isl_input.c

   1 /*
   2  * Copyright 2008-2009 Katholieke Universiteit Leuven
   3  * Copyright 2010      INRIA Saclay
   4  * Copyright 2012      Ecole Normale Superieure
   5  *
   6  * Use of this software is governed by the MIT license
   7  *
   8  * Written by Sven Verdoolaege, K.U.Leuven, Departement
   9  * Computerwetenschappen, Celestijnenlaan 200A, B-3001 Leuven, Belgium
  10  * and INRIA Saclay - Ile-de-France, Parc Club Orsay Universite,
  11  * ZAC des vignes, 4 rue Jacques Monod, 91893 Orsay, France
  12  * and Ecole Normale Superieure, 45 rue d’Ulm, 75230 Paris, France
  13  */
  14
  15 #include <ctype.h>
  16 #include <stdio.h>
  17 #include <string.h>
  18 #include <isl_ctx_private.h>
  19 #include <isl_map_private.h>
  20 #include <isl/set.h>
  21 #include <isl/seq.h>
  22 #include <isl_stream_private.h>
  23 #include <isl/obj.h>
  24 #include "isl_polynomial_private.h"
  25 #include <isl/union_map.h>
  26 #include <isl_mat_private.h>
  27 #include <isl_aff_private.h>
  28 #include <isl/list.h>
  29
  30 struct variable {
  31         char                    *name;
  32         int                      pos;
  33         struct variable         *next;
  34 };
  35
  36 struct vars {
  37         struct isl_ctx  *ctx;
  38         int              n;
  39         struct variable *v;
  40 };
  41
  42 static struct vars *vars_new(struct isl_ctx *ctx)
  43 {
  44         struct vars *v;
  45         v = isl_alloc_type(ctx, struct vars);
  46         if (!v)
  47                 return NULL;
  48         v->ctx = ctx;
  49         v->n = 0;
  50         v->v = NULL;
  51         return v;
  52 }
  53
  54 static void variable_free(struct variable *var)
  55 {
  56         while (var) {
  57                 struct variable *next = var->next;
  58                 free(var->name);
  59                 free(var);
  60                 var = next;
  61         }
  62 }
  63
  64 static void vars_free(struct vars *v)
  65 {
  66         if (!v)
  67                 return;
  68         variable_free(v->v);
  69         free(v);
  70 }
  71
  72 static void vars_drop(struct vars *v, int n)
  73 {
  74         struct variable *var;
  75
  76         if (!v || !v->v)
  77                 return;
  78
  79         v->n -= n;
  80
  81         var = v->v;
  82         while (--n >= 0) {
  83                 struct variable *next = var->next;
  84                 free(var->name);
  85                 free(var);
  86                 var = next;
  87         }
  88         v->v = var;
  89 }
  90
  91 static struct variable *variable_new(struct vars *v, const char *name, int len,
  92                                 int pos)
  93 {
  94         struct variable *var;
  95         var = isl_calloc_type(v->ctx, struct variable);
  96         if (!var)
  97                 goto error;
  98         var->name = strdup(name);
  99         var->name[len] = '\0';
 100         var->pos = pos;
 101         var->next = v->v;
 102         return var;
 103 error:
 104         variable_free(v->v);
 105         return NULL;
 106 }
 107
 108 static int vars_pos(struct vars *v, const char *s, int len)
 109 {
 110         int pos;
 111         struct variable *q;
 112
 113         if (len == -1)
 114                 len = strlen(s);
 115         for (q = v->v; q; q = q->next) {
 116                 if (strncmp(q->name, s, len) == 0 && q->name[len] == '\0')
 117                         break;
 118         }
 119         if (q)
 120                 pos = q->pos;
 121         else {
 122                 pos = v->n;
 123                 v->v = variable_new(v, s, len, v->n);
 124                 if (!v->v)
 125                         return -1;
 126                 v->n++;
 127         }
 128         return pos;
 129 }
 130
 131 static int vars_add_anon(struct vars *v)
 132 {
 133         v->v = variable_new(v, "", 0, v->n);
 134
 135         if (!v->v)
 136                 return -1;
 137         v->n++;
 138
 139         return 0;
 140 }
 141
 142 /* Obtain next token, with some preprocessing.
 143  * In particular, evaluate expressions of the form x^y,
 144  * with x and y values.
 145  */
 146 static struct isl_token *next_token(struct isl_stream *s)
 147 {
 148         struct isl_token *tok, *tok2;
 149
 150         tok = isl_stream_next_token(s);
 151         if (!tok || tok->type != ISL_TOKEN_VALUE)
 152                 return tok;
 153         if (!isl_stream_eat_if_available(s, '^'))
 154                 return tok;
 155         tok2 = isl_stream_next_token(s);
 156         if (!tok2 || tok2->type != ISL_TOKEN_VALUE) {
 157                 isl_stream_error(s, tok2, "expecting constant value");
 158                 goto error;
 159         }
 160
 161         isl_int_pow_ui(tok->u.v, tok->u.v, isl_int_get_ui(tok2->u.v));
 162
 163         isl_token_free(tok2);
 164         return tok;
 165 error:
 166         isl_token_free(tok);
 167         isl_token_free(tok2);
 168         return NULL;
 169 }
 170
 171 static int accept_cst_factor(struct isl_stream *s, isl_int *f)
 172 {
 173         struct isl_token *tok;
 174
 175         tok = next_token(s);
 176         if (!tok || tok->type != ISL_TOKEN_VALUE) {
 177                 isl_stream_error(s, tok, "expecting constant value");
 178                 goto error;
 179         }
 180
 181         isl_int_mul(*f, *f, tok->u.v);
 182
 183         isl_token_free(tok);
 184
 185         if (isl_stream_eat_if_available(s, '*'))
 186                 return accept_cst_factor(s, f);
 187
 188         return 0;
 189 error:
 190         isl_token_free(tok);
 191         return -1;
 192 }
 193
 194 /* Given an affine expression aff, return an affine expression
 195  * for aff % d, with d the next token on the stream, which is
 196  * assumed to be a constant.
 197  *
 198  * We introduce an integer division q = [aff/d] and the result
 199  * is set to aff - d q.
 200  */
 201 static __isl_give isl_pw_aff *affine_mod(struct isl_stream *s,
 202         struct vars *v, __isl_take isl_pw_aff *aff)
 203 {
 204         struct isl_token *tok;
 205         isl_pw_aff *q;
 206
 207         tok = next_token(s);
 208         if (!tok || tok->type != ISL_TOKEN_VALUE) {
 209                 isl_stream_error(s, tok, "expecting constant value");
 210                 goto error;
 211         }
 212
 213         q = isl_pw_aff_copy(aff);
 214         q = isl_pw_aff_scale_down(q, tok->u.v);
 215         q = isl_pw_aff_floor(q);
 216         q = isl_pw_aff_scale(q, tok->u.v);
 217
 218         aff = isl_pw_aff_sub(aff, q);
 219
 220         isl_token_free(tok);
 221         return aff;
 222 error:
 223         isl_pw_aff_free(aff);
 224         isl_token_free(tok);
 225         return NULL;
 226 }
 227
 228 static __isl_give isl_pw_aff *accept_affine(struct isl_stream *s,
 229         __isl_take isl_space *dim, struct vars *v);
 230 static __isl_give isl_pw_aff_list *accept_affine_list(struct isl_stream *s,
 231         __isl_take isl_space *dim, struct vars *v);
 232
 233 static __isl_give isl_pw_aff *accept_minmax(struct isl_stream *s,
 234         __isl_take isl_space *dim, struct vars *v)
 235 {
 236         struct isl_token *tok;
 237         isl_pw_aff_list *list = NULL;
 238         int min;
 239
 240         tok = isl_stream_next_token(s);
 241         if (!tok)
 242                 goto error;
 243         min = tok->type == ISL_TOKEN_MIN;
 244         isl_token_free(tok);
 245
 246         if (isl_stream_eat(s, '('))
 247                 goto error;
 248
 249         list = accept_affine_list(s, isl_space_copy(dim), v);
 250         if (!list)
 251                 goto error;
 252
 253         if (isl_stream_eat(s, ')'))
 254                 goto error;
 255
 256         isl_space_free(dim);
 257         return min ? isl_pw_aff_list_min(list) : isl_pw_aff_list_max(list);
 258 error:
 259         isl_space_free(dim);
 260         isl_pw_aff_list_free(list);
 261         return NULL;
 262 }
 263
 264 static __isl_give isl_pw_aff *accept_div(struct isl_stream *s,
 265         __isl_take isl_space *dim, struct vars *v)
 266 {
 267         struct isl_token *tok;
 268         int f = 0;
 269         int c = 0;
 270         isl_pw_aff *pwaff = NULL;
 271
 272         if (isl_stream_eat_if_available(s, ISL_TOKEN_FLOORD))
 273                 f = 1;
 274         else if (isl_stream_eat_if_available(s, ISL_TOKEN_CEILD))
 275                 c = 1;
 276         if (f || c) {
 277                 if (isl_stream_eat(s, '('))
 278                         goto error;
 279         } else {
 280                 if (isl_stream_eat(s, '['))
 281                         goto error;
 282         }
 283
 284         pwaff = accept_affine(s, isl_space_copy(dim), v);
 285
 286         if (f || c) {
 287                 if (isl_stream_eat(s, ','))
 288                         goto error;
 289
 290                 tok = next_token(s);
 291                 if (!tok)
 292                         goto error;
 293                 if (tok->type != ISL_TOKEN_VALUE) {
 294                         isl_stream_error(s, tok, "expected denominator");
 295                         isl_stream_push_token(s, tok);
 296                         goto error;
 297                 }
 298                 isl_pw_aff_scale_down(pwaff,  tok->u.v);
 299                 isl_token_free(tok);
 300         }
 301
 302         if (c)
 303                 pwaff = isl_pw_aff_ceil(pwaff);
 304         else
 305                 pwaff = isl_pw_aff_floor(pwaff);
 306
 307         if (f || c) {
 308                 if (isl_stream_eat(s, ')'))
 309                         goto error;
 310         } else {
 311                 if (isl_stream_eat(s, ']'))
 312                         goto error;
 313         }
 314
 315         isl_space_free(dim);
 316         return pwaff;
 317 error:
 318         isl_space_free(dim);
 319         isl_pw_aff_free(pwaff);
 320         return NULL;
 321 }
 322
 323 static __isl_give isl_pw_aff *accept_affine_factor(struct isl_stream *s,
 324         __isl_take isl_space *dim, struct vars *v)
 325 {
 326         struct isl_token *tok = NULL;
 327         isl_pw_aff *res = NULL;
 328
 329         tok = next_token(s);
 330         if (!tok) {
 331                 isl_stream_error(s, NULL, "unexpected EOF");
 332                 goto error;
 333         }
 334
 335         if (tok->type == ISL_TOKEN_AFF) {
 336                 res = isl_pw_aff_copy(tok->u.pwaff);
 337                 isl_token_free(tok);
 338         } else if (tok->type == ISL_TOKEN_IDENT) {
 339                 int n = v->n;
 340                 int pos = vars_pos(v, tok->u.s, -1);
 341                 isl_aff *aff;
 342
 343                 if (pos < 0)
 344                         goto error;
 345                 if (pos >= n) {
 346                         vars_drop(v, v->n - n);
 347                         isl_stream_error(s, tok, "unknown identifier");
 348                         goto error;
 349                 }
 350
 351                 aff = isl_aff_zero_on_domain(isl_local_space_from_space(isl_space_copy(dim)));
 352                 if (!aff)
 353                         goto error;
 354                 isl_int_set_si(aff->v->el[2 + pos], 1);
 355                 res = isl_pw_aff_from_aff(aff);
 356                 isl_token_free(tok);
 357         } else if (tok->type == ISL_TOKEN_VALUE) {
 358                 if (isl_stream_eat_if_available(s, '*')) {
 359                         res = accept_affine_factor(s, isl_space_copy(dim), v);
 360                         res = isl_pw_aff_scale(res, tok->u.v);
 361                 } else {
 362                         isl_local_space *ls;
 363                         isl_aff *aff;
 364                         ls = isl_local_space_from_space(isl_space_copy(dim));
 365                         aff = isl_aff_zero_on_domain(ls);
 366                         aff = isl_aff_add_constant(aff, tok->u.v);
 367                         res = isl_pw_aff_from_aff(aff);
 368                 }
 369                 isl_token_free(tok);
 370         } else if (tok->type == '(') {
 371                 isl_token_free(tok);
 372                 tok = NULL;
 373                 res = accept_affine(s, isl_space_copy(dim), v);
 374                 if (!res)
 375                         goto error;
 376                 if (isl_stream_eat(s, ')'))
 377                         goto error;
 378         } else if (tok->type == '[' ||
 379                     tok->type == ISL_TOKEN_FLOORD ||
 380                     tok->type == ISL_TOKEN_CEILD) {
 381                 isl_stream_push_token(s, tok);
 382                 tok = NULL;
 383                 res = accept_div(s, isl_space_copy(dim), v);
 384         } else if (tok->type == ISL_TOKEN_MIN || tok->type == ISL_TOKEN_MAX) {
 385                 isl_stream_push_token(s, tok);
 386                 tok = NULL;
 387                 res = accept_minmax(s, isl_space_copy(dim), v);
 388         } else {
 389                 isl_stream_error(s, tok, "expecting factor");
 390                 goto error;
 391         }
 392         if (isl_stream_eat_if_available(s, '%') ||
 393             isl_stream_eat_if_available(s, ISL_TOKEN_MOD)) {
 394                 isl_space_free(dim);
 395                 return affine_mod(s, v, res);
 396         }
 397         if (isl_stream_eat_if_available(s, '*')) {
 398                 isl_int f;
 399                 isl_int_init(f);
 400                 isl_int_set_si(f, 1);
 401                 if (accept_cst_factor(s, &f) < 0) {
 402                         isl_int_clear(f);
 403                         goto error2;
 404                 }
 405                 res = isl_pw_aff_scale(res, f);
 406                 isl_int_clear(f);
 407         }
 408         if (isl_stream_eat_if_available(s, '/')) {
 409                 isl_int f;
 410                 isl_int_init(f);
 411                 isl_int_set_si(f, 1);
 412                 if (accept_cst_factor(s, &f) < 0) {
 413                         isl_int_clear(f);
 414                         goto error2;
 415                 }
 416                 res = isl_pw_aff_scale_down(res, f);
 417                 isl_int_clear(f);
 418         }
 419
 420         isl_space_free(dim);
 421         return res;
 422 error:
 423         isl_token_free(tok);
 424 error2:
 425         isl_pw_aff_free(res);
 426         isl_space_free(dim);
 427         return NULL;
 428 }
 429
 430 static __isl_give isl_pw_aff *add_cst(__isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int v)
 431 {
 432         isl_aff *aff;
 433         isl_space *space;
 434
 435         space = isl_pw_aff_get_domain_space(pwaff);
 436         aff = isl_aff_zero_on_domain(isl_local_space_from_space(space));
 437         aff = isl_aff_add_constant(aff, v);
 438
 439         return isl_pw_aff_add(pwaff, isl_pw_aff_from_aff(aff));
 440 }
 441
 442 static __isl_give isl_pw_aff *accept_affine(struct isl_stream *s,
 443         __isl_take isl_space *dim, struct vars *v)
 444 {
 445         struct isl_token *tok = NULL;
 446         isl_local_space *ls;
 447         isl_pw_aff *res;
 448         int sign = 1;
 449
 450         ls = isl_local_space_from_space(isl_space_copy(dim));
 451         res = isl_pw_aff_from_aff(isl_aff_zero_on_domain(ls));
 452         if (!res)
 453                 goto error;
 454
 455         for (;;) {
 456                 tok = next_token(s);
 457                 if (!tok) {
 458                         isl_stream_error(s, NULL, "unexpected EOF");
 459                         goto error;
 460                 }
 461                 if (tok->type == '-') {
 462                         sign = -sign;
 463                         isl_token_free(tok);
 464                         continue;
 465                 }
 466                 if (tok->type == '(' || tok->type == '[' ||
 467                     tok->type == ISL_TOKEN_MIN || tok->type == ISL_TOKEN_MAX ||
 468                     tok->type == ISL_TOKEN_FLOORD ||
 469                     tok->type == ISL_TOKEN_CEILD ||
 470                     tok->type == ISL_TOKEN_IDENT ||
 471                     tok->type == ISL_TOKEN_AFF) {
 472                         isl_pw_aff *term;
 473                         isl_stream_push_token(s, tok);
 474                         tok = NULL;
 475                         term = accept_affine_factor(s, isl_space_copy(dim), v);
 476                         if (sign < 0)
 477                                 res = isl_pw_aff_sub(res, term);
 478                         else
 479                                 res = isl_pw_aff_add(res, term);
 480                         if (!res)
 481                                 goto error;
 482                         sign = 1;
 483                 } else if (tok->type == ISL_TOKEN_VALUE) {
 484                         if (sign < 0)
 485                                 isl_int_neg(tok->u.v, tok->u.v);
 486                         if (isl_stream_eat_if_available(s, '*') ||
 487                             isl_stream_next_token_is(s, ISL_TOKEN_IDENT)) {
 488                                 isl_pw_aff *term;
 489                                 term = accept_affine_factor(s,
 490                                                         isl_space_copy(dim), v);
 491                                 term = isl_pw_aff_scale(term, tok->u.v);
 492                                 res = isl_pw_aff_add(res, term);
 493                                 if (!res)
 494                                         goto error;
 495                         } else {
 496                                 res = add_cst(res, tok->u.v);
 497                         }
 498                         sign = 1;
 499                 } else {
 500                         isl_stream_error(s, tok, "unexpected isl_token");
 501                         isl_stream_push_token(s, tok);
 502                         isl_pw_aff_free(res);
 503                         isl_space_free(dim);
 504                         return NULL;
 505                 }
 506                 isl_token_free(tok);
 507
 508                 tok = next_token(s);
 509                 if (tok && tok->type == '-') {
 510                         sign = -sign;
 511                         isl_token_free(tok);
 512                 } else if (tok && tok->type == '+') {
 513                         /* nothing */
 514                         isl_token_free(tok);
 515                 } else if (tok && tok->type == ISL_TOKEN_VALUE &&
 516                            isl_int_is_neg(tok->u.v)) {
 517                         isl_stream_push_token(s, tok);
 518                 } else {
 519                         if (tok)
 520                                 isl_stream_push_token(s, tok);
 521                         break;
 522                 }
 523         }
 524
 525         isl_space_free(dim);
 526         return res;
 527 error:
 528         isl_space_free(dim);
 529         isl_token_free(tok);
 530         isl_pw_aff_free(res);
 531         return NULL;
 532 }
 533
 534 static int is_comparator(struct isl_token *tok)
 535 {
 536         if (!tok)
 537                 return 0;
 538
 539         switch (tok->type) {
 540         case ISL_TOKEN_LT:
 541         case ISL_TOKEN_GT:
 542         case ISL_TOKEN_LE:
 543         case ISL_TOKEN_GE:
 544         case ISL_TOKEN_NE:
 545         case '=':
 546                 return 1;
 547         default:
 548                 return 0;
 549         }
 550 }
 551
 552 static struct isl_map *read_disjuncts(struct isl_stream *s,
 553         struct vars *v, __isl_take isl_map *map, int rational);
 554 static __isl_give isl_pw_aff *accept_extended_affine(struct isl_stream *s,
 555         __isl_take isl_space *dim, struct vars *v, int rational);
 556
 557 /* Accept a ternary operator, given the first argument.
 558  */
 559 static __isl_give isl_pw_aff *accept_ternary(struct isl_stream *s,
 560         __isl_take isl_map *cond, struct vars *v, int rational)
 561 {
 562         isl_space *dim;
 563         isl_pw_aff *pwaff1 = NULL, *pwaff2 = NULL, *pa_cond;
 564
 565         if (!cond)
 566                 return NULL;
 567
 568         if (isl_stream_eat(s, '?'))
 569                 goto error;
 570
 571         dim = isl_space_wrap(isl_map_get_space(cond));
 572         pwaff1 = accept_extended_affine(s, dim, v, rational);
 573         if (!pwaff1)
 574                 goto error;
 575
 576         if (isl_stream_eat(s, ':'))
 577                 goto error;
 578
 579         dim = isl_pw_aff_get_domain_space(pwaff1);
 580         pwaff2 = accept_extended_affine(s, dim, v, rational);
 581         if (!pwaff1)
 582                 goto error;
 583
 584         pa_cond = isl_set_indicator_function(isl_map_wrap(cond));
 585         return isl_pw_aff_cond(pa_cond, pwaff1, pwaff2);
 586 error:
 587         isl_map_free(cond);
 588         isl_pw_aff_free(pwaff1);
 589         isl_pw_aff_free(pwaff2);
 590         return NULL;
 591 }
 592
 593 /* Accept an affine expression that may involve ternary operators.
 594  * We first read an affine expression.
 595  * If it is not followed by a comparison operator, we simply return it.
 596  * Otherwise, we assume the affine epxression is part of the first
 597  * argument of a ternary operator and try to parse that.
 598  */
 599 static __isl_give isl_pw_aff *accept_extended_affine(struct isl_stream *s,
 600         __isl_take isl_space *dim, struct vars *v, int rational)
 601 {
 602         isl_space *space;
 603         isl_map *cond;
 604         isl_pw_aff *pwaff;
 605         struct isl_token *tok;
 606         int line = -1, col = -1;
 607         int is_comp;
 608
 609         tok = isl_stream_next_token(s);
 610         if (tok) {
 611                 line = tok->line;
 612                 col = tok->col;
 613                 isl_stream_push_token(s, tok);
 614         }
 615
 616         pwaff = accept_affine(s, dim, v);
 617         if (rational)
 618                 pwaff = isl_pw_aff_set_rational(pwaff);
 619         if (!pwaff)
 620                 return NULL;
 621
 622         tok = isl_stream_next_token(s);
 623         if (!tok)
 624                 return isl_pw_aff_free(pwaff);
 625
 626         is_comp = is_comparator(tok);
 627         isl_stream_push_token(s, tok);
 628         if (!is_comp)
 629                 return pwaff;
 630
 631         tok = isl_token_new(s->ctx, line, col, 0);
 632         if (!tok)
 633                 return isl_pw_aff_free(pwaff);
 634         tok->type = ISL_TOKEN_AFF;
 635         tok->u.pwaff = pwaff;
 636
 637         space = isl_pw_aff_get_domain_space(pwaff);
 638         cond = isl_map_universe(isl_space_unwrap(space));
 639
 640         isl_stream_push_token(s, tok);
 641
 642         cond = read_disjuncts(s, v, cond, rational);
 643
 644         return accept_ternary(s, cond, v, rational);
 645 }
 646
 647 static __isl_give isl_map *read_var_def(struct isl_stream *s,
 648         __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type, struct vars *v,
 649         int rational)
 650 {
 651         isl_pw_aff *def;
 652         int pos;
 653         isl_map *def_map;
 654
 655         if (type == isl_dim_param)
 656                 pos = isl_map_dim(map, isl_dim_param);
 657         else {
 658                 pos = isl_map_dim(map, isl_dim_in);
 659                 if (type == isl_dim_out)
 660                         pos += isl_map_dim(map, isl_dim_out);
 661                 type = isl_dim_in;
 662         }
 663         --pos;
 664
 665         def = accept_extended_affine(s, isl_space_wrap(isl_map_get_space(map)),
 666                                         v, rational);
 667         def_map = isl_map_from_pw_aff(def);
 668         def_map = isl_map_equate(def_map, type, pos, isl_dim_out, 0);
 669         def_map = isl_set_unwrap(isl_map_domain(def_map));
 670
 671         map = isl_map_intersect(map, def_map);
 672
 673         return map;
 674 }
 675
 676 static __isl_give isl_pw_aff_list *accept_affine_list(struct isl_stream *s,
 677         __isl_take isl_space *dim, struct vars *v)
 678 {
 679         isl_pw_aff *pwaff;
 680         isl_pw_aff_list *list;
 681         struct isl_token *tok = NULL;
 682
 683         pwaff = accept_affine(s, isl_space_copy(dim), v);
 684         list = isl_pw_aff_list_from_pw_aff(pwaff);
 685         if (!list)
 686                 goto error;
 687
 688         for (;;) {
 689                 tok = isl_stream_next_token(s);
 690                 if (!tok) {
 691                         isl_stream_error(s, NULL, "unexpected EOF");
 692                         goto error;
 693                 }
 694                 if (tok->type != ',') {
 695                         isl_stream_push_token(s, tok);
 696                         break;
 697                 }
 698                 isl_token_free(tok);
 699
 700                 pwaff = accept_affine(s, isl_space_copy(dim), v);
 701                 list = isl_pw_aff_list_concat(list,
 702                                 isl_pw_aff_list_from_pw_aff(pwaff));
 703                 if (!list)
 704                         goto error;
 705         }
 706
 707         isl_space_free(dim);
 708         return list;
 709 error:
 710         isl_space_free(dim);
 711         isl_pw_aff_list_free(list);
 712         return NULL;
 713 }
 714
 715 static __isl_give isl_map *read_defined_var_list(struct isl_stream *s,
 716         struct vars *v, __isl_take isl_map *map, int rational)
 717 {
 718         struct isl_token *tok;
 719
 720         while ((tok = isl_stream_next_token(s)) != NULL) {
 721                 int p;
 722                 int n = v->n;
 723
 724                 if (tok->type != ISL_TOKEN_IDENT)
 725                         break;
 726
 727                 p = vars_pos(v, tok->u.s, -1);
 728                 if (p < 0)
 729                         goto error;
 730                 if (p < n) {
 731                         isl_stream_error(s, tok, "expecting unique identifier");
 732                         goto error;
 733                 }
 734
 735                 map = isl_map_add_dims(map, isl_dim_out, 1);
 736
 737                 isl_token_free(tok);
 738                 tok = isl_stream_next_token(s);
 739                 if (tok && tok->type == '=') {
 740                         isl_token_free(tok);
 741                         map = read_var_def(s, map, isl_dim_out, v, rational);
 742                         tok = isl_stream_next_token(s);
 743                 }
 744
 745                 if (!tok || tok->type != ',')
 746                         break;
 747
 748                 isl_token_free(tok);
 749         }
 750         if (tok)
 751                 isl_stream_push_token(s, tok);
 752
 753         return map;
 754 error:
 755         isl_token_free(tok);
 756         isl_map_free(map);
 757         return NULL;
 758 }
 759
 760 static int next_is_tuple(struct isl_stream *s)
 761 {
 762         struct isl_token *tok;
 763         int is_tuple;
 764
 765         tok = isl_stream_next_token(s);
 766         if (!tok)
 767                 return 0;
 768         if (tok->type == '[') {
 769                 isl_stream_push_token(s, tok);
 770                 return 1;
 771         }
 772         if (tok->type != ISL_TOKEN_IDENT && !tok->is_keyword) {
 773                 isl_stream_push_token(s, tok);
 774                 return 0;
 775         }
 776
 777         is_tuple = isl_stream_next_token_is(s, '[');
 778
 779         isl_stream_push_token(s, tok);
 780
 781         return is_tuple;
 782 }
 783
 784 /* Allocate an initial tuple with zero dimensions and an anonymous,
 785  * unstructured space.
 786  * A tuple is represented as an isl_multi_pw_aff.
 787  * The range space is the space of the tuple.
 788  * The domain space is an anonymous space
 789  * with a dimension for each variable in the set of variables in "v".
 790  * If a given dimension is not defined in terms of earlier dimensions in
 791  * the input, then the corresponding isl_pw_aff is set equal to one time
 792  * the variable corresponding to the dimension being defined.
 793  */
 794 static __isl_give isl_multi_pw_aff *tuple_alloc(struct vars *v)
 795 {
 796         return isl_multi_pw_aff_alloc(isl_space_alloc(v->ctx, 0, v->n, 0));
 797 }
 798
 799 /* Is "pa" an expression in term of earlier dimensions?
 800  * The alternative is that the dimension is defined to be equal to itself,
 801  * meaning that it has a universe domain and an expression that depends
 802  * on itself.  "i" is the position of the expression in a sequence
 803  * of "n" expressions.  The final dimensions of "pa" correspond to
 804  * these "n" expressions.
 805  */
 806 static int pw_aff_is_expr(__isl_keep isl_pw_aff *pa, int i, int n)
 807 {
 808         isl_aff *aff;
 809
 810         if (!pa)
 811                 return -1;
 812         if (pa->n != 1)
 813                 return 1;
 814         if (!isl_set_plain_is_universe(pa->p[0].set))
 815                 return 1;
 816
 817         aff = pa->p[0].aff;
 818         if (isl_int_is_zero(aff->v->el[aff->v->size - n + i]))
 819                 return 1;
 820         return 0;
 821 }
 822
 823 /* Does the tuple contain any dimensions that are defined
 824  * in terms of earlier dimensions?
 825  */
 826 static int tuple_has_expr(__isl_keep isl_multi_pw_aff *tuple)
 827 {
 828         int i, n;
 829         int has_expr = 0;
 830         isl_pw_aff *pa;
 831
 832         if (!tuple)
 833                 return -1;
 834         n = isl_multi_pw_aff_dim(tuple, isl_dim_out);
 835         for (i = 0; i < n; ++i) {
 836                 pa = isl_multi_pw_aff_get_pw_aff(tuple, i);
 837                 has_expr = pw_aff_is_expr(pa, i, n);
 838                 isl_pw_aff_free(pa);
 839                 if (has_expr < 0 || has_expr)
 840                         break;
 841         }
 842
 843         return has_expr;
 844 }
 845
 846 /* Add a dimension to the given tuple.
 847  * The dimension is initially undefined, so it is encoded
 848  * as one times itself.
 849  */
 850 static __isl_give isl_multi_pw_aff *tuple_add_dim(
 851         __isl_take isl_multi_pw_aff *tuple, struct vars *v)
 852 {
 853         isl_space *space;
 854         isl_aff *aff;
 855         isl_pw_aff *pa;
 856
 857         tuple = isl_multi_pw_aff_add_dims(tuple, isl_dim_in, 1);
 858         space = isl_multi_pw_aff_get_domain_space(tuple);
 859         aff = isl_aff_zero_on_domain(isl_local_space_from_space(space));
 860         aff = isl_aff_add_coefficient_si(aff, isl_dim_in, v->n, 1);
 861         pa = isl_pw_aff_from_aff(aff);
 862         tuple = isl_multi_pw_aff_flat_range_product(tuple,
 863                                             isl_multi_pw_aff_from_pw_aff(pa));
 864
 865         return tuple;
 866 }
 867
 868 /* Set the name of dimension "pos" in "tuple" to "name".
 869  * During printing, we add primes if the same name appears more than once
 870  * to distinguish the occurrences.  Here, we remove those primes from "name"
 871  * before setting the name of the dimension.
 872  */
 873 static __isl_give isl_multi_pw_aff *tuple_set_dim_name(
 874         __isl_take isl_multi_pw_aff *tuple, int pos, char *name)
 875 {
 876         char *prime;
 877
 878         if (!name)
 879                 return tuple;
 880
 881         prime = strchr(name, '\'');
 882         if (prime)
 883                 *prime = '\0';
 884         tuple = isl_multi_pw_aff_set_dim_name(tuple, isl_dim_set, pos, name);
 885         if (prime)
 886                 *prime = '\'';
 887
 888         return tuple;
 889 }
 890
 891 /* Read an affine expression from "s" and replace the definition
 892  * of dimension "pos" in "tuple" by this expression.
 893  *
 894  * accept_extended_affine requires a wrapped space as input.
 895  * The domain space of "tuple", on the other hand is an anonymous space,
 896  * so we have to adjust the space of the isl_pw_aff before adding it
 897  * to "tuple".
 898  */
 899 static __isl_give isl_multi_pw_aff *read_tuple_var_def(struct isl_stream *s,
 900         __isl_take isl_multi_pw_aff *tuple, int pos, struct vars *v,
 901         int rational)
 902 {
 903         isl_space *space;
 904         isl_pw_aff *def;
 905
 906         space = isl_space_wrap(isl_space_alloc(s->ctx, 0, v->n, 0));
 907         def = accept_extended_affine(s, space, v, rational);
 908         space = isl_space_set_alloc(s->ctx, 0, v->n);
 909         def = isl_pw_aff_reset_domain_space(def, space);
 910         tuple = isl_multi_pw_aff_set_pw_aff(tuple, pos, def);
 911
 912         return tuple;
 913 }
 914
 915 /* Read a list of variables and/or affine expressions and return the list
 916  * as an isl_multi_pw_aff.
 917  * The elements in the list are separated by either "," or "][".
 918  * If "comma" is set then only "," is allowed.
 919  */
 920 static __isl_give isl_multi_pw_aff *read_tuple_var_list(struct isl_stream *s,
 921         struct vars *v, int rational, int comma)
 922 {
 923         int i = 0;
 924         struct isl_token *tok;
 925         isl_multi_pw_aff *res;
 926
 927         res = tuple_alloc(v);
 928
 929         if (isl_stream_next_token_is(s, ']'))
 930                 return res;
 931
 932         while ((tok = next_token(s)) != NULL) {
 933                 int new_name = 0;
 934
 935                 res = tuple_add_dim(res, v);
 936
 937                 if (tok->type == ISL_TOKEN_IDENT) {
 938                         int n = v->n;
 939                         int p = vars_pos(v, tok->u.s, -1);
 940                         if (p < 0)
 941                                 goto error;
 942                         new_name = p >= n;
 943                 }
 944
 945                 if (tok->type == '*') {
 946                         if (vars_add_anon(v) < 0)
 947                                 goto error;
 948                         isl_token_free(tok);
 949                 } else if (new_name) {
 950                         res = tuple_set_dim_name(res, i, v->v->name);
 951                         isl_token_free(tok);
 952                         if (isl_stream_eat_if_available(s, '='))
 953                                 res = read_tuple_var_def(s, res, i, v,
 954                                                         rational);
 955                 } else {
 956                         isl_stream_push_token(s, tok);
 957                         tok = NULL;
 958                         if (vars_add_anon(v) < 0)
 959                                 goto error;
 960                         res = read_tuple_var_def(s, res, i, v, rational);
 961                 }
 962
 963                 tok = isl_stream_next_token(s);
 964                 if (!comma && tok && tok->type == ']' &&
 965                     isl_stream_next_token_is(s, '[')) {
 966                         isl_token_free(tok);
 967                         tok = isl_stream_next_token(s);
 968                 } else if (!tok || tok->type != ',')
 969                         break;
 970
 971                 isl_token_free(tok);
 972                 i++;
 973         }
 974         if (tok)
 975                 isl_stream_push_token(s, tok);
 976
 977         return res;
 978 error:
 979         isl_token_free(tok);
 980         return isl_multi_pw_aff_free(res);
 981 }
 982
 983 /* Read a tuple and represent it as an isl_multi_pw_aff.  See tuple_alloc.
 984  */
 985 static __isl_give isl_multi_pw_aff *read_tuple(struct isl_stream *s,
 986         struct vars *v, int rational, int comma)
 987 {
 988         struct isl_token *tok;
 989         char *name = NULL;
 990         isl_multi_pw_aff *res = NULL;
 991
 992         tok = isl_stream_next_token(s);
 993         if (!tok)
 994                 goto error;
 995         if (tok->type == ISL_TOKEN_IDENT || tok->is_keyword) {
 996                 name = strdup(tok->u.s);
 997                 isl_token_free(tok);
 998                 if (!name)
 999                         goto error;
1000         } else
1001                 isl_stream_push_token(s, tok);
1002         if (isl_stream_eat(s, '['))
1003                 goto error;
1004         if (next_is_tuple(s)) {
1005                 isl_multi_pw_aff *out;
1006                 int n;
1007                 res = read_tuple(s, v, rational, comma);
1008                 if (isl_stream_eat(s, ISL_TOKEN_TO))
1009                         goto error;
1010                 out = read_tuple(s, v, rational, comma);
1011                 n = isl_multi_pw_aff_dim(out, isl_dim_out);
1012                 res = isl_multi_pw_aff_add_dims(res, isl_dim_in, n);
1013                 res = isl_multi_pw_aff_range_product(res, out);
1014         } else
1015                 res = read_tuple_var_list(s, v, rational, comma);
1016         if (isl_stream_eat(s, ']'))
1017                 goto error;
1018
1019         if (name) {
1020                 res = isl_multi_pw_aff_set_tuple_name(res, isl_dim_out, name);
1021                 free(name);
1022         }
1023
1024         return res;
1025 error:
1026         free(name);
1027         return isl_multi_pw_aff_free(res);
1028 }
1029
1030 /* Read a tuple from "s" and add it to "map".
1031  * The tuple is initially represented as an isl_multi_pw_aff.
1032  * We first create the appropriate space in "map" based on the range
1033  * space of this isl_multi_pw_aff.  Then, we add equalities based
1034  * on the affine expressions.  These live in an anonymous space,
1035  * however, so we first need to reset the space to that of "map".
1036  */
1037 static __isl_give isl_map *read_map_tuple(struct isl_stream *s,
1038         __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type, struct vars *v,
1039         int rational, int comma)
1040 {
1041         int i, n;
1042         isl_multi_pw_aff *tuple;
1043         isl_space *space = NULL;
1044
1045         tuple = read_tuple(s, v, rational, comma);
1046         if (!tuple)
1047                 goto error;
1048
1049         n = isl_multi_pw_aff_dim(tuple, isl_dim_out);
1050         space = isl_space_range(isl_multi_pw_aff_get_space(tuple));
1051         if (!space)
1052                 goto error;
1053
1054         if (type == isl_dim_param) {
1055                 if (isl_space_has_tuple_name(space, isl_dim_set) ||
1056                     isl_space_is_wrapping(space)) {
1057                         isl_die(s->ctx, isl_error_invalid,
1058                                 "parameter tuples cannot be named or nested",
1059                                 goto error);
1060                 }
1061                 map = isl_map_add_dims(map, type, n);
1062                 for (i = 0; i < n; ++i) {
1063                         isl_id *id;
1064                         if (!isl_space_has_dim_name(space, isl_dim_set, i))
1065                                 isl_die(s->ctx, isl_error_invalid,
1066                                         "parameters must be named",
1067                                         goto error);
1068                         id = isl_space_get_dim_id(space, isl_dim_set, i);
1069                         map = isl_map_set_dim_id(map, isl_dim_param, i, id);
1070                 }
1071         } else if (type == isl_dim_in) {
1072                 isl_set *set;
1073
1074                 set = isl_set_universe(isl_space_copy(space));
1075                 if (rational)
1076                         set = isl_set_set_rational(set);
1077                 set = isl_set_intersect_params(set, isl_map_params(map));
1078                 map = isl_map_from_domain(set);
1079         } else {
1080                 isl_set *set;
1081
1082                 set = isl_set_universe(isl_space_copy(space));
1083                 if (rational)
1084                         set = isl_set_set_rational(set);
1085                 map = isl_map_from_domain_and_range(isl_map_domain(map), set);
1086         }
1087
1088         for (i = 0; i < n; ++i) {
1089                 isl_pw_aff *pa;
1090                 isl_space *space;
1091                 isl_aff *aff;
1092                 isl_set *set;
1093                 isl_map *map_i;
1094
1095                 pa = isl_multi_pw_aff_get_pw_aff(tuple, i);
1096                 space = isl_pw_aff_get_domain_space(pa);
1097                 aff = isl_aff_zero_on_domain(isl_local_space_from_space(space));
1098                 aff = isl_aff_add_coefficient_si(aff,
1099                                                 isl_dim_in, v->n - n + i, -1);
1100                 pa = isl_pw_aff_add(pa, isl_pw_aff_from_aff(aff));
1101                 if (rational)
1102                         pa = isl_pw_aff_set_rational(pa);
1103                 set = isl_pw_aff_zero_set(pa);
1104                 map_i = isl_map_from_range(set);
1105                 map_i = isl_map_reset_space(map_i, isl_map_get_space(map));
1106                 map = isl_map_intersect(map, map_i);
1107         }
1108
1109         isl_space_free(space);
1110         isl_multi_pw_aff_free(tuple);
1111         return map;
1112 error:
1113         isl_space_free(space);
1114         isl_multi_pw_aff_free(tuple);
1115         isl_map_free(map);
1116         return NULL;
1117 }
1118
1119 static __isl_give isl_set *construct_constraints(
1120         __isl_take isl_set *set, int type,
1121         __isl_keep isl_pw_aff_list *left, __isl_keep isl_pw_aff_list *right,
1122         int rational)
1123 {
1124         isl_set *cond;
1125
1126         left = isl_pw_aff_list_copy(left);
1127         right = isl_pw_aff_list_copy(right);
1128         if (rational) {
1129                 left = isl_pw_aff_list_set_rational(left);
1130                 right = isl_pw_aff_list_set_rational(right);
1131         }
1132         if (type == ISL_TOKEN_LE)
1133                 cond = isl_pw_aff_list_le_set(left, right);
1134         else if (type == ISL_TOKEN_GE)
1135                 cond = isl_pw_aff_list_ge_set(left, right);
1136         else if (type == ISL_TOKEN_LT)
1137                 cond = isl_pw_aff_list_lt_set(left, right);
1138         else if (type == ISL_TOKEN_GT)
1139                 cond = isl_pw_aff_list_gt_set(left, right);
1140         else if (type == ISL_TOKEN_NE)
1141                 cond = isl_pw_aff_list_ne_set(left, right);
1142         else
1143                 cond = isl_pw_aff_list_eq_set(left, right);
1144
1145         return isl_set_intersect(set, cond);
1146 }
1147
1148 static __isl_give isl_map *add_constraint(struct isl_stream *s,
1149         struct vars *v, __isl_take isl_map *map, int rational)
1150 {
1151         struct isl_token *tok = NULL;
1152         isl_pw_aff_list *list1 = NULL, *list2 = NULL;
1153         isl_set *set;
1154
1155         set = isl_map_wrap(map);
1156         list1 = accept_affine_list(s, isl_set_get_space(set), v);
1157         if (!list1)
1158                 goto error;
1159         tok = isl_stream_next_token(s);
1160         if (!is_comparator(tok)) {
1161                 isl_stream_error(s, tok, "missing operator");
1162                 if (tok)
1163                         isl_stream_push_token(s, tok);
1164                 tok = NULL;
1165                 goto error;
1166         }
1167         for (;;) {
1168                 list2 = accept_affine_list(s, isl_set_get_space(set), v);
1169                 if (!list2)
1170                         goto error;
1171
1172                 set = construct_constraints(set, tok->type, list1, list2,
1173                                                 rational);
1174                 isl_token_free(tok);
1175                 isl_pw_aff_list_free(list1);
1176                 list1 = list2;
1177
1178                 tok = isl_stream_next_token(s);
1179                 if (!is_comparator(tok)) {
1180                         if (tok)
1181                                 isl_stream_push_token(s, tok);
1182                         break;
1183                 }
1184         }
1185         isl_pw_aff_list_free(list1);
1186
1187         return isl_set_unwrap(set);
1188 error:
1189         if (tok)
1190                 isl_token_free(tok);
1191         isl_pw_aff_list_free(list1);
1192         isl_pw_aff_list_free(list2);
1193         isl_set_free(set);
1194         return NULL;
1195 }
1196
1197 static __isl_give isl_map *read_exists(struct isl_stream *s,
1198         struct vars *v, __isl_take isl_map *map, int rational)
1199 {
1200         int n = v->n;
1201         int seen_paren = isl_stream_eat_if_available(s, '(');
1202
1203         map = isl_map_from_domain(isl_map_wrap(map));
1204         map = read_defined_var_list(s, v, map, rational);
1205
1206         if (isl_stream_eat(s, ':'))
1207                 goto error;
1208
1209         map = read_disjuncts(s, v, map, rational);
1210         map = isl_set_unwrap(isl_map_domain(map));
1211
1212         vars_drop(v, v->n - n);
1213         if (seen_paren && isl_stream_eat(s, ')'))
1214                 goto error;
1215
1216         return map;
1217 error:
1218         isl_map_free(map);
1219         return NULL;
1220 }
1221
1222 /* Parse an expression between parentheses and push the result
1223  * back on the stream.
1224  *
1225  * The parsed expression may be either an affine expression
1226  * or a condition.  The first type is pushed onto the stream
1227  * as an isl_pw_aff, while the second is pushed as an isl_map.
1228  *
1229  * If the initial token indicates the start of a condition,
1230  * we parse it as such.
1231  * Otherwise, we first parse an affine expression and push
1232  * that onto the stream.  If the affine expression covers the
1233  * entire expression between parentheses, we return.
1234  * Otherwise, we assume that the affine expression is the
1235  * start of a condition and continue parsing.
1236  */
1237 static int resolve_paren_expr(struct isl_stream *s,
1238         struct vars *v, __isl_take isl_map *map, int rational)
1239 {
1240         struct isl_token *tok, *tok2;
1241         int line, col;
1242         isl_pw_aff *pwaff;
1243
1244         tok = isl_stream_next_token(s);
1245         if (!tok || tok->type != '(')
1246                 goto error;
1247
1248         if (isl_stream_next_token_is(s, '('))
1249                 if (resolve_paren_expr(s, v, isl_map_copy(map), rational))
1250                         goto error;
1251
1252         if (isl_stream_next_token_is(s, ISL_TOKEN_EXISTS) ||
1253             isl_stream_next_token_is(s, ISL_TOKEN_NOT) ||
1254             isl_stream_next_token_is(s, ISL_TOKEN_TRUE) ||
1255             isl_stream_next_token_is(s, ISL_TOKEN_FALSE) ||
1256             isl_stream_next_token_is(s, ISL_TOKEN_MAP)) {
1257                 map = read_disjuncts(s, v, map, rational);
1258                 if (isl_stream_eat(s, ')'))
1259                         goto error;
1260                 tok->type = ISL_TOKEN_MAP;
1261                 tok->u.map = map;
1262                 isl_stream_push_token(s, tok);
1263                 return 0;
1264         }
1265
1266         tok2 = isl_stream_next_token(s);
1267         if (!tok2)
1268                 goto error;
1269         line = tok2->line;
1270         col = tok2->col;
1271         isl_stream_push_token(s, tok2);
1272
1273         pwaff = accept_affine(s, isl_space_wrap(isl_map_get_space(map)), v);
1274         if (!pwaff)
1275                 goto error;
1276
1277         tok2 = isl_token_new(s->ctx, line, col, 0);
1278         if (!tok2)
1279                 goto error2;
1280         tok2->type = ISL_TOKEN_AFF;
1281         tok2->u.pwaff = pwaff;
1282
1283         if (isl_stream_eat_if_available(s, ')')) {
1284                 isl_stream_push_token(s, tok2);
1285                 isl_token_free(tok);
1286                 isl_map_free(map);
1287                 return 0;
1288         }
1289
1290         isl_stream_push_token(s, tok2);
1291
1292         map = read_disjuncts(s, v, map, rational);
1293         if (isl_stream_eat(s, ')'))
1294                 goto error;
1295
1296         tok->type = ISL_TOKEN_MAP;
1297         tok->u.map = map;
1298         isl_stream_push_token(s, tok);
1299
1300         return 0;
1301 error2:
1302         isl_pw_aff_free(pwaff);
1303 error:
1304         isl_token_free(tok);
1305         isl_map_free(map);
1306         return -1;
1307 }
1308
1309 static __isl_give isl_map *read_conjunct(struct isl_stream *s,
1310         struct vars *v, __isl_take isl_map *map, int rational)
1311 {
1312         if (isl_stream_next_token_is(s, '('))
1313                 if (resolve_paren_expr(s, v, isl_map_copy(map), rational))
1314                         goto error;
1315
1316         if (isl_stream_next_token_is(s, ISL_TOKEN_MAP)) {
1317                 struct isl_token *tok;
1318                 tok = isl_stream_next_token(s);
1319                 if (!tok)
1320                         goto error;
1321                 isl_map_free(map);
1322                 map = isl_map_copy(tok->u.map);
1323                 isl_token_free(tok);
1324                 return map;
1325         }
1326
1327         if (isl_stream_eat_if_available(s, ISL_TOKEN_EXISTS))
1328                 return read_exists(s, v, map, rational);
1329
1330         if (isl_stream_eat_if_available(s, ISL_TOKEN_TRUE))
1331                 return map;
1332
1333         if (isl_stream_eat_if_available(s, ISL_TOKEN_FALSE)) {
1334                 isl_space *dim = isl_map_get_space(map);
1335                 isl_map_free(map);
1336                 return isl_map_empty(dim);
1337         }
1338
1339         return add_constraint(s, v, map, rational);
1340 error:
1341         isl_map_free(map);
1342         return NULL;
1343 }
1344
1345 static __isl_give isl_map *read_conjuncts(struct isl_stream *s,
1346         struct vars *v, __isl_take isl_map *map, int rational)
1347 {
1348         isl_map *res;
1349         int negate;
1350
1351         negate = isl_stream_eat_if_available(s, ISL_TOKEN_NOT);
1352         res = read_conjunct(s, v, isl_map_copy(map), rational);
1353         if (negate)
1354                 res = isl_map_subtract(isl_map_copy(map), res);
1355
1356         while (res && isl_stream_eat_if_available(s, ISL_TOKEN_AND)) {
1357                 isl_map *res_i;
1358
1359                 negate = isl_stream_eat_if_available(s, ISL_TOKEN_NOT);
1360                 res_i = read_conjunct(s, v, isl_map_copy(map), rational);
1361                 if (negate)
1362                         res = isl_map_subtract(res, res_i);
1363                 else
1364                         res = isl_map_intersect(res, res_i);
1365         }
1366
1367         isl_map_free(map);
1368         return res;
1369 }
1370
1371 static struct isl_map *read_disjuncts(struct isl_stream *s,
1372         struct vars *v, __isl_take isl_map *map, int rational)
1373 {
1374         isl_map *res;
1375
1376         if (isl_stream_next_token_is(s, '}')) {
1377                 isl_space *dim = isl_map_get_space(map);
1378                 isl_map_free(map);
1379                 return isl_map_universe(dim);
1380         }
1381
1382         res = read_conjuncts(s, v, isl_map_copy(map), rational);
1383         while (isl_stream_eat_if_available(s, ISL_TOKEN_OR)) {
1384                 isl_map *res_i;
1385
1386                 res_i = read_conjuncts(s, v, isl_map_copy(map), rational);
1387                 res = isl_map_union(res, res_i);
1388         }
1389
1390         isl_map_free(map);
1391         return res;
1392 }
1393
1394 static int polylib_pos_to_isl_pos(__isl_keep isl_basic_map *bmap, int pos)
1395 {
1396         if (pos < isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_out))
1397                 return 1 + isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_param) +
1398                            isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_in) + pos;
1399         pos -= isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_out);
1400
1401         if (pos < isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_in))
1402                 return 1 + isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_param) + pos;
1403         pos -= isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_in);
1404
1405         if (pos < isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_div))
1406                 return 1 + isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_param) +
1407                            isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_in) +
1408                            isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_out) + pos;
1409         pos -= isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_div);
1410
1411         if (pos < isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_param))
1412                 return 1 + pos;
1413
1414         return 0;
1415 }
1416
1417 static __isl_give isl_basic_map *basic_map_read_polylib_constraint(
1418         struct isl_stream *s, __isl_take isl_basic_map *bmap)
1419 {
1420         int j;
1421         struct isl_token *tok;
1422         int type;
1423         int k;
1424         isl_int *c;
1425         unsigned nparam;
1426         unsigned dim;
1427
1428         if (!bmap)
1429                 return NULL;
1430
1431         nparam = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_param);
1432         dim = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_out);
1433
1434         tok = isl_stream_next_token(s);
1435         if (!tok || tok->type != ISL_TOKEN_VALUE) {
1436                 isl_stream_error(s, tok, "expecting coefficient");
1437                 if (tok)
1438                         isl_stream_push_token(s, tok);
1439                 goto error;
1440         }
1441         if (!tok->on_new_line) {
1442                 isl_stream_error(s, tok, "coefficient should appear on new line");
1443                 isl_stream_push_token(s, tok);
1444                 goto error;
1445         }
1446
1447         type = isl_int_get_si(tok->u.v);
1448         isl_token_free(tok);
1449
1450         isl_assert(s->ctx, type == 0 || type == 1, goto error);
1451         if (type == 0) {
1452                 k = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
1453                 c = bmap->eq[k];
1454         } else {
1455                 k = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
1456                 c = bmap->ineq[k];
1457         }
1458         if (k < 0)
1459                 goto error;
1460
1461         for (j = 0; j < 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap); ++j) {
1462                 int pos;
1463                 tok = isl_stream_next_token(s);
1464                 if (!tok || tok->type != ISL_TOKEN_VALUE) {
1465                         isl_stream_error(s, tok, "expecting coefficient");
1466                         if (tok)
1467                                 isl_stream_push_token(s, tok);
1468                         goto error;
1469                 }
1470                 if (tok->on_new_line) {
1471                         isl_stream_error(s, tok,
1472                                 "coefficient should not appear on new line");
1473                         isl_stream_push_token(s, tok);
1474                         goto error;
1475                 }
1476                 pos = polylib_pos_to_isl_pos(bmap, j);
1477                 isl_int_set(c[pos], tok->u.v);
1478                 isl_token_free(tok);
1479         }
1480
1481         return bmap;
1482 error:
1483         isl_basic_map_free(bmap);
1484         return NULL;
1485 }
1486
1487 static __isl_give isl_basic_map *basic_map_read_polylib(struct isl_stream *s)
1488 {
1489         int i;
1490         struct isl_token *tok;
1491         struct isl_token *tok2;
1492         int n_row, n_col;
1493         int on_new_line;
1494         unsigned in = 0, out, local = 0;
1495         struct isl_basic_map *bmap = NULL;
1496         int nparam = 0;
1497
1498         tok = isl_stream_next_token(s);
1499         if (!tok) {
1500                 isl_stream_error(s, NULL, "unexpected EOF");
1501                 return NULL;
1502         }
1503         tok2 = isl_stream_next_token(s);
1504         if (!tok2) {
1505                 isl_token_free(tok);
1506                 isl_stream_error(s, NULL, "unexpected EOF");
1507                 return NULL;
1508         }
1509         if (tok->type != ISL_TOKEN_VALUE || tok2->type != ISL_TOKEN_VALUE) {
1510                 isl_stream_push_token(s, tok2);
1511                 isl_stream_push_token(s, tok);
1512                 isl_stream_error(s, NULL,
1513                                  "expecting constraint matrix dimensions");
1514                 return NULL;
1515         }
1516         n_row = isl_int_get_si(tok->u.v);
1517         n_col = isl_int_get_si(tok2->u.v);
1518         on_new_line = tok2->on_new_line;
1519         isl_token_free(tok2);
1520         isl_token_free(tok);
1521         isl_assert(s->ctx, !on_new_line, return NULL);
1522         isl_assert(s->ctx, n_row >= 0, return NULL);
1523         isl_assert(s->ctx, n_col >= 2 + nparam, return NULL);
1524         tok = isl_stream_next_token_on_same_line(s);
1525         if (tok) {
1526                 if (tok->type != ISL_TOKEN_VALUE) {
1527                         isl_stream_error(s, tok,
1528                                     "expecting number of output dimensions");
1529                         isl_stream_push_token(s, tok);
1530                         goto error;
1531                 }
1532                 out = isl_int_get_si(tok->u.v);
1533                 isl_token_free(tok);
1534
1535                 tok = isl_stream_next_token_on_same_line(s);
1536                 if (!tok || tok->type != ISL_TOKEN_VALUE) {
1537                         isl_stream_error(s, tok,
1538                                     "expecting number of input dimensions");
1539                         if (tok)
1540                                 isl_stream_push_token(s, tok);
1541                         goto error;
1542                 }
1543                 in = isl_int_get_si(tok->u.v);
1544                 isl_token_free(tok);
1545
1546                 tok = isl_stream_next_token_on_same_line(s);
1547                 if (!tok || tok->type != ISL_TOKEN_VALUE) {
1548                         isl_stream_error(s, tok,
1549                                     "expecting number of existentials");
1550                         if (tok)
1551                                 isl_stream_push_token(s, tok);
1552                         goto error;
1553                 }
1554                 local = isl_int_get_si(tok->u.v);
1555                 isl_token_free(tok);
1556
1557                 tok = isl_stream_next_token_on_same_line(s);
1558                 if (!tok || tok->type != ISL_TOKEN_VALUE) {
1559                         isl_stream_error(s, tok,
1560                                     "expecting number of parameters");
1561                         if (tok)
1562                                 isl_stream_push_token(s, tok);
1563                         goto error;
1564                 }
1565                 nparam = isl_int_get_si(tok->u.v);
1566                 isl_token_free(tok);
1567                 if (n_col != 1 + out + in + local + nparam + 1) {
1568                         isl_stream_error(s, NULL,
1569                                     "dimensions don't match");
1570                         goto error;
1571                 }
1572         } else
1573                 out = n_col - 2 - nparam;
1574         bmap = isl_basic_map_alloc(s->ctx, nparam, in, out, local, n_row, n_row);
1575         if (!bmap)
1576                 return NULL;
1577
1578         for (i = 0; i < local; ++i) {
1579                 int k = isl_basic_map_alloc_div(bmap);
1580                 if (k < 0)
1581                         goto error;
1582                 isl_seq_clr(bmap->div[k], 1 + 1 + nparam + in + out + local);
1583         }
1584
1585         for (i = 0; i < n_row; ++i)
1586                 bmap = basic_map_read_polylib_constraint(s, bmap);
1587
1588         tok = isl_stream_next_token_on_same_line(s);
1589         if (tok) {
1590                 isl_stream_error(s, tok, "unexpected extra token on line");
1591                 isl_stream_push_token(s, tok);
1592                 goto error;
1593         }
1594
1595         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
1596         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
1597         return bmap;
1598 error:
1599         isl_basic_map_free(bmap);
1600         return NULL;
1601 }
1602
1603 static struct isl_map *map_read_polylib(struct isl_stream *s)
1604 {
1605         struct isl_token *tok;
1606         struct isl_token *tok2;
1607         int i, n;
1608         struct isl_map *map;
1609
1610         tok = isl_stream_next_token(s);
1611         if (!tok) {
1612                 isl_stream_error(s, NULL, "unexpected EOF");
1613                 return NULL;
1614         }
1615         tok2 = isl_stream_next_token_on_same_line(s);
1616         if (tok2 && tok2->type == ISL_TOKEN_VALUE) {
1617                 isl_stream_push_token(s, tok2);
1618                 isl_stream_push_token(s, tok);
1619                 return isl_map_from_basic_map(basic_map_read_polylib(s));
1620         }
1621         if (tok2) {
1622                 isl_stream_error(s, tok2, "unexpected token");
1623                 isl_stream_push_token(s, tok2);
1624                 isl_stream_push_token(s, tok);
1625                 return NULL;
1626         }
1627         n = isl_int_get_si(tok->u.v);
1628         isl_token_free(tok);
1629
1630         isl_assert(s->ctx, n >= 1, return NULL);
1631
1632         map = isl_map_from_basic_map(basic_map_read_polylib(s));
1633
1634         for (i = 1; map && i < n; ++i)
1635                 map = isl_map_union(map,
1636                         isl_map_from_basic_map(basic_map_read_polylib(s)));
1637
1638         return map;
1639 }
1640
1641 static int optional_power(struct isl_stream *s)
1642 {
1643         int pow;
1644         struct isl_token *tok;
1645
1646         tok = isl_stream_next_token(s);
1647         if (!tok)
1648                 return 1;
1649         if (tok->type != '^') {
1650                 isl_stream_push_token(s, tok);
1651                 return 1;
1652         }
1653         isl_token_free(tok);
1654         tok = isl_stream_next_token(s);
1655         if (!tok || tok->type != ISL_TOKEN_VALUE) {
1656                 isl_stream_error(s, tok, "expecting exponent");
1657                 if (tok)
1658                         isl_stream_push_token(s, tok);
1659                 return 1;
1660         }
1661         pow = isl_int_get_si(tok->u.v);
1662         isl_token_free(tok);
1663         return pow;
1664 }
1665
1666 static __isl_give isl_pw_qpolynomial *read_term(struct isl_stream *s,
1667         __isl_keep isl_map *map, struct vars *v);
1668
1669 static __isl_give isl_pw_qpolynomial *read_factor(struct isl_stream *s,
1670         __isl_keep isl_map *map, struct vars *v)
1671 {
1672         isl_pw_qpolynomial *pwqp;
1673         struct isl_token *tok;
1674
1675         tok = next_token(s);
1676         if (!tok) {
1677                 isl_stream_error(s, NULL, "unexpected EOF");
1678                 return NULL;
1679         }
1680         if (tok->type == '(') {
1681                 int pow;
1682
1683                 isl_token_free(tok);
1684                 pwqp = read_term(s, map, v);
1685                 if (!pwqp)
1686                         return NULL;
1687                 if (isl_stream_eat(s, ')'))
1688                         goto error;
1689                 pow = optional_power(s);
1690                 pwqp = isl_pw_qpolynomial_pow(pwqp, pow);
1691         } else if (tok->type == ISL_TOKEN_VALUE) {
1692                 struct isl_token *tok2;
1693                 tok2 = isl_stream_next_token(s);
1694                 isl_qpolynomial *qp;
1695                 if (tok2 && tok2->type == '/') {
1696                         isl_token_free(tok2);
1697                         tok2 = next_token(s);
1698                         if (!tok2 || tok2->type != ISL_TOKEN_VALUE) {
1699                                 isl_stream_error(s, tok2, "expected denominator");
1700                                 isl_token_free(tok);
1701                                 isl_token_free(tok2);
1702                                 return NULL;
1703                         }
1704                         qp = isl_qpolynomial_rat_cst_on_domain(isl_map_get_space(map),
1705                                                     tok->u.v, tok2->u.v);
1706                         isl_token_free(tok2);
1707                 } else {
1708                         isl_stream_push_token(s, tok2);
1709                         qp = isl_qpolynomial_cst_on_domain(isl_map_get_space(map),
1710                                                 tok->u.v);
1711                 }
1712                 isl_token_free(tok);
1713                 pwqp = isl_pw_qpolynomial_from_qpolynomial(qp);
1714         } else if (tok->type == ISL_TOKEN_INFTY) {
1715                 isl_qpolynomial *qp;
1716                 isl_token_free(tok);
1717                 qp = isl_qpolynomial_infty_on_domain(isl_map_get_space(map));
1718                 pwqp = isl_pw_qpolynomial_from_qpolynomial(qp);
1719         } else if (tok->type == ISL_TOKEN_NAN) {
1720                 isl_qpolynomial *qp;
1721                 isl_token_free(tok);
1722                 qp = isl_qpolynomial_nan_on_domain(isl_map_get_space(map));
1723                 pwqp = isl_pw_qpolynomial_from_qpolynomial(qp);
1724         } else if (tok->type == ISL_TOKEN_IDENT) {
1725                 int n = v->n;
1726                 int pos = vars_pos(v, tok->u.s, -1);
1727                 int pow;
1728                 isl_qpolynomial *qp;
1729                 if (pos < 0) {
1730                         isl_token_free(tok);
1731                         return NULL;
1732                 }
1733                 if (pos >= n) {
1734                         vars_drop(v, v->n - n);
1735                         isl_stream_error(s, tok, "unknown identifier");
1736                         isl_token_free(tok);
1737                         return NULL;
1738                 }
1739                 isl_token_free(tok);
1740                 pow = optional_power(s);
1741                 qp = isl_qpolynomial_var_pow_on_domain(isl_map_get_space(map), pos, pow);
1742                 pwqp = isl_pw_qpolynomial_from_qpolynomial(qp);
1743         } else if (tok->type == '[') {
1744                 isl_pw_aff *pwaff;
1745                 int pow;
1746
1747                 isl_stream_push_token(s, tok);
1748                 pwaff = accept_div(s, isl_map_get_space(map), v);
1749                 pow = optional_power(s);
1750                 pwqp = isl_pw_qpolynomial_from_pw_aff(pwaff);
1751                 pwqp = isl_pw_qpolynomial_pow(pwqp, pow);
1752         } else if (tok->type == '-') {
1753                 isl_token_free(tok);
1754                 pwqp = read_factor(s, map, v);
1755                 pwqp = isl_pw_qpolynomial_neg(pwqp);
1756         } else {
1757                 isl_stream_error(s, tok, "unexpected isl_token");
1758                 isl_stream_push_token(s, tok);
1759                 return NULL;
1760         }
1761
1762         if (isl_stream_eat_if_available(s, '*') ||
1763             isl_stream_next_token_is(s, ISL_TOKEN_IDENT)) {
1764                 isl_pw_qpolynomial *pwqp2;
1765
1766                 pwqp2 = read_factor(s, map, v);
1767                 pwqp = isl_pw_qpolynomial_mul(pwqp, pwqp2);
1768         }
1769
1770         return pwqp;
1771 error:
1772         isl_pw_qpolynomial_free(pwqp);
1773         return NULL;
1774 }
1775
1776 static __isl_give isl_pw_qpolynomial *read_term(struct isl_stream *s,
1777         __isl_keep isl_map *map, struct vars *v)
1778 {
1779         struct isl_token *tok;
1780         isl_pw_qpolynomial *pwqp;
1781
1782         pwqp = read_factor(s, map, v);
1783
1784         for (;;) {
1785                 tok = next_token(s);
1786                 if (!tok)
1787                         return pwqp;
1788
1789                 if (tok->type == '+') {
1790                         isl_pw_qpolynomial *pwqp2;
1791
1792                         isl_token_free(tok);
1793                         pwqp2 = read_factor(s, map, v);
1794                         pwqp = isl_pw_qpolynomial_add(pwqp, pwqp2);
1795                 } else if (tok->type == '-') {
1796                         isl_pw_qpolynomial *pwqp2;
1797
1798                         isl_token_free(tok);
1799                         pwqp2 = read_factor(s, map, v);
1800                         pwqp = isl_pw_qpolynomial_sub(pwqp, pwqp2);
1801                 } else if (tok->type == ISL_TOKEN_VALUE &&
1802                             isl_int_is_neg(tok->u.v)) {
1803                         isl_pw_qpolynomial *pwqp2;
1804
1805                         isl_stream_push_token(s, tok);
1806                         pwqp2 = read_factor(s, map, v);
1807                         pwqp = isl_pw_qpolynomial_add(pwqp, pwqp2);
1808                 } else {
1809                         isl_stream_push_token(s, tok);
1810                         break;
1811                 }
1812         }
1813
1814         return pwqp;
1815 }
1816
1817 static __isl_give isl_map *read_optional_disjuncts(struct isl_stream *s,
1818         __isl_take isl_map *map, struct vars *v, int rational)
1819 {
1820         struct isl_token *tok;
1821
1822         tok = isl_stream_next_token(s);
1823         if (!tok) {
1824                 isl_stream_error(s, NULL, "unexpected EOF");
1825                 goto error;
1826         }
1827         if (tok->type == ':' ||
1828             (tok->type == ISL_TOKEN_OR && !strcmp(tok->u.s, "|"))) {
1829                 isl_token_free(tok);
1830                 map = read_disjuncts(s, v, map, rational);
1831         } else
1832                 isl_stream_push_token(s, tok);
1833
1834         return map;
1835 error:
1836         isl_map_free(map);
1837         return NULL;
1838 }
1839
1840 static struct isl_obj obj_read_poly(struct isl_stream *s,
1841         __isl_take isl_map *map, struct vars *v, int n)
1842 {
1843         struct isl_obj obj = { isl_obj_pw_qpolynomial, NULL };
1844         isl_pw_qpolynomial *pwqp;
1845         struct isl_set *set;
1846
1847         pwqp = read_term(s, map, v);
1848         map = read_optional_disjuncts(s, map, v, 0);
1849         set = isl_map_range(map);
1850
1851         pwqp = isl_pw_qpolynomial_intersect_domain(pwqp, set);
1852
1853         vars_drop(v, v->n - n);
1854
1855         obj.v = pwqp;
1856         return obj;
1857 }
1858
1859 static struct isl_obj obj_read_poly_or_fold(struct isl_stream *s,
1860         __isl_take isl_set *set, struct vars *v, int n)
1861 {
1862         struct isl_obj obj = { isl_obj_pw_qpolynomial_fold, NULL };
1863         isl_pw_qpolynomial *pwqp;
1864         isl_pw_qpolynomial_fold *pwf = NULL;
1865
1866         if (!isl_stream_eat_if_available(s, ISL_TOKEN_MAX))
1867                 return obj_read_poly(s, set, v, n);
1868
1869         if (isl_stream_eat(s, '('))
1870                 goto error;
1871
1872         pwqp = read_term(s, set, v);
1873         pwf = isl_pw_qpolynomial_fold_from_pw_qpolynomial(isl_fold_max, pwqp);
1874
1875         while (isl_stream_eat_if_available(s, ',')) {
1876                 isl_pw_qpolynomial_fold *pwf_i;
1877                 pwqp = read_term(s, set, v);
1878                 pwf_i = isl_pw_qpolynomial_fold_from_pw_qpolynomial(isl_fold_max,
1879                                                                         pwqp);
1880                 pwf = isl_pw_qpolynomial_fold_fold(pwf, pwf_i);
1881         }
1882
1883         if (isl_stream_eat(s, ')'))
1884                 goto error;
1885
1886         set = read_optional_disjuncts(s, set, v, 0);
1887         pwf = isl_pw_qpolynomial_fold_intersect_domain(pwf, set);
1888
1889         vars_drop(v, v->n - n);
1890
1891         obj.v = pwf;
1892         return obj;
1893 error:
1894         isl_set_free(set);
1895         isl_pw_qpolynomial_fold_free(pwf);
1896         obj.type = isl_obj_none;
1897         return obj;
1898 }
1899
1900 static int is_rational(struct isl_stream *s)
1901 {
1902         struct isl_token *tok;
1903
1904         tok = isl_stream_next_token(s);
1905         if (!tok)
1906                 return 0;
1907         if (tok->type == ISL_TOKEN_RAT && isl_stream_next_token_is(s, ':')) {
1908                 isl_token_free(tok);
1909                 isl_stream_eat(s, ':');
1910                 return 1;
1911         }
1912
1913         isl_stream_push_token(s, tok);
1914
1915         return 0;
1916 }
1917
1918 static struct isl_obj obj_read_body(struct isl_stream *s,
1919         __isl_take isl_map *map, struct vars *v)
1920 {
1921         struct isl_token *tok;
1922         struct isl_obj obj = { isl_obj_set, NULL };
1923         int n = v->n;
1924         int rational;
1925
1926         rational = is_rational(s);
1927         if (rational)
1928                 map = isl_map_set_rational(map);
1929
1930         if (isl_stream_next_token_is(s, ':')) {
1931                 obj.type = isl_obj_set;
1932                 obj.v = read_optional_disjuncts(s, map, v, rational);
1933                 return obj;
1934         }
1935
1936         if (!next_is_tuple(s))
1937                 return obj_read_poly_or_fold(s, map, v, n);
1938
1939         map = read_map_tuple(s, map, isl_dim_in, v, rational, 0);
1940         if (!map)
1941                 goto error;
1942         tok = isl_stream_next_token(s);
1943         if (!tok)
1944                 goto error;
1945         if (tok->type == ISL_TOKEN_TO) {
1946                 obj.type = isl_obj_map;
1947                 isl_token_free(tok);
1948                 if (!next_is_tuple(s)) {
1949                         isl_set *set = isl_map_domain(map);
1950                         return obj_read_poly_or_fold(s, set, v, n);
1951                 }
1952                 map = read_map_tuple(s, map, isl_dim_out, v, rational, 0);
1953                 if (!map)
1954                         goto error;
1955         } else {
1956                 map = isl_map_domain(map);
1957                 isl_stream_push_token(s, tok);
1958         }
1959
1960         map = read_optional_disjuncts(s, map, v, rational);
1961
1962         vars_drop(v, v->n - n);
1963
1964         obj.v = map;
1965         return obj;
1966 error:
1967         isl_map_free(map);
1968         obj.type = isl_obj_none;
1969         return obj;
1970 }
1971
1972 static struct isl_obj to_union(isl_ctx *ctx, struct isl_obj obj)
1973 {
1974         if (obj.type == isl_obj_map) {
1975                 obj.v = isl_union_map_from_map(obj.v);
1976                 obj.type = isl_obj_union_map;
1977         } else if (obj.type == isl_obj_set) {
1978                 obj.v = isl_union_set_from_set(obj.v);
1979                 obj.type = isl_obj_union_set;
1980         } else if (obj.type == isl_obj_pw_qpolynomial) {
1981                 obj.v = isl_union_pw_qpolynomial_from_pw_qpolynomial(obj.v);
1982                 obj.type = isl_obj_union_pw_qpolynomial;
1983         } else if (obj.type == isl_obj_pw_qpolynomial_fold) {
1984                 obj.v = isl_union_pw_qpolynomial_fold_from_pw_qpolynomial_fold(obj.v);
1985                 obj.type = isl_obj_union_pw_qpolynomial_fold;
1986         } else
1987                 isl_assert(ctx, 0, goto error);
1988         return obj;
1989 error:
1990         obj.type->free(obj.v);
1991         obj.type = isl_obj_none;
1992         return obj;
1993 }
1994
1995 static struct isl_obj obj_add(struct isl_ctx *ctx,
1996         struct isl_obj obj1, struct isl_obj obj2)
1997 {
1998         if (obj1.type == isl_obj_set && obj2.type == isl_obj_union_set)
1999                 obj1 = to_union(ctx, obj1);
2000         if (obj1.type == isl_obj_union_set && obj2.type == isl_obj_set)
2001                 obj2 = to_union(ctx, obj2);
2002         if (obj1.type == isl_obj_map && obj2.type == isl_obj_union_map)
2003                 obj1 = to_union(ctx, obj1);
2004         if (obj1.type == isl_obj_union_map && obj2.type == isl_obj_map)
2005                 obj2 = to_union(ctx, obj2);
2006         if (obj1.type == isl_obj_pw_qpolynomial &&
2007             obj2.type == isl_obj_union_pw_qpolynomial)
2008                 obj1 = to_union(ctx, obj1);
2009         if (obj1.type == isl_obj_union_pw_qpolynomial &&
2010             obj2.type == isl_obj_pw_qpolynomial)
2011                 obj2 = to_union(ctx, obj2);
2012         if (obj1.type == isl_obj_pw_qpolynomial_fold &&
2013             obj2.type == isl_obj_union_pw_qpolynomial_fold)
2014                 obj1 = to_union(ctx, obj1);
2015         if (obj1.type == isl_obj_union_pw_qpolynomial_fold &&
2016             obj2.type == isl_obj_pw_qpolynomial_fold)
2017                 obj2 = to_union(ctx, obj2);
2018         isl_assert(ctx, obj1.type == obj2.type, goto error);
2019         if (obj1.type == isl_obj_map && !isl_map_has_equal_space(obj1.v, obj2.v)) {
2020                 obj1 = to_union(ctx, obj1);
2021                 obj2 = to_union(ctx, obj2);
2022         }
2023         if (obj1.type == isl_obj_set && !isl_set_has_equal_space(obj1.v, obj2.v)) {
2024                 obj1 = to_union(ctx, obj1);
2025                 obj2 = to_union(ctx, obj2);
2026         }
2027         if (obj1.type == isl_obj_pw_qpolynomial &&
2028             !isl_pw_qpolynomial_has_equal_space(obj1.v, obj2.v)) {
2029                 obj1 = to_union(ctx, obj1);
2030                 obj2 = to_union(ctx, obj2);
2031         }
2032         if (obj1.type == isl_obj_pw_qpolynomial_fold &&
2033             !isl_pw_qpolynomial_fold_has_equal_space(obj1.v, obj2.v)) {
2034                 obj1 = to_union(ctx, obj1);
2035                 obj2 = to_union(ctx, obj2);
2036         }
2037         obj1.v = obj1.type->add(obj1.v, obj2.v);
2038         return obj1;
2039 error:
2040         obj1.type->free(obj1.v);
2041         obj2.type->free(obj2.v);
2042         obj1.type = isl_obj_none;
2043         obj1.v = NULL;
2044         return obj1;
2045 }
2046
2047 static struct isl_obj obj_read(struct isl_stream *s)
2048 {
2049         isl_map *map = NULL;
2050         struct isl_token *tok;
2051         struct vars *v = NULL;
2052         struct isl_obj obj = { isl_obj_set, NULL };
2053
2054         tok = next_token(s);
2055         if (!tok) {
2056                 isl_stream_error(s, NULL, "unexpected EOF");
2057                 goto error;
2058         }
2059         if (tok->type == ISL_TOKEN_VALUE) {
2060                 struct isl_token *tok2;
2061                 struct isl_map *map;
2062
2063                 tok2 = isl_stream_next_token(s);
2064                 if (!tok2 || tok2->type != ISL_TOKEN_VALUE ||
2065                     isl_int_is_neg(tok2->u.v)) {
2066                         if (tok2)
2067                                 isl_stream_push_token(s, tok2);
2068                         obj.type = isl_obj_int;
2069                         obj.v = isl_int_obj_alloc(s->ctx, tok->u.v);
2070                         isl_token_free(tok);
2071                         return obj;
2072                 }
2073                 isl_stream_push_token(s, tok2);
2074                 isl_stream_push_token(s, tok);
2075                 map = map_read_polylib(s);
2076                 if (!map)
2077                         goto error;
2078                 if (isl_map_may_be_set(map))
2079                         obj.v = isl_map_range(map);
2080                 else {
2081                         obj.type = isl_obj_map;
2082                         obj.v = map;
2083                 }
2084                 return obj;
2085         }
2086         v = vars_new(s->ctx);
2087         if (!v) {
2088                 isl_stream_push_token(s, tok);
2089                 goto error;
2090         }
2091         map = isl_map_universe(isl_space_params_alloc(s->ctx, 0));
2092         if (tok->type == '[') {
2093                 isl_stream_push_token(s, tok);
2094                 map = read_map_tuple(s, map, isl_dim_param, v, 0, 0);
2095                 if (!map)
2096                         goto error;
2097                 tok = isl_stream_next_token(s);
2098                 if (!tok || tok->type != ISL_TOKEN_TO) {
2099                         isl_stream_error(s, tok, "expecting '->'");
2100                         if (tok)
2101                                 isl_stream_push_token(s, tok);
2102                         goto error;
2103                 }
2104                 isl_token_free(tok);
2105                 tok = isl_stream_next_token(s);
2106         }
2107         if (!tok || tok->type != '{') {
2108                 isl_stream_error(s, tok, "expecting '{'");
2109                 if (tok)
2110                         isl_stream_push_token(s, tok);
2111                 goto error;
2112         }
2113         isl_token_free(tok);
2114
2115         tok = isl_stream_next_token(s);
2116         if (!tok)
2117                 ;
2118         else if (tok->type == ISL_TOKEN_IDENT && !strcmp(tok->u.s, "Sym")) {
2119                 isl_token_free(tok);
2120                 if (isl_stream_eat(s, '='))
2121                         goto error;
2122                 map = read_map_tuple(s, map, isl_dim_param, v, 0, 1);
2123                 if (!map)
2124                         goto error;
2125         } else if (tok->type == '}') {
2126                 obj.type = isl_obj_union_set;
2127                 obj.v = isl_union_set_empty(isl_map_get_space(map));
2128                 isl_token_free(tok);
2129                 goto done;
2130         } else
2131                 isl_stream_push_token(s, tok);
2132
2133         for (;;) {
2134                 struct isl_obj o;
2135                 tok = NULL;
2136                 o = obj_read_body(s, isl_map_copy(map), v);
2137                 if (o.type == isl_obj_none || !o.v)
2138                         goto error;
2139                 if (!obj.v)
2140                         obj = o;
2141                 else {
2142                         obj = obj_add(s->ctx, obj, o);
2143                         if (obj.type == isl_obj_none || !obj.v)
2144                                 goto error;
2145                 }
2146                 tok = isl_stream_next_token(s);
2147                 if (!tok || tok->type != ';')
2148                         break;
2149                 isl_token_free(tok);
2150                 if (isl_stream_next_token_is(s, '}')) {
2151                         tok = isl_stream_next_token(s);
2152                         break;
2153                 }
2154         }
2155
2156         if (tok && tok->type == '}') {
2157                 isl_token_free(tok);
2158         } else {
2159                 isl_stream_error(s, tok, "unexpected isl_token");
2160                 if (tok)
2161                         isl_token_free(tok);
2162                 goto error;
2163         }
2164 done:
2165         vars_free(v);
2166         isl_map_free(map);
2167
2168         return obj;
2169 error:
2170         isl_map_free(map);
2171         obj.type->free(obj.v);
2172         if (v)
2173                 vars_free(v);
2174         obj.v = NULL;
2175         return obj;
2176 }
2177
2178 struct isl_obj isl_stream_read_obj(struct isl_stream *s)
2179 {
2180         return obj_read(s);
2181 }
2182
2183 __isl_give isl_map *isl_stream_read_map(struct isl_stream *s)
2184 {
2185         struct isl_obj obj;
2186
2187         obj = obj_read(s);
2188         if (obj.v)
2189                 isl_assert(s->ctx, obj.type == isl_obj_map ||
2190                                    obj.type == isl_obj_set, goto error);
2191
2192         if (obj.type == isl_obj_set)
2193                 obj.v = isl_map_from_range(obj.v);
2194
2195         return obj.v;
2196 error:
2197         obj.type->free(obj.v);
2198         return NULL;
2199 }
2200
2201 __isl_give isl_set *isl_stream_read_set(struct isl_stream *s)
2202 {
2203         struct isl_obj obj;
2204
2205         obj = obj_read(s);
2206         if (obj.v) {
2207                 if (obj.type == isl_obj_map && isl_map_may_be_set(obj.v)) {
2208                         obj.v = isl_map_range(obj.v);
2209                         obj.type = isl_obj_set;
2210                 }
2211                 isl_assert(s->ctx, obj.type == isl_obj_set, goto error);
2212         }
2213
2214         return obj.v;
2215 error:
2216         obj.type->free(obj.v);
2217         return NULL;
2218 }
2219
2220 __isl_give isl_union_map *isl_stream_read_union_map(struct isl_stream *s)
2221 {
2222         struct isl_obj obj;
2223
2224         obj = obj_read(s);
2225         if (obj.type == isl_obj_map) {
2226                 obj.type = isl_obj_union_map;
2227                 obj.v = isl_union_map_from_map(obj.v);
2228         }
2229         if (obj.type == isl_obj_set) {
2230                 obj.type = isl_obj_union_set;
2231                 obj.v = isl_union_set_from_set(obj.v);
2232         }
2233         if (obj.v && obj.type == isl_obj_union_set &&
2234             isl_union_set_is_empty(obj.v))
2235                 obj.type = isl_obj_union_map;
2236         if (obj.v && obj.type != isl_obj_union_map)
2237                 isl_die(s->ctx, isl_error_invalid, "invalid input", goto error);
2238
2239         return obj.v;
2240 error:
2241         obj.type->free(obj.v);
2242         return NULL;
2243 }
2244
2245 __isl_give isl_union_set *isl_stream_read_union_set(struct isl_stream *s)
2246 {
2247         struct isl_obj obj;
2248
2249         obj = obj_read(s);
2250         if (obj.type == isl_obj_set) {
2251                 obj.type = isl_obj_union_set;
2252                 obj.v = isl_union_set_from_set(obj.v);
2253         }
2254         if (obj.v)
2255                 isl_assert(s->ctx, obj.type == isl_obj_union_set, goto error);
2256
2257         return obj.v;
2258 error:
2259         obj.type->free(obj.v);
2260         return NULL;
2261 }
2262
2263 static __isl_give isl_basic_map *basic_map_read(struct isl_stream *s)
2264 {
2265         struct isl_obj obj;
2266         struct isl_map *map;
2267         struct isl_basic_map *bmap;
2268
2269         obj = obj_read(s);
2270         map = obj.v;
2271         if (!map)
2272                 return NULL;
2273
2274         isl_assert(map->ctx, map->n <= 1, goto error);
2275
2276         if (map->n == 0)
2277                 bmap = isl_basic_map_empty_like_map(map);
2278         else
2279                 bmap = isl_basic_map_copy(map->p[0]);
2280
2281         isl_map_free(map);
2282
2283         return bmap;
2284 error:
2285         isl_map_free(map);
2286         return NULL;
2287 }
2288
2289 static __isl_give isl_basic_set *basic_set_read(struct isl_stream *s)
2290 {
2291         isl_basic_map *bmap;
2292         bmap = basic_map_read(s);
2293         if (!bmap)
2294                 return NULL;
2295         if (!isl_basic_map_may_be_set(bmap))
2296                 isl_die(s->ctx, isl_error_invalid,
2297                         "input is not a set", goto error);
2298         return isl_basic_map_range(bmap);
2299 error:
2300         isl_basic_map_free(bmap);
2301         return NULL;
2302 }
2303
2304 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_file(isl_ctx *ctx,
2305         FILE *input)
2306 {
2307         struct isl_basic_map *bmap;
2308         struct isl_stream *s = isl_stream_new_file(ctx, input);
2309         if (!s)
2310                 return NULL;
2311         bmap = basic_map_read(s);
2312         isl_stream_free(s);
2313         return bmap;
2314 }
2315
2316 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_file(isl_ctx *ctx,
2317         FILE *input)
2318 {
2319         isl_basic_set *bset;
2320         struct isl_stream *s = isl_stream_new_file(ctx, input);
2321         if (!s)
2322                 return NULL;
2323         bset = basic_set_read(s);
2324         isl_stream_free(s);
2325         return bset;
2326 }
2327
2328 struct isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_str(struct isl_ctx *ctx,
2329         const char *str)
2330 {
2331         struct isl_basic_map *bmap;
2332         struct isl_stream *s = isl_stream_new_str(ctx, str);
2333         if (!s)
2334                 return NULL;
2335         bmap = basic_map_read(s);
2336         isl_stream_free(s);
2337         return bmap;
2338 }
2339
2340 struct isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_str(struct isl_ctx *ctx,
2341         const char *str)
2342 {
2343         isl_basic_set *bset;
2344         struct isl_stream *s = isl_stream_new_str(ctx, str);
2345         if (!s)
2346                 return NULL;
2347         bset = basic_set_read(s);
2348         isl_stream_free(s);
2349         return bset;
2350 }
2351
2352 __isl_give isl_map *isl_map_read_from_file(struct isl_ctx *ctx,
2353         FILE *input)
2354 {
2355         struct isl_map *map;
2356         struct isl_stream *s = isl_stream_new_file(ctx, input);
2357         if (!s)
2358                 return NULL;
2359         map = isl_stream_read_map(s);
2360         isl_stream_free(s);
2361         return map;
2362 }
2363
2364 __isl_give isl_map *isl_map_read_from_str(struct isl_ctx *ctx,
2365         const char *str)
2366 {
2367         struct isl_map *map;
2368         struct isl_stream *s = isl_stream_new_str(ctx, str);
2369         if (!s)
2370                 return NULL;
2371         map = isl_stream_read_map(s);
2372         isl_stream_free(s);
2373         return map;
2374 }
2375
2376 __isl_give isl_set *isl_set_read_from_file(struct isl_ctx *ctx,
2377         FILE *input)
2378 {
2379         isl_set *set;
2380         struct isl_stream *s = isl_stream_new_file(ctx, input);
2381         if (!s)
2382                 return NULL;
2383         set = isl_stream_read_set(s);
2384         isl_stream_free(s);
2385         return set;
2386 }
2387
2388 struct isl_set *isl_set_read_from_str(struct isl_ctx *ctx,
2389         const char *str)
2390 {
2391         isl_set *set;
2392         struct isl_stream *s = isl_stream_new_str(ctx, str);
2393         if (!s)
2394                 return NULL;
2395         set = isl_stream_read_set(s);
2396         isl_stream_free(s);
2397         return set;
2398 }
2399
2400 __isl_give isl_union_map *isl_union_map_read_from_file(isl_ctx *ctx,
2401         FILE *input)
2402 {
2403         isl_union_map *umap;
2404         struct isl_stream *s = isl_stream_new_file(ctx, input);
2405         if (!s)
2406                 return NULL;
2407         umap = isl_stream_read_union_map(s);
2408         isl_stream_free(s);
2409         return umap;
2410 }
2411
2412 __isl_give isl_union_map *isl_union_map_read_from_str(struct isl_ctx *ctx,
2413                 const char *str)
2414 {
2415         isl_union_map *umap;
2416         struct isl_stream *s = isl_stream_new_str(ctx, str);
2417         if (!s)
2418                 return NULL;
2419         umap = isl_stream_read_union_map(s);
2420         isl_stream_free(s);
2421         return umap;
2422 }
2423
2424 __isl_give isl_union_set *isl_union_set_read_from_file(isl_ctx *ctx,
2425         FILE *input)
2426 {
2427         isl_union_set *uset;
2428         struct isl_stream *s = isl_stream_new_file(ctx, input);
2429         if (!s)
2430                 return NULL;
2431         uset = isl_stream_read_union_set(s);
2432         isl_stream_free(s);
2433         return uset;
2434 }
2435
2436 __isl_give isl_union_set *isl_union_set_read_from_str(struct isl_ctx *ctx,
2437                 const char *str)
2438 {
2439         isl_union_set *uset;
2440         struct isl_stream *s = isl_stream_new_str(ctx, str);
2441         if (!s)
2442                 return NULL;
2443         uset = isl_stream_read_union_set(s);
2444         isl_stream_free(s);
2445         return uset;
2446 }
2447
2448 static __isl_give isl_vec *isl_vec_read_polylib(struct isl_stream *s)
2449 {
2450         struct isl_vec *vec = NULL;
2451         struct isl_token *tok;
2452         unsigned size;
2453         int j;
2454
2455         tok = isl_stream_next_token(s);
2456         if (!tok || tok->type != ISL_TOKEN_VALUE) {
2457                 isl_stream_error(s, tok, "expecting vector length");
2458                 goto error;
2459         }
2460
2461         size = isl_int_get_si(tok->u.v);
2462         isl_token_free(tok);
2463
2464         vec = isl_vec_alloc(s->ctx, size);
2465
2466         for (j = 0; j < size; ++j) {
2467                 tok = isl_stream_next_token(s);
2468                 if (!tok || tok->type != ISL_TOKEN_VALUE) {
2469                         isl_stream_error(s, tok, "expecting constant value");
2470                         goto error;
2471                 }
2472                 isl_int_set(vec->el[j], tok->u.v);
2473                 isl_token_free(tok);
2474         }
2475
2476         return vec;
2477 error:
2478         isl_token_free(tok);
2479         isl_vec_free(vec);
2480         return NULL;
2481 }
2482
2483 static __isl_give isl_vec *vec_read(struct isl_stream *s)
2484 {
2485         return isl_vec_read_polylib(s);
2486 }
2487
2488 __isl_give isl_vec *isl_vec_read_from_file(isl_ctx *ctx, FILE *input)
2489 {
2490         isl_vec *v;
2491         struct isl_stream *s = isl_stream_new_file(ctx, input);
2492         if (!s)
2493                 return NULL;
2494         v = vec_read(s);
2495         isl_stream_free(s);
2496         return v;
2497 }
2498
2499 __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_stream_read_pw_qpolynomial(
2500         struct isl_stream *s)
2501 {
2502         struct isl_obj obj;
2503
2504         obj = obj_read(s);
2505         if (obj.v)
2506                 isl_assert(s->ctx, obj.type == isl_obj_pw_qpolynomial,
2507                            goto error);
2508
2509         return obj.v;
2510 error:
2511         obj.type->free(obj.v);
2512         return NULL;
2513 }
2514
2515 __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_read_from_str(isl_ctx *ctx,
2516                 const char *str)
2517 {
2518         isl_pw_qpolynomial *pwqp;
2519         struct isl_stream *s = isl_stream_new_str(ctx, str);
2520         if (!s)
2521                 return NULL;
2522         pwqp = isl_stream_read_pw_qpolynomial(s);
2523         isl_stream_free(s);
2524         return pwqp;
2525 }
2526
2527 __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_read_from_file(isl_ctx *ctx,
2528                 FILE *input)
2529 {
2530         isl_pw_qpolynomial *pwqp;
2531         struct isl_stream *s = isl_stream_new_file(ctx, input);
2532         if (!s)
2533                 return NULL;
2534         pwqp = isl_stream_read_pw_qpolynomial(s);
2535         isl_stream_free(s);
2536         return pwqp;
2537 }
2538
2539 /* Is the next token an identifer not in "v"?
2540  */
2541 static int next_is_fresh_ident(struct isl_stream *s, struct vars *v)
2542 {
2543         int n = v->n;
2544         int fresh;
2545         struct isl_token *tok;
2546
2547         tok = isl_stream_next_token(s);
2548         if (!tok)
2549                 return 0;
2550         fresh = tok->type == ISL_TOKEN_IDENT && vars_pos(v, tok->u.s, -1) >= n;
2551         isl_stream_push_token(s, tok);
2552
2553         vars_drop(v, v->n - n);
2554
2555         return fresh;
2556 }
2557
2558 /* First read the domain of the affine expression, which may be
2559  * a parameter space or a set.
2560  * The tricky part is that we don't know if the domain is a set or not,
2561  * so when we are trying to read the domain, we may actually be reading
2562  * the affine expression itself (defined on a parameter domains)
2563  * If the tuple we are reading is named, we assume it's the domain.
2564  * Also, if inside the tuple, the first thing we find is a nested tuple
2565  * or a new identifier, we again assume it's the domain.
2566  * Otherwise, we assume we are reading an affine expression.
2567  */
2568 static __isl_give isl_set *read_aff_domain(struct isl_stream *s,
2569         __isl_take isl_set *dom, struct vars *v)
2570 {
2571         struct isl_token *tok;
2572
2573         tok = isl_stream_next_token(s);
2574         if (tok && (tok->type == ISL_TOKEN_IDENT || tok->is_keyword)) {
2575                 isl_stream_push_token(s, tok);
2576                 return read_map_tuple(s, dom, isl_dim_set, v, 1, 0);
2577         }
2578         if (!tok || tok->type != '[') {
2579                 isl_stream_error(s, tok, "expecting '['");
2580                 goto error;
2581         }
2582         if (next_is_tuple(s) || next_is_fresh_ident(s, v)) {
2583                 isl_stream_push_token(s, tok);
2584                 dom = read_map_tuple(s, dom, isl_dim_set, v, 1, 0);
2585         } else
2586                 isl_stream_push_token(s, tok);
2587
2588         return dom;
2589 error:
2590         if (tok)
2591                 isl_stream_push_token(s, tok);
2592         isl_set_free(dom);
2593         return NULL;
2594 }
2595
2596 /* Read an affine expression from "s".
2597  */
2598 __isl_give isl_aff *isl_stream_read_aff(struct isl_stream *s)
2599 {
2600         isl_aff *aff;
2601         isl_multi_aff *ma;
2602
2603         ma = isl_stream_read_multi_aff(s);
2604         if (!ma)
2605                 return NULL;
2606         if (isl_multi_aff_dim(ma, isl_dim_out) != 1)
2607                 isl_die(s->ctx, isl_error_invalid,
2608                         "expecting single affine expression",
2609                         goto error);
2610
2611         aff = isl_multi_aff_get_aff(ma, 0);
2612         isl_multi_aff_free(ma);
2613         return aff;
2614 error:
2615         isl_multi_aff_free(ma);
2616         return NULL;
2617 }
2618
2619 /* Read a piecewise affine expression from "s" with domain (space) "dom".
2620  */
2621 static __isl_give isl_pw_aff *read_pw_aff_with_dom(struct isl_stream *s,
2622         __isl_take isl_set *dom, struct vars *v)
2623 {
2624         isl_pw_aff *pwaff = NULL;
2625
2626         if (!isl_set_is_params(dom) && isl_stream_eat(s, ISL_TOKEN_TO))
2627                 goto error;
2628
2629         if (isl_stream_eat(s, '['))
2630                 goto error;
2631
2632         pwaff = accept_affine(s, isl_set_get_space(dom), v);
2633
2634         if (isl_stream_eat(s, ']'))
2635                 goto error;
2636
2637         dom = read_optional_disjuncts(s, dom, v, 0);
2638         pwaff = isl_pw_aff_intersect_domain(pwaff, dom);
2639
2640         return pwaff;
2641 error:
2642         isl_set_free(dom);
2643         isl_pw_aff_free(pwaff);
2644         return NULL;
2645 }
2646
2647 __isl_give isl_pw_aff *isl_stream_read_pw_aff(struct isl_stream *s)
2648 {
2649         struct vars *v;
2650         isl_set *dom = NULL;
2651         isl_set *aff_dom;
2652         isl_pw_aff *pa = NULL;
2653         int n;
2654
2655         v = vars_new(s->ctx);
2656         if (!v)
2657                 return NULL;
2658
2659         dom = isl_set_universe(isl_space_params_alloc(s->ctx, 0));
2660         if (next_is_tuple(s)) {
2661                 dom = read_map_tuple(s, dom, isl_dim_param, v, 1, 0);
2662                 if (isl_stream_eat(s, ISL_TOKEN_TO))
2663                         goto error;
2664         }
2665         if (isl_stream_eat(s, '{'))
2666                 goto error;
2667
2668         n = v->n;
2669         aff_dom = read_aff_domain(s, isl_set_copy(dom), v);
2670         pa = read_pw_aff_with_dom(s, aff_dom, v);
2671         vars_drop(v, v->n - n);
2672
2673         while (isl_stream_eat_if_available(s, ';')) {
2674                 isl_pw_aff *pa_i;
2675
2676                 n = v->n;
2677                 aff_dom = read_aff_domain(s, isl_set_copy(dom), v);
2678                 pa_i = read_pw_aff_with_dom(s, aff_dom, v);
2679                 vars_drop(v, v->n - n);
2680
2681                 pa = isl_pw_aff_union_add(pa, pa_i);
2682         }
2683
2684         if (isl_stream_eat(s, '}'))
2685                 goto error;
2686
2687         vars_free(v);
2688         isl_set_free(dom);
2689         return pa;
2690 error:
2691         vars_free(v);
2692         isl_set_free(dom);
2693         isl_pw_aff_free(pa);
2694         return NULL;
2695 }
2696
2697 __isl_give isl_aff *isl_aff_read_from_str(isl_ctx *ctx, const char *str)
2698 {
2699         isl_aff *aff;
2700         struct isl_stream *s = isl_stream_new_str(ctx, str);
2701         if (!s)
2702                 return NULL;
2703         aff = isl_stream_read_aff(s);
2704         isl_stream_free(s);
2705         return aff;
2706 }
2707
2708 __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_read_from_str(isl_ctx *ctx, const char *str)
2709 {
2710         isl_pw_aff *pa;
2711         struct isl_stream *s = isl_stream_new_str(ctx, str);
2712         if (!s)
2713                 return NULL;
2714         pa = isl_stream_read_pw_aff(s);
2715         isl_stream_free(s);
2716         return pa;
2717 }
2718
2719 /* Read an isl_pw_multi_aff from "s".
2720  * We currently read a generic object and if it turns out to be a set or
2721  * a map, we convert that to an isl_pw_multi_aff.
2722  * It would be more efficient if we were to construct the isl_pw_multi_aff
2723  * directly.
2724  */
2725 __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_stream_read_pw_multi_aff(struct isl_stream *s)
2726 {
2727         struct isl_obj obj;
2728
2729         obj = obj_read(s);
2730         if (!obj.v)
2731                 return NULL;
2732
2733         if (obj.type == isl_obj_map)
2734                 return isl_pw_multi_aff_from_map(obj.v);
2735         if (obj.type == isl_obj_set)
2736                 return isl_pw_multi_aff_from_set(obj.v);
2737
2738         obj.type->free(obj.v);
2739         isl_die(s->ctx, isl_error_invalid, "unexpected object type",
2740                 return NULL);
2741 }
2742
2743 __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_read_from_str(isl_ctx *ctx,
2744         const char *str)
2745 {
2746         isl_pw_multi_aff *pma;
2747         struct isl_stream *s = isl_stream_new_str(ctx, str);
2748         if (!s)
2749                 return NULL;
2750         pma = isl_stream_read_pw_multi_aff(s);
2751         isl_stream_free(s);
2752         return pma;
2753 }
2754
2755 /* Read an isl_union_pw_multi_aff from "s".
2756  * We currently read a generic object and if it turns out to be a set or
2757  * a map, we convert that to an isl_union_pw_multi_aff.
2758  * It would be more efficient if we were to construct
2759  * the isl_union_pw_multi_aff directly.
2760  */
2761 __isl_give isl_union_pw_multi_aff *isl_stream_read_union_pw_multi_aff(
2762         struct isl_stream *s)
2763 {
2764         struct isl_obj obj;
2765
2766         obj = obj_read(s);
2767         if (!obj.v)
2768                 return NULL;
2769
2770         if (obj.type == isl_obj_map || obj.type == isl_obj_set)
2771                 obj = to_union(s->ctx, obj);
2772         if (obj.type == isl_obj_union_map)
2773                 return isl_union_pw_multi_aff_from_union_map(obj.v);
2774         if (obj.type == isl_obj_union_set)
2775                 return isl_union_pw_multi_aff_from_union_set(obj.v);
2776
2777         obj.type->free(obj.v);
2778         isl_die(s->ctx, isl_error_invalid, "unexpected object type",
2779                 return NULL);
2780 }
2781
2782 /* Read an isl_union_pw_multi_aff from "str".
2783  */
2784 __isl_give isl_union_pw_multi_aff *isl_union_pw_multi_aff_read_from_str(
2785         isl_ctx *ctx, const char *str)
2786 {
2787         isl_union_pw_multi_aff *upma;
2788         struct isl_stream *s = isl_stream_new_str(ctx, str);
2789         if (!s)
2790                 return NULL;
2791         upma = isl_stream_read_union_pw_multi_aff(s);
2792         isl_stream_free(s);
2793         return upma;
2794 }
2795
2796 /* Assuming "pa" represents a single affine expression defined on a universe
2797  * domain, extract this affine expression.
2798  */
2799 static __isl_give isl_aff *aff_from_pw_aff(__isl_take isl_pw_aff *pa)
2800 {
2801         isl_aff *aff;
2802
2803         if (!pa)
2804                 return NULL;
2805         if (pa->n != 1)
2806                 isl_die(isl_pw_aff_get_ctx(pa), isl_error_invalid,
2807                         "expecting single affine expression",
2808                         goto error);
2809         if (!isl_set_plain_is_universe(pa->p[0].set))
2810                 isl_die(isl_pw_aff_get_ctx(pa), isl_error_invalid,
2811                         "expecting universe domain",
2812                         goto error);
2813
2814         aff = isl_aff_copy(pa->p[0].aff);
2815         isl_pw_aff_free(pa);
2816         return aff;
2817 error:
2818         isl_pw_aff_free(pa);
2819         return NULL;
2820 }
2821
2822 /* Read a multi-affine expression from "s".
2823  * If the multi-affine expression has a domain, then then tuple
2824  * representing this domain cannot involve any affine expressions.
2825  * The tuple representing the actual expressions needs to consist
2826  * of only affine expressions.  Moreover, these expressions can
2827  * only depend on parameters and input dimensions and not on other
2828  * output dimensions.
2829  */
2830 __isl_give isl_multi_aff *isl_stream_read_multi_aff(struct isl_stream *s)
2831 {
2832         struct vars *v;
2833         isl_set *dom = NULL;
2834         isl_multi_pw_aff *tuple = NULL;
2835         int dim, i, n;
2836         isl_space *space, *dom_space;
2837         isl_multi_aff *ma = NULL;
2838
2839         v = vars_new(s->ctx);
2840         if (!v)
2841                 return NULL;
2842
2843         dom = isl_set_universe(isl_space_params_alloc(s->ctx, 0));
2844         if (next_is_tuple(s)) {
2845                 dom = read_map_tuple(s, dom, isl_dim_param, v, 1, 0);
2846                 if (isl_stream_eat(s, ISL_TOKEN_TO))
2847                         goto error;
2848         }
2849         if (!isl_set_plain_is_universe(dom))
2850                 isl_die(s->ctx, isl_error_invalid,
2851                         "expecting universe parameter domain", goto error);
2852         if (isl_stream_eat(s, '{'))
2853                 goto error;
2854
2855         tuple = read_tuple(s, v, 0, 0);
2856         if (!tuple)
2857                 goto error;
2858         if (isl_stream_eat_if_available(s, ISL_TOKEN_TO)) {
2859                 isl_set *set;
2860                 isl_space *space;
2861                 int has_expr;
2862
2863                 has_expr = tuple_has_expr(tuple);
2864                 if (has_expr < 0)
2865                         goto error;
2866                 if (has_expr)
2867                         isl_die(s->ctx, isl_error_invalid,
2868                                 "expecting universe domain", goto error);
2869                 space = isl_space_range(isl_multi_pw_aff_get_space(tuple));
2870                 set = isl_set_universe(space);
2871                 dom = isl_set_intersect_params(set, dom);
2872                 isl_multi_pw_aff_free(tuple);
2873                 tuple = read_tuple(s, v, 0, 0);
2874                 if (!tuple)
2875                         goto error;
2876         }
2877
2878         if (isl_stream_eat(s, '}'))
2879                 goto error;
2880
2881         n = isl_multi_pw_aff_dim(tuple, isl_dim_out);
2882         dim = isl_set_dim(dom, isl_dim_all);
2883         dom_space = isl_set_get_space(dom);
2884         space = isl_space_range(isl_multi_pw_aff_get_space(tuple));
2885         space = isl_space_align_params(space, isl_space_copy(dom_space));
2886         if (!isl_space_is_params(dom_space))
2887                 space = isl_space_map_from_domain_and_range(
2888                                 isl_space_copy(dom_space), space);
2889         isl_space_free(dom_space);
2890         ma = isl_multi_aff_alloc(space);
2891
2892         for (i = 0; i < n; ++i) {
2893                 isl_pw_aff *pa;
2894                 isl_aff *aff;
2895                 pa = isl_multi_pw_aff_get_pw_aff(tuple, i);
2896                 aff = aff_from_pw_aff(pa);
2897                 if (!aff)
2898                         goto error;
2899                 if (isl_aff_involves_dims(aff, isl_dim_in, dim, i + 1)) {
2900                         isl_aff_free(aff);
2901                         isl_die(s->ctx, isl_error_invalid,
2902                                 "not an affine expression", goto error);
2903                 }
2904                 aff = isl_aff_drop_dims(aff, isl_dim_in, dim, n);
2905                 space = isl_multi_aff_get_domain_space(ma);
2906                 aff = isl_aff_reset_domain_space(aff, space);
2907                 ma = isl_multi_aff_set_aff(ma, i, aff);
2908         }
2909
2910         isl_multi_pw_aff_free(tuple);
2911         vars_free(v);
2912         isl_set_free(dom);
2913         return ma;
2914 error:
2915         isl_multi_pw_aff_free(tuple);
2916         vars_free(v);
2917         isl_set_free(dom);
2918         isl_multi_aff_free(ma);
2919         return NULL;
2920 }
2921
2922 __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_read_from_str(isl_ctx *ctx,
2923         const char *str)
2924 {
2925         isl_multi_aff *maff;
2926         struct isl_stream *s = isl_stream_new_str(ctx, str);
2927         if (!s)
2928                 return NULL;
2929         maff = isl_stream_read_multi_aff(s);
2930         isl_stream_free(s);
2931         return maff;
2932 }
2933
2934 __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_stream_read_union_pw_qpolynomial(
2935         struct isl_stream *s)
2936 {
2937         struct isl_obj obj;
2938
2939         obj = obj_read(s);
2940         if (obj.type == isl_obj_pw_qpolynomial) {
2941                 obj.type = isl_obj_union_pw_qpolynomial;
2942                 obj.v = isl_union_pw_qpolynomial_from_pw_qpolynomial(obj.v);
2943         }
2944         if (obj.v)
2945                 isl_assert(s->ctx, obj.type == isl_obj_union_pw_qpolynomial,
2946                            goto error);
2947
2948         return obj.v;
2949 error:
2950         obj.type->free(obj.v);
2951         return NULL;
2952 }
2953
2954 __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_read_from_str(
2955         isl_ctx *ctx, const char *str)
2956 {
2957         isl_union_pw_qpolynomial *upwqp;
2958         struct isl_stream *s = isl_stream_new_str(ctx, str);
2959         if (!s)
2960                 return NULL;
2961         upwqp = isl_stream_read_union_pw_qpolynomial(s);
2962         isl_stream_free(s);
2963         return upwqp;
2964 }