add isl_multi_*_scale_multi_val
[platform/upstream/isl.git] / doc / user.pod
1 =head1 Introduction
2
3 C<isl> is a thread-safe C library for manipulating
4 sets and relations of integer points bounded by affine constraints.
5 The descriptions of the sets and relations may involve
6 both parameters and existentially quantified variables.
7 All computations are performed in exact integer arithmetic
8 using C<GMP>.
9 The C<isl> library offers functionality that is similar
10 to that offered by the C<Omega> and C<Omega+> libraries,
11 but the underlying algorithms are in most cases completely different.
12
13 The library is by no means complete and some fairly basic
14 functionality is still missing.
15 Still, even in its current form, the library has been successfully
16 used as a backend polyhedral library for the polyhedral
17 scanner C<CLooG> and as part of an equivalence checker of
18 static affine programs.
19 For bug reports, feature requests and questions,
20 visit the the discussion group at
21 L<http://groups.google.com/group/isl-development>.
22
23 =head2 Backward Incompatible Changes
24
25 =head3 Changes since isl-0.02
26
27 =over
28
29 =item * The old printing functions have been deprecated
30 and replaced by C<isl_printer> functions, see L<Input and Output>.
31
32 =item * Most functions related to dependence analysis have acquired
33 an extra C<must> argument.  To obtain the old behavior, this argument
34 should be given the value 1.  See L<Dependence Analysis>.
35
36 =back
37
38 =head3 Changes since isl-0.03
39
40 =over
41
42 =item * The function C<isl_pw_qpolynomial_fold_add> has been
43 renamed to C<isl_pw_qpolynomial_fold_fold>.
44 Similarly, C<isl_union_pw_qpolynomial_fold_add> has been
45 renamed to C<isl_union_pw_qpolynomial_fold_fold>.
46
47 =back
48
49 =head3 Changes since isl-0.04
50
51 =over
52
53 =item * All header files have been renamed from C<isl_header.h>
54 to C<isl/header.h>.
55
56 =back
57
58 =head3 Changes since isl-0.05
59
60 =over
61
62 =item * The functions C<isl_printer_print_basic_set> and
63 C<isl_printer_print_basic_map> no longer print a newline.
64
65 =item * The functions C<isl_flow_get_no_source>
66 and C<isl_union_map_compute_flow> now return
67 the accesses for which no source could be found instead of
68 the iterations where those accesses occur.
69
70 =item * The functions C<isl_basic_map_identity> and
71 C<isl_map_identity> now take a B<map> space as input.  An old call
72 C<isl_map_identity(space)> can be rewritten to
73 C<isl_map_identity(isl_space_map_from_set(space))>.
74
75 =item * The function C<isl_map_power> no longer takes
76 a parameter position as input.  Instead, the exponent
77 is now expressed as the domain of the resulting relation.
78
79 =back
80
81 =head3 Changes since isl-0.06
82
83 =over
84
85 =item * The format of C<isl_printer_print_qpolynomial>'s
86 C<ISL_FORMAT_ISL> output has changed.
87 Use C<ISL_FORMAT_C> to obtain the old output.
88
89 =item * The C<*_fast_*> functions have been renamed to C<*_plain_*>.
90 Some of the old names have been kept for backward compatibility,
91 but they will be removed in the future.
92
93 =back
94
95 =head3 Changes since isl-0.07
96
97 =over
98
99 =item * The function C<isl_pw_aff_max> has been renamed to
100 C<isl_pw_aff_union_max>.
101 Similarly, the function C<isl_pw_aff_add> has been renamed to
102 C<isl_pw_aff_union_add>.
103
104 =item * The C<isl_dim> type has been renamed to C<isl_space>
105 along with the associated functions.
106 Some of the old names have been kept for backward compatibility,
107 but they will be removed in the future.
108
109 =item * Spaces of maps, sets and parameter domains are now
110 treated differently.  The distinction between map spaces and set spaces
111 has always been made on a conceptual level, but proper use of such spaces
112 was never checked.  Furthermore, up until isl-0.07 there was no way
113 of explicitly creating a parameter space.  These can now be created
114 directly using C<isl_space_params_alloc> or from other spaces using
115 C<isl_space_params>.
116
117 =item * The space in which C<isl_aff>, C<isl_pw_aff>, C<isl_qpolynomial>,
118 C<isl_pw_qpolynomial>, C<isl_qpolynomial_fold> and C<isl_pw_qpolynomial_fold>
119 objects live is now a map space
120 instead of a set space.  This means, for example, that the dimensions
121 of the domain of an C<isl_aff> are now considered to be of type
122 C<isl_dim_in> instead of C<isl_dim_set>.  Extra functions have been
123 added to obtain the domain space.  Some of the constructors still
124 take a domain space and have therefore been renamed.
125
126 =item * The functions C<isl_equality_alloc> and C<isl_inequality_alloc>
127 now take an C<isl_local_space> instead of an C<isl_space>.
128 An C<isl_local_space> can be created from an C<isl_space>
129 using C<isl_local_space_from_space>.
130
131 =item * The C<isl_div> type has been removed.  Functions that used
132 to return an C<isl_div> now return an C<isl_aff>.
133 Note that the space of an C<isl_aff> is that of relation.
134 When replacing a call to C<isl_div_get_coefficient> by a call to
135 C<isl_aff_get_coefficient> any C<isl_dim_set> argument needs
136 to be replaced by C<isl_dim_in>.
137 A call to C<isl_aff_from_div> can be replaced by a call
138 to C<isl_aff_floor>.
139 A call to C<isl_qpolynomial_div(div)> call be replaced by
140 the nested call
141
142         isl_qpolynomial_from_aff(isl_aff_floor(div))
143
144 The function C<isl_constraint_div> has also been renamed
145 to C<isl_constraint_get_div>.
146
147 =item * The C<nparam> argument has been removed from
148 C<isl_map_read_from_str> and similar functions.
149 When reading input in the original PolyLib format,
150 the result will have no parameters.
151 If parameters are expected, the caller may want to perform
152 dimension manipulation on the result.
153
154 =back
155
156 =head3 Changes since isl-0.09
157
158 =over
159
160 =item * The C<schedule_split_parallel> option has been replaced
161 by the C<schedule_split_scaled> option.
162
163 =item * The first argument of C<isl_pw_aff_cond> is now
164 an C<isl_pw_aff> instead of an C<isl_set>.
165 A call C<isl_pw_aff_cond(a, b, c)> can be replaced by
166
167         isl_pw_aff_cond(isl_set_indicator_function(a), b, c)
168
169 =back
170
171 =head3 Changes since isl-0.10
172
173 =over
174
175 =item * The functions C<isl_set_dim_has_lower_bound> and
176 C<isl_set_dim_has_upper_bound> have been renamed to
177 C<isl_set_dim_has_any_lower_bound> and
178 C<isl_set_dim_has_any_upper_bound>.
179 The new C<isl_set_dim_has_lower_bound> and
180 C<isl_set_dim_has_upper_bound> have slightly different meanings.
181
182 =back
183
184 =head1 License
185
186 C<isl> is released under the MIT license.
187
188 =over
189
190 Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy of
191 this software and associated documentation files (the "Software"), to deal in
192 the Software without restriction, including without limitation the rights to
193 use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell copies
194 of the Software, and to permit persons to whom the Software is furnished to do
195 so, subject to the following conditions:
196
197 The above copyright notice and this permission notice shall be included in all
198 copies or substantial portions of the Software.
199
200 THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
201 IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
202 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE
203 AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
204 LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
205 OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
206 SOFTWARE.
207
208 =back
209
210 Note that C<isl> currently requires C<GMP>, which is released
211 under the GNU Lesser General Public License (LGPL).  This means
212 that code linked against C<isl> is also linked against LGPL code.
213
214 =head1 Installation
215
216 The source of C<isl> can be obtained either as a tarball
217 or from the git repository.  Both are available from
218 L<http://freshmeat.net/projects/isl/>.
219 The installation process depends on how you obtained
220 the source.
221
222 =head2 Installation from the git repository
223
224 =over
225
226 =item 1 Clone or update the repository
227
228 The first time the source is obtained, you need to clone
229 the repository.
230
231         git clone git://repo.or.cz/isl.git
232
233 To obtain updates, you need to pull in the latest changes
234
235         git pull
236
237 =item 2 Generate C<configure>
238
239         ./autogen.sh
240
241 =back
242
243 After performing the above steps, continue
244 with the L<Common installation instructions>.
245
246 =head2 Common installation instructions
247
248 =over
249
250 =item 1 Obtain C<GMP>
251
252 Building C<isl> requires C<GMP>, including its headers files.
253 Your distribution may not provide these header files by default
254 and you may need to install a package called C<gmp-devel> or something
255 similar.  Alternatively, C<GMP> can be built from
256 source, available from L<http://gmplib.org/>.
257
258 =item 2 Configure
259
260 C<isl> uses the standard C<autoconf> C<configure> script.
261 To run it, just type
262
263         ./configure
264
265 optionally followed by some configure options.
266 A complete list of options can be obtained by running
267
268         ./configure --help
269
270 Below we discuss some of the more common options.
271
272 C<isl> can optionally use C<piplib>, but no
273 C<piplib> functionality is currently used by default.
274 The C<--with-piplib> option can
275 be used to specify which C<piplib>
276 library to use, either an installed version (C<system>),
277 an externally built version (C<build>)
278 or no version (C<no>).  The option C<build> is mostly useful
279 in C<configure> scripts of larger projects that bundle both C<isl>
280 and C<piplib>.
281
282 =over
283
284 =item C<--prefix>
285
286 Installation prefix for C<isl>
287
288 =item C<--with-gmp-prefix>
289
290 Installation prefix for C<GMP> (architecture-independent files).
291
292 =item C<--with-gmp-exec-prefix>
293
294 Installation prefix for C<GMP> (architecture-dependent files).
295
296 =item C<--with-piplib>
297
298 Which copy of C<piplib> to use, either C<no> (default), C<system> or C<build>.
299
300 =item C<--with-piplib-prefix>
301
302 Installation prefix for C<system> C<piplib> (architecture-independent files).
303
304 =item C<--with-piplib-exec-prefix>
305
306 Installation prefix for C<system> C<piplib> (architecture-dependent files).
307
308 =item C<--with-piplib-builddir>
309
310 Location where C<build> C<piplib> was built.
311
312 =back
313
314 =item 3 Compile
315
316         make
317
318 =item 4 Install (optional)
319
320         make install
321
322 =back
323
324 =head1 Integer Set Library
325
326 =head2 Initialization
327
328 All manipulations of integer sets and relations occur within
329 the context of an C<isl_ctx>.
330 A given C<isl_ctx> can only be used within a single thread.
331 All arguments of a function are required to have been allocated
332 within the same context.
333 There are currently no functions available for moving an object
334 from one C<isl_ctx> to another C<isl_ctx>.  This means that
335 there is currently no way of safely moving an object from one
336 thread to another, unless the whole C<isl_ctx> is moved.
337
338 An C<isl_ctx> can be allocated using C<isl_ctx_alloc> and
339 freed using C<isl_ctx_free>.
340 All objects allocated within an C<isl_ctx> should be freed
341 before the C<isl_ctx> itself is freed.
342
343         isl_ctx *isl_ctx_alloc();
344         void isl_ctx_free(isl_ctx *ctx);
345
346 =head2 Values
347
348 An C<isl_val> represents an integer value, a rational value
349 or one of three special values, infinity, negative infinity and NaN.
350 Some predefined values can be created using the following functions.
351
352         #include <isl/val.h>
353         __isl_give isl_val *isl_val_zero(isl_ctx *ctx);
354         __isl_give isl_val *isl_val_one(isl_ctx *ctx);
355         __isl_give isl_val *isl_val_nan(isl_ctx *ctx);
356         __isl_give isl_val *isl_val_infty(isl_ctx *ctx);
357         __isl_give isl_val *isl_val_neginfty(isl_ctx *ctx);
358
359 Specific integer values can be created using the following functions.
360
361         #include <isl/val.h>
362         __isl_give isl_val *isl_val_int_from_si(isl_ctx *ctx,
363                 long i);
364         __isl_give isl_val *isl_val_int_from_ui(isl_ctx *ctx,
365                 unsigned long u);
366         __isl_give isl_val *isl_val_int_from_chunks(isl_ctx *ctx,
367                 size_t n, size_t size, const void *chunks);
368
369 The function C<isl_val_int_from_chunks> constructs an C<isl_val>
370 from the C<n> I<digits>, each consisting of C<size> bytes, stored at C<chunks>.
371 The least significant digit is assumed to be stored first.
372
373 Value objects can be copied and freed using the following functions.
374
375         #include <isl/val.h>
376         __isl_give isl_val *isl_val_copy(__isl_keep isl_val *v);
377         void *isl_val_free(__isl_take isl_val *v);
378
379 They can be inspected using the following functions.
380
381         #include <isl/val.h>
382         isl_ctx *isl_val_get_ctx(__isl_keep isl_val *val);
383         long isl_val_get_num_si(__isl_keep isl_val *v);
384         long isl_val_get_den_si(__isl_keep isl_val *v);
385         double isl_val_get_d(__isl_keep isl_val *v);
386         size_t isl_val_n_abs_num_chunks(__isl_keep isl_val *v,
387                 size_t size);
388         int isl_val_get_abs_num_chunks(__isl_keep isl_val *v,
389                 size_t size, void *chunks);
390
391 C<isl_val_n_abs_num_chunks> returns the number of I<digits>
392 of C<size> bytes needed to store the absolute value of the
393 numerator of C<v>.
394 C<isl_val_get_abs_num_chunks> stores these digits at C<chunks>,
395 which is assumed to have been preallocated by the caller.
396 The least significant digit is stored first.
397 Note that C<isl_val_get_num_si>, C<isl_val_get_den_si>,
398 C<isl_val_get_d>, C<isl_val_n_abs_num_chunks>
399 and C<isl_val_get_abs_num_chunks> can only be applied to rational values.
400
401 An C<isl_val> can be modified using the following function.
402
403         #include <isl/val.h>
404         __isl_give isl_val *isl_val_set_si(__isl_take isl_val *v,
405                 long i);
406
407 The following unary properties are defined on C<isl_val>s.
408
409         #include <isl/val.h>
410         int isl_val_sgn(__isl_keep isl_val *v);
411         int isl_val_is_zero(__isl_keep isl_val *v);
412         int isl_val_is_one(__isl_keep isl_val *v);
413         int isl_val_is_negone(__isl_keep isl_val *v);
414         int isl_val_is_nonneg(__isl_keep isl_val *v);
415         int isl_val_is_nonpos(__isl_keep isl_val *v);
416         int isl_val_is_pos(__isl_keep isl_val *v);
417         int isl_val_is_neg(__isl_keep isl_val *v);
418         int isl_val_is_int(__isl_keep isl_val *v);
419         int isl_val_is_rat(__isl_keep isl_val *v);
420         int isl_val_is_nan(__isl_keep isl_val *v);
421         int isl_val_is_infty(__isl_keep isl_val *v);
422         int isl_val_is_neginfty(__isl_keep isl_val *v);
423
424 Note that the sign of NaN is undefined.
425
426 The following binary properties are defined on pairs of C<isl_val>s.
427
428         #include <isl/val.h>
429         int isl_val_lt(__isl_keep isl_val *v1,
430                 __isl_keep isl_val *v2);
431         int isl_val_le(__isl_keep isl_val *v1,
432                 __isl_keep isl_val *v2);
433         int isl_val_gt(__isl_keep isl_val *v1,
434                 __isl_keep isl_val *v2);
435         int isl_val_ge(__isl_keep isl_val *v1,
436                 __isl_keep isl_val *v2);
437         int isl_val_eq(__isl_keep isl_val *v1,
438                 __isl_keep isl_val *v2);
439         int isl_val_ne(__isl_keep isl_val *v1,
440                 __isl_keep isl_val *v2);
441
442 For integer C<isl_val>s we additionally have the following binary property.
443
444         #include <isl/val.h>
445         int isl_val_is_divisible_by(__isl_keep isl_val *v1,
446                 __isl_keep isl_val *v2);
447
448 An C<isl_val> can also be compared to an integer using the following
449 function.  The result is undefined for NaN.
450
451         #include <isl/val.h>
452         int isl_val_cmp_si(__isl_keep isl_val *v, long i);
453
454 The following unary operations are available on C<isl_val>s.
455
456         #include <isl/val.h>
457         __isl_give isl_val *isl_val_abs(__isl_take isl_val *v);
458         __isl_give isl_val *isl_val_neg(__isl_take isl_val *v);
459         __isl_give isl_val *isl_val_floor(__isl_take isl_val *v);
460         __isl_give isl_val *isl_val_ceil(__isl_take isl_val *v);
461         __isl_give isl_val *isl_val_trunc(__isl_take isl_val *v);
462
463 The following binary operations are available on C<isl_val>s.
464
465         #include <isl/val.h>
466         __isl_give isl_val *isl_val_abs(__isl_take isl_val *v);
467         __isl_give isl_val *isl_val_neg(__isl_take isl_val *v);
468         __isl_give isl_val *isl_val_floor(__isl_take isl_val *v);
469         __isl_give isl_val *isl_val_ceil(__isl_take isl_val *v);
470         __isl_give isl_val *isl_val_trunc(__isl_take isl_val *v);
471         __isl_give isl_val *isl_val_2exp(__isl_take isl_val *v);
472         __isl_give isl_val *isl_val_min(__isl_take isl_val *v1,
473                 __isl_take isl_val *v2);
474         __isl_give isl_val *isl_val_max(__isl_take isl_val *v1,
475                 __isl_take isl_val *v2);
476         __isl_give isl_val *isl_val_add(__isl_take isl_val *v1,
477                 __isl_take isl_val *v2);
478         __isl_give isl_val *isl_val_add_ui(__isl_take isl_val *v1,
479                 unsigned long v2);
480         __isl_give isl_val *isl_val_sub(__isl_take isl_val *v1,
481                 __isl_take isl_val *v2);
482         __isl_give isl_val *isl_val_sub_ui(__isl_take isl_val *v1,
483                 unsigned long v2);
484         __isl_give isl_val *isl_val_mul(__isl_take isl_val *v1,
485                 __isl_take isl_val *v2);
486         __isl_give isl_val *isl_val_mul_ui(__isl_take isl_val *v1,
487                 unsigned long v2);
488         __isl_give isl_val *isl_val_div(__isl_take isl_val *v1,
489                 __isl_take isl_val *v2);
490
491 On integer values, we additionally have the following operations.
492
493         #include <isl/val.h>
494         __isl_give isl_val *isl_val_2exp(__isl_take isl_val *v);
495         __isl_give isl_val *isl_val_mod(__isl_take isl_val *v1,
496                 __isl_take isl_val *v2);
497         __isl_give isl_val *isl_val_gcd(__isl_take isl_val *v1,
498                 __isl_take isl_val *v2);
499         __isl_give isl_val *isl_val_gcdext(__isl_take isl_val *v1,
500                 __isl_take isl_val *v2, __isl_give isl_val **x,
501                 __isl_give isl_val **y);
502
503 The function C<isl_val_gcdext> returns the greatest common divisor g
504 of C<v1> and C<v2> as well as two integers C<*x> and C<*y> such
505 that C<*x> * C<v1> + C<*y> * C<v2> = g.
506
507 A value can be read from input using
508
509         #include <isl/val.h>
510         __isl_give isl_val *isl_val_read_from_str(isl_ctx *ctx,
511                 const char *str);
512
513 A value can be printed using
514
515         #include <isl/val.h>
516         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_val(
517                 __isl_take isl_printer *p, __isl_keep isl_val *v);
518
519 =head3 GMP specific functions
520
521 These functions are only available if C<isl> has been compiled with C<GMP>
522 support.
523
524 Specific integer and rational values can be created from C<GMP> values using
525 the following functions.
526
527         #include <isl/val_gmp.h>
528         __isl_give isl_val *isl_val_int_from_gmp(isl_ctx *ctx,
529                 mpz_t z);
530         __isl_give isl_val *isl_val_from_gmp(isl_ctx *ctx,
531                 const mpz_t n, const mpz_t d);
532
533 The numerator and denominator of a rational value can be extracted as
534 C<GMP> values using the following functions.
535
536         #include <isl/val_gmp.h>
537         int isl_val_get_num_gmp(__isl_keep isl_val *v, mpz_t z);
538         int isl_val_get_den_gmp(__isl_keep isl_val *v, mpz_t z);
539
540 =head3 Conversion from C<isl_int>
541
542 The following functions are only temporarily available to ease
543 the transition from C<isl_int> to C<isl_val>.  They will be removed
544 in the next release.
545
546         #include <isl/val_int.h>
547         __isl_give isl_val *isl_val_int_from_isl_int(isl_ctx *ctx,
548                 isl_int n);
549         int isl_val_get_num_isl_int(__isl_keep isl_val *v,
550                 isl_int *n);
551
552 =head2 Integers (obsolescent)
553
554 All operations on integers, mainly the coefficients
555 of the constraints describing the sets and relations,
556 are performed in exact integer arithmetic using C<GMP>.
557 However, to allow future versions of C<isl> to optionally
558 support fixed integer arithmetic, all calls to C<GMP>
559 are wrapped inside C<isl> specific macros.
560 The basic type is C<isl_int> and the operations below
561 are available on this type.
562 The meanings of these operations are essentially the same
563 as their C<GMP> C<mpz_> counterparts.
564 As always with C<GMP> types, C<isl_int>s need to be
565 initialized with C<isl_int_init> before they can be used
566 and they need to be released with C<isl_int_clear>
567 after the last use.
568 The user should not assume that an C<isl_int> is represented
569 as a C<mpz_t>, but should instead explicitly convert between
570 C<mpz_t>s and C<isl_int>s using C<isl_int_set_gmp> and
571 C<isl_int_get_gmp> whenever a C<mpz_t> is required.
572
573 =over
574
575 =item isl_int_init(i)
576
577 =item isl_int_clear(i)
578
579 =item isl_int_set(r,i)
580
581 =item isl_int_set_si(r,i)
582
583 =item isl_int_set_gmp(r,g)
584
585 =item isl_int_get_gmp(i,g)
586
587 =item isl_int_abs(r,i)
588
589 =item isl_int_neg(r,i)
590
591 =item isl_int_swap(i,j)
592
593 =item isl_int_swap_or_set(i,j)
594
595 =item isl_int_add_ui(r,i,j)
596
597 =item isl_int_sub_ui(r,i,j)
598
599 =item isl_int_add(r,i,j)
600
601 =item isl_int_sub(r,i,j)
602
603 =item isl_int_mul(r,i,j)
604
605 =item isl_int_mul_ui(r,i,j)
606
607 =item isl_int_addmul(r,i,j)
608
609 =item isl_int_submul(r,i,j)
610
611 =item isl_int_gcd(r,i,j)
612
613 =item isl_int_lcm(r,i,j)
614
615 =item isl_int_divexact(r,i,j)
616
617 =item isl_int_cdiv_q(r,i,j)
618
619 =item isl_int_fdiv_q(r,i,j)
620
621 =item isl_int_fdiv_r(r,i,j)
622
623 =item isl_int_fdiv_q_ui(r,i,j)
624
625 =item isl_int_read(r,s)
626
627 =item isl_int_print(out,i,width)
628
629 =item isl_int_sgn(i)
630
631 =item isl_int_cmp(i,j)
632
633 =item isl_int_cmp_si(i,si)
634
635 =item isl_int_eq(i,j)
636
637 =item isl_int_ne(i,j)
638
639 =item isl_int_lt(i,j)
640
641 =item isl_int_le(i,j)
642
643 =item isl_int_gt(i,j)
644
645 =item isl_int_ge(i,j)
646
647 =item isl_int_abs_eq(i,j)
648
649 =item isl_int_abs_ne(i,j)
650
651 =item isl_int_abs_lt(i,j)
652
653 =item isl_int_abs_gt(i,j)
654
655 =item isl_int_abs_ge(i,j)
656
657 =item isl_int_is_zero(i)
658
659 =item isl_int_is_one(i)
660
661 =item isl_int_is_negone(i)
662
663 =item isl_int_is_pos(i)
664
665 =item isl_int_is_neg(i)
666
667 =item isl_int_is_nonpos(i)
668
669 =item isl_int_is_nonneg(i)
670
671 =item isl_int_is_divisible_by(i,j)
672
673 =back
674
675 =head2 Sets and Relations
676
677 C<isl> uses six types of objects for representing sets and relations,
678 C<isl_basic_set>, C<isl_basic_map>, C<isl_set>, C<isl_map>,
679 C<isl_union_set> and C<isl_union_map>.
680 C<isl_basic_set> and C<isl_basic_map> represent sets and relations that
681 can be described as a conjunction of affine constraints, while
682 C<isl_set> and C<isl_map> represent unions of
683 C<isl_basic_set>s and C<isl_basic_map>s, respectively.
684 However, all C<isl_basic_set>s or C<isl_basic_map>s in the union need
685 to live in the same space.  C<isl_union_set>s and C<isl_union_map>s
686 represent unions of C<isl_set>s or C<isl_map>s in I<different> spaces,
687 where spaces are considered different if they have a different number
688 of dimensions and/or different names (see L<"Spaces">).
689 The difference between sets and relations (maps) is that sets have
690 one set of variables, while relations have two sets of variables,
691 input variables and output variables.
692
693 =head2 Memory Management
694
695 Since a high-level operation on sets and/or relations usually involves
696 several substeps and since the user is usually not interested in
697 the intermediate results, most functions that return a new object
698 will also release all the objects passed as arguments.
699 If the user still wants to use one or more of these arguments
700 after the function call, she should pass along a copy of the
701 object rather than the object itself.
702 The user is then responsible for making sure that the original
703 object gets used somewhere else or is explicitly freed.
704
705 The arguments and return values of all documented functions are
706 annotated to make clear which arguments are released and which
707 arguments are preserved.  In particular, the following annotations
708 are used
709
710 =over
711
712 =item C<__isl_give>
713
714 C<__isl_give> means that a new object is returned.
715 The user should make sure that the returned pointer is
716 used exactly once as a value for an C<__isl_take> argument.
717 In between, it can be used as a value for as many
718 C<__isl_keep> arguments as the user likes.
719 There is one exception, and that is the case where the
720 pointer returned is C<NULL>.  Is this case, the user
721 is free to use it as an C<__isl_take> argument or not.
722
723 =item C<__isl_take>
724
725 C<__isl_take> means that the object the argument points to
726 is taken over by the function and may no longer be used
727 by the user as an argument to any other function.
728 The pointer value must be one returned by a function
729 returning an C<__isl_give> pointer.
730 If the user passes in a C<NULL> value, then this will
731 be treated as an error in the sense that the function will
732 not perform its usual operation.  However, it will still
733 make sure that all the other C<__isl_take> arguments
734 are released.
735
736 =item C<__isl_keep>
737
738 C<__isl_keep> means that the function will only use the object
739 temporarily.  After the function has finished, the user
740 can still use it as an argument to other functions.
741 A C<NULL> value will be treated in the same way as
742 a C<NULL> value for an C<__isl_take> argument.
743
744 =back
745
746 =head2 Error Handling
747
748 C<isl> supports different ways to react in case a runtime error is triggered.
749 Runtime errors arise, e.g., if a function such as C<isl_map_intersect> is called
750 with two maps that have incompatible spaces. There are three possible ways
751 to react on error: to warn, to continue or to abort.
752
753 The default behavior is to warn. In this mode, C<isl> prints a warning, stores
754 the last error in the corresponding C<isl_ctx> and the function in which the
755 error was triggered returns C<NULL>. An error does not corrupt internal state,
756 such that isl can continue to be used. C<isl> also provides functions to
757 read the last error and to reset the memory that stores the last error. The
758 last error is only stored for information purposes. Its presence does not
759 change the behavior of C<isl>. Hence, resetting an error is not required to
760 continue to use isl, but only to observe new errors.
761
762         #include <isl/ctx.h>
763         enum isl_error isl_ctx_last_error(isl_ctx *ctx);
764         void isl_ctx_reset_error(isl_ctx *ctx);
765
766 Another option is to continue on error. This is similar to warn on error mode,
767 except that C<isl> does not print any warning. This allows a program to
768 implement its own error reporting.
769
770 The last option is to directly abort the execution of the program from within
771 the isl library. This makes it obviously impossible to recover from an error,
772 but it allows to directly spot the error location. By aborting on error,
773 debuggers break at the location the error occurred and can provide a stack
774 trace. Other tools that automatically provide stack traces on abort or that do
775 not want to continue execution after an error was triggered may also prefer to
776 abort on error.
777
778 The on error behavior of isl can be specified by calling
779 C<isl_options_set_on_error> or by setting the command line option
780 C<--isl-on-error>. Valid arguments for the function call are
781 C<ISL_ON_ERROR_WARN>, C<ISL_ON_ERROR_CONTINUE> and C<ISL_ON_ERROR_ABORT>. The
782 choices for the command line option are C<warn>, C<continue> and C<abort>.
783 It is also possible to query the current error mode.
784
785         #include <isl/options.h>
786         int isl_options_set_on_error(isl_ctx *ctx, int val);
787         int isl_options_get_on_error(isl_ctx *ctx);
788
789 =head2 Identifiers
790
791 Identifiers are used to identify both individual dimensions
792 and tuples of dimensions.  They consist of an optional name and an optional
793 user pointer.  The name and the user pointer cannot both be C<NULL>, however.
794 Identifiers with the same name but different pointer values
795 are considered to be distinct.
796 Similarly, identifiers with different names but the same pointer value
797 are also considered to be distinct.
798 Equal identifiers are represented using the same object.
799 Pairs of identifiers can therefore be tested for equality using the
800 C<==> operator.
801 Identifiers can be constructed, copied, freed, inspected and printed
802 using the following functions.
803
804         #include <isl/id.h>
805         __isl_give isl_id *isl_id_alloc(isl_ctx *ctx,
806                 __isl_keep const char *name, void *user);
807         __isl_give isl_id *isl_id_set_free_user(
808                 __isl_take isl_id *id,
809                 __isl_give void (*free_user)(void *user));
810         __isl_give isl_id *isl_id_copy(isl_id *id);
811         void *isl_id_free(__isl_take isl_id *id);
812
813         isl_ctx *isl_id_get_ctx(__isl_keep isl_id *id);
814         void *isl_id_get_user(__isl_keep isl_id *id);
815         __isl_keep const char *isl_id_get_name(__isl_keep isl_id *id);
816
817         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_id(
818                 __isl_take isl_printer *p, __isl_keep isl_id *id);
819
820 The callback set by C<isl_id_set_free_user> is called on the user
821 pointer when the last reference to the C<isl_id> is freed.
822 Note that C<isl_id_get_name> returns a pointer to some internal
823 data structure, so the result can only be used while the
824 corresponding C<isl_id> is alive.
825
826 =head2 Spaces
827
828 Whenever a new set, relation or similiar object is created from scratch,
829 the space in which it lives needs to be specified using an C<isl_space>.
830 Each space involves zero or more parameters and zero, one or two
831 tuples of set or input/output dimensions.  The parameters and dimensions
832 are identified by an C<isl_dim_type> and a position.
833 The type C<isl_dim_param> refers to parameters,
834 the type C<isl_dim_set> refers to set dimensions (for spaces
835 with a single tuple of dimensions) and the types C<isl_dim_in>
836 and C<isl_dim_out> refer to input and output dimensions
837 (for spaces with two tuples of dimensions).
838 Local spaces (see L</"Local Spaces">) also contain dimensions
839 of type C<isl_dim_div>.
840 Note that parameters are only identified by their position within
841 a given object.  Across different objects, parameters are (usually)
842 identified by their names or identifiers.  Only unnamed parameters
843 are identified by their positions across objects.  The use of unnamed
844 parameters is discouraged.
845
846         #include <isl/space.h>
847         __isl_give isl_space *isl_space_alloc(isl_ctx *ctx,
848                 unsigned nparam, unsigned n_in, unsigned n_out);
849         __isl_give isl_space *isl_space_params_alloc(isl_ctx *ctx,
850                 unsigned nparam);
851         __isl_give isl_space *isl_space_set_alloc(isl_ctx *ctx,
852                 unsigned nparam, unsigned dim);
853         __isl_give isl_space *isl_space_copy(__isl_keep isl_space *space);
854         void *isl_space_free(__isl_take isl_space *space);
855         unsigned isl_space_dim(__isl_keep isl_space *space,
856                 enum isl_dim_type type);
857
858 The space used for creating a parameter domain
859 needs to be created using C<isl_space_params_alloc>.
860 For other sets, the space
861 needs to be created using C<isl_space_set_alloc>, while
862 for a relation, the space
863 needs to be created using C<isl_space_alloc>.
864 C<isl_space_dim> can be used
865 to find out the number of dimensions of each type in
866 a space, where type may be
867 C<isl_dim_param>, C<isl_dim_in> (only for relations),
868 C<isl_dim_out> (only for relations), C<isl_dim_set>
869 (only for sets) or C<isl_dim_all>.
870
871 To check whether a given space is that of a set or a map
872 or whether it is a parameter space, use these functions:
873
874         #include <isl/space.h>
875         int isl_space_is_params(__isl_keep isl_space *space);
876         int isl_space_is_set(__isl_keep isl_space *space);
877         int isl_space_is_map(__isl_keep isl_space *space);
878
879 Spaces can be compared using the following functions:
880
881         #include <isl/space.h>
882         int isl_space_is_equal(__isl_keep isl_space *space1,
883                 __isl_keep isl_space *space2);
884         int isl_space_is_domain(__isl_keep isl_space *space1,
885                 __isl_keep isl_space *space2);
886         int isl_space_is_range(__isl_keep isl_space *space1,
887                 __isl_keep isl_space *space2);
888
889 C<isl_space_is_domain> checks whether the first argument is equal
890 to the domain of the second argument.  This requires in particular that
891 the first argument is a set space and that the second argument
892 is a map space.
893
894 It is often useful to create objects that live in the
895 same space as some other object.  This can be accomplished
896 by creating the new objects
897 (see L<Creating New Sets and Relations> or
898 L<Creating New (Piecewise) Quasipolynomials>) based on the space
899 of the original object.
900
901         #include <isl/set.h>
902         __isl_give isl_space *isl_basic_set_get_space(
903                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
904         __isl_give isl_space *isl_set_get_space(__isl_keep isl_set *set);
905
906         #include <isl/union_set.h>
907         __isl_give isl_space *isl_union_set_get_space(
908                 __isl_keep isl_union_set *uset);
909
910         #include <isl/map.h>
911         __isl_give isl_space *isl_basic_map_get_space(
912                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
913         __isl_give isl_space *isl_map_get_space(__isl_keep isl_map *map);
914
915         #include <isl/union_map.h>
916         __isl_give isl_space *isl_union_map_get_space(
917                 __isl_keep isl_union_map *umap);
918
919         #include <isl/constraint.h>
920         __isl_give isl_space *isl_constraint_get_space(
921                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
922
923         #include <isl/polynomial.h>
924         __isl_give isl_space *isl_qpolynomial_get_domain_space(
925                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
926         __isl_give isl_space *isl_qpolynomial_get_space(
927                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
928         __isl_give isl_space *isl_qpolynomial_fold_get_space(
929                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold);
930         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_get_domain_space(
931                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
932         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_get_space(
933                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
934         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_fold_get_domain_space(
935                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
936         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_fold_get_space(
937                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
938         __isl_give isl_space *isl_union_pw_qpolynomial_get_space(
939                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
940         __isl_give isl_space *isl_union_pw_qpolynomial_fold_get_space(
941                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
942
943         #include <isl/val.h>
944         __isl_give isl_space *isl_multi_val_get_space(
945                 __isl_keep isl_multi_val *mv);
946
947         #include <isl/aff.h>
948         __isl_give isl_space *isl_aff_get_domain_space(
949                 __isl_keep isl_aff *aff);
950         __isl_give isl_space *isl_aff_get_space(
951                 __isl_keep isl_aff *aff);
952         __isl_give isl_space *isl_pw_aff_get_domain_space(
953                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
954         __isl_give isl_space *isl_pw_aff_get_space(
955                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
956         __isl_give isl_space *isl_multi_aff_get_domain_space(
957                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
958         __isl_give isl_space *isl_multi_aff_get_space(
959                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
960         __isl_give isl_space *isl_pw_multi_aff_get_domain_space(
961                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
962         __isl_give isl_space *isl_pw_multi_aff_get_space(
963                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
964         __isl_give isl_space *isl_union_pw_multi_aff_get_space(
965                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
966         __isl_give isl_space *isl_multi_pw_aff_get_domain_space(
967                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
968         __isl_give isl_space *isl_multi_pw_aff_get_space(
969                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
970
971         #include <isl/point.h>
972         __isl_give isl_space *isl_point_get_space(
973                 __isl_keep isl_point *pnt);
974
975 The identifiers or names of the individual dimensions may be set or read off
976 using the following functions.
977
978         #include <isl/space.h>
979         __isl_give isl_space *isl_space_set_dim_id(
980                 __isl_take isl_space *space,
981                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
982                 __isl_take isl_id *id);
983         int isl_space_has_dim_id(__isl_keep isl_space *space,
984                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
985         __isl_give isl_id *isl_space_get_dim_id(
986                 __isl_keep isl_space *space,
987                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
988         __isl_give isl_space *isl_space_set_dim_name(
989                 __isl_take isl_space *space,
990                  enum isl_dim_type type, unsigned pos,
991                  __isl_keep const char *name);
992         int isl_space_has_dim_name(__isl_keep isl_space *space,
993                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
994         __isl_keep const char *isl_space_get_dim_name(
995                 __isl_keep isl_space *space,
996                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
997
998 Note that C<isl_space_get_name> returns a pointer to some internal
999 data structure, so the result can only be used while the
1000 corresponding C<isl_space> is alive.
1001 Also note that every function that operates on two sets or relations
1002 requires that both arguments have the same parameters.  This also
1003 means that if one of the arguments has named parameters, then the
1004 other needs to have named parameters too and the names need to match.
1005 Pairs of C<isl_set>, C<isl_map>, C<isl_union_set> and/or C<isl_union_map>
1006 arguments may have different parameters (as long as they are named),
1007 in which case the result will have as parameters the union of the parameters of
1008 the arguments.
1009
1010 Given the identifier or name of a dimension (typically a parameter),
1011 its position can be obtained from the following function.
1012
1013         #include <isl/space.h>
1014         int isl_space_find_dim_by_id(__isl_keep isl_space *space,
1015                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
1016         int isl_space_find_dim_by_name(__isl_keep isl_space *space,
1017                 enum isl_dim_type type, const char *name);
1018
1019 The identifiers or names of entire spaces may be set or read off
1020 using the following functions.
1021
1022         #include <isl/space.h>
1023         __isl_give isl_space *isl_space_set_tuple_id(
1024                 __isl_take isl_space *space,
1025                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
1026         __isl_give isl_space *isl_space_reset_tuple_id(
1027                 __isl_take isl_space *space, enum isl_dim_type type);
1028         int isl_space_has_tuple_id(__isl_keep isl_space *space,
1029                 enum isl_dim_type type);
1030         __isl_give isl_id *isl_space_get_tuple_id(
1031                 __isl_keep isl_space *space, enum isl_dim_type type);
1032         __isl_give isl_space *isl_space_set_tuple_name(
1033                 __isl_take isl_space *space,
1034                 enum isl_dim_type type, const char *s);
1035         int isl_space_has_tuple_name(__isl_keep isl_space *space,
1036                 enum isl_dim_type type);
1037         const char *isl_space_get_tuple_name(__isl_keep isl_space *space,
1038                 enum isl_dim_type type);
1039
1040 The C<type> argument needs to be one of C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out>
1041 or C<isl_dim_set>.  As with C<isl_space_get_name>,
1042 the C<isl_space_get_tuple_name> function returns a pointer to some internal
1043 data structure.
1044 Binary operations require the corresponding spaces of their arguments
1045 to have the same name.
1046
1047 Spaces can be nested.  In particular, the domain of a set or
1048 the domain or range of a relation can be a nested relation.
1049 The following functions can be used to construct and deconstruct
1050 such nested spaces.
1051
1052         #include <isl/space.h>
1053         int isl_space_is_wrapping(__isl_keep isl_space *space);
1054         __isl_give isl_space *isl_space_wrap(__isl_take isl_space *space);
1055         __isl_give isl_space *isl_space_unwrap(__isl_take isl_space *space);
1056
1057 The input to C<isl_space_is_wrapping> and C<isl_space_unwrap> should
1058 be the space of a set, while that of
1059 C<isl_space_wrap> should be the space of a relation.
1060 Conversely, the output of C<isl_space_unwrap> is the space
1061 of a relation, while that of C<isl_space_wrap> is the space of a set.
1062
1063 Spaces can be created from other spaces
1064 using the following functions.
1065
1066         __isl_give isl_space *isl_space_domain(__isl_take isl_space *space);
1067         __isl_give isl_space *isl_space_from_domain(__isl_take isl_space *space);
1068         __isl_give isl_space *isl_space_range(__isl_take isl_space *space);
1069         __isl_give isl_space *isl_space_from_range(__isl_take isl_space *space);
1070         __isl_give isl_space *isl_space_params(
1071                 __isl_take isl_space *space);
1072         __isl_give isl_space *isl_space_set_from_params(
1073                 __isl_take isl_space *space);
1074         __isl_give isl_space *isl_space_reverse(__isl_take isl_space *space);
1075         __isl_give isl_space *isl_space_join(__isl_take isl_space *left,
1076                 __isl_take isl_space *right);
1077         __isl_give isl_space *isl_space_align_params(
1078                 __isl_take isl_space *space1, __isl_take isl_space *space2)
1079         __isl_give isl_space *isl_space_insert_dims(__isl_take isl_space *space,
1080                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
1081         __isl_give isl_space *isl_space_add_dims(__isl_take isl_space *space,
1082                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
1083         __isl_give isl_space *isl_space_drop_dims(__isl_take isl_space *space,
1084                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1085         __isl_give isl_space *isl_space_move_dims(__isl_take isl_space *space,
1086                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
1087                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
1088                 unsigned n);
1089         __isl_give isl_space *isl_space_map_from_set(
1090                 __isl_take isl_space *space);
1091         __isl_give isl_space *isl_space_map_from_domain_and_range(
1092                 __isl_take isl_space *domain,
1093                 __isl_take isl_space *range);
1094         __isl_give isl_space *isl_space_zip(__isl_take isl_space *space);
1095         __isl_give isl_space *isl_space_curry(
1096                 __isl_take isl_space *space);
1097         __isl_give isl_space *isl_space_uncurry(
1098                 __isl_take isl_space *space);
1099
1100 Note that if dimensions are added or removed from a space, then
1101 the name and the internal structure are lost.
1102
1103 =head2 Local Spaces
1104
1105 A local space is essentially a space with
1106 zero or more existentially quantified variables.
1107 The local space of a (constraint of a) basic set or relation can be obtained
1108 using the following functions.
1109
1110         #include <isl/constraint.h>
1111         __isl_give isl_local_space *isl_constraint_get_local_space(
1112                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
1113
1114         #include <isl/set.h>
1115         __isl_give isl_local_space *isl_basic_set_get_local_space(
1116                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1117
1118         #include <isl/map.h>
1119         __isl_give isl_local_space *isl_basic_map_get_local_space(
1120                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1121
1122 A new local space can be created from a space using
1123
1124         #include <isl/local_space.h>
1125         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_from_space(
1126                 __isl_take isl_space *space);
1127
1128 They can be inspected, modified, copied and freed using the following functions.
1129
1130         #include <isl/local_space.h>
1131         isl_ctx *isl_local_space_get_ctx(
1132                 __isl_keep isl_local_space *ls);
1133         int isl_local_space_is_set(__isl_keep isl_local_space *ls);
1134         int isl_local_space_dim(__isl_keep isl_local_space *ls,
1135                 enum isl_dim_type type);
1136         int isl_local_space_has_dim_id(
1137                 __isl_keep isl_local_space *ls,
1138                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1139         __isl_give isl_id *isl_local_space_get_dim_id(
1140                 __isl_keep isl_local_space *ls,
1141                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1142         int isl_local_space_has_dim_name(
1143                 __isl_keep isl_local_space *ls,
1144                 enum isl_dim_type type, unsigned pos)
1145         const char *isl_local_space_get_dim_name(
1146                 __isl_keep isl_local_space *ls,
1147                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1148         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_set_dim_name(
1149                 __isl_take isl_local_space *ls,
1150                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
1151         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_set_dim_id(
1152                 __isl_take isl_local_space *ls,
1153                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1154                 __isl_take isl_id *id);
1155         __isl_give isl_space *isl_local_space_get_space(
1156                 __isl_keep isl_local_space *ls);
1157         __isl_give isl_aff *isl_local_space_get_div(
1158                 __isl_keep isl_local_space *ls, int pos);
1159         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_copy(
1160                 __isl_keep isl_local_space *ls);
1161         void *isl_local_space_free(__isl_take isl_local_space *ls);
1162
1163 Note that C<isl_local_space_get_div> can only be used on local spaces
1164 of sets.
1165
1166 Two local spaces can be compared using
1167
1168         int isl_local_space_is_equal(__isl_keep isl_local_space *ls1,
1169                 __isl_keep isl_local_space *ls2);
1170
1171 Local spaces can be created from other local spaces
1172 using the following functions.
1173
1174         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_domain(
1175                 __isl_take isl_local_space *ls);
1176         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_range(
1177                 __isl_take isl_local_space *ls);
1178         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_from_domain(
1179                 __isl_take isl_local_space *ls);
1180         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_intersect(
1181                 __isl_take isl_local_space *ls1,
1182                 __isl_take isl_local_space *ls2);
1183         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_add_dims(
1184                 __isl_take isl_local_space *ls,
1185                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
1186         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_insert_dims(
1187                 __isl_take isl_local_space *ls,
1188                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1189         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_drop_dims(
1190                 __isl_take isl_local_space *ls,
1191                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1192
1193 =head2 Input and Output
1194
1195 C<isl> supports its own input/output format, which is similar
1196 to the C<Omega> format, but also supports the C<PolyLib> format
1197 in some cases.
1198
1199 =head3 C<isl> format
1200
1201 The C<isl> format is similar to that of C<Omega>, but has a different
1202 syntax for describing the parameters and allows for the definition
1203 of an existentially quantified variable as the integer division
1204 of an affine expression.
1205 For example, the set of integers C<i> between C<0> and C<n>
1206 such that C<i % 10 <= 6> can be described as
1207
1208         [n] -> { [i] : exists (a = [i/10] : 0 <= i and i <= n and
1209                                 i - 10 a <= 6) }
1210
1211 A set or relation can have several disjuncts, separated
1212 by the keyword C<or>.  Each disjunct is either a conjunction
1213 of constraints or a projection (C<exists>) of a conjunction
1214 of constraints.  The constraints are separated by the keyword
1215 C<and>.
1216
1217 =head3 C<PolyLib> format
1218
1219 If the represented set is a union, then the first line
1220 contains a single number representing the number of disjuncts.
1221 Otherwise, a line containing the number C<1> is optional.
1222
1223 Each disjunct is represented by a matrix of constraints.
1224 The first line contains two numbers representing
1225 the number of rows and columns,
1226 where the number of rows is equal to the number of constraints
1227 and the number of columns is equal to two plus the number of variables.
1228 The following lines contain the actual rows of the constraint matrix.
1229 In each row, the first column indicates whether the constraint
1230 is an equality (C<0>) or inequality (C<1>).  The final column
1231 corresponds to the constant term.
1232
1233 If the set is parametric, then the coefficients of the parameters
1234 appear in the last columns before the constant column.
1235 The coefficients of any existentially quantified variables appear
1236 between those of the set variables and those of the parameters.
1237
1238 =head3 Extended C<PolyLib> format
1239
1240 The extended C<PolyLib> format is nearly identical to the
1241 C<PolyLib> format.  The only difference is that the line
1242 containing the number of rows and columns of a constraint matrix
1243 also contains four additional numbers:
1244 the number of output dimensions, the number of input dimensions,
1245 the number of local dimensions (i.e., the number of existentially
1246 quantified variables) and the number of parameters.
1247 For sets, the number of ``output'' dimensions is equal
1248 to the number of set dimensions, while the number of ``input''
1249 dimensions is zero.
1250
1251 =head3 Input
1252
1253         #include <isl/set.h>
1254         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_file(
1255                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1256         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_str(
1257                 isl_ctx *ctx, const char *str);
1258         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_file(isl_ctx *ctx,
1259                 FILE *input);
1260         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_str(isl_ctx *ctx,
1261                 const char *str);
1262
1263         #include <isl/map.h>
1264         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_file(
1265                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1266         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_str(
1267                 isl_ctx *ctx, const char *str);
1268         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_file(
1269                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1270         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_str(isl_ctx *ctx,
1271                 const char *str);
1272
1273         #include <isl/union_set.h>
1274         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_read_from_file(
1275                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1276         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_read_from_str(
1277                 isl_ctx *ctx, const char *str);
1278
1279         #include <isl/union_map.h>
1280         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_read_from_file(
1281                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1282         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_read_from_str(
1283                 isl_ctx *ctx, const char *str);
1284
1285 The input format is autodetected and may be either the C<PolyLib> format
1286 or the C<isl> format.
1287
1288 =head3 Output
1289
1290 Before anything can be printed, an C<isl_printer> needs to
1291 be created.
1292
1293         __isl_give isl_printer *isl_printer_to_file(isl_ctx *ctx,
1294                 FILE *file);
1295         __isl_give isl_printer *isl_printer_to_str(isl_ctx *ctx);
1296         void *isl_printer_free(__isl_take isl_printer *printer);
1297         __isl_give char *isl_printer_get_str(
1298                 __isl_keep isl_printer *printer);
1299
1300 The printer can be inspected using the following functions.
1301
1302         FILE *isl_printer_get_file(
1303                 __isl_keep isl_printer *printer);
1304         int isl_printer_get_output_format(
1305                 __isl_keep isl_printer *p);
1306
1307 The behavior of the printer can be modified in various ways
1308
1309         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_output_format(
1310                 __isl_take isl_printer *p, int output_format);
1311         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_indent(
1312                 __isl_take isl_printer *p, int indent);
1313         __isl_give isl_printer *isl_printer_indent(
1314                 __isl_take isl_printer *p, int indent);
1315         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_prefix(
1316                 __isl_take isl_printer *p, const char *prefix);
1317         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_suffix(
1318                 __isl_take isl_printer *p, const char *suffix);
1319
1320 The C<output_format> may be either C<ISL_FORMAT_ISL>, C<ISL_FORMAT_OMEGA>,
1321 C<ISL_FORMAT_POLYLIB>, C<ISL_FORMAT_EXT_POLYLIB> or C<ISL_FORMAT_LATEX>
1322 and defaults to C<ISL_FORMAT_ISL>.
1323 Each line in the output is indented by C<indent> (set by
1324 C<isl_printer_set_indent>) spaces
1325 (default: 0), prefixed by C<prefix> and suffixed by C<suffix>.
1326 In the C<PolyLib> format output,
1327 the coefficients of the existentially quantified variables
1328 appear between those of the set variables and those
1329 of the parameters.
1330 The function C<isl_printer_indent> increases the indentation
1331 by the specified amount (which may be negative).
1332
1333 To actually print something, use
1334
1335         #include <isl/printer.h>
1336         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_double(
1337                 __isl_take isl_printer *p, double d);
1338
1339         #include <isl/set.h>
1340         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_basic_set(
1341                 __isl_take isl_printer *printer,
1342                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1343         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_set(
1344                 __isl_take isl_printer *printer,
1345                 __isl_keep isl_set *set);
1346
1347         #include <isl/map.h>
1348         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_basic_map(
1349                 __isl_take isl_printer *printer,
1350                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1351         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_map(
1352                 __isl_take isl_printer *printer,
1353                 __isl_keep isl_map *map);
1354
1355         #include <isl/union_set.h>
1356         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_set(
1357                 __isl_take isl_printer *p,
1358                 __isl_keep isl_union_set *uset);
1359
1360         #include <isl/union_map.h>
1361         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_map(
1362                 __isl_take isl_printer *p,
1363                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1364
1365 When called on a file printer, the following function flushes
1366 the file.  When called on a string printer, the buffer is cleared.
1367
1368         __isl_give isl_printer *isl_printer_flush(
1369                 __isl_take isl_printer *p);
1370
1371 =head2 Creating New Sets and Relations
1372
1373 C<isl> has functions for creating some standard sets and relations.
1374
1375 =over
1376
1377 =item * Empty sets and relations
1378
1379         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_empty(
1380                 __isl_take isl_space *space);
1381         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_empty(
1382                 __isl_take isl_space *space);
1383         __isl_give isl_set *isl_set_empty(
1384                 __isl_take isl_space *space);
1385         __isl_give isl_map *isl_map_empty(
1386                 __isl_take isl_space *space);
1387         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_empty(
1388                 __isl_take isl_space *space);
1389         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_empty(
1390                 __isl_take isl_space *space);
1391
1392 For C<isl_union_set>s and C<isl_union_map>s, the space
1393 is only used to specify the parameters.
1394
1395 =item * Universe sets and relations
1396
1397         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_universe(
1398                 __isl_take isl_space *space);
1399         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_universe(
1400                 __isl_take isl_space *space);
1401         __isl_give isl_set *isl_set_universe(
1402                 __isl_take isl_space *space);
1403         __isl_give isl_map *isl_map_universe(
1404                 __isl_take isl_space *space);
1405         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_universe(
1406                 __isl_take isl_union_set *uset);
1407         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_universe(
1408                 __isl_take isl_union_map *umap);
1409
1410 The sets and relations constructed by the functions above
1411 contain all integer values, while those constructed by the
1412 functions below only contain non-negative values.
1413
1414         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_nat_universe(
1415                 __isl_take isl_space *space);
1416         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_nat_universe(
1417                 __isl_take isl_space *space);
1418         __isl_give isl_set *isl_set_nat_universe(
1419                 __isl_take isl_space *space);
1420         __isl_give isl_map *isl_map_nat_universe(
1421                 __isl_take isl_space *space);
1422
1423 =item * Identity relations
1424
1425         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_identity(
1426                 __isl_take isl_space *space);
1427         __isl_give isl_map *isl_map_identity(
1428                 __isl_take isl_space *space);
1429
1430 The number of input and output dimensions in C<space> needs
1431 to be the same.
1432
1433 =item * Lexicographic order
1434
1435         __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt(
1436                 __isl_take isl_space *set_space);
1437         __isl_give isl_map *isl_map_lex_le(
1438                 __isl_take isl_space *set_space);
1439         __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt(
1440                 __isl_take isl_space *set_space);
1441         __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge(
1442                 __isl_take isl_space *set_space);
1443         __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt_first(
1444                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1445         __isl_give isl_map *isl_map_lex_le_first(
1446                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1447         __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt_first(
1448                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1449         __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge_first(
1450                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1451
1452 The first four functions take a space for a B<set>
1453 and return relations that express that the elements in the domain
1454 are lexicographically less
1455 (C<isl_map_lex_lt>), less or equal (C<isl_map_lex_le>),
1456 greater (C<isl_map_lex_gt>) or greater or equal (C<isl_map_lex_ge>)
1457 than the elements in the range.
1458 The last four functions take a space for a map
1459 and return relations that express that the first C<n> dimensions
1460 in the domain are lexicographically less
1461 (C<isl_map_lex_lt_first>), less or equal (C<isl_map_lex_le_first>),
1462 greater (C<isl_map_lex_gt_first>) or greater or equal (C<isl_map_lex_ge_first>)
1463 than the first C<n> dimensions in the range.
1464
1465 =back
1466
1467 A basic set or relation can be converted to a set or relation
1468 using the following functions.
1469
1470         __isl_give isl_set *isl_set_from_basic_set(
1471                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1472         __isl_give isl_map *isl_map_from_basic_map(
1473                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1474
1475 Sets and relations can be converted to union sets and relations
1476 using the following functions.
1477
1478         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_from_basic_set(
1479                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1480         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_from_basic_map(
1481                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1482         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_from_set(
1483                 __isl_take isl_set *set);
1484         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_from_map(
1485                 __isl_take isl_map *map);
1486
1487 The inverse conversions below can only be used if the input
1488 union set or relation is known to contain elements in exactly one
1489 space.
1490
1491         __isl_give isl_set *isl_set_from_union_set(
1492                 __isl_take isl_union_set *uset);
1493         __isl_give isl_map *isl_map_from_union_map(
1494                 __isl_take isl_union_map *umap);
1495
1496 A zero-dimensional (basic) set can be constructed on a given parameter domain
1497 using the following function.
1498
1499         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_params(
1500                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1501         __isl_give isl_set *isl_set_from_params(
1502                 __isl_take isl_set *set);
1503
1504 Sets and relations can be copied and freed again using the following
1505 functions.
1506
1507         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_copy(
1508                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1509         __isl_give isl_set *isl_set_copy(__isl_keep isl_set *set);
1510         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_copy(
1511                 __isl_keep isl_union_set *uset);
1512         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_copy(
1513                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1514         __isl_give isl_map *isl_map_copy(__isl_keep isl_map *map);
1515         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_copy(
1516                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1517         void *isl_basic_set_free(__isl_take isl_basic_set *bset);
1518         void *isl_set_free(__isl_take isl_set *set);
1519         void *isl_union_set_free(__isl_take isl_union_set *uset);
1520         void *isl_basic_map_free(__isl_take isl_basic_map *bmap);
1521         void *isl_map_free(__isl_take isl_map *map);
1522         void *isl_union_map_free(__isl_take isl_union_map *umap);
1523
1524 Other sets and relations can be constructed by starting
1525 from a universe set or relation, adding equality and/or
1526 inequality constraints and then projecting out the
1527 existentially quantified variables, if any.
1528 Constraints can be constructed, manipulated and
1529 added to (or removed from) (basic) sets and relations
1530 using the following functions.
1531
1532         #include <isl/constraint.h>
1533         __isl_give isl_constraint *isl_equality_alloc(
1534                 __isl_take isl_local_space *ls);
1535         __isl_give isl_constraint *isl_inequality_alloc(
1536                 __isl_take isl_local_space *ls);
1537         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_constant(
1538                 __isl_take isl_constraint *constraint, isl_int v);
1539         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_constant_si(
1540                 __isl_take isl_constraint *constraint, int v);
1541         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_constant_val(
1542                 __isl_take isl_constraint *constraint,
1543                 __isl_take isl_val *v);
1544         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_coefficient(
1545                 __isl_take isl_constraint *constraint,
1546                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
1547         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_coefficient_si(
1548                 __isl_take isl_constraint *constraint,
1549                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
1550         __isl_give isl_constraint *
1551         isl_constraint_set_coefficient_val(
1552                 __isl_take isl_constraint *constraint,
1553                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_val *v);
1554         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_add_constraint(
1555                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1556                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1557         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add_constraint(
1558                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1559                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1560         __isl_give isl_map *isl_map_add_constraint(
1561                 __isl_take isl_map *map,
1562                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1563         __isl_give isl_set *isl_set_add_constraint(
1564                 __isl_take isl_set *set,
1565                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1566         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_drop_constraint(
1567                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1568                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1569
1570 For example, to create a set containing the even integers
1571 between 10 and 42, you would use the following code.
1572
1573         isl_space *space;
1574         isl_local_space *ls;
1575         isl_constraint *c;
1576         isl_basic_set *bset;
1577
1578         space = isl_space_set_alloc(ctx, 0, 2);
1579         bset = isl_basic_set_universe(isl_space_copy(space));
1580         ls = isl_local_space_from_space(space);
1581
1582         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
1583         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 0, -1);
1584         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 1, 2);
1585         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1586
1587         c = isl_inequality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
1588         c = isl_constraint_set_constant_si(c, -10);
1589         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 0, 1);
1590         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1591
1592         c = isl_inequality_alloc(ls);
1593         c = isl_constraint_set_constant_si(c, 42);
1594         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 0, -1);
1595         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1596
1597         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 1, 1);
1598
1599 Or, alternatively,
1600
1601         isl_basic_set *bset;
1602         bset = isl_basic_set_read_from_str(ctx,
1603                 "{[i] : exists (a : i = 2a and i >= 10 and i <= 42)}");
1604
1605 A basic set or relation can also be constructed from two matrices
1606 describing the equalities and the inequalities.
1607
1608         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_constraint_matrices(
1609                 __isl_take isl_space *space,
1610                 __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq,
1611                 enum isl_dim_type c1,
1612                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1613                 enum isl_dim_type c4);
1614         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_constraint_matrices(
1615                 __isl_take isl_space *space,
1616                 __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq,
1617                 enum isl_dim_type c1,
1618                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1619                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1620
1621 The C<isl_dim_type> arguments indicate the order in which
1622 different kinds of variables appear in the input matrices
1623 and should be a permutation of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1624 C<isl_dim_set> and C<isl_dim_div> for sets and
1625 of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1626 C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> and C<isl_dim_div> for relations.
1627
1628 A (basic or union) set or relation can also be constructed from a
1629 (union) (piecewise) (multiple) affine expression
1630 or a list of affine expressions
1631 (See L<"Piecewise Quasi Affine Expressions"> and
1632 L<"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">).
1633
1634         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_aff(
1635                 __isl_take isl_aff *aff);
1636         __isl_give isl_map *isl_map_from_aff(
1637                 __isl_take isl_aff *aff);
1638         __isl_give isl_set *isl_set_from_pw_aff(
1639                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
1640         __isl_give isl_map *isl_map_from_pw_aff(
1641                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
1642         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_aff_list(
1643                 __isl_take isl_space *domain_space,
1644                 __isl_take isl_aff_list *list);
1645         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_multi_aff(
1646                 __isl_take isl_multi_aff *maff)
1647         __isl_give isl_map *isl_map_from_multi_aff(
1648                 __isl_take isl_multi_aff *maff)
1649         __isl_give isl_set *isl_set_from_pw_multi_aff(
1650                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
1651         __isl_give isl_map *isl_map_from_pw_multi_aff(
1652                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
1653         __isl_give isl_union_map *
1654         isl_union_map_from_union_pw_multi_aff(
1655                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma);
1656
1657 The C<domain_dim> argument describes the domain of the resulting
1658 basic relation.  It is required because the C<list> may consist
1659 of zero affine expressions.
1660
1661 =head2 Inspecting Sets and Relations
1662
1663 Usually, the user should not have to care about the actual constraints
1664 of the sets and maps, but should instead apply the abstract operations
1665 explained in the following sections.
1666 Occasionally, however, it may be required to inspect the individual
1667 coefficients of the constraints.  This section explains how to do so.
1668 In these cases, it may also be useful to have C<isl> compute
1669 an explicit representation of the existentially quantified variables.
1670
1671         __isl_give isl_set *isl_set_compute_divs(
1672                 __isl_take isl_set *set);
1673         __isl_give isl_map *isl_map_compute_divs(
1674                 __isl_take isl_map *map);
1675         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_compute_divs(
1676                 __isl_take isl_union_set *uset);
1677         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_compute_divs(
1678                 __isl_take isl_union_map *umap);
1679
1680 This explicit representation defines the existentially quantified
1681 variables as integer divisions of the other variables, possibly
1682 including earlier existentially quantified variables.
1683 An explicitly represented existentially quantified variable therefore
1684 has a unique value when the values of the other variables are known.
1685 If, furthermore, the same existentials, i.e., existentials
1686 with the same explicit representations, should appear in the
1687 same order in each of the disjuncts of a set or map, then the user should call
1688 either of the following functions.
1689
1690         __isl_give isl_set *isl_set_align_divs(
1691                 __isl_take isl_set *set);
1692         __isl_give isl_map *isl_map_align_divs(
1693                 __isl_take isl_map *map);
1694
1695 Alternatively, the existentially quantified variables can be removed
1696 using the following functions, which compute an overapproximation.
1697
1698         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_divs(
1699                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1700         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_divs(
1701                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1702         __isl_give isl_set *isl_set_remove_divs(
1703                 __isl_take isl_set *set);
1704         __isl_give isl_map *isl_map_remove_divs(
1705                 __isl_take isl_map *map);
1706
1707 It is also possible to only remove those divs that are defined
1708 in terms of a given range of dimensions or only those for which
1709 no explicit representation is known.
1710
1711         __isl_give isl_basic_set *
1712         isl_basic_set_remove_divs_involving_dims(
1713                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1714                 enum isl_dim_type type,
1715                 unsigned first, unsigned n);
1716         __isl_give isl_basic_map *
1717         isl_basic_map_remove_divs_involving_dims(
1718                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1719                 enum isl_dim_type type,
1720                 unsigned first, unsigned n);
1721         __isl_give isl_set *isl_set_remove_divs_involving_dims(
1722                 __isl_take isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1723                 unsigned first, unsigned n);
1724         __isl_give isl_map *isl_map_remove_divs_involving_dims(
1725                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1726                 unsigned first, unsigned n);
1727
1728         __isl_give isl_basic_set *
1729         isl_basic_set_remove_unknown_divs(
1730                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1731         __isl_give isl_set *isl_set_remove_unknown_divs(
1732                 __isl_take isl_set *set);
1733         __isl_give isl_map *isl_map_remove_unknown_divs(
1734                 __isl_take isl_map *map);
1735
1736 To iterate over all the sets or maps in a union set or map, use
1737
1738         int isl_union_set_foreach_set(__isl_keep isl_union_set *uset,
1739                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set, void *user),
1740                 void *user);
1741         int isl_union_map_foreach_map(__isl_keep isl_union_map *umap,
1742                 int (*fn)(__isl_take isl_map *map, void *user),
1743                 void *user);
1744
1745 The number of sets or maps in a union set or map can be obtained
1746 from
1747
1748         int isl_union_set_n_set(__isl_keep isl_union_set *uset);
1749         int isl_union_map_n_map(__isl_keep isl_union_map *umap);
1750
1751 To extract the set or map in a given space from a union, use
1752
1753         __isl_give isl_set *isl_union_set_extract_set(
1754                 __isl_keep isl_union_set *uset,
1755                 __isl_take isl_space *space);
1756         __isl_give isl_map *isl_union_map_extract_map(
1757                 __isl_keep isl_union_map *umap,
1758                 __isl_take isl_space *space);
1759
1760 To iterate over all the basic sets or maps in a set or map, use
1761
1762         int isl_set_foreach_basic_set(__isl_keep isl_set *set,
1763                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_set *bset, void *user),
1764                 void *user);
1765         int isl_map_foreach_basic_map(__isl_keep isl_map *map,
1766                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_map *bmap, void *user),
1767                 void *user);
1768
1769 The callback function C<fn> should return 0 if successful and
1770 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
1771 occurs, the above functions will return -1.
1772
1773 It should be noted that C<isl> does not guarantee that
1774 the basic sets or maps passed to C<fn> are disjoint.
1775 If this is required, then the user should call one of
1776 the following functions first.
1777
1778         __isl_give isl_set *isl_set_make_disjoint(
1779                 __isl_take isl_set *set);
1780         __isl_give isl_map *isl_map_make_disjoint(
1781                 __isl_take isl_map *map);
1782
1783 The number of basic sets in a set can be obtained
1784 from
1785
1786         int isl_set_n_basic_set(__isl_keep isl_set *set);
1787
1788 To iterate over the constraints of a basic set or map, use
1789
1790         #include <isl/constraint.h>
1791
1792         int isl_basic_set_n_constraint(
1793                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1794         int isl_basic_set_foreach_constraint(
1795                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1796                 int (*fn)(__isl_take isl_constraint *c, void *user),
1797                 void *user);
1798         int isl_basic_map_foreach_constraint(
1799                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1800                 int (*fn)(__isl_take isl_constraint *c, void *user),
1801                 void *user);
1802         void *isl_constraint_free(__isl_take isl_constraint *c);
1803
1804 Again, the callback function C<fn> should return 0 if successful and
1805 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
1806 occurs, the above functions will return -1.
1807 The constraint C<c> represents either an equality or an inequality.
1808 Use the following function to find out whether a constraint
1809 represents an equality.  If not, it represents an inequality.
1810
1811         int isl_constraint_is_equality(
1812                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
1813
1814 The coefficients of the constraints can be inspected using
1815 the following functions.
1816
1817         int isl_constraint_is_lower_bound(
1818                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1819                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1820         int isl_constraint_is_upper_bound(
1821                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1822                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1823         void isl_constraint_get_constant(
1824                 __isl_keep isl_constraint *constraint, isl_int *v);
1825         __isl_give isl_val *isl_constraint_get_constant_val(
1826                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
1827         void isl_constraint_get_coefficient(
1828                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1829                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
1830         __isl_give isl_val *isl_constraint_get_coefficient_val(
1831                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1832                 enum isl_dim_type type, int pos);
1833         int isl_constraint_involves_dims(
1834                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1835                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1836
1837 The explicit representations of the existentially quantified
1838 variables can be inspected using the following function.
1839 Note that the user is only allowed to use this function
1840 if the inspected set or map is the result of a call
1841 to C<isl_set_compute_divs> or C<isl_map_compute_divs>.
1842 The existentially quantified variable is equal to the floor
1843 of the returned affine expression.  The affine expression
1844 itself can be inspected using the functions in
1845 L<"Piecewise Quasi Affine Expressions">.
1846
1847         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_div(
1848                 __isl_keep isl_constraint *constraint, int pos);
1849
1850 To obtain the constraints of a basic set or map in matrix
1851 form, use the following functions.
1852
1853         __isl_give isl_mat *isl_basic_set_equalities_matrix(
1854                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1855                 enum isl_dim_type c1, enum isl_dim_type c2,
1856                 enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4);
1857         __isl_give isl_mat *isl_basic_set_inequalities_matrix(
1858                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1859                 enum isl_dim_type c1, enum isl_dim_type c2,
1860                 enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4);
1861         __isl_give isl_mat *isl_basic_map_equalities_matrix(
1862                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1863                 enum isl_dim_type c1,
1864                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1865                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1866         __isl_give isl_mat *isl_basic_map_inequalities_matrix(
1867                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1868                 enum isl_dim_type c1,
1869                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1870                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1871
1872 The C<isl_dim_type> arguments dictate the order in which
1873 different kinds of variables appear in the resulting matrix
1874 and should be a permutation of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1875 C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> and C<isl_dim_div>.
1876
1877 The number of parameters, input, output or set dimensions can
1878 be obtained using the following functions.
1879
1880         unsigned isl_basic_set_dim(__isl_keep isl_basic_set *bset,
1881                 enum isl_dim_type type);
1882         unsigned isl_basic_map_dim(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
1883                 enum isl_dim_type type);
1884         unsigned isl_set_dim(__isl_keep isl_set *set,
1885                 enum isl_dim_type type);
1886         unsigned isl_map_dim(__isl_keep isl_map *map,
1887                 enum isl_dim_type type);
1888
1889 To check whether the description of a set or relation depends
1890 on one or more given dimensions, it is not necessary to iterate over all
1891 constraints.  Instead the following functions can be used.
1892
1893         int isl_basic_set_involves_dims(
1894                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1895                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1896         int isl_set_involves_dims(__isl_keep isl_set *set,
1897                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1898         int isl_basic_map_involves_dims(
1899                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1900                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1901         int isl_map_involves_dims(__isl_keep isl_map *map,
1902                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1903
1904 Similarly, the following functions can be used to check whether
1905 a given dimension is involved in any lower or upper bound.
1906
1907         int isl_set_dim_has_any_lower_bound(__isl_keep isl_set *set,
1908                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1909         int isl_set_dim_has_any_upper_bound(__isl_keep isl_set *set,
1910                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1911
1912 Note that these functions return true even if there is a bound on
1913 the dimension on only some of the basic sets of C<set>.
1914 To check if they have a bound for all of the basic sets in C<set>,
1915 use the following functions instead.
1916
1917         int isl_set_dim_has_lower_bound(__isl_keep isl_set *set,
1918                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1919         int isl_set_dim_has_upper_bound(__isl_keep isl_set *set,
1920                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1921
1922 The identifiers or names of the domain and range spaces of a set
1923 or relation can be read off or set using the following functions.
1924
1925         __isl_give isl_set *isl_set_set_tuple_id(
1926                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_id *id);
1927         __isl_give isl_set *isl_set_reset_tuple_id(
1928                 __isl_take isl_set *set);
1929         int isl_set_has_tuple_id(__isl_keep isl_set *set);
1930         __isl_give isl_id *isl_set_get_tuple_id(
1931                 __isl_keep isl_set *set);
1932         __isl_give isl_map *isl_map_set_tuple_id(
1933                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1934                 __isl_take isl_id *id);
1935         __isl_give isl_map *isl_map_reset_tuple_id(
1936                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type);
1937         int isl_map_has_tuple_id(__isl_keep isl_map *map,
1938                 enum isl_dim_type type);
1939         __isl_give isl_id *isl_map_get_tuple_id(
1940                 __isl_keep isl_map *map, enum isl_dim_type type);
1941
1942         const char *isl_basic_set_get_tuple_name(
1943                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1944         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_set_tuple_name(
1945                 __isl_take isl_basic_set *set, const char *s);
1946         int isl_set_has_tuple_name(__isl_keep isl_set *set);
1947         const char *isl_set_get_tuple_name(
1948                 __isl_keep isl_set *set);
1949         const char *isl_basic_map_get_tuple_name(
1950                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1951                 enum isl_dim_type type);
1952         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_set_tuple_name(
1953                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1954                 enum isl_dim_type type, const char *s);
1955         int isl_map_has_tuple_name(__isl_keep isl_map *map,
1956                 enum isl_dim_type type);
1957         const char *isl_map_get_tuple_name(
1958                 __isl_keep isl_map *map,
1959                 enum isl_dim_type type);
1960
1961 As with C<isl_space_get_tuple_name>, the value returned points to
1962 an internal data structure.
1963 The identifiers, positions or names of individual dimensions can be
1964 read off using the following functions.
1965
1966         __isl_give isl_id *isl_basic_set_get_dim_id(
1967                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1968                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1969         __isl_give isl_set *isl_set_set_dim_id(
1970                 __isl_take isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1971                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
1972         int isl_set_has_dim_id(__isl_keep isl_set *set,
1973                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1974         __isl_give isl_id *isl_set_get_dim_id(
1975                 __isl_keep isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1976                 unsigned pos);
1977         int isl_basic_map_has_dim_id(
1978                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1979                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1980         __isl_give isl_map *isl_map_set_dim_id(
1981                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1982                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
1983         int isl_map_has_dim_id(__isl_keep isl_map *map,
1984                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1985         __isl_give isl_id *isl_map_get_dim_id(
1986                 __isl_keep isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1987                 unsigned pos);
1988
1989         int isl_set_find_dim_by_id(__isl_keep isl_set *set,
1990                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
1991         int isl_map_find_dim_by_id(__isl_keep isl_map *map,
1992                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
1993         int isl_set_find_dim_by_name(__isl_keep isl_set *set,
1994                 enum isl_dim_type type, const char *name);
1995         int isl_map_find_dim_by_name(__isl_keep isl_map *map,
1996                 enum isl_dim_type type, const char *name);
1997
1998         const char *isl_constraint_get_dim_name(
1999                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
2000                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
2001         const char *isl_basic_set_get_dim_name(
2002                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
2003                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
2004         int isl_set_has_dim_name(__isl_keep isl_set *set,
2005                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
2006         const char *isl_set_get_dim_name(
2007                 __isl_keep isl_set *set,
2008                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
2009         const char *isl_basic_map_get_dim_name(
2010                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
2011                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
2012         int isl_map_has_dim_name(__isl_keep isl_map *map,
2013                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
2014         const char *isl_map_get_dim_name(
2015                 __isl_keep isl_map *map,
2016                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
2017
2018 These functions are mostly useful to obtain the identifiers, positions
2019 or names of the parameters.  Identifiers of individual dimensions are
2020 essentially only useful for printing.  They are ignored by all other
2021 operations and may not be preserved across those operations.
2022
2023 =head2 Properties
2024
2025 =head3 Unary Properties
2026
2027 =over
2028
2029 =item * Emptiness
2030
2031 The following functions test whether the given set or relation
2032 contains any integer points.  The ``plain'' variants do not perform
2033 any computations, but simply check if the given set or relation
2034 is already known to be empty.
2035
2036         int isl_basic_set_plain_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
2037         int isl_basic_set_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
2038         int isl_set_plain_is_empty(__isl_keep isl_set *set);
2039         int isl_set_is_empty(__isl_keep isl_set *set);
2040         int isl_union_set_is_empty(__isl_keep isl_union_set *uset);
2041         int isl_basic_map_plain_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
2042         int isl_basic_map_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
2043         int isl_map_plain_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
2044         int isl_map_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
2045         int isl_union_map_is_empty(__isl_keep isl_union_map *umap);
2046
2047 =item * Universality
2048
2049         int isl_basic_set_is_universe(__isl_keep isl_basic_set *bset);
2050         int isl_basic_map_is_universe(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
2051         int isl_set_plain_is_universe(__isl_keep isl_set *set);
2052
2053 =item * Single-valuedness
2054
2055         int isl_basic_map_is_single_valued(
2056                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
2057         int isl_map_plain_is_single_valued(
2058                 __isl_keep isl_map *map);
2059         int isl_map_is_single_valued(__isl_keep isl_map *map);
2060         int isl_union_map_is_single_valued(__isl_keep isl_union_map *umap);
2061
2062 =item * Injectivity
2063
2064         int isl_map_plain_is_injective(__isl_keep isl_map *map);
2065         int isl_map_is_injective(__isl_keep isl_map *map);
2066         int isl_union_map_plain_is_injective(
2067                 __isl_keep isl_union_map *umap);
2068         int isl_union_map_is_injective(
2069                 __isl_keep isl_union_map *umap);
2070
2071 =item * Bijectivity
2072
2073         int isl_map_is_bijective(__isl_keep isl_map *map);
2074         int isl_union_map_is_bijective(__isl_keep isl_union_map *umap);
2075
2076 =item * Position
2077
2078         int isl_basic_map_plain_is_fixed(
2079                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
2080                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2081                 isl_int *val);
2082         int isl_set_plain_is_fixed(__isl_keep isl_set *set,
2083                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2084                 isl_int *val);
2085         int isl_map_plain_is_fixed(__isl_keep isl_map *map,
2086                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2087                 isl_int *val);
2088
2089 Check if the relation obviously lies on a hyperplane where the given dimension
2090 has a fixed value and if so, return that value in C<*val>.
2091
2092         __isl_give isl_val *
2093         isl_basic_map_plain_get_val_if_fixed(
2094                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
2095                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
2096         __isl_give isl_val *isl_set_plain_get_val_if_fixed(
2097                 __isl_keep isl_set *set,
2098                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
2099         __isl_give isl_val *isl_map_plain_get_val_if_fixed(
2100                 __isl_keep isl_map *map,
2101                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
2102
2103 If the set or relation obviously lies on a hyperplane where the given dimension
2104 has a fixed value, then return that value.
2105 Otherwise return NaN.
2106
2107 =item * Stride
2108
2109         int isl_set_dim_residue_class_val(
2110                 __isl_keep isl_set *set,
2111                 int pos, __isl_give isl_val **modulo,
2112                 __isl_give isl_val **residue);
2113
2114 Check if the values of the given set dimension are equal to a fixed
2115 value modulo some integer value.  If so, assign the modulo to C<*modulo>
2116 and the fixed value to C<*residue>.  If the given dimension attains only
2117 a single value, then assign C<0> to C<*modulo> and the fixed value to
2118 C<*residue>.
2119 If the dimension does not attain only a single value and if no modulo
2120 can be found then assign C<1> to C<*modulo> and C<1> to C<*residue>.
2121
2122 =item * Space
2123
2124 To check whether a set is a parameter domain, use this function:
2125
2126         int isl_set_is_params(__isl_keep isl_set *set);
2127         int isl_union_set_is_params(
2128                 __isl_keep isl_union_set *uset);
2129
2130 =item * Wrapping
2131
2132 The following functions check whether the domain of the given
2133 (basic) set is a wrapped relation.
2134
2135         int isl_basic_set_is_wrapping(
2136                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
2137         int isl_set_is_wrapping(__isl_keep isl_set *set);
2138
2139 =item * Internal Product
2140
2141         int isl_basic_map_can_zip(
2142                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
2143         int isl_map_can_zip(__isl_keep isl_map *map);
2144
2145 Check whether the product of domain and range of the given relation
2146 can be computed,
2147 i.e., whether both domain and range are nested relations.
2148
2149 =item * Currying
2150
2151         int isl_basic_map_can_curry(
2152                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
2153         int isl_map_can_curry(__isl_keep isl_map *map);
2154
2155 Check whether the domain of the (basic) relation is a wrapped relation.
2156
2157         int isl_basic_map_can_uncurry(
2158                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
2159         int isl_map_can_uncurry(__isl_keep isl_map *map);
2160
2161 Check whether the range of the (basic) relation is a wrapped relation.
2162
2163 =back
2164
2165 =head3 Binary Properties
2166
2167 =over
2168
2169 =item * Equality
2170
2171         int isl_set_plain_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
2172                 __isl_keep isl_set *set2);
2173         int isl_set_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
2174                 __isl_keep isl_set *set2);
2175         int isl_union_set_is_equal(
2176                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
2177                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
2178         int isl_basic_map_is_equal(
2179                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
2180                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
2181         int isl_map_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
2182                 __isl_keep isl_map *map2);
2183         int isl_map_plain_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
2184                 __isl_keep isl_map *map2);
2185         int isl_union_map_is_equal(
2186                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
2187                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
2188
2189 =item * Disjointness
2190
2191         int isl_set_plain_is_disjoint(__isl_keep isl_set *set1,
2192                 __isl_keep isl_set *set2);
2193         int isl_set_is_disjoint(__isl_keep isl_set *set1,
2194                 __isl_keep isl_set *set2);
2195         int isl_map_is_disjoint(__isl_keep isl_map *map1,
2196                 __isl_keep isl_map *map2);
2197
2198 =item * Subset
2199
2200         int isl_basic_set_is_subset(
2201                 __isl_keep isl_basic_set *bset1,
2202                 __isl_keep isl_basic_set *bset2);
2203         int isl_set_is_subset(__isl_keep isl_set *set1,
2204                 __isl_keep isl_set *set2);
2205         int isl_set_is_strict_subset(
2206                 __isl_keep isl_set *set1,
2207                 __isl_keep isl_set *set2);
2208         int isl_union_set_is_subset(
2209                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
2210                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
2211         int isl_union_set_is_strict_subset(
2212                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
2213                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
2214         int isl_basic_map_is_subset(
2215                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
2216                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
2217         int isl_basic_map_is_strict_subset(
2218                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
2219                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
2220         int isl_map_is_subset(
2221                 __isl_keep isl_map *map1,
2222                 __isl_keep isl_map *map2);
2223         int isl_map_is_strict_subset(
2224                 __isl_keep isl_map *map1,
2225                 __isl_keep isl_map *map2);
2226         int isl_union_map_is_subset(
2227                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
2228                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
2229         int isl_union_map_is_strict_subset(
2230                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
2231                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
2232
2233 Check whether the first argument is a (strict) subset of the
2234 second argument.
2235
2236 =item * Order
2237
2238         int isl_set_plain_cmp(__isl_keep isl_set *set1,
2239                 __isl_keep isl_set *set2);
2240
2241 This function is useful for sorting C<isl_set>s.
2242 The order depends on the internal representation of the inputs.
2243 The order is fixed over different calls to the function (assuming
2244 the internal representation of the inputs has not changed), but may
2245 change over different versions of C<isl>.
2246
2247 =back
2248
2249 =head2 Unary Operations
2250
2251 =over
2252
2253 =item * Complement
2254
2255         __isl_give isl_set *isl_set_complement(
2256                 __isl_take isl_set *set);
2257         __isl_give isl_map *isl_map_complement(
2258                 __isl_take isl_map *map);
2259
2260 =item * Inverse map
2261
2262         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_reverse(
2263                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2264         __isl_give isl_map *isl_map_reverse(
2265                 __isl_take isl_map *map);
2266         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_reverse(
2267                 __isl_take isl_union_map *umap);
2268
2269 =item * Projection
2270
2271         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_project_out(
2272                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2273                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2274         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_project_out(
2275                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2276                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2277         __isl_give isl_set *isl_set_project_out(__isl_take isl_set *set,
2278                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2279         __isl_give isl_map *isl_map_project_out(__isl_take isl_map *map,
2280                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2281         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_params(
2282                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2283         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_domain(
2284                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2285         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_range(
2286                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2287         __isl_give isl_set *isl_set_params(__isl_take isl_set *set);
2288         __isl_give isl_set *isl_map_params(__isl_take isl_map *map);
2289         __isl_give isl_set *isl_map_domain(
2290                 __isl_take isl_map *bmap);
2291         __isl_give isl_set *isl_map_range(
2292                 __isl_take isl_map *map);
2293         __isl_give isl_set *isl_union_set_params(
2294                 __isl_take isl_union_set *uset);
2295         __isl_give isl_set *isl_union_map_params(
2296                 __isl_take isl_union_map *umap);
2297         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_domain(
2298                 __isl_take isl_union_map *umap);
2299         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_range(
2300                 __isl_take isl_union_map *umap);
2301
2302         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_domain_map(
2303                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2304         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_map(
2305                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2306         __isl_give isl_map *isl_map_domain_map(__isl_take isl_map *map);
2307         __isl_give isl_map *isl_map_range_map(__isl_take isl_map *map);
2308         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_domain_map(
2309                 __isl_take isl_union_map *umap);
2310         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_range_map(
2311                 __isl_take isl_union_map *umap);
2312
2313 The functions above construct a (basic, regular or union) relation
2314 that maps (a wrapped version of) the input relation to its domain or range.
2315
2316 =item * Elimination
2317
2318         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_eliminate(
2319                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2320                 enum isl_dim_type type,
2321                 unsigned first, unsigned n);
2322         __isl_give isl_set *isl_set_eliminate(
2323                 __isl_take isl_set *set, enum isl_dim_type type,
2324                 unsigned first, unsigned n);
2325         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_eliminate(
2326                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2327                 enum isl_dim_type type,
2328                 unsigned first, unsigned n);
2329         __isl_give isl_map *isl_map_eliminate(
2330                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
2331                 unsigned first, unsigned n);
2332
2333 Eliminate the coefficients for the given dimensions from the constraints,
2334 without removing the dimensions.
2335
2336 =item * Slicing
2337
2338         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_fix(
2339                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2340                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2341                 isl_int value);
2342         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_fix_si(
2343                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2344                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2345         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_fix_val(
2346                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2347                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2348                 __isl_take isl_val *v);
2349         __isl_give isl_set *isl_set_fix(__isl_take isl_set *set,
2350                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2351                 isl_int value);
2352         __isl_give isl_set *isl_set_fix_si(__isl_take isl_set *set,
2353                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2354         __isl_give isl_set *isl_set_fix_val(
2355                 __isl_take isl_set *set,
2356                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2357                 __isl_take isl_val *v);
2358         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_fix_si(
2359                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2360                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2361         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_fix_val(
2362                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2363                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2364                 __isl_take isl_val *v);
2365         __isl_give isl_map *isl_map_fix(__isl_take isl_map *map,
2366                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2367                 isl_int value);
2368         __isl_give isl_map *isl_map_fix_si(__isl_take isl_map *map,
2369                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2370         __isl_give isl_map *isl_map_fix_val(
2371                 __isl_take isl_map *map,
2372                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2373                 __isl_take isl_val *v);
2374
2375 Intersect the set or relation with the hyperplane where the given
2376 dimension has the fixed given value.
2377
2378         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_lower_bound_si(
2379                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2380                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2381         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_upper_bound_si(
2382                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2383                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2384         __isl_give isl_set *isl_set_lower_bound(
2385                 __isl_take isl_set *set,
2386                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2387                 isl_int value);
2388         __isl_give isl_set *isl_set_lower_bound_si(
2389                 __isl_take isl_set *set,
2390                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2391         __isl_give isl_set *isl_set_lower_bound_val(
2392                 __isl_take isl_set *set,
2393                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2394                 __isl_take isl_val *value);
2395         __isl_give isl_map *isl_map_lower_bound_si(
2396                 __isl_take isl_map *map,
2397                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2398         __isl_give isl_set *isl_set_upper_bound(
2399                 __isl_take isl_set *set,
2400                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2401                 isl_int value);
2402         __isl_give isl_set *isl_set_upper_bound_si(
2403                 __isl_take isl_set *set,
2404                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2405         __isl_give isl_set *isl_set_upper_bound_val(
2406                 __isl_take isl_set *set,
2407                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2408                 __isl_take isl_val *value);
2409         __isl_give isl_map *isl_map_upper_bound_si(
2410                 __isl_take isl_map *map,
2411                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2412
2413 Intersect the set or relation with the half-space where the given
2414 dimension has a value bounded by the fixed given integer value.
2415
2416         __isl_give isl_set *isl_set_equate(__isl_take isl_set *set,
2417                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2418                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2419         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_equate(
2420                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2421                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2422                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2423         __isl_give isl_map *isl_map_equate(__isl_take isl_map *map,
2424                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2425                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2426
2427 Intersect the set or relation with the hyperplane where the given
2428 dimensions are equal to each other.
2429
2430         __isl_give isl_map *isl_map_oppose(__isl_take isl_map *map,
2431                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2432                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2433
2434 Intersect the relation with the hyperplane where the given
2435 dimensions have opposite values.
2436
2437         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_order_ge(
2438                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2439                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2440                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2441         __isl_give isl_map *isl_map_order_lt(__isl_take isl_map *map,
2442                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2443                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2444         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_order_gt(
2445                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2446                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2447                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2448         __isl_give isl_map *isl_map_order_gt(__isl_take isl_map *map,
2449                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2450                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2451
2452 Intersect the relation with the half-space where the given
2453 dimensions satisfy the given ordering.
2454
2455 =item * Identity
2456
2457         __isl_give isl_map *isl_set_identity(
2458                 __isl_take isl_set *set);
2459         __isl_give isl_union_map *isl_union_set_identity(
2460                 __isl_take isl_union_set *uset);
2461
2462 Construct an identity relation on the given (union) set.
2463
2464 =item * Deltas
2465
2466         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_deltas(
2467                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2468         __isl_give isl_set *isl_map_deltas(__isl_take isl_map *map);
2469         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_deltas(
2470                 __isl_take isl_union_map *umap);
2471
2472 These functions return a (basic) set containing the differences
2473 between image elements and corresponding domain elements in the input.
2474
2475         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_deltas_map(
2476                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2477         __isl_give isl_map *isl_map_deltas_map(
2478                 __isl_take isl_map *map);
2479         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_deltas_map(
2480                 __isl_take isl_union_map *umap);
2481
2482 The functions above construct a (basic, regular or union) relation
2483 that maps (a wrapped version of) the input relation to its delta set.
2484
2485 =item * Coalescing
2486
2487 Simplify the representation of a set or relation by trying
2488 to combine pairs of basic sets or relations into a single
2489 basic set or relation.
2490
2491         __isl_give isl_set *isl_set_coalesce(__isl_take isl_set *set);
2492         __isl_give isl_map *isl_map_coalesce(__isl_take isl_map *map);
2493         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_coalesce(
2494                 __isl_take isl_union_set *uset);
2495         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_coalesce(
2496                 __isl_take isl_union_map *umap);
2497
2498 One of the methods for combining pairs of basic sets or relations
2499 can result in coefficients that are much larger than those that appear
2500 in the constraints of the input.  By default, the coefficients are
2501 not allowed to grow larger, but this can be changed by unsetting
2502 the following option.
2503
2504         int isl_options_set_coalesce_bounded_wrapping(
2505                 isl_ctx *ctx, int val);
2506         int isl_options_get_coalesce_bounded_wrapping(
2507                 isl_ctx *ctx);
2508
2509 =item * Detecting equalities
2510
2511         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_detect_equalities(
2512                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2513         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_detect_equalities(
2514                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2515         __isl_give isl_set *isl_set_detect_equalities(
2516                 __isl_take isl_set *set);
2517         __isl_give isl_map *isl_map_detect_equalities(
2518                 __isl_take isl_map *map);
2519         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_detect_equalities(
2520                 __isl_take isl_union_set *uset);
2521         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_detect_equalities(
2522                 __isl_take isl_union_map *umap);
2523
2524 Simplify the representation of a set or relation by detecting implicit
2525 equalities.
2526
2527 =item * Removing redundant constraints
2528
2529         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_redundancies(
2530                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2531         __isl_give isl_set *isl_set_remove_redundancies(
2532                 __isl_take isl_set *set);
2533         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_redundancies(
2534                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2535         __isl_give isl_map *isl_map_remove_redundancies(
2536                 __isl_take isl_map *map);
2537
2538 =item * Convex hull
2539
2540         __isl_give isl_basic_set *isl_set_convex_hull(
2541                 __isl_take isl_set *set);
2542         __isl_give isl_basic_map *isl_map_convex_hull(
2543                 __isl_take isl_map *map);
2544
2545 If the input set or relation has any existentially quantified
2546 variables, then the result of these operations is currently undefined.
2547
2548 =item * Simple hull
2549
2550         __isl_give isl_basic_set *
2551         isl_set_unshifted_simple_hull(
2552                 __isl_take isl_set *set);
2553         __isl_give isl_basic_map *
2554         isl_map_unshifted_simple_hull(
2555                 __isl_take isl_map *map);
2556         __isl_give isl_basic_set *isl_set_simple_hull(
2557                 __isl_take isl_set *set);
2558         __isl_give isl_basic_map *isl_map_simple_hull(
2559                 __isl_take isl_map *map);
2560         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_simple_hull(
2561                 __isl_take isl_union_map *umap);
2562
2563 These functions compute a single basic set or relation
2564 that contains the whole input set or relation.
2565 In particular, the output is described by translates
2566 of the constraints describing the basic sets or relations in the input.
2567 In case of C<isl_set_unshifted_simple_hull>, only the original
2568 constraints are used, without any translation.
2569
2570 =begin latex
2571
2572 (See \autoref{s:simple hull}.)
2573
2574 =end latex
2575
2576 =item * Affine hull
2577
2578         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_affine_hull(
2579                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2580         __isl_give isl_basic_set *isl_set_affine_hull(
2581                 __isl_take isl_set *set);
2582         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_affine_hull(
2583                 __isl_take isl_union_set *uset);
2584         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_affine_hull(
2585                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2586         __isl_give isl_basic_map *isl_map_affine_hull(
2587                 __isl_take isl_map *map);
2588         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_affine_hull(
2589                 __isl_take isl_union_map *umap);
2590
2591 In case of union sets and relations, the affine hull is computed
2592 per space.
2593
2594 =item * Polyhedral hull
2595
2596         __isl_give isl_basic_set *isl_set_polyhedral_hull(
2597                 __isl_take isl_set *set);
2598         __isl_give isl_basic_map *isl_map_polyhedral_hull(
2599                 __isl_take isl_map *map);
2600         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_polyhedral_hull(
2601                 __isl_take isl_union_set *uset);
2602         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_polyhedral_hull(
2603                 __isl_take isl_union_map *umap);
2604
2605 These functions compute a single basic set or relation
2606 not involving any existentially quantified variables
2607 that contains the whole input set or relation.
2608 In case of union sets and relations, the polyhedral hull is computed
2609 per space.
2610
2611 =item * Other approximations
2612
2613         __isl_give isl_basic_set *
2614         isl_basic_set_drop_constraints_involving_dims(
2615                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2616                 enum isl_dim_type type,
2617                 unsigned first, unsigned n);
2618         __isl_give isl_basic_map *
2619         isl_basic_map_drop_constraints_involving_dims(
2620                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2621                 enum isl_dim_type type,
2622                 unsigned first, unsigned n);
2623         __isl_give isl_basic_set *
2624         isl_basic_set_drop_constraints_not_involving_dims(
2625                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2626                 enum isl_dim_type type,
2627                 unsigned first, unsigned n);
2628         __isl_give isl_set *
2629         isl_set_drop_constraints_involving_dims(
2630                 __isl_take isl_set *set,
2631                 enum isl_dim_type type,
2632                 unsigned first, unsigned n);
2633         __isl_give isl_map *
2634         isl_map_drop_constraints_involving_dims(
2635                 __isl_take isl_map *map,
2636                 enum isl_dim_type type,
2637                 unsigned first, unsigned n);
2638
2639 These functions drop any constraints (not) involving the specified dimensions.
2640 Note that the result depends on the representation of the input.
2641
2642 =item * Feasibility
2643
2644         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_sample(
2645                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2646         __isl_give isl_basic_set *isl_set_sample(
2647                 __isl_take isl_set *set);
2648         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_sample(
2649                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2650         __isl_give isl_basic_map *isl_map_sample(
2651                 __isl_take isl_map *map);
2652
2653 If the input (basic) set or relation is non-empty, then return
2654 a singleton subset of the input.  Otherwise, return an empty set.
2655
2656 =item * Optimization
2657
2658         #include <isl/ilp.h>
2659         enum isl_lp_result isl_basic_set_max(
2660                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
2661                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt)
2662         __isl_give isl_val *isl_basic_set_max_val(
2663                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
2664                 __isl_keep isl_aff *obj);
2665         enum isl_lp_result isl_set_min(__isl_keep isl_set *set,
2666                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt);
2667         __isl_give isl_val *isl_set_min_val(
2668                 __isl_keep isl_set *set,
2669                 __isl_keep isl_aff *obj);
2670         enum isl_lp_result isl_set_max(__isl_keep isl_set *set,
2671                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt);
2672         __isl_give isl_val *isl_set_max_val(
2673                 __isl_keep isl_set *set,
2674                 __isl_keep isl_aff *obj);
2675
2676 Compute the minimum or maximum of the integer affine expression C<obj>
2677 over the points in C<set>, returning the result in C<opt>.
2678 The return value may be one of C<isl_lp_error>,
2679 C<isl_lp_ok>, C<isl_lp_unbounded> or C<isl_lp_empty>, in case of
2680 an C<isl_lp_result>.  If the result is an C<isl_val> then
2681 the result is C<NULL> in case of an error, the optimal value in case
2682 there is one, negative infinity or infinity if the problem is unbounded and
2683 NaN if the problem is empty.
2684
2685 =item * Parametric optimization
2686
2687         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_dim_min(
2688                 __isl_take isl_set *set, int pos);
2689         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_dim_max(
2690                 __isl_take isl_set *set, int pos);
2691         __isl_give isl_pw_aff *isl_map_dim_max(
2692                 __isl_take isl_map *map, int pos);
2693
2694 Compute the minimum or maximum of the given set or output dimension
2695 as a function of the parameters (and input dimensions), but independently
2696 of the other set or output dimensions.
2697 For lexicographic optimization, see L<"Lexicographic Optimization">.
2698
2699 =item * Dual
2700
2701 The following functions compute either the set of (rational) coefficient
2702 values of valid constraints for the given set or the set of (rational)
2703 values satisfying the constraints with coefficients from the given set.
2704 Internally, these two sets of functions perform essentially the
2705 same operations, except that the set of coefficients is assumed to
2706 be a cone, while the set of values may be any polyhedron.
2707 The current implementation is based on the Farkas lemma and
2708 Fourier-Motzkin elimination, but this may change or be made optional
2709 in future.  In particular, future implementations may use different
2710 dualization algorithms or skip the elimination step.
2711
2712         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_coefficients(
2713                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2714         __isl_give isl_basic_set *isl_set_coefficients(
2715                 __isl_take isl_set *set);
2716         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_coefficients(
2717                 __isl_take isl_union_set *bset);
2718         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_solutions(
2719                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2720         __isl_give isl_basic_set *isl_set_solutions(
2721                 __isl_take isl_set *set);
2722         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_solutions(
2723                 __isl_take isl_union_set *bset);
2724
2725 =item * Power
2726
2727         __isl_give isl_map *isl_map_fixed_power(
2728                 __isl_take isl_map *map, isl_int exp);
2729         __isl_give isl_map *isl_map_fixed_power_val(
2730                 __isl_take isl_map *map,
2731                 __isl_take isl_val *exp);
2732         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_fixed_power(
2733                 __isl_take isl_union_map *umap, isl_int exp);
2734         __isl_give isl_union_map *
2735         isl_union_map_fixed_power_val(
2736                 __isl_take isl_union_map *umap,
2737                 __isl_take isl_val *exp);
2738
2739 Compute the given power of C<map>, where C<exp> is assumed to be non-zero.
2740 If the exponent C<exp> is negative, then the -C<exp> th power of the inverse
2741 of C<map> is computed.
2742
2743         __isl_give isl_map *isl_map_power(__isl_take isl_map *map,
2744                 int *exact);
2745         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_power(
2746                 __isl_take isl_union_map *umap, int *exact);
2747
2748 Compute a parametric representation for all positive powers I<k> of C<map>.
2749 The result maps I<k> to a nested relation corresponding to the
2750 I<k>th power of C<map>.
2751 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
2752 then C<*exact> is set to C<1>.
2753
2754 =item * Transitive closure
2755
2756         __isl_give isl_map *isl_map_transitive_closure(
2757                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
2758         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_transitive_closure(
2759                 __isl_take isl_union_map *umap, int *exact);
2760
2761 Compute the transitive closure of C<map>.
2762 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
2763 then C<*exact> is set to C<1>.
2764
2765 =item * Reaching path lengths
2766
2767         __isl_give isl_map *isl_map_reaching_path_lengths(
2768                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
2769
2770 Compute a relation that maps each element in the range of C<map>
2771 to the lengths of all paths composed of edges in C<map> that
2772 end up in the given element.
2773 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
2774 then C<*exact> is set to C<1>.
2775 To compute the I<maximal> path length, the resulting relation
2776 should be postprocessed by C<isl_map_lexmax>.
2777 In particular, if the input relation is a dependence relation
2778 (mapping sources to sinks), then the maximal path length corresponds
2779 to the free schedule.
2780 Note, however, that C<isl_map_lexmax> expects the maximum to be
2781 finite, so if the path lengths are unbounded (possibly due to
2782 the overapproximation), then you will get an error message.
2783
2784 =item * Wrapping
2785
2786         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_wrap(
2787                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2788         __isl_give isl_set *isl_map_wrap(
2789                 __isl_take isl_map *map);
2790         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_wrap(
2791                 __isl_take isl_union_map *umap);
2792         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_set_unwrap(
2793                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2794         __isl_give isl_map *isl_set_unwrap(
2795                 __isl_take isl_set *set);
2796         __isl_give isl_union_map *isl_union_set_unwrap(
2797                 __isl_take isl_union_set *uset);
2798
2799 =item * Flattening
2800
2801 Remove any internal structure of domain (and range) of the given
2802 set or relation.  If there is any such internal structure in the input,
2803 then the name of the space is also removed.
2804
2805         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flatten(
2806                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2807         __isl_give isl_set *isl_set_flatten(
2808                 __isl_take isl_set *set);
2809         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten_domain(
2810                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2811         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten_range(
2812                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2813         __isl_give isl_map *isl_map_flatten_range(
2814                 __isl_take isl_map *map);
2815         __isl_give isl_map *isl_map_flatten_domain(
2816                 __isl_take isl_map *map);
2817         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten(
2818                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2819         __isl_give isl_map *isl_map_flatten(
2820                 __isl_take isl_map *map);
2821
2822         __isl_give isl_map *isl_set_flatten_map(
2823                 __isl_take isl_set *set);
2824
2825 The function above constructs a relation
2826 that maps the input set to a flattened version of the set.
2827
2828 =item * Lifting
2829
2830 Lift the input set to a space with extra dimensions corresponding
2831 to the existentially quantified variables in the input.
2832 In particular, the result lives in a wrapped map where the domain
2833 is the original space and the range corresponds to the original
2834 existentially quantified variables.
2835
2836         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_lift(
2837                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2838         __isl_give isl_set *isl_set_lift(
2839                 __isl_take isl_set *set);
2840         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lift(
2841                 __isl_take isl_union_set *uset);
2842
2843 Given a local space that contains the existentially quantified
2844 variables of a set, a basic relation that, when applied to
2845 a basic set, has essentially the same effect as C<isl_basic_set_lift>,
2846 can be constructed using the following function.
2847
2848         #include <isl/local_space.h>
2849         __isl_give isl_basic_map *isl_local_space_lifting(
2850                 __isl_take isl_local_space *ls);
2851
2852 =item * Internal Product
2853
2854         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_zip(
2855                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2856         __isl_give isl_map *isl_map_zip(
2857                 __isl_take isl_map *map);
2858         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_zip(
2859                 __isl_take isl_union_map *umap);
2860
2861 Given a relation with nested relations for domain and range,
2862 interchange the range of the domain with the domain of the range.
2863
2864 =item * Currying
2865
2866         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_curry(
2867                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2868         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_uncurry(
2869                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2870         __isl_give isl_map *isl_map_curry(
2871                 __isl_take isl_map *map);
2872         __isl_give isl_map *isl_map_uncurry(
2873                 __isl_take isl_map *map);
2874         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_curry(
2875                 __isl_take isl_union_map *umap);
2876         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_uncurry(
2877                 __isl_take isl_union_map *umap);
2878
2879 Given a relation with a nested relation for domain,
2880 the C<curry> functions
2881 move the range of the nested relation out of the domain
2882 and use it as the domain of a nested relation in the range,
2883 with the original range as range of this nested relation.
2884 The C<uncurry> functions perform the inverse operation.
2885
2886 =item * Aligning parameters
2887
2888         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_align_params(
2889                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2890                 __isl_take isl_space *model);
2891         __isl_give isl_set *isl_set_align_params(
2892                 __isl_take isl_set *set,
2893                 __isl_take isl_space *model);
2894         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_align_params(
2895                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2896                 __isl_take isl_space *model);
2897         __isl_give isl_map *isl_map_align_params(
2898                 __isl_take isl_map *map,
2899                 __isl_take isl_space *model);
2900
2901 Change the order of the parameters of the given set or relation
2902 such that the first parameters match those of C<model>.
2903 This may involve the introduction of extra parameters.
2904 All parameters need to be named.
2905
2906 =item * Dimension manipulation
2907
2908         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add_dims(
2909                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2910                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2911         __isl_give isl_set *isl_set_add_dims(
2912                 __isl_take isl_set *set,
2913                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2914         __isl_give isl_map *isl_map_add_dims(
2915                 __isl_take isl_map *map,
2916                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2917         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_insert_dims(
2918                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2919                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2920                 unsigned n);
2921         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_insert_dims(
2922                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2923                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2924                 unsigned n);
2925         __isl_give isl_set *isl_set_insert_dims(
2926                 __isl_take isl_set *set,
2927                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
2928         __isl_give isl_map *isl_map_insert_dims(
2929                 __isl_take isl_map *map,
2930                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
2931         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_move_dims(
2932                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2933                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2934                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2935                 unsigned n);
2936         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_move_dims(
2937                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2938                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2939                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2940                 unsigned n);
2941         __isl_give isl_set *isl_set_move_dims(
2942                 __isl_take isl_set *set,
2943                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2944                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2945                 unsigned n);
2946         __isl_give isl_map *isl_map_move_dims(
2947                 __isl_take isl_map *map,
2948                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2949                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2950                 unsigned n);
2951
2952 It is usually not advisable to directly change the (input or output)
2953 space of a set or a relation as this removes the name and the internal
2954 structure of the space.  However, the above functions can be useful
2955 to add new parameters, assuming
2956 C<isl_set_align_params> and C<isl_map_align_params>
2957 are not sufficient.
2958
2959 =back
2960
2961 =head2 Binary Operations
2962
2963 The two arguments of a binary operation not only need to live
2964 in the same C<isl_ctx>, they currently also need to have
2965 the same (number of) parameters.
2966
2967 =head3 Basic Operations
2968
2969 =over
2970
2971 =item * Intersection
2972
2973         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_intersect_params(
2974                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2975                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2976         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_intersect(
2977                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2978                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2979         __isl_give isl_set *isl_set_intersect_params(
2980                 __isl_take isl_set *set,
2981                 __isl_take isl_set *params);
2982         __isl_give isl_set *isl_set_intersect(
2983                 __isl_take isl_set *set1,
2984                 __isl_take isl_set *set2);
2985         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_intersect_params(
2986                 __isl_take isl_union_set *uset,
2987                 __isl_take isl_set *set);
2988         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_params(
2989                 __isl_take isl_union_map *umap,
2990                 __isl_take isl_set *set);
2991         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_intersect(
2992                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2993                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2994         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_domain(
2995                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2996                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2997         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_range(
2998                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2999                 __isl_take isl_basic_set *bset);
3000         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect(
3001                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
3002                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
3003         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_params(
3004                 __isl_take isl_map *map,
3005                 __isl_take isl_set *params);
3006         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_domain(
3007                 __isl_take isl_map *map,
3008                 __isl_take isl_set *set);
3009         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_range(
3010                 __isl_take isl_map *map,
3011                 __isl_take isl_set *set);
3012         __isl_give isl_map *isl_map_intersect(
3013                 __isl_take isl_map *map1,
3014                 __isl_take isl_map *map2);
3015         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_domain(
3016                 __isl_take isl_union_map *umap,
3017                 __isl_take isl_union_set *uset);
3018         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_range(
3019                 __isl_take isl_union_map *umap,
3020                 __isl_take isl_union_set *uset);
3021         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect(
3022                 __isl_take isl_union_map *umap1,
3023                 __isl_take isl_union_map *umap2);
3024
3025 The second argument to the C<_params> functions needs to be
3026 a parametric (basic) set.  For the other functions, a parametric set
3027 for either argument is only allowed if the other argument is
3028 a parametric set as well.
3029
3030 =item * Union
3031
3032         __isl_give isl_set *isl_basic_set_union(
3033                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
3034                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
3035         __isl_give isl_map *isl_basic_map_union(
3036                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
3037                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
3038         __isl_give isl_set *isl_set_union(
3039                 __isl_take isl_set *set1,
3040                 __isl_take isl_set *set2);
3041         __isl_give isl_map *isl_map_union(
3042                 __isl_take isl_map *map1,
3043                 __isl_take isl_map *map2);
3044         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_union(
3045                 __isl_take isl_union_set *uset1,
3046                 __isl_take isl_union_set *uset2);
3047         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_union(
3048                 __isl_take isl_union_map *umap1,
3049                 __isl_take isl_union_map *umap2);
3050
3051 =item * Set difference
3052
3053         __isl_give isl_set *isl_set_subtract(
3054                 __isl_take isl_set *set1,
3055                 __isl_take isl_set *set2);
3056         __isl_give isl_map *isl_map_subtract(
3057                 __isl_take isl_map *map1,
3058                 __isl_take isl_map *map2);
3059         __isl_give isl_map *isl_map_subtract_domain(
3060                 __isl_take isl_map *map,
3061                 __isl_take isl_set *dom);
3062         __isl_give isl_map *isl_map_subtract_range(
3063                 __isl_take isl_map *map,
3064                 __isl_take isl_set *dom);
3065         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_subtract(
3066                 __isl_take isl_union_set *uset1,
3067                 __isl_take isl_union_set *uset2);
3068         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_subtract(
3069                 __isl_take isl_union_map *umap1,
3070                 __isl_take isl_union_map *umap2);
3071         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_subtract_domain(
3072                 __isl_take isl_union_map *umap,
3073                 __isl_take isl_union_set *dom);
3074         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_subtract_range(
3075                 __isl_take isl_union_map *umap,
3076                 __isl_take isl_union_set *dom);
3077
3078 =item * Application
3079
3080         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_apply(
3081                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3082                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
3083         __isl_give isl_set *isl_set_apply(
3084                 __isl_take isl_set *set,
3085                 __isl_take isl_map *map);
3086         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_apply(
3087                 __isl_take isl_union_set *uset,
3088                 __isl_take isl_union_map *umap);
3089         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_domain(
3090                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
3091                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
3092         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_range(
3093                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
3094                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
3095         __isl_give isl_map *isl_map_apply_domain(
3096                 __isl_take isl_map *map1,
3097                 __isl_take isl_map *map2);
3098         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_domain(
3099                 __isl_take isl_union_map *umap1,
3100                 __isl_take isl_union_map *umap2);
3101         __isl_give isl_map *isl_map_apply_range(
3102                 __isl_take isl_map *map1,
3103                 __isl_take isl_map *map2);
3104         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_range(
3105                 __isl_take isl_union_map *umap1,
3106                 __isl_take isl_union_map *umap2);
3107
3108 =item * Preimage
3109
3110         __isl_give isl_basic_set *
3111         isl_basic_set_preimage_multi_aff(
3112                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3113                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3114         __isl_give isl_set *isl_set_preimage_multi_aff(
3115                 __isl_take isl_set *set,
3116                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3117         __isl_give isl_set *isl_set_preimage_pw_multi_aff(
3118                 __isl_take isl_set *set,
3119                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3120         __isl_give isl_map *isl_map_preimage_domain_multi_aff(
3121                 __isl_take isl_map *map,
3122                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3123         __isl_give isl_union_map *
3124         isl_union_map_preimage_domain_multi_aff(
3125                 __isl_take isl_union_map *umap,
3126                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3127
3128 These functions compute the preimage of the given set or map domain under
3129 the given function.  In other words, the expression is plugged
3130 into the set description or into the domain of the map.
3131 Objects of types C<isl_multi_aff> and C<isl_pw_multi_aff> are described in
3132 L</"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">.
3133
3134 =item * Cartesian Product
3135
3136         __isl_give isl_set *isl_set_product(
3137                 __isl_take isl_set *set1,
3138                 __isl_take isl_set *set2);
3139         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_product(
3140                 __isl_take isl_union_set *uset1,
3141                 __isl_take isl_union_set *uset2);
3142         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_domain_product(
3143                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
3144                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
3145         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_product(
3146                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
3147                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
3148         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_product(
3149                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
3150                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
3151         __isl_give isl_map *isl_map_domain_product(
3152                 __isl_take isl_map *map1,
3153                 __isl_take isl_map *map2);
3154         __isl_give isl_map *isl_map_range_product(
3155                 __isl_take isl_map *map1,
3156                 __isl_take isl_map *map2);
3157         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_domain_product(
3158                 __isl_take isl_union_map *umap1,
3159                 __isl_take isl_union_map *umap2);
3160         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_range_product(
3161                 __isl_take isl_union_map *umap1,
3162                 __isl_take isl_union_map *umap2);
3163         __isl_give isl_map *isl_map_product(
3164                 __isl_take isl_map *map1,
3165                 __isl_take isl_map *map2);
3166         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_product(
3167                 __isl_take isl_union_map *umap1,
3168                 __isl_take isl_union_map *umap2);
3169
3170 The above functions compute the cross product of the given
3171 sets or relations.  The domains and ranges of the results
3172 are wrapped maps between domains and ranges of the inputs.
3173 To obtain a ``flat'' product, use the following functions
3174 instead.
3175
3176         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flat_product(
3177                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
3178                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
3179         __isl_give isl_set *isl_set_flat_product(
3180                 __isl_take isl_set *set1,
3181                 __isl_take isl_set *set2);
3182         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flat_range_product(
3183                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
3184                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
3185         __isl_give isl_map *isl_map_flat_domain_product(
3186                 __isl_take isl_map *map1,
3187                 __isl_take isl_map *map2);
3188         __isl_give isl_map *isl_map_flat_range_product(
3189                 __isl_take isl_map *map1,
3190                 __isl_take isl_map *map2);
3191         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_flat_range_product(
3192                 __isl_take isl_union_map *umap1,
3193                 __isl_take isl_union_map *umap2);
3194         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flat_product(
3195                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
3196                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
3197         __isl_give isl_map *isl_map_flat_product(
3198                 __isl_take isl_map *map1,
3199                 __isl_take isl_map *map2);
3200
3201 =item * Simplification
3202
3203         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_gist(
3204                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3205                 __isl_take isl_basic_set *context);
3206         __isl_give isl_set *isl_set_gist(__isl_take isl_set *set,
3207                 __isl_take isl_set *context);
3208         __isl_give isl_set *isl_set_gist_params(
3209                 __isl_take isl_set *set,
3210                 __isl_take isl_set *context);
3211         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_gist(
3212                 __isl_take isl_union_set *uset,
3213                 __isl_take isl_union_set *context);
3214         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_gist_params(
3215                 __isl_take isl_union_set *uset,
3216                 __isl_take isl_set *set);
3217         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_gist(
3218                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3219                 __isl_take isl_basic_map *context);
3220         __isl_give isl_map *isl_map_gist(__isl_take isl_map *map,
3221                 __isl_take isl_map *context);
3222         __isl_give isl_map *isl_map_gist_params(
3223                 __isl_take isl_map *map,
3224                 __isl_take isl_set *context);
3225         __isl_give isl_map *isl_map_gist_domain(
3226                 __isl_take isl_map *map,
3227                 __isl_take isl_set *context);
3228         __isl_give isl_map *isl_map_gist_range(
3229                 __isl_take isl_map *map,
3230                 __isl_take isl_set *context);
3231         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist(
3232                 __isl_take isl_union_map *umap,
3233                 __isl_take isl_union_map *context);
3234         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist_params(
3235                 __isl_take isl_union_map *umap,
3236                 __isl_take isl_set *set);
3237         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist_domain(
3238                 __isl_take isl_union_map *umap,
3239                 __isl_take isl_union_set *uset);
3240         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist_range(
3241                 __isl_take isl_union_map *umap,
3242                 __isl_take isl_union_set *uset);
3243
3244 The gist operation returns a set or relation that has the
3245 same intersection with the context as the input set or relation.
3246 Any implicit equality in the intersection is made explicit in the result,
3247 while all inequalities that are redundant with respect to the intersection
3248 are removed.
3249 In case of union sets and relations, the gist operation is performed
3250 per space.
3251
3252 =back
3253
3254 =head3 Lexicographic Optimization
3255
3256 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>) and a zero-dimensional domain C<dom>,
3257 the following functions
3258 compute a set that contains the lexicographic minimum or maximum
3259 of the elements in C<set> (or C<bset>) for those values of the parameters
3260 that satisfy C<dom>.
3261 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
3262 that contains the parameter values in C<dom> for which C<set> (or C<bset>)
3263 has no elements.
3264 In other words, the union of the parameter values
3265 for which the result is non-empty and of C<*empty>
3266 is equal to C<dom>.
3267
3268         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmin(
3269                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3270                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3271                 __isl_give isl_set **empty);
3272         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmax(
3273                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3274                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3275                 __isl_give isl_set **empty);
3276         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmin(
3277                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
3278                 __isl_give isl_set **empty);
3279         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmax(
3280                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
3281                 __isl_give isl_set **empty);
3282
3283 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>), the following functions simply
3284 return a set containing the lexicographic minimum or maximum
3285 of the elements in C<set> (or C<bset>).
3286 In case of union sets, the optimum is computed per space.
3287
3288         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmin(
3289                 __isl_take isl_basic_set *bset);
3290         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmax(
3291                 __isl_take isl_basic_set *bset);
3292         __isl_give isl_set *isl_set_lexmin(
3293                 __isl_take isl_set *set);
3294         __isl_give isl_set *isl_set_lexmax(
3295                 __isl_take isl_set *set);
3296         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmin(
3297                 __isl_take isl_union_set *uset);
3298         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmax(
3299                 __isl_take isl_union_set *uset);
3300
3301 Given a (basic) relation C<map> (or C<bmap>) and a domain C<dom>,
3302 the following functions
3303 compute a relation that maps each element of C<dom>
3304 to the single lexicographic minimum or maximum
3305 of the elements that are associated to that same
3306 element in C<map> (or C<bmap>).
3307 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
3308 that contains the elements in C<dom> that do not map
3309 to any elements in C<map> (or C<bmap>).
3310 In other words, the union of the domain of the result and of C<*empty>
3311 is equal to C<dom>.
3312
3313         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmax(
3314                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3315                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3316                 __isl_give isl_set **empty);
3317         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmin(
3318                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3319                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3320                 __isl_give isl_set **empty);
3321         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmax(
3322                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
3323                 __isl_give isl_set **empty);
3324         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmin(
3325                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
3326                 __isl_give isl_set **empty);
3327
3328 Given a (basic) map C<map> (or C<bmap>), the following functions simply
3329 return a map mapping each element in the domain of
3330 C<map> (or C<bmap>) to the lexicographic minimum or maximum
3331 of all elements associated to that element.
3332 In case of union relations, the optimum is computed per space.
3333
3334         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmin(
3335                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
3336         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmax(
3337                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
3338         __isl_give isl_map *isl_map_lexmin(
3339                 __isl_take isl_map *map);
3340         __isl_give isl_map *isl_map_lexmax(
3341                 __isl_take isl_map *map);
3342         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmin(
3343                 __isl_take isl_union_map *umap);
3344         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmax(
3345                 __isl_take isl_union_map *umap);
3346
3347 The following functions return their result in the form of
3348 a piecewise multi-affine expression
3349 (See L<"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">),
3350 but are otherwise equivalent to the corresponding functions
3351 returning a basic set or relation.
3352
3353         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3354         isl_basic_map_lexmin_pw_multi_aff(
3355                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
3356         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3357         isl_basic_set_partial_lexmin_pw_multi_aff(
3358                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3359                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3360                 __isl_give isl_set **empty);
3361         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3362         isl_basic_set_partial_lexmax_pw_multi_aff(
3363                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3364                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3365                 __isl_give isl_set **empty);
3366         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3367         isl_basic_map_partial_lexmin_pw_multi_aff(
3368                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3369                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3370                 __isl_give isl_set **empty);
3371         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3372         isl_basic_map_partial_lexmax_pw_multi_aff(
3373                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3374                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3375                 __isl_give isl_set **empty);
3376         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_set_lexmin_pw_multi_aff(
3377                 __isl_take isl_set *set);
3378         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_set_lexmax_pw_multi_aff(
3379                 __isl_take isl_set *set);
3380         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_map_lexmin_pw_multi_aff(
3381                 __isl_take isl_map *map);
3382         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_map_lexmax_pw_multi_aff(
3383                 __isl_take isl_map *map);
3384
3385 =head2 Lists
3386
3387 Lists are defined over several element types, including
3388 C<isl_val>, C<isl_id>, C<isl_aff>, C<isl_pw_aff>, C<isl_constraint>,
3389 C<isl_basic_set>, C<isl_set>, C<isl_ast_expr> and C<isl_ast_node>.
3390 Here we take lists of C<isl_set>s as an example.
3391 Lists can be created, copied, modified and freed using the following functions.
3392
3393         #include <isl/list.h>
3394         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_from_set(
3395                 __isl_take isl_set *el);
3396         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_alloc(
3397                 isl_ctx *ctx, int n);
3398         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_copy(
3399                 __isl_keep isl_set_list *list);
3400         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_insert(
3401                 __isl_take isl_set_list *list, unsigned pos,
3402                 __isl_take isl_set *el);
3403         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_add(
3404                 __isl_take isl_set_list *list,
3405                 __isl_take isl_set *el);
3406         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_drop(
3407                 __isl_take isl_set_list *list,
3408                 unsigned first, unsigned n);
3409         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_set_set(
3410                 __isl_take isl_set_list *list, int index,
3411                 __isl_take isl_set *set);
3412         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_concat(
3413                 __isl_take isl_set_list *list1,
3414                 __isl_take isl_set_list *list2);
3415         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_sort(
3416                 __isl_take isl_set_list *list,
3417                 int (*cmp)(__isl_keep isl_set *a,
3418                         __isl_keep isl_set *b, void *user),
3419                 void *user);
3420         void *isl_set_list_free(__isl_take isl_set_list *list);
3421
3422 C<isl_set_list_alloc> creates an empty list with a capacity for
3423 C<n> elements.  C<isl_set_list_from_set> creates a list with a single
3424 element.
3425
3426 Lists can be inspected using the following functions.
3427
3428         #include <isl/list.h>
3429         isl_ctx *isl_set_list_get_ctx(__isl_keep isl_set_list *list);
3430         int isl_set_list_n_set(__isl_keep isl_set_list *list);
3431         __isl_give isl_set *isl_set_list_get_set(
3432                 __isl_keep isl_set_list *list, int index);
3433         int isl_set_list_foreach(__isl_keep isl_set_list *list,
3434                 int (*fn)(__isl_take isl_set *el, void *user),
3435                 void *user);
3436         int isl_set_list_foreach_scc(__isl_keep isl_set_list *list,
3437                 int (*follows)(__isl_keep isl_set *a,
3438                         __isl_keep isl_set *b, void *user),
3439                 void *follows_user
3440                 int (*fn)(__isl_take isl_set *el, void *user),
3441                 void *fn_user);
3442
3443 The function C<isl_set_list_foreach_scc> calls C<fn> on each of the
3444 strongly connected components of the graph with as vertices the elements
3445 of C<list> and a directed edge from vertex C<b> to vertex C<a>
3446 iff C<follows(a, b)> returns C<1>.  The callbacks C<follows> and C<fn>
3447 should return C<-1> on error.
3448
3449 Lists can be printed using
3450
3451         #include <isl/list.h>
3452         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_set_list(
3453                 __isl_take isl_printer *p,
3454                 __isl_keep isl_set_list *list);
3455
3456 =head2 Multiple Values
3457
3458 An C<isl_multi_val> object represents a sequence of zero or more values,
3459 living in a set space.
3460
3461 An C<isl_multi_val> can be constructed from an C<isl_val_list>
3462 using the following function
3463
3464         #include <isl/val.h>
3465         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_from_val_list(
3466                 __isl_take isl_space *space,
3467                 __isl_take isl_val_list *list);
3468
3469 The zero multiple value (with value zero for each set dimension)
3470 can be created using the following function.
3471
3472         #include <isl/val.h>
3473         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_zero(
3474                 __isl_take isl_space *space);
3475
3476 Multiple values can be copied and freed using
3477
3478         #include <isl/val.h>
3479         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_copy(
3480                 __isl_keep isl_multi_val *mv);
3481         void *isl_multi_val_free(__isl_take isl_multi_val *mv);
3482
3483 They can be inspected using
3484
3485         #include <isl/val.h>
3486         isl_ctx *isl_multi_val_get_ctx(
3487                 __isl_keep isl_multi_val *mv);
3488         unsigned isl_multi_val_dim(__isl_keep isl_multi_val *mv,
3489                 enum isl_dim_type type);
3490         __isl_give isl_val *isl_multi_val_get_val(
3491                 __isl_keep isl_multi_val *mv, int pos);
3492         const char *isl_multi_val_get_tuple_name(
3493                 __isl_keep isl_multi_val *mv,
3494                 enum isl_dim_type type);
3495
3496 They can be modified using
3497
3498         #include <isl/val.h>
3499         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_set_val(
3500                 __isl_take isl_multi_val *mv, int pos,
3501                 __isl_take isl_val *val);
3502         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_set_dim_name(
3503                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3504                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
3505         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_set_tuple_name(
3506                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3507                 enum isl_dim_type type, const char *s);
3508         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_set_tuple_id(
3509                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3510                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
3511
3512         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_insert_dims(
3513                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3514                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3515         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_add_dims(
3516                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3517                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
3518         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_drop_dims(
3519                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3520                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3521
3522 Operations include
3523
3524         #include <isl/val.h>
3525         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_align_params(
3526                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3527                 __isl_take isl_space *model);
3528         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_range_splice(
3529                 __isl_take isl_multi_val *mv1, unsigned pos,
3530                 __isl_take isl_multi_val *mv2);
3531         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_range_product(
3532                 __isl_take isl_multi_val *mv1,
3533                 __isl_take isl_multi_val *mv2);
3534         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_flat_range_product(
3535                 __isl_take isl_multi_val *mv1,
3536                 __isl_take isl_multi_aff *mv2);
3537         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_add_val(
3538                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3539                 __isl_take isl_val *v);
3540         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_mod_val(
3541                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3542                 __isl_take isl_val *v);
3543         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_scale_val(
3544                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3545                 __isl_take isl_val *v);
3546         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_scale_multi_val(
3547                 __isl_take isl_multi_val *mv1,
3548                 __isl_take isl_multi_val *mv2);
3549
3550 =head2 Vectors
3551
3552 Vectors can be created, copied and freed using the following functions.
3553
3554         #include <isl/vec.h>
3555         __isl_give isl_vec *isl_vec_alloc(isl_ctx *ctx,
3556                 unsigned size);
3557         __isl_give isl_vec *isl_vec_copy(__isl_keep isl_vec *vec);
3558         void *isl_vec_free(__isl_take isl_vec *vec);
3559
3560 Note that the elements of a newly created vector may have arbitrary values.
3561 The elements can be changed and inspected using the following functions.
3562
3563         isl_ctx *isl_vec_get_ctx(__isl_keep isl_vec *vec);
3564         int isl_vec_size(__isl_keep isl_vec *vec);
3565         int isl_vec_get_element(__isl_keep isl_vec *vec,
3566                 int pos, isl_int *v);
3567         __isl_give isl_val *isl_vec_get_element_val(
3568                 __isl_keep isl_vec *vec, int pos);
3569         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_element(
3570                 __isl_take isl_vec *vec, int pos, isl_int v);
3571         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_element_si(
3572                 __isl_take isl_vec *vec, int pos, int v);
3573         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_element_val(
3574                 __isl_take isl_vec *vec, int pos,
3575                 __isl_take isl_val *v);
3576         __isl_give isl_vec *isl_vec_set(__isl_take isl_vec *vec,
3577                 isl_int v);
3578         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_si(__isl_take isl_vec *vec,
3579                 int v);
3580         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_val(
3581                 __isl_take isl_vec *vec, __isl_take isl_val *v);
3582         int isl_vec_cmp_element(__isl_keep isl_vec *vec1,
3583                 __isl_keep isl_vec *vec2, int pos);
3584         __isl_give isl_vec *isl_vec_fdiv_r(__isl_take isl_vec *vec,
3585                 isl_int m);
3586
3587 C<isl_vec_get_element> will return a negative value if anything went wrong.
3588 In that case, the value of C<*v> is undefined.
3589
3590 The following function can be used to concatenate two vectors.
3591
3592         __isl_give isl_vec *isl_vec_concat(__isl_take isl_vec *vec1,
3593                 __isl_take isl_vec *vec2);
3594
3595 =head2 Matrices
3596
3597 Matrices can be created, copied and freed using the following functions.
3598
3599         #include <isl/mat.h>
3600         __isl_give isl_mat *isl_mat_alloc(isl_ctx *ctx,
3601                 unsigned n_row, unsigned n_col);
3602         __isl_give isl_mat *isl_mat_copy(__isl_keep isl_mat *mat);
3603         void *isl_mat_free(__isl_take isl_mat *mat);
3604
3605 Note that the elements of a newly created matrix may have arbitrary values.
3606 The elements can be changed and inspected using the following functions.
3607
3608         isl_ctx *isl_mat_get_ctx(__isl_keep isl_mat *mat);
3609         int isl_mat_rows(__isl_keep isl_mat *mat);
3610         int isl_mat_cols(__isl_keep isl_mat *mat);
3611         int isl_mat_get_element(__isl_keep isl_mat *mat,
3612                 int row, int col, isl_int *v);
3613         __isl_give isl_val *isl_mat_get_element_val(
3614                 __isl_keep isl_mat *mat, int row, int col);
3615         __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element(__isl_take isl_mat *mat,
3616                 int row, int col, isl_int v);
3617         __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element_si(__isl_take isl_mat *mat,
3618                 int row, int col, int v);
3619         __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element_val(
3620                 __isl_take isl_mat *mat, int row, int col,
3621                 __isl_take isl_val *v);
3622
3623 C<isl_mat_get_element> will return a negative value if anything went wrong.
3624 In that case, the value of C<*v> is undefined.
3625
3626 The following function can be used to compute the (right) inverse
3627 of a matrix, i.e., a matrix such that the product of the original
3628 and the inverse (in that order) is a multiple of the identity matrix.
3629 The input matrix is assumed to be of full row-rank.
3630
3631         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_inverse(__isl_take isl_mat *mat);
3632
3633 The following function can be used to compute the (right) kernel
3634 (or null space) of a matrix, i.e., a matrix such that the product of
3635 the original and the kernel (in that order) is the zero matrix.
3636
3637         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_kernel(__isl_take isl_mat *mat);
3638
3639 =head2 Piecewise Quasi Affine Expressions
3640
3641 The zero quasi affine expression or the quasi affine expression
3642 that is equal to a specified dimension on a given domain can be created using
3643
3644         __isl_give isl_aff *isl_aff_zero_on_domain(
3645                 __isl_take isl_local_space *ls);
3646         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_zero_on_domain(
3647                 __isl_take isl_local_space *ls);
3648         __isl_give isl_aff *isl_aff_var_on_domain(
3649                 __isl_take isl_local_space *ls,
3650                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3651         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_var_on_domain(
3652                 __isl_take isl_local_space *ls,
3653                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3654
3655 Note that the space in which the resulting objects live is a map space
3656 with the given space as domain and a one-dimensional range.
3657
3658 An empty piecewise quasi affine expression (one with no cells)
3659 or a piecewise quasi affine expression with a single cell can
3660 be created using the following functions.
3661
3662         #include <isl/aff.h>
3663         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_empty(
3664                 __isl_take isl_space *space);
3665         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_alloc(
3666                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_aff *aff);
3667         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_from_aff(
3668                 __isl_take isl_aff *aff);
3669
3670 A piecewise quasi affine expression that is equal to 1 on a set
3671 and 0 outside the set can be created using the following function.
3672
3673         #include <isl/aff.h>
3674         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_indicator_function(
3675                 __isl_take isl_set *set);
3676
3677 Quasi affine expressions can be copied and freed using
3678
3679         #include <isl/aff.h>
3680         __isl_give isl_aff *isl_aff_copy(__isl_keep isl_aff *aff);
3681         void *isl_aff_free(__isl_take isl_aff *aff);
3682
3683         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_copy(
3684                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3685         void *isl_pw_aff_free(__isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3686
3687 A (rational) bound on a dimension can be extracted from an C<isl_constraint>
3688 using the following function.  The constraint is required to have
3689 a non-zero coefficient for the specified dimension.
3690
3691         #include <isl/constraint.h>
3692         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_bound(
3693                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
3694                 enum isl_dim_type type, int pos);
3695
3696 The entire affine expression of the constraint can also be extracted
3697 using the following function.
3698
3699         #include <isl/constraint.h>
3700         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_aff(
3701                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
3702
3703 Conversely, an equality constraint equating
3704 the affine expression to zero or an inequality constraint enforcing
3705 the affine expression to be non-negative, can be constructed using
3706
3707         __isl_give isl_constraint *isl_equality_from_aff(
3708                 __isl_take isl_aff *aff);
3709         __isl_give isl_constraint *isl_inequality_from_aff(
3710                 __isl_take isl_aff *aff);
3711
3712 The expression can be inspected using
3713
3714         #include <isl/aff.h>
3715         isl_ctx *isl_aff_get_ctx(__isl_keep isl_aff *aff);
3716         int isl_aff_dim(__isl_keep isl_aff *aff,
3717                 enum isl_dim_type type);
3718         __isl_give isl_local_space *isl_aff_get_domain_local_space(
3719                 __isl_keep isl_aff *aff);
3720         __isl_give isl_local_space *isl_aff_get_local_space(
3721                 __isl_keep isl_aff *aff);
3722         const char *isl_aff_get_dim_name(__isl_keep isl_aff *aff,
3723                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3724         const char *isl_pw_aff_get_dim_name(
3725                 __isl_keep isl_pw_aff *pa,
3726                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3727         int isl_pw_aff_has_dim_id(__isl_keep isl_pw_aff *pa,
3728                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3729         __isl_give isl_id *isl_pw_aff_get_dim_id(
3730                 __isl_keep isl_pw_aff *pa,
3731                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3732         __isl_give isl_id *isl_pw_aff_get_tuple_id(
3733                 __isl_keep isl_pw_aff *pa,
3734                 enum isl_dim_type type);
3735         int isl_aff_get_constant(__isl_keep isl_aff *aff,
3736                 isl_int *v);
3737         __isl_give isl_val *isl_aff_get_constant_val(
3738                 __isl_keep isl_aff *aff);
3739         int isl_aff_get_coefficient(__isl_keep isl_aff *aff,
3740                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
3741         __isl_give isl_val *isl_aff_get_coefficient_val(
3742                 __isl_keep isl_aff *aff,
3743                 enum isl_dim_type type, int pos);
3744         int isl_aff_get_denominator(__isl_keep isl_aff *aff,
3745                 isl_int *v);
3746         __isl_give isl_val *isl_aff_get_denominator_val(
3747                 __isl_keep isl_aff *aff);
3748         __isl_give isl_aff *isl_aff_get_div(
3749                 __isl_keep isl_aff *aff, int pos);
3750
3751         int isl_pw_aff_n_piece(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3752         int isl_pw_aff_foreach_piece(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
3753                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
3754                           __isl_take isl_aff *aff,
3755                           void *user), void *user);
3756
3757         int isl_aff_is_cst(__isl_keep isl_aff *aff);
3758         int isl_pw_aff_is_cst(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3759
3760         int isl_aff_involves_dims(__isl_keep isl_aff *aff,
3761                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3762         int isl_pw_aff_involves_dims(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
3763                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3764
3765         isl_ctx *isl_pw_aff_get_ctx(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3766         unsigned isl_pw_aff_dim(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
3767                 enum isl_dim_type type);
3768         int isl_pw_aff_is_empty(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3769
3770 It can be modified using
3771
3772         #include <isl/aff.h>
3773         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_set_tuple_id(
3774                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3775                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
3776         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_dim_name(
3777                 __isl_take isl_aff *aff, enum isl_dim_type type,
3778                 unsigned pos, const char *s);
3779         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_dim_id(
3780                 __isl_take isl_aff *aff, enum isl_dim_type type,
3781                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
3782         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_set_dim_id(
3783                 __isl_take isl_pw_aff *pma,
3784                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
3785                 __isl_take isl_id *id);
3786         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_constant(
3787                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
3788         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_constant_si(
3789                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
3790         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_constant_val(
3791                 __isl_take isl_aff *aff, __isl_take isl_val *v);
3792         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_coefficient(
3793                 __isl_take isl_aff *aff,
3794                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
3795         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_coefficient_si(
3796                 __isl_take isl_aff *aff,
3797                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
3798         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_coefficient_val(
3799                 __isl_take isl_aff *aff,
3800                 enum isl_dim_type type, int pos,
3801                 __isl_take isl_val *v);
3802         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_denominator(
3803                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
3804
3805         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant(
3806                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
3807         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_si(
3808                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
3809         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_val(
3810                 __isl_take isl_aff *aff, __isl_take isl_val *v);
3811         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_num(
3812                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
3813         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_num_si(
3814                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
3815         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_coefficient(
3816                 __isl_take isl_aff *aff,
3817                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
3818         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_coefficient_si(
3819                 __isl_take isl_aff *aff,
3820                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
3821         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_coefficient_val(
3822                 __isl_take isl_aff *aff,
3823                 enum isl_dim_type type, int pos,
3824                 __isl_take isl_val *v);
3825
3826         __isl_give isl_aff *isl_aff_insert_dims(
3827                 __isl_take isl_aff *aff,
3828                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3829         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_insert_dims(
3830                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3831                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3832         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_dims(
3833                 __isl_take isl_aff *aff,
3834                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
3835         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_add_dims(
3836                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3837                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
3838         __isl_give isl_aff *isl_aff_drop_dims(
3839                 __isl_take isl_aff *aff,
3840                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3841         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_drop_dims(
3842                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3843                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3844
3845 Note that C<isl_aff_set_constant>, C<isl_aff_set_constant_si>,
3846 C<isl_aff_set_coefficient> and C<isl_aff_set_coefficient_si>
3847 set the I<numerator> of the constant or coefficient, while
3848 C<isl_aff_set_constant_val> and C<isl_aff_set_coefficient_val> set
3849 the constant or coefficient as a whole.
3850 The C<add_constant> and C<add_coefficient> functions add an integer
3851 or rational value to
3852 the possibly rational constant or coefficient.
3853 The C<add_constant_num> functions add an integer value to
3854 the numerator.
3855
3856 To check whether an affine expressions is obviously zero
3857 or obviously equal to some other affine expression, use
3858
3859         #include <isl/aff.h>
3860         int isl_aff_plain_is_zero(__isl_keep isl_aff *aff);
3861         int isl_aff_plain_is_equal(__isl_keep isl_aff *aff1,
3862                 __isl_keep isl_aff *aff2);
3863         int isl_pw_aff_plain_is_equal(
3864                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff1,
3865                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff2);
3866
3867 Operations include
3868
3869         #include <isl/aff.h>
3870         __isl_give isl_aff *isl_aff_add(__isl_take isl_aff *aff1,
3871                 __isl_take isl_aff *aff2);
3872         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_add(
3873                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3874                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3875         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_min(
3876                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3877                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3878         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_max(
3879                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3880                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3881         __isl_give isl_aff *isl_aff_sub(__isl_take isl_aff *aff1,
3882                 __isl_take isl_aff *aff2);
3883         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_sub(
3884                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3885                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3886         __isl_give isl_aff *isl_aff_neg(__isl_take isl_aff *aff);
3887         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_neg(
3888                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3889         __isl_give isl_aff *isl_aff_ceil(__isl_take isl_aff *aff);
3890         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_ceil(
3891                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3892         __isl_give isl_aff *isl_aff_floor(__isl_take isl_aff *aff);
3893         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_floor(
3894                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3895         __isl_give isl_aff *isl_aff_mod(__isl_take isl_aff *aff,
3896                 isl_int mod);
3897         __isl_give isl_aff *isl_aff_mod_val(__isl_take isl_aff *aff,
3898                 __isl_take isl_val *mod);
3899         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_mod(
3900                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int mod);
3901         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_mod_val(
3902                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3903                 __isl_take isl_val *mod);
3904         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale(__isl_take isl_aff *aff,
3905                 isl_int f);
3906         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_val(__isl_take isl_aff *aff,
3907                 __isl_take isl_val *v);
3908         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_scale(
3909                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int f);
3910         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_scale_val(
3911                 __isl_take isl_pw_aff *pa, __isl_take isl_val *v);
3912         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_down(__isl_take isl_aff *aff,
3913                 isl_int f);
3914         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_down_ui(
3915                 __isl_take isl_aff *aff, unsigned f);
3916         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_down_val(
3917                 __isl_take isl_aff *aff, __isl_take isl_val *v);
3918         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_scale_down(
3919                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int f);
3920         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_scale_down_val(
3921                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3922                 __isl_take isl_val *f);
3923
3924         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_list_min(
3925                 __isl_take isl_pw_aff_list *list);
3926         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_list_max(
3927                 __isl_take isl_pw_aff_list *list);
3928
3929         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_coalesce(
3930                 __isl_take isl_pw_aff *pwqp);
3931
3932         __isl_give isl_aff *isl_aff_align_params(
3933                 __isl_take isl_aff *aff,
3934                 __isl_take isl_space *model);
3935         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_align_params(
3936                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3937                 __isl_take isl_space *model);
3938
3939         __isl_give isl_aff *isl_aff_project_domain_on_params(
3940                 __isl_take isl_aff *aff);
3941
3942         __isl_give isl_aff *isl_aff_gist_params(
3943                 __isl_take isl_aff *aff,
3944                 __isl_take isl_set *context);
3945         __isl_give isl_aff *isl_aff_gist(__isl_take isl_aff *aff,
3946                 __isl_take isl_set *context);
3947         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_gist_params(
3948                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3949                 __isl_take isl_set *context);
3950         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_gist(
3951                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3952                 __isl_take isl_set *context);
3953
3954         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_domain(
3955                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3956         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_intersect_domain(
3957                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3958                 __isl_take isl_set *set);
3959         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_intersect_params(
3960                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3961                 __isl_take isl_set *set);
3962
3963         __isl_give isl_aff *isl_aff_mul(__isl_take isl_aff *aff1,
3964                 __isl_take isl_aff *aff2);
3965         __isl_give isl_aff *isl_aff_div(__isl_take isl_aff *aff1,
3966                 __isl_take isl_aff *aff2);
3967         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_mul(
3968                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3969                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3970         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_div(
3971                 __isl_take isl_pw_aff *pa1,
3972                 __isl_take isl_pw_aff *pa2);
3973         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_tdiv_q(
3974                 __isl_take isl_pw_aff *pa1,
3975                 __isl_take isl_pw_aff *pa2);
3976         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_tdiv_r(
3977                 __isl_take isl_pw_aff *pa1,
3978                 __isl_take isl_pw_aff *pa2);
3979
3980 When multiplying two affine expressions, at least one of the two needs
3981 to be a constant.  Similarly, when dividing an affine expression by another,
3982 the second expression needs to be a constant.
3983 C<isl_pw_aff_tdiv_q> computes the quotient of an integer division with
3984 rounding towards zero.  C<isl_pw_aff_tdiv_r> computes the corresponding
3985 remainder.
3986
3987         #include <isl/aff.h>
3988         __isl_give isl_aff *isl_aff_pullback_multi_aff(
3989                 __isl_take isl_aff *aff,
3990                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3991         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_pullback_multi_aff(
3992                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3993                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3994         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_pullback_pw_multi_aff(
3995                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3996                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3997
3998 These functions precompose the input expression by the given
3999 C<isl_multi_aff> or C<isl_pw_multi_aff>.  In other words,
4000 the C<isl_multi_aff> or C<isl_pw_multi_aff> is plugged
4001 into the (piecewise) affine expression.
4002 Objects of type C<isl_multi_aff> are described in
4003 L</"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">.
4004
4005         #include <isl/aff.h>
4006         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_zero_basic_set(
4007                 __isl_take isl_aff *aff);
4008         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_neg_basic_set(
4009                 __isl_take isl_aff *aff);
4010         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_le_basic_set(
4011                 __isl_take isl_aff *aff1, __isl_take isl_aff *aff2);
4012         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_ge_basic_set(
4013                 __isl_take isl_aff *aff1, __isl_take isl_aff *aff2);
4014         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_eq_set(
4015                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
4016                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
4017         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_ne_set(
4018                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
4019                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
4020         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_le_set(
4021                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
4022                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
4023         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_lt_set(
4024                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
4025                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
4026         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_ge_set(
4027                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
4028                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
4029         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_gt_set(
4030                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
4031                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
4032
4033         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_eq_set(
4034                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
4035                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
4036         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_ne_set(
4037                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
4038                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
4039         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_le_set(
4040                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
4041                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
4042         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_lt_set(
4043                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
4044                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
4045         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_ge_set(
4046                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
4047                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
4048         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_gt_set(
4049                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
4050                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
4051
4052 The function C<isl_aff_neg_basic_set> returns a basic set
4053 containing those elements in the domain space
4054 of C<aff> where C<aff> is negative.
4055 The function C<isl_aff_ge_basic_set> returns a basic set
4056 containing those elements in the shared space
4057 of C<aff1> and C<aff2> where C<aff1> is greater than or equal to C<aff2>.
4058 The function C<isl_pw_aff_ge_set> returns a set
4059 containing those elements in the shared domain
4060 of C<pwaff1> and C<pwaff2> where C<pwaff1> is greater than or equal to C<pwaff2>.
4061 The functions operating on C<isl_pw_aff_list> apply the corresponding
4062 C<isl_pw_aff> function to each pair of elements in the two lists.
4063
4064         #include <isl/aff.h>
4065         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_nonneg_set(
4066                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
4067         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_zero_set(
4068                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
4069         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_non_zero_set(
4070                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
4071
4072 The function C<isl_pw_aff_nonneg_set> returns a set
4073 containing those elements in the domain
4074 of C<pwaff> where C<pwaff> is non-negative.
4075
4076         #include <isl/aff.h>
4077         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_cond(
4078                 __isl_take isl_pw_aff *cond,
4079                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff_true,
4080                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff_false);
4081
4082 The function C<isl_pw_aff_cond> performs a conditional operator
4083 and returns an expression that is equal to C<pwaff_true>
4084 for elements where C<cond> is non-zero and equal to C<pwaff_false> for elements
4085 where C<cond> is zero.
4086
4087         #include <isl/aff.h>
4088         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_min(
4089                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
4090                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
4091         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_max(
4092                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
4093                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
4094         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_add(
4095                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
4096                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
4097
4098 The function C<isl_pw_aff_union_max> computes a piecewise quasi-affine
4099 expression with a domain that is the union of those of C<pwaff1> and
4100 C<pwaff2> and such that on each cell, the quasi-affine expression is
4101 the maximum of those of C<pwaff1> and C<pwaff2>.  If only one of
4102 C<pwaff1> or C<pwaff2> is defined on a given cell, then the
4103 associated expression is the defined one.
4104
4105 An expression can be read from input using
4106
4107         #include <isl/aff.h>
4108         __isl_give isl_aff *isl_aff_read_from_str(
4109                 isl_ctx *ctx, const char *str);
4110         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_read_from_str(
4111                 isl_ctx *ctx, const char *str);
4112
4113 An expression can be printed using
4114
4115         #include <isl/aff.h>
4116         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_aff(
4117                 __isl_take isl_printer *p, __isl_keep isl_aff *aff);
4118
4119         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_aff(
4120                 __isl_take isl_printer *p,
4121                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
4122
4123 =head2 Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions
4124
4125 An C<isl_multi_aff> object represents a sequence of
4126 zero or more affine expressions, all defined on the same domain space.
4127 Similarly, an C<isl_multi_pw_aff> object represents a sequence of
4128 zero or more piecewise affine expressions.
4129
4130 An C<isl_multi_aff> can be constructed from a single
4131 C<isl_aff> or an C<isl_aff_list> using the
4132 following functions.  Similarly for C<isl_multi_pw_aff>.
4133
4134         #include <isl/aff.h>
4135         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_from_aff(
4136                 __isl_take isl_aff *aff);
4137         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_from_pw_aff(
4138                 __isl_take isl_pw_aff *pa);
4139         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_from_aff_list(
4140                 __isl_take isl_space *space,
4141                 __isl_take isl_aff_list *list);
4142
4143 An empty piecewise multiple quasi affine expression (one with no cells),
4144 the zero piecewise multiple quasi affine expression (with value zero
4145 for each output dimension),
4146 a piecewise multiple quasi affine expression with a single cell (with
4147 either a universe or a specified domain) or
4148 a zero-dimensional piecewise multiple quasi affine expression
4149 on a given domain
4150 can be created using the following functions.
4151
4152         #include <isl/aff.h>
4153         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_empty(
4154                 __isl_take isl_space *space);
4155         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_zero(
4156                 __isl_take isl_space *space);
4157         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_zero(
4158                 __isl_take isl_space *space);
4159         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_identity(
4160                 __isl_take isl_space *space);
4161         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_identity(
4162                 __isl_take isl_space *space);
4163         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_identity(
4164                 __isl_take isl_space *space);
4165         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4166         isl_pw_multi_aff_from_multi_aff(
4167                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
4168         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_alloc(
4169                 __isl_take isl_set *set,
4170                 __isl_take isl_multi_aff *maff);
4171         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_domain(
4172                 __isl_take isl_set *set);
4173
4174         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4175         isl_union_pw_multi_aff_empty(
4176                 __isl_take isl_space *space);
4177         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4178         isl_union_pw_multi_aff_add_pw_multi_aff(
4179                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma,
4180                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
4181         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4182         isl_union_pw_multi_aff_from_domain(
4183                 __isl_take isl_union_set *uset);
4184
4185 A piecewise multiple quasi affine expression can also be initialized
4186 from an C<isl_set> or C<isl_map>, provided the C<isl_set> is a singleton
4187 and the C<isl_map> is single-valued.
4188 In case of a conversion from an C<isl_union_set> or an C<isl_union_map>
4189 to an C<isl_union_pw_multi_aff>, these properties need to hold in each space.
4190
4191         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_set(
4192                 __isl_take isl_set *set);
4193         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_map(
4194                 __isl_take isl_map *map);
4195
4196         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4197         isl_union_pw_multi_aff_from_union_set(
4198                 __isl_take isl_union_set *uset);
4199         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4200         isl_union_pw_multi_aff_from_union_map(
4201                 __isl_take isl_union_map *umap);
4202
4203 Multiple quasi affine expressions can be copied and freed using
4204
4205         #include <isl/aff.h>
4206         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_copy(
4207                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
4208         void *isl_multi_aff_free(__isl_take isl_multi_aff *maff);
4209
4210         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_copy(
4211                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
4212         void *isl_pw_multi_aff_free(
4213                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
4214
4215         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4216         isl_union_pw_multi_aff_copy(
4217                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
4218         void *isl_union_pw_multi_aff_free(
4219                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma);
4220
4221         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_copy(
4222                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
4223         void *isl_multi_pw_aff_free(
4224                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa);
4225
4226 The expression can be inspected using
4227
4228         #include <isl/aff.h>
4229         isl_ctx *isl_multi_aff_get_ctx(
4230                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
4231         isl_ctx *isl_pw_multi_aff_get_ctx(
4232                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
4233         isl_ctx *isl_union_pw_multi_aff_get_ctx(
4234                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
4235         isl_ctx *isl_multi_pw_aff_get_ctx(
4236                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
4237         unsigned isl_multi_aff_dim(__isl_keep isl_multi_aff *maff,
4238                 enum isl_dim_type type);
4239         unsigned isl_pw_multi_aff_dim(
4240                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4241                 enum isl_dim_type type);
4242         unsigned isl_multi_pw_aff_dim(
4243                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa,
4244                 enum isl_dim_type type);
4245         __isl_give isl_aff *isl_multi_aff_get_aff(
4246                 __isl_keep isl_multi_aff *multi, int pos);
4247         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_multi_aff_get_pw_aff(
4248                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma, int pos);
4249         __isl_give isl_pw_aff *isl_multi_pw_aff_get_pw_aff(
4250                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa, int pos);
4251         const char *isl_pw_multi_aff_get_dim_name(
4252                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4253                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
4254         __isl_give isl_id *isl_pw_multi_aff_get_dim_id(
4255                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4256                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
4257         const char *isl_multi_aff_get_tuple_name(
4258                 __isl_keep isl_multi_aff *multi,
4259                 enum isl_dim_type type);
4260         int isl_pw_multi_aff_has_tuple_name(
4261                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4262                 enum isl_dim_type type);
4263         const char *isl_pw_multi_aff_get_tuple_name(
4264                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4265                 enum isl_dim_type type);
4266         int isl_pw_multi_aff_has_tuple_id(
4267                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4268                 enum isl_dim_type type);
4269         __isl_give isl_id *isl_pw_multi_aff_get_tuple_id(
4270                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4271                 enum isl_dim_type type);
4272
4273         int isl_pw_multi_aff_foreach_piece(
4274                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4275                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4276                             __isl_take isl_multi_aff *maff,
4277                             void *user), void *user);
4278
4279         int isl_union_pw_multi_aff_foreach_pw_multi_aff(
4280                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma,
4281                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4282                             void *user), void *user);
4283
4284 It can be modified using
4285
4286         #include <isl/aff.h>
4287         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_aff(
4288                 __isl_take isl_multi_aff *multi, int pos,
4289                 __isl_take isl_aff *aff);
4290         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_set_pw_aff(
4291                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma, unsigned pos,
4292                 __isl_take isl_pw_aff *pa);
4293         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_dim_name(
4294                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4295                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
4296         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_tuple_name(
4297                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4298                 enum isl_dim_type type, const char *s);
4299         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_tuple_id(
4300                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4301                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
4302         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_set_tuple_id(
4303                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4304                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
4305
4306         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4307         isl_multi_pw_aff_set_dim_name(
4308                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4309                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
4310         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4311         isl_multi_pw_aff_set_tuple_name(
4312                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4313                 enum isl_dim_type type, const char *s);
4314
4315         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_insert_dims(
4316                 __isl_take isl_multi_aff *ma,
4317                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
4318         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_add_dims(
4319                 __isl_take isl_multi_aff *ma,
4320                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
4321         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_drop_dims(
4322                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4323                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
4324         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_drop_dims(
4325                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4326                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
4327
4328         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_insert_dims(
4329                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4330                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
4331         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_add_dims(
4332                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4333                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
4334
4335 To check whether two multiple affine expressions are
4336 obviously equal to each other, use
4337
4338         int isl_multi_aff_plain_is_equal(__isl_keep isl_multi_aff *maff1,
4339                 __isl_keep isl_multi_aff *maff2);
4340         int isl_pw_multi_aff_plain_is_equal(
4341                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma1,
4342                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma2);
4343
4344 Operations include
4345
4346         #include <isl/aff.h>
4347         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_union_lexmin(
4348                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4349                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4350         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_union_lexmax(
4351                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4352                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4353         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_add(
4354                 __isl_take isl_multi_aff *maff1,
4355                 __isl_take isl_multi_aff *maff2);
4356         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_add(
4357                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4358                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4359         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *isl_union_pw_multi_aff_add(
4360                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma1,
4361                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma2);
4362         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_union_add(
4363                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4364                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4365         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_sub(
4366                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4367                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4368         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_sub(
4369                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4370                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4371         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *isl_union_pw_multi_aff_sub(
4372                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma1,
4373                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma2);
4374
4375 C<isl_multi_aff_sub> subtracts the second argument from the first.
4376
4377         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_scale(
4378                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4379                 isl_int f);
4380         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_scale_val(
4381                 __isl_take isl_multi_aff *ma,
4382                 __isl_take isl_val *v);
4383         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_scale_val(
4384                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4385                 __isl_take isl_val *v);
4386         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_scale_val(
4387                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4388                 __isl_take isl_val *v);
4389         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_scale_multi_val(
4390                 __isl_take isl_multi_aff *ma,
4391                 __isl_take isl_multi_val *mv);
4392         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4393         isl_multi_pw_aff_scale_multi_val(
4394                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4395                 __isl_take isl_multi_val *mv);
4396         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_scale_vec(
4397                 __isl_take isl_multi_aff *ma,
4398                 __isl_take isl_vec *v);
4399         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_scale_vec(
4400                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4401                 __isl_take isl_vec *v);
4402         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *isl_union_pw_multi_aff_scale_vec(
4403                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma,
4404                 __isl_take isl_vec *v);
4405
4406 C<isl_multi_aff_scale_multi_val> scales the elements of C<ma>
4407 by the corresponding elements of C<mv>.
4408 C<isl_multi_aff_scale_vec> scales the first elements of C<ma>
4409 by the corresponding elements of C<v>.
4410
4411         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_intersect_params(
4412                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4413                 __isl_take isl_set *set);
4414         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_intersect_domain(
4415                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4416                 __isl_take isl_set *set);
4417         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4418         isl_union_pw_multi_aff_intersect_domain(
4419                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma,
4420                 __isl_take isl_union_set *uset);
4421         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_lift(
4422                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4423                 __isl_give isl_local_space **ls);
4424         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_coalesce(
4425                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
4426         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_align_params(
4427                 __isl_take isl_multi_aff *multi,
4428                 __isl_take isl_space *model);
4429         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_align_params(
4430                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4431                 __isl_take isl_space *model);
4432         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4433         isl_pw_multi_aff_project_domain_on_params(
4434                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
4435         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_gist_params(
4436                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4437                 __isl_take isl_set *context);
4438         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_gist(
4439                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4440                 __isl_take isl_set *context);
4441         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_gist_params(
4442                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4443                 __isl_take isl_set *set);
4444         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_gist(
4445                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4446                 __isl_take isl_set *set);
4447         __isl_give isl_set *isl_pw_multi_aff_domain(
4448                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
4449         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_multi_aff_domain(
4450                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma);
4451         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_range_splice(
4452                 __isl_take isl_multi_aff *ma1, unsigned pos,
4453                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4454         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_splice(
4455                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4456                 unsigned in_pos, unsigned out_pos,
4457                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4458         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_range_product(
4459                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4460                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4461         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_flat_range_product(
4462                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4463                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4464         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_product(
4465                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4466                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4467         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4468         isl_pw_multi_aff_range_product(
4469                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4470                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4471         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4472         isl_pw_multi_aff_flat_range_product(
4473                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4474                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4475         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_product(
4476                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4477                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4478         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4479         isl_union_pw_multi_aff_flat_range_product(
4480                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma1,
4481                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma2);
4482         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4483         isl_multi_pw_aff_range_splice(
4484                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1, unsigned pos,
4485                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
4486         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_splice(
4487                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1,
4488                 unsigned in_pos, unsigned out_pos,
4489                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
4490         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4491         isl_multi_pw_aff_range_product(
4492                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1,
4493                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
4494         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4495         isl_multi_pw_aff_flat_range_product(
4496                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1,
4497                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
4498
4499 If the C<ls> argument of C<isl_multi_aff_lift> is not C<NULL>,
4500 then it is assigned the local space that lies at the basis of
4501 the lifting applied.
4502
4503         #include <isl/aff.h>
4504         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_pullback_multi_aff(
4505                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4506                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4507         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4508         isl_pw_multi_aff_pullback_multi_aff(
4509                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4510                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
4511         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4512         isl_pw_multi_aff_pullback_pw_multi_aff(
4513                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4514                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4515
4516 The function C<isl_multi_aff_pullback_multi_aff> precomposes C<ma1> by C<ma2>.
4517 In other words, C<ma2> is plugged
4518 into C<ma1>.
4519
4520         __isl_give isl_set *isl_multi_aff_lex_le_set(
4521                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4522                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4523         __isl_give isl_set *isl_multi_aff_lex_ge_set(
4524                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4525                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4526
4527 The function C<isl_multi_aff_lex_le_set> returns a set
4528 containing those elements in the shared domain space
4529 where C<ma1> is lexicographically smaller than or
4530 equal to C<ma2>.
4531
4532 An expression can be read from input using
4533
4534         #include <isl/aff.h>
4535         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_read_from_str(
4536                 isl_ctx *ctx, const char *str);
4537         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_read_from_str(
4538                 isl_ctx *ctx, const char *str);
4539         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4540         isl_union_pw_multi_aff_read_from_str(
4541                 isl_ctx *ctx, const char *str);
4542
4543 An expression can be printed using
4544
4545         #include <isl/aff.h>
4546         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_multi_aff(
4547                 __isl_take isl_printer *p,
4548                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
4549         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_multi_aff(
4550                 __isl_take isl_printer *p,
4551                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
4552         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_multi_aff(
4553                 __isl_take isl_printer *p,
4554                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
4555         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_multi_pw_aff(
4556                 __isl_take isl_printer *p,
4557                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
4558
4559 =head2 Points
4560
4561 Points are elements of a set.  They can be used to construct
4562 simple sets (boxes) or they can be used to represent the
4563 individual elements of a set.
4564 The zero point (the origin) can be created using
4565
4566         __isl_give isl_point *isl_point_zero(__isl_take isl_space *space);
4567
4568 The coordinates of a point can be inspected, set and changed
4569 using
4570
4571         int isl_point_get_coordinate(__isl_keep isl_point *pnt,
4572                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
4573         __isl_give isl_val *isl_point_get_coordinate_val(
4574                 __isl_keep isl_point *pnt,
4575                 enum isl_dim_type type, int pos);
4576         __isl_give isl_point *isl_point_set_coordinate(
4577                 __isl_take isl_point *pnt,
4578                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
4579         __isl_give isl_point *isl_point_set_coordinate_val(
4580                 __isl_take isl_point *pnt,
4581                 enum isl_dim_type type, int pos,
4582                 __isl_take isl_val *v);
4583
4584         __isl_give isl_point *isl_point_add_ui(
4585                 __isl_take isl_point *pnt,
4586                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
4587         __isl_give isl_point *isl_point_sub_ui(
4588                 __isl_take isl_point *pnt,
4589                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
4590
4591 Other properties can be obtained using
4592
4593         isl_ctx *isl_point_get_ctx(__isl_keep isl_point *pnt);
4594
4595 Points can be copied or freed using
4596
4597         __isl_give isl_point *isl_point_copy(
4598                 __isl_keep isl_point *pnt);
4599         void isl_point_free(__isl_take isl_point *pnt);
4600
4601 A singleton set can be created from a point using
4602
4603         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_point(
4604                 __isl_take isl_point *pnt);
4605         __isl_give isl_set *isl_set_from_point(
4606                 __isl_take isl_point *pnt);
4607
4608 and a box can be created from two opposite extremal points using
4609
4610         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_box_from_points(
4611                 __isl_take isl_point *pnt1,
4612                 __isl_take isl_point *pnt2);
4613         __isl_give isl_set *isl_set_box_from_points(
4614                 __isl_take isl_point *pnt1,
4615                 __isl_take isl_point *pnt2);
4616
4617 All elements of a B<bounded> (union) set can be enumerated using
4618 the following functions.
4619
4620         int isl_set_foreach_point(__isl_keep isl_set *set,
4621                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
4622                 void *user);
4623         int isl_union_set_foreach_point(__isl_keep isl_union_set *uset,
4624                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
4625                 void *user);
4626
4627 The function C<fn> is called for each integer point in
4628 C<set> with as second argument the last argument of
4629 the C<isl_set_foreach_point> call.  The function C<fn>
4630 should return C<0> on success and C<-1> on failure.
4631 In the latter case, C<isl_set_foreach_point> will stop
4632 enumerating and return C<-1> as well.
4633 If the enumeration is performed successfully and to completion,
4634 then C<isl_set_foreach_point> returns C<0>.
4635
4636 To obtain a single point of a (basic) set, use
4637
4638         __isl_give isl_point *isl_basic_set_sample_point(
4639                 __isl_take isl_basic_set *bset);
4640         __isl_give isl_point *isl_set_sample_point(
4641                 __isl_take isl_set *set);
4642
4643 If C<set> does not contain any (integer) points, then the
4644 resulting point will be ``void'', a property that can be
4645 tested using
4646
4647         int isl_point_is_void(__isl_keep isl_point *pnt);
4648
4649 =head2 Piecewise Quasipolynomials
4650
4651 A piecewise quasipolynomial is a particular kind of function that maps
4652 a parametric point to a rational value.
4653 More specifically, a quasipolynomial is a polynomial expression in greatest
4654 integer parts of affine expressions of parameters and variables.
4655 A piecewise quasipolynomial is a subdivision of a given parametric
4656 domain into disjoint cells with a quasipolynomial associated to
4657 each cell.  The value of the piecewise quasipolynomial at a given
4658 point is the value of the quasipolynomial associated to the cell
4659 that contains the point.  Outside of the union of cells,
4660 the value is assumed to be zero.
4661 For example, the piecewise quasipolynomial
4662
4663         [n] -> { [x] -> ((1 + n) - x) : x <= n and x >= 0 }
4664
4665 maps C<x> to C<1 + n - x> for values of C<x> between C<0> and C<n>.
4666 A given piecewise quasipolynomial has a fixed domain dimension.
4667 Union piecewise quasipolynomials are used to contain piecewise quasipolynomials
4668 defined over different domains.
4669 Piecewise quasipolynomials are mainly used by the C<barvinok>
4670 library for representing the number of elements in a parametric set or map.
4671 For example, the piecewise quasipolynomial above represents
4672 the number of points in the map
4673
4674         [n] -> { [x] -> [y] : x,y >= 0 and 0 <= x + y <= n }
4675
4676 =head3 Input and Output
4677
4678 Piecewise quasipolynomials can be read from input using
4679
4680         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
4681         isl_union_pw_qpolynomial_read_from_str(
4682                 isl_ctx *ctx, const char *str);
4683
4684 Quasipolynomials and piecewise quasipolynomials can be printed
4685 using the following functions.
4686
4687         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_qpolynomial(
4688                 __isl_take isl_printer *p,
4689                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
4690
4691         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial(
4692                 __isl_take isl_printer *p,
4693                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4694
4695         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial(
4696                 __isl_take isl_printer *p,
4697                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4698
4699 The output format of the printer
4700 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
4701 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial>, only C<ISL_FORMAT_ISL>
4702 is supported.
4703 In case of printing in C<ISL_FORMAT_C>, the user may want
4704 to set the names of all dimensions
4705
4706         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_set_dim_name(
4707                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4708                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
4709                 const char *s);
4710         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
4711         isl_pw_qpolynomial_set_dim_name(
4712                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4713                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
4714                 const char *s);
4715
4716 =head3 Creating New (Piecewise) Quasipolynomials
4717
4718 Some simple quasipolynomials can be created using the following functions.
4719 More complicated quasipolynomials can be created by applying
4720 operations such as addition and multiplication
4721 on the resulting quasipolynomials
4722
4723         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_zero_on_domain(
4724                 __isl_take isl_space *domain);
4725         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_one_on_domain(
4726                 __isl_take isl_space *domain);
4727         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_infty_on_domain(
4728                 __isl_take isl_space *domain);
4729         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neginfty_on_domain(
4730                 __isl_take isl_space *domain);
4731         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_nan_on_domain(
4732                 __isl_take isl_space *domain);
4733         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_rat_cst_on_domain(
4734                 __isl_take isl_space *domain,
4735                 const isl_int n, const isl_int d);
4736         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_val_on_domain(
4737                 __isl_take isl_space *domain,
4738                 __isl_take isl_val *val);
4739         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_var_on_domain(
4740                 __isl_take isl_space *domain,
4741                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
4742         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_from_aff(
4743                 __isl_take isl_aff *aff);
4744
4745 Note that the space in which a quasipolynomial lives is a map space
4746 with a one-dimensional range.  The C<domain> argument in some of
4747 the functions above corresponds to the domain of this map space.
4748
4749 The zero piecewise quasipolynomial or a piecewise quasipolynomial
4750 with a single cell can be created using the following functions.
4751 Multiple of these single cell piecewise quasipolynomials can
4752 be combined to create more complicated piecewise quasipolynomials.
4753
4754         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_zero(
4755                 __isl_take isl_space *space);
4756         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_alloc(
4757                 __isl_take isl_set *set,
4758                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
4759         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_from_qpolynomial(
4760                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
4761         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_from_pw_aff(
4762                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
4763
4764         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_zero(
4765                 __isl_take isl_space *space);
4766         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_from_pw_qpolynomial(
4767                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4768         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add_pw_qpolynomial(
4769                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4770                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4771
4772 Quasipolynomials can be copied and freed again using the following
4773 functions.
4774
4775         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_copy(
4776                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
4777         void *isl_qpolynomial_free(__isl_take isl_qpolynomial *qp);
4778
4779         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_copy(
4780                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4781         void *isl_pw_qpolynomial_free(
4782                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4783
4784         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_copy(
4785                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4786         void *isl_union_pw_qpolynomial_free(
4787                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4788
4789 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials
4790
4791 To iterate over all piecewise quasipolynomials in a union
4792 piecewise quasipolynomial, use the following function
4793
4794         int isl_union_pw_qpolynomial_foreach_pw_qpolynomial(
4795                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4796                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, void *user),
4797                 void *user);
4798
4799 To extract the piecewise quasipolynomial in a given space from a union, use
4800
4801         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
4802         isl_union_pw_qpolynomial_extract_pw_qpolynomial(
4803                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4804                 __isl_take isl_space *space);
4805
4806 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial,
4807 use either of the following two functions
4808
4809         int isl_pw_qpolynomial_foreach_piece(
4810                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4811                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4812                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4813                           void *user), void *user);
4814         int isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece(
4815                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4816                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4817                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4818                           void *user), void *user);
4819
4820 As usual, the function C<fn> should return C<0> on success
4821 and C<-1> on failure.  The difference between
4822 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_piece> and
4823 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> is that
4824 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> will first
4825 compute unique representations for all existentially quantified
4826 variables and then turn these existentially quantified variables
4827 into extra set variables, adapting the associated quasipolynomial
4828 accordingly.  This means that the C<set> passed to C<fn>
4829 will not have any existentially quantified variables, but that
4830 the dimensions of the sets may be different for different
4831 invocations of C<fn>.
4832
4833 The constant term of a quasipolynomial can be extracted using
4834
4835         __isl_give isl_val *isl_qpolynomial_get_constant_val(
4836                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
4837
4838 To iterate over all terms in a quasipolynomial,
4839 use
4840
4841         int isl_qpolynomial_foreach_term(
4842                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp,
4843                 int (*fn)(__isl_take isl_term *term,
4844                           void *user), void *user);
4845
4846 The terms themselves can be inspected and freed using
4847 these functions
4848
4849         unsigned isl_term_dim(__isl_keep isl_term *term,
4850                 enum isl_dim_type type);
4851         void isl_term_get_num(__isl_keep isl_term *term,
4852                 isl_int *n);
4853         void isl_term_get_den(__isl_keep isl_term *term,
4854                 isl_int *d);
4855         __isl_give isl_val *isl_term_get_coefficient_val(
4856                 __isl_keep isl_term *term);
4857         int isl_term_get_exp(__isl_keep isl_term *term,
4858                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
4859         __isl_give isl_aff *isl_term_get_div(
4860                 __isl_keep isl_term *term, unsigned pos);
4861         void isl_term_free(__isl_take isl_term *term);
4862
4863 Each term is a product of parameters, set variables and
4864 integer divisions.  The function C<isl_term_get_exp>
4865 returns the exponent of a given dimensions in the given term.
4866 The C<isl_int>s in the arguments of C<isl_term_get_num>
4867 and C<isl_term_get_den> need to have been initialized
4868 using C<isl_int_init> before calling these functions.
4869
4870 =head3 Properties of (Piecewise) Quasipolynomials
4871
4872 To check whether a quasipolynomial is actually a constant,
4873 use the following function.
4874
4875         int isl_qpolynomial_is_cst(__isl_keep isl_qpolynomial *qp,
4876                 isl_int *n, isl_int *d);
4877
4878 If C<qp> is a constant and if C<n> and C<d> are not C<NULL>
4879 then the numerator and denominator of the constant
4880 are returned in C<*n> and C<*d>, respectively.
4881
4882 To check whether two union piecewise quasipolynomials are
4883 obviously equal, use
4884
4885         int isl_union_pw_qpolynomial_plain_is_equal(
4886                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
4887                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
4888
4889 =head3 Operations on (Piecewise) Quasipolynomials
4890
4891         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_scale(
4892                 __isl_take isl_qpolynomial *qp, isl_int v);
4893         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_scale_val(
4894                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4895                 __isl_take isl_val *v);
4896         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neg(
4897                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
4898         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_add(
4899                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
4900                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
4901         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_sub(
4902                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
4903                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
4904         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_mul(
4905                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
4906                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
4907         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_pow(
4908                 __isl_take isl_qpolynomial *qp, unsigned exponent);
4909
4910         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_fix_val(
4911                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4912                 enum isl_dim_type type, unsigned n,
4913                 __isl_take isl_val *v);
4914         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
4915         isl_pw_qpolynomial_scale_val(
4916                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4917                 __isl_take isl_val *v);
4918         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add(
4919                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
4920                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
4921         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_sub(
4922                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
4923                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
4924         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add_disjoint(
4925                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
4926                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
4927         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_neg(
4928                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4929         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_mul(
4930                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
4931                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
4932         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_pow(
4933                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, unsigned exponent);
4934
4935         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
4936         isl_union_pw_qpolynomial_scale_val(
4937                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4938                 __isl_take isl_val *v);
4939         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add(
4940                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
4941                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
4942         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_sub(
4943                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
4944                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
4945         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_mul(
4946                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
4947                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
4948
4949         __isl_give isl_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_eval(
4950                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4951                 __isl_take isl_point *pnt);
4952
4953         __isl_give isl_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_eval(
4954                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4955                 __isl_take isl_point *pnt);
4956
4957         __isl_give isl_set *isl_pw_qpolynomial_domain(
4958                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4959         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_intersect_domain(
4960                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwpq,
4961                 __isl_take isl_set *set);
4962         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_intersect_params(
4963                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwpq,
4964                 __isl_take isl_set *set);
4965
4966         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_domain(
4967                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4968         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_intersect_domain(
4969                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwpq,
4970                 __isl_take isl_union_set *uset);
4971         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
4972         isl_union_pw_qpolynomial_intersect_params(
4973                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwpq,
4974                 __isl_take isl_set *set);
4975
4976         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_align_params(
4977                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4978                 __isl_take isl_space *model);
4979
4980         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_project_domain_on_params(
4981                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
4982         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_project_domain_on_params(
4983                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4984
4985         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_coalesce(
4986                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4987
4988         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_gist_params(
4989                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4990                 __isl_take isl_set *context);
4991         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_gist(
4992                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4993                 __isl_take isl_set *context);
4994
4995         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_gist_params(
4996                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4997                 __isl_take isl_set *context);
4998         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_gist(
4999                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
5000                 __isl_take isl_set *context);
5001
5002         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
5003         isl_union_pw_qpolynomial_gist_params(
5004                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
5005                 __isl_take isl_set *context);
5006         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_gist(
5007                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
5008                 __isl_take isl_union_set *context);
5009
5010 The gist operation applies the gist operation to each of
5011 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial.
5012 The context is also exploited
5013 to simplify the quasipolynomials associated to each cell.
5014
5015         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_to_polynomial(
5016                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, int sign);
5017         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
5018         isl_union_pw_qpolynomial_to_polynomial(
5019                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp, int sign);
5020
5021 Approximate each quasipolynomial by a polynomial.  If C<sign> is positive,
5022 the polynomial will be an overapproximation.  If C<sign> is negative,
5023 it will be an underapproximation.  If C<sign> is zero, the approximation
5024 will lie somewhere in between.
5025
5026 =head2 Bounds on Piecewise Quasipolynomials and Piecewise Quasipolynomial Reductions
5027
5028 A piecewise quasipolynomial reduction is a piecewise
5029 reduction (or fold) of quasipolynomials.
5030 In particular, the reduction can be maximum or a minimum.
5031 The objects are mainly used to represent the result of
5032 an upper or lower bound on a quasipolynomial over its domain,
5033 i.e., as the result of the following function.
5034
5035         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_bound(
5036                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
5037                 enum isl_fold type, int *tight);
5038
5039         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_bound(
5040                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
5041                 enum isl_fold type, int *tight);
5042
5043 The C<type> argument may be either C<isl_fold_min> or C<isl_fold_max>.
5044 If C<tight> is not C<NULL>, then C<*tight> is set to C<1>
5045 is the returned bound is known be tight, i.e., for each value
5046 of the parameters there is at least
5047 one element in the domain that reaches the bound.
5048 If the domain of C<pwqp> is not wrapping, then the bound is computed
5049 over all elements in that domain and the result has a purely parametric
5050 domain.  If the domain of C<pwqp> is wrapping, then the bound is
5051 computed over the range of the wrapped relation.  The domain of the
5052 wrapped relation becomes the domain of the result.
5053
5054 A (piecewise) quasipolynomial reduction can be copied or freed using the
5055 following functions.
5056
5057         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_copy(
5058                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold);
5059         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_copy(
5060                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
5061         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_copy(
5062                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
5063         void isl_qpolynomial_fold_free(
5064                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold);
5065         void *isl_pw_qpolynomial_fold_free(
5066                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
5067         void *isl_union_pw_qpolynomial_fold_free(
5068                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
5069
5070 =head3 Printing Piecewise Quasipolynomial Reductions
5071
5072 Piecewise quasipolynomial reductions can be printed
5073 using the following function.
5074
5075         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold(
5076                 __isl_take isl_printer *p,
5077                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
5078         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold(
5079                 __isl_take isl_printer *p,
5080                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
5081
5082 For C<isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold>,
5083 output format of the printer
5084 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
5085 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold>,
5086 output format of the printer
5087 needs to be set to C<ISL_FORMAT_ISL>.
5088 In case of printing in C<ISL_FORMAT_C>, the user may want
5089 to set the names of all dimensions
5090
5091         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
5092         isl_pw_qpolynomial_fold_set_dim_name(
5093                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5094                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
5095                 const char *s);
5096
5097 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomial Reductions
5098
5099 To iterate over all piecewise quasipolynomial reductions in a union
5100 piecewise quasipolynomial reduction, use the following function
5101
5102         int isl_union_pw_qpolynomial_fold_foreach_pw_qpolynomial_fold(
5103                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5104                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5105                             void *user), void *user);
5106
5107 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial reduction,
5108 use either of the following two functions
5109
5110         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_piece(
5111                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5112                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
5113                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
5114                           void *user), void *user);
5115         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_lifted_piece(
5116                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5117                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
5118                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
5119                           void *user), void *user);
5120
5121 See L<Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials> for an explanation
5122 of the difference between these two functions.
5123
5124 To iterate over all quasipolynomials in a reduction, use
5125
5126         int isl_qpolynomial_fold_foreach_qpolynomial(
5127                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold,
5128                 int (*fn)(__isl_take isl_qpolynomial *qp,
5129                           void *user), void *user);
5130
5131 =head3 Properties of Piecewise Quasipolynomial Reductions
5132
5133 To check whether two union piecewise quasipolynomial reductions are
5134 obviously equal, use
5135
5136         int isl_union_pw_qpolynomial_fold_plain_is_equal(
5137                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf1,
5138                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf2);
5139
5140 =head3 Operations on Piecewise Quasipolynomial Reductions
5141
5142         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_scale(
5143                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold, isl_int v);
5144         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_scale_val(
5145                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
5146                 __isl_take isl_val *v);
5147         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
5148         isl_pw_qpolynomial_fold_scale_val(
5149                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5150                 __isl_take isl_val *v);
5151         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
5152         isl_union_pw_qpolynomial_fold_scale_val(
5153                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5154                 __isl_take isl_val *v);
5155
5156         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_add(
5157                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf1,
5158                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf2);
5159
5160         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_fold(
5161                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf1,
5162                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf2);
5163
5164         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_fold(
5165                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf1,
5166                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf2);
5167
5168         __isl_give isl_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_fold_eval(
5169                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5170                 __isl_take isl_point *pnt);
5171
5172         __isl_give isl_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_fold_eval(
5173                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5174                 __isl_take isl_point *pnt);
5175
5176         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
5177         isl_pw_qpolynomial_fold_intersect_params(
5178                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5179                 __isl_take isl_set *set);
5180
5181         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_fold_domain(
5182                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
5183         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_intersect_domain(
5184                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5185                 __isl_take isl_union_set *uset);
5186         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
5187         isl_union_pw_qpolynomial_fold_intersect_params(
5188                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5189                 __isl_take isl_set *set);
5190
5191         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_project_domain_on_params(
5192                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
5193
5194         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
5195                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
5196
5197         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
5198                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
5199
5200         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_gist_params(
5201                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
5202                 __isl_take isl_set *context);
5203         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_gist(
5204                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
5205                 __isl_take isl_set *context);
5206
5207         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_gist(
5208                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5209                 __isl_take isl_set *context);
5210         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_gist_params(
5211                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5212                 __isl_take isl_set *context);
5213
5214         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_gist(
5215                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5216                 __isl_take isl_union_set *context);
5217         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
5218         isl_union_pw_qpolynomial_fold_gist_params(
5219                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5220                 __isl_take isl_set *context);
5221
5222 The gist operation applies the gist operation to each of
5223 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial reduction.
5224 In future, the operation will also exploit the context
5225 to simplify the quasipolynomial reductions associated to each cell.
5226
5227         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
5228         isl_set_apply_pw_qpolynomial_fold(
5229                 __isl_take isl_set *set,
5230                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5231                 int *tight);
5232         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
5233         isl_map_apply_pw_qpolynomial_fold(
5234                 __isl_take isl_map *map,
5235                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5236                 int *tight);
5237         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
5238         isl_union_set_apply_union_pw_qpolynomial_fold(
5239                 __isl_take isl_union_set *uset,
5240                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5241                 int *tight);
5242         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
5243         isl_union_map_apply_union_pw_qpolynomial_fold(
5244                 __isl_take isl_union_map *umap,
5245                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5246                 int *tight);
5247
5248 The functions taking a map
5249 compose the given map with the given piecewise quasipolynomial reduction.
5250 That is, compute a bound (of the same type as C<pwf> or C<upwf> itself)
5251 over all elements in the intersection of the range of the map
5252 and the domain of the piecewise quasipolynomial reduction
5253 as a function of an element in the domain of the map.
5254 The functions taking a set compute a bound over all elements in the
5255 intersection of the set and the domain of the
5256 piecewise quasipolynomial reduction.
5257
5258 =head2 Parametric Vertex Enumeration
5259
5260 The parametric vertex enumeration described in this section
5261 is mainly intended to be used internally and by the C<barvinok>
5262 library.
5263
5264         #include <isl/vertices.h>
5265         __isl_give isl_vertices *isl_basic_set_compute_vertices(
5266                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
5267
5268 The function C<isl_basic_set_compute_vertices> performs the
5269 actual computation of the parametric vertices and the chamber
5270 decomposition and store the result in an C<isl_vertices> object.
5271 This information can be queried by either iterating over all
5272 the vertices or iterating over all the chambers or cells
5273 and then iterating over all vertices that are active on the chamber.
5274
5275         int isl_vertices_foreach_vertex(
5276                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
5277                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
5278                 void *user);
5279
5280         int isl_vertices_foreach_cell(
5281                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
5282                 int (*fn)(__isl_take isl_cell *cell, void *user),
5283                 void *user);
5284         int isl_cell_foreach_vertex(__isl_keep isl_cell *cell,
5285                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
5286                 void *user);
5287
5288 Other operations that can be performed on an C<isl_vertices> object are
5289 the following.
5290
5291         isl_ctx *isl_vertices_get_ctx(
5292                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
5293         int isl_vertices_get_n_vertices(
5294                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
5295         void isl_vertices_free(__isl_take isl_vertices *vertices);
5296
5297 Vertices can be inspected and destroyed using the following functions.
5298
5299         isl_ctx *isl_vertex_get_ctx(__isl_keep isl_vertex *vertex);
5300         int isl_vertex_get_id(__isl_keep isl_vertex *vertex);
5301         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_domain(
5302                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
5303         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_expr(
5304                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
5305         void isl_vertex_free(__isl_take isl_vertex *vertex);
5306
5307 C<isl_vertex_get_expr> returns a singleton parametric set describing
5308 the vertex, while C<isl_vertex_get_domain> returns the activity domain
5309 of the vertex.
5310 Note that C<isl_vertex_get_domain> and C<isl_vertex_get_expr> return
5311 B<rational> basic sets, so they should mainly be used for inspection
5312 and should not be mixed with integer sets.
5313
5314 Chambers can be inspected and destroyed using the following functions.
5315
5316         isl_ctx *isl_cell_get_ctx(__isl_keep isl_cell *cell);
5317         __isl_give isl_basic_set *isl_cell_get_domain(
5318                 __isl_keep isl_cell *cell);
5319         void isl_cell_free(__isl_take isl_cell *cell);
5320
5321 =head1 Polyhedral Compilation Library
5322
5323 This section collects functionality in C<isl> that has been specifically
5324 designed for use during polyhedral compilation.
5325
5326 =head2 Dependence Analysis
5327
5328 C<isl> contains specialized functionality for performing
5329 array dataflow analysis.  That is, given a I<sink> access relation
5330 and a collection of possible I<source> access relations,
5331 C<isl> can compute relations that describe
5332 for each iteration of the sink access, which iteration
5333 of which of the source access relations was the last
5334 to access the same data element before the given iteration
5335 of the sink access.
5336 The resulting dependence relations map source iterations
5337 to the corresponding sink iterations.
5338 To compute standard flow dependences, the sink should be
5339 a read, while the sources should be writes.
5340 If any of the source accesses are marked as being I<may>
5341 accesses, then there will be a dependence from the last
5342 I<must> access B<and> from any I<may> access that follows
5343 this last I<must> access.
5344 In particular, if I<all> sources are I<may> accesses,
5345 then memory based dependence analysis is performed.
5346 If, on the other hand, all sources are I<must> accesses,
5347 then value based dependence analysis is performed.
5348
5349         #include <isl/flow.h>
5350
5351         typedef int (*isl_access_level_before)(void *first, void *second);
5352
5353         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_alloc(
5354                 __isl_take isl_map *sink,
5355                 void *sink_user, isl_access_level_before fn,
5356                 int max_source);
5357         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_add_source(
5358                 __isl_take isl_access_info *acc,
5359                 __isl_take isl_map *source, int must,
5360                 void *source_user);
5361         void *isl_access_info_free(__isl_take isl_access_info *acc);
5362
5363         __isl_give isl_flow *isl_access_info_compute_flow(
5364                 __isl_take isl_access_info *acc);
5365
5366         int isl_flow_foreach(__isl_keep isl_flow *deps,
5367                 int (*fn)(__isl_take isl_map *dep, int must,
5368                           void *dep_user, void *user),
5369                 void *user);
5370         __isl_give isl_map *isl_flow_get_no_source(
5371                 __isl_keep isl_flow *deps, int must);
5372         void isl_flow_free(__isl_take isl_flow *deps);
5373
5374 The function C<isl_access_info_compute_flow> performs the actual
5375 dependence analysis.  The other functions are used to construct
5376 the input for this function or to read off the output.
5377
5378 The input is collected in an C<isl_access_info>, which can
5379 be created through a call to C<isl_access_info_alloc>.
5380 The arguments to this functions are the sink access relation
5381 C<sink>, a token C<sink_user> used to identify the sink
5382 access to the user, a callback function for specifying the
5383 relative order of source and sink accesses, and the number
5384 of source access relations that will be added.
5385 The callback function has type C<int (*)(void *first, void *second)>.
5386 The function is called with two user supplied tokens identifying
5387 either a source or the sink and it should return the shared nesting
5388 level and the relative order of the two accesses.
5389 In particular, let I<n> be the number of loops shared by
5390 the two accesses.  If C<first> precedes C<second> textually,
5391 then the function should return I<2 * n + 1>; otherwise,
5392 it should return I<2 * n>.
5393 The sources can be added to the C<isl_access_info> by performing
5394 (at most) C<max_source> calls to C<isl_access_info_add_source>.
5395 C<must> indicates whether the source is a I<must> access
5396 or a I<may> access.  Note that a multi-valued access relation
5397 should only be marked I<must> if every iteration in the domain
5398 of the relation accesses I<all> elements in its image.
5399 The C<source_user> token is again used to identify
5400 the source access.  The range of the source access relation
5401 C<source> should have the same dimension as the range
5402 of the sink access relation.
5403 The C<isl_access_info_free> function should usually not be
5404 called explicitly, because it is called implicitly by
5405 C<isl_access_info_compute_flow>.
5406
5407 The result of the dependence analysis is collected in an
5408 C<isl_flow>.  There may be elements of
5409 the sink access for which no preceding source access could be
5410 found or for which all preceding sources are I<may> accesses.
5411 The relations containing these elements can be obtained through
5412 calls to C<isl_flow_get_no_source>, the first with C<must> set
5413 and the second with C<must> unset.
5414 In the case of standard flow dependence analysis,
5415 with the sink a read and the sources I<must> writes,
5416 the first relation corresponds to the reads from uninitialized
5417 array elements and the second relation is empty.
5418 The actual flow dependences can be extracted using
5419 C<isl_flow_foreach>.  This function will call the user-specified
5420 callback function C<fn> for each B<non-empty> dependence between
5421 a source and the sink.  The callback function is called
5422 with four arguments, the actual flow dependence relation
5423 mapping source iterations to sink iterations, a boolean that
5424 indicates whether it is a I<must> or I<may> dependence, a token
5425 identifying the source and an additional C<void *> with value
5426 equal to the third argument of the C<isl_flow_foreach> call.
5427 A dependence is marked I<must> if it originates from a I<must>
5428 source and if it is not followed by any I<may> sources.
5429
5430 After finishing with an C<isl_flow>, the user should call
5431 C<isl_flow_free> to free all associated memory.
5432
5433 A higher-level interface to dependence analysis is provided
5434 by the following function.
5435
5436         #include <isl/flow.h>
5437
5438         int isl_union_map_compute_flow(__isl_take isl_union_map *sink,
5439                 __isl_take isl_union_map *must_source,
5440                 __isl_take isl_union_map *may_source,
5441                 __isl_take isl_union_map *schedule,
5442                 __isl_give isl_union_map **must_dep,
5443                 __isl_give isl_union_map **may_dep,
5444                 __isl_give isl_union_map **must_no_source,
5445                 __isl_give isl_union_map **may_no_source);
5446
5447 The arrays are identified by the tuple names of the ranges
5448 of the accesses.  The iteration domains by the tuple names
5449 of the domains of the accesses and of the schedule.
5450 The relative order of the iteration domains is given by the
5451 schedule.  The relations returned through C<must_no_source>
5452 and C<may_no_source> are subsets of C<sink>.
5453 Any of C<must_dep>, C<may_dep>, C<must_no_source>
5454 or C<may_no_source> may be C<NULL>, but a C<NULL> value for
5455 any of the other arguments is treated as an error.
5456
5457 =head3 Interaction with Dependence Analysis
5458
5459 During the dependence analysis, we frequently need to perform
5460 the following operation.  Given a relation between sink iterations
5461 and potential source iterations from a particular source domain,
5462 what is the last potential source iteration corresponding to each
5463 sink iteration.  It can sometimes be convenient to adjust
5464 the set of potential source iterations before or after each such operation.
5465 The prototypical example is fuzzy array dataflow analysis,
5466 where we need to analyze if, based on data-dependent constraints,
5467 the sink iteration can ever be executed without one or more of
5468 the corresponding potential source iterations being executed.
5469 If so, we can introduce extra parameters and select an unknown
5470 but fixed source iteration from the potential source iterations.
5471 To be able to perform such manipulations, C<isl> provides the following
5472 function.
5473
5474         #include <isl/flow.h>
5475
5476         typedef __isl_give isl_restriction *(*isl_access_restrict)(
5477                 __isl_keep isl_map *source_map,
5478                 __isl_keep isl_set *sink, void *source_user,
5479                 void *user);
5480         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_set_restrict(
5481                 __isl_take isl_access_info *acc,
5482                 isl_access_restrict fn, void *user);
5483
5484 The function C<isl_access_info_set_restrict> should be called
5485 before calling C<isl_access_info_compute_flow> and registers a callback function
5486 that will be called any time C<isl> is about to compute the last
5487 potential source.  The first argument is the (reverse) proto-dependence,
5488 mapping sink iterations to potential source iterations.
5489 The second argument represents the sink iterations for which
5490 we want to compute the last source iteration.
5491 The third argument is the token corresponding to the source
5492 and the final argument is the token passed to C<isl_access_info_set_restrict>.
5493 The callback is expected to return a restriction on either the input or
5494 the output of the operation computing the last potential source.
5495 If the input needs to be restricted then restrictions are needed
5496 for both the source and the sink iterations.  The sink iterations
5497 and the potential source iterations will be intersected with these sets.
5498 If the output needs to be restricted then only a restriction on the source
5499 iterations is required.
5500 If any error occurs, the callback should return C<NULL>.
5501 An C<isl_restriction> object can be created, freed and inspected
5502 using the following functions.
5503
5504         #include <isl/flow.h>
5505
5506         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_input(
5507                 __isl_take isl_set *source_restr,
5508                 __isl_take isl_set *sink_restr);
5509         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_output(
5510                 __isl_take isl_set *source_restr);
5511         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_none(
5512                 __isl_take isl_map *source_map);
5513         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_empty(
5514                 __isl_take isl_map *source_map);
5515         void *isl_restriction_free(
5516                 __isl_take isl_restriction *restr);
5517         isl_ctx *isl_restriction_get_ctx(
5518                 __isl_keep isl_restriction *restr);
5519
5520 C<isl_restriction_none> and C<isl_restriction_empty> are special
5521 cases of C<isl_restriction_input>.  C<isl_restriction_none>
5522 is essentially equivalent to
5523
5524         isl_restriction_input(isl_set_universe(
5525             isl_space_range(isl_map_get_space(source_map))),
5526                             isl_set_universe(
5527             isl_space_domain(isl_map_get_space(source_map))));
5528
5529 whereas C<isl_restriction_empty> is essentially equivalent to
5530
5531         isl_restriction_input(isl_set_empty(
5532             isl_space_range(isl_map_get_space(source_map))),
5533                             isl_set_universe(
5534             isl_space_domain(isl_map_get_space(source_map))));
5535
5536 =head2 Scheduling
5537
5538 B<The functionality described in this section is fairly new
5539 and may be subject to change.>
5540
5541 The following function can be used to compute a schedule
5542 for a union of domains.
5543 By default, the algorithm used to construct the schedule is similar
5544 to that of C<Pluto>.
5545 Alternatively, Feautrier's multi-dimensional scheduling algorithm can
5546 be selected.
5547 The generated schedule respects all C<validity> dependences.
5548 That is, all dependence distances over these dependences in the
5549 scheduled space are lexicographically positive.
5550 The default algorithm tries to minimize the dependence distances over
5551 C<proximity> dependences.
5552 Moreover, it tries to obtain sequences (bands) of schedule dimensions
5553 for groups of domains where the dependence distances have only
5554 non-negative values.
5555 When using Feautrier's algorithm, the C<proximity> dependence
5556 distances are only minimized during the extension to a
5557 full-dimensional schedule.
5558
5559         #include <isl/schedule.h>
5560         __isl_give isl_schedule *isl_union_set_compute_schedule(
5561                 __isl_take isl_union_set *domain,
5562                 __isl_take isl_union_map *validity,
5563                 __isl_take isl_union_map *proximity);
5564         void *isl_schedule_free(__isl_take isl_schedule *sched);
5565
5566 A mapping from the domains to the scheduled space can be obtained
5567 from an C<isl_schedule> using the following function.
5568
5569         __isl_give isl_union_map *isl_schedule_get_map(
5570                 __isl_keep isl_schedule *sched);
5571
5572 A representation of the schedule can be printed using
5573          
5574         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_schedule(
5575                 __isl_take isl_printer *p,
5576                 __isl_keep isl_schedule *schedule);
5577
5578 A representation of the schedule as a forest of bands can be obtained
5579 using the following function.
5580
5581         __isl_give isl_band_list *isl_schedule_get_band_forest(
5582                 __isl_keep isl_schedule *schedule);
5583
5584 The individual bands can be visited in depth-first post-order
5585 using the following function.
5586
5587         #include <isl/schedule.h>
5588         int isl_schedule_foreach_band(
5589                 __isl_keep isl_schedule *sched,
5590                 int (*fn)(__isl_keep isl_band *band, void *user),
5591                 void *user);
5592
5593 The list can be manipulated as explained in L<"Lists">.
5594 The bands inside the list can be copied and freed using the following
5595 functions.
5596
5597         #include <isl/band.h>
5598         __isl_give isl_band *isl_band_copy(
5599                 __isl_keep isl_band *band);
5600         void *isl_band_free(__isl_take isl_band *band);
5601
5602 Each band contains zero or more scheduling dimensions.
5603 These are referred to as the members of the band.
5604 The section of the schedule that corresponds to the band is
5605 referred to as the partial schedule of the band.
5606 For those nodes that participate in a band, the outer scheduling
5607 dimensions form the prefix schedule, while the inner scheduling
5608 dimensions form the suffix schedule.
5609 That is, if we take a cut of the band forest, then the union of
5610 the concatenations of the prefix, partial and suffix schedules of
5611 each band in the cut is equal to the entire schedule (modulo
5612 some possible padding at the end with zero scheduling dimensions).
5613 The properties of a band can be inspected using the following functions.
5614
5615         #include <isl/band.h>
5616         isl_ctx *isl_band_get_ctx(__isl_keep isl_band *band);
5617
5618         int isl_band_has_children(__isl_keep isl_band *band);
5619         __isl_give isl_band_list *isl_band_get_children(
5620                 __isl_keep isl_band *band);
5621
5622         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_prefix_schedule(
5623                 __isl_keep isl_band *band);
5624         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_partial_schedule(
5625                 __isl_keep isl_band *band);
5626         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_suffix_schedule(
5627                 __isl_keep isl_band *band);
5628
5629         int isl_band_n_member(__isl_keep isl_band *band);
5630         int isl_band_member_is_zero_distance(
5631                 __isl_keep isl_band *band, int pos);
5632
5633         int isl_band_list_foreach_band(
5634                 __isl_keep isl_band_list *list,
5635                 int (*fn)(__isl_keep isl_band *band, void *user),
5636                 void *user);
5637
5638 Note that a scheduling dimension is considered to be ``zero
5639 distance'' if it does not carry any proximity dependences
5640 within its band.
5641 That is, if the dependence distances of the proximity
5642 dependences are all zero in that direction (for fixed
5643 iterations of outer bands).
5644 Like C<isl_schedule_foreach_band>,
5645 the function C<isl_band_list_foreach_band> calls C<fn> on the bands
5646 in depth-first post-order.
5647
5648 A band can be tiled using the following function.
5649
5650         #include <isl/band.h>
5651         int isl_band_tile(__isl_keep isl_band *band,
5652                 __isl_take isl_vec *sizes);
5653
5654         int isl_options_set_tile_scale_tile_loops(isl_ctx *ctx,
5655                 int val);
5656         int isl_options_get_tile_scale_tile_loops(isl_ctx *ctx);
5657         int isl_options_set_tile_shift_point_loops(isl_ctx *ctx,
5658                 int val);
5659         int isl_options_get_tile_shift_point_loops(isl_ctx *ctx);
5660
5661 The C<isl_band_tile> function tiles the band using the given tile sizes
5662 inside its schedule.
5663 A new child band is created to represent the point loops and it is
5664 inserted between the modified band and its children.
5665 The C<tile_scale_tile_loops> option specifies whether the tile
5666 loops iterators should be scaled by the tile sizes.
5667 If the C<tile_shift_point_loops> option is set, then the point loops
5668 are shifted to start at zero.
5669
5670 A band can be split into two nested bands using the following function.
5671
5672         int isl_band_split(__isl_keep isl_band *band, int pos);
5673
5674 The resulting outer band contains the first C<pos> dimensions of C<band>
5675 while the inner band contains the remaining dimensions.
5676
5677 A representation of the band can be printed using
5678
5679         #include <isl/band.h>
5680         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_band(
5681                 __isl_take isl_printer *p,
5682                 __isl_keep isl_band *band);
5683
5684 =head3 Options
5685
5686         #include <isl/schedule.h>
5687         int isl_options_set_schedule_max_coefficient(
5688                 isl_ctx *ctx, int val);
5689         int isl_options_get_schedule_max_coefficient(
5690                 isl_ctx *ctx);
5691         int isl_options_set_schedule_max_constant_term(
5692                 isl_ctx *ctx, int val);
5693         int isl_options_get_schedule_max_constant_term(
5694                 isl_ctx *ctx);
5695         int isl_options_set_schedule_fuse(isl_ctx *ctx, int val);
5696         int isl_options_get_schedule_fuse(isl_ctx *ctx);
5697         int isl_options_set_schedule_maximize_band_depth(
5698                 isl_ctx *ctx, int val);
5699         int isl_options_get_schedule_maximize_band_depth(
5700                 isl_ctx *ctx);
5701         int isl_options_set_schedule_outer_zero_distance(
5702                 isl_ctx *ctx, int val);
5703         int isl_options_get_schedule_outer_zero_distance(
5704                 isl_ctx *ctx);
5705         int isl_options_set_schedule_split_scaled(
5706                 isl_ctx *ctx, int val);
5707         int isl_options_get_schedule_split_scaled(
5708                 isl_ctx *ctx);
5709         int isl_options_set_schedule_algorithm(
5710                 isl_ctx *ctx, int val);
5711         int isl_options_get_schedule_algorithm(
5712                 isl_ctx *ctx);
5713         int isl_options_set_schedule_separate_components(
5714                 isl_ctx *ctx, int val);
5715         int isl_options_get_schedule_separate_components(
5716                 isl_ctx *ctx);
5717
5718 =over
5719
5720 =item * schedule_max_coefficient
5721
5722 This option enforces that the coefficients for variable and parameter
5723 dimensions in the calculated schedule are not larger than the specified value.
5724 This option can significantly increase the speed of the scheduling calculation
5725 and may also prevent fusing of unrelated dimensions. A value of -1 means that
5726 this option does not introduce bounds on the variable or parameter
5727 coefficients.
5728
5729 =item * schedule_max_constant_term
5730
5731 This option enforces that the constant coefficients in the calculated schedule
5732 are not larger than the maximal constant term. This option can significantly
5733 increase the speed of the scheduling calculation and may also prevent fusing of
5734 unrelated dimensions. A value of -1 means that this option does not introduce
5735 bounds on the constant coefficients.
5736
5737 =item * schedule_fuse
5738
5739 This option controls the level of fusion.
5740 If this option is set to C<ISL_SCHEDULE_FUSE_MIN>, then loops in the
5741 resulting schedule will be distributed as much as possible.
5742 If this option is set to C<ISL_SCHEDULE_FUSE_MAX>, then C<isl> will
5743 try to fuse loops in the resulting schedule.
5744
5745 =item * schedule_maximize_band_depth
5746
5747 If this option is set, we do not split bands at the point
5748 where we detect splitting is necessary. Instead, we
5749 backtrack and split bands as early as possible. This
5750 reduces the number of splits and maximizes the width of
5751 the bands. Wider bands give more possibilities for tiling.
5752 Note that if the C<schedule_fuse> option is set to C<ISL_SCHEDULE_FUSE_MIN>,
5753 then bands will be split as early as possible, even if there is no need.
5754 The C<schedule_maximize_band_depth> option therefore has no effect in this case.
5755
5756 =item * schedule_outer_zero_distance
5757
5758 If this option is set, then we try to construct schedules
5759 where the outermost scheduling dimension in each band
5760 results in a zero dependence distance over the proximity
5761 dependences.
5762
5763 =item * schedule_split_scaled
5764
5765 If this option is set, then we try to construct schedules in which the
5766 constant term is split off from the linear part if the linear parts of
5767 the scheduling rows for all nodes in the graphs have a common non-trivial
5768 divisor.
5769 The constant term is then placed in a separate band and the linear
5770 part is reduced.
5771
5772 =item * schedule_algorithm
5773
5774 Selects the scheduling algorithm to be used.
5775 Available scheduling algorithms are C<ISL_SCHEDULE_ALGORITHM_ISL>
5776 and C<ISL_SCHEDULE_ALGORITHM_FEAUTRIER>.
5777
5778 =item * schedule_separate_components
5779
5780 If at any point the dependence graph contains any (weakly connected) components,
5781 then these components are scheduled separately.
5782 If this option is not set, then some iterations of the domains
5783 in these components may be scheduled together.
5784 If this option is set, then the components are given consecutive
5785 schedules.
5786
5787 =back
5788
5789 =head2 AST Generation
5790
5791 This section describes the C<isl> functionality for generating
5792 ASTs that visit all the elements
5793 in a domain in an order specified by a schedule.
5794 In particular, given a C<isl_union_map>, an AST is generated
5795 that visits all the elements in the domain of the C<isl_union_map>
5796 according to the lexicographic order of the corresponding image
5797 element(s).  If the range of the C<isl_union_map> consists of
5798 elements in more than one space, then each of these spaces is handled
5799 separately in an arbitrary order.
5800 It should be noted that the image elements only specify the I<order>
5801 in which the corresponding domain elements should be visited.
5802 No direct relation between the image elements and the loop iterators
5803 in the generated AST should be assumed.
5804
5805 Each AST is generated within a build.  The initial build
5806 simply specifies the constraints on the parameters (if any)
5807 and can be created, inspected, copied and freed using the following functions.
5808
5809         #include <isl/ast_build.h>
5810         __isl_give isl_ast_build *isl_ast_build_from_context(
5811                 __isl_take isl_set *set);
5812         isl_ctx *isl_ast_build_get_ctx(
5813                 __isl_keep isl_ast_build *build);
5814         __isl_give isl_ast_build *isl_ast_build_copy(
5815                 __isl_keep isl_ast_build *build);
5816         void *isl_ast_build_free(
5817                 __isl_take isl_ast_build *build);
5818
5819 The C<set> argument is usually a parameter set with zero or more parameters.
5820 More C<isl_ast_build> functions are described in L</"Nested AST Generation">
5821 and L</"Fine-grained Control over AST Generation">.
5822 Finally, the AST itself can be constructed using the following
5823 function.
5824
5825         #include <isl/ast_build.h>
5826         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_build_ast_from_schedule(
5827                 __isl_keep isl_ast_build *build,
5828                 __isl_take isl_union_map *schedule);
5829
5830 =head3 Inspecting the AST
5831
5832 The basic properties of an AST node can be obtained as follows.
5833
5834         #include <isl/ast.h>
5835         isl_ctx *isl_ast_node_get_ctx(
5836                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5837         enum isl_ast_node_type isl_ast_node_get_type(
5838                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5839
5840 The type of an AST node is one of
5841 C<isl_ast_node_for>,
5842 C<isl_ast_node_if>,
5843 C<isl_ast_node_block> or
5844 C<isl_ast_node_user>.
5845 An C<isl_ast_node_for> represents a for node.
5846 An C<isl_ast_node_if> represents an if node.
5847 An C<isl_ast_node_block> represents a compound node.
5848 An C<isl_ast_node_user> represents an expression statement.
5849 An expression statement typically corresponds to a domain element, i.e.,
5850 one of the elements that is visited by the AST.
5851
5852 Each type of node has its own additional properties.
5853
5854         #include <isl/ast.h>
5855         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_for_get_iterator(
5856                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5857         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_for_get_init(
5858                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5859         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_for_get_cond(
5860                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5861         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_for_get_inc(
5862                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5863         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_for_get_body(
5864                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5865         int isl_ast_node_for_is_degenerate(
5866                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5867
5868 An C<isl_ast_for> is considered degenerate if it is known to execute
5869 exactly once.
5870
5871         #include <isl/ast.h>
5872         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_if_get_cond(
5873                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5874         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_if_get_then(
5875                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5876         int isl_ast_node_if_has_else(
5877                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5878         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_if_get_else(
5879                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5880
5881         __isl_give isl_ast_node_list *
5882         isl_ast_node_block_get_children(
5883                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5884
5885         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_user_get_expr(
5886                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5887
5888 Each of the returned C<isl_ast_expr>s can in turn be inspected using
5889 the following functions.
5890
5891         #include <isl/ast.h>
5892         isl_ctx *isl_ast_expr_get_ctx(
5893                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5894         enum isl_ast_expr_type isl_ast_expr_get_type(
5895                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5896
5897 The type of an AST expression is one of
5898 C<isl_ast_expr_op>,
5899 C<isl_ast_expr_id> or
5900 C<isl_ast_expr_int>.
5901 An C<isl_ast_expr_op> represents the result of an operation.
5902 An C<isl_ast_expr_id> represents an identifier.
5903 An C<isl_ast_expr_int> represents an integer value.
5904
5905 Each type of expression has its own additional properties.
5906
5907         #include <isl/ast.h>
5908         enum isl_ast_op_type isl_ast_expr_get_op_type(
5909                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5910         int isl_ast_expr_get_op_n_arg(__isl_keep isl_ast_expr *expr);
5911         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_get_op_arg(
5912                 __isl_keep isl_ast_expr *expr, int pos);
5913         int isl_ast_node_foreach_ast_op_type(
5914                 __isl_keep isl_ast_node *node,
5915                 int (*fn)(enum isl_ast_op_type type, void *user),
5916                 void *user);
5917
5918 C<isl_ast_expr_get_op_type> returns the type of the operation
5919 performed.  C<isl_ast_expr_get_op_n_arg> returns the number of
5920 arguments.  C<isl_ast_expr_get_op_arg> returns the specified
5921 argument.
5922 C<isl_ast_node_foreach_ast_op_type> calls C<fn> for each distinct
5923 C<isl_ast_op_type> that appears in C<node>.
5924 The operation type is one of the following.
5925
5926 =over
5927
5928 =item C<isl_ast_op_and>
5929
5930 Logical I<and> of two arguments.
5931 Both arguments can be evaluated.
5932
5933 =item C<isl_ast_op_and_then>
5934
5935 Logical I<and> of two arguments.
5936 The second argument can only be evaluated if the first evaluates to true.
5937
5938 =item C<isl_ast_op_or>
5939
5940 Logical I<or> of two arguments.
5941 Both arguments can be evaluated.
5942
5943 =item C<isl_ast_op_or_else>
5944
5945 Logical I<or> of two arguments.
5946 The second argument can only be evaluated if the first evaluates to false.
5947
5948 =item C<isl_ast_op_max>
5949
5950 Maximum of two or more arguments.
5951
5952 =item C<isl_ast_op_min>
5953
5954 Minimum of two or more arguments.
5955
5956 =item C<isl_ast_op_minus>
5957
5958 Change sign.
5959
5960 =item C<isl_ast_op_add>
5961
5962 Sum of two arguments.
5963
5964 =item C<isl_ast_op_sub>
5965
5966 Difference of two arguments.
5967
5968 =item C<isl_ast_op_mul>
5969
5970 Product of two arguments.
5971
5972 =item C<isl_ast_op_div>
5973
5974 Exact division.  That is, the result is known to be an integer.
5975
5976 =item C<isl_ast_op_fdiv_q>
5977
5978 Result of integer division, rounded towards negative
5979 infinity.
5980
5981 =item C<isl_ast_op_pdiv_q>
5982
5983 Result of integer division, where dividend is known to be non-negative.
5984
5985 =item C<isl_ast_op_pdiv_r>
5986
5987 Remainder of integer division, where dividend is known to be non-negative.
5988
5989 =item C<isl_ast_op_cond>
5990
5991 Conditional operator defined on three arguments.
5992 If the first argument evaluates to true, then the result
5993 is equal to the second argument.  Otherwise, the result
5994 is equal to the third argument.
5995 The second and third argument may only be evaluated if
5996 the first argument evaluates to true and false, respectively.
5997 Corresponds to C<a ? b : c> in C.
5998
5999 =item C<isl_ast_op_select>
6000
6001 Conditional operator defined on three arguments.
6002 If the first argument evaluates to true, then the result
6003 is equal to the second argument.  Otherwise, the result
6004 is equal to the third argument.
6005 The second and third argument may be evaluated independently
6006 of the value of the first argument.
6007 Corresponds to C<a * b + (1 - a) * c> in C.
6008
6009 =item C<isl_ast_op_eq>
6010
6011 Equality relation.
6012
6013 =item C<isl_ast_op_le>
6014
6015 Less than or equal relation.
6016
6017 =item C<isl_ast_op_lt>
6018
6019 Less than relation.
6020
6021 =item C<isl_ast_op_ge>
6022
6023 Greater than or equal relation.
6024
6025 =item C<isl_ast_op_gt>
6026
6027 Greater than relation.
6028
6029 =item C<isl_ast_op_call>
6030
6031 A function call.
6032 The number of arguments of the C<isl_ast_expr> is one more than
6033 the number of arguments in the function call, the first argument
6034 representing the function being called.
6035
6036 =back
6037
6038         #include <isl/ast.h>
6039         __isl_give isl_id *isl_ast_expr_get_id(
6040                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
6041
6042 Return the identifier represented by the AST expression.
6043
6044         #include <isl/ast.h>
6045         int isl_ast_expr_get_int(__isl_keep isl_ast_expr *expr,
6046                 isl_int *v);
6047         __isl_give isl_val *isl_ast_expr_get_val(
6048                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
6049
6050 Return the integer represented by the AST expression.
6051 Note that the integer is returned by C<isl_ast_expr_get_int>
6052 through the C<v> argument.
6053 The return value of this function itself indicates whether the
6054 operation was performed successfully.
6055
6056 =head3 Manipulating and printing the AST
6057
6058 AST nodes can be copied and freed using the following functions.
6059
6060         #include <isl/ast.h>
6061         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_copy(
6062                 __isl_keep isl_ast_node *node);
6063         void *isl_ast_node_free(__isl_take isl_ast_node *node);
6064
6065 AST expressions can be copied and freed using the following functions.
6066
6067         #include <isl/ast.h>
6068         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_copy(
6069                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
6070         void *isl_ast_expr_free(__isl_take isl_ast_expr *expr);
6071
6072 New AST expressions can be created either directly or within
6073 the context of an C<isl_ast_build>.
6074
6075         #include <isl/ast.h>
6076         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_from_val(
6077                 __isl_take isl_val *v);
6078         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_from_id(
6079                 __isl_take isl_id *id);
6080         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_neg(
6081                 __isl_take isl_ast_expr *expr);
6082         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_add(
6083                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
6084                 __isl_take isl_ast_expr *expr2);
6085         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_sub(
6086                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
6087                 __isl_take isl_ast_expr *expr2);
6088         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_mul(
6089                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
6090                 __isl_take isl_ast_expr *expr2);
6091         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_div(
6092                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
6093                 __isl_take isl_ast_expr *expr2);
6094         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_and(
6095                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
6096                 __isl_take isl_ast_expr *expr2)
6097         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_or(
6098                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
6099                 __isl_take isl_ast_expr *expr2)
6100
6101         #include <isl/ast_build.h>
6102         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_build_expr_from_pw_aff(
6103                 __isl_keep isl_ast_build *build,
6104                 __isl_take isl_pw_aff *pa);
6105         __isl_give isl_ast_expr *
6106         isl_ast_build_call_from_pw_multi_aff(
6107                 __isl_keep isl_ast_build *build,
6108                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
6109
6110 The domains of C<pa> and C<pma> should correspond
6111 to the schedule space of C<build>.
6112 The tuple id of C<pma> is used as the function being called.
6113
6114 User specified data can be attached to an C<isl_ast_node> and obtained
6115 from the same C<isl_ast_node> using the following functions.
6116
6117         #include <isl/ast.h>
6118         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_set_annotation(
6119                 __isl_take isl_ast_node *node,
6120                 __isl_take isl_id *annotation);
6121         __isl_give isl_id *isl_ast_node_get_annotation(
6122                 __isl_keep isl_ast_node *node);
6123
6124 Basic printing can be performed using the following functions.
6125
6126         #include <isl/ast.h>
6127         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_ast_expr(
6128                 __isl_take isl_printer *p,
6129                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
6130         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_ast_node(
6131                 __isl_take isl_printer *p,
6132                 __isl_keep isl_ast_node *node);
6133
6134 More advanced printing can be performed using the following functions.
6135
6136         #include <isl/ast.h>
6137         __isl_give isl_printer *isl_ast_op_type_print_macro(
6138                 enum isl_ast_op_type type,
6139                 __isl_take isl_printer *p);
6140         __isl_give isl_printer *isl_ast_node_print_macros(
6141                 __isl_keep isl_ast_node *node,
6142                 __isl_take isl_printer *p);
6143         __isl_give isl_printer *isl_ast_node_print(
6144                 __isl_keep isl_ast_node *node,
6145                 __isl_take isl_printer *p,
6146                 __isl_take isl_ast_print_options *options);
6147         __isl_give isl_printer *isl_ast_node_for_print(
6148                 __isl_keep isl_ast_node *node,
6149                 __isl_take isl_printer *p,
6150                 __isl_take isl_ast_print_options *options);
6151         __isl_give isl_printer *isl_ast_node_if_print(
6152                 __isl_keep isl_ast_node *node,
6153                 __isl_take isl_printer *p,
6154                 __isl_take isl_ast_print_options *options);
6155
6156 While printing an C<isl_ast_node> in C<ISL_FORMAT_C>,
6157 C<isl> may print out an AST that makes use of macros such
6158 as C<floord>, C<min> and C<max>.
6159 C<isl_ast_op_type_print_macro> prints out the macro
6160 corresponding to a specific C<isl_ast_op_type>.
6161 C<isl_ast_node_print_macros> scans the C<isl_ast_node>
6162 for expressions where these macros would be used and prints
6163 out the required macro definitions.
6164 Essentially, C<isl_ast_node_print_macros> calls
6165 C<isl_ast_node_foreach_ast_op_type> with C<isl_ast_op_type_print_macro>
6166 as function argument.
6167 C<isl_ast_node_print>, C<isl_ast_node_for_print> and
6168 C<isl_ast_node_if_print> print an C<isl_ast_node>
6169 in C<ISL_FORMAT_C>, but allow for some extra control
6170 through an C<isl_ast_print_options> object.
6171 This object can be created using the following functions.
6172
6173         #include <isl/ast.h>
6174         __isl_give isl_ast_print_options *
6175         isl_ast_print_options_alloc(isl_ctx *ctx);
6176         __isl_give isl_ast_print_options *
6177         isl_ast_print_options_copy(
6178                 __isl_keep isl_ast_print_options *options);
6179         void *isl_ast_print_options_free(
6180                 __isl_take isl_ast_print_options *options);
6181
6182         __isl_give isl_ast_print_options *
6183         isl_ast_print_options_set_print_user(
6184                 __isl_take isl_ast_print_options *options,
6185                 __isl_give isl_printer *(*print_user)(
6186                         __isl_take isl_printer *p,
6187                         __isl_take isl_ast_print_options *options,
6188                         __isl_keep isl_ast_node *node, void *user),
6189                 void *user);
6190         __isl_give isl_ast_print_options *
6191         isl_ast_print_options_set_print_for(
6192                 __isl_take isl_ast_print_options *options,
6193                 __isl_give isl_printer *(*print_for)(
6194                         __isl_take isl_printer *p,
6195                         __isl_take isl_ast_print_options *options,
6196                         __isl_keep isl_ast_node *node, void *user),
6197                 void *user);
6198
6199 The callback set by C<isl_ast_print_options_set_print_user>
6200 is called whenever a node of type C<isl_ast_node_user> needs to
6201 be printed.
6202 The callback set by C<isl_ast_print_options_set_print_for>
6203 is called whenever a node of type C<isl_ast_node_for> needs to
6204 be printed.
6205 Note that C<isl_ast_node_for_print> will I<not> call the
6206 callback set by C<isl_ast_print_options_set_print_for> on the node
6207 on which C<isl_ast_node_for_print> is called, but only on nested
6208 nodes of type C<isl_ast_node_for>.  It is therefore safe to
6209 call C<isl_ast_node_for_print> from within the callback set by
6210 C<isl_ast_print_options_set_print_for>.
6211
6212 The following option determines the type to be used for iterators
6213 while printing the AST.
6214
6215         int isl_options_set_ast_iterator_type(
6216                 isl_ctx *ctx, const char *val);
6217         const char *isl_options_get_ast_iterator_type(
6218                 isl_ctx *ctx);
6219
6220 =head3 Options
6221
6222         #include <isl/ast_build.h>
6223         int isl_options_set_ast_build_atomic_upper_bound(
6224                 isl_ctx *ctx, int val);
6225         int isl_options_get_ast_build_atomic_upper_bound(
6226                 isl_ctx *ctx);
6227         int isl_options_set_ast_build_prefer_pdiv(isl_ctx *ctx,
6228                 int val);
6229         int isl_options_get_ast_build_prefer_pdiv(isl_ctx *ctx);
6230         int isl_options_set_ast_build_exploit_nested_bounds(
6231                 isl_ctx *ctx, int val);
6232         int isl_options_get_ast_build_exploit_nested_bounds(
6233                 isl_ctx *ctx);
6234         int isl_options_set_ast_build_group_coscheduled(
6235                 isl_ctx *ctx, int val);
6236         int isl_options_get_ast_build_group_coscheduled(
6237                 isl_ctx *ctx);
6238         int isl_options_set_ast_build_scale_strides(
6239                 isl_ctx *ctx, int val);
6240         int isl_options_get_ast_build_scale_strides(
6241                 isl_ctx *ctx);
6242         int isl_options_set_ast_build_allow_else(isl_ctx *ctx,
6243                 int val);
6244         int isl_options_get_ast_build_allow_else(isl_ctx *ctx);
6245         int isl_options_set_ast_build_allow_or(isl_ctx *ctx,
6246                 int val);
6247         int isl_options_get_ast_build_allow_or(isl_ctx *ctx);
6248
6249 =over
6250
6251 =item * ast_build_atomic_upper_bound
6252
6253 Generate loop upper bounds that consist of the current loop iterator,
6254 an operator and an expression not involving the iterator.
6255 If this option is not set, then the current loop iterator may appear
6256 several times in the upper bound.
6257 For example, when this option is turned off, AST generation
6258 for the schedule
6259
6260         [n] -> { A[i] -> [i] : 0 <= i <= 100, n }
6261
6262 produces
6263
6264         for (int c0 = 0; c0 <= 100 && n >= c0; c0 += 1)
6265           A(c0);
6266
6267 When the option is turned on, the following AST is generated
6268
6269         for (int c0 = 0; c0 <= min(100, n); c0 += 1)
6270           A(c0);
6271
6272 =item * ast_build_prefer_pdiv
6273
6274 If this option is turned off, then the AST generation will
6275 produce ASTs that may only contain C<isl_ast_op_fdiv_q>
6276 operators, but no C<isl_ast_op_pdiv_q> or
6277 C<isl_ast_op_pdiv_r> operators.
6278 If this options is turned on, then C<isl> will try to convert
6279 some of the C<isl_ast_op_fdiv_q> operators to (expressions containing)
6280 C<isl_ast_op_pdiv_q> or C<isl_ast_op_pdiv_r> operators.
6281
6282 =item * ast_build_exploit_nested_bounds
6283
6284 Simplify conditions based on bounds of nested for loops.
6285 In particular, remove conditions that are implied by the fact
6286 that one or more nested loops have at least one iteration,
6287 meaning that the upper bound is at least as large as the lower bound.
6288 For example, when this option is turned off, AST generation
6289 for the schedule
6290
6291         [N,M] -> { A[i,j] -> [i,j] : 0 <= i <= N and
6292                                         0 <= j <= M }
6293
6294 produces
6295
6296         if (M >= 0)
6297           for (int c0 = 0; c0 <= N; c0 += 1)
6298             for (int c1 = 0; c1 <= M; c1 += 1)
6299               A(c0, c1);
6300
6301 When the option is turned on, the following AST is generated
6302
6303         for (int c0 = 0; c0 <= N; c0 += 1)
6304           for (int c1 = 0; c1 <= M; c1 += 1)
6305             A(c0, c1);
6306
6307 =item * ast_build_group_coscheduled
6308
6309 If two domain elements are assigned the same schedule point, then
6310 they may be executed in any order and they may even appear in different
6311 loops.  If this options is set, then the AST generator will make
6312 sure that coscheduled domain elements do not appear in separate parts
6313 of the AST.  This is useful in case of nested AST generation
6314 if the outer AST generation is given only part of a schedule
6315 and the inner AST generation should handle the domains that are
6316 coscheduled by this initial part of the schedule together.
6317 For example if an AST is generated for a schedule
6318
6319         { A[i] -> [0]; B[i] -> [0] }
6320
6321 then the C<isl_ast_build_set_create_leaf> callback described
6322 below may get called twice, once for each domain.
6323 Setting this option ensures that the callback is only called once
6324 on both domains together.
6325
6326 =item * ast_build_separation_bounds
6327
6328 This option specifies which bounds to use during separation.
6329 If this option is set to C<ISL_AST_BUILD_SEPARATION_BOUNDS_IMPLICIT>
6330 then all (possibly implicit) bounds on the current dimension will
6331 be used during separation.
6332 If this option is set to C<ISL_AST_BUILD_SEPARATION_BOUNDS_EXPLICIT>
6333 then only those bounds that are explicitly available will
6334 be used during separation.
6335
6336 =item * ast_build_scale_strides
6337
6338 This option specifies whether the AST generator is allowed
6339 to scale down iterators of strided loops.
6340
6341 =item * ast_build_allow_else
6342
6343 This option specifies whether the AST generator is allowed
6344 to construct if statements with else branches.
6345
6346 =item * ast_build_allow_or
6347
6348 This option specifies whether the AST generator is allowed
6349 to construct if conditions with disjunctions.
6350
6351 =back
6352
6353 =head3 Fine-grained Control over AST Generation
6354
6355 Besides specifying the constraints on the parameters,
6356 an C<isl_ast_build> object can be used to control
6357 various aspects of the AST generation process.
6358 The most prominent way of control is through ``options'',
6359 which can be set using the following function.
6360
6361         #include <isl/ast_build.h>
6362         __isl_give isl_ast_build *
6363         isl_ast_build_set_options(
6364                 __isl_take isl_ast_build *control,
6365                 __isl_take isl_union_map *options);
6366
6367 The options are encoded in an <isl_union_map>.
6368 The domain of this union relation refers to the schedule domain,
6369 i.e., the range of the schedule passed to C<isl_ast_build_ast_from_schedule>.
6370 In the case of nested AST generation (see L</"Nested AST Generation">),
6371 the domain of C<options> should refer to the extra piece of the schedule.
6372 That is, it should be equal to the range of the wrapped relation in the
6373 range of the schedule.
6374 The range of the options can consist of elements in one or more spaces,
6375 the names of which determine the effect of the option.
6376 The values of the range typically also refer to the schedule dimension
6377 to which the option applies.  In case of nested AST generation
6378 (see L</"Nested AST Generation">), these values refer to the position
6379 of the schedule dimension within the innermost AST generation.
6380 The constraints on the domain elements of
6381 the option should only refer to this dimension and earlier dimensions.
6382 We consider the following spaces.
6383
6384 =over
6385
6386 =item C<separation_class>
6387
6388 This space is a wrapped relation between two one dimensional spaces.
6389 The input space represents the schedule dimension to which the option
6390 applies and the output space represents the separation class.
6391 While constructing a loop corresponding to the specified schedule
6392 dimension(s), the AST generator will try to generate separate loops
6393 for domain elements that are assigned different classes.
6394 If only some of the elements are assigned a class, then those elements
6395 that are not assigned any class will be treated as belonging to a class
6396 that is separate from the explicitly assigned classes.
6397 The typical use case for this option is to separate full tiles from
6398 partial tiles.
6399 The other options, described below, are applied after the separation
6400 into classes.
6401
6402 As an example, consider the separation into full and partial tiles
6403 of a tiling of a triangular domain.
6404 Take, for example, the domain
6405
6406         { A[i,j] : 0 <= i,j and i + j <= 100 }
6407
6408 and a tiling into tiles of 10 by 10.  The input to the AST generator
6409 is then the schedule
6410
6411         { A[i,j] -> [([i/10]),[j/10],i,j] : 0 <= i,j and
6412                                                 i + j <= 100 }
6413
6414 Without any options, the following AST is generated
6415
6416         for (int c0 = 0; c0 <= 10; c0 += 1)
6417           for (int c1 = 0; c1 <= -c0 + 10; c1 += 1)
6418             for (int c2 = 10 * c0;
6419                  c2 <= min(-10 * c1 + 100, 10 * c0 + 9);
6420                  c2 += 1)
6421               for (int c3 = 10 * c1;
6422                    c3 <= min(10 * c1 + 9, -c2 + 100);
6423                    c3 += 1)
6424                 A(c2, c3);
6425
6426 Separation into full and partial tiles can be obtained by assigning
6427 a class, say C<0>, to the full tiles.  The full tiles are represented by those
6428 values of the first and second schedule dimensions for which there are
6429 values of the third and fourth dimensions to cover an entire tile.
6430 That is, we need to specify the following option
6431
6432         { [a,b,c,d] -> separation_class[[0]->[0]] :
6433                 exists b': 0 <= 10a,10b' and
6434                            10a+9+10b'+9 <= 100;
6435           [a,b,c,d] -> separation_class[[1]->[0]] :
6436                 0 <= 10a,10b and 10a+9+10b+9 <= 100 }
6437
6438 which simplifies to
6439
6440         { [a, b, c, d] -> separation_class[[1] -> [0]] :
6441                 a >= 0 and b >= 0 and b <= 8 - a;
6442           [a, b, c, d] -> separation_class[[0] -> [0]] :
6443                 a >= 0 and a <= 8 }
6444
6445 With this option, the generated AST is as follows
6446
6447         {
6448           for (int c0 = 0; c0 <= 8; c0 += 1) {
6449             for (int c1 = 0; c1 <= -c0 + 8; c1 += 1)
6450               for (int c2 = 10 * c0;
6451                    c2 <= 10 * c0 + 9; c2 += 1)
6452                 for (int c3 = 10 * c1;
6453                      c3 <= 10 * c1 + 9; c3 += 1)
6454                   A(c2, c3);
6455             for (int c1 = -c0 + 9; c1 <= -c0 + 10; c1 += 1)
6456               for (int c2 = 10 * c0;
6457                    c2 <= min(-10 * c1 + 100, 10 * c0 + 9);
6458                    c2 += 1)
6459                 for (int c3 = 10 * c1;
6460                      c3 <= min(-c2 + 100, 10 * c1 + 9);
6461                      c3 += 1)
6462                   A(c2, c3);
6463           }
6464           for (int c0 = 9; c0 <= 10; c0 += 1)
6465             for (int c1 = 0; c1 <= -c0 + 10; c1 += 1)
6466               for (int c2 = 10 * c0;
6467                    c2 <= min(-10 * c1 + 100, 10 * c0 + 9);
6468                    c2 += 1)
6469                 for (int c3 = 10 * c1;
6470                      c3 <= min(10 * c1 + 9, -c2 + 100);
6471                      c3 += 1)
6472                   A(c2, c3);
6473         }
6474
6475 =item C<separate>
6476
6477 This is a single-dimensional space representing the schedule dimension(s)
6478 to which ``separation'' should be applied.  Separation tries to split
6479 a loop into several pieces if this can avoid the generation of guards
6480 inside the loop.
6481 See also the C<atomic> option.
6482
6483 =item C<atomic>
6484
6485 This is a single-dimensional space representing the schedule dimension(s)
6486 for which the domains should be considered ``atomic''.  That is, the
6487 AST generator will make sure that any given domain space will only appear
6488 in a single loop at the specified level.
6489
6490 Consider the following schedule
6491
6492         { a[i] -> [i] : 0 <= i < 10;
6493           b[i] -> [i+1] : 0 <= i < 10 }
6494
6495 If the following option is specified
6496
6497         { [i] -> separate[x] }
6498
6499 then the following AST will be generated
6500
6501         {
6502           a(0);
6503           for (int c0 = 1; c0 <= 9; c0 += 1) {
6504             a(c0);
6505             b(c0 - 1);
6506           }
6507           b(9);
6508         }
6509
6510 If, on the other hand, the following option is specified
6511
6512         { [i] -> atomic[x] }
6513
6514 then the following AST will be generated
6515
6516         for (int c0 = 0; c0 <= 10; c0 += 1) {
6517           if (c0 <= 9)
6518             a(c0);
6519           if (c0 >= 1)
6520             b(c0 - 1);
6521         }
6522
6523 If neither C<atomic> nor C<separate> is specified, then the AST generator
6524 may produce either of these two results or some intermediate form.
6525
6526 =item C<unroll>
6527
6528 This is a single-dimensional space representing the schedule dimension(s)
6529 that should be I<completely> unrolled.
6530 To obtain a partial unrolling, the user should apply an additional
6531 strip-mining to the schedule and fully unroll the inner loop.
6532
6533 =back
6534
6535 Additional control is available through the following functions.
6536
6537         #include <isl/ast_build.h>
6538         __isl_give isl_ast_build *
6539         isl_ast_build_set_iterators(
6540                 __isl_take isl_ast_build *control,
6541                 __isl_take isl_id_list *iterators);
6542
6543 The function C<isl_ast_build_set_iterators> allows the user to
6544 specify a list of iterator C<isl_id>s to be used as iterators.
6545 If the input schedule is injective, then
6546 the number of elements in this list should be as large as the dimension
6547 of the schedule space, but no direct correspondence should be assumed
6548 between dimensions and elements.
6549 If the input schedule is not injective, then an additional number
6550 of C<isl_id>s equal to the largest dimension of the input domains
6551 may be required.
6552 If the number of provided C<isl_id>s is insufficient, then additional
6553 names are automatically generated.
6554
6555         #include <isl/ast_build.h>
6556         __isl_give isl_ast_build *
6557         isl_ast_build_set_create_leaf(
6558                 __isl_take isl_ast_build *control,
6559                 __isl_give isl_ast_node *(*fn)(
6560                         __isl_take isl_ast_build *build,
6561                         void *user), void *user);
6562
6563 The
6564 C<isl_ast_build_set_create_leaf> function allows for the
6565 specification of a callback that should be called whenever the AST
6566 generator arrives at an element of the schedule domain.
6567 The callback should return an AST node that should be inserted
6568 at the corresponding position of the AST.  The default action (when
6569 the callback is not set) is to continue generating parts of the AST to scan
6570 all the domain elements associated to the schedule domain element
6571 and to insert user nodes, ``calling'' the domain element, for each of them.
6572 The C<build> argument contains the current state of the C<isl_ast_build>.
6573 To ease nested AST generation (see L</"Nested AST Generation">),
6574 all control information that is
6575 specific to the current AST generation such as the options and
6576 the callbacks has been removed from this C<isl_ast_build>.
6577 The callback would typically return the result of a nested
6578 AST generation or a
6579 user defined node created using the following function.
6580
6581         #include <isl/ast.h>
6582         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_alloc_user(
6583                 __isl_take isl_ast_expr *expr);
6584
6585         #include <isl/ast_build.h>
6586         __isl_give isl_ast_build *
6587         isl_ast_build_set_at_each_domain(
6588                 __isl_take isl_ast_build *build,
6589                 __isl_give isl_ast_node *(*fn)(
6590                         __isl_take isl_ast_node *node,
6591                         __isl_keep isl_ast_build *build,
6592                         void *user), void *user);
6593         __isl_give isl_ast_build *
6594         isl_ast_build_set_before_each_for(
6595                 __isl_take isl_ast_build *build,
6596                 __isl_give isl_id *(*fn)(
6597                         __isl_keep isl_ast_build *build,
6598                         void *user), void *user);
6599         __isl_give isl_ast_build *
6600         isl_ast_build_set_after_each_for(
6601                 __isl_take isl_ast_build *build,
6602                 __isl_give isl_ast_node *(*fn)(
6603                         __isl_take isl_ast_node *node,
6604                         __isl_keep isl_ast_build *build,
6605                         void *user), void *user);
6606
6607 The callback set by C<isl_ast_build_set_at_each_domain> will
6608 be called for each domain AST node.
6609 The callbacks set by C<isl_ast_build_set_before_each_for>
6610 and C<isl_ast_build_set_after_each_for> will be called
6611 for each for AST node.  The first will be called in depth-first
6612 pre-order, while the second will be called in depth-first post-order.
6613 Since C<isl_ast_build_set_before_each_for> is called before the for
6614 node is actually constructed, it is only passed an C<isl_ast_build>.
6615 The returned C<isl_id> will be added as an annotation (using
6616 C<isl_ast_node_set_annotation>) to the constructed for node.
6617 In particular, if the user has also specified an C<after_each_for>
6618 callback, then the annotation can be retrieved from the node passed to
6619 that callback using C<isl_ast_node_get_annotation>.
6620 All callbacks should C<NULL> on failure.
6621 The given C<isl_ast_build> can be used to create new
6622 C<isl_ast_expr> objects using C<isl_ast_build_expr_from_pw_aff>
6623 or C<isl_ast_build_call_from_pw_multi_aff>.
6624
6625 =head3 Nested AST Generation
6626
6627 C<isl> allows the user to create an AST within the context
6628 of another AST.  These nested ASTs are created using the
6629 same C<isl_ast_build_ast_from_schedule> function that is used to create the
6630 outer AST.  The C<build> argument should be an C<isl_ast_build>
6631 passed to a callback set by
6632 C<isl_ast_build_set_create_leaf>.
6633 The space of the range of the C<schedule> argument should refer
6634 to this build.  In particular, the space should be a wrapped
6635 relation and the domain of this wrapped relation should be the
6636 same as that of the range of the schedule returned by
6637 C<isl_ast_build_get_schedule> below.
6638 In practice, the new schedule is typically
6639 created by calling C<isl_union_map_range_product> on the old schedule
6640 and some extra piece of the schedule.
6641 The space of the schedule domain is also available from
6642 the C<isl_ast_build>.
6643
6644         #include <isl/ast_build.h>
6645         __isl_give isl_union_map *isl_ast_build_get_schedule(
6646                 __isl_keep isl_ast_build *build);
6647         __isl_give isl_space *isl_ast_build_get_schedule_space(
6648                 __isl_keep isl_ast_build *build);
6649         __isl_give isl_ast_build *isl_ast_build_restrict(
6650                 __isl_take isl_ast_build *build,
6651                 __isl_take isl_set *set);
6652
6653 The C<isl_ast_build_get_schedule> function returns a (partial)
6654 schedule for the domains elements for which part of the AST still needs to
6655 be generated in the current build.
6656 In particular, the domain elements are mapped to those iterations of the loops
6657 enclosing the current point of the AST generation inside which
6658 the domain elements are executed.
6659 No direct correspondence between
6660 the input schedule and this schedule should be assumed.
6661 The space obtained from C<isl_ast_build_get_schedule_space> can be used
6662 to create a set for C<isl_ast_build_restrict> to intersect
6663 with the current build.  In particular, the set passed to
6664 C<isl_ast_build_restrict> can have additional parameters.
6665 The ids of the set dimensions in the space returned by
6666 C<isl_ast_build_get_schedule_space> correspond to the
6667 iterators of the already generated loops.
6668 The user should not rely on the ids of the output dimensions
6669 of the relations in the union relation returned by
6670 C<isl_ast_build_get_schedule> having any particular value.
6671
6672 =head1 Applications
6673
6674 Although C<isl> is mainly meant to be used as a library,
6675 it also contains some basic applications that use some
6676 of the functionality of C<isl>.
6677 The input may be specified in either the L<isl format>
6678 or the L<PolyLib format>.
6679
6680 =head2 C<isl_polyhedron_sample>
6681
6682 C<isl_polyhedron_sample> takes a polyhedron as input and prints
6683 an integer element of the polyhedron, if there is any.
6684 The first column in the output is the denominator and is always
6685 equal to 1.  If the polyhedron contains no integer points,
6686 then a vector of length zero is printed.
6687
6688 =head2 C<isl_pip>
6689
6690 C<isl_pip> takes the same input as the C<example> program
6691 from the C<piplib> distribution, i.e., a set of constraints
6692 on the parameters, a line containing only -1 and finally a set
6693 of constraints on a parametric polyhedron.
6694 The coefficients of the parameters appear in the last columns
6695 (but before the final constant column).
6696 The output is the lexicographic minimum of the parametric polyhedron.
6697 As C<isl> currently does not have its own output format, the output
6698 is just a dump of the internal state.
6699
6700 =head2 C<isl_polyhedron_minimize>
6701
6702 C<isl_polyhedron_minimize> computes the minimum of some linear
6703 or affine objective function over the integer points in a polyhedron.
6704 If an affine objective function
6705 is given, then the constant should appear in the last column.
6706
6707 =head2 C<isl_polytope_scan>
6708
6709 Given a polytope, C<isl_polytope_scan> prints
6710 all integer points in the polytope.
6711
6712 =head2 C<isl_codegen>
6713
6714 Given a schedule, a context set and an options relation,
6715 C<isl_codegen> prints out an AST that scans the domain elements
6716 of the schedule in the order of their image(s) taking into account
6717 the constraints in the context set.