim_type c4);
1387         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_constraint_matrices(
1388                 __isl_take isl_space *space,
1389                 __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq,
1390                 enum isl_dim_type c1,
1391                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1392                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1393
1394 The C<isl_dim_type> arguments indicate the order in which
1395 different kinds of variables appear in the input matrices
1396 and should be a permutation of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1397 C<isl_dim_set> and C<isl_dim_div> for sets and
1398 of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1399 C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> and C<isl_dim_div> for relations.
1400
1401 A (basic or union) set or relation can also be constructed from a
1402 (union) (piecewise) (multiple) affine expression
1403 or a list of affine expressions
1404 (See L<"Piecewise Quasi Affine Expressions"> and
1405 L<"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">).
1406
1407         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_aff(
1408                 __isl_take isl_aff *aff);
1409         __isl_give isl_map *isl_map_from_aff(
1410                 __isl_take isl_aff *aff);
1411         __isl_give isl_set *isl_set_from_pw_aff(
1412                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
1413         __isl_give isl_map *isl_map_from_pw_aff(
1414                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
1415         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_aff_list(
1416                 __isl_take isl_space *domain_space,
1417                 __isl_take isl_aff_list *list);
1418         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_multi_aff(
1419                 __isl_take isl_multi_aff *maff)
1420         __isl_give isl_map *isl_map_from_multi_aff(
1421                 __isl_take isl_multi_aff *maff)
1422         __isl_give isl_set *isl_set_from_pw_multi_aff(
1423                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
1424         __isl_give isl_map *isl_map_from_pw_multi_aff(
1425                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
1426         __isl_give isl_union_map *
1427         isl_union_map_from_union_pw_multi_aff(
1428                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma);
1429
1430 The C<domain_dim> argument describes the domain of the resulting
1431 basic relation.  It is required because the C<list> may consist
1432 of zero affine expressions.
1433
1434 =head2 Inspecting Sets and Relations
1435
1436 Usually, the user should not have to care about the actual constraints
1437 of the sets and maps, but should instead apply the abstract operations
1438 explained in the following sections.
1439 Occasionally, however, it may be required to inspect the individual
1440 coefficients of the constraints.  This section explains how to do so.
1441 In these cases, it may also be useful to have C<isl> compute
1442 an explicit representation of the existentially quantified variables.
1443
1444         __isl_give isl_set *isl_set_compute_divs(
1445                 __isl_take isl_set *set);
1446         __isl_give isl_map *isl_map_compute_divs(
1447                 __isl_take isl_map *map);
1448         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_compute_divs(
1449                 __isl_take isl_union_set *uset);
1450         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_compute_divs(
1451                 __isl_take isl_union_map *umap);
1452
1453 This explicit representation defines the existentially quantified
1454 variables as integer divisions of the other variables, possibly
1455 including earlier existentially quantified variables.
1456 An explicitly represented existentially quantified variable therefore
1457 has a unique value when the values of the other variables are known.
1458 If, furthermore, the same existentials, i.e., existentials
1459 with the same explicit representations, should appear in the
1460 same order in each of the disjuncts of a set or map, then the user should call
1461 either of the following functions.
1462
1463         __isl_give isl_set *isl_set_align_divs(
1464                 __isl_take isl_set *set);
1465         __isl_give isl_map *isl_map_align_divs(
1466                 __isl_take isl_map *map);
1467
1468 Alternatively, the existentially quantified variables can be removed
1469 using the following functions, which compute an overapproximation.
1470
1471         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_divs(
1472                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1473         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_divs(
1474                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1475         __isl_give isl_set *isl_set_remove_divs(
1476                 __isl_take isl_set *set);
1477         __isl_give isl_map *isl_map_remove_divs(
1478                 __isl_take isl_map *map);
1479
1480 It is also possible to only remove those divs that are defined
1481 in terms of a given range of dimensions or only those for which
1482 no explicit representation is known.
1483
1484         __isl_give isl_basic_set *
1485         isl_basic_set_remove_divs_involving_dims(
1486                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1487                 enum isl_dim_type type,
1488                 unsigned first, unsigned n);
1489         __isl_give isl_basic_map *
1490         isl_basic_map_remove_divs_involving_dims(
1491                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1492                 enum isl_dim_type type,
1493                 unsigned first, unsigned n);
1494         __isl_give isl_set *isl_set_remove_divs_involving_dims(
1495                 __isl_take isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1496                 unsigned first, unsigned n);
1497         __isl_give isl_map *isl_map_remove_divs_involving_dims(
1498                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1499                 unsigned first, unsigned n);
1500
1501         __isl_give isl_basic_set *
1502         isl_basic_set_remove_unknown_divs(
1503                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1504         __isl_give isl_set *isl_set_remove_unknown_divs(
1505                 __isl_take isl_set *set);
1506         __isl_give isl_map *isl_map_remove_unknown_divs(
1507                 __isl_take isl_map *map);
1508
1509 To iterate over all the sets or maps in a union set or map, use
1510
1511         int isl_union_set_foreach_set(__isl_keep isl_union_set *uset,
1512                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set, void *user),
1513                 void *user);
1514         int isl_union_map_foreach_map(__isl_keep isl_union_map *umap,
1515                 int (*fn)(__isl_take isl_map *map, void *user),
1516                 void *user);
1517
1518 The number of sets or maps in a union set or map can be obtained
1519 from
1520
1521         int isl_union_set_n_set(__isl_keep isl_union_set *uset);
1522         int isl_union_map_n_map(__isl_keep isl_union_map *umap);
1523
1524 To extract the set or map in a given space from a union, use
1525
1526         __isl_give isl_set *isl_union_set_extract_set(
1527                 __isl_keep isl_union_set *uset,
1528                 __isl_take isl_space *space);
1529         __isl_give isl_map *isl_union_map_extract_map(
1530                 __isl_keep isl_union_map *umap,
1531                 __isl_take isl_space *space);
1532
1533 To iterate over all the basic sets or maps in a set or map, use
1534
1535         int isl_set_foreach_basic_set(__isl_keep isl_set *set,
1536                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_set *bset, void *user),
1537                 void *user);
1538         int isl_map_foreach_basic_map(__isl_keep isl_map *map,
1539                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_map *bmap, void *user),
1540                 void *user);
1541
1542 The callback function C<fn> should return 0 if successful and
1543 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
1544 occurs, the above functions will return -1.
1545
1546 It should be noted that C<isl> does not guarantee that
1547 the basic sets or maps passed to C<fn> are disjoint.
1548 If this is required, then the user should call one of
1549 the following functions first.
1550
1551         __isl_give isl_set *isl_set_make_disjoint(
1552                 __isl_take isl_set *set);
1553         __isl_give isl_map *isl_map_make_disjoint(
1554                 __isl_take isl_map *map);
1555
1556 The number of basic sets in a set can be obtained
1557 from
1558
1559         int isl_set_n_basic_set(__isl_keep isl_set *set);
1560
1561 To iterate over the constraints of a basic set or map, use
1562
1563         #include <isl/constraint.h>
1564
1565         int isl_basic_set_n_constraint(
1566                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1567         int isl_basic_set_foreach_constraint(
1568                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1569                 int (*fn)(__isl_take isl_constraint *c, void *user),
1570                 void *user);
1571         int isl_basic_map_foreach_constraint(
1572                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1573                 int (*fn)(__isl_take isl_constraint *c, void *user),
1574                 void *user);
1575         void *isl_constraint_free(__isl_take isl_constraint *c);
1576
1577 Again, the callback function C<fn> should return 0 if successful and
1578 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
1579 occurs, the above functions will return -1.
1580 The constraint C<c> represents either an equality or an inequality.
1581 Use the following function to find out whether a constraint
1582 represents an equality.  If not, it represents an inequality.
1583
1584         int isl_constraint_is_equality(
1585                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
1586
1587 The coefficients of the constraints can be inspected using
1588 the following functions.
1589
1590         int isl_constraint_is_lower_bound(
1591                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1592                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1593         int isl_constraint_is_upper_bound(
1594                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1595                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1596         void isl_constraint_get_constant(
1597                 __isl_keep isl_constraint *constraint, isl_int *v);
1598         void isl_constraint_get_coefficient(
1599                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1600                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
1601         int isl_constraint_involves_dims(
1602                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1603                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1604
1605 The explicit representations of the existentially quantified
1606 variables can be inspected using the following function.
1607 Note that the user is only allowed to use this function
1608 if the inspected set or map is the result of a call
1609 to C<isl_set_compute_divs> or C<isl_map_compute_divs>.
1610 The existentially quantified variable is equal to the floor
1611 of the returned affine expression.  The affine expression
1612 itself can be inspected using the functions in
1613 L<"Piecewise Quasi Affine Expressions">.
1614
1615         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_div(
1616                 __isl_keep isl_constraint *constraint, int pos);
1617
1618 To obtain the constraints of a basic set or map in matrix
1619 form, use the following functions.
1620
1621         __isl_give isl_mat *isl_basic_set_equalities_matrix(
1622                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1623                 enum isl_dim_type c1, enum isl_dim_type c2,
1624                 enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4);
1625         __isl_give isl_mat *isl_basic_set_inequalities_matrix(
1626                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1627                 enum isl_dim_type c1, enum isl_dim_type c2,
1628                 enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4);
1629         __isl_give isl_mat *isl_basic_map_equalities_matrix(
1630                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1631                 enum isl_dim_type c1,
1632                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1633                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1634         __isl_give isl_mat *isl_basic_map_inequalities_matrix(
1635                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1636                 enum isl_dim_type c1,
1637                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1638                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1639
1640 The C<isl_dim_type> arguments dictate the order in which
1641 different kinds of variables appear in the resulting matrix
1642 and should be a permutation of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1643 C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> and C<isl_dim_div>.
1644
1645 The number of parameters, input, output or set dimensions can
1646 be obtained using the following functions.
1647
1648         unsigned isl_basic_set_dim(__isl_keep isl_basic_set *bset,
1649                 enum isl_dim_type type);
1650         unsigned isl_basic_map_dim(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
1651                 enum isl_dim_type type);
1652         unsigned isl_set_dim(__isl_keep isl_set *set,
1653                 enum isl_dim_type type);
1654         unsigned isl_map_dim(__isl_keep isl_map *map,
1655                 enum isl_dim_type type);
1656
1657 To check whether the description of a set or relation depends
1658 on one or more given dimensions, it is not necessary to iterate over all
1659 constraints.  Instead the following functions can be used.
1660
1661         int isl_basic_set_involves_dims(
1662                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1663                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1664         int isl_set_involves_dims(__isl_keep isl_set *set,
1665                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1666         int isl_basic_map_involves_dims(
1667                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1668                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1669         int isl_map_involves_dims(__isl_keep isl_map *map,
1670                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1671
1672 Similarly, the following functions can be used to check whether
1673 a given dimension is involved in any lower or upper bound.
1674
1675         int isl_set_dim_has_any_lower_bound(__isl_keep isl_set *set,
1676                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1677         int isl_set_dim_has_any_upper_bound(__isl_keep isl_set *set,
1678                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1679
1680 Note that these functions return true even if there is a bound on
1681 the dimension on only some of the basic sets of C<set>.
1682 To check if they have a bound for all of the basic sets in C<set>,
1683 use the following functions instead.
1684
1685         int isl_set_dim_has_lower_bound(__isl_keep isl_set *set,
1686                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1687         int isl_set_dim_has_upper_bound(__isl_keep isl_set *set,
1688                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1689
1690 The identifiers or names of the domain and range spaces of a set
1691 or relation can be read off or set using the following functions.
1692
1693         __isl_give isl_set *isl_set_set_tuple_id(
1694                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_id *id);
1695         __isl_give isl_set *isl_set_reset_tuple_id(
1696                 __isl_take isl_set *set);
1697         int isl_set_has_tuple_id(__isl_keep isl_set *set);
1698         __isl_give isl_id *isl_set_get_tuple_id(
1699                 __isl_keep isl_set *set);
1700         __isl_give isl_map *isl_map_set_tuple_id(
1701                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1702                 __isl_take isl_id *id);
1703         __isl_give isl_map *isl_map_reset_tuple_id(
1704                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type);
1705         int isl_map_has_tuple_id(__isl_keep isl_map *map,
1706                 enum isl_dim_type type);
1707         __isl_give isl_id *isl_map_get_tuple_id(
1708                 __isl_keep isl_map *map, enum isl_dim_type type);
1709
1710         const char *isl_basic_set_get_tuple_name(
1711                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1712         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_set_tuple_name(
1713                 __isl_take isl_basic_set *set, const char *s);
1714         int isl_set_has_tuple_name(__isl_keep isl_set *set);
1715         const char *isl_set_get_tuple_name(
1716                 __isl_keep isl_set *set);
1717         const char *isl_basic_map_get_tuple_name(
1718                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1719                 enum isl_dim_type type);
1720         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_set_tuple_name(
1721                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1722                 enum isl_dim_type type, const char *s);
1723         int isl_map_has_tuple_name(__isl_keep isl_map *map,
1724                 enum isl_dim_type type);
1725         const char *isl_map_get_tuple_name(
1726                 __isl_keep isl_map *map,
1727                 enum isl_dim_type type);
1728
1729 As with C<isl_space_get_tuple_name>, the value returned points to
1730 an internal data structure.
1731 The identifiers, positions or names of individual dimensions can be
1732 read off using the following functions.
1733
1734         __isl_give isl_id *isl_basic_set_get_dim_id(
1735                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1736                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1737         __isl_give isl_set *isl_set_set_dim_id(
1738                 __isl_take isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1739                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
1740         int isl_set_has_dim_id(__isl_keep isl_set *set,
1741                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1742         __isl_give isl_id *isl_set_get_dim_id(
1743                 __isl_keep isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1744                 unsigned pos);
1745         int isl_basic_map_has_dim_id(
1746                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1747                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1748         __isl_give isl_map *isl_map_set_dim_id(
1749                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1750                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
1751         int isl_map_has_dim_id(__isl_keep isl_map *map,
1752                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1753         __isl_give isl_id *isl_map_get_dim_id(
1754                 __isl_keep isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1755                 unsigned pos);
1756
1757         int isl_set_find_dim_by_id(__isl_keep isl_set *set,
1758                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
1759         int isl_map_find_dim_by_id(__isl_keep isl_map *map,
1760                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
1761         int isl_set_find_dim_by_name(__isl_keep isl_set *set,
1762                 enum isl_dim_type type, const char *name);
1763         int isl_map_find_dim_by_name(__isl_keep isl_map *map,
1764                 enum isl_dim_type type, const char *name);
1765
1766         const char *isl_constraint_get_dim_name(
1767                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1768                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1769         const char *isl_basic_set_get_dim_name(
1770                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1771                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1772         int isl_set_has_dim_name(__isl_keep isl_set *set,
1773                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1774         const char *isl_set_get_dim_name(
1775                 __isl_keep isl_set *set,
1776                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1777         const char *isl_basic_map_get_dim_name(
1778                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1779                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1780         int isl_map_has_dim_name(__isl_keep isl_map *map,
1781                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1782         const char *isl_map_get_dim_name(
1783                 __isl_keep isl_map *map,
1784                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1785
1786 These functions are mostly useful to obtain the identifiers, positions
1787 or names of the parameters.  Identifiers of individual dimensions are
1788 essentially only useful for printing.  They are ignored by all other
1789 operations and may not be preserved across those operations.
1790
1791 =head2 Properties
1792
1793 =head3 Unary Properties
1794
1795 =over
1796
1797 =item * Emptiness
1798
1799 The following functions test whether the given set or relation
1800 contains any integer points.  The ``plain'' variants do not perform
1801 any computations, but simply check if the given set or relation
1802 is already known to be empty.
1803
1804         int isl_basic_set_plain_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1805         int isl_basic_set_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1806         int isl_set_plain_is_empty(__isl_keep isl_set *set);
1807         int isl_set_is_empty(__isl_keep isl_set *set);
1808         int isl_union_set_is_empty(__isl_keep isl_union_set *uset);
1809         int isl_basic_map_plain_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1810         int isl_basic_map_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1811         int isl_map_plain_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
1812         int isl_map_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
1813         int isl_union_map_is_empty(__isl_keep isl_union_map *umap);
1814
1815 =item * Universality
1816
1817         int isl_basic_set_is_universe(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1818         int isl_basic_map_is_universe(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1819         int isl_set_plain_is_universe(__isl_keep isl_set *set);
1820
1821 =item * Single-valuedness
1822
1823         int isl_basic_map_is_single_valued(
1824                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1825         int isl_map_plain_is_single_valued(
1826                 __isl_keep isl_map *map);
1827         int isl_map_is_single_valued(__isl_keep isl_map *map);
1828         int isl_union_map_is_single_valued(__isl_keep isl_union_map *umap);
1829
1830 =item * Injectivity
1831
1832         int isl_map_plain_is_injective(__isl_keep isl_map *map);
1833         int isl_map_is_injective(__isl_keep isl_map *map);
1834         int isl_union_map_plain_is_injective(
1835                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1836         int isl_union_map_is_injective(
1837                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1838
1839 =item * Bijectivity
1840
1841         int isl_map_is_bijective(__isl_keep isl_map *map);
1842         int isl_union_map_is_bijective(__isl_keep isl_union_map *umap);
1843
1844 =item * Position
1845
1846         int isl_basic_map_plain_is_fixed(
1847                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1848                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1849                 isl_int *val);
1850         int isl_set_plain_is_fixed(__isl_keep isl_set *set,
1851                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1852                 isl_int *val);
1853         int isl_map_plain_is_fixed(__isl_keep isl_map *map,
1854                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1855                 isl_int *val);
1856
1857 Check if the relation obviously lies on a hyperplane where the given dimension
1858 has a fixed value and if so, return that value in C<*val>.
1859
1860 =item * Space
1861
1862 To check whether a set is a parameter domain, use this function:
1863
1864         int isl_set_is_params(__isl_keep isl_set *set);
1865         int isl_union_set_is_params(
1866                 __isl_keep isl_union_set *uset);
1867
1868 =item * Wrapping
1869
1870 The following functions check whether the domain of the given
1871 (basic) set is a wrapped relation.
1872
1873         int isl_basic_set_is_wrapping(
1874                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1875         int isl_set_is_wrapping(__isl_keep isl_set *set);
1876
1877 =item * Internal Product
1878
1879         int isl_basic_map_can_zip(
1880                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1881         int isl_map_can_zip(__isl_keep isl_map *map);
1882
1883 Check whether the product of domain and range of the given relation
1884 can be computed,
1885 i.e., whether both domain and range are nested relations.
1886
1887 =item * Currying
1888
1889         int isl_basic_map_can_curry(
1890                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1891         int isl_map_can_curry(__isl_keep isl_map *map);
1892
1893 Check whether the domain of the (basic) relation is a wrapped relation.
1894
1895         int isl_basic_map_can_uncurry(
1896                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1897         int isl_map_can_uncurry(__isl_keep isl_map *map);
1898
1899 Check whether the range of the (basic) relation is a wrapped relation.
1900
1901 =back
1902
1903 =head3 Binary Properties
1904
1905 =over
1906
1907 =item * Equality
1908
1909         int isl_set_plain_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
1910                 __isl_keep isl_set *set2);
1911         int isl_set_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
1912                 __isl_keep isl_set *set2);
1913         int isl_union_set_is_equal(
1914                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
1915                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
1916         int isl_basic_map_is_equal(
1917                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1918                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1919         int isl_map_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
1920                 __isl_keep isl_map *map2);
1921         int isl_map_plain_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
1922                 __isl_keep isl_map *map2);
1923         int isl_union_map_is_equal(
1924                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1925                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1926
1927 =item * Disjointness
1928
1929         int isl_set_plain_is_disjoint(__isl_keep isl_set *set1,
1930                 __isl_keep isl_set *set2);
1931         int isl_set_is_disjoint(__isl_keep isl_set *set1,
1932                 __isl_keep isl_set *set2);
1933         int isl_map_is_disjoint(__isl_keep isl_map *map1,
1934                 __isl_keep isl_map *map2);
1935
1936 =item * Subset
1937
1938         int isl_basic_set_is_subset(
1939                 __isl_keep isl_basic_set *bset1,
1940                 __isl_keep isl_basic_set *bset2);
1941         int isl_set_is_subset(__isl_keep isl_set *set1,
1942                 __isl_keep isl_set *set2);
1943         int isl_set_is_strict_subset(
1944                 __isl_keep isl_set *set1,
1945                 __isl_keep isl_set *set2);
1946         int isl_union_set_is_subset(
1947                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
1948                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
1949         int isl_union_set_is_strict_subset(
1950                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
1951                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
1952         int isl_basic_map_is_subset(
1953                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1954                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1955         int isl_basic_map_is_strict_subset(
1956                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1957                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1958         int isl_map_is_subset(
1959                 __isl_keep isl_map *map1,
1960                 __isl_keep isl_map *map2);
1961         int isl_map_is_strict_subset(
1962                 __isl_keep isl_map *map1,
1963                 __isl_keep isl_map *map2);
1964         int isl_union_map_is_subset(
1965                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1966                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1967         int isl_union_map_is_strict_subset(
1968                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1969                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1970
1971 Check whether the first argument is a (strict) subset of the
1972 second argument.
1973
1974 =item * Order
1975
1976         int isl_set_plain_cmp(__isl_keep isl_set *set1,
1977                 __isl_keep isl_set *set2);
1978
1979 This function is useful for sorting C<isl_set>s.
1980 The order depends on the internal representation of the inputs.
1981 The order is fixed over different calls to the function (assuming
1982 the internal representation of the inputs has not changed), but may
1983 change over different versions of C<isl>.
1984
1985 =back
1986
1987 =head2 Unary Operations
1988
1989 =over
1990
1991 =item * Complement
1992
1993         __isl_give isl_set *isl_set_complement(
1994                 __isl_take isl_set *set);
1995         __isl_give isl_map *isl_map_complement(
1996                 __isl_take isl_map *map);
1997
1998 =item * Inverse map
1999
2000         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_reverse(
2001                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2002         __isl_give isl_map *isl_map_reverse(
2003                 __isl_take isl_map *map);
2004         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_reverse(
2005                 __isl_take isl_union_map *umap);
2006
2007 =item * Projection
2008
2009         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_project_out(
2010                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2011                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2012         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_project_out(
2013                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2014                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2015         __isl_give isl_set *isl_set_project_out(__isl_take isl_set *set,
2016                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2017         __isl_give isl_map *isl_map_project_out(__isl_take isl_map *map,
2018                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2019         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_params(
2020                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2021         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_domain(
2022                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2023         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_range(
2024                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2025         __isl_give isl_set *isl_set_params(__isl_take isl_set *set);
2026         __isl_give isl_set *isl_map_params(__isl_take isl_map *map);
2027         __isl_give isl_set *isl_map_domain(
2028                 __isl_take isl_map *bmap);
2029         __isl_give isl_set *isl_map_range(
2030                 __isl_take isl_map *map);
2031         __isl_give isl_set *isl_union_set_params(
2032                 __isl_take isl_union_set *uset);
2033         __isl_give isl_set *isl_union_map_params(
2034                 __isl_take isl_union_map *umap);
2035         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_domain(
2036                 __isl_take isl_union_map *umap);
2037         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_range(
2038                 __isl_take isl_union_map *umap);
2039
2040         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_domain_map(
2041                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2042         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_map(
2043                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2044         __isl_give isl_map *isl_map_domain_map(__isl_take isl_map *map);
2045         __isl_give isl_map *isl_map_range_map(__isl_take isl_map *map);
2046         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_domain_map(
2047                 __isl_take isl_union_map *umap);
2048         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_range_map(
2049                 __isl_take isl_union_map *umap);
2050
2051 The functions above construct a (basic, regular or union) relation
2052 that maps (a wrapped version of) the input relation to its domain or range.
2053
2054 =item * Elimination
2055
2056         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_eliminate(
2057                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2058                 enum isl_dim_type type,
2059                 unsigned first, unsigned n);
2060         __isl_give isl_set *isl_set_eliminate(
2061                 __isl_take isl_set *set, enum isl_dim_type type,
2062                 unsigned first, unsigned n);
2063         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_eliminate(
2064                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2065                 enum isl_dim_type type,
2066                 unsigned first, unsigned n);
2067         __isl_give isl_map *isl_map_eliminate(
2068                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
2069                 unsigned first, unsigned n);
2070
2071 Eliminate the coefficients for the given dimensions from the constraints,
2072 without removing the dimensions.
2073
2074 =item * Slicing
2075
2076         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_fix(
2077                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2078                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2079                 isl_int value);
2080         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_fix_si(
2081                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2082                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2083         __isl_give isl_set *isl_set_fix(__isl_take isl_set *set,
2084                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2085                 isl_int value);
2086         __isl_give isl_set *isl_set_fix_si(__isl_take isl_set *set,
2087                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2088         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_fix_si(
2089                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2090                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2091         __isl_give isl_map *isl_map_fix(__isl_take isl_map *map,
2092                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2093                 isl_int value);
2094         __isl_give isl_map *isl_map_fix_si(__isl_take isl_map *map,
2095                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2096
2097 Intersect the set or relation with the hyperplane where the given
2098 dimension has the fixed given value.
2099
2100         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_lower_bound_si(
2101                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2102                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2103         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_upper_bound_si(
2104                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2105                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2106         __isl_give isl_set *isl_set_lower_bound(
2107                 __isl_take isl_set *set,
2108                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2109                 isl_int value);
2110         __isl_give isl_set *isl_set_lower_bound_si(
2111                 __isl_take isl_set *set,
2112                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2113         __isl_give isl_map *isl_map_lower_bound_si(
2114                 __isl_take isl_map *map,
2115                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2116         __isl_give isl_set *isl_set_upper_bound(
2117                 __isl_take isl_set *set,
2118                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2119                 isl_int value);
2120         __isl_give isl_set *isl_set_upper_bound_si(
2121                 __isl_take isl_set *set,
2122                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2123         __isl_give isl_map *isl_map_upper_bound_si(
2124                 __isl_take isl_map *map,
2125                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2126
2127 Intersect the set or relation with the half-space where the given
2128 dimension has a value bounded by the fixed given value.
2129
2130         __isl_give isl_set *isl_set_equate(__isl_take isl_set *set,
2131                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2132                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2133         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_equate(
2134                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2135                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2136                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2137         __isl_give isl_map *isl_map_equate(__isl_take isl_map *map,
2138                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2139                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2140
2141 Intersect the set or relation with the hyperplane where the given
2142 dimensions are equal to each other.
2143
2144         __isl_give isl_map *isl_map_oppose(__isl_take isl_map *map,
2145                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2146                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2147
2148 Intersect the relation with the hyperplane where the given
2149 dimensions have opposite values.
2150
2151         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_order_ge(
2152                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2153                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2154                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2155         __isl_give isl_map *isl_map_order_lt(__isl_take isl_map *map,
2156                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2157                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2158         __isl_give isl_map *isl_map_order_gt(__isl_take isl_map *map,
2159                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2160                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2161
2162 Intersect the relation with the half-space where the given
2163 dimensions satisfy the given ordering.
2164
2165 =item * Identity
2166
2167         __isl_give isl_map *isl_set_identity(
2168                 __isl_take isl_set *set);
2169         __isl_give isl_union_map *isl_union_set_identity(
2170                 __isl_take isl_union_set *uset);
2171
2172 Construct an identity relation on the given (union) set.
2173
2174 =item * Deltas
2175
2176         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_deltas(
2177                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2178         __isl_give isl_set *isl_map_deltas(__isl_take isl_map *map);
2179         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_deltas(
2180                 __isl_take isl_union_map *umap);
2181
2182 These functions return a (basic) set containing the differences
2183 between image elements and corresponding domain elements in the input.
2184
2185         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_deltas_map(
2186                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2187         __isl_give isl_map *isl_map_deltas_map(
2188                 __isl_take isl_map *map);
2189         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_deltas_map(
2190                 __isl_take isl_union_map *umap);
2191
2192 The functions above construct a (basic, regular or union) relation
2193 that maps (a wrapped version of) the input relation to its delta set.
2194
2195 =item * Coalescing
2196
2197 Simplify the representation of a set or relation by trying
2198 to combine pairs of basic sets or relations into a single
2199 basic set or relation.
2200
2201         __isl_give isl_set *isl_set_coalesce(__isl_take isl_set *set);
2202         __isl_give isl_map *isl_map_coalesce(__isl_take isl_map *map);
2203         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_coalesce(
2204                 __isl_take isl_union_set *uset);
2205         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_coalesce(
2206                 __isl_take isl_union_map *umap);
2207
2208 One of the methods for combining pairs of basic sets or relations
2209 can result in coefficients that are much larger than those that appear
2210 in the constraints of the input.  By default, the coefficients are
2211 not allowed to grow larger, but this can be changed by unsetting
2212 the following option.
2213
2214         int isl_options_set_coalesce_bounded_wrapping(
2215                 isl_ctx *ctx, int val);
2216         int isl_options_get_coalesce_bounded_wrapping(
2217                 isl_ctx *ctx);
2218
2219 =item * Detecting equalities
2220
2221         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_detect_equalities(
2222                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2223         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_detect_equalities(
2224                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2225         __isl_give isl_set *isl_set_detect_equalities(
2226                 __isl_take isl_set *set);
2227         __isl_give isl_map *isl_map_detect_equalities(
2228                 __isl_take isl_map *map);
2229         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_detect_equalities(
2230                 __isl_take isl_union_set *uset);
2231         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_detect_equalities(
2232                 __isl_take isl_union_map *umap);
2233
2234 Simplify the representation of a set or relation by detecting implicit
2235 equalities.
2236
2237 =item * Removing redundant constraints
2238
2239         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_redundancies(
2240                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2241         __isl_give isl_set *isl_set_remove_redundancies(
2242                 __isl_take isl_set *set);
2243         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_redundancies(
2244                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2245         __isl_give isl_map *isl_map_remove_redundancies(
2246                 __isl_take isl_map *map);
2247
2248 =item * Convex hull
2249
2250         __isl_give isl_basic_set *isl_set_convex_hull(
2251                 __isl_take isl_set *set);
2252         __isl_give isl_basic_map *isl_map_convex_hull(
2253                 __isl_take isl_map *map);
2254
2255 If the input set or relation has any existentially quantified
2256 variables, then the result of these operations is currently undefined.
2257
2258 =item * Simple hull
2259
2260         __isl_give isl_basic_set *
2261         isl_set_unshifted_simple_hull(
2262                 __isl_take isl_set *set);
2263         __isl_give isl_basic_map *
2264         isl_map_unshifted_simple_hull(
2265                 __isl_take isl_map *map);
2266         __isl_give isl_basic_set *isl_set_simple_hull(
2267                 __isl_take isl_set *set);
2268         __isl_give isl_basic_map *isl_map_simple_hull(
2269                 __isl_take isl_map *map);
2270         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_simple_hull(
2271                 __isl_take isl_union_map *umap);
2272
2273 These functions compute a single basic set or relation
2274 that contains the whole input set or relation.
2275 In particular, the output is described by translates
2276 of the constraints describing the basic sets or relations in the input.
2277 In case of C<isl_set_unshifted_simple_hull>, only the original
2278 constraints are used, without any translation.
2279
2280 =begin latex
2281
2282 (See \autoref{s:simple hull}.)
2283
2284 =end latex
2285
2286 =item * Affine hull
2287
2288         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_affine_hull(
2289                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2290         __isl_give isl_basic_set *isl_set_affine_hull(
2291                 __isl_take isl_set *set);
2292         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_affine_hull(
2293                 __isl_take isl_union_set *uset);
2294         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_affine_hull(
2295                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2296         __isl_give isl_basic_map *isl_map_affine_hull(
2297                 __isl_take isl_map *map);
2298         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_affine_hull(
2299                 __isl_take isl_union_map *umap);
2300
2301 In case of union sets and relations, the affine hull is computed
2302 per space.
2303
2304 =item * Polyhedral hull
2305
2306         __isl_give isl_basic_set *isl_set_polyhedral_hull(
2307                 __isl_take isl_set *set);
2308         __isl_give isl_basic_map *isl_map_polyhedral_hull(
2309                 __isl_take isl_map *map);
2310         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_polyhedral_hull(
2311                 __isl_take isl_union_set *uset);
2312         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_polyhedral_hull(
2313                 __isl_take isl_union_map *umap);
2314
2315 These functions compute a single basic set or relation
2316 not involving any existentially quantified variables
2317 that contains the whole input set or relation.
2318 In case of union sets and relations, the polyhedral hull is computed
2319 per space.
2320
2321 =item * Other approximations
2322
2323         __isl_give isl_basic_set *
2324         isl_basic_set_drop_constraints_involving_dims(
2325                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2326                 enum isl_dim_type type,
2327                 unsigned first, unsigned n);
2328         __isl_give isl_basic_set *
2329         isl_basic_set_drop_constraints_not_involving_dims(
2330                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2331                 enum isl_dim_type type,
2332                 unsigned first, unsigned n);
2333         __isl_give isl_set *
2334         isl_set_drop_constraints_involving_dims(
2335                 __isl_take isl_set *set,
2336                 enum isl_dim_type type,
2337                 unsigned first, unsigned n);
2338         __isl_give isl_map *
2339         isl_map_drop_constraints_involving_dims(
2340                 __isl_take isl_map *map,
2341                 enum isl_dim_type type,
2342                 unsigned first, unsigned n);
2343
2344 These functions drop any constraints (not) involving the specified dimensions.
2345 Note that the result depends on the representation of the input.
2346
2347 =item * Feasibility
2348
2349         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_sample(
2350                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2351         __isl_give isl_basic_set *isl_set_sample(
2352                 __isl_take isl_set *set);
2353         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_sample(
2354                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2355         __isl_give isl_basic_map *isl_map_sample(
2356                 __isl_take isl_map *map);
2357
2358 If the input (basic) set or relation is non-empty, then return
2359 a singleton subset of the input.  Otherwise, return an empty set.
2360
2361 =item * Optimization
2362
2363         #include <isl/ilp.h>
2364         enum isl_lp_result isl_basic_set_max(
2365                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
2366                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt)
2367         enum isl_lp_result isl_set_min(__isl_keep isl_set *set,
2368                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt);
2369         enum isl_lp_result isl_set_max(__isl_keep isl_set *set,
2370                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt);
2371
2372 Compute the minimum or maximum of the integer affine expression C<obj>
2373 over the points in C<set>, returning the result in C<opt>.
2374 The return value may be one of C<isl_lp_error>,
2375 C<isl_lp_ok>, C<isl_lp_unbounded> or C<isl_lp_empty>.
2376
2377 =item * Parametric optimization
2378
2379         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_dim_min(
2380                 __isl_take isl_set *set, int pos);
2381         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_dim_max(
2382                 __isl_take isl_set *set, int pos);
2383         __isl_give isl_pw_aff *isl_map_dim_max(
2384                 __isl_take isl_map *map, int pos);
2385
2386 Compute the minimum or maximum of the given set or output dimension
2387 as a function of the parameters (and input dimensions), but independently
2388 of the other set or output dimensions.
2389 For lexicographic optimization, see L<"Lexicographic Optimization">.
2390
2391 =item * Dual
2392
2393 The following functions compute either the set of (rational) coefficient
2394 values of valid constraints for the given set or the set of (rational)
2395 values satisfying the constraints with coefficients from the given set.
2396 Internally, these two sets of functions perform essentially the
2397 same operations, except that the set of coefficients is assumed to
2398 be a cone, while the set of values may be any polyhedron.
2399 The current implementation is based on the Farkas lemma and
2400 Fourier-Motzkin elimination, but this may change or be made optional
2401 in future.  In particular, future implementations may use different
2402 dualization algorithms or skip the elimination step.
2403
2404         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_coefficients(
2405                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2406         __isl_give isl_basic_set *isl_set_coefficients(
2407                 __isl_take isl_set *set);
2408         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_coefficients(
2409                 __isl_take isl_union_set *bset);
2410         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_solutions(
2411                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2412         __isl_give isl_basic_set *isl_set_solutions(
2413                 __isl_take isl_set *set);
2414         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_solutions(
2415                 __isl_take isl_union_set *bset);
2416
2417 =item * Power
2418
2419         __isl_give isl_map *isl_map_fixed_power(
2420                 __isl_take isl_map *map, isl_int exp);
2421         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_fixed_power(
2422                 __isl_take isl_union_map *umap, isl_int exp);
2423
2424 Compute the given power of C<map>, where C<exp> is assumed to be non-zero.
2425 If the exponent C<exp> is negative, then the -C<exp> th power of the inverse
2426 of C<map> is computed.
2427
2428         __isl_give isl_map *isl_map_power(__isl_take isl_map *map,
2429                 int *exact);
2430         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_power(
2431                 __isl_take isl_union_map *umap, int *exact);
2432
2433 Compute a parametric representation for all positive powers I<k> of C<map>.
2434 The result maps I<k> to a nested relation corresponding to the
2435 I<k>th power of C<map>.
2436 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
2437 then C<*exact> is set to C<1>.
2438
2439 =item * Transitive closure
2440
2441         __isl_give isl_map *isl_map_transitive_closure(
2442                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
2443         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_transitive_closure(
2444                 __isl_take isl_union_map *umap, int *exact);
2445
2446 Compute the transitive closure of C<map>.
2447 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
2448 then C<*exact> is set to C<1>.
2449
2450 =item * Reaching path lengths
2451
2452         __isl_give isl_map *isl_map_reaching_path_lengths(
2453                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
2454
2455 Compute a relation that maps each element in the range of C<map>
2456 to the lengths of all paths composed of edges in C<map> that
2457 end up in the given element.
2458 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
2459 then C<*exact> is set to C<1>.
2460 To compute the I<maximal> path length, the resulting relation
2461 should be postprocessed by C<isl_map_lexmax>.
2462 In particular, if the input relation is a dependence relation
2463 (mapping sources to sinks), then the maximal path length corresponds
2464 to the free schedule.
2465 Note, however, that C<isl_map_lexmax> expects the maximum to be
2466 finite, so if the path lengths are unbounded (possibly due to
2467 the overapproximation), then you will get an error message.
2468
2469 =item * Wrapping
2470
2471         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_wrap(
2472                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2473         __isl_give isl_set *isl_map_wrap(
2474                 __isl_take isl_map *map);
2475         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_wrap(
2476                 __isl_take isl_union_map *umap);
2477         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_set_unwrap(
2478                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2479         __isl_give isl_map *isl_set_unwrap(
2480                 __isl_take isl_set *set);
2481         __isl_give isl_union_map *isl_union_set_unwrap(
2482                 __isl_take isl_union_set *uset);
2483
2484 =item * Flattening
2485
2486 Remove any internal structure of domain (and range) of the given
2487 set or relation.  If there is any such internal structure in the input,
2488 then the name of the space is also removed.
2489
2490         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flatten(
2491                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2492         __isl_give isl_set *isl_set_flatten(
2493                 __isl_take isl_set *set);
2494         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten_domain(
2495                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2496         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten_range(
2497                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2498         __isl_give isl_map *isl_map_flatten_range(
2499                 __isl_take isl_map *map);
2500         __isl_give isl_map *isl_map_flatten_domain(
2501                 __isl_take isl_map *map);
2502         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten(
2503                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2504         __isl_give isl_map *isl_map_flatten(
2505                 __isl_take isl_map *map);
2506
2507         __isl_give isl_map *isl_set_flatten_map(
2508                 __isl_take isl_set *set);
2509
2510 The function above constructs a relation
2511 that maps the input set to a flattened version of the set.
2512
2513 =item * Lifting
2514
2515 Lift the input set to a space with extra dimensions corresponding
2516 to the existentially quantified variables in the input.
2517 In particular, the result lives in a wrapped map where the domain
2518 is the original space and the range corresponds to the original
2519 existentially quantified variables.
2520
2521         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_lift(
2522                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2523         __isl_give isl_set *isl_set_lift(
2524                 __isl_take isl_set *set);
2525         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lift(
2526                 __isl_take isl_union_set *uset);
2527
2528 Given a local space that contains the existentially quantified
2529 variables of a set, a basic relation that, when applied to
2530 a basic set, has essentially the same effect as C<isl_basic_set_lift>,
2531 can be constructed using the following function.
2532
2533         #include <isl/local_space.h>
2534         __isl_give isl_basic_map *isl_local_space_lifting(
2535                 __isl_take isl_local_space *ls);
2536
2537 =item * Internal Product
2538
2539         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_zip(
2540                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2541         __isl_give isl_map *isl_map_zip(
2542                 __isl_take isl_map *map);
2543         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_zip(
2544                 __isl_take isl_union_map *umap);
2545
2546 Given a relation with nested relations for domain and range,
2547 interchange the range of the domain with the domain of the range.
2548
2549 =item * Currying
2550
2551         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_curry(
2552                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2553         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_uncurry(
2554                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2555         __isl_give isl_map *isl_map_curry(
2556                 __isl_take isl_map *map);
2557         __isl_give isl_map *isl_map_uncurry(
2558                 __isl_take isl_map *map);
2559         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_curry(
2560                 __isl_take isl_union_map *umap);
2561
2562 Given a relation with a nested relation for domain,
2563 the C<curry> functions
2564 move the range of the nested relation out of the domain
2565 and use it as the domain of a nested relation in the range,
2566 with the original range as range of this nested relation.
2567 The C<uncurry> functions perform the inverse operation.
2568
2569 =item * Aligning parameters
2570
2571         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_align_params(
2572                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2573                 __isl_take isl_space *model);
2574         __isl_give isl_set *isl_set_align_params(
2575                 __isl_take isl_set *set,
2576                 __isl_take isl_space *model);
2577         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_align_params(
2578                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2579                 __isl_take isl_space *model);
2580         __isl_give isl_map *isl_map_align_params(
2581                 __isl_take isl_map *map,
2582                 __isl_take isl_space *model);
2583
2584 Change the order of the parameters of the given set or relation
2585 such that the first parameters match those of C<model>.
2586 This may involve the introduction of extra parameters.
2587 All parameters need to be named.
2588
2589 =item * Dimension manipulation
2590
2591         __isl_give isl_set *isl_set_add_dims(
2592                 __isl_take isl_set *set,
2593                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2594         __isl_give isl_map *isl_map_add_dims(
2595                 __isl_take isl_map *map,
2596                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2597         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_insert_dims(
2598                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2599                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2600                 unsigned n);
2601         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_insert_dims(
2602                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2603                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2604                 unsigned n);
2605         __isl_give isl_set *isl_set_insert_dims(
2606                 __isl_take isl_set *set,
2607                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
2608         __isl_give isl_map *isl_map_insert_dims(
2609                 __isl_take isl_map *map,
2610                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
2611         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_move_dims(
2612                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2613                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2614                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2615                 unsigned n);
2616         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_move_dims(
2617                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2618                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2619                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2620                 unsigned n);
2621         __isl_give isl_set *isl_set_move_dims(
2622                 __isl_take isl_set *set,
2623                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2624                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2625                 unsigned n);
2626         __isl_give isl_map *isl_map_move_dims(
2627                 __isl_take isl_map *map,
2628                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2629                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2630                 unsigned n);
2631
2632 It is usually not advisable to directly change the (input or output)
2633 space of a set or a relation as this removes the name and the internal
2634 structure of the space.  However, the above functions can be useful
2635 to add new parameters, assuming
2636 C<isl_set_align_params> and C<isl_map_align_params>
2637 are not sufficient.
2638
2639 =back
2640
2641 =head2 Binary Operations
2642
2643 The two arguments of a binary operation not only need to live
2644 in the same C<isl_ctx>, they currently also need to have
2645 the same (number of) parameters.
2646
2647 =head3 Basic Operations
2648
2649 =over
2650
2651 =item * Intersection
2652
2653         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_intersect_params(
2654                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2655                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2656         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_intersect(
2657                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2658                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2659         __isl_give isl_set *isl_set_intersect_params(
2660                 __isl_take isl_set *set,
2661                 __isl_take isl_set *params);
2662         __isl_give isl_set *isl_set_intersect(
2663                 __isl_take isl_set *set1,
2664                 __isl_take isl_set *set2);
2665         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_intersect_params(
2666                 __isl_take isl_union_set *uset,
2667                 __isl_take isl_set *set);
2668         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_params(
2669                 __isl_take isl_union_map *umap,
2670                 __isl_take isl_set *set);
2671         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_intersect(
2672                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2673                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2674         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_domain(
2675                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2676                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2677         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_range(
2678                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2679                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2680         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect(
2681                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2682                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2683         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_params(
2684                 __isl_take isl_map *map,
2685                 __isl_take isl_set *params);
2686         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_domain(
2687                 __isl_take isl_map *map,
2688                 __isl_take isl_set *set);
2689         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_range(
2690                 __isl_take isl_map *map,
2691                 __isl_take isl_set *set);
2692         __isl_give isl_map *isl_map_intersect(
2693                 __isl_take isl_map *map1,
2694                 __isl_take isl_map *map2);
2695         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_domain(
2696                 __isl_take isl_union_map *umap,
2697                 __isl_take isl_union_set *uset);
2698         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_range(
2699                 __isl_take isl_union_map *umap,
2700                 __isl_take isl_union_set *uset);
2701         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect(
2702                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2703                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2704
2705 The second argument to the C<_params> functions needs to be
2706 a parametric (basic) set.  For the other functions, a parametric set
2707 for either argument is only allowed if the other argument is
2708 a parametric set as well.
2709
2710 =item * Union
2711
2712         __isl_give isl_set *isl_basic_set_union(
2713                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2714                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2715         __isl_give isl_map *isl_basic_map_union(
2716                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2717                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2718         __isl_give isl_set *isl_set_union(
2719                 __isl_take isl_set *set1,
2720                 __isl_take isl_set *set2);
2721         __isl_give isl_map *isl_map_union(
2722                 __isl_take isl_map *map1,
2723                 __isl_take isl_map *map2);
2724         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_union(
2725                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2726                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2727         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_union(
2728                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2729                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2730
2731 =item * Set difference
2732
2733         __isl_give isl_set *isl_set_subtract(
2734                 __isl_take isl_set *set1,
2735                 __isl_take isl_set *set2);
2736         __isl_give isl_map *isl_map_subtract(
2737                 __isl_take isl_map *map1,
2738                 __isl_take isl_map *map2);
2739         __isl_give isl_map *isl_map_subtract_domain(
2740                 __isl_take isl_map *map,
2741                 __isl_take isl_set *dom);
2742         __isl_give isl_map *isl_map_subtract_range(
2743                 __isl_take isl_map *map,
2744                 __isl_take isl_set *dom);
2745         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_subtract(
2746                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2747                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2748         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_subtract(
2749                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2750                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2751         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_subtract_domain(
2752                 __isl_take isl_union_map *umap,
2753                 __isl_take isl_union_set *dom);
2754         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_subtract_range(
2755                 __isl_take isl_union_map *umap,
2756                 __isl_take isl_union_set *dom);
2757
2758 =item * Application
2759
2760         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_apply(
2761                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2762                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2763         __isl_give isl_set *isl_set_apply(
2764                 __isl_take isl_set *set,
2765                 __isl_take isl_map *map);
2766         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_apply(
2767                 __isl_take isl_union_set *uset,
2768                 __isl_take isl_union_map *umap);
2769         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_domain(
2770                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2771                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2772         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_range(
2773                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2774                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2775         __isl_give isl_map *isl_map_apply_domain(
2776                 __isl_take isl_map *map1,
2777                 __isl_take isl_map *map2);
2778         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_domain(
2779                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2780                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2781         __isl_give isl_map *isl_map_apply_range(
2782                 __isl_take isl_map *map1,
2783                 __isl_take isl_map *map2);
2784         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_range(
2785                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2786                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2787
2788 =item * Preimage
2789
2790         __isl_give isl_basic_set *
2791         isl_basic_set_preimage_multi_aff(
2792                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2793                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
2794         __isl_give isl_set *isl_set_preimage_multi_aff(
2795                 __isl_take isl_set *set,
2796                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
2797         __isl_give isl_set *isl_set_preimage_pw_multi_aff(
2798                 __isl_take isl_set *set,
2799                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
2800
2801 These functions compute the preimage of the given set under
2802 the given function.  In other words, the expression is plugged
2803 into the set description.
2804 Objects of types C<isl_multi_aff> and C<isl_pw_multi_aff> are described in
2805 L</"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">.
2806
2807 =item * Cartesian Product
2808
2809         __isl_give isl_set *isl_set_product(
2810                 __isl_take isl_set *set1,
2811                 __isl_take isl_set *set2);
2812         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_product(
2813                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2814                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2815         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_domain_product(
2816                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2817                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2818         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_product(
2819                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2820                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2821         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_product(
2822                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2823                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2824         __isl_give isl_map *isl_map_domain_product(
2825                 __isl_take isl_map *map1,
2826                 __isl_take isl_map *map2);
2827         __isl_give isl_map *isl_map_range_product(
2828                 __isl_take isl_map *map1,
2829                 __isl_take isl_map *map2);
2830         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_domain_product(
2831                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2832                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2833         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_range_product(
2834                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2835                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2836         __isl_give isl_map *isl_map_product(
2837                 __isl_take isl_map *map1,
2838                 __isl_take isl_map *map2);
2839         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_product(
2840                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2841                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2842
2843 The above functions compute the cross product of the given
2844 sets or relations.  The domains and ranges of the results
2845 are wrapped maps between domains and ranges of the inputs.
2846 To obtain a ``flat'' product, use the following functions
2847 instead.
2848
2849         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flat_product(
2850                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2851                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2852         __isl_give isl_set *isl_set_flat_product(
2853                 __isl_take isl_set *set1,
2854                 __isl_take isl_set *set2);
2855         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flat_range_product(
2856                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2857                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2858         __isl_give isl_map *isl_map_flat_domain_product(
2859                 __isl_take isl_map *map1,
2860                 __isl_take isl_map *map2);
2861         __isl_give isl_map *isl_map_flat_range_product(
2862                 __isl_take isl_map *map1,
2863                 __isl_take isl_map *map2);
2864         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_flat_range_product(
2865                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2866                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2867         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flat_product(
2868                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2869                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2870         __isl_give isl_map *isl_map_flat_product(
2871                 __isl_take isl_map *map1,
2872                 __isl_take isl_map *map2);
2873
2874 =item * Simplification
2875
2876         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_gist(
2877                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2878                 __isl_take isl_basic_set *context);
2879         __isl_give isl_set *isl_set_gist(__isl_take isl_set *set,
2880                 __isl_take isl_set *context);
2881         __isl_give isl_set *isl_set_gist_params(
2882                 __isl_take isl_set *set,
2883                 __isl_take isl_set *context);
2884         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_gist(
2885                 __isl_take isl_union_set *uset,
2886                 __isl_take isl_union_set *context);
2887         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_gist_params(
2888                 __isl_take isl_union_set *uset,
2889                 __isl_take isl_set *set);
2890         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_gist(
2891                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2892                 __isl_take isl_basic_map *context);
2893         __isl_give isl_map *isl_map_gist(__isl_take isl_map *map,
2894                 __isl_take isl_map *context);
2895         __isl_give isl_map *isl_map_gist_params(
2896                 __isl_take isl_map *map,
2897                 __isl_take isl_set *context);
2898         __isl_give isl_map *isl_map_gist_domain(
2899                 __isl_take isl_map *map,
2900                 __isl_take isl_set *context);
2901         __isl_give isl_map *isl_map_gist_range(
2902                 __isl_take isl_map *map,
2903                 __isl_take isl_set *context);
2904         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist(
2905                 __isl_take isl_union_map *umap,
2906                 __isl_take isl_union_map *context);
2907         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist_params(
2908                 __isl_take isl_union_map *umap,
2909                 __isl_take isl_set *set);
2910         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist_domain(
2911                 __isl_take isl_union_map *umap,
2912                 __isl_take isl_union_set *uset);
2913         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist_range(
2914                 __isl_take isl_union_map *umap,
2915                 __isl_take isl_union_set *uset);
2916
2917 The gist operation returns a set or relation that has the
2918 same intersection with the context as the input set or relation.
2919 Any implicit equality in the intersection is made explicit in the result,
2920 while all inequalities that are redundant with respect to the intersection
2921 are removed.
2922 In case of union sets and relations, the gist operation is performed
2923 per space.
2924
2925 =back
2926
2927 =head3 Lexicographic Optimization
2928
2929 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>) and a zero-dimensional domain C<dom>,
2930 the following functions
2931 compute a set that contains the lexicographic minimum or maximum
2932 of the elements in C<set> (or C<bset>) for those values of the parameters
2933 that satisfy C<dom>.
2934 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
2935 that contains the parameter values in C<dom> for which C<set> (or C<bset>)
2936 has no elements.
2937 In other words, the union of the parameter values
2938 for which the result is non-empty and of C<*empty>
2939 is equal to C<dom>.
2940
2941         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmin(
2942                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2943                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2944                 __isl_give isl_set **empty);
2945         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmax(
2946                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2947                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2948                 __isl_give isl_set **empty);
2949         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmin(
2950                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
2951                 __isl_give isl_set **empty);
2952         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmax(
2953                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
2954                 __isl_give isl_set **empty);
2955
2956 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>), the following functions simply
2957 return a set containing the lexicographic minimum or maximum
2958 of the elements in C<set> (or C<bset>).
2959 In case of union sets, the optimum is computed per space.
2960
2961         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmin(
2962                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2963         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmax(
2964                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2965         __isl_give isl_set *isl_set_lexmin(
2966                 __isl_take isl_set *set);
2967         __isl_give isl_set *isl_set_lexmax(
2968                 __isl_take isl_set *set);
2969         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmin(
2970                 __isl_take isl_union_set *uset);
2971         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmax(
2972                 __isl_take isl_union_set *uset);
2973
2974 Given a (basic) relation C<map> (or C<bmap>) and a domain C<dom>,
2975 the following functions
2976 compute a relation that maps each element of C<dom>
2977 to the single lexicographic minimum or maximum
2978 of the elements that are associated to that same
2979 element in C<map> (or C<bmap>).
2980 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
2981 that contains the elements in C<dom> that do not map
2982 to any elements in C<map> (or C<bmap>).
2983 In other words, the union of the domain of the result and of C<*empty>
2984 is equal to C<dom>.
2985
2986         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmax(
2987                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2988                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2989                 __isl_give isl_set **empty);
2990         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmin(
2991                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2992                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2993                 __isl_give isl_set **empty);
2994         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmax(
2995                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
2996                 __isl_give isl_set **empty);
2997         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmin(
2998                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
2999                 __isl_give isl_set **empty);
3000
3001 Given a (basic) map C<map> (or C<bmap>), the following functions simply
3002 return a map mapping each element in the domain of
3003 C<map> (or C<bmap>) to the lexicographic minimum or maximum
3004 of all elements associated to that element.
3005 In case of union relations, the optimum is computed per space.
3006
3007         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmin(
3008                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
3009         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmax(
3010                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
3011         __isl_give isl_map *isl_map_lexmin(
3012                 __isl_take isl_map *map);
3013         __isl_give isl_map *isl_map_lexmax(
3014                 __isl_take isl_map *map);
3015         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmin(
3016                 __isl_take isl_union_map *umap);
3017         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmax(
3018                 __isl_take isl_union_map *umap);
3019
3020 The following functions return their result in the form of
3021 a piecewise multi-affine expression
3022 (See L<"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">),
3023 but are otherwise equivalent to the corresponding functions
3024 returning a basic set or relation.
3025
3026         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3027         isl_basic_map_lexmin_pw_multi_aff(
3028                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
3029         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3030         isl_basic_set_partial_lexmin_pw_multi_aff(
3031                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3032                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3033                 __isl_give isl_set **empty);
3034         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3035         isl_basic_set_partial_lexmax_pw_multi_aff(
3036                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3037                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3038                 __isl_give isl_set **empty);
3039         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3040         isl_basic_map_partial_lexmin_pw_multi_aff(
3041                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3042                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3043                 __isl_give isl_set **empty);
3044         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3045         isl_basic_map_partial_lexmax_pw_multi_aff(
3046                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3047                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3048                 __isl_give isl_set **empty);
3049         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_map_lexmin_pw_multi_aff(
3050                 __isl_take isl_map *map);
3051         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_map_lexmax_pw_multi_aff(
3052                 __isl_take isl_map *map);
3053
3054 =head2 Lists
3055
3056 Lists are defined over several element types, including
3057 C<isl_id>, C<isl_aff>, C<isl_pw_aff>, C<isl_constraint>,
3058 C<isl_basic_set> and C<isl_set>.
3059 Here we take lists of C<isl_set>s as an example.
3060 Lists can be created, copied, modified and freed using the following functions.
3061
3062         #include <isl/list.h>
3063         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_from_set(
3064                 __isl_take isl_set *el);
3065         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_alloc(
3066                 isl_ctx *ctx, int n);
3067         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_copy(
3068                 __isl_keep isl_set_list *list);
3069         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_insert(
3070                 __isl_take isl_set_list *list, unsigned pos,
3071                 __isl_take isl_set *el);
3072         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_add(
3073                 __isl_take isl_set_list *list,
3074                 __isl_take isl_set *el);
3075         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_drop(
3076                 __isl_take isl_set_list *list,
3077                 unsigned first, unsigned n);
3078         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_set_set(
3079                 __isl_take isl_set_list *list, int index,
3080                 __isl_take isl_set *set);
3081         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_concat(
3082                 __isl_take isl_set_list *list1,
3083                 __isl_take isl_set_list *list2);
3084         void *isl_set_list_free(__isl_take isl_set_list *list);
3085
3086 C<isl_set_list_alloc> creates an empty list with a capacity for
3087 C<n> elements.  C<isl_set_list_from_set> creates a list with a single
3088 element.
3089
3090 Lists can be inspected using the following functions.
3091
3092         #include <isl/list.h>
3093         isl_ctx *isl_set_list_get_ctx(__isl_keep isl_set_list *list);
3094         int isl_set_list_n_set(__isl_keep isl_set_list *list);
3095         __isl_give isl_set *isl_set_list_get_set(
3096                 __isl_keep isl_set_list *list, int index);
3097         int isl_set_list_foreach(__isl_keep isl_set_list *list,
3098                 int (*fn)(__isl_take isl_set *el, void *user),
3099                 void *user);
3100
3101 Lists can be printed using
3102
3103         #include <isl/list.h>
3104         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_set_list(
3105                 __isl_take isl_printer *p,
3106                 __isl_keep isl_set_list *list);
3107
3108 =head2 Vectors
3109
3110 Vectors can be created, copied and freed using the following functions.
3111
3112         #include <isl/vec.h>
3113         __isl_give isl_vec *isl_vec_alloc(isl_ctx *ctx,
3114                 unsigned size);
3115         __isl_give isl_vec *isl_vec_copy(__isl_keep isl_vec *vec);
3116         void *isl_vec_free(__isl_take isl_vec *vec);
3117
3118 Note that the elements of a newly created vector may have arbitrary values.
3119 The elements can be changed and inspected using the following functions.
3120
3121         isl_ctx *isl_vec_get_ctx(__isl_keep isl_vec *vec);
3122         int isl_vec_size(__isl_keep isl_vec *vec);
3123         int isl_vec_get_element(__isl_keep isl_vec *vec,
3124                 int pos, isl_int *v);
3125         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_element(
3126                 __isl_take isl_vec *vec, int pos, isl_int v);
3127         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_element_si(
3128                 __isl_take isl_vec *vec, int pos, int v);
3129         __isl_give isl_vec *isl_vec_set(__isl_take isl_vec *vec,
3130                 isl_int v);
3131         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_si(__isl_take isl_vec *vec,
3132                 int v);
3133         __isl_give isl_vec *isl_vec_fdiv_r(__isl_take isl_vec *vec,
3134                 isl_int m);
3135
3136 C<isl_vec_get_element> will return a negative value if anything went wrong.
3137 In that case, the value of C<*v> is undefined.
3138
3139 The following function can be used to concatenate two vectors.
3140
3141         __isl_give isl_vec *isl_vec_concat(__isl_take isl_vec *vec1,
3142                 __isl_take isl_vec *vec2);
3143
3144 =head2 Matrices
3145
3146 Matrices can be created, copied and freed using the following functions.
3147
3148         #include <isl/mat.h>
3149         __isl_give isl_mat *isl_mat_alloc(isl_ctx *ctx,
3150                 unsigned n_row, unsigned n_col);
3151         __isl_give isl_mat *isl_mat_copy(__isl_keep isl_mat *mat);
3152         void isl_mat_free(__isl_take isl_mat *mat);
3153
3154 Note that the elements of a newly created matrix may have arbitrary values.
3155 The elements can be changed and inspected using the following functions.
3156
3157         isl_ctx *isl_mat_get_ctx(__isl_keep isl_mat *mat);
3158         int isl_mat_rows(__isl_keep isl_mat *mat);
3159         int isl_mat_cols(__isl_keep isl_mat *mat);
3160         int isl_mat_get_element(__isl_keep isl_mat *mat,
3161                 int row, int col, isl_int *v);
3162         __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element(__isl_take isl_mat *mat,
3163                 int row, int col, isl_int v);
3164         __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element_si(__isl_take isl_mat *mat,
3165                 int row, int col, int v);
3166
3167 C<isl_mat_get_element> will return a negative value if anything went wrong.
3168 In that case, the value of C<*v> is undefined.
3169
3170 The following function can be used to compute the (right) inverse
3171 of a matrix, i.e., a matrix such that the product of the original
3172 and the inverse (in that order) is a multiple of the identity matrix.
3173 The input matrix is assumed to be of full row-rank.
3174
3175         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_inverse(__isl_take isl_mat *mat);
3176
3177 The following function can be used to compute the (right) kernel
3178 (or null space) of a matrix, i.e., a matrix such that the product of
3179 the original and the kernel (in that order) is the zero matrix.
3180
3181         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_kernel(__isl_take isl_mat *mat);
3182
3183 =head2 Piecewise Quasi Affine Expressions
3184
3185 The zero quasi affine expression or the quasi affine expression
3186 that is equal to a specified dimension on a given domain can be created using
3187
3188         __isl_give isl_aff *isl_aff_zero_on_domain(
3189                 __isl_take isl_local_space *ls);
3190         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_zero_on_domain(
3191                 __isl_take isl_local_space *ls);
3192         __isl_give isl_aff *isl_aff_var_on_domain(
3193                 __isl_take isl_local_space *ls,
3194                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3195         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_var_on_domain(
3196                 __isl_take isl_local_space *ls,
3197                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3198
3199 Note that the space in which the resulting objects live is a map space
3200 with the given space as domain and a one-dimensional range.
3201
3202 An empty piecewise quasi affine expression (one with no cells)
3203 or a piecewise quasi affine expression with a single cell can
3204 be created using the following functions.
3205
3206         #include <isl/aff.h>
3207         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_empty(
3208                 __isl_take isl_space *space);
3209         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_alloc(
3210                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_aff *aff);
3211         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_from_aff(
3212                 __isl_take isl_aff *aff);
3213
3214 A piecewise quasi affine expression that is equal to 1 on a set
3215 and 0 outside the set can be created using the following function.
3216
3217         #include <isl/aff.h>
3218         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_indicator_function(
3219                 __isl_take isl_set *set);
3220
3221 Quasi affine expressions can be copied and freed using
3222
3223         #include <isl/aff.h>
3224         __isl_give isl_aff *isl_aff_copy(__isl_keep isl_aff *aff);
3225         void *isl_aff_free(__isl_take isl_aff *aff);
3226
3227         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_copy(
3228                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3229         void *isl_pw_aff_free(__isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3230
3231 A (rational) bound on a dimension can be extracted from an C<isl_constraint>
3232 using the following function.  The constraint is required to have
3233 a non-zero coefficient for the specified dimension.
3234
3235         #include <isl/constraint.h>
3236         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_bound(
3237                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
3238                 enum isl_dim_type type, int pos);
3239
3240 The entire affine expression of the constraint can also be extracted
3241 using the following function.
3242
3243         #include <isl/constraint.h>
3244         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_aff(
3245                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
3246
3247 Conversely, an equality constraint equating
3248 the affine expression to zero or an inequality constraint enforcing
3249 the affine expression to be non-negative, can be constructed using
3250
3251         __isl_give isl_constraint *isl_equality_from_aff(
3252                 __isl_take isl_aff *aff);
3253         __isl_give isl_constraint *isl_inequality_from_aff(
3254                 __isl_take isl_aff *aff);
3255
3256 The expression can be inspected using
3257
3258         #include <isl/aff.h>
3259         isl_ctx *isl_aff_get_ctx(__isl_keep isl_aff *aff);
3260         int isl_aff_dim(__isl_keep isl_aff *aff,
3261                 enum isl_dim_type type);
3262         __isl_give isl_local_space *isl_aff_get_domain_local_space(
3263                 __isl_keep isl_aff *aff);
3264         __isl_give isl_local_space *isl_aff_get_local_space(
3265                 __isl_keep isl_aff *aff);
3266         const char *isl_aff_get_dim_name(__isl_keep isl_aff *aff,
3267                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3268         const char *isl_pw_aff_get_dim_name(
3269                 __isl_keep isl_pw_aff *pa,
3270                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3271         int isl_pw_aff_has_dim_id(__isl_keep isl_pw_aff *pa,
3272                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3273         __isl_give isl_id *isl_pw_aff_get_dim_id(
3274                 __isl_keep isl_pw_aff *pa,
3275                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3276         __isl_give isl_id *isl_pw_aff_get_tuple_id(
3277                 __isl_keep isl_pw_aff *pa,
3278                 enum isl_dim_type type);
3279         int isl_aff_get_constant(__isl_keep isl_aff *aff,
3280                 isl_int *v);
3281         int isl_aff_get_coefficient(__isl_keep isl_aff *aff,
3282                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
3283         int isl_aff_get_denominator(__isl_keep isl_aff *aff,
3284                 isl_int *v);
3285         __isl_give isl_aff *isl_aff_get_div(
3286                 __isl_keep isl_aff *aff, int pos);
3287
3288         int isl_pw_aff_n_piece(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3289         int isl_pw_aff_foreach_piece(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
3290                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
3291                           __isl_take isl_aff *aff,
3292                           void *user), void *user);
3293
3294         int isl_aff_is_cst(__isl_keep isl_aff *aff);
3295         int isl_pw_aff_is_cst(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3296
3297         int isl_aff_involves_dims(__isl_keep isl_aff *aff,
3298                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3299         int isl_pw_aff_involves_dims(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
3300                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3301
3302         isl_ctx *isl_pw_aff_get_ctx(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3303         unsigned isl_pw_aff_dim(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
3304                 enum isl_dim_type type);
3305         int isl_pw_aff_is_empty(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3306
3307 It can be modified using
3308
3309         #include <isl/aff.h>
3310         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_set_tuple_id(
3311                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3312                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
3313         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_dim_name(
3314                 __isl_take isl_aff *aff, enum isl_dim_type type,
3315                 unsigned pos, const char *s);
3316         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_dim_id(
3317                 __isl_take isl_aff *aff, enum isl_dim_type type,
3318                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
3319         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_set_dim_id(
3320                 __isl_take isl_pw_aff *pma,
3321                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
3322                 __isl_take isl_id *id);
3323         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_constant(
3324                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
3325         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_constant_si(
3326                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
3327         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_coefficient(
3328                 __isl_take isl_aff *aff,
3329                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
3330         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_coefficient_si(
3331                 __isl_take isl_aff *aff,
3332                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
3333         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_denominator(
3334                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
3335
3336         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant(
3337                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
3338         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_si(
3339                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
3340         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_num(
3341                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
3342         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_num_si(
3343                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
3344         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_coefficient(
3345                 __isl_take isl_aff *aff,
3346                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
3347         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_coefficient_si(
3348                 __isl_take isl_aff *aff,
3349                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
3350
3351         __isl_give isl_aff *isl_aff_insert_dims(
3352                 __isl_take isl_aff *aff,
3353                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3354         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_insert_dims(
3355                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3356                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3357         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_dims(
3358                 __isl_take isl_aff *aff,
3359                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
3360         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_add_dims(
3361                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3362                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
3363         __isl_give isl_aff *isl_aff_drop_dims(
3364                 __isl_take isl_aff *aff,
3365                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3366         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_drop_dims(
3367                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3368                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3369
3370 Note that the C<set_constant> and C<set_coefficient> functions
3371 set the I<numerator> of the constant or coefficient, while
3372 C<add_constant> and C<add_coefficient> add an integer value to
3373 the possibly rational constant or coefficient.
3374 The C<add_constant_num> functions add an integer value to
3375 the numerator.
3376
3377 To check whether an affine expressions is obviously zero
3378 or obviously equal to some other affine expression, use
3379
3380         #include <isl/aff.h>
3381         int isl_aff_plain_is_zero(__isl_keep isl_aff *aff);
3382         int isl_aff_plain_is_equal(__isl_keep isl_aff *aff1,
3383                 __isl_keep isl_aff *aff2);
3384         int isl_pw_aff_plain_is_equal(
3385                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff1,
3386                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff2);
3387
3388 Operations include
3389
3390         #include <isl/aff.h>
3391         __isl_give isl_aff *isl_aff_add(__isl_take isl_aff *aff1,
3392                 __isl_take isl_aff *aff2);
3393         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_add(
3394                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3395                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3396         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_min(
3397                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3398                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3399         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_max(
3400                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3401                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3402         __isl_give isl_aff *isl_aff_sub(__isl_take isl_aff *aff1,
3403                 __isl_take isl_aff *aff2);
3404         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_sub(
3405                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3406                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3407         __isl_give isl_aff *isl_aff_neg(__isl_take isl_aff *aff);
3408         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_neg(
3409                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3410         __isl_give isl_aff *isl_aff_ceil(__isl_take isl_aff *aff);
3411         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_ceil(
3412                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3413         __isl_give isl_aff *isl_aff_floor(__isl_take isl_aff *aff);
3414         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_floor(
3415                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3416         __isl_give isl_aff *isl_aff_mod(__isl_take isl_aff *aff,
3417                 isl_int mod);
3418         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_mod(
3419                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int mod);
3420         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale(__isl_take isl_aff *aff,
3421                 isl_int f);
3422         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_scale(
3423                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int f);
3424         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_down(__isl_take isl_aff *aff,
3425                 isl_int f);
3426         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_down_ui(
3427                 __isl_take isl_aff *aff, unsigned f);
3428         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_scale_down(
3429                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int f);
3430
3431         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_list_min(
3432                 __isl_take isl_pw_aff_list *list);
3433         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_list_max(
3434                 __isl_take isl_pw_aff_list *list);
3435
3436         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_coalesce(
3437                 __isl_take isl_pw_aff *pwqp);
3438
3439         __isl_give isl_aff *isl_aff_align_params(
3440                 __isl_take isl_aff *aff,
3441                 __isl_take isl_space *model);
3442         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_align_params(
3443                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3444                 __isl_take isl_space *model);
3445
3446         __isl_give isl_aff *isl_aff_project_domain_on_params(
3447                 __isl_take isl_aff *aff);
3448
3449         __isl_give isl_aff *isl_aff_gist_params(
3450                 __isl_take isl_aff *aff,
3451                 __isl_take isl_set *context);
3452         __isl_give isl_aff *isl_aff_gist(__isl_take isl_aff *aff,
3453                 __isl_take isl_set *context);
3454         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_gist_params(
3455                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3456                 __isl_take isl_set *context);
3457         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_gist(
3458                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3459                 __isl_take isl_set *context);
3460
3461         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_domain(
3462                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3463         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_intersect_domain(
3464                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3465                 __isl_take isl_set *set);
3466         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_intersect_params(
3467                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3468                 __isl_take isl_set *set);
3469
3470         __isl_give isl_aff *isl_aff_mul(__isl_take isl_aff *aff1,
3471                 __isl_take isl_aff *aff2);
3472         __isl_give isl_aff *isl_aff_div(__isl_take isl_aff *aff1,
3473                 __isl_take isl_aff *aff2);
3474         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_mul(
3475                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3476                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3477         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_div(
3478                 __isl_take isl_pw_aff *pa1,
3479                 __isl_take isl_pw_aff *pa2);
3480         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_tdiv_q(
3481                 __isl_take isl_pw_aff *pa1,
3482                 __isl_take isl_pw_aff *pa2);
3483         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_tdiv_r(
3484                 __isl_take isl_pw_aff *pa1,
3485                 __isl_take isl_pw_aff *pa2);
3486
3487 When multiplying two affine expressions, at least one of the two needs
3488 to be a constant.  Similarly, when dividing an affine expression by another,
3489 the second expression needs to be a constant.
3490 C<isl_pw_aff_tdiv_q> computes the quotient of an integer division with
3491 rounding towards zero.  C<isl_pw_aff_tdiv_r> computes the corresponding
3492 remainder.
3493
3494         #include <isl/aff.h>
3495         __isl_give isl_aff *isl_aff_pullback_multi_aff(
3496                 __isl_take isl_aff *aff,
3497                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3498         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_pullback_multi_aff(
3499                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3500                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3501         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_pullback_pw_multi_aff(
3502                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3503                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3504
3505 These functions precompose the input expression by the given
3506 C<isl_multi_aff> or C<isl_pw_multi_aff>.  In other words,
3507 the C<isl_multi_aff> or C<isl_pw_multi_aff> is plugged
3508 into the (piecewise) affine expression.
3509 Objects of type C<isl_multi_aff> are described in
3510 L</"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">.
3511
3512         #include <isl/aff.h>
3513         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_zero_basic_set(
3514                 __isl_take isl_aff *aff);
3515         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_neg_basic_set(
3516                 __isl_take isl_aff *aff);
3517         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_le_basic_set(
3518                 __isl_take isl_aff *aff1, __isl_take isl_aff *aff2);
3519         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_ge_basic_set(
3520                 __isl_take isl_aff *aff1, __isl_take isl_aff *aff2);
3521         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_eq_set(
3522                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3523                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3524         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_ne_set(
3525                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3526                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3527         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_le_set(
3528                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3529                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3530         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_lt_set(
3531                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3532                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3533         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_ge_set(
3534                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3535                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3536         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_gt_set(
3537                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3538                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3539
3540         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_eq_set(
3541                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3542                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3543         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_ne_set(
3544                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3545                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3546         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_le_set(
3547                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3548                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3549         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_lt_set(
3550                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3551                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3552         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_ge_set(
3553                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3554                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3555         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_gt_set(
3556                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3557                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3558
3559 The function C<isl_aff_neg_basic_set> returns a basic set
3560 containing those elements in the domain space
3561 of C<aff> where C<aff> is negative.
3562 The function C<isl_aff_ge_basic_set> returns a basic set
3563 containing those elements in the shared space
3564 of C<aff1> and C<aff2> where C<aff1> is greater than or equal to C<aff2>.
3565 The function C<isl_pw_aff_ge_set> returns a set
3566 containing those elements in the shared domain
3567 of C<pwaff1> and C<pwaff2> where C<pwaff1> is greater than or equal to C<pwaff2>.
3568 The functions operating on C<isl_pw_aff_list> apply the corresponding
3569 C<isl_pw_aff> function to each pair of elements in the two lists.
3570
3571         #include <isl/aff.h>
3572         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_nonneg_set(
3573                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3574         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_zero_set(
3575                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3576         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_non_zero_set(
3577                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3578
3579 The function C<isl_pw_aff_nonneg_set> returns a set
3580 containing those elements in the domain
3581 of C<pwaff> where C<pwaff> is non-negative.
3582
3583         #include <isl/aff.h>
3584         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_cond(
3585                 __isl_take isl_pw_aff *cond,
3586                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff_true,
3587                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff_false);
3588
3589 The function C<isl_pw_aff_cond> performs a conditional operator
3590 and returns an expression that is equal to C<pwaff_true>
3591 for elements where C<cond> is non-zero and equal to C<pwaff_false> for elements
3592 where C<cond> is zero.
3593
3594         #include <isl/aff.h>
3595         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_min(
3596                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3597                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3598         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_max(
3599                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3600                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3601         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_add(
3602                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3603                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3604
3605 The function C<isl_pw_aff_union_max> computes a piecewise quasi-affine
3606 expression with a domain that is the union of those of C<pwaff1> and
3607 C<pwaff2> and such that on each cell, the quasi-affine expression is
3608 the maximum of those of C<pwaff1> and C<pwaff2>.  If only one of
3609 C<pwaff1> or C<pwaff2> is defined on a given cell, then the
3610 associated expression is the defined one.
3611
3612 An expression can be read from input using
3613
3614         #include <isl/aff.h>
3615         __isl_give isl_aff *isl_aff_read_from_str(
3616                 isl_ctx *ctx, const char *str);
3617         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_read_from_str(
3618                 isl_ctx *ctx, const char *str);
3619
3620 An expression can be printed using
3621
3622         #include <isl/aff.h>
3623         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_aff(
3624                 __isl_take isl_printer *p, __isl_keep isl_aff *aff);
3625
3626         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_aff(
3627                 __isl_take isl_printer *p,
3628                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3629
3630 =head2 Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions
3631
3632 An C<isl_multi_aff> object represents a sequence of
3633 zero or more affine expressions, all defined on the same domain space.
3634 Similarly, an C<isl_multi_pw_aff> object represents a sequence of
3635 zero or more piecewise affine expressions.
3636
3637 An C<isl_multi_aff> can be constructed from a single
3638 C<isl_aff> or an C<isl_aff_list> using the
3639 following functions.  Similarly for C<isl_multi_pw_aff>.
3640
3641         #include <isl/aff.h>
3642         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_from_aff(
3643                 __isl_take isl_aff *aff);
3644         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_from_pw_aff(
3645                 __isl_take isl_pw_aff *pa);
3646         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_from_aff_list(
3647                 __isl_take isl_space *space,
3648                 __isl_take isl_aff_list *list);
3649
3650 An empty piecewise multiple quasi affine expression (one with no cells),
3651 the zero piecewise multiple quasi affine expression (with value zero
3652 for each output dimension),
3653 a piecewise multiple quasi affine expression with a single cell (with
3654 either a universe or a specified domain) or
3655 a zero-dimensional piecewise multiple quasi affine expression
3656 on a given domain
3657 can be created using the following functions.
3658
3659         #include <isl/aff.h>
3660         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_empty(
3661                 __isl_take isl_space *space);
3662         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_zero(
3663                 __isl_take isl_space *space);
3664         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_zero(
3665                 __isl_take isl_space *space);
3666         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_identity(
3667                 __isl_take isl_space *space);
3668         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_identity(
3669                 __isl_take isl_space *space);
3670         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_identity(
3671                 __isl_take isl_space *space);
3672         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3673         isl_pw_multi_aff_from_multi_aff(
3674                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3675         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_alloc(
3676                 __isl_take isl_set *set,
3677                 __isl_take isl_multi_aff *maff);
3678         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_domain(
3679                 __isl_take isl_set *set);
3680
3681         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
3682         isl_union_pw_multi_aff_empty(
3683                 __isl_take isl_space *space);
3684         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
3685         isl_union_pw_multi_aff_add_pw_multi_aff(
3686                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma,
3687                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3688         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
3689         isl_union_pw_multi_aff_from_domain(
3690                 __isl_take isl_union_set *uset);
3691
3692 A piecewise multiple quasi affine expression can also be initialized
3693 from an C<isl_set> or C<isl_map>, provided the C<isl_set> is a singleton
3694 and the C<isl_map> is single-valued.
3695
3696         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_set(
3697                 __isl_take isl_set *set);
3698         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_map(
3699                 __isl_take isl_map *map);
3700
3701 Multiple quasi affine expressions can be copied and freed using
3702
3703         #include <isl/aff.h>
3704         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_copy(
3705                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
3706         void *isl_multi_aff_free(__isl_take isl_multi_aff *maff);
3707
3708         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_copy(
3709                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
3710         void *isl_pw_multi_aff_free(
3711                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3712
3713         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
3714         isl_union_pw_multi_aff_copy(
3715                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
3716         void *isl_union_pw_multi_aff_free(
3717                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma);
3718
3719         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_copy(
3720                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
3721         void *isl_multi_pw_aff_free(
3722                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa);
3723
3724 The expression can be inspected using
3725
3726         #include <isl/aff.h>
3727         isl_ctx *isl_multi_aff_get_ctx(
3728                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
3729         isl_ctx *isl_pw_multi_aff_get_ctx(
3730                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
3731         isl_ctx *isl_union_pw_multi_aff_get_ctx(
3732                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
3733         isl_ctx *isl_multi_pw_aff_get_ctx(
3734                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
3735         unsigned isl_multi_aff_dim(__isl_keep isl_multi_aff *maff,
3736                 enum isl_dim_type type);
3737         unsigned isl_pw_multi_aff_dim(
3738                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3739                 enum isl_dim_type type);
3740         unsigned isl_multi_pw_aff_dim(
3741                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa,
3742                 enum isl_dim_type type);
3743         __isl_give isl_aff *isl_multi_aff_get_aff(
3744                 __isl_keep isl_multi_aff *multi, int pos);
3745         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_multi_aff_get_pw_aff(
3746                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma, int pos);
3747         __isl_give isl_pw_aff *isl_multi_pw_aff_get_pw_aff(
3748                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa, int pos);
3749         const char *isl_pw_multi_aff_get_dim_name(
3750                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3751                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3752         __isl_give isl_id *isl_pw_multi_aff_get_dim_id(
3753                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3754                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3755         const char *isl_multi_aff_get_tuple_name(
3756                 __isl_keep isl_multi_aff *multi,
3757                 enum isl_dim_type type);
3758         int isl_pw_multi_aff_has_tuple_name(
3759                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3760                 enum isl_dim_type type);
3761         const char *isl_pw_multi_aff_get_tuple_name(
3762                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3763                 enum isl_dim_type type);
3764         int isl_pw_multi_aff_has_tuple_id(
3765                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3766                 enum isl_dim_type type);
3767         __isl_give isl_id *isl_pw_multi_aff_get_tuple_id(
3768                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3769                 enum isl_dim_type type);
3770
3771         int isl_pw_multi_aff_foreach_piece(
3772                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3773                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
3774                             __isl_take isl_multi_aff *maff,
3775                             void *user), void *user);
3776
3777         int isl_union_pw_multi_aff_foreach_pw_multi_aff(
3778                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma,
3779                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3780                             void *user), void *user);
3781
3782 It can be modified using
3783
3784         #include <isl/aff.h>
3785         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_aff(
3786                 __isl_take isl_multi_aff *multi, int pos,
3787                 __isl_take isl_aff *aff);
3788         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_set_pw_aff(
3789                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma, unsigned pos,
3790                 __isl_take isl_pw_aff *pa);
3791         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_dim_name(
3792                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3793                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
3794         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_tuple_name(
3795                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3796                 enum isl_dim_type type, const char *s);
3797         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_tuple_id(
3798                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3799                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
3800         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_set_tuple_id(
3801                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3802                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
3803
3804         __isl_give isl_multi_pw_aff *
3805         isl_multi_pw_aff_set_dim_name(
3806                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
3807                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
3808         __isl_give isl_multi_pw_aff *
3809         isl_multi_pw_aff_set_tuple_name(
3810                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
3811                 enum isl_dim_type type, const char *s);
3812
3813         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_insert_dims(
3814                 __isl_take isl_multi_aff *ma,
3815                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3816         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_add_dims(
3817                 __isl_take isl_multi_aff *ma,
3818                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
3819         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_drop_dims(
3820                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3821                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3822         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_drop_dims(
3823                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3824                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3825
3826         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_insert_dims(
3827                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
3828                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3829         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_add_dims(
3830                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
3831                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
3832
3833 To check whether two multiple affine expressions are
3834 obviously equal to each other, use
3835
3836         int isl_multi_aff_plain_is_equal(__isl_keep isl_multi_aff *maff1,
3837                 __isl_keep isl_multi_aff *maff2);
3838         int isl_pw_multi_aff_plain_is_equal(
3839                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma1,
3840                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma2);
3841
3842 Operations include
3843
3844         #include <isl/aff.h>
3845         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_union_lexmin(
3846                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
3847                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
3848         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_union_lexmax(
3849                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
3850                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
3851         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_add(
3852                 __isl_take isl_multi_aff *maff1,
3853                 __isl_take isl_multi_aff *maff2);
3854         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_add(
3855                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
3856                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
3857         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *isl_union_pw_multi_aff_add(
3858                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma1,
3859                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma2);
3860         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_union_add(
3861                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
3862                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
3863         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_scale(
3864                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3865                 isl_int f);
3866         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_intersect_params(
3867                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3868                 __isl_take isl_set *set);
3869         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_intersect_domain(
3870                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3871                 __isl_take isl_set *set);
3872         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_lift(
3873                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3874                 __isl_give isl_local_space **ls);
3875         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_coalesce(
3876                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3877         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_align_params(
3878                 __isl_take isl_multi_aff *multi,
3879                 __isl_take isl_space *model);
3880         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_align_params(
3881                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3882                 __isl_take isl_space *model);
3883         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3884         isl_pw_multi_aff_project_domain_on_params(
3885                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3886         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_gist_params(
3887                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3888                 __isl_take isl_set *context);
3889         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_gist(
3890                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3891                 __isl_take isl_set *context);
3892         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_gist_params(
3893                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3894                 __isl_take isl_set *set);
3895         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_gist(
3896                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3897                 __isl_take isl_set *set);
3898         __isl_give isl_set *isl_pw_multi_aff_domain(
3899                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3900         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_multi_aff_domain(
3901                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma);
3902         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_range_splice(
3903                 __isl_take isl_multi_aff *ma1, unsigned pos,
3904                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
3905         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_splice(
3906                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
3907                 unsigned in_pos, unsigned out_pos,
3908                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
3909         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_range_product(
3910                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
3911                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
3912         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_flat_range_product(
3913                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
3914                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
3915         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_product(
3916                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
3917                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
3918         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3919         isl_pw_multi_aff_range_product(
3920                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
3921                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
3922         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3923         isl_pw_multi_aff_flat_range_product(
3924                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
3925                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
3926         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_product(
3927                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
3928                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
3929         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
3930         isl_union_pw_multi_aff_flat_range_product(
3931                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma1,
3932                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma2);
3933         __isl_give isl_multi_pw_aff *
3934         isl_multi_pw_aff_range_splice(
3935                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1, unsigned pos,
3936                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
3937         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_splice(
3938                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1,
3939                 unsigned in_pos, unsigned out_pos,
3940                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
3941         __isl_give isl_multi_pw_aff *
3942         isl_multi_pw_aff_range_product(
3943                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1,
3944                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
3945         __isl_give isl_multi_pw_aff *
3946         isl_multi_pw_aff_flat_range_product(
3947                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1,
3948                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
3949
3950 If the C<ls> argument of C<isl_multi_aff_lift> is not C<NULL>,
3951 then it is assigned the local space that lies at the basis of
3952 the lifting applied.
3953
3954         #include <isl/aff.h>
3955         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_pullback_multi_aff(
3956                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
3957                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
3958         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3959         isl_pw_multi_aff_pullback_multi_aff(
3960                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3961                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3962         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3963         isl_pw_multi_aff_pullback_pw_multi_aff(
3964                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
3965                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
3966
3967 The function C<isl_multi_aff_pullback_multi_aff> precomposes C<ma1> by C<ma2>.
3968 In other words, C<ma2> is plugged
3969 into C<ma1>.
3970
3971         __isl_give isl_set *isl_multi_aff_lex_le_set(
3972                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
3973                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
3974         __isl_give isl_set *isl_multi_aff_lex_ge_set(
3975                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
3976                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
3977
3978 The function C<isl_multi_aff_lex_le_set> returns a set
3979 containing those elements in the shared domain space
3980 where C<ma1> is lexicographically smaller than or
3981 equal to C<ma2>.
3982
3983 An expression can be read from input using
3984
3985         #include <isl/aff.h>
3986         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_read_from_str(
3987                 isl_ctx *ctx, const char *str);
3988         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_read_from_str(
3989                 isl_ctx *ctx, const char *str);
3990
3991 An expression can be printed using
3992
3993         #include <isl/aff.h>
3994         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_multi_aff(
3995                 __isl_take isl_printer *p,
3996                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
3997         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_multi_aff(
3998                 __isl_take isl_printer *p,
3999                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
4000         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_multi_aff(
4001                 __isl_take isl_printer *p,
4002                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
4003         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_multi_pw_aff(
4004                 __isl_take isl_printer *p,
4005                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
4006
4007 =head2 Points
4008
4009 Points are elements of a set.  They can be used to construct
4010 simple sets (boxes) or they can be used to represent the
4011 individual elements of a set.
4012 The zero point (the origin) can be created using
4013
4014         __isl_give isl_point *isl_point_zero(__isl_take isl_space *space);
4015
4016 The coordinates of a point can be inspected, set and changed
4017 using
4018
4019         int isl_point_get_coordinate(__isl_keep isl_point *pnt,
4020                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
4021         __isl_give isl_point *isl_point_set_coordinate(
4022                 __isl_take isl_point *pnt,
4023                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
4024
4025         __isl_give isl_point *isl_point_add_ui(
4026                 __isl_take isl_point *pnt,
4027                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
4028         __isl_give isl_point *isl_point_sub_ui(
4029                 __isl_take isl_point *pnt,
4030                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
4031
4032 Other properties can be obtained using
4033
4034         isl_ctx *isl_point_get_ctx(__isl_keep isl_point *pnt);
4035
4036 Points can be copied or freed using
4037
4038         __isl_give isl_point *isl_point_copy(
4039                 __isl_keep isl_point *pnt);
4040         void isl_point_free(__isl_take isl_point *pnt);
4041
4042 A singleton set can be created from a point using
4043
4044         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_point(
4045                 __isl_take isl_point *pnt);
4046         __isl_give isl_set *isl_set_from_point(
4047                 __isl_take isl_point *pnt);
4048
4049 and a box can be created from two opposite extremal points using
4050
4051         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_box_from_points(
4052                 __isl_take isl_point *pnt1,
4053                 __isl_take isl_point *pnt2);
4054         __isl_give isl_set *isl_set_box_from_points(
4055                 __isl_take isl_point *pnt1,
4056                 __isl_take isl_point *pnt2);
4057
4058 All elements of a B<bounded> (union) set can be enumerated using
4059 the following functions.
4060
4061         int isl_set_foreach_point(__isl_keep isl_set *set,
4062                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
4063                 void *user);
4064         int isl_union_set_foreach_point(__isl_keep isl_union_set *uset,
4065                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
4066                 void *user);
4067
4068 The function C<fn> is called for each integer point in
4069 C<set> with as second argument the last argument of
4070 the C<isl_set_foreach_point> call.  The function C<fn>
4071 should return C<0> on success and C<-1> on failure.
4072 In the latter case, C<isl_set_foreach_point> will stop
4073 enumerating and return C<-1> as well.
4074 If the enumeration is performed successfully and to completion,
4075 then C<isl_set_foreach_point> returns C<0>.
4076
4077 To obtain a single point of a (basic) set, use
4078
4079         __isl_give isl_point *isl_basic_set_sample_point(
4080                 __isl_take isl_basic_set *bset);
4081         __isl_give isl_point *isl_set_sample_point(
4082                 __isl_take isl_set *set);
4083
4084 If C<set> does not contain any (integer) points, then the
4085 resulting point will be ``void'', a property that can be
4086 tested using
4087
4088         int isl_point_is_void(__isl_keep isl_point *pnt);
4089
4090 =head2 Piecewise Quasipolynomials
4091
4092 A piecewise quasipolynomial is a particular kind of function that maps
4093 a parametric point to a rational value.
4094 More specifically, a quasipolynomial is a polynomial expression in greatest
4095 integer parts of affine expressions of parameters and variables.
4096 A piecewise quasipolynomial is a subdivision of a given parametric
4097 domain into disjoint cells with a quasipolynomial associated to
4098 each cell.  The value of the piecewise quasipolynomial at a given
4099 point is the value of the quasipolynomial associated to the cell
4100 that contains the point.  Outside of the union of cells,
4101 the value is assumed to be zero.
4102 For example, the piecewise quasipolynomial
4103
4104         [n] -> { [x] -> ((1 + n) - x) : x <= n and x >= 0 }
4105
4106 maps C<x> to C<1 + n - x> for values of C<x> between C<0> and C<n>.
4107 A given piecewise quasipolynomial has a fixed domain dimension.
4108 Union piecewise quasipolynomials are used to contain piecewise quasipolynomials
4109 defined over different domains.
4110 Piecewise quasipolynomials are mainly used by the C<barvinok>
4111 library for representing the number of elements in a parametric set or map.
4112 For example, the piecewise quasipolynomial above represents
4113 the number of points in the map
4114
4115         [n] -> { [x] -> [y] : x,y >= 0 and 0 <= x + y <= n }
4116
4117 =head3 Input and Output
4118
4119 Piecewise quasipolynomials can be read from input using
4120
4121         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
4122         isl_union_pw_qpolynomial_read_from_str(
4123                 isl_ctx *ctx, const char *str);
4124
4125 Quasipolynomials and piecewise quasipolynomials can be printed
4126 using the following functions.
4127
4128         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_qpolynomial(
4129                 __isl_take isl_printer *p,
4130                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
4131
4132         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial(
4133                 __isl_take isl_printer *p,
4134                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4135
4136         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial(
4137                 __isl_take isl_printer *p,
4138                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4139
4140 The output format of the printer
4141 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
4142 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial>, only C<ISL_FORMAT_ISL>
4143 is supported.
4144 In case of printing in C<ISL_FORMAT_C>, the user may want
4145 to set the names of all dimensions
4146
4147         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_set_dim_name(
4148                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4149                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
4150                 const char *s);
4151         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
4152         isl_pw_qpolynomial_set_dim_name(
4153                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4154                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
4155                 const char *s);
4156
4157 =head3 Creating New (Piecewise) Quasipolynomials
4158
4159 Some simple quasipolynomials can be created using the following functions.
4160 More complicated quasipolynomials can be created by applying
4161 operations such as addition and multiplication
4162 on the resulting quasipolynomials
4163
4164         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_zero_on_domain(
4165                 __isl_take isl_space *domain);
4166         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_one_on_domain(
4167                 __isl_take isl_space *domain);
4168         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_infty_on_domain(
4169                 __isl_take isl_space *domain);
4170         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neginfty_on_domain(
4171                 __isl_take isl_space *domain);
4172         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_nan_on_domain(
4173                 __isl_take isl_space *domain);
4174         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_rat_cst_on_domain(
4175                 __isl_take isl_space *domain,
4176                 const isl_int n, const isl_int d);
4177         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_var_on_domain(
4178                 __isl_take isl_space *domain,
4179                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
4180         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_from_aff(
4181                 __isl_take isl_aff *aff);
4182
4183 Note that the space in which a quasipolynomial lives is a map space
4184 with a one-dimensional range.  The C<domain> argument in some of
4185 the functions above corresponds to the domain of this map space.
4186
4187 The zero piecewise quasipolynomial or a piecewise quasipolynomial
4188 with a single cell can be created using the following functions.
4189 Multiple of these single cell piecewise quasipolynomials can
4190 be combined to create more complicated piecewise quasipolynomials.
4191
4192         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_zero(
4193                 __isl_take isl_space *space);
4194         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_alloc(
4195                 __isl_take isl_set *set,
4196                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
4197         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_from_qpolynomial(
4198                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
4199         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_from_pw_aff(
4200                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
4201
4202         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_zero(
4203                 __isl_take isl_space *space);
4204         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_from_pw_qpolynomial(
4205                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4206         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add_pw_qpolynomial(
4207                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4208                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4209
4210 Quasipolynomials can be copied and freed again using the following
4211 functions.
4212
4213         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_copy(
4214                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
4215         void *isl_qpolynomial_free(__isl_take isl_qpolynomial *qp);
4216
4217         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_copy(
4218                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4219         void *isl_pw_qpolynomial_free(
4220                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4221
4222         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_copy(
4223                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4224         void *isl_union_pw_qpolynomial_free(
4225                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4226
4227 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials
4228
4229 To iterate over all piecewise quasipolynomials in a union
4230 piecewise quasipolynomial, use the following function
4231
4232         int isl_union_pw_qpolynomial_foreach_pw_qpolynomial(
4233                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4234                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, void *user),
4235                 void *user);
4236
4237 To extract the piecewise quasipolynomial in a given space from a union, use
4238
4239         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
4240         isl_union_pw_qpolynomial_extract_pw_qpolynomial(
4241                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4242                 __isl_take isl_space *space);
4243
4244 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial,
4245 use either of the following two functions
4246
4247         int isl_pw_qpolynomial_foreach_piece(
4248                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4249                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4250                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4251                           void *user), void *user);
4252         int isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece(
4253                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4254                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4255                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4256                           void *user), void *user);
4257
4258 As usual, the function C<fn> should return C<0> on success
4259 and C<-1> on failure.  The difference between
4260 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_piece> and
4261 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> is that
4262 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> will first
4263 compute unique representations for all existentially quantified
4264 variables and then turn these existentially quantified variables
4265 into extra set variables, adapting the associated quasipolynomial
4266 accordingly.  This means that the C<set> passed to C<fn>
4267 will not have any existentially quantified variables, but that
4268 the dimensions of the sets may be different for different
4269 invocations of C<fn>.
4270
4271 To iterate over all terms in a quasipolynomial,
4272 use
4273
4274         int isl_qpolynomial_foreach_term(
4275                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp,
4276                 int (*fn)(__isl_take isl_term *term,
4277                           void *user), void *user);
4278
4279 The terms themselves can be inspected and freed using
4280 these functions
4281
4282         unsigned isl_term_dim(__isl_keep isl_term *term,
4283                 enum isl_dim_type type);
4284         void isl_term_get_num(__isl_keep isl_term *term,
4285                 isl_int *n);
4286         void isl_term_get_den(__isl_keep isl_term *term,
4287                 isl_int *d);
4288         int isl_term_get_exp(__isl_keep isl_term *term,
4289                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
4290         __isl_give isl_aff *isl_term_get_div(
4291                 __isl_keep isl_term *term, unsigned pos);
4292         void isl_term_free(__isl_take isl_term *term);
4293
4294 Each term is a product of parameters, set variables and
4295 integer divisions.  The function C<isl_term_get_exp>
4296 returns the exponent of a given dimensions in the given term.
4297 The C<isl_int>s in the arguments of C<isl_term_get_num>
4298 and C<isl_term_get_den> need to have been initialized
4299 using C<isl_int_init> before calling these functions.
4300
4301 =head3 Properties of (Piecewise) Quasipolynomials
4302
4303 To check whether a quasipolynomial is actually a constant,
4304 use the following function.
4305
4306         int isl_qpolynomial_is_cst(__isl_keep isl_qpolynomial *qp,
4307                 isl_int *n, isl_int *d);
4308
4309 If C<qp> is a constant and if C<n> and C<d> are not C<NULL>
4310 then the numerator and denominator of the constant
4311 are returned in C<*n> and C<*d>, respectively.
4312
4313 To check whether two union piecewise quasipolynomials are
4314 obviously equal, use
4315
4316         int isl_union_pw_qpolynomial_plain_is_equal(
4317                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
4318                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
4319
4320 =head3 Operations on (Piecewise) Quasipolynomials
4321
4322         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_scale(
4323                 __isl_take isl_qpolynomial *qp, isl_int v);
4324         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neg(
4325                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
4326         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_add(
4327                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
4328                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
4329         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_sub(
4330                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
4331                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
4332         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_mul(
4333                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
4334                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
4335         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_pow(
4336                 __isl_take isl_qpolynomial *qp, unsigned exponent);
4337
4338         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add(
4339                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
4340                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
4341         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_sub(
4342                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
4343                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
4344         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add_disjoint(
4345                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
4346                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
4347         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_neg(
4348                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4349         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_mul(
4350                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
4351                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
4352         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_pow(
4353                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, unsigned exponent);
4354
4355         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add(
4356                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
4357                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
4358         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_sub(
4359                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
4360                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
4361         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_mul(
4362                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
4363                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
4364
4365         __isl_give isl_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_eval(
4366                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4367                 __isl_take isl_point *pnt);
4368
4369         __isl_give isl_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_eval(
4370                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4371                 __isl_take isl_point *pnt);
4372
4373         __isl_give isl_set *isl_pw_qpolynomial_domain(
4374                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4375         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_intersect_domain(
4376                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwpq,
4377                 __isl_take isl_set *set);
4378         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_intersect_params(
4379                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwpq,
4380                 __isl_take isl_set *set);
4381
4382         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_domain(
4383                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4384         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_intersect_domain(
4385                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwpq,
4386                 __isl_take isl_union_set *uset);
4387         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
4388         isl_union_pw_qpolynomial_intersect_params(
4389                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwpq,
4390                 __isl_take isl_set *set);
4391
4392         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_align_params(
4393                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4394                 __isl_take isl_space *model);
4395
4396         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_project_domain_on_params(
4397                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
4398         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_project_domain_on_params(
4399                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4400
4401         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_coalesce(
4402                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4403
4404         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_gist_params(
4405                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4406                 __isl_take isl_set *context);
4407         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_gist(
4408                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4409                 __isl_take isl_set *context);
4410
4411         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_gist_params(
4412                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4413                 __isl_take isl_set *context);
4414         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_gist(
4415                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4416                 __isl_take isl_set *context);
4417
4418         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
4419         isl_union_pw_qpolynomial_gist_params(
4420                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4421                 __isl_take isl_set *context);
4422         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_gist(
4423                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4424                 __isl_take isl_union_set *context);
4425
4426 The gist operation applies the gist operation to each of
4427 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial.
4428 The context is also exploited
4429 to simplify the quasipolynomials associated to each cell.
4430
4431         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_to_polynomial(
4432                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, int sign);
4433         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
4434         isl_union_pw_qpolynomial_to_polynomial(
4435                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp, int sign);
4436
4437 Approximate each quasipolynomial by a polynomial.  If C<sign> is positive,
4438 the polynomial will be an overapproximation.  If C<sign> is negative,
4439 it will be an underapproximation.  If C<sign> is zero, the approximation
4440 will lie somewhere in between.
4441
4442 =head2 Bounds on Piecewise Quasipolynomials and Piecewise Quasipolynomial Reductions
4443
4444 A piecewise quasipolynomial reduction is a piecewise
4445 reduction (or fold) of quasipolynomials.
4446 In particular, the reduction can be maximum or a minimum.
4447 The objects are mainly used to represent the result of
4448 an upper or lower bound on a quasipolynomial over its domain,
4449 i.e., as the result of the following function.
4450
4451         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_bound(
4452                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4453                 enum isl_fold type, int *tight);
4454
4455         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_bound(
4456                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4457                 enum isl_fold type, int *tight);
4458
4459 The C<type> argument may be either C<isl_fold_min> or C<isl_fold_max>.
4460 If C<tight> is not C<NULL>, then C<*tight> is set to C<1>
4461 is the returned bound is known be tight, i.e., for each value
4462 of the parameters there is at least
4463 one element in the domain that reaches the bound.
4464 If the domain of C<pwqp> is not wrapping, then the bound is computed
4465 over all elements in that domain and the result has a purely parametric
4466 domain.  If the domain of C<pwqp> is wrapping, then the bound is
4467 computed over the range of the wrapped relation.  The domain of the
4468 wrapped relation becomes the domain of the result.
4469
4470 A (piecewise) quasipolynomial reduction can be copied or freed using the
4471 following functions.
4472
4473         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_copy(
4474                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold);
4475         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_copy(
4476                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4477         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_copy(
4478                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4479         void isl_qpolynomial_fold_free(
4480                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold);
4481         void *isl_pw_qpolynomial_fold_free(
4482                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4483         void *isl_union_pw_qpolynomial_fold_free(
4484                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4485
4486 =head3 Printing Piecewise Quasipolynomial Reductions
4487
4488 Piecewise quasipolynomial reductions can be printed
4489 using the following function.
4490
4491         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold(
4492                 __isl_take isl_printer *p,
4493                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4494         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold(
4495                 __isl_take isl_printer *p,
4496                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4497
4498 For C<isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold>,
4499 output format of the printer
4500 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
4501 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold>,
4502 output format of the printer
4503 needs to be set to C<ISL_FORMAT_ISL>.
4504 In case of printing in C<ISL_FORMAT_C>, the user may want
4505 to set the names of all dimensions
4506
4507         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
4508         isl_pw_qpolynomial_fold_set_dim_name(
4509                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4510                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
4511                 const char *s);
4512
4513 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomial Reductions
4514
4515 To iterate over all piecewise quasipolynomial reductions in a union
4516 piecewise quasipolynomial reduction, use the following function
4517
4518         int isl_union_pw_qpolynomial_fold_foreach_pw_qpolynomial_fold(
4519                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4520                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4521                             void *user), void *user);
4522
4523 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial reduction,
4524 use either of the following two functions
4525
4526         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_piece(
4527                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4528                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4529                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
4530                           void *user), void *user);
4531         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_lifted_piece(
4532                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4533                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4534                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
4535                           void *user), void *user);
4536
4537 See L<Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials> for an explanation
4538 of the difference between these two functions.
4539
4540 To iterate over all quasipolynomials in a reduction, use
4541
4542         int isl_qpolynomial_fold_foreach_qpolynomial(
4543                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold,
4544                 int (*fn)(__isl_take isl_qpolynomial *qp,
4545                           void *user), void *user);
4546
4547 =head3 Properties of Piecewise Quasipolynomial Reductions
4548
4549 To check whether two union piecewise quasipolynomial reductions are
4550 obviously equal, use
4551
4552         int isl_union_pw_qpolynomial_fold_plain_is_equal(
4553                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf1,
4554                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf2);
4555
4556 =head3 Operations on Piecewise Quasipolynomial Reductions
4557
4558         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_scale(
4559                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold, isl_int v);
4560
4561         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_add(
4562                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf1,
4563                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf2);
4564
4565         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_fold(
4566                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf1,
4567                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf2);
4568
4569         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_fold(
4570                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf1,
4571                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf2);
4572
4573         __isl_give isl_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_fold_eval(
4574                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4575                 __isl_take isl_point *pnt);
4576
4577         __isl_give isl_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_fold_eval(
4578                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4579                 __isl_take isl_point *pnt);
4580
4581         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
4582         isl_pw_qpolynomial_fold_intersect_params(
4583                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4584                 __isl_take isl_set *set);
4585
4586         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_fold_domain(
4587                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4588         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_intersect_domain(
4589                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4590                 __isl_take isl_union_set *uset);
4591         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
4592         isl_union_pw_qpolynomial_fold_intersect_params(
4593                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4594                 __isl_take isl_set *set);
4595
4596         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_project_domain_on_params(
4597                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4598
4599         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
4600                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4601
4602         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
4603                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4604
4605         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_gist_params(
4606                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
4607                 __isl_take isl_set *context);
4608         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_gist(
4609                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
4610                 __isl_take isl_set *context);
4611
4612         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_gist(
4613                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4614                 __isl_take isl_set *context);
4615         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_gist_params(
4616                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4617                 __isl_take isl_set *context);
4618
4619         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_gist(
4620                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4621                 __isl_take isl_union_set *context);
4622         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
4623         isl_union_pw_qpolynomial_fold_gist_params(
4624                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4625                 __isl_take isl_set *context);
4626
4627 The gist operation applies the gist operation to each of
4628 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial reduction.
4629 In future, the operation will also exploit the context
4630 to simplify the quasipolynomial reductions associated to each cell.
4631
4632         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
4633         isl_set_apply_pw_qpolynomial_fold(
4634                 __isl_take isl_set *set,
4635                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4636                 int *tight);
4637         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
4638         isl_map_apply_pw_qpolynomial_fold(
4639                 __isl_take isl_map *map,
4640                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4641                 int *tight);
4642         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
4643         isl_union_set_apply_union_pw_qpolynomial_fold(
4644                 __isl_take isl_union_set *uset,
4645                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4646                 int *tight);
4647         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
4648         isl_union_map_apply_union_pw_qpolynomial_fold(
4649                 __isl_take isl_union_map *umap,
4650                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4651                 int *tight);
4652
4653 The functions taking a map
4654 compose the given map with the given piecewise quasipolynomial reduction.
4655 That is, compute a bound (of the same type as C<pwf> or C<upwf> itself)
4656 over all elements in the intersection of the range of the map
4657 and the domain of the piecewise quasipolynomial reduction
4658 as a function of an element in the domain of the map.
4659 The functions taking a set compute a bound over all elements in the
4660 intersection of the set and the domain of the
4661 piecewise quasipolynomial reduction.
4662
4663 =head2 Parametric Vertex Enumeration
4664
4665 The parametric vertex enumeration described in this section
4666 is mainly intended to be used internally and by the C<barvinok>
4667 library.
4668
4669         #include <isl/vertices.h>
4670         __isl_give isl_vertices *isl_basic_set_compute_vertices(
4671                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
4672
4673 The function C<isl_basic_set_compute_vertices> performs the
4674 actual computation of the parametric vertices and the chamber
4675 decomposition and store the result in an C<isl_vertices> object.
4676 This information can be queried by either iterating over all
4677 the vertices or iterating over all the chambers or cells
4678 and then iterating over all vertices that are active on the chamber.
4679
4680         int isl_vertices_foreach_vertex(
4681                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
4682                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
4683                 void *user);
4684
4685         int isl_vertices_foreach_cell(
4686                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
4687                 int (*fn)(__isl_take isl_cell *cell, void *user),
4688                 void *user);
4689         int isl_cell_foreach_vertex(__isl_keep isl_cell *cell,
4690                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
4691                 void *user);
4692
4693 Other operations that can be performed on an C<isl_vertices> object are
4694 the following.
4695
4696         isl_ctx *isl_vertices_get_ctx(
4697                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
4698         int isl_vertices_get_n_vertices(
4699                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
4700         void isl_vertices_free(__isl_take isl_vertices *vertices);
4701
4702 Vertices can be inspected and destroyed using the following functions.
4703
4704         isl_ctx *isl_vertex_get_ctx(__isl_keep isl_vertex *vertex);
4705         int isl_vertex_get_id(__isl_keep isl_vertex *vertex);
4706         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_domain(
4707                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
4708         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_expr(
4709                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
4710         void isl_vertex_free(__isl_take isl_vertex *vertex);
4711
4712 C<isl_vertex_get_expr> returns a singleton parametric set describing
4713 the vertex, while C<isl_vertex_get_domain> returns the activity domain
4714 of the vertex.
4715 Note that C<isl_vertex_get_domain> and C<isl_vertex_get_expr> return
4716 B<rational> basic sets, so they should mainly be used for inspection
4717 and should not be mixed with integer sets.
4718
4719 Chambers can be inspected and destroyed using the following functions.
4720
4721         isl_ctx *isl_cell_get_ctx(__isl_keep isl_cell *cell);
4722         __isl_give isl_basic_set *isl_cell_get_domain(
4723                 __isl_keep isl_cell *cell);
4724         void isl_cell_free(__isl_take isl_cell *cell);
4725
4726 =head1 Polyhedral Compilation Library
4727
4728 This section collects functionality in C<isl> that has been specifically
4729 designed for use during polyhedral compilation.
4730
4731 =head2 Dependence Analysis
4732
4733 C<isl> contains specialized functionality for performing
4734 array dataflow analysis.  That is, given a I<sink> access relation
4735 and a collection of possible I<source> access relations,
4736 C<isl> can compute relations that describe
4737 for each iteration of the sink access, which iteration
4738 of which of the source access relations was the last
4739 to access the same data element before the given iteration
4740 of the sink access.
4741 The resulting dependence relations map source iterations
4742 to the corresponding sink iterations.
4743 To compute standard flow dependences, the sink should be
4744 a read, while the sources should be writes.
4745 If any of the source accesses are marked as being I<may>
4746 accesses, then there will be a dependence from the last
4747 I<must> access B<and> from any I<may> access that follows
4748 this last I<must> access.
4749 In particular, if I<all> sources are I<may> accesses,
4750 then memory based dependence analysis is performed.
4751 If, on the other hand, all sources are I<must> accesses,
4752 then value based dependence analysis is performed.
4753
4754         #include <isl/flow.h>
4755
4756         typedef int (*isl_access_level_before)(void *first, void *second);
4757
4758         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_alloc(
4759                 __isl_take isl_map *sink,
4760                 void *sink_user, isl_access_level_before fn,
4761                 int max_source);
4762         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_add_source(
4763                 __isl_take isl_access_info *acc,
4764                 __isl_take isl_map *source, int must,
4765                 void *source_user);
4766         void *isl_access_info_free(__isl_take isl_access_info *acc);
4767
4768         __isl_give isl_flow *isl_access_info_compute_flow(
4769                 __isl_take isl_access_info *acc);
4770
4771         int isl_flow_foreach(__isl_keep isl_flow *deps,
4772                 int (*fn)(__isl_take isl_map *dep, int must,
4773                           void *dep_user, void *user),
4774                 void *user);
4775         __isl_give isl_map *isl_flow_get_no_source(
4776                 __isl_keep isl_flow *deps, int must);
4777         void isl_flow_free(__isl_take isl_flow *deps);
4778
4779 The function C<isl_access_info_compute_flow> performs the actual
4780 dependence analysis.  The other functions are used to construct
4781 the input for this function or to read off the output.
4782
4783 The input is collected in an C<isl_access_info>, which can
4784 be created through a call to C<isl_access_info_alloc>.
4785 The arguments to this functions are the sink access relation
4786 C<sink>, a token C<sink_user> used to identify the sink
4787 access to the user, a callback function for specifying the
4788 relative order of source and sink accesses, and the number
4789 of source access relations that will be added.
4790 The callback function has type C<int (*)(void *first, void *second)>.
4791 The function is called with two user supplied tokens identifying
4792 either a source or the sink and it should return the shared nesting
4793 level and the relative order of the two accesses.
4794 In particular, let I<n> be the number of loops shared by
4795 the two accesses.  If C<first> precedes C<second> textually,
4796 then the function should return I<2 * n + 1>; otherwise,
4797 it should return I<2 * n>.
4798 The sources can be added to the C<isl_access_info> by performing
4799 (at most) C<max_source> calls to C<isl_access_info_add_source>.
4800 C<must> indicates whether the source is a I<must> access
4801 or a I<may> access.  Note that a multi-valued access relation
4802 should only be marked I<must> if every iteration in the domain
4803 of the relation accesses I<all> elements in its image.
4804 The C<source_user> token is again used to identify
4805 the source access.  The range of the source access relation
4806 C<source> should have the same dimension as the range
4807 of the sink access relation.
4808 The C<isl_access_info_free> function should usually not be
4809 called explicitly, because it is called implicitly by
4810 C<isl_access_info_compute_flow>.
4811
4812 The result of the dependence analysis is collected in an
4813 C<isl_flow>.  There may be elements of
4814 the sink access for which no preceding source access could be
4815 found or for which all preceding sources are I<may> accesses.
4816 The relations containing these elements can be obtained through
4817 calls to C<isl_flow_get_no_source>, the first with C<must> set
4818 and the second with C<must> unset.
4819 In the case of standard flow dependence analysis,
4820 with the sink a read and the sources I<must> writes,
4821 the first relation corresponds to the reads from uninitialized
4822 array elements and the second relation is empty.
4823 The actual flow dependences can be extracted using
4824 C<isl_flow_foreach>.  This function will call the user-specified
4825 callback function C<fn> for each B<non-empty> dependence between
4826 a source and the sink.  The callback function is called
4827 with four arguments, the actual flow dependence relation
4828 mapping source iterations to sink iterations, a boolean that
4829 indicates whether it is a I<must> or I<may> dependence, a token
4830 identifying the source and an additional C<void *> with value
4831 equal to the third argument of the C<isl_flow_foreach> call.
4832 A dependence is marked I<must> if it originates from a I<must>
4833 source and if it is not followed by any I<may> sources.
4834
4835 After finishing with an C<isl_flow>, the user should call
4836 C<isl_flow_free> to free all associated memory.
4837
4838 A higher-level interface to dependence analysis is provided
4839 by the following function.
4840
4841         #include <isl/flow.h>
4842
4843         int isl_union_map_compute_flow(__isl_take isl_union_map *sink,
4844                 __isl_take isl_union_map *must_source,
4845                 __isl_take isl_union_map *may_source,
4846                 __isl_take isl_union_map *schedule,
4847                 __isl_give isl_union_map **must_dep,
4848                 __isl_give isl_union_map **may_dep,
4849                 __isl_give isl_union_map **must_no_source,
4850                 __isl_give isl_union_map **may_no_source);
4851
4852 The arrays are identified by the tuple names of the ranges
4853 of the accesses.  The iteration domains by the tuple names
4854 of the domains of the accesses and of the schedule.
4855 The relative order of the iteration domains is given by the
4856 schedule.  The relations returned through C<must_no_source>
4857 and C<may_no_source> are subsets of C<sink>.
4858 Any of C<must_dep>, C<may_dep>, C<must_no_source>
4859 or C<may_no_source> may be C<NULL>, but a C<NULL> value for
4860 any of the other arguments is treated as an error.
4861
4862 =head3 Interaction with Dependence Analysis
4863
4864 During the dependence analysis, we frequently need to perform
4865 the following operation.  Given a relation between sink iterations
4866 and potential source iterations from a particular source domain,
4867 what is the last potential source iteration corresponding to each
4868 sink iteration.  It can sometimes be convenient to adjust
4869 the set of potential source iterations before or after each such operation.
4870 The prototypical example is fuzzy array dataflow analysis,
4871 where we need to analyze if, based on data-dependent constraints,
4872 the sink iteration can ever be executed without one or more of
4873 the corresponding potential source iterations being executed.
4874 If so, we can introduce extra parameters and select an unknown
4875 but fixed source iteration from the potential source iterations.
4876 To be able to perform such manipulations, C<isl> provides the following
4877 function.
4878
4879         #include <isl/flow.h>
4880
4881         typedef __isl_give isl_restriction *(*isl_access_restrict)(
4882                 __isl_keep isl_map *source_map,
4883                 __isl_keep isl_set *sink, void *source_user,
4884                 void *user);
4885         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_set_restrict(
4886                 __isl_take isl_access_info *acc,
4887                 isl_access_restrict fn, void *user);
4888
4889 The function C<isl_access_info_set_restrict> should be called
4890 before calling C<isl_access_info_compute_flow> and registers a callback function
4891 that will be called any time C<isl> is about to compute the last
4892 potential source.  The first argument is the (reverse) proto-dependence,
4893 mapping sink iterations to potential source iterations.
4894 The second argument represents the sink iterations for which
4895 we want to compute the last source iteration.
4896 The third argument is the token corresponding to the source
4897 and the final argument is the token passed to C<isl_access_info_set_restrict>.
4898 The callback is expected to return a restriction on either the input or
4899 the output of the operation computing the last potential source.
4900 If the input needs to be restricted then restrictions are needed
4901 for both the source and the sink iterations.  The sink iterations
4902 and the potential source iterations will be intersected with these sets.
4903 If the output needs to be restricted then only a restriction on the source
4904 iterations is required.
4905 If any error occurs, the callback should return C<NULL>.
4906 An C<isl_restriction> object can be created, freed and inspected
4907 using the following functions.
4908
4909         #include <isl/flow.h>
4910
4911         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_input(
4912                 __isl_take isl_set *source_restr,
4913                 __isl_take isl_set *sink_restr);
4914         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_output(
4915                 __isl_take isl_set *source_restr);
4916         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_none(
4917                 __isl_take isl_map *source_map);
4918         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_empty(
4919                 __isl_take isl_map *source_map);
4920         void *isl_restriction_free(
4921                 __isl_take isl_restriction *restr);
4922         isl_ctx *isl_restriction_get_ctx(
4923                 __isl_keep isl_restriction *restr);
4924
4925 C<isl_restriction_none> and C<isl_restriction_empty> are special
4926 cases of C<isl_restriction_input>.  C<isl_restriction_none>
4927 is essentially equivalent to
4928
4929         isl_restriction_input(isl_set_universe(
4930             isl_space_range(isl_map_get_space(source_map))),
4931                             isl_set_universe(
4932             isl_space_domain(isl_map_get_space(source_map))));
4933
4934 whereas C<isl_restriction_empty> is essentially equivalent to
4935
4936         isl_restriction_input(isl_set_empty(
4937             isl_space_range(isl_map_get_space(source_map))),
4938                             isl_set_universe(
4939             isl_space_domain(isl_map_get_space(source_map))));
4940
4941 =head2 Scheduling
4942
4943 B<The functionality described in this section is fairly new
4944 and may be subject to change.>
4945
4946 The following function can be used to compute a schedule
4947 for a union of domains.
4948 By default, the algorithm used to construct the schedule is similar
4949 to that of C<Pluto>.
4950 Alternatively, Feautrier's multi-dimensional scheduling algorithm can
4951 be selected.
4952 The generated schedule respects all C<validity> dependences.
4953 That is, all dependence distances over these dependences in the
4954 scheduled space are lexicographically positive.
4955 The default algorithm tries to minimize the dependence distances over
4956 C<proximity> dependences.
4957 Moreover, it tries to obtain sequences (bands) of schedule dimensions
4958 for groups of domains where the dependence distances have only
4959 non-negative values.
4960 When using Feautrier's algorithm, the C<proximity> dependence
4961 distances are only minimized during the extension to a
4962 full-dimensional schedule.
4963
4964         #include <isl/schedule.h>
4965         __isl_give isl_schedule *isl_union_set_compute_schedule(
4966                 __isl_take isl_union_set *domain,
4967                 __isl_take isl_union_map *validity,
4968                 __isl_take isl_union_map *proximity);
4969         void *isl_schedule_free(__isl_take isl_schedule *sched);
4970
4971 A mapping from the domains to the scheduled space can be obtained
4972 from an C<isl_schedule> using the following function.
4973
4974         __isl_give isl_union_map *isl_schedule_get_map(
4975                 __isl_keep isl_schedule *sched);
4976
4977 A representation of the schedule can be printed using
4978          
4979         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_schedule(
4980                 __isl_take isl_printer *p,
4981                 __isl_keep isl_schedule *schedule);
4982
4983 A representation of the schedule as a forest of bands can be obtained
4984 using the following function.
4985
4986         __isl_give isl_band_list *isl_schedule_get_band_forest(
4987                 __isl_keep isl_schedule *schedule);
4988
4989 The individual bands can be visited in depth-first post-order
4990 using the following function.
4991
4992         #include <isl/schedule.h>
4993         int isl_schedule_foreach_band(
4994                 __isl_keep isl_schedule *sched,
4995                 int (*fn)(__isl_keep isl_band *band, void *user),
4996                 void *user);
4997
4998 The list can be manipulated as explained in L<"Lists">.
4999 The bands inside the list can be copied and freed using the following
5000 functions.
5001
5002         #include <isl/band.h>
5003         __isl_give isl_band *isl_band_copy(
5004                 __isl_keep isl_band *band);
5005         void *isl_band_free(__isl_take isl_band *band);
5006
5007 Each band contains zero or more scheduling dimensions.
5008 These are referred to as the members of the band.
5009 The section of the schedule that corresponds to the band is
5010 referred to as the partial schedule of the band.
5011 For those nodes that participate in a band, the outer scheduling
5012 dimensions form the prefix schedule, while the inner scheduling
5013 dimensions form the suffix schedule.
5014 That is, if we take a cut of the band forest, then the union of
5015 the concatenations of the prefix, partial and suffix schedules of
5016 each band in the cut is equal to the entire schedule (modulo
5017 some possible padding at the end with zero scheduling dimensions).
5018 The properties of a band can be inspected using the following functions.
5019
5020         #include <isl/band.h>
5021         isl_ctx *isl_band_get_ctx(__isl_keep isl_band *band);
5022
5023         int isl_band_has_children(__isl_keep isl_band *band);
5024         __isl_give isl_band_list *isl_band_get_children(
5025                 __isl_keep isl_band *band);
5026
5027         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_prefix_schedule(
5028                 __isl_keep isl_band *band);
5029         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_partial_schedule(
5030                 __isl_keep isl_band *band);
5031         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_suffix_schedule(
5032                 __isl_keep isl_band *band);
5033
5034         int isl_band_n_member(__isl_keep isl_band *band);
5035         int isl_band_member_is_zero_distance(
5036                 __isl_keep isl_band *band, int pos);
5037
5038         int isl_band_list_foreach_band(
5039                 __isl_keep isl_band_list *list,
5040                 int (*fn)(__isl_keep isl_band *band, void *user),
5041                 void *user);
5042
5043 Note that a scheduling dimension is considered to be ``zero
5044 distance'' if it does not carry any proximity dependences
5045 within its band.
5046 That is, if the dependence distances of the proximity
5047 dependences are all zero in that direction (for fixed
5048 iterations of outer bands).
5049 Like C<isl_schedule_foreach_band>,
5050 the function C<isl_band_list_foreach_band> calls C<fn> on the bands
5051 in depth-first post-order.
5052
5053 A band can be tiled using the following function.
5054
5055         #include <isl/band.h>
5056         int isl_band_tile(__isl_keep isl_band *band,
5057                 __isl_take isl_vec *sizes);
5058
5059         int isl_options_set_tile_scale_tile_loops(isl_ctx *ctx,
5060                 int val);
5061         int isl_options_get_tile_scale_tile_loops(isl_ctx *ctx);
5062
5063 The C<isl_band_tile> function tiles the band using the given tile sizes
5064 inside its schedule.
5065 A new child band is created to represent the point loops and it is
5066 inserted between the modified band and its children.
5067 The C<tile_scale_tile_loops> option specifies whether the tile
5068 loops iterators should be scaled by the tile sizes.
5069
5070 A representation of the band can be printed using
5071
5072         #include <isl/band.h>
5073         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_band(
5074                 __isl_take isl_printer *p,
5075                 __isl_keep isl_band *band);
5076
5077 =head3 Options
5078
5079         #include <isl/schedule.h>
5080         int isl_options_set_schedule_max_coefficient(
5081                 isl_ctx *ctx, int val);
5082         int isl_options_get_schedule_max_coefficient(
5083                 isl_ctx *ctx);
5084         int isl_options_set_schedule_max_constant_term(
5085                 isl_ctx *ctx, int val);
5086         int isl_options_get_schedule_max_constant_term(
5087                 isl_ctx *ctx);
5088         int isl_options_set_schedule_fuse(isl_ctx *ctx, int val);
5089         int isl_options_get_schedule_fuse(isl_ctx *ctx);
5090         int isl_options_set_schedule_maximize_band_depth(
5091                 isl_ctx *ctx, int val);
5092         int isl_options_get_schedule_maximize_band_depth(
5093                 isl_ctx *ctx);
5094         int isl_options_set_schedule_outer_zero_distance(
5095                 isl_ctx *ctx, int val);
5096         int isl_options_get_schedule_outer_zero_distance(
5097                 isl_ctx *ctx);
5098         int isl_options_set_schedule_split_scaled(
5099                 isl_ctx *ctx, int val);
5100         int isl_options_get_schedule_split_scaled(
5101                 isl_ctx *ctx);
5102         int isl_options_set_schedule_algorithm(
5103                 isl_ctx *ctx, int val);
5104         int isl_options_get_schedule_algorithm(
5105                 isl_ctx *ctx);
5106         int isl_options_set_schedule_separate_components(
5107                 isl_ctx *ctx, int val);
5108         int isl_options_get_schedule_separate_components(
5109                 isl_ctx *ctx);
5110
5111 =over
5112
5113 =item * schedule_max_coefficient
5114
5115 This option enforces that the coefficients for variable and parameter
5116 dimensions in the calculated schedule are not larger than the specified value.
5117 This option can significantly increase the speed of the scheduling calculation
5118 and may also prevent fusing of unrelated dimensions. A value of -1 means that
5119 this option does not introduce bounds on the variable or parameter
5120 coefficients.
5121
5122 =item * schedule_max_constant_term
5123
5124 This option enforces that the constant coefficients in the calculated schedule
5125 are not larger than the maximal constant term. This option can significantly
5126 increase the speed of the scheduling calculation and may also prevent fusing of
5127 unrelated dimensions. A value of -1 means that this option does not introduce
5128 bounds on the constant coefficients.
5129
5130 =item * schedule_fuse
5131
5132 This option controls the level of fusion.
5133 If this option is set to C<ISL_SCHEDULE_FUSE_MIN>, then loops in the
5134 resulting schedule will be distributed as much as possible.
5135 If this option is set to C<ISL_SCHEDULE_FUSE_MAX>, then C<isl> will
5136 try to fuse loops in the resulting schedule.
5137
5138 =item * schedule_maximize_band_depth
5139
5140 If this option is set, we do not split bands at the point
5141 where we detect splitting is necessary. Instead, we
5142 backtrack and split bands as early as possible. This
5143 reduces the number of splits and maximizes the width of
5144 the bands. Wider bands give more possibilities for tiling.
5145 Note that if the C<schedule_fuse> option is set to C<ISL_SCHEDULE_FUSE_MIN>,
5146 then bands will be split as early as possible, even if there is no need.
5147 The C<schedule_maximize_band_depth> option therefore has no effect in this case.
5148
5149 =item * schedule_outer_zero_distance
5150
5151 If this option is set, then we try to construct schedules
5152 where the outermost scheduling dimension in each band
5153 results in a zero dependence distance over the proximity
5154 dependences.
5155
5156 =item * schedule_split_scaled
5157
5158 If this option is set, then we try to construct schedules in which the
5159 constant term is split off from the linear part if the linear parts of
5160 the scheduling rows for all nodes in the graphs have a common non-trivial
5161 divisor.
5162 The constant term is then placed in a separate band and the linear
5163 part is reduced.
5164
5165 =item * schedule_algorithm
5166
5167 Selects the scheduling algorithm to be used.
5168 Available scheduling algorithms are C<ISL_SCHEDULE_ALGORITHM_ISL>
5169 and C<ISL_SCHEDULE_ALGORITHM_FEAUTRIER>.
5170
5171 =item * schedule_separate_components
5172
5173 If at any point the dependence graph contains any (weakly connected) components,
5174 then these components are scheduled separately.
5175 If this option is not set, then some iterations of the domains
5176 in these components may be scheduled together.
5177 If this option is set, then the components are given consecutive
5178 schedules.
5179
5180 =back
5181
5182 =head1 Applications
5183
5184 Although C<isl> is mainly meant to be used as a library,
5185 it also contains some basic applications that use some
5186 of the functionality of C<isl>.
5187 The input may be specified in either the L<isl format>
5188 or the L<PolyLib format>.
5189
5190 =head2 C<isl_polyhedron_sample>
5191
5192 C<isl_polyhedron_sample> takes a polyhedron as input and prints
5193 an integer element of the polyhedron, if there is any.
5194 The first column in the output is the denominator and is always
5195 equal to 1.  If the polyhedron contains no integer points,
5196 then a vector of length zero is printed.
5197
5198 =head2 C<isl_pip>
5199
5200 C<isl_pip> takes the same input as the C<example> program
5201 from the C<piplib> distribution, i.e., a set of constraints
5202 on the parameters, a line containing only -1 and finally a set
5203 of constraints on a parametric polyhedron.
5204 The coefficients of the parameters appear in the last columns
5205 (but before the final constant column).
5206 The output is the lexicographic minimum of the parametric polyhedron.
5207 As C<isl> currently does not have its own output format, the output
5208 is just a dump of the internal state.
5209
5210 =head2 C<isl_polyhedron_minimize>
5211
5212 C<isl_polyhedron_minimize> computes the minimum of some linear
5213 or affine objective function over the integer points in a polyhedron.
5214 If an affine objective function
5215 is given, then the constant should appear in the last column.
5216
5217 =head2 C<isl_polytope_scan>
5218
5219 Given a polytope, C<isl_polytope_scan> prints
5220 all integer points in the polytope.