OSDN Git Service

Convert diagnostics to use quoting flag q 9/n
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / cp / pt.c
1 /* Handle parameterized types (templates) for GNU C++.
2    Copyright (C) 1992, 1993, 1994, 1995, 1996, 1997, 1998, 1999, 2000,
3    2001, 2002, 2003, 2004  Free Software Foundation, Inc.
4    Written by Ken Raeburn (raeburn@cygnus.com) while at Watchmaker Computing.
5    Rewritten by Jason Merrill (jason@cygnus.com).
6
7 This file is part of GCC.
8
9 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
10 it under the terms of the GNU General Public License as published by
11 the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
12 any later version.
13
14 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
15 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
16 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
17 GNU General Public License for more details.
18
19 You should have received a copy of the GNU General Public License
20 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to
21 the Free Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330,
22 Boston, MA 02111-1307, USA.  */
23
24 /* Known bugs or deficiencies include:
25
26      all methods must be provided in header files; can't use a source
27      file that contains only the method templates and "just win".  */
28
29 #include "config.h"
30 #include "system.h"
31 #include "coretypes.h"
32 #include "tm.h"
33 #include "obstack.h"
34 #include "tree.h"
35 #include "pointer-set.h"
36 #include "flags.h"
37 #include "cp-tree.h"
38 #include "tree-inline.h"
39 #include "decl.h"
40 #include "output.h"
41 #include "except.h"
42 #include "toplev.h"
43 #include "rtl.h"
44 #include "timevar.h"
45 #include "tree-iterator.h"
46
47 /* The type of functions taking a tree, and some additional data, and
48    returning an int.  */
49 typedef int (*tree_fn_t) (tree, void*);
50
51 /* The PENDING_TEMPLATES is a TREE_LIST of templates whose
52    instantiations have been deferred, either because their definitions
53    were not yet available, or because we were putting off doing the work.
54    The TREE_PURPOSE of each entry is either a DECL (for a function or
55    static data member), or a TYPE (for a class) indicating what we are
56    hoping to instantiate.  The TREE_VALUE is not used.  */
57 static GTY(()) tree pending_templates;
58 static GTY(()) tree last_pending_template;
59
60 int processing_template_parmlist;
61 static int template_header_count;
62
63 static GTY(()) tree saved_trees;
64 static GTY(()) varray_type inline_parm_levels;
65 static size_t inline_parm_levels_used;
66
67 static GTY(()) tree current_tinst_level;
68
69 static GTY(()) tree saved_access_scope;
70
71 /* Live only within one (recursive) call to tsubst_expr.  We use
72    this to pass the statement expression node from the STMT_EXPR
73    to the EXPR_STMT that is its result.  */
74 static tree cur_stmt_expr;
75
76 /* A map from local variable declarations in the body of the template
77    presently being instantiated to the corresponding instantiated
78    local variables.  */
79 static htab_t local_specializations;
80
81 #define UNIFY_ALLOW_NONE 0
82 #define UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL 1
83 #define UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL 2
84 #define UNIFY_ALLOW_DERIVED 4
85 #define UNIFY_ALLOW_INTEGER 8
86 #define UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL 16
87 #define UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL 32
88 #define UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL 64
89 #define UNIFY_ALLOW_MAX_CORRECTION 128
90
91 static void push_access_scope (tree);
92 static void pop_access_scope (tree);
93 static int resolve_overloaded_unification (tree, tree, tree, tree,
94                                            unification_kind_t, int);
95 static int try_one_overload (tree, tree, tree, tree, tree,
96                              unification_kind_t, int, bool);
97 static int unify (tree, tree, tree, tree, int);
98 static void add_pending_template (tree);
99 static void reopen_tinst_level (tree);
100 static tree classtype_mangled_name (tree);
101 static char* mangle_class_name_for_template (const char *, tree, tree);
102 static tree tsubst_initializer_list (tree, tree);
103 static tree get_class_bindings (tree, tree, tree);
104 static tree coerce_template_parms (tree, tree, tree, tsubst_flags_t, int);
105 static void tsubst_enum (tree, tree, tree);
106 static tree add_to_template_args (tree, tree);
107 static tree add_outermost_template_args (tree, tree);
108 static bool check_instantiated_args (tree, tree, tsubst_flags_t);
109 static int maybe_adjust_types_for_deduction (unification_kind_t, tree*, tree*); 
110 static int  type_unification_real (tree, tree, tree, tree,
111                                    int, unification_kind_t, int, int);
112 static void note_template_header (int);
113 static tree convert_nontype_argument (tree, tree);
114 static tree convert_template_argument (tree, tree, tree,
115                                        tsubst_flags_t, int, tree);
116 static tree get_bindings_overload (tree, tree, tree);
117 static int for_each_template_parm (tree, tree_fn_t, void*,
118                                    struct pointer_set_t*);
119 static tree build_template_parm_index (int, int, int, tree, tree);
120 static int inline_needs_template_parms (tree);
121 static void push_inline_template_parms_recursive (tree, int);
122 static tree retrieve_local_specialization (tree);
123 static void register_local_specialization (tree, tree);
124 static tree reduce_template_parm_level (tree, tree, int);
125 static int mark_template_parm (tree, void *);
126 static int template_parm_this_level_p (tree, void *);
127 static tree tsubst_friend_function (tree, tree);
128 static tree tsubst_friend_class (tree, tree);
129 static int can_complete_type_without_circularity (tree);
130 static tree get_bindings (tree, tree, tree);
131 static tree get_bindings_real (tree, tree, tree, int, int, int);
132 static int template_decl_level (tree);
133 static int check_cv_quals_for_unify (int, tree, tree);
134 static tree tsubst_template_arg (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
135 static tree tsubst_template_args (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
136 static tree tsubst_template_parms (tree, tree, tsubst_flags_t);
137 static void regenerate_decl_from_template (tree, tree);
138 static tree most_specialized (tree, tree, tree);
139 static tree most_specialized_class (tree, tree);
140 static int template_class_depth_real (tree, int);
141 static tree tsubst_aggr_type (tree, tree, tsubst_flags_t, tree, int);
142 static tree tsubst_decl (tree, tree, tree, tsubst_flags_t);
143 static tree tsubst_arg_types (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
144 static tree tsubst_function_type (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
145 static void check_specialization_scope (void);
146 static tree process_partial_specialization (tree);
147 static void set_current_access_from_decl (tree);
148 static void check_default_tmpl_args (tree, tree, int, int);
149 static tree tsubst_call_declarator_parms (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
150 static tree get_template_base (tree, tree, tree, tree);
151 static int verify_class_unification (tree, tree, tree);
152 static tree try_class_unification (tree, tree, tree, tree);
153 static int coerce_template_template_parms (tree, tree, tsubst_flags_t,
154                                            tree, tree);
155 static tree determine_specialization (tree, tree, tree *, int, int);
156 static int template_args_equal (tree, tree);
157 static void tsubst_default_arguments (tree);
158 static tree for_each_template_parm_r (tree *, int *, void *);
159 static tree copy_default_args_to_explicit_spec_1 (tree, tree);
160 static void copy_default_args_to_explicit_spec (tree);
161 static int invalid_nontype_parm_type_p (tree, tsubst_flags_t);
162 static int eq_local_specializations (const void *, const void *);
163 static bool dependent_type_p_r (tree);
164 static tree tsubst (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
165 static tree tsubst_expr (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
166 static tree tsubst_copy (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
167
168 /* Make the current scope suitable for access checking when we are
169    processing T.  T can be FUNCTION_DECL for instantiated function
170    template, or VAR_DECL for static member variable (need by
171    instantiate_decl).  */
172
173 static void
174 push_access_scope (tree t)
175 {
176   gcc_assert (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL
177               || TREE_CODE (t) == VAR_DECL);
178
179   if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
180     push_nested_class (DECL_CONTEXT (t));
181   else
182     push_to_top_level ();
183     
184   if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL)
185     {
186       saved_access_scope = tree_cons
187         (NULL_TREE, current_function_decl, saved_access_scope);
188       current_function_decl = t;
189     }
190 }
191
192 /* Restore the scope set up by push_access_scope.  T is the node we
193    are processing.  */
194
195 static void
196 pop_access_scope (tree t)
197 {
198   if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL)
199     {
200       current_function_decl = TREE_VALUE (saved_access_scope);
201       saved_access_scope = TREE_CHAIN (saved_access_scope);
202     }
203
204   if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
205     pop_nested_class ();
206   else
207     pop_from_top_level ();
208 }
209
210 /* Do any processing required when DECL (a member template
211    declaration) is finished.  Returns the TEMPLATE_DECL corresponding
212    to DECL, unless it is a specialization, in which case the DECL
213    itself is returned.  */
214
215 tree
216 finish_member_template_decl (tree decl)
217 {
218   if (decl == error_mark_node)
219     return error_mark_node;
220
221   gcc_assert (DECL_P (decl));
222
223   if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
224     {
225       tree type;
226
227       type = TREE_TYPE (decl);
228       if (IS_AGGR_TYPE (type) 
229           && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
230           && !CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type))
231         {
232           tree tmpl = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type);
233           check_member_template (tmpl);
234           return tmpl;
235         }
236       return NULL_TREE;
237     }
238   else if (TREE_CODE (decl) == FIELD_DECL)
239     error ("data member %qD cannot be a member template", decl);
240   else if (DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
241     {
242       if (!DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl))
243         {
244           check_member_template (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
245           return DECL_TI_TEMPLATE (decl);
246         }
247       else
248         return decl;
249     } 
250   else
251     error ("invalid member template declaration %qD", decl);
252
253   return error_mark_node;
254 }
255
256 /* Returns the template nesting level of the indicated class TYPE.
257    
258    For example, in:
259      template <class T>
260      struct A
261      {
262        template <class U>
263        struct B {};
264      };
265
266    A<T>::B<U> has depth two, while A<T> has depth one.  
267    Both A<T>::B<int> and A<int>::B<U> have depth one, if
268    COUNT_SPECIALIZATIONS is 0 or if they are instantiations, not
269    specializations.  
270
271    This function is guaranteed to return 0 if passed NULL_TREE so
272    that, for example, `template_class_depth (current_class_type)' is
273    always safe.  */
274
275 static int 
276 template_class_depth_real (tree type, int count_specializations)
277 {
278   int depth;
279
280   for (depth = 0; 
281        type && TREE_CODE (type) != NAMESPACE_DECL;
282        type = (TREE_CODE (type) == FUNCTION_DECL) 
283          ? CP_DECL_CONTEXT (type) : TYPE_CONTEXT (type))
284     {
285       if (TREE_CODE (type) != FUNCTION_DECL)
286         {
287           if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
288               && PRIMARY_TEMPLATE_P (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type))
289               && ((count_specializations
290                    && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type))
291                   || uses_template_parms (CLASSTYPE_TI_ARGS (type))))
292             ++depth;
293         }
294       else 
295         {
296           if (DECL_TEMPLATE_INFO (type)
297               && PRIMARY_TEMPLATE_P (DECL_TI_TEMPLATE (type))
298               && ((count_specializations
299                    && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type))
300                   || uses_template_parms (DECL_TI_ARGS (type))))
301             ++depth;
302         }
303     }
304
305   return depth;
306 }
307
308 /* Returns the template nesting level of the indicated class TYPE.
309    Like template_class_depth_real, but instantiations do not count in
310    the depth.  */
311
312 int 
313 template_class_depth (tree type)
314 {
315   return template_class_depth_real (type, /*count_specializations=*/0);
316 }
317
318 /* Returns 1 if processing DECL as part of do_pending_inlines
319    needs us to push template parms.  */
320
321 static int
322 inline_needs_template_parms (tree decl)
323 {
324   if (! DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
325     return 0;
326
327   return (TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (most_general_template (decl)))
328           > (processing_template_decl + DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl)));
329 }
330
331 /* Subroutine of maybe_begin_member_template_processing.
332    Push the template parms in PARMS, starting from LEVELS steps into the
333    chain, and ending at the beginning, since template parms are listed
334    innermost first.  */
335
336 static void
337 push_inline_template_parms_recursive (tree parmlist, int levels)
338 {
339   tree parms = TREE_VALUE (parmlist);
340   int i;
341
342   if (levels > 1)
343     push_inline_template_parms_recursive (TREE_CHAIN (parmlist), levels - 1);
344
345   ++processing_template_decl;
346   current_template_parms
347     = tree_cons (size_int (processing_template_decl),
348                  parms, current_template_parms);
349   TEMPLATE_PARMS_FOR_INLINE (current_template_parms) = 1;
350
351   begin_scope (TREE_VEC_LENGTH (parms) ? sk_template_parms : sk_template_spec,
352                NULL);
353   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (parms); ++i) 
354     {
355       tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
356       gcc_assert (DECL_P (parm));
357
358       switch (TREE_CODE (parm))
359         {
360         case TYPE_DECL:
361         case TEMPLATE_DECL:
362           pushdecl (parm);
363           break;
364
365         case PARM_DECL:
366           {
367             /* Make a CONST_DECL as is done in process_template_parm.
368                It is ugly that we recreate this here; the original
369                version built in process_template_parm is no longer
370                available.  */
371             tree decl = build_decl (CONST_DECL, DECL_NAME (parm),
372                                     TREE_TYPE (parm));
373             DECL_ARTIFICIAL (decl) = 1;
374             TREE_CONSTANT (decl) = 1;
375             TREE_INVARIANT (decl) = 1;
376             TREE_READONLY (decl) = 1;
377             DECL_INITIAL (decl) = DECL_INITIAL (parm);
378             SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (decl);
379             pushdecl (decl);
380           }
381           break;
382
383         default:
384           gcc_unreachable ();
385         }
386     }
387 }
388
389 /* Restore the template parameter context for a member template or
390    a friend template defined in a class definition.  */
391
392 void
393 maybe_begin_member_template_processing (tree decl)
394 {
395   tree parms;
396   int levels = 0;
397
398   if (inline_needs_template_parms (decl))
399     {
400       parms = DECL_TEMPLATE_PARMS (most_general_template (decl));
401       levels = TMPL_PARMS_DEPTH (parms) - processing_template_decl;
402
403       if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl))
404         {
405           --levels;
406           parms = TREE_CHAIN (parms);
407         }
408
409       push_inline_template_parms_recursive (parms, levels);
410     }
411
412   /* Remember how many levels of template parameters we pushed so that
413      we can pop them later.  */
414   if (!inline_parm_levels)
415     VARRAY_INT_INIT (inline_parm_levels, 4, "inline_parm_levels");
416   if (inline_parm_levels_used == inline_parm_levels->num_elements)
417     VARRAY_GROW (inline_parm_levels, 2 * inline_parm_levels_used);
418   VARRAY_INT (inline_parm_levels, inline_parm_levels_used) = levels;
419   ++inline_parm_levels_used;
420 }
421
422 /* Undo the effects of begin_member_template_processing.  */
423
424 void 
425 maybe_end_member_template_processing (void)
426 {
427   int i;
428
429   if (!inline_parm_levels_used)
430     return;
431
432   --inline_parm_levels_used;
433   for (i = 0; 
434        i < VARRAY_INT (inline_parm_levels, inline_parm_levels_used);
435        ++i) 
436     {
437       --processing_template_decl;
438       current_template_parms = TREE_CHAIN (current_template_parms);
439       poplevel (0, 0, 0);
440     }
441 }
442
443 /* Return a new template argument vector which contains all of ARGS,
444    but has as its innermost set of arguments the EXTRA_ARGS.  */
445
446 static tree
447 add_to_template_args (tree args, tree extra_args)
448 {
449   tree new_args;
450   int extra_depth;
451   int i;
452   int j;
453
454   extra_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args);
455   new_args = make_tree_vec (TMPL_ARGS_DEPTH (args) + extra_depth);
456
457   for (i = 1; i <= TMPL_ARGS_DEPTH (args); ++i)
458     SET_TMPL_ARGS_LEVEL (new_args, i, TMPL_ARGS_LEVEL (args, i));
459
460   for (j = 1; j <= extra_depth; ++j, ++i)
461     SET_TMPL_ARGS_LEVEL (new_args, i, TMPL_ARGS_LEVEL (extra_args, j));
462     
463   return new_args;
464 }
465
466 /* Like add_to_template_args, but only the outermost ARGS are added to
467    the EXTRA_ARGS.  In particular, all but TMPL_ARGS_DEPTH
468    (EXTRA_ARGS) levels are added.  This function is used to combine
469    the template arguments from a partial instantiation with the
470    template arguments used to attain the full instantiation from the
471    partial instantiation.  */
472
473 static tree
474 add_outermost_template_args (tree args, tree extra_args)
475 {
476   tree new_args;
477
478   /* If there are more levels of EXTRA_ARGS than there are ARGS,
479      something very fishy is going on.  */
480   gcc_assert (TMPL_ARGS_DEPTH (args) >= TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args));
481
482   /* If *all* the new arguments will be the EXTRA_ARGS, just return
483      them.  */
484   if (TMPL_ARGS_DEPTH (args) == TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args))
485     return extra_args;
486
487   /* For the moment, we make ARGS look like it contains fewer levels.  */
488   TREE_VEC_LENGTH (args) -= TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args);
489   
490   new_args = add_to_template_args (args, extra_args);
491
492   /* Now, we restore ARGS to its full dimensions.  */
493   TREE_VEC_LENGTH (args) += TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args);
494
495   return new_args;
496 }
497
498 /* Return the N levels of innermost template arguments from the ARGS.  */
499
500 tree
501 get_innermost_template_args (tree args, int n)
502 {
503   tree new_args;
504   int extra_levels;
505   int i;
506
507   gcc_assert (n >= 0);
508
509   /* If N is 1, just return the innermost set of template arguments.  */
510   if (n == 1)
511     return TMPL_ARGS_LEVEL (args, TMPL_ARGS_DEPTH (args));
512   
513   /* If we're not removing anything, just return the arguments we were
514      given.  */
515   extra_levels = TMPL_ARGS_DEPTH (args) - n;
516   gcc_assert (extra_levels >= 0);
517   if (extra_levels == 0)
518     return args;
519
520   /* Make a new set of arguments, not containing the outer arguments.  */
521   new_args = make_tree_vec (n);
522   for (i = 1; i <= n; ++i)
523     SET_TMPL_ARGS_LEVEL (new_args, i, 
524                          TMPL_ARGS_LEVEL (args, i + extra_levels));
525
526   return new_args;
527 }
528
529 /* We've got a template header coming up; push to a new level for storing
530    the parms.  */
531
532 void
533 begin_template_parm_list (void)
534 {
535   /* We use a non-tag-transparent scope here, which causes pushtag to
536      put tags in this scope, rather than in the enclosing class or
537      namespace scope.  This is the right thing, since we want
538      TEMPLATE_DECLS, and not TYPE_DECLS for template classes.  For a
539      global template class, push_template_decl handles putting the
540      TEMPLATE_DECL into top-level scope.  For a nested template class,
541      e.g.:
542
543        template <class T> struct S1 {
544          template <class T> struct S2 {}; 
545        };
546
547      pushtag contains special code to call pushdecl_with_scope on the
548      TEMPLATE_DECL for S2.  */
549   begin_scope (sk_template_parms, NULL);
550   ++processing_template_decl;
551   ++processing_template_parmlist;
552   note_template_header (0);
553 }
554
555 /* This routine is called when a specialization is declared.  If it is
556    invalid to declare a specialization here, an error is reported.  */
557
558 static void
559 check_specialization_scope (void)
560 {
561   tree scope = current_scope ();
562
563   /* [temp.expl.spec] 
564      
565      An explicit specialization shall be declared in the namespace of
566      which the template is a member, or, for member templates, in the
567      namespace of which the enclosing class or enclosing class
568      template is a member.  An explicit specialization of a member
569      function, member class or static data member of a class template
570      shall be declared in the namespace of which the class template
571      is a member.  */
572   if (scope && TREE_CODE (scope) != NAMESPACE_DECL)
573     error ("explicit specialization in non-namespace scope %qD", scope);
574
575   /* [temp.expl.spec] 
576
577      In an explicit specialization declaration for a member of a class
578      template or a member template that appears in namespace scope,
579      the member template and some of its enclosing class templates may
580      remain unspecialized, except that the declaration shall not
581      explicitly specialize a class member template if its enclosing
582      class templates are not explicitly specialized as well.  */
583   if (current_template_parms) 
584     error ("enclosing class templates are not explicitly specialized");
585 }
586
587 /* We've just seen template <>.  */
588
589 void
590 begin_specialization (void)
591 {
592   begin_scope (sk_template_spec, NULL);
593   note_template_header (1);
594   check_specialization_scope ();
595 }
596
597 /* Called at then end of processing a declaration preceded by
598    template<>.  */
599
600 void 
601 end_specialization (void)
602 {
603   finish_scope ();
604   reset_specialization ();
605 }
606
607 /* Any template <>'s that we have seen thus far are not referring to a
608    function specialization.  */
609
610 void
611 reset_specialization (void)
612 {
613   processing_specialization = 0;
614   template_header_count = 0;
615 }
616
617 /* We've just seen a template header.  If SPECIALIZATION is nonzero,
618    it was of the form template <>.  */
619
620 static void 
621 note_template_header (int specialization)
622 {
623   processing_specialization = specialization;
624   template_header_count++;
625 }
626
627 /* We're beginning an explicit instantiation.  */
628
629 void
630 begin_explicit_instantiation (void)
631 {
632   gcc_assert (!processing_explicit_instantiation);
633   processing_explicit_instantiation = true;
634 }
635
636
637 void
638 end_explicit_instantiation (void)
639 {
640   gcc_assert (processing_explicit_instantiation);
641   processing_explicit_instantiation = false;
642 }
643
644 /* A explicit specialization or partial specialization TMPL is being
645    declared.  Check that the namespace in which the specialization is
646    occurring is permissible.  Returns false iff it is invalid to
647    specialize TMPL in the current namespace.  */
648    
649 static bool
650 check_specialization_namespace (tree tmpl)
651 {
652   tree tpl_ns = decl_namespace_context (tmpl);
653
654   /* [tmpl.expl.spec]
655      
656      An explicit specialization shall be declared in the namespace of
657      which the template is a member, or, for member templates, in the
658      namespace of which the enclosing class or enclosing class
659      template is a member.  An explicit specialization of a member
660      function, member class or static data member of a class template
661      shall be declared in the namespace of which the class template is
662      a member.  */
663   if (is_associated_namespace (current_namespace, tpl_ns))
664     /* Same or super-using namespace.  */
665     return true;
666   else
667     {
668       pedwarn ("specialization of %qD in different namespace", tmpl);
669       cp_pedwarn_at ("  from definition of %q#D", tmpl);
670       return false;
671     }
672 }
673
674 /* The TYPE is being declared.  If it is a template type, that means it
675    is a partial specialization.  Do appropriate error-checking.  */
676
677 void 
678 maybe_process_partial_specialization (tree type)
679 {
680   /* TYPE maybe an ERROR_MARK_NODE.  */
681   tree context = TYPE_P (type) ? TYPE_CONTEXT (type) : NULL_TREE;
682
683   if (CLASS_TYPE_P (type) && CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (type))
684     {
685       /* This is for ordinary explicit specialization and partial
686          specialization of a template class such as:
687
688            template <> class C<int>;
689
690          or:
691
692            template <class T> class C<T*>;
693
694          Make sure that `C<int>' and `C<T*>' are implicit instantiations.  */
695
696       if (CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION (type)
697           && !COMPLETE_TYPE_P (type))
698         {
699           check_specialization_namespace (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type));
700           SET_CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type);
701           if (processing_template_decl)
702             push_template_decl (TYPE_MAIN_DECL (type));
703         }
704       else if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (type))
705         error ("specialization of %qT after instantiation", type);
706     }
707   else if (CLASS_TYPE_P (type)
708            && !CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (type)
709            && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
710            && context && CLASS_TYPE_P (context)
711            && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (context))
712     {
713       /* This is for an explicit specialization of member class
714          template according to [temp.expl.spec/18]:
715
716            template <> template <class U> class C<int>::D;
717
718          The context `C<int>' must be an implicit instantiation.
719          Otherwise this is just a member class template declared
720          earlier like:
721
722            template <> class C<int> { template <class U> class D; };
723            template <> template <class U> class C<int>::D;
724
725          In the first case, `C<int>::D' is a specialization of `C<T>::D'
726          while in the second case, `C<int>::D' is a primary template
727          and `C<T>::D' may not exist.  */
728
729       if (CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION (context)
730           && !COMPLETE_TYPE_P (type))
731         {
732           tree t;
733
734           if (current_namespace
735               != decl_namespace_context (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type)))
736             {
737               pedwarn ("specializing %q#T in different namespace", type);
738               cp_pedwarn_at ("  from definition of %q#D",
739                              CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type));
740             }
741
742           /* Check for invalid specialization after instantiation:
743
744                template <> template <> class C<int>::D<int>;
745                template <> template <class U> class C<int>::D;  */
746
747           for (t = DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS
748                  (most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type)));
749                t; t = TREE_CHAIN (t))
750             if (TREE_VALUE (t) != type
751                 && TYPE_CONTEXT (TREE_VALUE (t)) == context)
752               error ("specialization %qT after instantiation %qT",
753                      type, TREE_VALUE (t));
754
755           /* Mark TYPE as a specialization.  And as a result, we only
756              have one level of template argument for the innermost
757              class template.  */
758           SET_CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type);
759           CLASSTYPE_TI_ARGS (type)
760             = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (type));
761         }
762     }
763   else if (processing_specialization)
764     error ("explicit specialization of non-template %qT", type);
765 }
766
767 /* Returns nonzero if we can optimize the retrieval of specializations
768    for TMPL, a TEMPLATE_DECL.  In particular, for such a template, we
769    do not use DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS at all.  */
770
771 static inline bool 
772 optimize_specialization_lookup_p (tree tmpl)
773 {
774   return (DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (tmpl)
775           && DECL_CLASS_SCOPE_P (tmpl)
776           /* DECL_CLASS_SCOPE_P holds of T::f even if T is a template
777              parameter.  */
778           && CLASS_TYPE_P (DECL_CONTEXT (tmpl))
779           /* The optimized lookup depends on the fact that the
780              template arguments for the member function template apply
781              purely to the containing class, which is not true if the
782              containing class is an explicit or partial
783              specialization.  */
784           && !CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (DECL_CONTEXT (tmpl))
785           && !DECL_MEMBER_TEMPLATE_P (tmpl)
786           && !DECL_CONV_FN_P (tmpl)
787           /* It is possible to have a template that is not a member
788              template and is not a member of a template class:
789              
790              template <typename T> 
791              struct S { friend A::f(); };
792              
793              Here, the friend function is a template, but the context does
794              not have template information.  The optimized lookup relies
795              on having ARGS be the template arguments for both the class
796              and the function template.  */
797           && !DECL_FRIEND_P (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)));
798 }
799
800 /* Retrieve the specialization (in the sense of [temp.spec] - a
801    specialization is either an instantiation or an explicit
802    specialization) of TMPL for the given template ARGS.  If there is
803    no such specialization, return NULL_TREE.  The ARGS are a vector of
804    arguments, or a vector of vectors of arguments, in the case of
805    templates with more than one level of parameters.  
806
807    If TMPL is a type template and CLASS_SPECIALIZATIONS_P is true,
808    then we search for a partial specialization matching ARGS.  This
809    parameter is ignored if TMPL is not a class template.  */
810    
811 static tree
812 retrieve_specialization (tree tmpl, tree args, 
813                          bool class_specializations_p)
814 {
815   gcc_assert (TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_DECL);
816
817   /* There should be as many levels of arguments as there are
818      levels of parameters.  */
819   gcc_assert (TMPL_ARGS_DEPTH (args) 
820               == TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl)));
821                 
822   if (optimize_specialization_lookup_p (tmpl))
823     {
824       tree class_template;
825       tree class_specialization;
826       VEC(tree) *methods;
827       tree fns;
828       int idx;
829
830       /* The template arguments actually apply to the containing
831          class.  Find the class specialization with those
832          arguments.  */
833       class_template = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (DECL_CONTEXT (tmpl));
834       class_specialization 
835         = retrieve_specialization (class_template, args,
836                                    /*class_specializations_p=*/false);
837       if (!class_specialization)
838         return NULL_TREE;
839       /* Now, find the appropriate entry in the CLASSTYPE_METHOD_VEC
840          for the specialization.  */
841       idx = class_method_index_for_fn (class_specialization, tmpl);
842       if (idx == -1)
843         return NULL_TREE;
844       /* Iterate through the methods with the indicated name, looking
845          for the one that has an instance of TMPL.  */
846       methods = CLASSTYPE_METHOD_VEC (class_specialization);
847       for (fns = VEC_index (tree, methods, idx); fns; fns = OVL_NEXT (fns))
848         {
849           tree fn = OVL_CURRENT (fns);
850           if (DECL_TEMPLATE_INFO (fn) && DECL_TI_TEMPLATE (fn) == tmpl)
851             return fn;
852         }
853       return NULL_TREE;
854     }
855   else
856     {
857       tree *sp;
858       tree *head;
859
860       /* Class templates store their instantiations on the
861          DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS list; other templates use the
862          DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS list.  */
863       if (!class_specializations_p
864           && TREE_CODE (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)) == TYPE_DECL)
865         sp = &DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (tmpl);
866       else
867         sp = &DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl);
868       head = sp;
869       /* Iterate through the list until we find a matching template.  */
870       while (*sp != NULL_TREE)
871         {
872           tree spec = *sp;
873               
874           if (comp_template_args (TREE_PURPOSE (spec), args))
875             {
876               /* Use the move-to-front heuristic to speed up future
877                  searches.  */ 
878               if (spec != *head)
879                 {
880                   *sp = TREE_CHAIN (*sp);
881                   TREE_CHAIN (spec) = *head;
882                   *head = spec;
883                 }
884               return TREE_VALUE (spec);
885             }
886           sp = &TREE_CHAIN (spec);
887         }
888     }
889
890   return NULL_TREE;
891 }
892
893 /* Like retrieve_specialization, but for local declarations.  */
894
895 static tree
896 retrieve_local_specialization (tree tmpl)
897 {
898   tree spec = htab_find_with_hash (local_specializations, tmpl,
899                                    htab_hash_pointer (tmpl));
900   return spec ? TREE_PURPOSE (spec) : NULL_TREE;
901 }
902
903 /* Returns nonzero iff DECL is a specialization of TMPL.  */
904
905 int
906 is_specialization_of (tree decl, tree tmpl)
907 {
908   tree t;
909
910   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
911     {
912       for (t = decl; 
913            t != NULL_TREE;
914            t = DECL_TEMPLATE_INFO (t) ? DECL_TI_TEMPLATE (t) : NULL_TREE)
915         if (t == tmpl)
916           return 1;
917     }
918   else 
919     {
920       gcc_assert (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL);
921
922       for (t = TREE_TYPE (decl);
923            t != NULL_TREE;
924            t = CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (t)
925              ? TREE_TYPE (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (t)) : NULL_TREE)
926         if (same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (t, TREE_TYPE (tmpl)))
927           return 1;
928     }  
929
930   return 0;
931 }
932
933 /* Returns nonzero iff DECL is a specialization of friend declaration
934    FRIEND according to [temp.friend].  */
935
936 bool
937 is_specialization_of_friend (tree decl, tree friend)
938 {
939   bool need_template = true;
940   int template_depth;
941
942   gcc_assert (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL
943               || TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL);
944
945   /* For [temp.friend/6] when FRIEND is an ordinary member function
946      of a template class, we want to check if DECL is a specialization
947      if this.  */
948   if (TREE_CODE (friend) == FUNCTION_DECL
949       && DECL_TEMPLATE_INFO (friend)
950       && !DECL_USE_TEMPLATE (friend))
951     {
952       /* We want a TEMPLATE_DECL for `is_specialization_of'.  */
953       friend = DECL_TI_TEMPLATE (friend);
954       need_template = false;
955     }
956   else if (TREE_CODE (friend) == TEMPLATE_DECL
957            && !PRIMARY_TEMPLATE_P (friend))
958     need_template = false;
959
960   /* There is nothing to do if this is not a template friend.  */
961   if (TREE_CODE (friend) != TEMPLATE_DECL)
962     return false;
963
964   if (is_specialization_of (decl, friend))
965     return true;
966
967   /* [temp.friend/6]
968      A member of a class template may be declared to be a friend of a
969      non-template class.  In this case, the corresponding member of
970      every specialization of the class template is a friend of the
971      class granting friendship.
972      
973      For example, given a template friend declaration
974
975        template <class T> friend void A<T>::f();
976
977      the member function below is considered a friend
978
979        template <> struct A<int> {
980          void f();
981        };
982
983      For this type of template friend, TEMPLATE_DEPTH below will be
984      nonzero.  To determine if DECL is a friend of FRIEND, we first
985      check if the enclosing class is a specialization of another.  */
986
987   template_depth = template_class_depth (DECL_CONTEXT (friend));
988   if (template_depth
989       && DECL_CLASS_SCOPE_P (decl)
990       && is_specialization_of (TYPE_NAME (DECL_CONTEXT (decl)), 
991                                CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (DECL_CONTEXT (friend))))
992     {
993       /* Next, we check the members themselves.  In order to handle
994          a few tricky cases, such as when FRIEND's are
995
996            template <class T> friend void A<T>::g(T t);
997            template <class T> template <T t> friend void A<T>::h();
998
999          and DECL's are
1000
1001            void A<int>::g(int);
1002            template <int> void A<int>::h();
1003
1004          we need to figure out ARGS, the template arguments from
1005          the context of DECL.  This is required for template substitution
1006          of `T' in the function parameter of `g' and template parameter
1007          of `h' in the above examples.  Here ARGS corresponds to `int'.  */
1008
1009       tree context = DECL_CONTEXT (decl);
1010       tree args = NULL_TREE;
1011       int current_depth = 0;
1012
1013       while (current_depth < template_depth)
1014         {
1015           if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (context))
1016             {
1017               if (current_depth == 0)
1018                 args = TYPE_TI_ARGS (context);
1019               else
1020                 args = add_to_template_args (TYPE_TI_ARGS (context), args);
1021               current_depth++;
1022             }
1023           context = TYPE_CONTEXT (context);
1024         }
1025
1026       if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
1027         {
1028           bool is_template;
1029           tree friend_type;
1030           tree decl_type;
1031           tree friend_args_type;
1032           tree decl_args_type;
1033
1034           /* Make sure that both DECL and FRIEND are templates or
1035              non-templates.  */
1036           is_template = DECL_TEMPLATE_INFO (decl)
1037                         && PRIMARY_TEMPLATE_P (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
1038           if (need_template ^ is_template)
1039             return false;
1040           else if (is_template)
1041             {
1042               /* If both are templates, check template parameter list.  */
1043               tree friend_parms
1044                 = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (friend),
1045                                          args, tf_none);
1046               if (!comp_template_parms
1047                      (DECL_TEMPLATE_PARMS (DECL_TI_TEMPLATE (decl)),
1048                       friend_parms))
1049                 return false;
1050
1051               decl_type = TREE_TYPE (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
1052             }
1053           else
1054             decl_type = TREE_TYPE (decl);
1055
1056           friend_type = tsubst_function_type (TREE_TYPE (friend), args,
1057                                               tf_none, NULL_TREE);
1058           if (friend_type == error_mark_node)
1059             return false;
1060
1061           /* Check if return types match.  */
1062           if (!same_type_p (TREE_TYPE (decl_type), TREE_TYPE (friend_type)))
1063             return false;
1064
1065           /* Check if function parameter types match, ignoring the
1066              `this' parameter.  */
1067           friend_args_type = TYPE_ARG_TYPES (friend_type);
1068           decl_args_type = TYPE_ARG_TYPES (decl_type);
1069           if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (friend))
1070             friend_args_type = TREE_CHAIN (friend_args_type);
1071           if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1072             decl_args_type = TREE_CHAIN (decl_args_type);
1073
1074           return compparms (decl_args_type, friend_args_type);
1075         }
1076       else
1077         {
1078           /* DECL is a TYPE_DECL */
1079           bool is_template;
1080           tree decl_type = TREE_TYPE (decl);
1081
1082           /* Make sure that both DECL and FRIEND are templates or
1083              non-templates.  */
1084           is_template
1085             = CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (decl_type)
1086               && PRIMARY_TEMPLATE_P (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (decl_type));
1087
1088           if (need_template ^ is_template)
1089             return false;
1090           else if (is_template)
1091             {
1092               tree friend_parms;
1093               /* If both are templates, check the name of the two
1094                  TEMPLATE_DECL's first because is_friend didn't.  */
1095               if (DECL_NAME (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (decl_type))
1096                   != DECL_NAME (friend))
1097                 return false;
1098
1099               /* Now check template parameter list.  */
1100               friend_parms
1101                 = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (friend),
1102                                          args, tf_none);
1103               return comp_template_parms
1104                 (DECL_TEMPLATE_PARMS (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (decl_type)),
1105                  friend_parms);
1106             }
1107           else
1108             return (DECL_NAME (decl)
1109                     == DECL_NAME (friend));
1110         }
1111     }
1112   return false;
1113 }
1114
1115 /* Register the specialization SPEC as a specialization of TMPL with
1116    the indicated ARGS.  Returns SPEC, or an equivalent prior
1117    declaration, if available.  */
1118
1119 static tree
1120 register_specialization (tree spec, tree tmpl, tree args)
1121 {
1122   tree fn;
1123
1124   gcc_assert (TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_DECL);
1125
1126   if (TREE_CODE (spec) == FUNCTION_DECL 
1127       && uses_template_parms (DECL_TI_ARGS (spec)))
1128     /* This is the FUNCTION_DECL for a partial instantiation.  Don't
1129        register it; we want the corresponding TEMPLATE_DECL instead.
1130        We use `uses_template_parms (DECL_TI_ARGS (spec))' rather than
1131        the more obvious `uses_template_parms (spec)' to avoid problems
1132        with default function arguments.  In particular, given
1133        something like this:
1134
1135           template <class T> void f(T t1, T t = T())
1136
1137        the default argument expression is not substituted for in an
1138        instantiation unless and until it is actually needed.  */
1139     return spec;
1140
1141   /* There should be as many levels of arguments as there are
1142      levels of parameters.  */
1143   gcc_assert (TMPL_ARGS_DEPTH (args) 
1144               == TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl)));
1145
1146   fn = retrieve_specialization (tmpl, args, 
1147                                 /*class_specializations_p=*/false);
1148   /* We can sometimes try to re-register a specialization that we've
1149      already got.  In particular, regenerate_decl_from_template calls
1150      duplicate_decls which will update the specialization list.  But,
1151      we'll still get called again here anyhow.  It's more convenient
1152      to simply allow this than to try to prevent it.  */
1153   if (fn == spec)
1154     return spec;
1155   else if (fn && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (spec))
1156     {
1157       if (DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (fn))
1158         {
1159           if (TREE_USED (fn) 
1160               || DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (fn))
1161             {
1162               error ("specialization of %qD after instantiation",
1163                      fn);
1164               return spec;
1165             }
1166           else
1167             {
1168               /* This situation should occur only if the first
1169                  specialization is an implicit instantiation, the
1170                  second is an explicit specialization, and the
1171                  implicit instantiation has not yet been used.  That
1172                  situation can occur if we have implicitly
1173                  instantiated a member function and then specialized
1174                  it later.
1175                  
1176                  We can also wind up here if a friend declaration that
1177                  looked like an instantiation turns out to be a
1178                  specialization:
1179                  
1180                    template <class T> void foo(T);
1181                    class S { friend void foo<>(int) };
1182                    template <> void foo(int);  
1183                  
1184                  We transform the existing DECL in place so that any
1185                  pointers to it become pointers to the updated
1186                  declaration.
1187
1188                  If there was a definition for the template, but not
1189                  for the specialization, we want this to look as if
1190                  there were no definition, and vice versa.  */
1191               DECL_INITIAL (fn) = NULL_TREE;
1192               duplicate_decls (spec, fn);
1193               
1194               return fn;
1195             }
1196         }
1197       else if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (fn))
1198         {
1199           if (!duplicate_decls (spec, fn) && DECL_INITIAL (spec))
1200             /* Dup decl failed, but this is a new definition. Set the
1201                line number so any errors match this new
1202                definition.  */
1203             DECL_SOURCE_LOCATION (fn) = DECL_SOURCE_LOCATION (spec);
1204           
1205           return fn;
1206         }
1207     }
1208
1209   /* A specialization must be declared in the same namespace as the
1210      template it is specializing.  */
1211   if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (spec)
1212       && !check_specialization_namespace (tmpl))
1213     DECL_CONTEXT (spec) = decl_namespace_context (tmpl);
1214
1215   if (!optimize_specialization_lookup_p (tmpl))
1216     DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl)
1217       = tree_cons (args, spec, DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl));
1218
1219   return spec;
1220 }
1221
1222 /* Unregister the specialization SPEC as a specialization of TMPL.
1223    Replace it with NEW_SPEC, if NEW_SPEC is non-NULL.  Returns true
1224    if the SPEC was listed as a specialization of TMPL.  */
1225
1226 bool
1227 reregister_specialization (tree spec, tree tmpl, tree new_spec)
1228 {
1229   tree* s;
1230
1231   for (s = &DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl);
1232        *s != NULL_TREE;
1233        s = &TREE_CHAIN (*s))
1234     if (TREE_VALUE (*s) == spec)
1235       {
1236         if (!new_spec)
1237           *s = TREE_CHAIN (*s);
1238         else
1239           TREE_VALUE (*s) = new_spec;
1240         return 1;
1241       }
1242
1243   return 0;
1244 }
1245
1246 /* Compare an entry in the local specializations hash table P1 (which
1247    is really a pointer to a TREE_LIST) with P2 (which is really a
1248    DECL).  */
1249
1250 static int
1251 eq_local_specializations (const void *p1, const void *p2)
1252 {
1253   return TREE_VALUE ((tree) p1) == (tree) p2;
1254 }
1255
1256 /* Hash P1, an entry in the local specializations table.  */
1257
1258 static hashval_t
1259 hash_local_specialization (const void* p1)
1260 {
1261   return htab_hash_pointer (TREE_VALUE ((tree) p1));
1262 }
1263
1264 /* Like register_specialization, but for local declarations.  We are
1265    registering SPEC, an instantiation of TMPL.  */
1266
1267 static void
1268 register_local_specialization (tree spec, tree tmpl)
1269 {
1270   void **slot;
1271
1272   slot = htab_find_slot_with_hash (local_specializations, tmpl, 
1273                                    htab_hash_pointer (tmpl), INSERT);
1274   *slot = build_tree_list (spec, tmpl);
1275 }
1276
1277 /* Print the list of candidate FNS in an error message.  */
1278
1279 void
1280 print_candidates (tree fns)
1281 {
1282   tree fn;
1283
1284   const char *str = "candidates are:";
1285
1286   for (fn = fns; fn != NULL_TREE; fn = TREE_CHAIN (fn))
1287     {
1288       tree f;
1289
1290       for (f = TREE_VALUE (fn); f; f = OVL_NEXT (f))
1291         cp_error_at ("%s %+#D", str, OVL_CURRENT (f));
1292       str = "               ";
1293     }
1294 }
1295
1296 /* Returns the template (one of the functions given by TEMPLATE_ID)
1297    which can be specialized to match the indicated DECL with the
1298    explicit template args given in TEMPLATE_ID.  The DECL may be
1299    NULL_TREE if none is available.  In that case, the functions in
1300    TEMPLATE_ID are non-members.
1301
1302    If NEED_MEMBER_TEMPLATE is nonzero the function is known to be a
1303    specialization of a member template.
1304
1305    The TEMPLATE_COUNT is the number of references to qualifying
1306    template classes that appeared in the name of the function. See
1307    check_explicit_specialization for a more accurate description.
1308
1309    The template args (those explicitly specified and those deduced)
1310    are output in a newly created vector *TARGS_OUT.
1311
1312    If it is impossible to determine the result, an error message is
1313    issued.  The error_mark_node is returned to indicate failure.  */
1314
1315 static tree
1316 determine_specialization (tree template_id, 
1317                           tree decl, 
1318                           tree* targs_out, 
1319                           int need_member_template,
1320                           int template_count)
1321 {
1322   tree fns;
1323   tree targs;
1324   tree explicit_targs;
1325   tree candidates = NULL_TREE;
1326   tree templates = NULL_TREE;
1327   int header_count;
1328   struct cp_binding_level *b;
1329
1330   *targs_out = NULL_TREE;
1331
1332   if (template_id == error_mark_node)
1333     return error_mark_node;
1334
1335   fns = TREE_OPERAND (template_id, 0);
1336   explicit_targs = TREE_OPERAND (template_id, 1);
1337
1338   if (fns == error_mark_node)
1339     return error_mark_node;
1340
1341   /* Check for baselinks.  */
1342   if (BASELINK_P (fns))
1343     fns = BASELINK_FUNCTIONS (fns);
1344
1345   if (!is_overloaded_fn (fns))
1346     {
1347       error ("%qD is not a function template", fns);
1348       return error_mark_node;
1349     }
1350
1351   /* Count the number of template headers specified for this
1352      specialization.  */
1353   header_count = 0;
1354   for (b = current_binding_level;
1355        b->kind == sk_template_parms || b->kind == sk_template_spec;
1356        b = b->level_chain)
1357     ++header_count;
1358
1359   for (; fns; fns = OVL_NEXT (fns))
1360     {
1361       tree fn = OVL_CURRENT (fns);
1362
1363       if (TREE_CODE (fn) == TEMPLATE_DECL)
1364         {
1365           tree decl_arg_types;
1366           tree fn_arg_types;
1367
1368           /* DECL might be a specialization of FN.  */
1369
1370           /* Adjust the type of DECL in case FN is a static member.  */
1371           decl_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl));
1372           if (DECL_STATIC_FUNCTION_P (fn) 
1373               && DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1374             decl_arg_types = TREE_CHAIN (decl_arg_types);
1375
1376           /* Check that the number of function parameters matches.
1377              For example,
1378                template <class T> void f(int i = 0);
1379                template <> void f<int>();
1380              The specialization f<int> is invalid but is not caught
1381              by get_bindings below.  */
1382
1383           fn_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (fn));
1384           if (list_length (fn_arg_types) != list_length (decl_arg_types))
1385             continue;
1386
1387           /* For a non-static member function, we need to make sure that
1388              the const qualification is the same. This can be done by
1389              checking the 'this' in the argument list.  */
1390           if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (fn)
1391               && !same_type_p (TREE_VALUE (fn_arg_types), 
1392                                TREE_VALUE (decl_arg_types)))
1393             continue;
1394
1395           /* In case of explicit specialization, we need to check if
1396              the number of template headers appearing in the specialization
1397              is correct. This is usually done in check_explicit_specialization,
1398              but the check done there cannot be exhaustive when specializing
1399              member functions. Consider the following code:
1400
1401              template <> void A<int>::f(int);
1402              template <> template <> void A<int>::f(int);
1403
1404              Assuming that A<int> is not itself an explicit specialization
1405              already, the first line specializes "f" which is a non-template
1406              member function, whilst the second line specializes "f" which
1407              is a template member function. So both lines are syntactically
1408              correct, and check_explicit_specialization does not reject
1409              them.
1410              
1411              Here, we can do better, as we are matching the specialization
1412              against the declarations. We count the number of template
1413              headers, and we check if they match TEMPLATE_COUNT + 1
1414              (TEMPLATE_COUNT is the number of qualifying template classes,
1415              plus there must be another header for the member template
1416              itself).
1417              
1418              Notice that if header_count is zero, this is not a
1419              specialization but rather a template instantiation, so there
1420              is no check we can perform here.  */
1421           if (header_count && header_count != template_count + 1)
1422             continue;
1423
1424           /* See whether this function might be a specialization of this
1425              template.  */
1426           targs = get_bindings (fn, decl, explicit_targs);
1427
1428           if (!targs)
1429             /* We cannot deduce template arguments that when used to
1430                specialize TMPL will produce DECL.  */
1431             continue;
1432
1433           /* Save this template, and the arguments deduced.  */
1434           templates = tree_cons (targs, fn, templates);
1435         }
1436       else if (need_member_template)
1437         /* FN is an ordinary member function, and we need a
1438            specialization of a member template.  */
1439         ;
1440       else if (TREE_CODE (fn) != FUNCTION_DECL)
1441         /* We can get IDENTIFIER_NODEs here in certain erroneous
1442            cases.  */
1443         ;
1444       else if (!DECL_FUNCTION_MEMBER_P (fn))
1445         /* This is just an ordinary non-member function.  Nothing can
1446            be a specialization of that.  */
1447         ;
1448       else if (DECL_ARTIFICIAL (fn))
1449         /* Cannot specialize functions that are created implicitly.  */
1450         ;
1451       else
1452         {
1453           tree decl_arg_types;
1454
1455           /* This is an ordinary member function.  However, since
1456              we're here, we can assume it's enclosing class is a
1457              template class.  For example,
1458              
1459                template <typename T> struct S { void f(); };
1460                template <> void S<int>::f() {}
1461
1462              Here, S<int>::f is a non-template, but S<int> is a
1463              template class.  If FN has the same type as DECL, we
1464              might be in business.  */
1465
1466           if (!DECL_TEMPLATE_INFO (fn))
1467             /* Its enclosing class is an explicit specialization
1468                of a template class.  This is not a candidate.  */
1469             continue;
1470
1471           if (!same_type_p (TREE_TYPE (TREE_TYPE (decl)),
1472                             TREE_TYPE (TREE_TYPE (fn))))
1473             /* The return types differ.  */
1474             continue;
1475
1476           /* Adjust the type of DECL in case FN is a static member.  */
1477           decl_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl));
1478           if (DECL_STATIC_FUNCTION_P (fn) 
1479               && DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1480             decl_arg_types = TREE_CHAIN (decl_arg_types);
1481
1482           if (compparms (TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (fn)), 
1483                          decl_arg_types))
1484             /* They match!  */
1485             candidates = tree_cons (NULL_TREE, fn, candidates);
1486         }
1487     }
1488
1489   if (templates && TREE_CHAIN (templates))
1490     {
1491       /* We have:
1492          
1493            [temp.expl.spec]
1494
1495            It is possible for a specialization with a given function
1496            signature to be instantiated from more than one function
1497            template.  In such cases, explicit specification of the
1498            template arguments must be used to uniquely identify the
1499            function template specialization being specialized.
1500
1501          Note that here, there's no suggestion that we're supposed to
1502          determine which of the candidate templates is most
1503          specialized.  However, we, also have:
1504
1505            [temp.func.order]
1506
1507            Partial ordering of overloaded function template
1508            declarations is used in the following contexts to select
1509            the function template to which a function template
1510            specialization refers: 
1511
1512            -- when an explicit specialization refers to a function
1513               template. 
1514
1515          So, we do use the partial ordering rules, at least for now.
1516          This extension can only serve to make invalid programs valid,
1517          so it's safe.  And, there is strong anecdotal evidence that
1518          the committee intended the partial ordering rules to apply;
1519          the EDG front-end has that behavior, and John Spicer claims
1520          that the committee simply forgot to delete the wording in
1521          [temp.expl.spec].  */
1522      tree tmpl = most_specialized (templates, decl, explicit_targs);
1523      if (tmpl && tmpl != error_mark_node)
1524        {
1525          targs = get_bindings (tmpl, decl, explicit_targs);
1526          templates = tree_cons (targs, tmpl, NULL_TREE);
1527        }
1528     }
1529
1530   if (templates == NULL_TREE && candidates == NULL_TREE)
1531     {
1532       cp_error_at ("template-id %qD for %q+D does not match any template "
1533                    "declaration",
1534                    template_id, decl);
1535       return error_mark_node;
1536     }
1537   else if ((templates && TREE_CHAIN (templates))
1538            || (candidates && TREE_CHAIN (candidates))
1539            || (templates && candidates))
1540     {
1541       cp_error_at ("ambiguous template specialization %qD for %q+D",
1542                    template_id, decl);
1543       chainon (candidates, templates);
1544       print_candidates (candidates);
1545       return error_mark_node;
1546     }
1547
1548   /* We have one, and exactly one, match.  */
1549   if (candidates)
1550     {
1551       /* It was a specialization of an ordinary member function in a
1552          template class.  */
1553       *targs_out = copy_node (DECL_TI_ARGS (TREE_VALUE (candidates)));
1554       return DECL_TI_TEMPLATE (TREE_VALUE (candidates));
1555     }
1556
1557   /* It was a specialization of a template.  */
1558   targs = DECL_TI_ARGS (DECL_TEMPLATE_RESULT (TREE_VALUE (templates)));
1559   if (TMPL_ARGS_HAVE_MULTIPLE_LEVELS (targs))
1560     {
1561       *targs_out = copy_node (targs);
1562       SET_TMPL_ARGS_LEVEL (*targs_out, 
1563                            TMPL_ARGS_DEPTH (*targs_out),
1564                            TREE_PURPOSE (templates));
1565     }
1566   else
1567     *targs_out = TREE_PURPOSE (templates);
1568   return TREE_VALUE (templates);
1569 }
1570
1571 /* Returns a chain of parameter types, exactly like the SPEC_TYPES,
1572    but with the default argument values filled in from those in the
1573    TMPL_TYPES.  */
1574       
1575 static tree
1576 copy_default_args_to_explicit_spec_1 (tree spec_types,
1577                                       tree tmpl_types)
1578 {
1579   tree new_spec_types;
1580
1581   if (!spec_types)
1582     return NULL_TREE;
1583
1584   if (spec_types == void_list_node)
1585     return void_list_node;
1586
1587   /* Substitute into the rest of the list.  */
1588   new_spec_types =
1589     copy_default_args_to_explicit_spec_1 (TREE_CHAIN (spec_types),
1590                                           TREE_CHAIN (tmpl_types));
1591   
1592   /* Add the default argument for this parameter.  */
1593   return hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (tmpl_types),
1594                          TREE_VALUE (spec_types),
1595                          new_spec_types);
1596 }
1597
1598 /* DECL is an explicit specialization.  Replicate default arguments
1599    from the template it specializes.  (That way, code like:
1600
1601      template <class T> void f(T = 3);
1602      template <> void f(double);
1603      void g () { f (); } 
1604
1605    works, as required.)  An alternative approach would be to look up
1606    the correct default arguments at the call-site, but this approach
1607    is consistent with how implicit instantiations are handled.  */
1608
1609 static void
1610 copy_default_args_to_explicit_spec (tree decl)
1611 {
1612   tree tmpl;
1613   tree spec_types;
1614   tree tmpl_types;
1615   tree new_spec_types;
1616   tree old_type;
1617   tree new_type;
1618   tree t;
1619   tree object_type = NULL_TREE;
1620   tree in_charge = NULL_TREE;
1621   tree vtt = NULL_TREE;
1622
1623   /* See if there's anything we need to do.  */
1624   tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
1625   tmpl_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)));
1626   for (t = tmpl_types; t; t = TREE_CHAIN (t))
1627     if (TREE_PURPOSE (t))
1628       break;
1629   if (!t)
1630     return;
1631
1632   old_type = TREE_TYPE (decl);
1633   spec_types = TYPE_ARG_TYPES (old_type);
1634   
1635   if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1636     {
1637       /* Remove the this pointer, but remember the object's type for
1638          CV quals.  */
1639       object_type = TREE_TYPE (TREE_VALUE (spec_types));
1640       spec_types = TREE_CHAIN (spec_types);
1641       tmpl_types = TREE_CHAIN (tmpl_types);
1642       
1643       if (DECL_HAS_IN_CHARGE_PARM_P (decl))
1644         {
1645           /* DECL may contain more parameters than TMPL due to the extra
1646              in-charge parameter in constructors and destructors.  */
1647           in_charge = spec_types;
1648           spec_types = TREE_CHAIN (spec_types);
1649         }
1650       if (DECL_HAS_VTT_PARM_P (decl))
1651         {
1652           vtt = spec_types;
1653           spec_types = TREE_CHAIN (spec_types);
1654         }
1655     }
1656
1657   /* Compute the merged default arguments.  */
1658   new_spec_types = 
1659     copy_default_args_to_explicit_spec_1 (spec_types, tmpl_types);
1660
1661   /* Compute the new FUNCTION_TYPE.  */
1662   if (object_type)
1663     {
1664       if (vtt)
1665         new_spec_types = hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (vtt),
1666                                          TREE_VALUE (vtt),
1667                                          new_spec_types);
1668
1669       if (in_charge)
1670         /* Put the in-charge parameter back.  */
1671         new_spec_types = hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (in_charge),
1672                                          TREE_VALUE (in_charge),
1673                                          new_spec_types);
1674
1675       new_type = build_method_type_directly (object_type,
1676                                              TREE_TYPE (old_type),
1677                                              new_spec_types);
1678     }
1679   else
1680     new_type = build_function_type (TREE_TYPE (old_type),
1681                                     new_spec_types);
1682   new_type = cp_build_type_attribute_variant (new_type,
1683                                               TYPE_ATTRIBUTES (old_type));
1684   new_type = build_exception_variant (new_type,
1685                                       TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (old_type));
1686   TREE_TYPE (decl) = new_type;
1687 }
1688
1689 /* Check to see if the function just declared, as indicated in
1690    DECLARATOR, and in DECL, is a specialization of a function
1691    template.  We may also discover that the declaration is an explicit
1692    instantiation at this point.
1693
1694    Returns DECL, or an equivalent declaration that should be used
1695    instead if all goes well.  Issues an error message if something is
1696    amiss.  Returns error_mark_node if the error is not easily
1697    recoverable.
1698    
1699    FLAGS is a bitmask consisting of the following flags: 
1700
1701    2: The function has a definition.
1702    4: The function is a friend.
1703
1704    The TEMPLATE_COUNT is the number of references to qualifying
1705    template classes that appeared in the name of the function.  For
1706    example, in
1707
1708      template <class T> struct S { void f(); };
1709      void S<int>::f();
1710      
1711    the TEMPLATE_COUNT would be 1.  However, explicitly specialized
1712    classes are not counted in the TEMPLATE_COUNT, so that in
1713
1714      template <class T> struct S {};
1715      template <> struct S<int> { void f(); }
1716      template <> void S<int>::f();
1717
1718    the TEMPLATE_COUNT would be 0.  (Note that this declaration is
1719    invalid; there should be no template <>.)
1720
1721    If the function is a specialization, it is marked as such via
1722    DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION.  Furthermore, its DECL_TEMPLATE_INFO
1723    is set up correctly, and it is added to the list of specializations 
1724    for that template.  */
1725
1726 tree
1727 check_explicit_specialization (tree declarator, 
1728                                tree decl, 
1729                                int template_count, 
1730                                int flags)
1731 {
1732   int have_def = flags & 2;
1733   int is_friend = flags & 4;
1734   int specialization = 0;
1735   int explicit_instantiation = 0;
1736   int member_specialization = 0;
1737   tree ctype = DECL_CLASS_CONTEXT (decl);
1738   tree dname = DECL_NAME (decl);
1739   tmpl_spec_kind tsk;
1740
1741   tsk = current_tmpl_spec_kind (template_count);
1742
1743   switch (tsk)
1744     {
1745     case tsk_none:
1746       if (processing_specialization) 
1747         {
1748           specialization = 1;
1749           SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl);
1750         }
1751       else if (TREE_CODE (declarator) == TEMPLATE_ID_EXPR)
1752         {
1753           if (is_friend)
1754             /* This could be something like:
1755
1756                template <class T> void f(T);
1757                class S { friend void f<>(int); }  */
1758             specialization = 1;
1759           else
1760             {
1761               /* This case handles bogus declarations like template <>
1762                  template <class T> void f<int>(); */
1763
1764               error ("template-id %qD in declaration of primary template",
1765                      declarator);
1766               return decl;
1767             }
1768         }
1769       break;
1770
1771     case tsk_invalid_member_spec:
1772       /* The error has already been reported in
1773          check_specialization_scope.  */
1774       return error_mark_node;
1775
1776     case tsk_invalid_expl_inst:
1777       error ("template parameter list used in explicit instantiation");
1778
1779       /* Fall through.  */
1780
1781     case tsk_expl_inst:
1782       if (have_def)
1783         error ("definition provided for explicit instantiation");
1784       
1785       explicit_instantiation = 1;
1786       break;
1787
1788     case tsk_excessive_parms:
1789     case tsk_insufficient_parms:
1790       if (tsk == tsk_excessive_parms)
1791         error ("too many template parameter lists in declaration of %qD",
1792                decl);
1793       else if (template_header_count)
1794         error("too few template parameter lists in declaration of %qD", decl);
1795       else
1796         error("explicit specialization of %qD must be introduced by "
1797               "`template <>'", decl);
1798
1799       /* Fall through.  */
1800     case tsk_expl_spec:
1801       SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl);
1802       if (ctype)
1803         member_specialization = 1;
1804       else
1805         specialization = 1;
1806       break;
1807
1808     case tsk_template:
1809       if (TREE_CODE (declarator) == TEMPLATE_ID_EXPR)
1810         {
1811           /* This case handles bogus declarations like template <>
1812              template <class T> void f<int>(); */
1813
1814           if (uses_template_parms (declarator))
1815             error ("function template partial specialization %qD "
1816                    "is not allowed", declarator);
1817           else
1818             error ("template-id %qD in declaration of primary template",
1819                    declarator);
1820           return decl;
1821         }
1822
1823       if (ctype && CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (ctype))
1824         /* This is a specialization of a member template, without
1825            specialization the containing class.  Something like:
1826
1827              template <class T> struct S {
1828                template <class U> void f (U); 
1829              };
1830              template <> template <class U> void S<int>::f(U) {}
1831              
1832            That's a specialization -- but of the entire template.  */
1833         specialization = 1;
1834       break;
1835
1836     default:
1837       gcc_unreachable ();
1838     }
1839
1840   if (specialization || member_specialization)
1841     {
1842       tree t = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl));
1843       for (; t; t = TREE_CHAIN (t))
1844         if (TREE_PURPOSE (t))
1845           {
1846             pedwarn
1847               ("default argument specified in explicit specialization");
1848             break;
1849           }
1850       if (current_lang_name == lang_name_c)
1851         error ("template specialization with C linkage");
1852     }
1853
1854   if (specialization || member_specialization || explicit_instantiation)
1855     {
1856       tree tmpl = NULL_TREE;
1857       tree targs = NULL_TREE;
1858
1859       /* Make sure that the declarator is a TEMPLATE_ID_EXPR.  */
1860       if (TREE_CODE (declarator) != TEMPLATE_ID_EXPR)
1861         {
1862           tree fns;
1863
1864           gcc_assert (TREE_CODE (declarator) == IDENTIFIER_NODE);
1865           if (ctype)
1866             fns = dname;
1867           else
1868             {
1869               /* If there is no class context, the explicit instantiation
1870                  must be at namespace scope.  */
1871               gcc_assert (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (decl));
1872
1873               /* Find the namespace binding, using the declaration
1874                  context.  */
1875               fns = namespace_binding (dname, CP_DECL_CONTEXT (decl));
1876             }
1877
1878           declarator = lookup_template_function (fns, NULL_TREE);
1879         }
1880
1881       if (declarator == error_mark_node)
1882         return error_mark_node;
1883
1884       if (ctype != NULL_TREE && TYPE_BEING_DEFINED (ctype))
1885         {
1886           if (!explicit_instantiation)
1887             /* A specialization in class scope.  This is invalid,
1888                but the error will already have been flagged by
1889                check_specialization_scope.  */
1890             return error_mark_node;
1891           else
1892             {
1893               /* It's not valid to write an explicit instantiation in
1894                  class scope, e.g.:
1895
1896                    class C { template void f(); }
1897
1898                    This case is caught by the parser.  However, on
1899                    something like:
1900                
1901                    template class C { void f(); };
1902
1903                    (which is invalid) we can get here.  The error will be
1904                    issued later.  */
1905               ;
1906             }
1907
1908           return decl;
1909         }
1910       else if (ctype != NULL_TREE 
1911                && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (declarator, 0)) ==
1912                    IDENTIFIER_NODE))
1913         {
1914           /* Find the list of functions in ctype that have the same
1915              name as the declared function.  */
1916           tree name = TREE_OPERAND (declarator, 0);
1917           tree fns = NULL_TREE;
1918           int idx;
1919
1920           if (constructor_name_p (name, ctype))
1921             {
1922               int is_constructor = DECL_CONSTRUCTOR_P (decl);
1923               
1924               if (is_constructor ? !TYPE_HAS_CONSTRUCTOR (ctype)
1925                   : !TYPE_HAS_DESTRUCTOR (ctype))
1926                 {
1927                   /* From [temp.expl.spec]:
1928                        
1929                      If such an explicit specialization for the member
1930                      of a class template names an implicitly-declared
1931                      special member function (clause _special_), the
1932                      program is ill-formed.  
1933
1934                      Similar language is found in [temp.explicit].  */
1935                   error ("specialization of implicitly-declared special member function");
1936                   return error_mark_node;
1937                 }
1938
1939               name = is_constructor ? ctor_identifier : dtor_identifier;
1940             }
1941
1942           if (!DECL_CONV_FN_P (decl))
1943             {
1944               idx = lookup_fnfields_1 (ctype, name);
1945               if (idx >= 0)
1946                 fns = VEC_index (tree, CLASSTYPE_METHOD_VEC (ctype), idx);
1947             }
1948           else
1949             {
1950               VEC(tree) *methods;
1951               tree ovl;
1952
1953               /* For a type-conversion operator, we cannot do a
1954                  name-based lookup.  We might be looking for `operator
1955                  int' which will be a specialization of `operator T'.
1956                  So, we find *all* the conversion operators, and then
1957                  select from them.  */
1958               fns = NULL_TREE;
1959
1960               methods = CLASSTYPE_METHOD_VEC (ctype);
1961               if (methods)
1962                 for (idx = CLASSTYPE_FIRST_CONVERSION_SLOT;
1963                      VEC_iterate (tree, methods, idx, ovl);
1964                      ++idx)
1965                   {
1966                     if (!DECL_CONV_FN_P (OVL_CURRENT (ovl)))
1967                       /* There are no more conversion functions.  */
1968                       break;
1969
1970                     /* Glue all these conversion functions together
1971                        with those we already have.  */
1972                     for (; ovl; ovl = OVL_NEXT (ovl))
1973                       fns = ovl_cons (OVL_CURRENT (ovl), fns);
1974                   }
1975             }
1976               
1977           if (fns == NULL_TREE) 
1978             {
1979               error ("no member function %qD declared in %qT", name, ctype);
1980               return error_mark_node;
1981             }
1982           else
1983             TREE_OPERAND (declarator, 0) = fns;
1984         }
1985       
1986       /* Figure out what exactly is being specialized at this point.
1987          Note that for an explicit instantiation, even one for a
1988          member function, we cannot tell apriori whether the
1989          instantiation is for a member template, or just a member
1990          function of a template class.  Even if a member template is
1991          being instantiated, the member template arguments may be
1992          elided if they can be deduced from the rest of the
1993          declaration.  */
1994       tmpl = determine_specialization (declarator, decl,
1995                                        &targs, 
1996                                        member_specialization,
1997                                        template_count);
1998             
1999       if (!tmpl || tmpl == error_mark_node)
2000         /* We couldn't figure out what this declaration was
2001            specializing.  */
2002         return error_mark_node;
2003       else
2004         {
2005           tree gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
2006
2007           if (explicit_instantiation)
2008             {
2009               /* We don't set DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION here; that
2010                  is done by do_decl_instantiation later.  */ 
2011
2012               int arg_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (targs);
2013               int parm_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl));
2014
2015               if (arg_depth > parm_depth)
2016                 {
2017                   /* If TMPL is not the most general template (for
2018                      example, if TMPL is a friend template that is
2019                      injected into namespace scope), then there will
2020                      be too many levels of TARGS.  Remove some of them
2021                      here.  */
2022                   int i;
2023                   tree new_targs;
2024
2025                   new_targs = make_tree_vec (parm_depth);
2026                   for (i = arg_depth - parm_depth; i < arg_depth; ++i)
2027                     TREE_VEC_ELT (new_targs, i - (arg_depth - parm_depth))
2028                       = TREE_VEC_ELT (targs, i);
2029                   targs = new_targs;
2030                 }
2031                   
2032               return instantiate_template (tmpl, targs, tf_error);
2033             }
2034
2035           /* If we thought that the DECL was a member function, but it
2036              turns out to be specializing a static member function,
2037              make DECL a static member function as well.  */
2038           if (DECL_STATIC_FUNCTION_P (tmpl)
2039               && DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
2040             revert_static_member_fn (decl);
2041
2042           /* If this is a specialization of a member template of a
2043              template class.  In we want to return the TEMPLATE_DECL,
2044              not the specialization of it.  */
2045           if (tsk == tsk_template)
2046             {
2047               SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (tmpl);
2048               DECL_INITIAL (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)) = NULL_TREE;
2049               if (have_def)
2050                 {
2051                   DECL_SOURCE_LOCATION (tmpl) = DECL_SOURCE_LOCATION (decl);
2052                   DECL_SOURCE_LOCATION (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl))
2053                     = DECL_SOURCE_LOCATION (decl);
2054                 }
2055               return tmpl;
2056             }
2057
2058           /* Set up the DECL_TEMPLATE_INFO for DECL.  */
2059           DECL_TEMPLATE_INFO (decl) = tree_cons (tmpl, targs, NULL_TREE);
2060
2061           /* Inherit default function arguments from the template
2062              DECL is specializing.  */
2063           copy_default_args_to_explicit_spec (decl);
2064
2065           /* This specialization has the same protection as the
2066              template it specializes.  */
2067           TREE_PRIVATE (decl) = TREE_PRIVATE (gen_tmpl);
2068           TREE_PROTECTED (decl) = TREE_PROTECTED (gen_tmpl);
2069
2070           if (is_friend && !have_def)
2071             /* This is not really a declaration of a specialization.
2072                It's just the name of an instantiation.  But, it's not
2073                a request for an instantiation, either.  */
2074             SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (decl);
2075           else if (DECL_CONSTRUCTOR_P (decl) || DECL_DESTRUCTOR_P (decl))
2076             /* This is indeed a specialization.  In case of constructors
2077                and destructors, we need in-charge and not-in-charge
2078                versions in V3 ABI.  */
2079             clone_function_decl (decl, /*update_method_vec_p=*/0);
2080
2081           /* Register this specialization so that we can find it
2082              again.  */
2083           decl = register_specialization (decl, gen_tmpl, targs);
2084         }
2085     }
2086   
2087   return decl;
2088 }
2089
2090 /* TYPE is being declared.  Verify that the use of template headers
2091    and such is reasonable.  Issue error messages if not.  */
2092
2093 void
2094 maybe_check_template_type (tree type)
2095 {
2096   if (template_header_count)
2097     {
2098       /* We are in the scope of some `template <...>' header.  */
2099
2100       int context_depth 
2101         = template_class_depth_real (TYPE_CONTEXT (type),
2102                                      /*count_specializations=*/1);
2103
2104       if (template_header_count <= context_depth)
2105         /* This is OK; the template headers are for the context.  We
2106            are actually too lenient here; like
2107            check_explicit_specialization we should consider the number
2108            of template types included in the actual declaration.  For
2109            example, 
2110
2111              template <class T> struct S {
2112                template <class U> template <class V>
2113                struct I {};
2114              }; 
2115
2116            is invalid, but:
2117
2118              template <class T> struct S {
2119                template <class U> struct I;
2120              }; 
2121
2122              template <class T> template <class U.
2123              struct S<T>::I {};
2124
2125            is not.  */
2126         ; 
2127       else if (template_header_count > context_depth + 1)
2128         /* There are two many template parameter lists.  */
2129         error ("too many template parameter lists in declaration of %qT", type); 
2130     }
2131 }
2132
2133 /* Returns 1 iff PARMS1 and PARMS2 are identical sets of template
2134    parameters.  These are represented in the same format used for
2135    DECL_TEMPLATE_PARMS.  */
2136
2137 int
2138 comp_template_parms (tree parms1, tree parms2)
2139 {
2140   tree p1;
2141   tree p2;
2142
2143   if (parms1 == parms2)
2144     return 1;
2145
2146   for (p1 = parms1, p2 = parms2; 
2147        p1 != NULL_TREE && p2 != NULL_TREE;
2148        p1 = TREE_CHAIN (p1), p2 = TREE_CHAIN (p2))
2149     {
2150       tree t1 = TREE_VALUE (p1);
2151       tree t2 = TREE_VALUE (p2);
2152       int i;
2153
2154       gcc_assert (TREE_CODE (t1) == TREE_VEC);
2155       gcc_assert (TREE_CODE (t2) == TREE_VEC);
2156
2157       if (TREE_VEC_LENGTH (t1) != TREE_VEC_LENGTH (t2))
2158         return 0;
2159
2160       for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (t2); ++i) 
2161         {
2162           tree parm1 = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (t1, i));
2163           tree parm2 = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (t2, i));
2164
2165           if (TREE_CODE (parm1) != TREE_CODE (parm2))
2166             return 0;
2167
2168           if (TREE_CODE (parm1) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
2169             continue;
2170           else if (!same_type_p (TREE_TYPE (parm1), TREE_TYPE (parm2)))
2171             return 0;
2172         }
2173     }
2174
2175   if ((p1 != NULL_TREE) != (p2 != NULL_TREE))
2176     /* One set of parameters has more parameters lists than the
2177        other.  */
2178     return 0;
2179
2180   return 1;
2181 }
2182
2183 /* Complain if DECL shadows a template parameter.
2184
2185    [temp.local]: A template-parameter shall not be redeclared within its
2186    scope (including nested scopes).  */
2187
2188 void
2189 check_template_shadow (tree decl)
2190 {
2191   tree olddecl;
2192
2193   /* If we're not in a template, we can't possibly shadow a template
2194      parameter.  */
2195   if (!current_template_parms)
2196     return;
2197
2198   /* Figure out what we're shadowing.  */
2199   if (TREE_CODE (decl) == OVERLOAD)
2200     decl = OVL_CURRENT (decl);
2201   olddecl = innermost_non_namespace_value (DECL_NAME (decl));
2202
2203   /* If there's no previous binding for this name, we're not shadowing
2204      anything, let alone a template parameter.  */
2205   if (!olddecl)
2206     return;
2207
2208   /* If we're not shadowing a template parameter, we're done.  Note
2209      that OLDDECL might be an OVERLOAD (or perhaps even an
2210      ERROR_MARK), so we can't just blithely assume it to be a _DECL
2211      node.  */
2212   if (!DECL_P (olddecl) || !DECL_TEMPLATE_PARM_P (olddecl))
2213     return;
2214
2215   /* We check for decl != olddecl to avoid bogus errors for using a
2216      name inside a class.  We check TPFI to avoid duplicate errors for
2217      inline member templates.  */
2218   if (decl == olddecl 
2219       || TEMPLATE_PARMS_FOR_INLINE (current_template_parms))
2220     return;
2221
2222   cp_error_at ("declaration of %q#D", decl);
2223   cp_error_at (" shadows template parm %q#D", olddecl);
2224 }
2225
2226 /* Return a new TEMPLATE_PARM_INDEX with the indicated INDEX, LEVEL,
2227    ORIG_LEVEL, DECL, and TYPE.  */
2228
2229 static tree
2230 build_template_parm_index (int index, 
2231                            int level, 
2232                            int orig_level, 
2233                            tree decl, 
2234                            tree type)
2235 {
2236   tree t = make_node (TEMPLATE_PARM_INDEX);
2237   TEMPLATE_PARM_IDX (t) = index;
2238   TEMPLATE_PARM_LEVEL (t) = level;
2239   TEMPLATE_PARM_ORIG_LEVEL (t) = orig_level;
2240   TEMPLATE_PARM_DECL (t) = decl;
2241   TREE_TYPE (t) = type;
2242   TREE_CONSTANT (t) = TREE_CONSTANT (decl);
2243   TREE_INVARIANT (t) = TREE_INVARIANT (decl);
2244   TREE_READONLY (t) = TREE_READONLY (decl);
2245
2246   return t;
2247 }
2248
2249 /* Return a TEMPLATE_PARM_INDEX, similar to INDEX, but whose
2250    TEMPLATE_PARM_LEVEL has been decreased by LEVELS.  If such a
2251    TEMPLATE_PARM_INDEX already exists, it is returned; otherwise, a
2252    new one is created.  */
2253
2254 static tree 
2255 reduce_template_parm_level (tree index, tree type, int levels)
2256 {
2257   if (TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index) == NULL_TREE
2258       || (TEMPLATE_PARM_LEVEL (TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index))
2259           != TEMPLATE_PARM_LEVEL (index) - levels))
2260     {
2261       tree orig_decl = TEMPLATE_PARM_DECL (index);
2262       tree decl, t;
2263       
2264       decl = build_decl (TREE_CODE (orig_decl), DECL_NAME (orig_decl), type);
2265       TREE_CONSTANT (decl) = TREE_CONSTANT (orig_decl);
2266       TREE_INVARIANT (decl) = TREE_INVARIANT (orig_decl);
2267       TREE_READONLY (decl) = TREE_READONLY (orig_decl);
2268       DECL_ARTIFICIAL (decl) = 1;
2269       SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (decl);
2270       
2271       t = build_template_parm_index (TEMPLATE_PARM_IDX (index),
2272                                      TEMPLATE_PARM_LEVEL (index) - levels,
2273                                      TEMPLATE_PARM_ORIG_LEVEL (index),
2274                                      decl, type);
2275       TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index) = t;
2276
2277       /* Template template parameters need this.  */
2278       DECL_TEMPLATE_PARMS (decl)
2279         = DECL_TEMPLATE_PARMS (TEMPLATE_PARM_DECL (index));
2280     }
2281
2282   return TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index);
2283 }
2284
2285 /* Process information from new template parameter NEXT and append it to the
2286    LIST being built.  This new parameter is a non-type parameter iff
2287    IS_NON_TYPE is true.  */
2288
2289 tree
2290 process_template_parm (tree list, tree next, bool is_non_type)
2291 {
2292   tree parm;
2293   tree decl = 0;
2294   tree defval;
2295   int idx;
2296
2297   parm = next;
2298   gcc_assert (TREE_CODE (parm) == TREE_LIST);
2299   defval = TREE_PURPOSE (parm);
2300
2301   if (list)
2302     {
2303       tree p = TREE_VALUE (tree_last (list));
2304
2305       if (TREE_CODE (p) == TYPE_DECL || TREE_CODE (p) == TEMPLATE_DECL)
2306         idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (TREE_TYPE (p));
2307       else
2308         idx = TEMPLATE_PARM_IDX (DECL_INITIAL (p));
2309       ++idx;
2310     }
2311   else
2312     idx = 0;
2313
2314   if (is_non_type)
2315     {
2316       parm = TREE_VALUE (parm);
2317
2318       SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (parm);
2319
2320       /* [temp.param]
2321
2322          The top-level cv-qualifiers on the template-parameter are
2323          ignored when determining its type.  */
2324       TREE_TYPE (parm) = TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (parm));
2325
2326       /* A template parameter is not modifiable.  */
2327       TREE_CONSTANT (parm) = 1;
2328       TREE_INVARIANT (parm) = 1;
2329       TREE_READONLY (parm) = 1;
2330       if (invalid_nontype_parm_type_p (TREE_TYPE (parm), 1))
2331         TREE_TYPE (parm) = void_type_node;
2332       decl = build_decl (CONST_DECL, DECL_NAME (parm), TREE_TYPE (parm));
2333       TREE_CONSTANT (decl) = 1;
2334       TREE_INVARIANT (decl) = 1;
2335       TREE_READONLY (decl) = 1;
2336       DECL_INITIAL (parm) = DECL_INITIAL (decl) 
2337         = build_template_parm_index (idx, processing_template_decl,
2338                                      processing_template_decl,
2339                                      decl, TREE_TYPE (parm));
2340     }
2341   else
2342     {
2343       tree t;
2344       parm = TREE_VALUE (TREE_VALUE (parm));
2345       
2346       if (parm && TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL)
2347         {
2348           t = make_aggr_type (TEMPLATE_TEMPLATE_PARM);
2349           /* This is for distinguishing between real templates and template 
2350              template parameters */
2351           TREE_TYPE (parm) = t;
2352           TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_RESULT (parm)) = t;
2353           decl = parm;
2354         }
2355       else
2356         {
2357           t = make_aggr_type (TEMPLATE_TYPE_PARM);
2358           /* parm is either IDENTIFIER_NODE or NULL_TREE.  */
2359           decl = build_decl (TYPE_DECL, parm, t);
2360         }
2361         
2362       TYPE_NAME (t) = decl;
2363       TYPE_STUB_DECL (t) = decl;
2364       parm = decl;
2365       TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (t)
2366         = build_template_parm_index (idx, processing_template_decl, 
2367                                      processing_template_decl,
2368                                      decl, TREE_TYPE (parm));
2369     }
2370   DECL_ARTIFICIAL (decl) = 1;
2371   SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (decl);
2372   pushdecl (decl);
2373   parm = build_tree_list (defval, parm);
2374   return chainon (list, parm);
2375 }
2376
2377 /* The end of a template parameter list has been reached.  Process the
2378    tree list into a parameter vector, converting each parameter into a more
2379    useful form.  Type parameters are saved as IDENTIFIER_NODEs, and others
2380    as PARM_DECLs.  */
2381
2382 tree
2383 end_template_parm_list (tree parms)
2384 {
2385   int nparms;
2386   tree parm, next;
2387   tree saved_parmlist = make_tree_vec (list_length (parms));
2388
2389   current_template_parms
2390     = tree_cons (size_int (processing_template_decl),
2391                  saved_parmlist, current_template_parms);
2392
2393   for (parm = parms, nparms = 0; parm; parm = next, nparms++)
2394     {
2395       next = TREE_CHAIN (parm);
2396       TREE_VEC_ELT (saved_parmlist, nparms) = parm;
2397       TREE_CHAIN (parm) = NULL_TREE;
2398     }
2399
2400   --processing_template_parmlist;
2401
2402   return saved_parmlist;
2403 }
2404
2405 /* end_template_decl is called after a template declaration is seen.  */
2406
2407 void
2408 end_template_decl (void)
2409 {
2410   reset_specialization ();
2411
2412   if (! processing_template_decl)
2413     return;
2414
2415   /* This matches the pushlevel in begin_template_parm_list.  */
2416   finish_scope ();
2417
2418   --processing_template_decl;
2419   current_template_parms = TREE_CHAIN (current_template_parms);
2420 }
2421
2422 /* Given a template argument vector containing the template PARMS.
2423    The innermost PARMS are given first.  */
2424
2425 tree
2426 current_template_args (void)
2427 {
2428   tree header;
2429   tree args = NULL_TREE;
2430   int length = TMPL_PARMS_DEPTH (current_template_parms);
2431   int l = length;
2432
2433   /* If there is only one level of template parameters, we do not
2434      create a TREE_VEC of TREE_VECs.  Instead, we return a single
2435      TREE_VEC containing the arguments.  */
2436   if (length > 1)
2437     args = make_tree_vec (length);
2438
2439   for (header = current_template_parms; header; header = TREE_CHAIN (header))
2440     {
2441       tree a = copy_node (TREE_VALUE (header));
2442       int i;
2443
2444       TREE_TYPE (a) = NULL_TREE;
2445       for (i = TREE_VEC_LENGTH (a) - 1; i >= 0; --i)
2446         {
2447           tree t = TREE_VEC_ELT (a, i);
2448
2449           /* T will be a list if we are called from within a
2450              begin/end_template_parm_list pair, but a vector directly
2451              if within a begin/end_member_template_processing pair.  */
2452           if (TREE_CODE (t) == TREE_LIST) 
2453             {
2454               t = TREE_VALUE (t);
2455               
2456               if (TREE_CODE (t) == TYPE_DECL 
2457                   || TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
2458                 t = TREE_TYPE (t);
2459               else
2460                 t = DECL_INITIAL (t);
2461               TREE_VEC_ELT (a, i) = t;
2462             }
2463         }
2464
2465       if (length > 1)
2466         TREE_VEC_ELT (args, --l) = a;
2467       else
2468         args = a;
2469     }
2470
2471   return args;
2472 }
2473
2474 /* Return a TEMPLATE_DECL corresponding to DECL, using the indicated
2475    template PARMS.  If MEMBER_TEMPLATE_P is true, the new template is
2476    a member template.  Used by push_template_decl below.  */
2477
2478 static tree
2479 build_template_decl (tree decl, tree parms, bool member_template_p)
2480 {
2481   tree tmpl = build_lang_decl (TEMPLATE_DECL, DECL_NAME (decl), NULL_TREE);
2482   DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl) = parms;
2483   DECL_CONTEXT (tmpl) = DECL_CONTEXT (decl);
2484   DECL_MEMBER_TEMPLATE_P (tmpl) = member_template_p;
2485   if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl))
2486     {
2487       DECL_STATIC_FUNCTION_P (tmpl) = DECL_STATIC_FUNCTION_P (decl);
2488       DECL_CONSTRUCTOR_P (tmpl) = DECL_CONSTRUCTOR_P (decl);
2489       DECL_DESTRUCTOR_P (tmpl) = DECL_DESTRUCTOR_P (decl);
2490       DECL_NONCONVERTING_P (tmpl) = DECL_NONCONVERTING_P (decl);
2491       DECL_ASSIGNMENT_OPERATOR_P (tmpl) = DECL_ASSIGNMENT_OPERATOR_P (decl);
2492       if (DECL_OVERLOADED_OPERATOR_P (decl))
2493         SET_OVERLOADED_OPERATOR_CODE (tmpl, 
2494                                       DECL_OVERLOADED_OPERATOR_P (decl));
2495     }
2496
2497   return tmpl;
2498 }
2499
2500 struct template_parm_data
2501 {
2502   /* The level of the template parameters we are currently
2503      processing.  */
2504   int level;
2505
2506   /* The index of the specialization argument we are currently
2507      processing.  */
2508   int current_arg;
2509
2510   /* An array whose size is the number of template parameters.  The
2511      elements are nonzero if the parameter has been used in any one
2512      of the arguments processed so far.  */
2513   int* parms;
2514
2515   /* An array whose size is the number of template arguments.  The
2516      elements are nonzero if the argument makes use of template
2517      parameters of this level.  */
2518   int* arg_uses_template_parms;
2519 };
2520
2521 /* Subroutine of push_template_decl used to see if each template
2522    parameter in a partial specialization is used in the explicit
2523    argument list.  If T is of the LEVEL given in DATA (which is
2524    treated as a template_parm_data*), then DATA->PARMS is marked
2525    appropriately.  */
2526
2527 static int
2528 mark_template_parm (tree t, void* data)
2529 {
2530   int level;
2531   int idx;
2532   struct template_parm_data* tpd = (struct template_parm_data*) data;
2533
2534   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_PARM_INDEX)
2535     {
2536       level = TEMPLATE_PARM_LEVEL (t);
2537       idx = TEMPLATE_PARM_IDX (t);
2538     }
2539   else
2540     {
2541       level = TEMPLATE_TYPE_LEVEL (t);
2542       idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (t);
2543     }
2544
2545   if (level == tpd->level)
2546     {
2547       tpd->parms[idx] = 1;
2548       tpd->arg_uses_template_parms[tpd->current_arg] = 1;
2549     }
2550
2551   /* Return zero so that for_each_template_parm will continue the
2552      traversal of the tree; we want to mark *every* template parm.  */
2553   return 0;
2554 }
2555
2556 /* Process the partial specialization DECL.  */
2557
2558 static tree
2559 process_partial_specialization (tree decl)
2560 {
2561   tree type = TREE_TYPE (decl);
2562   tree maintmpl = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type);
2563   tree specargs = CLASSTYPE_TI_ARGS (type);
2564   tree inner_args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (specargs);
2565   tree inner_parms = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (current_template_parms);
2566   tree main_inner_parms = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (maintmpl);
2567   int nargs = TREE_VEC_LENGTH (inner_args);
2568   int ntparms = TREE_VEC_LENGTH (inner_parms);
2569   int  i;
2570   int did_error_intro = 0;
2571   struct template_parm_data tpd;
2572   struct template_parm_data tpd2;
2573
2574   /* We check that each of the template parameters given in the
2575      partial specialization is used in the argument list to the
2576      specialization.  For example:
2577
2578        template <class T> struct S;
2579        template <class T> struct S<T*>;
2580
2581      The second declaration is OK because `T*' uses the template
2582      parameter T, whereas
2583
2584        template <class T> struct S<int>;
2585
2586      is no good.  Even trickier is:
2587
2588        template <class T>
2589        struct S1
2590        {
2591           template <class U>
2592           struct S2;
2593           template <class U>
2594           struct S2<T>;
2595        };
2596
2597      The S2<T> declaration is actually invalid; it is a
2598      full-specialization.  Of course, 
2599
2600           template <class U>
2601           struct S2<T (*)(U)>;
2602
2603      or some such would have been OK.  */
2604   tpd.level = TMPL_PARMS_DEPTH (current_template_parms);
2605   tpd.parms = alloca (sizeof (int) * ntparms);
2606   memset (tpd.parms, 0, sizeof (int) * ntparms);
2607
2608   tpd.arg_uses_template_parms = alloca (sizeof (int) * nargs);
2609   memset (tpd.arg_uses_template_parms, 0, sizeof (int) * nargs);
2610   for (i = 0; i < nargs; ++i)
2611     {
2612       tpd.current_arg = i;
2613       for_each_template_parm (TREE_VEC_ELT (inner_args, i),
2614                               &mark_template_parm,
2615                               &tpd,
2616                               NULL);
2617     }
2618   for (i = 0; i < ntparms; ++i)
2619     if (tpd.parms[i] == 0)
2620       {
2621         /* One of the template parms was not used in the
2622            specialization.  */
2623         if (!did_error_intro)
2624           {
2625             error ("template parameters not used in partial specialization:");
2626             did_error_intro = 1;
2627           }
2628
2629         error ("        %qD", TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i)));
2630       }
2631
2632   /* [temp.class.spec]
2633
2634      The argument list of the specialization shall not be identical to
2635      the implicit argument list of the primary template.  */
2636   if (comp_template_args 
2637       (inner_args, 
2638        INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE
2639                                                    (maintmpl)))))
2640     error ("partial specialization %qT does not specialize any template arguments", type);
2641
2642   /* [temp.class.spec]
2643
2644      A partially specialized non-type argument expression shall not
2645      involve template parameters of the partial specialization except
2646      when the argument expression is a simple identifier.
2647
2648      The type of a template parameter corresponding to a specialized
2649      non-type argument shall not be dependent on a parameter of the
2650      specialization.  */
2651   gcc_assert (nargs == DECL_NTPARMS (maintmpl));
2652   tpd2.parms = 0;
2653   for (i = 0; i < nargs; ++i)
2654     {
2655       tree arg = TREE_VEC_ELT (inner_args, i);
2656       if (/* These first two lines are the `non-type' bit.  */
2657           !TYPE_P (arg)
2658           && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_DECL
2659           /* This next line is the `argument expression is not just a
2660              simple identifier' condition and also the `specialized
2661              non-type argument' bit.  */
2662           && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_PARM_INDEX)
2663         {
2664           if (tpd.arg_uses_template_parms[i])
2665             error ("template argument %qE involves template parameter(s)", arg);
2666           else 
2667             {
2668               /* Look at the corresponding template parameter,
2669                  marking which template parameters its type depends
2670                  upon.  */
2671               tree type = 
2672                 TREE_TYPE (TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (main_inner_parms, 
2673                                                      i)));
2674
2675               if (!tpd2.parms)
2676                 {
2677                   /* We haven't yet initialized TPD2.  Do so now.  */
2678                   tpd2.arg_uses_template_parms 
2679                     = alloca (sizeof (int) * nargs);
2680                   /* The number of parameters here is the number in the
2681                      main template, which, as checked in the assertion
2682                      above, is NARGS.  */
2683                   tpd2.parms = alloca (sizeof (int) * nargs);
2684                   tpd2.level = 
2685                     TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (maintmpl));
2686                 }
2687
2688               /* Mark the template parameters.  But this time, we're
2689                  looking for the template parameters of the main
2690                  template, not in the specialization.  */
2691               tpd2.current_arg = i;
2692               tpd2.arg_uses_template_parms[i] = 0;
2693               memset (tpd2.parms, 0, sizeof (int) * nargs);
2694               for_each_template_parm (type,
2695                                       &mark_template_parm,
2696                                       &tpd2,
2697                                       NULL);
2698                   
2699               if (tpd2.arg_uses_template_parms [i])
2700                 {
2701                   /* The type depended on some template parameters.
2702                      If they are fully specialized in the
2703                      specialization, that's OK.  */
2704                   int j;
2705                   for (j = 0; j < nargs; ++j)
2706                     if (tpd2.parms[j] != 0
2707                         && tpd.arg_uses_template_parms [j])
2708                       {
2709                         error ("type %qT of template argument %qE depends "
2710                                "on template parameter(s)", 
2711                                type,
2712                                arg);
2713                         break;
2714                       }
2715                 }
2716             }
2717         }
2718     }
2719
2720   if (retrieve_specialization (maintmpl, specargs, 
2721                                /*class_specializations_p=*/true))
2722     /* We've already got this specialization.  */
2723     return decl;
2724
2725   DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (maintmpl)
2726     = tree_cons (inner_args, inner_parms,
2727                  DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (maintmpl));
2728   TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (maintmpl)) = type;
2729   return decl;
2730 }
2731
2732 /* Check that a template declaration's use of default arguments is not
2733    invalid.  Here, PARMS are the template parameters.  IS_PRIMARY is
2734    nonzero if DECL is the thing declared by a primary template.
2735    IS_PARTIAL is nonzero if DECL is a partial specialization.  */
2736
2737 static void
2738 check_default_tmpl_args (tree decl, tree parms, int is_primary, int is_partial)
2739 {
2740   const char *msg;
2741   int last_level_to_check;
2742   tree parm_level;
2743
2744   /* [temp.param] 
2745
2746      A default template-argument shall not be specified in a
2747      function template declaration or a function template definition, nor
2748      in the template-parameter-list of the definition of a member of a
2749      class template.  */
2750
2751   if (TREE_CODE (CP_DECL_CONTEXT (decl)) == FUNCTION_DECL)
2752     /* You can't have a function template declaration in a local
2753        scope, nor you can you define a member of a class template in a
2754        local scope.  */
2755     return;
2756
2757   if (current_class_type
2758       && !TYPE_BEING_DEFINED (current_class_type)
2759       && DECL_LANG_SPECIFIC (decl)
2760       /* If this is either a friend defined in the scope of the class
2761          or a member function.  */
2762       && (DECL_FUNCTION_MEMBER_P (decl)
2763           ? same_type_p (DECL_CONTEXT (decl), current_class_type)
2764           : DECL_FRIEND_CONTEXT (decl)
2765           ? same_type_p (DECL_FRIEND_CONTEXT (decl), current_class_type)
2766           : false)
2767       /* And, if it was a member function, it really was defined in
2768          the scope of the class.  */
2769       && (!DECL_FUNCTION_MEMBER_P (decl)
2770           || DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (decl)))
2771     /* We already checked these parameters when the template was
2772        declared, so there's no need to do it again now.  This function
2773        was defined in class scope, but we're processing it's body now
2774        that the class is complete.  */
2775     return;
2776
2777   /* [temp.param]
2778          
2779      If a template-parameter has a default template-argument, all
2780      subsequent template-parameters shall have a default
2781      template-argument supplied.  */
2782   for (parm_level = parms; parm_level; parm_level = TREE_CHAIN (parm_level))
2783     {
2784       tree inner_parms = TREE_VALUE (parm_level);
2785       int ntparms = TREE_VEC_LENGTH (inner_parms);
2786       int seen_def_arg_p = 0; 
2787       int i;
2788
2789       for (i = 0; i < ntparms; ++i) 
2790         {
2791           tree parm = TREE_VEC_ELT (inner_parms, i);
2792           if (TREE_PURPOSE (parm))
2793             seen_def_arg_p = 1;
2794           else if (seen_def_arg_p)
2795             {
2796               error ("no default argument for %qD", TREE_VALUE (parm));
2797               /* For better subsequent error-recovery, we indicate that
2798                  there should have been a default argument.  */
2799               TREE_PURPOSE (parm) = error_mark_node;
2800             }
2801         }
2802     }
2803
2804   if (TREE_CODE (decl) != TYPE_DECL || is_partial || !is_primary)
2805     /* For an ordinary class template, default template arguments are
2806        allowed at the innermost level, e.g.:
2807          template <class T = int>
2808          struct S {};
2809        but, in a partial specialization, they're not allowed even
2810        there, as we have in [temp.class.spec]:
2811      
2812          The template parameter list of a specialization shall not
2813          contain default template argument values.  
2814
2815        So, for a partial specialization, or for a function template,
2816        we look at all of them.  */
2817     ;
2818   else
2819     /* But, for a primary class template that is not a partial
2820        specialization we look at all template parameters except the
2821        innermost ones.  */
2822     parms = TREE_CHAIN (parms);
2823
2824   /* Figure out what error message to issue.  */
2825   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
2826     msg = "default template arguments may not be used in function templates";
2827   else if (is_partial)
2828     msg = "default template arguments may not be used in partial specializations";
2829   else
2830     msg = "default argument for template parameter for class enclosing %qD";
2831
2832   if (current_class_type && TYPE_BEING_DEFINED (current_class_type))
2833     /* If we're inside a class definition, there's no need to
2834        examine the parameters to the class itself.  On the one
2835        hand, they will be checked when the class is defined, and,
2836        on the other, default arguments are valid in things like:
2837          template <class T = double>
2838          struct S { template <class U> void f(U); };
2839        Here the default argument for `S' has no bearing on the
2840        declaration of `f'.  */
2841     last_level_to_check = template_class_depth (current_class_type) + 1;
2842   else
2843     /* Check everything.  */
2844     last_level_to_check = 0;
2845
2846   for (parm_level = parms; 
2847        parm_level && TMPL_PARMS_DEPTH (parm_level) >= last_level_to_check; 
2848        parm_level = TREE_CHAIN (parm_level))
2849     {
2850       tree inner_parms = TREE_VALUE (parm_level);
2851       int i;
2852       int ntparms;
2853
2854       ntparms = TREE_VEC_LENGTH (inner_parms);
2855       for (i = 0; i < ntparms; ++i) 
2856         if (TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i)))
2857           {
2858             if (msg)
2859               {
2860                 error (msg, decl);
2861                 msg = 0;
2862               }
2863
2864             /* Clear out the default argument so that we are not
2865                confused later.  */
2866             TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i)) = NULL_TREE;
2867           }
2868
2869       /* At this point, if we're still interested in issuing messages,
2870          they must apply to classes surrounding the object declared.  */
2871       if (msg)
2872         msg = "default argument for template parameter for class enclosing %qD"; 
2873     }
2874 }
2875
2876 /* Worker for push_template_decl_real, called via
2877    for_each_template_parm.  DATA is really an int, indicating the
2878    level of the parameters we are interested in.  If T is a template
2879    parameter of that level, return nonzero.  */
2880
2881 static int
2882 template_parm_this_level_p (tree t, void* data)
2883 {
2884   int this_level = *(int *)data;
2885   int level;
2886
2887   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_PARM_INDEX)
2888     level = TEMPLATE_PARM_LEVEL (t);
2889   else
2890     level = TEMPLATE_TYPE_LEVEL (t);
2891   return level == this_level;
2892 }
2893
2894 /* Creates a TEMPLATE_DECL for the indicated DECL using the template
2895    parameters given by current_template_args, or reuses a
2896    previously existing one, if appropriate.  Returns the DECL, or an
2897    equivalent one, if it is replaced via a call to duplicate_decls.  
2898
2899    If IS_FRIEND is nonzero, DECL is a friend declaration.  */
2900
2901 tree
2902 push_template_decl_real (tree decl, int is_friend)
2903 {
2904   tree tmpl;
2905   tree args;
2906   tree info;
2907   tree ctx;
2908   int primary;
2909   int is_partial;
2910   int new_template_p = 0;
2911   /* True if the template is a member template, in the sense of
2912      [temp.mem].  */
2913   bool member_template_p = false;
2914
2915   if (decl == error_mark_node)
2916     return decl;
2917
2918   /* See if this is a partial specialization.  */
2919   is_partial = (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl)
2920                 && TREE_CODE (TREE_TYPE (decl)) != ENUMERAL_TYPE
2921                 && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (TREE_TYPE (decl)));
2922
2923   is_friend |= (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL && DECL_FRIEND_P (decl));
2924
2925   if (is_friend)
2926     /* For a friend, we want the context of the friend function, not
2927        the type of which it is a friend.  */
2928     ctx = DECL_CONTEXT (decl);
2929   else if (CP_DECL_CONTEXT (decl)
2930            && TREE_CODE (CP_DECL_CONTEXT (decl)) != NAMESPACE_DECL)
2931     /* In the case of a virtual function, we want the class in which
2932        it is defined.  */
2933     ctx = CP_DECL_CONTEXT (decl);
2934   else
2935     /* Otherwise, if we're currently defining some class, the DECL
2936        is assumed to be a member of the class.  */
2937     ctx = current_scope ();
2938
2939   if (ctx && TREE_CODE (ctx) == NAMESPACE_DECL)
2940     ctx = NULL_TREE;
2941
2942   if (!DECL_CONTEXT (decl))
2943     DECL_CONTEXT (decl) = FROB_CONTEXT (current_namespace);
2944
2945   /* See if this is a primary template.  */
2946   primary = template_parm_scope_p ();
2947
2948   if (primary)
2949     {
2950       if (DECL_CLASS_SCOPE_P (decl))
2951         member_template_p = true;
2952       if (current_lang_name == lang_name_c)
2953         error ("template with C linkage");
2954       else if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL 
2955                && ANON_AGGRNAME_P (DECL_NAME (decl))) 
2956         error ("template class without a name");
2957       else if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
2958         {
2959           if (DECL_DESTRUCTOR_P (decl))
2960             {
2961               /* [temp.mem]
2962                  
2963                  A destructor shall not be a member template.  */
2964               error ("destructor %qD declared as member template", decl);
2965               return error_mark_node;
2966             }
2967           if (NEW_DELETE_OPNAME_P (DECL_NAME (decl))
2968               && (!TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl))
2969                   || TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl)) == void_list_node
2970                   || !TREE_CHAIN (TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl)))
2971                   || (TREE_CHAIN (TYPE_ARG_TYPES ((TREE_TYPE (decl))))
2972                       == void_list_node)))
2973             {
2974               /* [basic.stc.dynamic.allocation] 
2975
2976                  An allocation function can be a function
2977                  template. ... Template allocation functions shall
2978                  have two or more parameters.  */
2979               error ("invalid template declaration of %qD", decl);
2980               return decl;
2981             }
2982         }
2983       else if ((DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl)
2984                 && CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (decl)))
2985                || (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL && ctx && CLASS_TYPE_P (ctx)))
2986         /* OK */;
2987       else
2988         {
2989           error ("template declaration of %q#D", decl);
2990           return error_mark_node;
2991         }
2992     }
2993
2994   /* Check to see that the rules regarding the use of default
2995      arguments are not being violated.  */
2996   check_default_tmpl_args (decl, current_template_parms, 
2997                            primary, is_partial);
2998
2999   if (is_partial)
3000     return process_partial_specialization (decl);
3001
3002   args = current_template_args ();
3003
3004   if (!ctx 
3005       || TREE_CODE (ctx) == FUNCTION_DECL
3006       || (CLASS_TYPE_P (ctx) && TYPE_BEING_DEFINED (ctx))
3007       || (is_friend && !DECL_TEMPLATE_INFO (decl)))
3008     {
3009       if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl)
3010           && DECL_TEMPLATE_INFO (decl)
3011           && DECL_TI_TEMPLATE (decl))
3012         tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
3013       /* If DECL is a TYPE_DECL for a class-template, then there won't
3014          be DECL_LANG_SPECIFIC.  The information equivalent to
3015          DECL_TEMPLATE_INFO is found in TYPE_TEMPLATE_INFO instead.  */
3016       else if (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl) 
3017                && TYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (decl))
3018                && TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl)))
3019         {
3020           /* Since a template declaration already existed for this
3021              class-type, we must be redeclaring it here.  Make sure
3022              that the redeclaration is valid.  */
3023           redeclare_class_template (TREE_TYPE (decl),
3024                                     current_template_parms);
3025           /* We don't need to create a new TEMPLATE_DECL; just use the
3026              one we already had.  */
3027           tmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl));
3028         }
3029       else
3030         {
3031           tmpl = build_template_decl (decl, current_template_parms,
3032                                       member_template_p);
3033           new_template_p = 1;
3034
3035           if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl)
3036               && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl))
3037             {
3038               /* A specialization of a member template of a template
3039                  class.  */
3040               SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (tmpl);
3041               DECL_TEMPLATE_INFO (tmpl) = DECL_TEMPLATE_INFO (decl);
3042               DECL_TEMPLATE_INFO (decl) = NULL_TREE;
3043             }
3044         }
3045     }
3046   else
3047     {
3048       tree a, t, current, parms;
3049       int i;
3050
3051       if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
3052         {
3053           if ((IS_AGGR_TYPE_CODE (TREE_CODE (TREE_TYPE (decl)))
3054                || TREE_CODE (TREE_TYPE (decl)) == ENUMERAL_TYPE)
3055               && TYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (decl))
3056               && TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl)))
3057             tmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl));
3058           else
3059             {
3060               error ("%qD does not declare a template type", decl);
3061               return decl;
3062             }
3063         }
3064       else if (!DECL_LANG_SPECIFIC (decl) || !DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
3065         {
3066           error ("template definition of non-template %q#D", decl);
3067           return decl;
3068         }
3069       else
3070         tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
3071       
3072       if (DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (tmpl)
3073           && DECL_TEMPLATE_INFO (decl) && DECL_TI_ARGS (decl) 
3074           && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl)
3075           && DECL_MEMBER_TEMPLATE_P (tmpl))
3076         {
3077           tree new_tmpl;
3078
3079           /* The declaration is a specialization of a member
3080              template, declared outside the class.  Therefore, the
3081              innermost template arguments will be NULL, so we
3082              replace them with the arguments determined by the
3083              earlier call to check_explicit_specialization.  */
3084           args = DECL_TI_ARGS (decl);
3085
3086           new_tmpl 
3087             = build_template_decl (decl, current_template_parms,
3088                                    member_template_p);
3089           DECL_TEMPLATE_RESULT (new_tmpl) = decl;
3090           TREE_TYPE (new_tmpl) = TREE_TYPE (decl);
3091           DECL_TI_TEMPLATE (decl) = new_tmpl;
3092           SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (new_tmpl);
3093           DECL_TEMPLATE_INFO (new_tmpl) 
3094             = tree_cons (tmpl, args, NULL_TREE);
3095
3096           register_specialization (new_tmpl, 
3097                                    most_general_template (tmpl), 
3098                                    args);
3099           return decl;
3100         }
3101
3102       /* Make sure the template headers we got make sense.  */
3103
3104       parms = DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl);
3105       i = TMPL_PARMS_DEPTH (parms);
3106       if (TMPL_ARGS_DEPTH (args) != i)
3107         {
3108           error ("expected %d levels of template parms for %q#D, got %d",
3109                  i, decl, TMPL_ARGS_DEPTH (args));
3110         }
3111       else
3112         for (current = decl; i > 0; --i, parms = TREE_CHAIN (parms))
3113           {
3114             a = TMPL_ARGS_LEVEL (args, i);
3115             t = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parms);
3116
3117             if (TREE_VEC_LENGTH (t) != TREE_VEC_LENGTH (a))
3118               {
3119                 if (current == decl)
3120                   error ("got %d template parameters for %q#D",
3121                          TREE_VEC_LENGTH (a), decl);
3122                 else
3123                   error ("got %d template parameters for %q#T",
3124                          TREE_VEC_LENGTH (a), current);
3125                 error ("  but %d required", TREE_VEC_LENGTH (t));
3126               }
3127
3128             /* Perhaps we should also check that the parms are used in the
3129                appropriate qualifying scopes in the declarator?  */
3130
3131             if (current == decl)
3132               current = ctx;
3133             else
3134               current = TYPE_CONTEXT (current);
3135           }
3136     }
3137
3138   DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl) = decl;
3139   TREE_TYPE (tmpl) = TREE_TYPE (decl);
3140
3141   /* Push template declarations for global functions and types.  Note
3142      that we do not try to push a global template friend declared in a
3143      template class; such a thing may well depend on the template
3144      parameters of the class.  */
3145   if (new_template_p && !ctx 
3146       && !(is_friend && template_class_depth (current_class_type) > 0))
3147     tmpl = pushdecl_namespace_level (tmpl);
3148
3149   if (primary)
3150     {
3151       DECL_PRIMARY_TEMPLATE (tmpl) = tmpl;
3152       if (DECL_CONV_FN_P (tmpl))
3153         {
3154           int depth = TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl));
3155
3156           /* It is a conversion operator. See if the type converted to
3157              depends on innermost template operands.  */
3158           
3159           if (uses_template_parms_level (TREE_TYPE (TREE_TYPE (tmpl)),
3160                                          depth))
3161             DECL_TEMPLATE_CONV_FN_P (tmpl) = 1;
3162         }
3163     }
3164
3165   /* The DECL_TI_ARGS of DECL contains full set of arguments referring
3166      back to its most general template.  If TMPL is a specialization,
3167      ARGS may only have the innermost set of arguments.  Add the missing
3168      argument levels if necessary.  */
3169   if (DECL_TEMPLATE_INFO (tmpl))
3170     args = add_outermost_template_args (DECL_TI_ARGS (tmpl), args);
3171
3172   info = tree_cons (tmpl, args, NULL_TREE);
3173
3174   if (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl))
3175     {
3176       SET_TYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (tmpl), info);
3177       if ((!ctx || TREE_CODE (ctx) != FUNCTION_DECL)
3178           && TREE_CODE (TREE_TYPE (decl)) != ENUMERAL_TYPE
3179           /* Don't change the name if we've already set it up.  */
3180           && !IDENTIFIER_TEMPLATE (DECL_NAME (decl)))
3181         DECL_NAME (decl) = classtype_mangled_name (TREE_TYPE (decl));
3182     }
3183   else if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl))
3184     DECL_TEMPLATE_INFO (decl) = info;
3185
3186   return DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl);
3187 }
3188
3189 tree
3190 push_template_decl (tree decl)
3191 {
3192   return push_template_decl_real (decl, 0);
3193 }
3194
3195 /* Called when a class template TYPE is redeclared with the indicated
3196    template PARMS, e.g.:
3197
3198      template <class T> struct S;
3199      template <class T> struct S {};  */
3200
3201 void 
3202 redeclare_class_template (tree type, tree parms)
3203 {
3204   tree tmpl;
3205   tree tmpl_parms;
3206   int i;
3207
3208   if (!TYPE_TEMPLATE_INFO (type))
3209     {
3210       error ("%qT is not a template type", type);
3211       return;
3212     }
3213
3214   tmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (type);
3215   if (!PRIMARY_TEMPLATE_P (tmpl))
3216     /* The type is nested in some template class.  Nothing to worry
3217        about here; there are no new template parameters for the nested
3218        type.  */
3219     return;
3220
3221   parms = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parms);
3222   tmpl_parms = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (tmpl);
3223
3224   if (TREE_VEC_LENGTH (parms) != TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms))
3225     {
3226       cp_error_at ("previous declaration %qD", tmpl);
3227       error ("used %d template parameter%s instead of %d",
3228                 TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms), 
3229                 TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms) == 1 ? "" : "s",
3230                 TREE_VEC_LENGTH (parms));
3231       return;
3232     }
3233
3234   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms); ++i)
3235     {
3236       tree tmpl_parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tmpl_parms, i));
3237       tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
3238       tree tmpl_default = TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (tmpl_parms, i));
3239       tree parm_default = TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
3240
3241       /* TMPL_PARM and PARM can be either TYPE_DECL, PARM_DECL, or
3242          TEMPLATE_DECL.  */
3243       if (TREE_CODE (tmpl_parm) != TREE_CODE (parm)
3244           || (TREE_CODE (tmpl_parm) != TYPE_DECL
3245               && !same_type_p (TREE_TYPE (tmpl_parm), TREE_TYPE (parm))))
3246         {
3247           cp_error_at ("template parameter %q#D", tmpl_parm);
3248           error ("redeclared here as %q#D", parm);
3249           return;
3250         }
3251
3252       if (tmpl_default != NULL_TREE && parm_default != NULL_TREE)
3253         {
3254           /* We have in [temp.param]:
3255
3256              A template-parameter may not be given default arguments
3257              by two different declarations in the same scope.  */
3258           error ("redefinition of default argument for %q#D", parm);
3259           error ("%J  original definition appeared here", tmpl_parm);
3260           return;
3261         }
3262
3263       if (parm_default != NULL_TREE)
3264         /* Update the previous template parameters (which are the ones
3265            that will really count) with the new default value.  */
3266         TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (tmpl_parms, i)) = parm_default;
3267       else if (tmpl_default != NULL_TREE)
3268         /* Update the new parameters, too; they'll be used as the
3269            parameters for any members.  */
3270         TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (parms, i)) = tmpl_default;
3271     }
3272 }
3273
3274 /* Simplify EXPR if it is a non-dependent expression.  Returns the
3275    (possibly simplified) expression.  */
3276
3277 tree
3278 fold_non_dependent_expr (tree expr)
3279 {
3280   /* If we're in a template, but EXPR isn't value dependent, simplify
3281      it.  We're supposed to treat:
3282      
3283        template <typename T> void f(T[1 + 1]);
3284        template <typename T> void f(T[2]);
3285                    
3286      as two declarations of the same function, for example.  */
3287   if (processing_template_decl
3288       && !type_dependent_expression_p (expr)
3289       && !value_dependent_expression_p (expr))
3290     {
3291       HOST_WIDE_INT saved_processing_template_decl;
3292
3293       saved_processing_template_decl = processing_template_decl;
3294       processing_template_decl = 0;
3295       expr = tsubst_copy_and_build (expr,
3296                                     /*args=*/NULL_TREE,
3297                                     tf_error,
3298                                     /*in_decl=*/NULL_TREE,
3299                                     /*function_p=*/false);
3300       processing_template_decl = saved_processing_template_decl;
3301     }
3302   return expr;
3303 }
3304
3305 /* Attempt to convert the non-type template parameter EXPR to the
3306    indicated TYPE.  If the conversion is successful, return the
3307    converted value.  If the conversion is unsuccessful, return
3308    NULL_TREE if we issued an error message, or error_mark_node if we
3309    did not.  We issue error messages for out-and-out bad template
3310    parameters, but not simply because the conversion failed, since we
3311    might be just trying to do argument deduction.  Both TYPE and EXPR
3312    must be non-dependent.  */
3313
3314 static tree
3315 convert_nontype_argument (tree type, tree expr)
3316 {
3317   tree expr_type;
3318
3319   /* If we are in a template, EXPR may be non-dependent, but still
3320      have a syntactic, rather than semantic, form.  For example, EXPR
3321      might be a SCOPE_REF, rather than the VAR_DECL to which the
3322      SCOPE_REF refers.  Preserving the qualifying scope is necessary
3323      so that access checking can be performed when the template is
3324      instantiated -- but here we need the resolved form so that we can
3325      convert the argument.  */
3326   expr = fold_non_dependent_expr (expr);
3327   expr_type = TREE_TYPE (expr);
3328
3329   /* A template-argument for a non-type, non-template
3330      template-parameter shall be one of:
3331
3332      --an integral constant-expression of integral or enumeration
3333      type; or
3334      
3335      --the name of a non-type template-parameter; or
3336      
3337      --the name of an object or function with external linkage,
3338      including function templates and function template-ids but
3339      excluding non-static class members, expressed as id-expression;
3340      or
3341      
3342      --the address of an object or function with external linkage,
3343      including function templates and function template-ids but
3344      excluding non-static class members, expressed as & id-expression
3345      where the & is optional if the name refers to a function or
3346      array; or
3347      
3348      --a pointer to member expressed as described in _expr.unary.op_.  */
3349
3350   /* An integral constant-expression can include const variables or
3351 .     enumerators.  Simplify things by folding them to their values,
3352      unless we're about to bind the declaration to a reference
3353      parameter.  */
3354   if (INTEGRAL_TYPE_P (expr_type) && TREE_CODE (type) != REFERENCE_TYPE)
3355     while (true) 
3356       {
3357         tree const_expr = decl_constant_value (expr);
3358         /* In a template, the initializer for a VAR_DECL may not be
3359            marked as TREE_CONSTANT, in which case decl_constant_value
3360            will not return the initializer.  Handle that special case
3361            here.  */
3362         if (expr == const_expr
3363             && DECL_INTEGRAL_CONSTANT_VAR_P (expr)
3364             /* DECL_INITIAL can be NULL if we are processing a
3365                variable initialized to an expression involving itself.
3366                We know it is initialized to a constant -- but not what
3367                constant, yet.  */
3368             && DECL_INITIAL (expr))
3369           const_expr = DECL_INITIAL (expr);
3370         if (expr == const_expr)
3371           break;
3372         expr = fold_non_dependent_expr (const_expr);
3373       }
3374
3375   if (is_overloaded_fn (expr))
3376     /* OK for now.  We'll check that it has external linkage later.
3377        Check this first since if expr_type is the unknown_type_node
3378        we would otherwise complain below.  */
3379     ;
3380   else if (TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (expr_type))
3381     {
3382       if (TREE_CODE (expr) != PTRMEM_CST)
3383         goto bad_argument;
3384     }
3385   else if (TYPE_PTR_P (expr_type)
3386            || TREE_CODE (expr_type) == ARRAY_TYPE
3387            || TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE
3388            /* If expr is the address of an overloaded function, we
3389               will get the unknown_type_node at this point.  */
3390            || expr_type == unknown_type_node)
3391     {
3392       tree referent;
3393       tree e = expr;
3394       STRIP_NOPS (e);
3395
3396       if (TREE_CODE (expr_type) == ARRAY_TYPE
3397           || (TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE
3398               && TREE_CODE (e) != ADDR_EXPR))
3399         referent = e;
3400       else
3401         {
3402           if (TREE_CODE (e) != ADDR_EXPR)
3403             {
3404             bad_argument:
3405               error ("%qE is not a valid template argument", expr);
3406               if (TYPE_PTR_P (expr_type))
3407                 {
3408                   if (TREE_CODE (TREE_TYPE (expr_type)) == FUNCTION_TYPE)
3409                     error ("it must be the address of a function with external linkage");
3410                   else
3411                     error ("it must be the address of an object with external linkage");
3412                 }
3413               else if (TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (expr_type))
3414                 error ("it must be a pointer-to-member of the form %<&X::Y%>");
3415
3416               return NULL_TREE;
3417             }
3418
3419           referent = TREE_OPERAND (e, 0);
3420           STRIP_NOPS (referent);
3421         }
3422
3423       if (TREE_CODE (referent) == STRING_CST)
3424         {
3425           error ("string literal %qE is not a valid template argument "
3426                  "because it is the address of an object with static linkage", 
3427                  referent);
3428           return NULL_TREE;
3429         }
3430
3431       if (TREE_CODE (referent) == SCOPE_REF)
3432         referent = TREE_OPERAND (referent, 1);
3433
3434       if (is_overloaded_fn (referent))
3435         /* We'll check that it has external linkage later.  */
3436         ;
3437       else if (TREE_CODE (referent) != VAR_DECL)
3438         goto bad_argument;
3439       else if (!DECL_EXTERNAL_LINKAGE_P (referent))
3440         {
3441           error ("address of non-extern %qE cannot be used as "
3442                  "template argument", referent); 
3443           return error_mark_node;
3444         }
3445     }
3446   else if (INTEGRAL_TYPE_P (expr_type) || TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (expr_type))
3447     {
3448       if (! TREE_CONSTANT (expr))
3449         {
3450         non_constant:
3451           error ("non-constant %qE cannot be used as template argument", expr);
3452           return NULL_TREE;
3453         }
3454     }
3455   else 
3456     {
3457       if (TYPE_P (expr))
3458          error ("type %qT cannot be used as a value for a non-type "
3459                "template-parameter", expr);
3460       else if (DECL_P (expr))
3461         error ("invalid use of %qD as a non-type template-argument", expr);
3462       else
3463         error ("invalid use of %qE as a non-type template-argument", expr);
3464
3465       return NULL_TREE;
3466     }
3467
3468   switch (TREE_CODE (type))
3469     {
3470       HOST_WIDE_INT saved_processing_template_decl;
3471
3472     case INTEGER_TYPE:
3473     case BOOLEAN_TYPE:
3474     case ENUMERAL_TYPE:
3475       /* For a non-type template-parameter of integral or enumeration
3476          type, integral promotions (_conv.prom_) and integral
3477          conversions (_conv.integral_) are applied.  */
3478       if (!INTEGRAL_TYPE_P (expr_type))
3479         return error_mark_node;
3480
3481       /* [conv.integral] does not allow conversions between two different
3482          enumeration types.  */
3483       if (TREE_CODE (type) == ENUMERAL_TYPE
3484           && TREE_CODE (expr_type) == ENUMERAL_TYPE
3485           && !same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (type, expr_type))
3486           return error_mark_node;
3487
3488       /* It's safe to call digest_init in this case; we know we're
3489          just converting one integral constant expression to another.
3490          */
3491       saved_processing_template_decl = processing_template_decl;
3492       processing_template_decl = 0;
3493       expr = digest_init (type, expr, (tree*) 0);
3494       processing_template_decl = saved_processing_template_decl;
3495
3496       if (TREE_CODE (expr) != INTEGER_CST)
3497         /* Curiously, some TREE_CONSTANT integral expressions do not
3498            simplify to integer constants.  For example, `3 % 0',
3499            remains a TRUNC_MOD_EXPR.  */
3500         goto non_constant;
3501       
3502       return expr;
3503
3504     case OFFSET_TYPE:
3505       {
3506         tree e;
3507
3508         /* For a non-type template-parameter of type pointer to data
3509            member, qualification conversions (_conv.qual_) are
3510            applied.  */
3511         e = perform_qualification_conversions (type, expr);
3512         if (TREE_CODE (e) == NOP_EXPR)
3513           /* The call to perform_qualification_conversions will
3514              insert a NOP_EXPR over EXPR to do express conversion,
3515              if necessary.  But, that will confuse us if we use
3516              this (converted) template parameter to instantiate
3517              another template; then the thing will not look like a
3518              valid template argument.  So, just make a new
3519              constant, of the appropriate type.  */
3520           e = make_ptrmem_cst (type, PTRMEM_CST_MEMBER (expr));
3521         return e;
3522       }
3523
3524     case POINTER_TYPE:
3525       {
3526         tree type_pointed_to = TREE_TYPE (type);
3527  
3528         if (TREE_CODE (type_pointed_to) == FUNCTION_TYPE)
3529           { 
3530             /* For a non-type template-parameter of type pointer to
3531                function, only the function-to-pointer conversion
3532                (_conv.func_) is applied.  If the template-argument
3533                represents a set of overloaded functions (or a pointer to
3534                such), the matching function is selected from the set
3535                (_over.over_).  */
3536             tree fns;
3537             tree fn;
3538
3539             if (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR)
3540               fns = TREE_OPERAND (expr, 0);
3541             else
3542               fns = expr;
3543
3544             fn = instantiate_type (type_pointed_to, fns, tf_none);
3545
3546             if (fn == error_mark_node)
3547               return error_mark_node;
3548
3549             if (!DECL_EXTERNAL_LINKAGE_P (fn))
3550               {
3551                 if (really_overloaded_fn (fns))
3552                   return error_mark_node;
3553                 else
3554                   goto bad_argument;
3555               }
3556
3557             expr = build_unary_op (ADDR_EXPR, fn, 0);
3558
3559             gcc_assert (same_type_p (type, TREE_TYPE (expr)));
3560             return expr;
3561           }
3562         else 
3563           {
3564             /* For a non-type template-parameter of type pointer to
3565                object, qualification conversions (_conv.qual_) and the
3566                array-to-pointer conversion (_conv.array_) are applied.
3567                [Note: In particular, neither the null pointer conversion
3568                (_conv.ptr_) nor the derived-to-base conversion
3569                (_conv.ptr_) are applied.  Although 0 is a valid
3570                template-argument for a non-type template-parameter of
3571                integral type, it is not a valid template-argument for a
3572                non-type template-parameter of pointer type.]  
3573             
3574                The call to decay_conversion performs the
3575                array-to-pointer conversion, if appropriate.  */
3576             expr = decay_conversion (expr);
3577
3578             if (expr == error_mark_node)
3579               return error_mark_node;
3580             else
3581               return perform_qualification_conversions (type, expr);
3582           }
3583       }
3584       break;
3585
3586     case REFERENCE_TYPE:
3587       {
3588         tree type_referred_to = TREE_TYPE (type);
3589
3590         /* If this expression already has reference type, get the
3591            underlying object.  */
3592         if (TREE_CODE (expr_type) == REFERENCE_TYPE) 
3593           {
3594             if (TREE_CODE (expr) == NOP_EXPR
3595                 && TREE_CODE (TREE_OPERAND (expr, 0)) == ADDR_EXPR)
3596               STRIP_NOPS (expr);
3597             gcc_assert (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR);
3598             expr = TREE_OPERAND (expr, 0);
3599             expr_type = TREE_TYPE (expr);
3600           }
3601
3602         if (TREE_CODE (type_referred_to) == FUNCTION_TYPE)
3603           {
3604             /* For a non-type template-parameter of type reference to
3605                function, no conversions apply.  If the
3606                template-argument represents a set of overloaded
3607                functions, the matching function is selected from the
3608                set (_over.over_).  */
3609             tree fn;
3610
3611             fn = instantiate_type (type_referred_to, expr, tf_none);
3612
3613             if (fn == error_mark_node)
3614               return error_mark_node;
3615
3616             if (!DECL_EXTERNAL_LINKAGE_P (fn))
3617               {
3618                 if (really_overloaded_fn (expr))
3619                   /* Don't issue an error here; we might get a different
3620                      function if the overloading had worked out
3621                      differently.  */
3622                   return error_mark_node;
3623                 else
3624                   goto bad_argument;
3625               }
3626
3627             gcc_assert (same_type_p (type_referred_to, TREE_TYPE (fn)));
3628             expr = fn;
3629           }
3630         else
3631           {
3632             /* For a non-type template-parameter of type reference to
3633                object, no conversions apply.  The type referred to by the
3634                reference may be more cv-qualified than the (otherwise
3635                identical) type of the template-argument.  The
3636                template-parameter is bound directly to the
3637                template-argument, which must be an lvalue.  */
3638             if (!same_type_p (TYPE_MAIN_VARIANT (expr_type),
3639                               TYPE_MAIN_VARIANT (type_referred_to))
3640                 || !at_least_as_qualified_p (type_referred_to,
3641                                              expr_type)
3642                 || !real_lvalue_p (expr))
3643               return error_mark_node;
3644           }
3645
3646         cxx_mark_addressable (expr);
3647         return build_nop (type, build_address (expr));
3648       }
3649       break;
3650
3651     case RECORD_TYPE:
3652       {
3653         gcc_assert (TYPE_PTRMEMFUNC_P (type));
3654
3655         /* For a non-type template-parameter of type pointer to member
3656            function, no conversions apply.  If the template-argument
3657            represents a set of overloaded member functions, the
3658            matching member function is selected from the set
3659            (_over.over_).  */
3660
3661         if (!TYPE_PTRMEMFUNC_P (expr_type) && 
3662             expr_type != unknown_type_node)
3663           return error_mark_node;
3664
3665         if (TREE_CODE (expr) == PTRMEM_CST)
3666           {
3667             /* A ptr-to-member constant.  */
3668             if (!same_type_p (type, expr_type))
3669               return error_mark_node;
3670             else 
3671               return expr;
3672           }
3673
3674         if (TREE_CODE (expr) != ADDR_EXPR)
3675           return error_mark_node;
3676
3677         expr = instantiate_type (type, expr, tf_none);
3678         
3679         if (expr == error_mark_node)
3680           return error_mark_node;
3681
3682         if (!same_type_p (type, TREE_TYPE (expr)))
3683           return error_mark_node;
3684
3685         return expr;
3686       }
3687       break;
3688
3689     default:
3690       /* All non-type parameters must have one of these types.  */
3691       gcc_unreachable ();
3692     }
3693
3694   return error_mark_node;
3695 }
3696
3697 /* Return 1 if PARM_PARMS and ARG_PARMS matches using rule for 
3698    template template parameters.  Both PARM_PARMS and ARG_PARMS are 
3699    vectors of TREE_LIST nodes containing TYPE_DECL, TEMPLATE_DECL 
3700    or PARM_DECL.
3701    
3702    ARG_PARMS may contain more parameters than PARM_PARMS.  If this is 
3703    the case, then extra parameters must have default arguments.
3704
3705    Consider the example:
3706      template <class T, class Allocator = allocator> class vector;
3707      template<template <class U> class TT> class C;
3708
3709    C<vector> is a valid instantiation.  PARM_PARMS for the above code 
3710    contains a TYPE_DECL (for U),  ARG_PARMS contains two TYPE_DECLs (for 
3711    T and Allocator) and OUTER_ARGS contains the argument that is used to 
3712    substitute the TT parameter.  */
3713
3714 static int
3715 coerce_template_template_parms (tree parm_parms, 
3716                                 tree arg_parms, 
3717                                 tsubst_flags_t complain, 
3718                                 tree in_decl,
3719                                 tree outer_args)
3720 {
3721   int nparms, nargs, i;
3722   tree parm, arg;
3723
3724   gcc_assert (TREE_CODE (parm_parms) == TREE_VEC);
3725   gcc_assert (TREE_CODE (arg_parms) == TREE_VEC);
3726
3727   nparms = TREE_VEC_LENGTH (parm_parms);
3728   nargs = TREE_VEC_LENGTH (arg_parms);
3729
3730   /* The rule here is opposite of coerce_template_parms.  */
3731   if (nargs < nparms
3732       || (nargs > nparms
3733           && TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (arg_parms, nparms)) == NULL_TREE))
3734     return 0;
3735
3736   for (i = 0; i < nparms; ++i)
3737     {
3738       parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parm_parms, i));
3739       arg = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (arg_parms, i));
3740
3741       if (arg == NULL_TREE || arg == error_mark_node
3742           || parm == NULL_TREE || parm == error_mark_node)
3743         return 0;
3744
3745       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
3746         return 0;
3747
3748       switch (TREE_CODE (parm))
3749         {
3750         case TYPE_DECL:
3751           break;
3752
3753         case TEMPLATE_DECL:
3754           /* We encounter instantiations of templates like
3755                template <template <template <class> class> class TT>
3756                class C;  */
3757           {
3758             tree parmparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parm);
3759             tree argparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (arg);
3760
3761             if (!coerce_template_template_parms
3762                 (parmparm, argparm, complain, in_decl, outer_args))
3763               return 0;
3764           }
3765           break;
3766
3767         case PARM_DECL:
3768           /* The tsubst call is used to handle cases such as
3769
3770                template <int> class C {};
3771                template <class T, template <T> class TT> class D {};
3772                D<int, C> d;
3773
3774              i.e. the parameter list of TT depends on earlier parameters.  */
3775           if (!dependent_type_p (TREE_TYPE (arg))
3776               && !same_type_p
3777                     (tsubst (TREE_TYPE (parm), outer_args, complain, in_decl),
3778                              TREE_TYPE (arg)))
3779             return 0;
3780           break;
3781           
3782         default:
3783           gcc_unreachable ();
3784         }
3785     }
3786   return 1;
3787 }
3788
3789 /* Convert the indicated template ARG as necessary to match the
3790    indicated template PARM.  Returns the converted ARG, or
3791    error_mark_node if the conversion was unsuccessful.  Error and
3792    warning messages are issued under control of COMPLAIN.  This
3793    conversion is for the Ith parameter in the parameter list.  ARGS is
3794    the full set of template arguments deduced so far.  */
3795
3796 static tree
3797 convert_template_argument (tree parm, 
3798                            tree arg, 
3799                            tree args, 
3800                            tsubst_flags_t complain, 
3801                            int i, 
3802                            tree in_decl)
3803 {
3804   tree val;
3805   tree inner_args;
3806   int is_type, requires_type, is_tmpl_type, requires_tmpl_type;
3807   
3808   inner_args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args);
3809
3810   if (TREE_CODE (arg) == TREE_LIST 
3811       && TREE_CODE (TREE_VALUE (arg)) == OFFSET_REF)
3812     {  
3813       /* The template argument was the name of some
3814          member function.  That's usually
3815          invalid, but static members are OK.  In any
3816          case, grab the underlying fields/functions
3817          and issue an error later if required.  */
3818       arg = TREE_VALUE (arg);
3819       TREE_TYPE (arg) = unknown_type_node;
3820     }
3821
3822   requires_tmpl_type = TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL;
3823   requires_type = (TREE_CODE (parm) == TYPE_DECL
3824                    || requires_tmpl_type);
3825
3826   is_tmpl_type = ((TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_DECL
3827                    && TREE_CODE (DECL_TEMPLATE_RESULT (arg)) == TYPE_DECL)
3828                   || TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
3829                   || TREE_CODE (arg) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE);
3830   
3831   if (is_tmpl_type
3832       && (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
3833           || TREE_CODE (arg) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE))
3834     arg = TYPE_STUB_DECL (arg);
3835
3836   is_type = TYPE_P (arg) || is_tmpl_type;
3837
3838   if (requires_type && ! is_type && TREE_CODE (arg) == SCOPE_REF
3839       && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg, 0)) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
3840     {
3841       pedwarn ("to refer to a type member of a template parameter, "
3842                "use %<typename %E%>", arg);
3843       
3844       arg = make_typename_type (TREE_OPERAND (arg, 0),
3845                                 TREE_OPERAND (arg, 1),
3846                                 complain & tf_error);
3847       is_type = 1;
3848     }
3849   if (is_type != requires_type)
3850     {
3851       if (in_decl)
3852         {
3853           if (complain & tf_error)
3854             {
3855               error ("type/value mismatch at argument %d in template "
3856                      "parameter list for %qD",
3857                      i + 1, in_decl);
3858               if (is_type)
3859                 error ("  expected a constant of type %qT, got %qT",
3860                        TREE_TYPE (parm),
3861                        (is_tmpl_type ? DECL_NAME (arg) : arg));
3862               else if (requires_tmpl_type)
3863                 error ("  expected a class template, got %qE", arg);
3864               else
3865                 error ("  expected a type, got %qE", arg);
3866             }
3867         }
3868       return error_mark_node;
3869     }
3870   if (is_tmpl_type ^ requires_tmpl_type)
3871     {
3872       if (in_decl && (complain & tf_error))
3873         {
3874           error ("type/value mismatch at argument %d in template "
3875                  "parameter list for %qD",
3876                  i + 1, in_decl);
3877           if (is_tmpl_type)
3878             error ("  expected a type, got %qT", DECL_NAME (arg));
3879           else
3880             error ("  expected a class template, got %qT", arg);
3881         }
3882       return error_mark_node;
3883     }
3884       
3885   if (is_type)
3886     {
3887       if (requires_tmpl_type)
3888         {
3889           if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg)) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE)
3890             /* The number of argument required is not known yet.
3891                Just accept it for now.  */
3892             val = TREE_TYPE (arg);
3893           else
3894             {
3895               tree parmparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parm);
3896               tree argparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (arg);
3897
3898               if (coerce_template_template_parms (parmparm, argparm,
3899                                                   complain, in_decl,
3900                                                   inner_args))
3901                 {
3902                   val = arg;
3903                   
3904                   /* TEMPLATE_TEMPLATE_PARM node is preferred over 
3905                      TEMPLATE_DECL.  */
3906                   if (val != error_mark_node 
3907                       && DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (val))
3908                     val = TREE_TYPE (val);
3909                 }
3910               else
3911                 {
3912                   if (in_decl && (complain & tf_error))
3913                     {
3914                       error ("type/value mismatch at argument %d in "
3915                              "template parameter list for %qD",
3916                              i + 1, in_decl);
3917                       error ("  expected a template of type %qD, got %qD",
3918                              parm, arg);
3919                     }
3920                   
3921                   val = error_mark_node;
3922                 }
3923             }
3924         }
3925       else
3926         val = arg;
3927     }
3928   else
3929     {
3930       tree t = tsubst (TREE_TYPE (parm), args, complain, in_decl);
3931
3932       if (invalid_nontype_parm_type_p (t, complain))
3933         return error_mark_node;
3934       
3935       if (!uses_template_parms (arg) && !uses_template_parms (t))
3936         /* We used to call digest_init here.  However, digest_init
3937            will report errors, which we don't want when complain
3938            is zero.  More importantly, digest_init will try too
3939            hard to convert things: for example, `0' should not be
3940            converted to pointer type at this point according to
3941            the standard.  Accepting this is not merely an
3942            extension, since deciding whether or not these
3943            conversions can occur is part of determining which
3944            function template to call, or whether a given explicit
3945            argument specification is valid.  */
3946         val = convert_nontype_argument (t, arg);
3947       else
3948         val = arg;
3949
3950       if (val == NULL_TREE)
3951         val = error_mark_node;
3952       else if (val == error_mark_node && (complain & tf_error))
3953         error ("could not convert template argument %qE to %qT",  arg, t);
3954     }
3955
3956   return val;
3957 }
3958
3959 /* Convert all template arguments to their appropriate types, and
3960    return a vector containing the innermost resulting template
3961    arguments.  If any error occurs, return error_mark_node. Error and
3962    warning messages are issued under control of COMPLAIN.
3963
3964    If REQUIRE_ALL_ARGUMENTS is nonzero, all arguments must be
3965    provided in ARGLIST, or else trailing parameters must have default
3966    values.  If REQUIRE_ALL_ARGUMENTS is zero, we will attempt argument
3967    deduction for any unspecified trailing arguments.  */
3968    
3969 static tree
3970 coerce_template_parms (tree parms, 
3971                        tree args, 
3972                        tree in_decl,
3973                        tsubst_flags_t complain,
3974                        int require_all_arguments)
3975 {
3976   int nparms, nargs, i, lost = 0;
3977   tree inner_args;
3978   tree new_args;
3979   tree new_inner_args;
3980
3981   inner_args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args);
3982   nargs = inner_args ? NUM_TMPL_ARGS (inner_args) : 0;
3983   nparms = TREE_VEC_LENGTH (parms);
3984
3985   if (nargs > nparms
3986       || (nargs < nparms
3987           && require_all_arguments
3988           && TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (parms, nargs)) == NULL_TREE))
3989     {
3990       if (complain & tf_error) 
3991         {
3992           error ("wrong number of template arguments (%d, should be %d)",
3993                  nargs, nparms);
3994           
3995           if (in_decl)
3996             cp_error_at ("provided for %qD", in_decl);
3997         }
3998
3999       return error_mark_node;
4000     }
4001
4002   new_inner_args = make_tree_vec (nparms);
4003   new_args = add_outermost_template_args (args, new_inner_args);
4004   for (i = 0; i < nparms; i++)
4005     {
4006       tree arg;
4007       tree parm;
4008
4009       /* Get the Ith template parameter.  */
4010       parm = TREE_VEC_ELT (parms, i);
4011
4012       /* Calculate the Ith argument.  */
4013       if (i < nargs)
4014         arg = TREE_VEC_ELT (inner_args, i);
4015       else if (require_all_arguments)
4016         /* There must be a default arg in this case.  */
4017         arg = tsubst_template_arg (TREE_PURPOSE (parm), new_args,
4018                                    complain, in_decl);
4019       else
4020         break;
4021       
4022       gcc_assert (arg);
4023       if (arg == error_mark_node)
4024         error ("template argument %d is invalid", i + 1);
4025       else 
4026         arg = convert_template_argument (TREE_VALUE (parm), 
4027                                          arg, new_args, complain, i,
4028                                          in_decl); 
4029       
4030       if (arg == error_mark_node)
4031         lost++;
4032       TREE_VEC_ELT (new_inner_args, i) = arg;
4033     }
4034
4035   if (lost)
4036     return error_mark_node;
4037
4038   return new_inner_args;
4039 }
4040
4041 /* Returns 1 if template args OT and NT are equivalent.  */
4042
4043 static int
4044 template_args_equal (tree ot, tree nt)
4045 {
4046   if (nt == ot)
4047     return 1;
4048
4049   if (TREE_CODE (nt) == TREE_VEC)
4050     /* For member templates */
4051     return TREE_CODE (ot) == TREE_VEC && comp_template_args (ot, nt);
4052   else if (TYPE_P (nt))
4053     return TYPE_P (ot) && same_type_p (ot, nt);
4054   else if (TREE_CODE (ot) == TREE_VEC || TYPE_P (ot))
4055     return 0;
4056   else
4057     return cp_tree_equal (ot, nt);
4058 }
4059
4060 /* Returns 1 iff the OLDARGS and NEWARGS are in fact identical sets
4061    of template arguments.  Returns 0 otherwise.  */
4062
4063 int
4064 comp_template_args (tree oldargs, tree newargs)
4065 {
4066   int i;
4067
4068   if (TREE_VEC_LENGTH (oldargs) != TREE_VEC_LENGTH (newargs))
4069     return 0;
4070
4071   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (oldargs); ++i)
4072     {
4073       tree nt = TREE_VEC_ELT (newargs, i);
4074       tree ot = TREE_VEC_ELT (oldargs, i);
4075
4076       if (! template_args_equal (ot, nt))
4077         return 0;
4078     }
4079   return 1;
4080 }
4081
4082 /* Given class template name and parameter list, produce a user-friendly name
4083    for the instantiation.  */
4084
4085 static char *
4086 mangle_class_name_for_template (const char* name, tree parms, tree arglist)
4087 {
4088   static struct obstack scratch_obstack;
4089   static char *scratch_firstobj;
4090   int i, nparms;
4091
4092   if (!scratch_firstobj)
4093     gcc_obstack_init (&scratch_obstack);
4094   else
4095     obstack_free (&scratch_obstack, scratch_firstobj);
4096   scratch_firstobj = obstack_alloc (&scratch_obstack, 1);
4097
4098 #define ccat(C) obstack_1grow (&scratch_obstack, (C));
4099 #define cat(S)  obstack_grow (&scratch_obstack, (S), strlen (S))
4100
4101   cat (name);
4102   ccat ('<');
4103   nparms = TREE_VEC_LENGTH (parms);
4104   arglist = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist);
4105   gcc_assert (nparms == TREE_VEC_LENGTH (arglist));
4106   for (i = 0; i < nparms; i++)
4107     {
4108       tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
4109       tree arg = TREE_VEC_ELT (arglist, i);
4110
4111       if (i)
4112         ccat (',');
4113
4114       if (TREE_CODE (parm) == TYPE_DECL)
4115         {
4116           cat (type_as_string (arg, TFF_CHASE_TYPEDEF));
4117           continue;
4118         }
4119       else if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL)
4120         {
4121           if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_DECL)
4122             {
4123               /* Already substituted with real template.  Just output 
4124                  the template name here */
4125               tree context = DECL_CONTEXT (arg);
4126               if (context)
4127                 {
4128                   /* The template may be defined in a namespace, or
4129                      may be a member template.  */
4130                   gcc_assert (TREE_CODE (context) == NAMESPACE_DECL
4131                               || CLASS_TYPE_P (context));
4132                   cat (decl_as_string (DECL_CONTEXT (arg),
4133                                       TFF_PLAIN_IDENTIFIER));
4134                   cat ("::");
4135                 }
4136               cat (IDENTIFIER_POINTER (DECL_NAME (arg)));
4137             }
4138           else
4139             /* Output the parameter declaration.  */
4140             cat (type_as_string (arg, TFF_CHASE_TYPEDEF));
4141           continue;
4142         }
4143       else
4144         gcc_assert (TREE_CODE (parm) == PARM_DECL);
4145
4146       /* No need to check arglist against parmlist here; we did that
4147          in coerce_template_parms, called from lookup_template_class.  */
4148       cat (expr_as_string (arg, TFF_PLAIN_IDENTIFIER));
4149     }
4150   {
4151     char *bufp = obstack_next_free (&scratch_obstack);
4152     int offset = 0;
4153     while (bufp[offset - 1] == ' ')
4154       offset--;
4155     obstack_blank_fast (&scratch_obstack, offset);
4156
4157     /* B<C<char> >, not B<C<char>> */
4158     if (bufp[offset - 1] == '>')
4159       ccat (' ');
4160   }
4161   ccat ('>');
4162   ccat ('\0');
4163   return (char *) obstack_base (&scratch_obstack);
4164 }
4165
4166 static tree
4167 classtype_mangled_name (tree t)
4168 {
4169   if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (t)
4170       /* Specializations have already had their names set up in
4171          lookup_template_class.  */
4172       && !CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (t))
4173     {
4174       tree tmpl = most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (t));
4175
4176       /* For non-primary templates, the template parameters are
4177          implicit from their surrounding context.  */
4178       if (PRIMARY_TEMPLATE_P (tmpl))
4179         {
4180           tree name = DECL_NAME (tmpl);
4181           char *mangled_name = mangle_class_name_for_template
4182             (IDENTIFIER_POINTER (name), 
4183              DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (tmpl),
4184              CLASSTYPE_TI_ARGS (t));
4185           tree id = get_identifier (mangled_name);
4186           IDENTIFIER_TEMPLATE (id) = name;
4187           return id;
4188         }
4189     }
4190
4191   return TYPE_IDENTIFIER (t);
4192 }
4193
4194 static void
4195 add_pending_template (tree d)
4196 {
4197   tree ti = (TYPE_P (d)
4198              ? CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (d)
4199              : DECL_TEMPLATE_INFO (d));
4200   tree pt;
4201   int level;
4202
4203   if (TI_PENDING_TEMPLATE_FLAG (ti))
4204     return;
4205
4206   /* We are called both from instantiate_decl, where we've already had a
4207      tinst_level pushed, and instantiate_template, where we haven't.
4208      Compensate.  */
4209   level = !(current_tinst_level && TINST_DECL (current_tinst_level) == d);
4210
4211   if (level)
4212     push_tinst_level (d);
4213
4214   pt = tree_cons (current_tinst_level, d, NULL_TREE);
4215   if (last_pending_template)
4216     TREE_CHAIN (last_pending_template) = pt;
4217   else
4218     pending_templates = pt;
4219
4220   last_pending_template = pt;
4221
4222   TI_PENDING_TEMPLATE_FLAG (ti) = 1;
4223
4224   if (level)
4225     pop_tinst_level ();
4226 }
4227
4228
4229 /* Return a TEMPLATE_ID_EXPR corresponding to the indicated FNS and
4230    ARGLIST.  Valid choices for FNS are given in the cp-tree.def
4231    documentation for TEMPLATE_ID_EXPR.  */
4232
4233 tree
4234 lookup_template_function (tree fns, tree arglist)
4235 {
4236   tree type;
4237
4238   if (fns == error_mark_node || arglist == error_mark_node)
4239     return error_mark_node;
4240
4241   gcc_assert (!arglist || TREE_CODE (arglist) == TREE_VEC);
4242   if (fns == NULL_TREE 
4243       || TREE_CODE (fns) == FUNCTION_DECL)
4244     {
4245       error ("non-template used as template");
4246       return error_mark_node;
4247     }
4248
4249   gcc_assert (TREE_CODE (fns) == TEMPLATE_DECL
4250               || TREE_CODE (fns) == OVERLOAD
4251               || BASELINK_P (fns)
4252               || TREE_CODE (fns) == IDENTIFIER_NODE);
4253
4254   if (BASELINK_P (fns))
4255     {
4256       BASELINK_FUNCTIONS (fns) = build2 (TEMPLATE_ID_EXPR,
4257                                          unknown_type_node,
4258                                          BASELINK_FUNCTIONS (fns),
4259                                          arglist);
4260       return fns;
4261     }
4262
4263   type = TREE_TYPE (fns);
4264   if (TREE_CODE (fns) == OVERLOAD || !type)
4265     type = unknown_type_node;
4266   
4267   return build2 (TEMPLATE_ID_EXPR, type, fns, arglist);
4268 }
4269
4270 /* Within the scope of a template class S<T>, the name S gets bound
4271    (in build_self_reference) to a TYPE_DECL for the class, not a
4272    TEMPLATE_DECL.  If DECL is a TYPE_DECL for current_class_type,
4273    or one of its enclosing classes, and that type is a template,
4274    return the associated TEMPLATE_DECL.  Otherwise, the original
4275    DECL is returned.  */
4276
4277 tree
4278 maybe_get_template_decl_from_type_decl (tree decl)
4279 {
4280   return (decl != NULL_TREE
4281           && TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL 
4282           && DECL_ARTIFICIAL (decl)
4283           && CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (decl))
4284           && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (decl))) 
4285     ? CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl)) : decl;
4286 }
4287
4288 /* Given an IDENTIFIER_NODE (type TEMPLATE_DECL) and a chain of
4289    parameters, find the desired type.
4290
4291    D1 is the PTYPENAME terminal, and ARGLIST is the list of arguments.
4292
4293    IN_DECL, if non-NULL, is the template declaration we are trying to
4294    instantiate.  
4295
4296    If ENTERING_SCOPE is nonzero, we are about to enter the scope of
4297    the class we are looking up.
4298    
4299    Issue error and warning messages under control of COMPLAIN.
4300
4301    If the template class is really a local class in a template
4302    function, then the FUNCTION_CONTEXT is the function in which it is
4303    being instantiated.  */
4304
4305 tree
4306 lookup_template_class (tree d1, 
4307                        tree arglist, 
4308                        tree in_decl, 
4309                        tree context, 
4310                        int entering_scope, 
4311                        tsubst_flags_t complain)
4312 {
4313   tree template = NULL_TREE, parmlist;
4314   tree t;
4315   
4316   timevar_push (TV_NAME_LOOKUP);
4317   
4318   if (TREE_CODE (d1) == IDENTIFIER_NODE)
4319     {
4320       tree value = innermost_non_namespace_value (d1);
4321       if (value && DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (value))
4322         template = value;
4323       else
4324         {
4325           if (context)
4326             push_decl_namespace (context);
4327           template = lookup_name (d1, /*prefer_type=*/0);
4328           template = maybe_get_template_decl_from_type_decl (template);
4329           if (context)
4330             pop_decl_namespace ();
4331         }
4332       if (template)
4333         context = DECL_CONTEXT (template);
4334     }
4335   else if (TREE_CODE (d1) == TYPE_DECL && IS_AGGR_TYPE (TREE_TYPE (d1)))
4336     {
4337       tree type = TREE_TYPE (d1);
4338
4339       /* If we are declaring a constructor, say A<T>::A<T>, we will get
4340          an implicit typename for the second A.  Deal with it.  */
4341       if (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE && TREE_TYPE (type))
4342         type = TREE_TYPE (type);
4343         
4344       if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type))
4345         {
4346           template = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type);
4347           d1 = DECL_NAME (template);
4348         }
4349     }
4350   else if (TREE_CODE (d1) == ENUMERAL_TYPE 
4351            || (TYPE_P (d1) && IS_AGGR_TYPE (d1)))
4352     {
4353       template = TYPE_TI_TEMPLATE (d1);
4354       d1 = DECL_NAME (template);
4355     }
4356   else if (TREE_CODE (d1) == TEMPLATE_DECL
4357            && TREE_CODE (DECL_TEMPLATE_RESULT (d1)) == TYPE_DECL)
4358     {
4359       template = d1;
4360       d1 = DECL_NAME (template);
4361       context = DECL_CONTEXT (template);
4362     }
4363
4364   /* Issue an error message if we didn't find a template.  */
4365   if (! template)
4366     {
4367       if (complain & tf_error)
4368         error ("%qT is not a template", d1);
4369       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4370     }
4371
4372   if (TREE_CODE (template) != TEMPLATE_DECL
4373          /* Make sure it's a user visible template, if it was named by
4374             the user.  */
4375       || ((complain & tf_user) && !DECL_TEMPLATE_PARM_P (template)
4376           && !PRIMARY_TEMPLATE_P (template)))
4377     {
4378       if (complain & tf_error)
4379         {
4380           error ("non-template type %qT used as a template", d1);
4381           if (in_decl)
4382             cp_error_at ("for template declaration %qD", in_decl);
4383         }
4384       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4385     }
4386
4387   complain &= ~tf_user;
4388   
4389   if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (template))
4390     {
4391       /* Create a new TEMPLATE_DECL and TEMPLATE_TEMPLATE_PARM node to store
4392          template arguments */
4393
4394       tree parm;
4395       tree arglist2;
4396
4397       parmlist = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (template);
4398
4399       /* Consider an example where a template template parameter declared as
4400
4401            template <class T, class U = std::allocator<T> > class TT
4402
4403          The template parameter level of T and U are one level larger than 
4404          of TT.  To proper process the default argument of U, say when an 
4405          instantiation `TT<int>' is seen, we need to build the full
4406          arguments containing {int} as the innermost level.  Outer levels,
4407          available when not appearing as default template argument, can be
4408          obtained from `current_template_args ()'.
4409
4410          Suppose that TT is later substituted with std::vector.  The above
4411          instantiation is `TT<int, std::allocator<T> >' with TT at
4412          level 1, and T at level 2, while the template arguments at level 1
4413          becomes {std::vector} and the inner level 2 is {int}.  */
4414
4415       if (current_template_parms)
4416         arglist = add_to_template_args (current_template_args (), arglist);
4417
4418       arglist2 = coerce_template_parms (parmlist, arglist, template,
4419                                         complain, /*require_all_args=*/1);
4420       if (arglist2 == error_mark_node
4421           || (!uses_template_parms (arglist2)
4422               && check_instantiated_args (template, arglist2, complain)))
4423         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4424
4425       parm = bind_template_template_parm (TREE_TYPE (template), arglist2);
4426       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, parm);
4427     }
4428   else 
4429     {
4430       tree template_type = TREE_TYPE (template);
4431       tree gen_tmpl;
4432       tree type_decl;
4433       tree found = NULL_TREE;
4434       int arg_depth;
4435       int parm_depth;
4436       int is_partial_instantiation;
4437
4438       gen_tmpl = most_general_template (template);
4439       parmlist = DECL_TEMPLATE_PARMS (gen_tmpl);
4440       parm_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (parmlist);
4441       arg_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (arglist);
4442
4443       if (arg_depth == 1 && parm_depth > 1)
4444         {
4445           /* We've been given an incomplete set of template arguments.
4446              For example, given:
4447
4448                template <class T> struct S1 {
4449                  template <class U> struct S2 {};
4450                  template <class U> struct S2<U*> {};
4451                 };
4452              
4453              we will be called with an ARGLIST of `U*', but the
4454              TEMPLATE will be `template <class T> template
4455              <class U> struct S1<T>::S2'.  We must fill in the missing
4456              arguments.  */
4457           arglist 
4458             = add_outermost_template_args (TYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (template)),
4459                                            arglist);
4460           arg_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (arglist);
4461         }
4462
4463       /* Now we should have enough arguments.  */
4464       gcc_assert (parm_depth == arg_depth);
4465       
4466       /* From here on, we're only interested in the most general
4467          template.  */
4468       template = gen_tmpl;
4469
4470       /* Calculate the BOUND_ARGS.  These will be the args that are
4471          actually tsubst'd into the definition to create the
4472          instantiation.  */
4473       if (parm_depth > 1)
4474         {
4475           /* We have multiple levels of arguments to coerce, at once.  */
4476           int i;
4477           int saved_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (arglist);
4478
4479           tree bound_args = make_tree_vec (parm_depth);
4480           
4481           for (i = saved_depth,
4482                  t = DECL_TEMPLATE_PARMS (template); 
4483                i > 0 && t != NULL_TREE;
4484                --i, t = TREE_CHAIN (t))
4485             {
4486               tree a = coerce_template_parms (TREE_VALUE (t),
4487                                               arglist, template,
4488                                               complain, /*require_all_args=*/1);
4489
4490               /* Don't process further if one of the levels fails.  */
4491               if (a == error_mark_node)
4492                 {
4493                   /* Restore the ARGLIST to its full size.  */
4494                   TREE_VEC_LENGTH (arglist) = saved_depth;
4495                   POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4496                 }
4497               
4498               SET_TMPL_ARGS_LEVEL (bound_args, i, a);
4499
4500               /* We temporarily reduce the length of the ARGLIST so
4501                  that coerce_template_parms will see only the arguments
4502                  corresponding to the template parameters it is
4503                  examining.  */
4504               TREE_VEC_LENGTH (arglist)--;
4505             }
4506
4507           /* Restore the ARGLIST to its full size.  */
4508           TREE_VEC_LENGTH (arglist) = saved_depth;
4509
4510           arglist = bound_args;
4511         }
4512       else
4513         arglist
4514           = coerce_template_parms (INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parmlist),
4515                                    INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist),
4516                                    template,
4517                                    complain, /*require_all_args=*/1);
4518
4519       if (arglist == error_mark_node)
4520         /* We were unable to bind the arguments.  */
4521         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4522
4523       /* In the scope of a template class, explicit references to the
4524          template class refer to the type of the template, not any
4525          instantiation of it.  For example, in:
4526          
4527            template <class T> class C { void f(C<T>); }
4528
4529          the `C<T>' is just the same as `C'.  Outside of the
4530          class, however, such a reference is an instantiation.  */
4531       if (comp_template_args (TYPE_TI_ARGS (template_type),
4532                               arglist))
4533         {
4534           found = template_type;
4535           
4536           if (!entering_scope && PRIMARY_TEMPLATE_P (template))
4537             {
4538               tree ctx;
4539               
4540               for (ctx = current_class_type; 
4541                    ctx && TREE_CODE (ctx) != NAMESPACE_DECL;
4542                    ctx = (TYPE_P (ctx)
4543                           ? TYPE_CONTEXT (ctx)
4544                           : DECL_CONTEXT (ctx)))
4545                 if (TYPE_P (ctx) && same_type_p (ctx, template_type))
4546                   goto found_ctx;
4547               
4548               /* We're not in the scope of the class, so the
4549                  TEMPLATE_TYPE is not the type we want after all.  */
4550               found = NULL_TREE;
4551             found_ctx:;
4552             }
4553         }
4554       if (found)
4555         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, found);
4556
4557       /* If we already have this specialization, return it.  */
4558       found = retrieve_specialization (template, arglist,
4559                                        /*class_specializations_p=*/false);
4560       if (found)
4561         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, found);
4562
4563       /* This type is a "partial instantiation" if any of the template
4564          arguments still involve template parameters.  Note that we set
4565          IS_PARTIAL_INSTANTIATION for partial specializations as
4566          well.  */
4567       is_partial_instantiation = uses_template_parms (arglist);
4568
4569       /* If the deduced arguments are invalid, then the binding
4570          failed.  */
4571       if (!is_partial_instantiation
4572           && check_instantiated_args (template,
4573                                       INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist),
4574                                       complain))
4575         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4576         
4577       if (!is_partial_instantiation 
4578           && !PRIMARY_TEMPLATE_P (template)
4579           && TREE_CODE (CP_DECL_CONTEXT (template)) == NAMESPACE_DECL)
4580         {
4581           found = xref_tag_from_type (TREE_TYPE (template),
4582                                       DECL_NAME (template),
4583                                       /*globalize=*/1);
4584           POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, found);
4585         }
4586       
4587       context = tsubst (DECL_CONTEXT (template), arglist,
4588                         complain, in_decl);
4589       if (!context)
4590         context = global_namespace;
4591
4592       /* Create the type.  */
4593       if (TREE_CODE (template_type) == ENUMERAL_TYPE)
4594         {
4595           if (!is_partial_instantiation)
4596             {
4597               set_current_access_from_decl (TYPE_NAME (template_type));
4598               t = start_enum (TYPE_IDENTIFIER (template_type));
4599             }
4600           else
4601             /* We don't want to call start_enum for this type, since
4602                the values for the enumeration constants may involve
4603                template parameters.  And, no one should be interested
4604                in the enumeration constants for such a type.  */
4605             t = make_node (ENUMERAL_TYPE);
4606         }
4607       else
4608         {
4609           t = make_aggr_type (TREE_CODE (template_type));
4610           CLASSTYPE_DECLARED_CLASS (t) 
4611             = CLASSTYPE_DECLARED_CLASS (template_type);
4612           SET_CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION (t);
4613           TYPE_FOR_JAVA (t) = TYPE_FOR_JAVA (template_type);
4614
4615           /* A local class.  Make sure the decl gets registered properly.  */
4616           if (context == current_function_decl)
4617             pushtag (DECL_NAME (template), t, 0);
4618         }
4619
4620       /* If we called start_enum or pushtag above, this information
4621          will already be set up.  */
4622       if (!TYPE_NAME (t))
4623         {
4624           TYPE_CONTEXT (t) = FROB_CONTEXT (context);
4625           
4626           type_decl = create_implicit_typedef (DECL_NAME (template), t);
4627           DECL_CONTEXT (type_decl) = TYPE_CONTEXT (t);
4628           TYPE_STUB_DECL (t) = type_decl;
4629           DECL_SOURCE_LOCATION (type_decl) 
4630             = DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_STUB_DECL (template_type));
4631         }
4632       else
4633         type_decl = TYPE_NAME (t);
4634
4635       TREE_PRIVATE (type_decl)
4636         = TREE_PRIVATE (TYPE_STUB_DECL (template_type));
4637       TREE_PROTECTED (type_decl)
4638         = TREE_PROTECTED (TYPE_STUB_DECL (template_type));
4639
4640       /* Set up the template information.  We have to figure out which
4641          template is the immediate parent if this is a full
4642          instantiation.  */
4643       if (parm_depth == 1 || is_partial_instantiation
4644           || !PRIMARY_TEMPLATE_P (template))
4645         /* This case is easy; there are no member templates involved.  */
4646         found = template;
4647       else
4648         {
4649           /* This is a full instantiation of a member template.  Look
4650              for a partial instantiation of which this is an instance.  */
4651
4652           for (found = DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template);
4653                found; found = TREE_CHAIN (found))
4654             {
4655               int success;
4656               tree tmpl = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (TREE_VALUE (found));
4657
4658               /* We only want partial instantiations, here, not
4659                  specializations or full instantiations.  */
4660               if (CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (TREE_VALUE (found))
4661                   || !uses_template_parms (TREE_VALUE (found)))
4662                 continue;
4663
4664               /* Temporarily reduce by one the number of levels in the
4665                  ARGLIST and in FOUND so as to avoid comparing the
4666                  last set of arguments.  */
4667               TREE_VEC_LENGTH (arglist)--;
4668               TREE_VEC_LENGTH (TREE_PURPOSE (found)) --;
4669
4670               /* See if the arguments match.  If they do, then TMPL is
4671                  the partial instantiation we want.  */
4672               success = comp_template_args (TREE_PURPOSE (found), arglist);
4673
4674               /* Restore the argument vectors to their full size.  */
4675               TREE_VEC_LENGTH (arglist)++;
4676               TREE_VEC_LENGTH (TREE_PURPOSE (found))++;
4677
4678               if (success)
4679                 {
4680                   found = tmpl;
4681                   break;
4682                 }
4683             }
4684
4685           if (!found)
4686             {
4687               /* There was no partial instantiation. This happens
4688                  where C<T> is a member template of A<T> and it's used
4689                  in something like
4690                 
4691                   template <typename T> struct B { A<T>::C<int> m; };
4692                   B<float>;
4693                 
4694                  Create the partial instantiation.
4695                */
4696               TREE_VEC_LENGTH (arglist)--;
4697               found = tsubst (template, arglist, complain, NULL_TREE);
4698               TREE_VEC_LENGTH (arglist)++;
4699             }
4700         }
4701
4702       SET_TYPE_TEMPLATE_INFO (t, tree_cons (found, arglist, NULL_TREE));  
4703       DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template) 
4704         = tree_cons (arglist, t, 
4705                      DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template));
4706
4707       if (TREE_CODE (t) == ENUMERAL_TYPE 
4708           && !is_partial_instantiation)
4709         /* Now that the type has been registered on the instantiations
4710            list, we set up the enumerators.  Because the enumeration
4711            constants may involve the enumeration type itself, we make
4712            sure to register the type first, and then create the
4713            constants.  That way, doing tsubst_expr for the enumeration
4714            constants won't result in recursive calls here; we'll find
4715            the instantiation and exit above.  */
4716         tsubst_enum (template_type, t, arglist);
4717
4718       /* Reset the name of the type, now that CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO
4719          is set up.  */
4720       if (TREE_CODE (t) != ENUMERAL_TYPE)
4721         DECL_NAME (type_decl) = classtype_mangled_name (t);
4722       if (is_partial_instantiation)
4723         /* If the type makes use of template parameters, the
4724            code that generates debugging information will crash.  */
4725         DECL_IGNORED_P (TYPE_STUB_DECL (t)) = 1;
4726
4727       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, t);
4728     }
4729   timevar_pop (TV_NAME_LOOKUP);
4730 }
4731 \f
4732 struct pair_fn_data 
4733 {
4734   tree_fn_t fn;
4735   void *data;
4736   struct pointer_set_t *visited;
4737 };
4738
4739 /* Called from for_each_template_parm via walk_tree.  */
4740
4741 static tree
4742 for_each_template_parm_r (tree *tp, int *walk_subtrees, void *d)
4743 {
4744   tree t = *tp;
4745   struct pair_fn_data *pfd = (struct pair_fn_data *) d;
4746   tree_fn_t fn = pfd->fn;
4747   void *data = pfd->data;
4748
4749   if (TYPE_P (t)
4750       && for_each_template_parm (TYPE_CONTEXT (t), fn, data, pfd->visited))
4751     return error_mark_node;
4752
4753   switch (TREE_CODE (t))
4754     {
4755     case RECORD_TYPE:
4756       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (t))
4757         break;
4758       /* Fall through.  */
4759
4760     case UNION_TYPE:
4761     case ENUMERAL_TYPE:
4762       if (!TYPE_TEMPLATE_INFO (t))
4763         *walk_subtrees = 0;
4764       else if (for_each_template_parm (TREE_VALUE (TYPE_TEMPLATE_INFO (t)),
4765                                        fn, data, pfd->visited))
4766         return error_mark_node;
4767       break;
4768
4769     case METHOD_TYPE:
4770       /* Since we're not going to walk subtrees, we have to do this
4771          explicitly here.  */
4772       if (for_each_template_parm (TYPE_METHOD_BASETYPE (t), fn, data,
4773                                   pfd->visited))
4774         return error_mark_node;
4775       /* Fall through.  */
4776
4777     case FUNCTION_TYPE:
4778       /* Check the return type.  */
4779       if (for_each_template_parm (TREE_TYPE (t), fn, data, pfd->visited))
4780         return error_mark_node;
4781
4782       /* Check the parameter types.  Since default arguments are not
4783          instantiated until they are needed, the TYPE_ARG_TYPES may
4784          contain expressions that involve template parameters.  But,
4785          no-one should be looking at them yet.  And, once they're
4786          instantiated, they don't contain template parameters, so
4787          there's no point in looking at them then, either.  */
4788       {
4789         tree parm;
4790
4791         for (parm = TYPE_ARG_TYPES (t); parm; parm = TREE_CHAIN (parm))
4792           if (for_each_template_parm (TREE_VALUE (parm), fn, data,
4793                                       pfd->visited))
4794             return error_mark_node;
4795
4796         /* Since we've already handled the TYPE_ARG_TYPES, we don't
4797            want walk_tree walking into them itself.  */
4798         *walk_subtrees = 0;
4799       }
4800       break;
4801
4802     case TYPEOF_TYPE:
4803       if (for_each_template_parm (TYPE_FIELDS (t), fn, data, 
4804                                   pfd->visited))
4805         return error_mark_node;
4806       break;
4807
4808     case FUNCTION_DECL:
4809     case VAR_DECL:
4810       if (DECL_LANG_SPECIFIC (t) && DECL_TEMPLATE_INFO (t)
4811           && for_each_template_parm (DECL_TI_ARGS (t), fn, data,
4812                                      pfd->visited))
4813         return error_mark_node;
4814       /* Fall through.  */
4815
4816     case PARM_DECL:
4817     case CONST_DECL:
4818       if (TREE_CODE (t) == CONST_DECL && DECL_TEMPLATE_PARM_P (t)
4819           && for_each_template_parm (DECL_INITIAL (t), fn, data,
4820                                      pfd->visited))
4821         return error_mark_node;
4822       if (DECL_CONTEXT (t) 
4823           && for_each_template_parm (DECL_CONTEXT (t), fn, data,
4824                                      pfd->visited))
4825         return error_mark_node;
4826       break;
4827
4828     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
4829       /* Record template parameters such as `T' inside `TT<T>'.  */
4830       if (for_each_template_parm (TYPE_TI_ARGS (t), fn, data, pfd->visited))
4831         return error_mark_node;
4832       /* Fall through.  */
4833
4834     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
4835     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
4836     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
4837       if (fn && (*fn)(t, data))
4838         return error_mark_node;
4839       else if (!fn)
4840         return error_mark_node;
4841       break;
4842
4843     case TEMPLATE_DECL:
4844       /* A template template parameter is encountered.  */
4845       if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (t)
4846           && for_each_template_parm (TREE_TYPE (t), fn, data, pfd->visited))
4847         return error_mark_node;
4848
4849       /* Already substituted template template parameter */
4850       *walk_subtrees = 0;
4851       break;
4852
4853     case TYPENAME_TYPE:
4854       if (!fn 
4855           || for_each_template_parm (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (t), fn,
4856                                      data, pfd->visited))
4857         return error_mark_node;
4858       break;
4859
4860     case CONSTRUCTOR:
4861       if (TREE_TYPE (t) && TYPE_PTRMEMFUNC_P (TREE_TYPE (t))
4862           && for_each_template_parm (TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE
4863                                      (TREE_TYPE (t)), fn, data,
4864                                      pfd->visited))
4865         return error_mark_node;
4866       break;
4867       
4868     case INDIRECT_REF:
4869     case COMPONENT_REF:
4870       /* If there's no type, then this thing must be some expression
4871          involving template parameters.  */
4872       if (!fn && !TREE_TYPE (t))
4873         return error_mark_node;
4874       break;
4875
4876     case MODOP_EXPR:
4877     case CAST_EXPR:
4878     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
4879     case CONST_CAST_EXPR:
4880     case STATIC_CAST_EXPR:
4881     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
4882     case ARROW_EXPR:
4883     case DOTSTAR_EXPR:
4884     case TYPEID_EXPR:
4885     case PSEUDO_DTOR_EXPR:
4886       if (!fn)
4887         return error_mark_node;
4888       break;
4889
4890     case BASELINK:
4891       /* If we do not handle this case specially, we end up walking
4892          the BINFO hierarchy, which is circular, and therefore
4893          confuses walk_tree.  */
4894       *walk_subtrees = 0;
4895       if (for_each_template_parm (BASELINK_FUNCTIONS (*tp), fn, data,
4896                                   pfd->visited))
4897         return error_mark_node;
4898       break;
4899
4900     default:
4901       break;
4902     }
4903
4904   /* We didn't find any template parameters we liked.  */
4905   return NULL_TREE;
4906 }
4907
4908 /* For each TEMPLATE_TYPE_PARM, TEMPLATE_TEMPLATE_PARM, 
4909    BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM or TEMPLATE_PARM_INDEX in T, 
4910    call FN with the parameter and the DATA.
4911    If FN returns nonzero, the iteration is terminated, and
4912    for_each_template_parm returns 1.  Otherwise, the iteration
4913    continues.  If FN never returns a nonzero value, the value
4914    returned by for_each_template_parm is 0.  If FN is NULL, it is
4915    considered to be the function which always returns 1.  */
4916
4917 static int
4918 for_each_template_parm (tree t, tree_fn_t fn, void* data,
4919                         struct pointer_set_t *visited)
4920 {
4921   struct pair_fn_data pfd;
4922   int result;
4923
4924   /* Set up.  */
4925   pfd.fn = fn;
4926   pfd.data = data;
4927
4928   /* Walk the tree.  (Conceptually, we would like to walk without
4929      duplicates, but for_each_template_parm_r recursively calls
4930      for_each_template_parm, so we would need to reorganize a fair
4931      bit to use walk_tree_without_duplicates, so we keep our own
4932      visited list.)  */
4933   if (visited)
4934     pfd.visited = visited;
4935   else
4936     pfd.visited = pointer_set_create ();
4937   result = walk_tree (&t, 
4938                       for_each_template_parm_r, 
4939                       &pfd,
4940                       pfd.visited) != NULL_TREE;
4941
4942   /* Clean up.  */
4943   if (!visited)
4944     {
4945       pointer_set_destroy (pfd.visited);
4946       pfd.visited = 0;
4947     }
4948
4949   return result;
4950 }
4951
4952 /* Returns true if T depends on any template parameter.  */
4953
4954 int
4955 uses_template_parms (tree t)
4956 {
4957   bool dependent_p;
4958   int saved_processing_template_decl;
4959
4960   saved_processing_template_decl = processing_template_decl;
4961   if (!saved_processing_template_decl)
4962     processing_template_decl = 1;
4963   if (TYPE_P (t))
4964     dependent_p = dependent_type_p (t);
4965   else if (TREE_CODE (t) == TREE_VEC)
4966     dependent_p = any_dependent_template_arguments_p (t);
4967   else if (TREE_CODE (t) == TREE_LIST)
4968     dependent_p = (uses_template_parms (TREE_VALUE (t))
4969                    || uses_template_parms (TREE_CHAIN (t)));
4970   else if (DECL_P (t) 
4971            || EXPR_P (t) 
4972            || TREE_CODE (t) == TEMPLATE_PARM_INDEX
4973            || TREE_CODE (t) == OVERLOAD
4974            || TREE_CODE (t) == BASELINK
4975            || CONSTANT_CLASS_P (t))
4976     dependent_p = (type_dependent_expression_p (t)
4977                    || value_dependent_expression_p (t));
4978   else
4979     {
4980       gcc_assert (t == error_mark_node);
4981       dependent_p = false;
4982     }
4983   
4984   processing_template_decl = saved_processing_template_decl;
4985
4986   return dependent_p;
4987 }
4988
4989 /* Returns true if T depends on any template parameter with level LEVEL.  */
4990
4991 int
4992 uses_template_parms_level (tree t, int level)
4993 {
4994   return for_each_template_parm (t, template_parm_this_level_p, &level, NULL);
4995 }
4996
4997 static int tinst_depth;
4998 extern int max_tinst_depth;
4999 #ifdef GATHER_STATISTICS
5000 int depth_reached;
5001 #endif
5002 static int tinst_level_tick;
5003 static int last_template_error_tick;
5004
5005 /* We're starting to instantiate D; record the template instantiation context
5006    for diagnostics and to restore it later.  */
5007
5008 int
5009 push_tinst_level (tree d)
5010 {
5011   tree new;
5012
5013   if (tinst_depth >= max_tinst_depth)
5014     {
5015       /* If the instantiation in question still has unbound template parms,
5016          we don't really care if we can't instantiate it, so just return.
5017          This happens with base instantiation for implicit `typename'.  */
5018       if (uses_template_parms (d))
5019         return 0;
5020
5021       last_template_error_tick = tinst_level_tick;
5022       error ("template instantiation depth exceeds maximum of %d (use "
5023              "-ftemplate-depth-NN to increase the maximum) instantiating %qD",
5024              max_tinst_depth, d);
5025
5026       print_instantiation_context ();
5027
5028       return 0;
5029     }
5030
5031   new = make_tinst_level (d, input_location);
5032   TREE_CHAIN (new) = current_tinst_level;
5033   current_tinst_level = new;
5034
5035   ++tinst_depth;
5036 #ifdef GATHER_STATISTICS
5037   if (tinst_depth > depth_reached)
5038     depth_reached = tinst_depth;
5039 #endif
5040
5041   ++tinst_level_tick;
5042   return 1;
5043 }
5044
5045 /* We're done instantiating this template; return to the instantiation
5046    context.  */
5047
5048 void
5049 pop_tinst_level (void)
5050 {
5051   tree old = current_tinst_level;
5052
5053   /* Restore the filename and line number stashed away when we started
5054      this instantiation.  */
5055   input_location = TINST_LOCATION (old);
5056   current_tinst_level = TREE_CHAIN (old);
5057   --tinst_depth;
5058   ++tinst_level_tick;
5059 }
5060
5061 /* We're instantiating a deferred template; restore the template
5062    instantiation context in which the instantiation was requested, which
5063    is one step out from LEVEL.  */
5064
5065 static void
5066 reopen_tinst_level (tree level)
5067 {
5068   tree t;
5069
5070   tinst_depth = 0;
5071   for (t = level; t; t = TREE_CHAIN (t))
5072     ++tinst_depth;
5073
5074   current_tinst_level = level;
5075   pop_tinst_level ();
5076 }
5077
5078 /* Return the outermost template instantiation context, for use with
5079    -falt-external-templates.  */
5080
5081 tree
5082 tinst_for_decl (void)
5083 {
5084   tree p = current_tinst_level;
5085
5086   if (p)
5087     for (; TREE_CHAIN (p) ; p = TREE_CHAIN (p))
5088       ;
5089   return p;
5090 }
5091
5092 /* DECL is a friend FUNCTION_DECL or TEMPLATE_DECL.  ARGS is the
5093    vector of template arguments, as for tsubst.
5094
5095    Returns an appropriate tsubst'd friend declaration.  */
5096
5097 static tree
5098 tsubst_friend_function (tree decl, tree args)
5099 {
5100   tree new_friend;
5101   location_t saved_loc = input_location;
5102
5103   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (decl);
5104
5105   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL 
5106       && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (decl)
5107       && TREE_CODE (DECL_TI_TEMPLATE (decl)) != TEMPLATE_DECL)
5108     /* This was a friend declared with an explicit template
5109        argument list, e.g.:
5110        
5111        friend void f<>(T);
5112        
5113        to indicate that f was a template instantiation, not a new
5114        function declaration.  Now, we have to figure out what
5115        instantiation of what template.  */
5116     {
5117       tree template_id, arglist, fns;
5118       tree new_args;
5119       tree tmpl;
5120       tree ns = decl_namespace_context (TYPE_MAIN_DECL (current_class_type));
5121       
5122       /* Friend functions are looked up in the containing namespace scope.
5123          We must enter that scope, to avoid finding member functions of the
5124          current cless with same name.  */
5125       push_nested_namespace (ns);
5126       fns = tsubst_expr (DECL_TI_TEMPLATE (decl), args,
5127                          tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5128       pop_nested_namespace (ns);
5129       arglist = tsubst (DECL_TI_ARGS (decl), args,
5130                         tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5131       template_id = lookup_template_function (fns, arglist);
5132       
5133       new_friend = tsubst (decl, args, tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5134       tmpl = determine_specialization (template_id, new_friend,
5135                                        &new_args, 
5136                                        /*need_member_template=*/0,
5137                                        TREE_VEC_LENGTH (args));
5138       new_friend = instantiate_template (tmpl, new_args, tf_error);
5139       goto done;
5140     }
5141
5142   new_friend = tsubst (decl, args, tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5143         
5144   /* The NEW_FRIEND will look like an instantiation, to the
5145      compiler, but is not an instantiation from the point of view of
5146      the language.  For example, we might have had:
5147      
5148      template <class T> struct S {
5149        template <class U> friend void f(T, U);
5150      };
5151      
5152      Then, in S<int>, template <class U> void f(int, U) is not an
5153      instantiation of anything.  */
5154   if (new_friend == error_mark_node)
5155     return error_mark_node;
5156   
5157   DECL_USE_TEMPLATE (new_friend) = 0;
5158   if (TREE_CODE (decl) == TEMPLATE_DECL)
5159     {
5160       DECL_USE_TEMPLATE (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend)) = 0;
5161       DECL_SAVED_TREE (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend))
5162         = DECL_SAVED_TREE (DECL_TEMPLATE_RESULT (decl));
5163     }
5164
5165   /* The mangled name for the NEW_FRIEND is incorrect.  The function
5166      is not a template instantiation and should not be mangled like
5167      one.  Therefore, we forget the mangling here; we'll recompute it
5168      later if we need it.  */
5169   if (TREE_CODE (new_friend) != TEMPLATE_DECL)
5170     {
5171       SET_DECL_RTL (new_friend, NULL_RTX);
5172       SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (new_friend, NULL_TREE);
5173     }
5174       
5175   if (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (new_friend))
5176     {
5177       tree old_decl;
5178       tree new_friend_template_info;
5179       tree new_friend_result_template_info;
5180       tree ns;
5181       int  new_friend_is_defn;
5182
5183       /* We must save some information from NEW_FRIEND before calling
5184          duplicate decls since that function will free NEW_FRIEND if
5185          possible.  */
5186       new_friend_template_info = DECL_TEMPLATE_INFO (new_friend);
5187       new_friend_is_defn =
5188             (DECL_INITIAL (DECL_TEMPLATE_RESULT 
5189                            (template_for_substitution (new_friend)))
5190              != NULL_TREE);
5191       if (TREE_CODE (new_friend) == TEMPLATE_DECL)
5192         {
5193           /* This declaration is a `primary' template.  */
5194           DECL_PRIMARY_TEMPLATE (new_friend) = new_friend;
5195           
5196           new_friend_result_template_info
5197             = DECL_TEMPLATE_INFO (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend));
5198         }
5199       else
5200         new_friend_result_template_info = NULL_TREE;
5201
5202       /* Inside pushdecl_namespace_level, we will push into the
5203          current namespace. However, the friend function should go
5204          into the namespace of the template.  */
5205       ns = decl_namespace_context (new_friend);
5206       push_nested_namespace (ns);
5207       old_decl = pushdecl_namespace_level (new_friend);
5208       pop_nested_namespace (ns);
5209
5210       if (old_decl != new_friend)
5211         {
5212           /* This new friend declaration matched an existing
5213              declaration.  For example, given:
5214
5215                template <class T> void f(T);
5216                template <class U> class C { 
5217                  template <class T> friend void f(T) {} 
5218                };
5219
5220              the friend declaration actually provides the definition
5221              of `f', once C has been instantiated for some type.  So,
5222              old_decl will be the out-of-class template declaration,
5223              while new_friend is the in-class definition.
5224
5225              But, if `f' was called before this point, the
5226              instantiation of `f' will have DECL_TI_ARGS corresponding
5227              to `T' but not to `U', references to which might appear
5228              in the definition of `f'.  Previously, the most general
5229              template for an instantiation of `f' was the out-of-class
5230              version; now it is the in-class version.  Therefore, we
5231              run through all specialization of `f', adding to their
5232              DECL_TI_ARGS appropriately.  In particular, they need a
5233              new set of outer arguments, corresponding to the
5234              arguments for this class instantiation.  
5235
5236              The same situation can arise with something like this:
5237
5238                friend void f(int);
5239                template <class T> class C { 
5240                  friend void f(T) {}
5241                };
5242
5243              when `C<int>' is instantiated.  Now, `f(int)' is defined
5244              in the class.  */
5245
5246           if (!new_friend_is_defn)
5247             /* On the other hand, if the in-class declaration does
5248                *not* provide a definition, then we don't want to alter
5249                existing definitions.  We can just leave everything
5250                alone.  */
5251             ;
5252           else
5253             {
5254               /* Overwrite whatever template info was there before, if
5255                  any, with the new template information pertaining to
5256                  the declaration.  */
5257               DECL_TEMPLATE_INFO (old_decl) = new_friend_template_info;
5258
5259               if (TREE_CODE (old_decl) != TEMPLATE_DECL)
5260                 reregister_specialization (new_friend,
5261                                            most_general_template (old_decl),
5262                                            old_decl);
5263               else 
5264                 {
5265                   tree t;
5266                   tree new_friend_args;
5267
5268                   DECL_TEMPLATE_INFO (DECL_TEMPLATE_RESULT (old_decl)) 
5269                     = new_friend_result_template_info;
5270                     
5271                   new_friend_args = TI_ARGS (new_friend_template_info);
5272                   for (t = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (old_decl); 
5273                        t != NULL_TREE;
5274                        t = TREE_CHAIN (t))
5275                     {
5276                       tree spec = TREE_VALUE (t);
5277                   
5278                       DECL_TI_ARGS (spec) 
5279                         = add_outermost_template_args (new_friend_args,
5280                                                        DECL_TI_ARGS (spec));
5281                     }
5282
5283                   /* Now, since specializations are always supposed to
5284                      hang off of the most general template, we must move
5285                      them.  */
5286                   t = most_general_template (old_decl);
5287                   if (t != old_decl)
5288                     {
5289                       DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (t)
5290                         = chainon (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (t),
5291                                    DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (old_decl));
5292                       DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (old_decl) = NULL_TREE;
5293                     }
5294                 }
5295             }
5296
5297           /* The information from NEW_FRIEND has been merged into OLD_DECL
5298              by duplicate_decls.  */
5299           new_friend = old_decl;
5300         }
5301     }
5302   else if (COMPLETE_TYPE_P (DECL_CONTEXT (new_friend)))
5303     {
5304       /* Check to see that the declaration is really present, and,
5305          possibly obtain an improved declaration.  */
5306       tree fn = check_classfn (DECL_CONTEXT (new_friend), 
5307                                new_friend, NULL_TREE);
5308       
5309       if (fn)
5310         new_friend = fn;
5311     }
5312
5313  done:
5314   input_location = saved_loc;
5315   return new_friend;
5316 }
5317
5318 /* FRIEND_TMPL is a friend TEMPLATE_DECL.  ARGS is the vector of
5319    template arguments, as for tsubst.
5320
5321    Returns an appropriate tsubst'd friend type or error_mark_node on
5322    failure.  */
5323
5324 static tree
5325 tsubst_friend_class (tree friend_tmpl, tree args)
5326 {
5327   tree friend_type;
5328   tree tmpl;
5329   tree context;
5330
5331   context = DECL_CONTEXT (friend_tmpl);
5332
5333   if (context)
5334     {
5335       if (TREE_CODE (context) == NAMESPACE_DECL)
5336         push_nested_namespace (context);
5337       else
5338         push_nested_class (tsubst (context, args, tf_none, NULL_TREE)); 
5339     }
5340
5341   /* First, we look for a class template.  */
5342   tmpl = lookup_name (DECL_NAME (friend_tmpl), /*prefer_type=*/0); 
5343
5344   /* But, if we don't find one, it might be because we're in a
5345      situation like this:
5346
5347        template <class T>
5348        struct S {
5349          template <class U>
5350          friend struct S;
5351        };
5352
5353      Here, in the scope of (say) S<int>, `S' is bound to a TYPE_DECL
5354      for `S<int>', not the TEMPLATE_DECL.  */
5355   if (!tmpl || !DECL_CLASS_TEMPLATE_P (tmpl))
5356     {
5357       tmpl = lookup_name (DECL_NAME (friend_tmpl), /*prefer_type=*/1);
5358       tmpl = maybe_get_template_decl_from_type_decl (tmpl);
5359     }
5360
5361   if (tmpl && DECL_CLASS_TEMPLATE_P (tmpl))
5362     {
5363       /* The friend template has already been declared.  Just
5364          check to see that the declarations match, and install any new
5365          default parameters.  We must tsubst the default parameters,
5366          of course.  We only need the innermost template parameters
5367          because that is all that redeclare_class_template will look
5368          at.  */
5369       if (TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (friend_tmpl))
5370           > TMPL_ARGS_DEPTH (args))
5371         {
5372           tree parms;
5373           parms = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (friend_tmpl),
5374                                          args, tf_error | tf_warning);
5375           redeclare_class_template (TREE_TYPE (tmpl), parms);
5376         }
5377
5378       friend_type = TREE_TYPE (tmpl);
5379     }
5380   else
5381     {
5382       /* The friend template has not already been declared.  In this
5383          case, the instantiation of the template class will cause the
5384          injection of this template into the global scope.  */
5385       tmpl = tsubst (friend_tmpl, args, tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5386
5387       /* The new TMPL is not an instantiation of anything, so we
5388          forget its origins.  We don't reset CLASSTYPE_TI_TEMPLATE for
5389          the new type because that is supposed to be the corresponding
5390          template decl, i.e., TMPL.  */
5391       DECL_USE_TEMPLATE (tmpl) = 0;
5392       DECL_TEMPLATE_INFO (tmpl) = NULL_TREE;
5393       CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (TREE_TYPE (tmpl)) = 0;
5394       CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (tmpl))
5395         = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (tmpl)));
5396
5397       /* Inject this template into the global scope.  */
5398       friend_type = TREE_TYPE (pushdecl_top_level (tmpl));
5399     }
5400
5401   if (context) 
5402     {
5403       if (TREE_CODE (context) == NAMESPACE_DECL)
5404         pop_nested_namespace (context);
5405       else
5406         pop_nested_class ();
5407     }
5408
5409   return friend_type;
5410 }
5411
5412 /* Returns zero if TYPE cannot be completed later due to circularity.
5413    Otherwise returns one.  */
5414
5415 static int
5416 can_complete_type_without_circularity (tree type)
5417 {
5418   if (type == NULL_TREE || type == error_mark_node)
5419     return 0;
5420   else if (COMPLETE_TYPE_P (type))
5421     return 1;
5422   else if (TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE && TYPE_DOMAIN (type))
5423     return can_complete_type_without_circularity (TREE_TYPE (type));
5424   else if (CLASS_TYPE_P (type)
5425            && TYPE_BEING_DEFINED (TYPE_MAIN_VARIANT (type)))
5426     return 0;
5427   else
5428     return 1;
5429 }
5430
5431 tree
5432 instantiate_class_template (tree type)
5433 {
5434   tree template, args, pattern, t, member;
5435   tree typedecl;
5436   tree pbinfo;
5437   tree base_list;
5438   
5439   if (type == error_mark_node)
5440     return error_mark_node;
5441
5442   if (TYPE_BEING_DEFINED (type) 
5443       || COMPLETE_TYPE_P (type)
5444       || dependent_type_p (type))
5445     return type;
5446
5447   /* Figure out which template is being instantiated.  */
5448   template = most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type));
5449   gcc_assert (TREE_CODE (template) == TEMPLATE_DECL);
5450
5451   /* Figure out which arguments are being used to do the
5452      instantiation.  */
5453   args = CLASSTYPE_TI_ARGS (type);
5454
5455   /* Determine what specialization of the original template to
5456      instantiate.  */
5457   t = most_specialized_class (template, args);
5458   if (t == error_mark_node)
5459     {
5460       const char *str = "candidates are:";
5461       error ("ambiguous class template instantiation for %q#T", type);
5462       for (t = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (template); t; 
5463            t = TREE_CHAIN (t))
5464         {
5465           if (get_class_bindings (TREE_VALUE (t), TREE_PURPOSE (t), args))
5466             {
5467               cp_error_at ("%s %+#T", str, TREE_TYPE (t));
5468               str = "               ";
5469             }
5470         }
5471       TYPE_BEING_DEFINED (type) = 1;
5472       return error_mark_node;
5473     }
5474
5475   if (t)
5476     pattern = TREE_TYPE (t);
5477   else
5478     pattern = TREE_TYPE (template);
5479
5480   /* If the template we're instantiating is incomplete, then clearly
5481      there's nothing we can do.  */
5482   if (!COMPLETE_TYPE_P (pattern))
5483     return type;
5484
5485   /* If we've recursively instantiated too many templates, stop.  */
5486   if (! push_tinst_level (type))
5487     return type;
5488
5489   /* Now we're really doing the instantiation.  Mark the type as in
5490      the process of being defined.  */
5491   TYPE_BEING_DEFINED (type) = 1;
5492
5493   /* We may be in the middle of deferred access check.  Disable
5494      it now.  */
5495   push_deferring_access_checks (dk_no_deferred);
5496
5497   push_to_top_level ();
5498
5499   if (t)
5500     {
5501       /* This TYPE is actually an instantiation of a partial
5502          specialization.  We replace the innermost set of ARGS with
5503          the arguments appropriate for substitution.  For example,
5504          given:
5505
5506            template <class T> struct S {};
5507            template <class T> struct S<T*> {};
5508          
5509          and supposing that we are instantiating S<int*>, ARGS will
5510          present be {int*} but we need {int}.  */
5511       tree inner_args 
5512         = get_class_bindings (TREE_VALUE (t), TREE_PURPOSE (t),
5513                               args);
5514
5515       /* If there were multiple levels in ARGS, replacing the
5516          innermost level would alter CLASSTYPE_TI_ARGS, which we don't
5517          want, so we make a copy first.  */
5518       if (TMPL_ARGS_HAVE_MULTIPLE_LEVELS (args))
5519         {
5520           args = copy_node (args);
5521           SET_TMPL_ARGS_LEVEL (args, TMPL_ARGS_DEPTH (args), inner_args);
5522         }
5523       else
5524         args = inner_args;
5525     }
5526
5527   SET_CLASSTYPE_INTERFACE_UNKNOWN (type);
5528
5529   /* Set the input location to the template definition. This is needed
5530      if tsubsting causes an error.  */
5531   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_NAME (pattern));
5532
5533   TYPE_HAS_CONSTRUCTOR (type) = TYPE_HAS_CONSTRUCTOR (pattern);
5534   TYPE_HAS_DESTRUCTOR (type) = TYPE_HAS_DESTRUCTOR (pattern);
5535   TYPE_HAS_NEW_OPERATOR (type) = TYPE_HAS_NEW_OPERATOR (pattern);
5536   TYPE_HAS_ARRAY_NEW_OPERATOR (type) = TYPE_HAS_ARRAY_NEW_OPERATOR (pattern);
5537   TYPE_GETS_DELETE (type) = TYPE_GETS_DELETE (pattern);
5538   TYPE_HAS_ASSIGN_REF (type) = TYPE_HAS_ASSIGN_REF (pattern);
5539   TYPE_HAS_CONST_ASSIGN_REF (type) = TYPE_HAS_CONST_ASSIGN_REF (pattern);
5540   TYPE_HAS_INIT_REF (type) = TYPE_HAS_INIT_REF (pattern);
5541   TYPE_HAS_CONST_INIT_REF (type) = TYPE_HAS_CONST_INIT_REF (pattern);
5542   TYPE_HAS_DEFAULT_CONSTRUCTOR (type) = TYPE_HAS_DEFAULT_CONSTRUCTOR (pattern);
5543   TYPE_HAS_CONVERSION (type) = TYPE_HAS_CONVERSION (pattern);
5544   TYPE_PACKED (type) = TYPE_PACKED (pattern);
5545   TYPE_ALIGN (type) = TYPE_ALIGN (pattern);
5546   TYPE_USER_ALIGN (type) = TYPE_USER_ALIGN (pattern);
5547   TYPE_FOR_JAVA (type) = TYPE_FOR_JAVA (pattern); /* For libjava's JArray<T> */
5548   if (ANON_AGGR_TYPE_P (pattern))
5549     SET_ANON_AGGR_TYPE_P (type);
5550
5551   pbinfo = TYPE_BINFO (pattern);
5552
5553   /* We should never instantiate a nested class before its enclosing
5554      class; we need to look up the nested class by name before we can
5555      instantiate it, and that lookup should instantiate the enclosing
5556      class.  */
5557   gcc_assert (!DECL_CLASS_SCOPE_P (TYPE_MAIN_DECL (pattern))
5558               || COMPLETE_TYPE_P (TYPE_CONTEXT (type))
5559               || TYPE_BEING_DEFINED (TYPE_CONTEXT (type)));
5560
5561   base_list = NULL_TREE;
5562   if (BINFO_N_BASE_BINFOS (pbinfo))
5563     {
5564       tree pbase_binfo;
5565       tree context = TYPE_CONTEXT (type);
5566       bool pop_p;
5567       int i;
5568
5569       /* We must enter the scope containing the type, as that is where
5570          the accessibility of types named in dependent bases are
5571          looked up from.  */
5572       pop_p = push_scope (context ? context : global_namespace);
5573   
5574       /* Substitute into each of the bases to determine the actual
5575          basetypes.  */
5576       for (i = 0; BINFO_BASE_ITERATE (pbinfo, i, pbase_binfo); i++)
5577         {
5578           tree base;
5579           tree access = BINFO_BASE_ACCESS (pbinfo, i);
5580
5581           /* Substitute to figure out the base class.  */
5582           base = tsubst (BINFO_TYPE (pbase_binfo), args, tf_error, NULL_TREE);
5583           if (base == error_mark_node)
5584             continue;
5585           
5586           base_list = tree_cons (access, base, base_list);
5587           if (BINFO_VIRTUAL_P (pbase_binfo))
5588             TREE_TYPE (base_list) = integer_type_node;
5589         }
5590
5591       /* The list is now in reverse order; correct that.  */
5592       base_list = nreverse (base_list);
5593
5594       if (pop_p)
5595         pop_scope (context ? context : global_namespace);
5596     }
5597   /* Now call xref_basetypes to set up all the base-class
5598      information.  */
5599   xref_basetypes (type, base_list);
5600
5601
5602   /* Now that our base classes are set up, enter the scope of the
5603      class, so that name lookups into base classes, etc. will work
5604      correctly.  This is precisely analogous to what we do in
5605      begin_class_definition when defining an ordinary non-template
5606      class.  */
5607   pushclass (type);
5608
5609   /* Now members are processed in the order of declaration.  */
5610   for (member = CLASSTYPE_DECL_LIST (pattern);
5611        member; member = TREE_CHAIN (member))
5612     {
5613       tree t = TREE_VALUE (member);
5614
5615       if (TREE_PURPOSE (member))
5616         {
5617           if (TYPE_P (t))
5618             {
5619               /* Build new CLASSTYPE_NESTED_UTDS.  */
5620
5621               tree tag = t;
5622               tree name = TYPE_IDENTIFIER (tag);
5623               tree newtag;
5624               bool class_template_p;
5625
5626               class_template_p = (TREE_CODE (tag) != ENUMERAL_TYPE
5627                                   && TYPE_LANG_SPECIFIC (tag)
5628                                   && CLASSTYPE_IS_TEMPLATE (tag));
5629               /* If the member is a class template, then -- even after
5630                  substitution -- there may be dependent types in the
5631                  template argument list for the class.  We increment
5632                  PROCESSING_TEMPLATE_DECL so that dependent_type_p, as
5633                  that function will assume that no types are dependent
5634                  when outside of a template.  */
5635               if (class_template_p)
5636                 ++processing_template_decl;
5637               newtag = tsubst (tag, args, tf_error, NULL_TREE);
5638               if (class_template_p)
5639                 --processing_template_decl;
5640               if (newtag == error_mark_node)
5641                 continue;
5642
5643               if (TREE_CODE (newtag) != ENUMERAL_TYPE)
5644                 {
5645                   if (class_template_p)
5646                     /* Unfortunately, lookup_template_class sets
5647                        CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION for a partial
5648                        instantiation (i.e., for the type of a member
5649                        template class nested within a template class.)
5650                        This behavior is required for
5651                        maybe_process_partial_specialization to work
5652                        correctly, but is not accurate in this case;
5653                        the TAG is not an instantiation of anything.
5654                        (The corresponding TEMPLATE_DECL is an
5655                        instantiation, but the TYPE is not.) */
5656                     CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (newtag) = 0;
5657
5658                   /* Now, we call pushtag to put this NEWTAG into the scope of
5659                      TYPE.  We first set up the IDENTIFIER_TYPE_VALUE to avoid
5660                      pushtag calling push_template_decl.  We don't have to do
5661                      this for enums because it will already have been done in
5662                      tsubst_enum.  */
5663                   if (name)
5664                     SET_IDENTIFIER_TYPE_VALUE (name, newtag);
5665                   pushtag (name, newtag, /*globalize=*/0);
5666                 }
5667             }
5668           else if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL 
5669                    || DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (t))
5670             {
5671               /* Build new TYPE_METHODS.  */
5672               tree r;
5673               
5674               if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5675                 ++processing_template_decl;
5676               r = tsubst (t, args, tf_error, NULL_TREE);
5677               if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5678                 --processing_template_decl;
5679               set_current_access_from_decl (r);
5680               grok_special_member_properties (r);
5681               finish_member_declaration (r);
5682             }
5683           else
5684             {
5685               /* Build new TYPE_FIELDS.  */
5686
5687               if (TREE_CODE (t) != CONST_DECL)
5688                 {
5689                   tree r;
5690
5691                   /* The the file and line for this declaration, to
5692                      assist in error message reporting.  Since we
5693                      called push_tinst_level above, we don't need to
5694                      restore these.  */
5695                   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (t);
5696
5697                   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5698                     ++processing_template_decl;
5699                   r = tsubst (t, args, tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5700                   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5701                     --processing_template_decl;
5702                   if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL)
5703                     {
5704                       tree init;
5705
5706                       if (DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (r))
5707                         init = tsubst_expr (DECL_INITIAL (t), args,
5708                                             tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5709                       else
5710                         init = NULL_TREE;
5711
5712                       finish_static_data_member_decl
5713                         (r, init, /*asmspec_tree=*/NULL_TREE, /*flags=*/0);
5714
5715                       if (DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (r))
5716                         check_static_variable_definition (r, TREE_TYPE (r));
5717                     }
5718                   else if (TREE_CODE (r) == FIELD_DECL)
5719                     {
5720                       /* Determine whether R has a valid type and can be
5721                          completed later.  If R is invalid, then it is
5722                          replaced by error_mark_node so that it will not be
5723                          added to TYPE_FIELDS.  */
5724                       tree rtype = TREE_TYPE (r);
5725                       if (can_complete_type_without_circularity (rtype))
5726                         complete_type (rtype);
5727
5728                       if (!COMPLETE_TYPE_P (rtype))
5729                         {
5730                           cxx_incomplete_type_error (r, rtype);
5731                           r = error_mark_node;
5732                         }
5733                     }
5734
5735                   /* If it is a TYPE_DECL for a class-scoped ENUMERAL_TYPE,
5736                      such a thing will already have been added to the field
5737                      list by tsubst_enum in finish_member_declaration in the
5738                      CLASSTYPE_NESTED_UTDS case above.  */
5739                   if (!(TREE_CODE (r) == TYPE_DECL
5740                         && TREE_CODE (TREE_TYPE (r)) == ENUMERAL_TYPE
5741                         && DECL_ARTIFICIAL (r)))
5742                     {
5743                       set_current_access_from_decl (r);
5744                       finish_member_declaration (r);
5745                     }
5746                 }
5747             }
5748         }
5749       else
5750         {
5751           if (TYPE_P (t) || DECL_CLASS_TEMPLATE_P (t))
5752             {
5753               /* Build new CLASSTYPE_FRIEND_CLASSES.  */
5754
5755               tree friend_type = t;
5756               bool adjust_processing_template_decl = false;
5757
5758               if (TREE_CODE (friend_type) == TEMPLATE_DECL)
5759                 {
5760                   friend_type = tsubst_friend_class (friend_type, args);
5761                   adjust_processing_template_decl = true;
5762                 }
5763               else if (TREE_CODE (friend_type) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE)
5764                 {
5765                   friend_type = tsubst (friend_type, args,
5766                                         tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5767                   if (TREE_CODE (friend_type) == TEMPLATE_DECL)
5768                     friend_type = TREE_TYPE (friend_type);
5769                   adjust_processing_template_decl = true;
5770                 }
5771               else if (TREE_CODE (friend_type) == TYPENAME_TYPE)
5772                 {
5773                   friend_type = tsubst (friend_type, args,
5774                                         tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5775                   /* Bump processing_template_decl for correct
5776                      dependent_type_p calculation.  */
5777                   ++processing_template_decl;
5778                   if (dependent_type_p (friend_type))
5779                     adjust_processing_template_decl = true;
5780                   --processing_template_decl;
5781                 }
5782               else if (uses_template_parms (friend_type))
5783                 friend_type = tsubst (friend_type, args,
5784                                       tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5785               else if (CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (friend_type))
5786                 friend_type = friend_type;
5787               else 
5788                 {
5789                   tree ns = decl_namespace_context (TYPE_MAIN_DECL (friend_type));
5790
5791                   /* The call to xref_tag_from_type does injection for friend
5792                      classes.  */
5793                   push_nested_namespace (ns);
5794                   friend_type = 
5795                     xref_tag_from_type (friend_type, NULL_TREE, 1);
5796                   pop_nested_namespace (ns);
5797                 }
5798
5799               if (adjust_processing_template_decl)
5800                 /* Trick make_friend_class into realizing that the friend
5801                    we're adding is a template, not an ordinary class.  It's
5802                    important that we use make_friend_class since it will
5803                    perform some error-checking and output cross-reference
5804                    information.  */
5805                 ++processing_template_decl;
5806
5807               if (friend_type != error_mark_node)
5808                 make_friend_class (type, friend_type, /*complain=*/false);
5809
5810               if (adjust_processing_template_decl)
5811                 --processing_template_decl;
5812             }
5813           else
5814             {
5815               /* Build new DECL_FRIENDLIST.  */
5816               tree r;
5817
5818               if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5819                 {
5820                   ++processing_template_decl;
5821                   push_deferring_access_checks (dk_no_check);
5822                 }
5823               
5824               r = tsubst_friend_function (t, args);
5825               add_friend (type, r, /*complain=*/false);
5826               if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5827                 {
5828                   pop_deferring_access_checks ();
5829                   --processing_template_decl;
5830                 }
5831             }
5832         }
5833     }
5834
5835   /* Set the file and line number information to whatever is given for
5836      the class itself.  This puts error messages involving generated
5837      implicit functions at a predictable point, and the same point
5838      that would be used for non-template classes.  */
5839   typedecl = TYPE_MAIN_DECL (type);
5840   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (typedecl);
5841
5842   unreverse_member_declarations (type);
5843   finish_struct_1 (type);
5844   TYPE_BEING_DEFINED (type) = 0;
5845
5846   /* Now that the class is complete, instantiate default arguments for
5847      any member functions.  We don't do this earlier because the
5848      default arguments may reference members of the class.  */
5849   if (!PRIMARY_TEMPLATE_P (template))
5850     for (t = TYPE_METHODS (type); t; t = TREE_CHAIN (t))
5851       if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL 
5852           /* Implicitly generated member functions will not have template
5853              information; they are not instantiations, but instead are
5854              created "fresh" for each instantiation.  */
5855           && DECL_TEMPLATE_INFO (t))
5856         tsubst_default_arguments (t);
5857
5858   popclass ();
5859   pop_from_top_level ();
5860   pop_deferring_access_checks ();
5861   pop_tinst_level ();
5862
5863   /* The vtable for a template class can be emitted in any translation
5864      unit in which the class is instantiated.  When there is no key
5865      method, however, finish_struct_1 will already have added TYPE to
5866      the keyed_classes list.  */
5867   if (TYPE_CONTAINS_VPTR_P (type) && CLASSTYPE_KEY_METHOD (type))
5868     keyed_classes = tree_cons (NULL_TREE, type, keyed_classes);
5869
5870   return type;
5871 }
5872
5873 static tree
5874 tsubst_template_arg (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
5875 {
5876   tree r;
5877   
5878   if (!t)
5879     r = t;
5880   else if (TYPE_P (t))
5881     r = tsubst (t, args, complain, in_decl);
5882   else
5883     {
5884       r = tsubst_expr (t, args, complain, in_decl);
5885
5886       if (!uses_template_parms (r))
5887         {
5888           /* Sometimes, one of the args was an expression involving a
5889              template constant parameter, like N - 1.  Now that we've
5890              tsubst'd, we might have something like 2 - 1.  This will
5891              confuse lookup_template_class, so we do constant folding
5892              here.  We have to unset processing_template_decl, to fool
5893              tsubst_copy_and_build() into building an actual tree.  */
5894
5895          /* If the TREE_TYPE of ARG is not NULL_TREE, ARG is already
5896             as simple as it's going to get, and trying to reprocess
5897             the trees will break.  Once tsubst_expr et al DTRT for
5898             non-dependent exprs, this code can go away, as the type
5899             will always be set.  */
5900           if (!TREE_TYPE (r))
5901             {
5902               int saved_processing_template_decl = processing_template_decl; 
5903               processing_template_decl = 0;
5904               r = tsubst_copy_and_build (r, /*args=*/NULL_TREE,
5905                                          tf_error, /*in_decl=*/NULL_TREE,
5906                                          /*function_p=*/false);
5907               processing_template_decl = saved_processing_template_decl; 
5908             }
5909           r = fold (r);
5910         }
5911     }
5912   return r;
5913 }
5914
5915 /* Substitute ARGS into the vector or list of template arguments T.  */
5916
5917 static tree
5918 tsubst_template_args (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
5919 {
5920   int len = TREE_VEC_LENGTH (t);
5921   int need_new = 0, i;
5922   tree *elts = alloca (len * sizeof (tree));
5923   
5924   for (i = 0; i < len; i++)
5925     {
5926       tree orig_arg = TREE_VEC_ELT (t, i);
5927       tree new_arg;
5928
5929       if (TREE_CODE (orig_arg) == TREE_VEC)
5930         new_arg = tsubst_template_args (orig_arg, args, complain, in_decl);
5931       else
5932         new_arg = tsubst_template_arg (orig_arg, args, complain, in_decl);
5933       
5934       if (new_arg == error_mark_node)
5935         return error_mark_node;
5936
5937       elts[i] = new_arg;
5938       if (new_arg != orig_arg)
5939         need_new = 1;
5940     }
5941   
5942   if (!need_new)
5943     return t;
5944
5945   t = make_tree_vec (len);
5946   for (i = 0; i < len; i++)
5947     TREE_VEC_ELT (t, i) = elts[i];
5948   
5949   return t;
5950 }
5951
5952 /* Return the result of substituting ARGS into the template parameters
5953    given by PARMS.  If there are m levels of ARGS and m + n levels of
5954    PARMS, then the result will contain n levels of PARMS.  For
5955    example, if PARMS is `template <class T> template <class U>
5956    template <T*, U, class V>' and ARGS is {{int}, {double}} then the
5957    result will be `template <int*, double, class V>'.  */
5958
5959 static tree
5960 tsubst_template_parms (tree parms, tree args, tsubst_flags_t complain)
5961 {
5962   tree r = NULL_TREE;
5963   tree* new_parms;
5964
5965   for (new_parms = &r;
5966        TMPL_PARMS_DEPTH (parms) > TMPL_ARGS_DEPTH (args);
5967        new_parms = &(TREE_CHAIN (*new_parms)),
5968          parms = TREE_CHAIN (parms))
5969     {
5970       tree new_vec = 
5971         make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (TREE_VALUE (parms)));
5972       int i;
5973       
5974       for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (new_vec); ++i)
5975         {
5976           tree tuple = TREE_VEC_ELT (TREE_VALUE (parms), i);
5977           tree default_value = TREE_PURPOSE (tuple);
5978           tree parm_decl = TREE_VALUE (tuple);
5979
5980           parm_decl = tsubst (parm_decl, args, complain, NULL_TREE);
5981           default_value = tsubst_template_arg (default_value, args,
5982                                                complain, NULL_TREE);
5983           
5984           tuple = build_tree_list (default_value, parm_decl);
5985           TREE_VEC_ELT (new_vec, i) = tuple;
5986         }
5987       
5988       *new_parms = 
5989         tree_cons (size_int (TMPL_PARMS_DEPTH (parms) 
5990                              - TMPL_ARGS_DEPTH (args)),
5991                    new_vec, NULL_TREE);
5992     }
5993
5994   return r;
5995 }
5996
5997 /* Substitute the ARGS into the indicated aggregate (or enumeration)
5998    type T.  If T is not an aggregate or enumeration type, it is
5999    handled as if by tsubst.  IN_DECL is as for tsubst.  If
6000    ENTERING_SCOPE is nonzero, T is the context for a template which
6001    we are presently tsubst'ing.  Return the substituted value.  */
6002
6003 static tree
6004 tsubst_aggr_type (tree t, 
6005                   tree args, 
6006                   tsubst_flags_t complain, 
6007                   tree in_decl, 
6008                   int entering_scope)
6009 {
6010   if (t == NULL_TREE)
6011     return NULL_TREE;
6012
6013   switch (TREE_CODE (t))
6014     {
6015     case RECORD_TYPE:
6016       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (t))
6017         return tsubst (TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (t), args, complain, in_decl);
6018
6019       /* Else fall through.  */
6020     case ENUMERAL_TYPE:
6021     case UNION_TYPE:
6022       if (TYPE_TEMPLATE_INFO (t))
6023         {
6024           tree argvec;
6025           tree context;
6026           tree r;
6027
6028           /* First, determine the context for the type we are looking
6029              up.  */
6030           context = TYPE_CONTEXT (t);
6031           if (context)
6032             context = tsubst_aggr_type (context, args, complain,
6033                                         in_decl, /*entering_scope=*/1);
6034
6035           /* Then, figure out what arguments are appropriate for the
6036              type we are trying to find.  For example, given:
6037
6038                template <class T> struct S;
6039                template <class T, class U> void f(T, U) { S<U> su; }
6040
6041              and supposing that we are instantiating f<int, double>,
6042              then our ARGS will be {int, double}, but, when looking up
6043              S we only want {double}.  */
6044           argvec = tsubst_template_args (TYPE_TI_ARGS (t), args,
6045                                          complain, in_decl);
6046           if (argvec == error_mark_node)
6047             return error_mark_node;
6048
6049           r = lookup_template_class (t, argvec, in_decl, context,
6050                                      entering_scope, complain);
6051
6052           return cp_build_qualified_type_real (r, TYPE_QUALS (t), complain);
6053         }
6054       else 
6055         /* This is not a template type, so there's nothing to do.  */
6056         return t;
6057
6058     default:
6059       return tsubst (t, args, complain, in_decl);
6060     }
6061 }
6062
6063 /* Substitute into the default argument ARG (a default argument for
6064    FN), which has the indicated TYPE.  */
6065
6066 tree
6067 tsubst_default_argument (tree fn, tree type, tree arg)
6068 {
6069   tree saved_class_ptr = NULL_TREE;
6070   tree saved_class_ref = NULL_TREE;
6071
6072   /* This default argument came from a template.  Instantiate the
6073      default argument here, not in tsubst.  In the case of
6074      something like: 
6075      
6076        template <class T>
6077        struct S {
6078          static T t();
6079          void f(T = t());
6080        };
6081      
6082      we must be careful to do name lookup in the scope of S<T>,
6083      rather than in the current class.  */
6084   push_access_scope (fn);
6085   /* The default argument expression should not be considered to be
6086      within the scope of FN.  Since push_access_scope sets
6087      current_function_decl, we must explicitly clear it here.  */
6088   current_function_decl = NULL_TREE;
6089   /* The "this" pointer is not valid in a default argument.  */
6090   if (cfun)
6091     {
6092       saved_class_ptr = current_class_ptr;
6093       cp_function_chain->x_current_class_ptr = NULL_TREE;
6094       saved_class_ref = current_class_ref;
6095       cp_function_chain->x_current_class_ref = NULL_TREE;
6096     }
6097
6098   push_deferring_access_checks(dk_no_deferred);
6099   arg = tsubst_expr (arg, DECL_TI_ARGS (fn),
6100                      tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
6101   pop_deferring_access_checks();
6102
6103   /* Restore the "this" pointer.  */
6104   if (cfun)
6105     {
6106       cp_function_chain->x_current_class_ptr = saved_class_ptr;
6107       cp_function_chain->x_current_class_ref = saved_class_ref;
6108     }
6109
6110   pop_access_scope (fn);
6111
6112   /* Make sure the default argument is reasonable.  */
6113   arg = check_default_argument (type, arg);
6114
6115   return arg;
6116 }
6117
6118 /* Substitute into all the default arguments for FN.  */
6119
6120 static void
6121 tsubst_default_arguments (tree fn)
6122 {
6123   tree arg;
6124   tree tmpl_args;
6125
6126   tmpl_args = DECL_TI_ARGS (fn);
6127
6128   /* If this function is not yet instantiated, we certainly don't need
6129      its default arguments.  */
6130   if (uses_template_parms (tmpl_args))
6131     return;
6132
6133   for (arg = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (fn)); 
6134        arg; 
6135        arg = TREE_CHAIN (arg))
6136     if (TREE_PURPOSE (arg))
6137       TREE_PURPOSE (arg) = tsubst_default_argument (fn, 
6138                                                     TREE_VALUE (arg),
6139                                                     TREE_PURPOSE (arg));
6140 }
6141
6142 /* Substitute the ARGS into the T, which is a _DECL.  TYPE is the
6143    (already computed) substitution of ARGS into TREE_TYPE (T), if
6144    appropriate.  Return the result of the substitution.  Issue error
6145    and warning messages under control of COMPLAIN.  */
6146
6147 static tree
6148 tsubst_decl (tree t, tree args, tree type, tsubst_flags_t complain)
6149 {
6150   location_t saved_loc;
6151   tree r = NULL_TREE;
6152   tree in_decl = t;
6153
6154   /* Set the filename and linenumber to improve error-reporting.  */
6155   saved_loc = input_location;
6156   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (t);
6157
6158   switch (TREE_CODE (t))
6159     {
6160     case TEMPLATE_DECL:
6161       {
6162         /* We can get here when processing a member template function
6163            of a template class.  */
6164         tree decl = DECL_TEMPLATE_RESULT (t);
6165         tree spec;
6166         int is_template_template_parm = DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (t);
6167
6168         if (!is_template_template_parm)
6169           {
6170             /* We might already have an instance of this template.
6171                The ARGS are for the surrounding class type, so the
6172                full args contain the tsubst'd args for the context,
6173                plus the innermost args from the template decl.  */
6174             tree tmpl_args = DECL_CLASS_TEMPLATE_P (t) 
6175               ? CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (t))
6176               : DECL_TI_ARGS (DECL_TEMPLATE_RESULT (t));
6177             tree full_args;
6178             
6179             full_args = tsubst_template_args (tmpl_args, args,
6180                                               complain, in_decl);
6181
6182             /* tsubst_template_args doesn't copy the vector if
6183                nothing changed.  But, *something* should have
6184                changed.  */
6185             gcc_assert (full_args != tmpl_args);
6186
6187             spec = retrieve_specialization (t, full_args,
6188                                             /*class_specializations_p=*/true);
6189             if (spec != NULL_TREE)
6190               {
6191                 r = spec;
6192                 break;
6193               }
6194           }
6195
6196         /* Make a new template decl.  It will be similar to the
6197            original, but will record the current template arguments. 
6198            We also create a new function declaration, which is just
6199            like the old one, but points to this new template, rather
6200            than the old one.  */
6201         r = copy_decl (t);
6202         gcc_assert (DECL_LANG_SPECIFIC (r) != 0);
6203         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6204
6205         if (is_template_template_parm)
6206           {
6207             tree new_decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
6208             DECL_TEMPLATE_RESULT (r) = new_decl;
6209             TREE_TYPE (r) = TREE_TYPE (new_decl);
6210             break;
6211           }
6212
6213         DECL_CONTEXT (r) 
6214           = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args, 
6215                               complain, in_decl, 
6216                               /*entering_scope=*/1); 
6217         DECL_TEMPLATE_INFO (r) = build_tree_list (t, args);
6218
6219         if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
6220           {
6221             tree new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
6222             if (new_type == error_mark_node)
6223               return error_mark_node;
6224
6225             TREE_TYPE (r) = new_type;
6226             CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (new_type) = r;
6227             DECL_TEMPLATE_RESULT (r) = TYPE_MAIN_DECL (new_type);
6228             DECL_TI_ARGS (r) = CLASSTYPE_TI_ARGS (new_type);
6229           }
6230         else
6231           {
6232             tree new_decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
6233             if (new_decl == error_mark_node)
6234               return error_mark_node;
6235
6236             DECL_TEMPLATE_RESULT (r) = new_decl;
6237             DECL_TI_TEMPLATE (new_decl) = r;
6238             TREE_TYPE (r) = TREE_TYPE (new_decl);
6239             DECL_TI_ARGS (r) = DECL_TI_ARGS (new_decl);
6240           }
6241
6242         SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (r);
6243         DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (r) = NULL_TREE;
6244         DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (r) = NULL_TREE;
6245
6246         /* The template parameters for this new template are all the
6247            template parameters for the old template, except the
6248            outermost level of parameters.  */
6249         DECL_TEMPLATE_PARMS (r) 
6250           = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (t), args,
6251                                    complain);
6252
6253         if (PRIMARY_TEMPLATE_P (t))
6254           DECL_PRIMARY_TEMPLATE (r) = r;
6255
6256         if (TREE_CODE (decl) != TYPE_DECL)
6257           /* Record this non-type partial instantiation.  */
6258           register_specialization (r, t, 
6259                                    DECL_TI_ARGS (DECL_TEMPLATE_RESULT (r)));
6260       }
6261       break;
6262
6263     case FUNCTION_DECL:
6264       {
6265         tree ctx;
6266         tree argvec = NULL_TREE;
6267         tree *friends;
6268         tree gen_tmpl;
6269         int member;
6270         int args_depth;
6271         int parms_depth;
6272
6273         /* Nobody should be tsubst'ing into non-template functions.  */
6274         gcc_assert (DECL_TEMPLATE_INFO (t) != NULL_TREE);
6275
6276         if (TREE_CODE (DECL_TI_TEMPLATE (t)) == TEMPLATE_DECL)
6277           {
6278             tree spec;
6279             bool dependent_p;
6280
6281             /* If T is not dependent, just return it.  We have to
6282                increment PROCESSING_TEMPLATE_DECL because
6283                value_dependent_expression_p assumes that nothing is
6284                dependent when PROCESSING_TEMPLATE_DECL is zero.  */
6285             ++processing_template_decl;
6286             dependent_p = value_dependent_expression_p (t);
6287             --processing_template_decl;
6288             if (!dependent_p)
6289               return t;
6290
6291             /* Calculate the most general template of which R is a
6292                specialization, and the complete set of arguments used to
6293                specialize R.  */
6294             gen_tmpl = most_general_template (DECL_TI_TEMPLATE (t));
6295             argvec = tsubst_template_args (DECL_TI_ARGS 
6296                                            (DECL_TEMPLATE_RESULT (gen_tmpl)),
6297                                            args, complain, in_decl); 
6298
6299             /* Check to see if we already have this specialization.  */
6300             spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, argvec,
6301                                             /*class_specializations_p=*/false);
6302
6303             if (spec)
6304               {
6305                 r = spec;
6306                 break;
6307               }
6308
6309             /* We can see more levels of arguments than parameters if
6310                there was a specialization of a member template, like
6311                this:
6312
6313                  template <class T> struct S { template <class U> void f(); }
6314                  template <> template <class U> void S<int>::f(U); 
6315
6316                Here, we'll be substituting into the specialization,
6317                because that's where we can find the code we actually
6318                want to generate, but we'll have enough arguments for
6319                the most general template.              
6320
6321                We also deal with the peculiar case:
6322
6323                  template <class T> struct S { 
6324                    template <class U> friend void f();
6325                  };
6326                  template <class U> void f() {}
6327                  template S<int>;
6328                  template void f<double>();
6329
6330                Here, the ARGS for the instantiation of will be {int,
6331                double}.  But, we only need as many ARGS as there are
6332                levels of template parameters in CODE_PATTERN.  We are
6333                careful not to get fooled into reducing the ARGS in
6334                situations like:
6335
6336                  template <class T> struct S { template <class U> void f(U); }
6337                  template <class T> template <> void S<T>::f(int) {}
6338
6339                which we can spot because the pattern will be a
6340                specialization in this case.  */
6341             args_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (args);
6342             parms_depth = 
6343               TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (DECL_TI_TEMPLATE (t))); 
6344             if (args_depth > parms_depth
6345                 && !DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (t))
6346               args = get_innermost_template_args (args, parms_depth);
6347           }
6348         else
6349           {
6350             /* This special case arises when we have something like this:
6351
6352                  template <class T> struct S { 
6353                    friend void f<int>(int, double); 
6354                  };
6355
6356                Here, the DECL_TI_TEMPLATE for the friend declaration
6357                will be an IDENTIFIER_NODE.  We are being called from
6358                tsubst_friend_function, and we want only to create a
6359                new decl (R) with appropriate types so that we can call
6360                determine_specialization.  */
6361             gen_tmpl = NULL_TREE;
6362           }
6363
6364         if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
6365           {
6366             if (DECL_NAME (t) == constructor_name (DECL_CONTEXT (t)))
6367               member = 2;
6368             else
6369               member = 1;
6370             ctx = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args, 
6371                                     complain, t, /*entering_scope=*/1);
6372           }
6373         else
6374           {
6375             member = 0;
6376             ctx = DECL_CONTEXT (t);
6377           }
6378         type = tsubst (type, args, complain, in_decl);
6379         if (type == error_mark_node)
6380           return error_mark_node;
6381
6382         /* We do NOT check for matching decls pushed separately at this
6383            point, as they may not represent instantiations of this
6384            template, and in any case are considered separate under the
6385            discrete model.  */
6386         r = copy_decl (t);
6387         DECL_USE_TEMPLATE (r) = 0;
6388         TREE_TYPE (r) = type;
6389         /* Clear out the mangled name and RTL for the instantiation.  */
6390         SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (r, NULL_TREE);
6391         SET_DECL_RTL (r, NULL_RTX);
6392         DECL_INITIAL (r) = NULL_TREE;
6393         DECL_CONTEXT (r) = ctx;
6394
6395         if (member && DECL_CONV_FN_P (r)) 
6396           /* Type-conversion operator.  Reconstruct the name, in
6397              case it's the name of one of the template's parameters.  */
6398           DECL_NAME (r) = mangle_conv_op_name_for_type (TREE_TYPE (type));
6399
6400         DECL_ARGUMENTS (r) = tsubst (DECL_ARGUMENTS (t), args,
6401                                      complain, t);
6402         DECL_RESULT (r) = NULL_TREE;
6403
6404         TREE_STATIC (r) = 0;
6405         TREE_PUBLIC (r) = TREE_PUBLIC (t);
6406         DECL_EXTERNAL (r) = 1;
6407         /* If this is an instantiation of a function with internal
6408            linkage, we already know what object file linkage will be
6409            assigned to the instantiation.  */
6410         DECL_INTERFACE_KNOWN (r) = !TREE_PUBLIC (r);
6411         DECL_DEFER_OUTPUT (r) = 0;
6412         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6413         DECL_PENDING_INLINE_INFO (r) = 0;
6414         DECL_PENDING_INLINE_P (r) = 0;
6415         DECL_SAVED_TREE (r) = NULL_TREE;
6416         TREE_USED (r) = 0;
6417         if (DECL_CLONED_FUNCTION (r))
6418           {
6419             DECL_CLONED_FUNCTION (r) = tsubst (DECL_CLONED_FUNCTION (t),
6420                                                args, complain, t);
6421             TREE_CHAIN (r) = TREE_CHAIN (DECL_CLONED_FUNCTION (r));
6422             TREE_CHAIN (DECL_CLONED_FUNCTION (r)) = r;
6423           }
6424
6425         /* Set up the DECL_TEMPLATE_INFO for R.  There's no need to do
6426            this in the special friend case mentioned above where
6427            GEN_TMPL is NULL.  */
6428         if (gen_tmpl)
6429           {
6430             DECL_TEMPLATE_INFO (r) 
6431               = tree_cons (gen_tmpl, argvec, NULL_TREE);
6432             SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (r);
6433             register_specialization (r, gen_tmpl, argvec);
6434
6435             /* We're not supposed to instantiate default arguments
6436                until they are called, for a template.  But, for a
6437                declaration like:
6438
6439                  template <class T> void f () 
6440                  { extern void g(int i = T()); }
6441                  
6442                we should do the substitution when the template is
6443                instantiated.  We handle the member function case in
6444                instantiate_class_template since the default arguments
6445                might refer to other members of the class.  */
6446             if (!member
6447                 && !PRIMARY_TEMPLATE_P (gen_tmpl)
6448                 && !uses_template_parms (argvec))
6449               tsubst_default_arguments (r);
6450           }
6451
6452         /* Copy the list of befriending classes.  */
6453         for (friends = &DECL_BEFRIENDING_CLASSES (r);
6454              *friends;
6455              friends = &TREE_CHAIN (*friends)) 
6456           {
6457             *friends = copy_node (*friends);
6458             TREE_VALUE (*friends) = tsubst (TREE_VALUE (*friends),
6459                                             args, complain,
6460                                             in_decl);
6461           }
6462
6463         if (DECL_CONSTRUCTOR_P (r) || DECL_DESTRUCTOR_P (r))
6464           {
6465             maybe_retrofit_in_chrg (r);
6466             if (DECL_CONSTRUCTOR_P (r))
6467               grok_ctor_properties (ctx, r);
6468             /* If this is an instantiation of a member template, clone it.
6469                If it isn't, that'll be handled by
6470                clone_constructors_and_destructors.  */
6471             if (PRIMARY_TEMPLATE_P (gen_tmpl))
6472               clone_function_decl (r, /*update_method_vec_p=*/0);
6473           }
6474         else if (IDENTIFIER_OPNAME_P (DECL_NAME (r)))
6475           grok_op_properties (r, DECL_FRIEND_P (r),
6476                               (complain & tf_error) != 0);
6477
6478         if (DECL_FRIEND_P (t) && DECL_FRIEND_CONTEXT (t))
6479           SET_DECL_FRIEND_CONTEXT (r,
6480                                    tsubst (DECL_FRIEND_CONTEXT (t),
6481                                             args, complain, in_decl));
6482       }
6483       break;
6484
6485     case PARM_DECL:
6486       {
6487         r = copy_node (t);
6488         if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (t))
6489           SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (r);
6490
6491         TREE_TYPE (r) = type;
6492         c_apply_type_quals_to_decl (cp_type_quals (type), r);
6493
6494         if (DECL_INITIAL (r))
6495           {
6496             if (TREE_CODE (DECL_INITIAL (r)) != TEMPLATE_PARM_INDEX)
6497               DECL_INITIAL (r) = TREE_TYPE (r);
6498             else
6499               DECL_INITIAL (r) = tsubst (DECL_INITIAL (r), args,
6500                                          complain, in_decl);
6501           }
6502
6503         DECL_CONTEXT (r) = NULL_TREE;
6504
6505         if (!DECL_TEMPLATE_PARM_P (r))
6506           DECL_ARG_TYPE (r) = type_passed_as (type);
6507         if (TREE_CHAIN (t))
6508           TREE_CHAIN (r) = tsubst (TREE_CHAIN (t), args,
6509                                    complain, TREE_CHAIN (t));
6510       }
6511       break;
6512
6513     case FIELD_DECL:
6514       {
6515         r = copy_decl (t);
6516         TREE_TYPE (r) = type;
6517         c_apply_type_quals_to_decl (cp_type_quals (type), r);
6518
6519         /* We don't have to set DECL_CONTEXT here; it is set by
6520            finish_member_declaration.  */
6521         DECL_INITIAL (r) = tsubst_expr (DECL_INITIAL (t), args,
6522                                         complain, in_decl);
6523         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6524         if (VOID_TYPE_P (type)) 
6525           cp_error_at ("instantiation of %qD as type %qT", r, type);
6526       }
6527       break;
6528
6529     case USING_DECL:
6530       {
6531         r = copy_node (t);
6532         /* It is not a dependent using decl any more.  */
6533         TREE_TYPE (r) = void_type_node;
6534         DECL_INITIAL (r)
6535           = tsubst_copy (DECL_INITIAL (t), args, complain, in_decl);
6536         DECL_NAME (r)
6537           = tsubst_copy (DECL_NAME (t), args, complain, in_decl);
6538         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6539       }
6540       break;
6541
6542     case TYPE_DECL:
6543       if (TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
6544           || t == TYPE_MAIN_DECL (TREE_TYPE (t)))
6545         {
6546           /* If this is the canonical decl, we don't have to mess with
6547              instantiations, and often we can't (for typename, template
6548              type parms and such).  Note that TYPE_NAME is not correct for
6549              the above test if we've copied the type for a typedef.  */
6550           r = TYPE_NAME (type);
6551           break;
6552         }
6553
6554       /* Fall through.  */
6555
6556     case VAR_DECL:
6557       {
6558         tree argvec = NULL_TREE;
6559         tree gen_tmpl = NULL_TREE;
6560         tree spec;
6561         tree tmpl = NULL_TREE;
6562         tree ctx;
6563         int local_p;
6564
6565         /* Assume this is a non-local variable.  */
6566         local_p = 0;
6567
6568         if (TYPE_P (CP_DECL_CONTEXT (t)))
6569           ctx = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args, 
6570                                   complain,
6571                                   in_decl, /*entering_scope=*/1);
6572         else if (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (t))
6573           ctx = DECL_CONTEXT (t);
6574         else
6575           {
6576             /* Subsequent calls to pushdecl will fill this in.  */
6577             ctx = NULL_TREE;
6578             local_p = 1;
6579           }
6580
6581         /* Check to see if we already have this specialization.  */
6582         if (!local_p)
6583           {
6584             tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (t);
6585             gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
6586             argvec = tsubst (DECL_TI_ARGS (t), args, complain, in_decl);
6587             spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, argvec,
6588                                             /*class_specializations_p=*/false);
6589           }
6590         else
6591           spec = retrieve_local_specialization (t);
6592
6593         if (spec)
6594           {
6595             r = spec;
6596             break;
6597           }
6598
6599         r = copy_decl (t);
6600         if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL)
6601           {
6602             type = complete_type (type);
6603             DECL_INITIALIZED_BY_CONSTANT_EXPRESSION_P (r)
6604               = DECL_INITIALIZED_BY_CONSTANT_EXPRESSION_P (t);
6605             type = check_var_type (DECL_NAME (r), type);
6606           }
6607         else if (DECL_SELF_REFERENCE_P (t))
6608           SET_DECL_SELF_REFERENCE_P (r);
6609         TREE_TYPE (r) = type;
6610         c_apply_type_quals_to_decl (cp_type_quals (type), r);
6611         DECL_CONTEXT (r) = ctx;
6612         /* Clear out the mangled name and RTL for the instantiation.  */
6613         SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (r, NULL_TREE);
6614         SET_DECL_RTL (r, NULL_RTX);
6615
6616         /* Don't try to expand the initializer until someone tries to use
6617            this variable; otherwise we run into circular dependencies.  */
6618         DECL_INITIAL (r) = NULL_TREE;
6619         SET_DECL_RTL (r, NULL_RTX);
6620         DECL_SIZE (r) = DECL_SIZE_UNIT (r) = 0;
6621
6622         /* Even if the original location is out of scope, the newly
6623            substituted one is not.  */
6624         if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL)
6625           {
6626             DECL_DEAD_FOR_LOCAL (r) = 0;
6627             DECL_INITIALIZED_P (r) = 0;
6628           }
6629
6630         if (!local_p)
6631           {
6632             /* A static data member declaration is always marked
6633                external when it is declared in-class, even if an
6634                initializer is present.  We mimic the non-template
6635                processing here.  */
6636             DECL_EXTERNAL (r) = 1;
6637
6638             register_specialization (r, gen_tmpl, argvec);
6639             DECL_TEMPLATE_INFO (r) = tree_cons (tmpl, argvec, NULL_TREE);
6640             SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (r);
6641           }
6642         else
6643           register_local_specialization (r, t);
6644
6645         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6646         layout_decl (r, 0);
6647       }
6648       break;
6649
6650     default:
6651       gcc_unreachable ();
6652     } 
6653
6654   /* Restore the file and line information.  */
6655   input_location = saved_loc;
6656
6657   return r;
6658 }
6659
6660 /* Substitute into the ARG_TYPES of a function type.  */
6661
6662 static tree
6663 tsubst_arg_types (tree arg_types, 
6664                   tree args, 
6665                   tsubst_flags_t complain, 
6666                   tree in_decl)
6667 {
6668   tree remaining_arg_types;
6669   tree type;
6670
6671   if (!arg_types || arg_types == void_list_node)
6672     return arg_types;
6673   
6674   remaining_arg_types = tsubst_arg_types (TREE_CHAIN (arg_types),
6675                                           args, complain, in_decl);
6676   if (remaining_arg_types == error_mark_node)
6677     return error_mark_node;
6678
6679   type = tsubst (TREE_VALUE (arg_types), args, complain, in_decl);
6680   if (type == error_mark_node)
6681     return error_mark_node;
6682   if (VOID_TYPE_P (type))
6683     {
6684       if (complain & tf_error)
6685         {
6686           error ("invalid parameter type %qT", type);
6687           if (in_decl)
6688             cp_error_at ("in declaration %qD", in_decl);
6689         }
6690       return error_mark_node;
6691     }
6692
6693   /* Do array-to-pointer, function-to-pointer conversion, and ignore
6694      top-level qualifiers as required.  */
6695   type = TYPE_MAIN_VARIANT (type_decays_to (type));
6696
6697   /* Note that we do not substitute into default arguments here.  The
6698      standard mandates that they be instantiated only when needed,
6699      which is done in build_over_call.  */
6700   return hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (arg_types), type,
6701                          remaining_arg_types);
6702                          
6703 }
6704
6705 /* Substitute into a FUNCTION_TYPE or METHOD_TYPE.  This routine does
6706    *not* handle the exception-specification for FNTYPE, because the
6707    initial substitution of explicitly provided template parameters
6708    during argument deduction forbids substitution into the
6709    exception-specification:
6710
6711      [temp.deduct]
6712
6713      All references in the function type of the function template to  the
6714      corresponding template parameters are replaced by the specified tem-
6715      plate argument values.  If a substitution in a template parameter or
6716      in  the function type of the function template results in an invalid
6717      type, type deduction fails.  [Note: The equivalent  substitution  in
6718      exception specifications is done only when the function is instanti-
6719      ated, at which point a program is  ill-formed  if  the  substitution
6720      results in an invalid type.]  */
6721
6722 static tree
6723 tsubst_function_type (tree t, 
6724                       tree args, 
6725                       tsubst_flags_t complain, 
6726                       tree in_decl)
6727 {
6728   tree return_type;
6729   tree arg_types;
6730   tree fntype;
6731
6732   /* The TYPE_CONTEXT is not used for function/method types.  */
6733   gcc_assert (TYPE_CONTEXT (t) == NULL_TREE);
6734
6735   /* Substitute the return type.  */
6736   return_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
6737   if (return_type == error_mark_node)
6738     return error_mark_node;
6739
6740   /* Substitute the argument types.  */
6741   arg_types = tsubst_arg_types (TYPE_ARG_TYPES (t), args,
6742                                 complain, in_decl); 
6743   if (arg_types == error_mark_node)
6744     return error_mark_node;
6745   
6746   /* Construct a new type node and return it.  */
6747   if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_TYPE)
6748     fntype = build_function_type (return_type, arg_types);
6749   else
6750     {
6751       tree r = TREE_TYPE (TREE_VALUE (arg_types));
6752       if (! IS_AGGR_TYPE (r))
6753         {
6754           /* [temp.deduct]
6755              
6756              Type deduction may fail for any of the following
6757              reasons:
6758              
6759              -- Attempting to create "pointer to member of T" when T
6760              is not a class type.  */
6761           if (complain & tf_error)
6762             error ("creating pointer to member function of non-class type %qT",
6763                       r);
6764           return error_mark_node;
6765         }
6766       
6767       fntype = build_method_type_directly (r, return_type, 
6768                                            TREE_CHAIN (arg_types));
6769     }
6770   fntype = cp_build_qualified_type_real (fntype, TYPE_QUALS (t), complain);
6771   fntype = cp_build_type_attribute_variant (fntype, TYPE_ATTRIBUTES (t));
6772   
6773   return fntype;  
6774 }
6775
6776 /* FNTYPE is a FUNCTION_TYPE or METHOD_TYPE.  Substitute the template
6777    ARGS into that specification, and return the substituted
6778    specification.  If there is no specification, return NULL_TREE.  */
6779
6780 static tree
6781 tsubst_exception_specification (tree fntype, 
6782                                 tree args, 
6783                                 tsubst_flags_t complain,
6784                                 tree in_decl)
6785 {
6786   tree specs;
6787   tree new_specs;
6788
6789   specs = TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (fntype);
6790   new_specs = NULL_TREE;
6791   if (specs)
6792     {
6793       if (! TREE_VALUE (specs))
6794         new_specs = specs;
6795       else
6796         while (specs)
6797           {
6798             tree spec;
6799             spec = tsubst (TREE_VALUE (specs), args, complain, in_decl);
6800             if (spec == error_mark_node)
6801               return spec;
6802             new_specs = add_exception_specifier (new_specs, spec, complain);
6803             specs = TREE_CHAIN (specs);
6804           }
6805     }
6806   return new_specs;
6807 }
6808
6809 /* Substitute into the PARMS of a call-declarator.  */
6810
6811 static tree
6812 tsubst_call_declarator_parms (tree parms, 
6813                               tree args, 
6814                               tsubst_flags_t complain, 
6815                               tree in_decl)
6816 {
6817   tree new_parms;
6818   tree type;
6819   tree defarg;
6820
6821   if (!parms || parms == void_list_node)
6822     return parms;
6823   
6824   new_parms = tsubst_call_declarator_parms (TREE_CHAIN (parms),
6825                                             args, complain, in_decl);
6826
6827   /* Figure out the type of this parameter.  */
6828   type = tsubst (TREE_VALUE (parms), args, complain, in_decl);
6829   
6830   /* Figure out the default argument as well.  Note that we use
6831      tsubst_expr since the default argument is really an expression.  */
6832   defarg = tsubst_expr (TREE_PURPOSE (parms), args, complain, in_decl);
6833
6834   /* Chain this parameter on to the front of those we have already
6835      processed.  We don't use hash_tree_cons because that function
6836      doesn't check TREE_PARMLIST.  */
6837   new_parms = tree_cons (defarg, type, new_parms);
6838
6839   return new_parms;
6840 }
6841
6842 /* Take the tree structure T and replace template parameters used
6843    therein with the argument vector ARGS.  IN_DECL is an associated
6844    decl for diagnostics.  If an error occurs, returns ERROR_MARK_NODE.
6845    Issue error and warning messages under control of COMPLAIN.  Note
6846    that we must be relatively non-tolerant of extensions here, in
6847    order to preserve conformance; if we allow substitutions that
6848    should not be allowed, we may allow argument deductions that should
6849    not succeed, and therefore report ambiguous overload situations
6850    where there are none.  In theory, we could allow the substitution,
6851    but indicate that it should have failed, and allow our caller to
6852    make sure that the right thing happens, but we don't try to do this
6853    yet.
6854
6855    This function is used for dealing with types, decls and the like;
6856    for expressions, use tsubst_expr or tsubst_copy.  */
6857
6858 static tree
6859 tsubst (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
6860 {
6861   tree type, r;
6862
6863   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node
6864       || t == integer_type_node
6865       || t == void_type_node
6866       || t == char_type_node
6867       || t == unknown_type_node
6868       || TREE_CODE (t) == NAMESPACE_DECL)
6869     return t;
6870
6871   if (TREE_CODE (t) == IDENTIFIER_NODE)
6872     type = IDENTIFIER_TYPE_VALUE (t);
6873   else
6874     type = TREE_TYPE (t);
6875
6876   gcc_assert (type != unknown_type_node);
6877
6878   if (type && TREE_CODE (t) != FUNCTION_DECL
6879       && TREE_CODE (t) != TYPENAME_TYPE
6880       && TREE_CODE (t) != TEMPLATE_DECL
6881       && TREE_CODE (t) != IDENTIFIER_NODE
6882       && TREE_CODE (t) != FUNCTION_TYPE
6883       && TREE_CODE (t) != METHOD_TYPE)
6884     type = tsubst (type, args, complain, in_decl);
6885   if (type == error_mark_node)
6886     return error_mark_node;
6887
6888   if (DECL_P (t))
6889     return tsubst_decl (t, args, type, complain);
6890
6891   switch (TREE_CODE (t))
6892     {
6893     case RECORD_TYPE:
6894     case UNION_TYPE:
6895     case ENUMERAL_TYPE:
6896       return tsubst_aggr_type (t, args, complain, in_decl,
6897                                /*entering_scope=*/0);
6898
6899     case ERROR_MARK:
6900     case IDENTIFIER_NODE:
6901     case VOID_TYPE:
6902     case REAL_TYPE:
6903     case COMPLEX_TYPE:
6904     case VECTOR_TYPE:
6905     case BOOLEAN_TYPE:
6906     case INTEGER_CST:
6907     case REAL_CST:
6908     case STRING_CST:
6909       return t;
6910
6911     case INTEGER_TYPE:
6912       if (t == integer_type_node)
6913         return t;
6914
6915       if (TREE_CODE (TYPE_MIN_VALUE (t)) == INTEGER_CST
6916           && TREE_CODE (TYPE_MAX_VALUE (t)) == INTEGER_CST)
6917         return t;
6918
6919       {
6920         tree max, omax = TREE_OPERAND (TYPE_MAX_VALUE (t), 0);
6921
6922         /* The array dimension behaves like a non-type template arg,
6923            in that we want to fold it as much as possible.  */
6924         max = tsubst_template_arg (omax, args, complain, in_decl);
6925         if (!processing_template_decl)
6926           max = decl_constant_value (max);
6927
6928         if (integer_zerop (omax))
6929           {
6930             /* Still allow an explicit array of size zero.  */
6931             if (pedantic)
6932               pedwarn ("creating array with size zero");
6933           }
6934         else if (integer_zerop (max) 
6935                  || (TREE_CODE (max) == INTEGER_CST 
6936                      && INT_CST_LT (max, integer_zero_node)))
6937           {
6938             /* [temp.deduct]
6939
6940                Type deduction may fail for any of the following
6941                reasons:  
6942
6943                  Attempting to create an array with a size that is
6944                  zero or negative.  */
6945             if (complain & tf_error)
6946               error ("creating array with size zero (%qE)", max);
6947
6948             return error_mark_node;
6949           }
6950
6951         return compute_array_index_type (NULL_TREE, max);
6952       }
6953
6954     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
6955     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
6956     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
6957     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
6958       {
6959         int idx;
6960         int level;
6961         int levels;
6962         tree arg = NULL_TREE;
6963
6964         r = NULL_TREE;
6965
6966         gcc_assert (TREE_VEC_LENGTH (args) > 0);
6967         if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_TYPE_PARM
6968             || TREE_CODE (t) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
6969             || TREE_CODE (t) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
6970           {
6971             idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (t);
6972             level = TEMPLATE_TYPE_LEVEL (t);
6973           }
6974         else
6975           {
6976             idx = TEMPLATE_PARM_IDX (t);
6977             level = TEMPLATE_PARM_LEVEL (t);
6978           }
6979
6980         levels = TMPL_ARGS_DEPTH (args);
6981         if (level <= levels)
6982           arg = TMPL_ARG (args, level, idx);
6983
6984         if (arg == error_mark_node)
6985           return error_mark_node;
6986         else if (arg != NULL_TREE)
6987           {
6988             if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
6989               {
6990                 gcc_assert (TYPE_P (arg));
6991                 return cp_build_qualified_type_real
6992                   (arg, cp_type_quals (arg) | cp_type_quals (t),
6993                    complain | tf_ignore_bad_quals);
6994               }
6995             else if (TREE_CODE (t) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
6996               {
6997                 /* We are processing a type constructed from a
6998                    template template parameter.  */
6999                 tree argvec = tsubst (TYPE_TI_ARGS (t),
7000                                       args, complain, in_decl);
7001                 if (argvec == error_mark_node)
7002                   return error_mark_node;
7003                         
7004                 /* We can get a TEMPLATE_TEMPLATE_PARM here when we
7005                    are resolving nested-types in the signature of a
7006                    member function templates.  Otherwise ARG is a
7007                    TEMPLATE_DECL and is the real template to be
7008                    instantiated.  */
7009                 if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
7010                   arg = TYPE_NAME (arg);
7011                 
7012                 r = lookup_template_class (arg, 
7013                                            argvec, in_decl, 
7014                                            DECL_CONTEXT (arg),
7015                                             /*entering_scope=*/0,
7016                                            complain);
7017                 return cp_build_qualified_type_real
7018                   (r, TYPE_QUALS (t), complain);
7019               }
7020             else
7021               /* TEMPLATE_TEMPLATE_PARM or TEMPLATE_PARM_INDEX.  */
7022               return arg;
7023           }
7024
7025         if (level == 1)
7026           /* This can happen during the attempted tsubst'ing in
7027              unify.  This means that we don't yet have any information
7028              about the template parameter in question.  */
7029           return t;
7030
7031         /* If we get here, we must have been looking at a parm for a
7032            more deeply nested template.  Make a new version of this
7033            template parameter, but with a lower level.  */
7034         switch (TREE_CODE (t))
7035           {
7036           case TEMPLATE_TYPE_PARM:
7037           case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
7038           case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
7039             if (cp_type_quals (t))
7040               {
7041                 r = tsubst (TYPE_MAIN_VARIANT (t), args, complain, in_decl);
7042                 r = cp_build_qualified_type_real
7043                   (r, cp_type_quals (t),
7044                    complain | (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_TYPE_PARM
7045                                ? tf_ignore_bad_quals : 0));
7046               }
7047             else
7048               {
7049                 r = copy_type (t);
7050                 TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (r)
7051                   = reduce_template_parm_level (TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (t),
7052                                                 r, levels);
7053                 TYPE_STUB_DECL (r) = TYPE_NAME (r) = TEMPLATE_TYPE_DECL (r);
7054                 TYPE_MAIN_VARIANT (r) = r;
7055                 TYPE_POINTER_TO (r) = NULL_TREE;
7056                 TYPE_REFERENCE_TO (r) = NULL_TREE;
7057
7058                 if (TREE_CODE (t) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
7059                   {
7060                     tree argvec = tsubst (TYPE_TI_ARGS (t), args,
7061                                           complain, in_decl); 
7062                     if (argvec == error_mark_node)
7063                       return error_mark_node;
7064
7065                     TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_TEMPLATE_INFO (r)
7066                       = tree_cons (TYPE_TI_TEMPLATE (t), argvec, NULL_TREE);
7067                   }
7068               }
7069             break;
7070
7071           case TEMPLATE_PARM_INDEX:
7072             r = reduce_template_parm_level (t, type, levels);
7073             break;
7074            
7075           default:
7076             gcc_unreachable ();
7077           }
7078
7079         return r;
7080       }
7081
7082     case TREE_LIST:
7083       {
7084         tree purpose, value, chain;
7085
7086         if (t == void_list_node)
7087           return t;
7088
7089         purpose = TREE_PURPOSE (t);
7090         if (purpose)
7091           {
7092             purpose = tsubst (purpose, args, complain, in_decl);
7093             if (purpose == error_mark_node)
7094               return error_mark_node;
7095           }
7096         value = TREE_VALUE (t);
7097         if (value)
7098           {
7099             value = tsubst (value, args, complain, in_decl);
7100             if (value == error_mark_node)
7101               return error_mark_node;
7102           }
7103         chain = TREE_CHAIN (t);
7104         if (chain && chain != void_type_node)
7105           {
7106             chain = tsubst (chain, args, complain, in_decl);
7107             if (chain == error_mark_node)
7108               return error_mark_node;
7109           }
7110         if (purpose == TREE_PURPOSE (t)
7111             && value == TREE_VALUE (t)
7112             && chain == TREE_CHAIN (t))
7113           return t;
7114         return hash_tree_cons (purpose, value, chain);
7115       }
7116       
7117     case TREE_BINFO:
7118       /* We should never be tsubsting a binfo.  */
7119       gcc_unreachable ();
7120
7121     case TREE_VEC:
7122       /* A vector of template arguments.  */
7123       gcc_assert (!type);
7124       return tsubst_template_args (t, args, complain, in_decl);
7125
7126     case POINTER_TYPE:
7127     case REFERENCE_TYPE:
7128       {
7129         enum tree_code code;
7130
7131         if (type == TREE_TYPE (t) && TREE_CODE (type) != METHOD_TYPE)
7132           return t;
7133
7134         code = TREE_CODE (t);
7135
7136
7137         /* [temp.deduct]
7138            
7139            Type deduction may fail for any of the following
7140            reasons:  
7141
7142            -- Attempting to create a pointer to reference type.
7143            -- Attempting to create a reference to a reference type or
7144               a reference to void.  */
7145         if (TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE
7146             || (code == REFERENCE_TYPE && TREE_CODE (type) == VOID_TYPE))
7147           {
7148             static location_t last_loc;
7149
7150             /* We keep track of the last time we issued this error
7151                message to avoid spewing a ton of messages during a
7152                single bad template instantiation.  */
7153             if (complain & tf_error
7154 #ifdef USE_MAPPED_LOCATION
7155                 && last_loc != input_location
7156 #else
7157                 && (last_loc.line != input_line
7158                     || last_loc.file != input_filename)
7159 #endif
7160                   )
7161               {
7162                 if (TREE_CODE (type) == VOID_TYPE)
7163                   error ("forming reference to void");
7164                 else
7165                   error ("forming %s to reference type %qT",
7166                          (code == POINTER_TYPE) ? "pointer" : "reference",
7167                          type);
7168                 last_loc = input_location;
7169               }
7170
7171             return error_mark_node;
7172           }
7173         else if (code == POINTER_TYPE)
7174           {
7175             r = build_pointer_type (type);
7176             if (TREE_CODE (type) == METHOD_TYPE)
7177               r = build_ptrmemfunc_type (r);
7178           }
7179         else
7180           r = build_reference_type (type);
7181         r = cp_build_qualified_type_real (r, TYPE_QUALS (t), complain);
7182
7183         if (r != error_mark_node)
7184           /* Will this ever be needed for TYPE_..._TO values?  */
7185           layout_type (r);
7186         
7187         return r;
7188       }
7189     case OFFSET_TYPE:
7190       {
7191         r = tsubst (TYPE_OFFSET_BASETYPE (t), args, complain, in_decl);
7192         if (r == error_mark_node || !IS_AGGR_TYPE (r))
7193           {
7194             /* [temp.deduct]
7195
7196                Type deduction may fail for any of the following
7197                reasons:
7198                
7199                -- Attempting to create "pointer to member of T" when T
7200                   is not a class type.  */
7201             if (complain & tf_error)
7202               error ("creating pointer to member of non-class type %qT", r);
7203             return error_mark_node;
7204           }
7205         if (TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
7206           {
7207             if (complain & tf_error)
7208               error ("creating pointer to member reference type %qT", type);
7209             
7210             return error_mark_node;
7211           }
7212         gcc_assert (TREE_CODE (type) != METHOD_TYPE);
7213         if (TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE)
7214           {
7215             /* This is really a method type. The cv qualifiers of the
7216                this pointer should _not_ be determined by the cv
7217                qualifiers of the class type.  They should be held
7218                somewhere in the FUNCTION_TYPE, but we don't do that at
7219                the moment.  Consider
7220                   typedef void (Func) () const;
7221
7222                   template <typename T1> void Foo (Func T1::*);
7223
7224                 */
7225             tree method_type;
7226
7227             method_type = build_method_type_directly (TYPE_MAIN_VARIANT (r),
7228                                                       TREE_TYPE (type),
7229                                                       TYPE_ARG_TYPES (type));
7230             return build_ptrmemfunc_type (build_pointer_type (method_type));
7231           }
7232         else
7233           return cp_build_qualified_type_real (build_ptrmem_type (r, type),
7234                                                TYPE_QUALS (t),
7235                                                complain);
7236       }
7237     case FUNCTION_TYPE:
7238     case METHOD_TYPE:
7239       {
7240         tree fntype;
7241         tree specs;
7242         fntype = tsubst_function_type (t, args, complain, in_decl);
7243         if (fntype == error_mark_node)
7244           return error_mark_node;
7245
7246         /* Substitute the exception specification.  */
7247         specs = tsubst_exception_specification (t, args, complain, 
7248                                                 in_decl);
7249         if (specs)
7250           fntype = build_exception_variant (fntype, specs);
7251         return fntype;
7252       }
7253     case ARRAY_TYPE:
7254       {
7255         tree domain = tsubst (TYPE_DOMAIN (t), args, complain, in_decl);
7256         if (domain == error_mark_node)
7257           return error_mark_node;
7258
7259         /* As an optimization, we avoid regenerating the array type if
7260            it will obviously be the same as T.  */
7261         if (type == TREE_TYPE (t) && domain == TYPE_DOMAIN (t))
7262           return t;
7263
7264         /* These checks should match the ones in grokdeclarator.  
7265
7266            [temp.deduct] 
7267         
7268            The deduction may fail for any of the following reasons: 
7269
7270            -- Attempting to create an array with an element type that
7271               is void, a function type, or a reference type, or [DR337] 
7272               an abstract class type.  */
7273         if (TREE_CODE (type) == VOID_TYPE 
7274             || TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE
7275             || TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
7276           {
7277             if (complain & tf_error)
7278               error ("creating array of %qT", type);
7279             return error_mark_node;
7280           }
7281         if (CLASS_TYPE_P (type) && CLASSTYPE_PURE_VIRTUALS (type))
7282           {
7283             if (complain & tf_error)
7284               error ("creating array of %qT, which is an abstract class type", 
7285                      type);
7286             return error_mark_node;         
7287           }
7288
7289         r = build_cplus_array_type (type, domain);
7290         return r;
7291       }
7292
7293     case PLUS_EXPR:
7294     case MINUS_EXPR:
7295       {
7296         tree e1 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
7297         tree e2 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl);
7298
7299         if (e1 == error_mark_node || e2 == error_mark_node)
7300           return error_mark_node;
7301
7302         return fold (build2 (TREE_CODE (t), TREE_TYPE (t), e1, e2));
7303       }
7304
7305     case NEGATE_EXPR:
7306     case NOP_EXPR:
7307       {
7308         tree e = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
7309         if (e == error_mark_node)
7310           return error_mark_node;
7311
7312         return fold (build1 (TREE_CODE (t), TREE_TYPE (t), e));
7313       }
7314
7315     case TYPENAME_TYPE:
7316       {
7317         tree ctx = tsubst_aggr_type (TYPE_CONTEXT (t), args, complain,
7318                                      in_decl, /*entering_scope=*/1);
7319         tree f = tsubst_copy (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (t), args,
7320                               complain, in_decl); 
7321
7322         if (ctx == error_mark_node || f == error_mark_node)
7323           return error_mark_node;
7324
7325         if (!IS_AGGR_TYPE (ctx))
7326           {
7327             if (complain & tf_error)
7328               error ("%qT is not a class, struct, or union type", ctx);
7329             return error_mark_node;
7330           }
7331         else if (!uses_template_parms (ctx) && !TYPE_BEING_DEFINED (ctx))
7332           {
7333             /* Normally, make_typename_type does not require that the CTX
7334                have complete type in order to allow things like:
7335              
7336                  template <class T> struct S { typename S<T>::X Y; };
7337
7338                But, such constructs have already been resolved by this
7339                point, so here CTX really should have complete type, unless
7340                it's a partial instantiation.  */
7341             ctx = complete_type (ctx);
7342             if (!COMPLETE_TYPE_P (ctx))
7343               {
7344                 if (complain & tf_error)
7345                   cxx_incomplete_type_error (NULL_TREE, ctx);
7346                 return error_mark_node;
7347               }
7348           }
7349
7350         f = make_typename_type (ctx, f,
7351                                 (complain & tf_error) | tf_keep_type_decl);
7352         if (f == error_mark_node)
7353           return f;
7354         if (TREE_CODE (f) == TYPE_DECL)
7355           {
7356             complain |= tf_ignore_bad_quals;
7357             f = TREE_TYPE (f);
7358           }
7359         
7360         return cp_build_qualified_type_real
7361           (f, cp_type_quals (f) | cp_type_quals (t), complain);
7362       }
7363                
7364     case UNBOUND_CLASS_TEMPLATE:
7365       {
7366         tree ctx = tsubst_aggr_type (TYPE_CONTEXT (t), args, complain,
7367                                      in_decl, /*entering_scope=*/1);
7368         tree name = TYPE_IDENTIFIER (t);
7369         tree parm_list = DECL_TEMPLATE_PARMS (TYPE_NAME (t));
7370
7371         if (ctx == error_mark_node || name == error_mark_node)
7372           return error_mark_node;
7373
7374         if (parm_list)
7375           parm_list = tsubst_template_parms (parm_list, args, complain);
7376         return make_unbound_class_template (ctx, name, parm_list, complain);
7377       }
7378
7379     case INDIRECT_REF:
7380     case ADDR_EXPR:
7381     case CALL_EXPR:
7382       gcc_unreachable ();
7383
7384     case ARRAY_REF:
7385       {
7386         tree e1 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
7387         tree e2 = tsubst_expr (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl);
7388         if (e1 == error_mark_node || e2 == error_mark_node)
7389           return error_mark_node;
7390
7391         return build_nt (ARRAY_REF, e1, e2, NULL_TREE, NULL_TREE);
7392       }
7393
7394     case SCOPE_REF:
7395       {
7396         tree e1 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
7397         tree e2 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl);
7398         if (e1 == error_mark_node || e2 == error_mark_node)
7399           return error_mark_node;
7400
7401         return build_nt (TREE_CODE (t), e1, e2);
7402       }
7403
7404     case TYPEOF_TYPE:
7405       {
7406         tree type;
7407
7408         type = finish_typeof (tsubst_expr (TYPEOF_TYPE_EXPR (t), args,
7409                                            complain, in_decl));
7410         return cp_build_qualified_type_real (type,
7411                                              cp_type_quals (t)
7412                                              | cp_type_quals (type),
7413                                              complain);
7414       }
7415
7416     default:
7417       sorry ("use of `%s' in template",
7418              tree_code_name [(int) TREE_CODE (t)]);
7419       return error_mark_node;
7420     }
7421 }
7422
7423 /* Like tsubst_expr for a BASELINK.  OBJECT_TYPE, if non-NULL, is the
7424    type of the expression on the left-hand side of the "." or "->"
7425    operator.  */
7426
7427 static tree
7428 tsubst_baselink (tree baselink, tree object_type,
7429                  tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
7430 {
7431     tree name;
7432     tree qualifying_scope;
7433     tree fns;
7434     tree template_args = 0;
7435     bool template_id_p = false;
7436
7437     /* A baselink indicates a function from a base class.  The
7438        BASELINK_ACCESS_BINFO and BASELINK_BINFO are going to have
7439        non-dependent types; otherwise, the lookup could not have
7440        succeeded.  However, they may indicate bases of the template
7441        class, rather than the instantiated class.  
7442
7443        In addition, lookups that were not ambiguous before may be
7444        ambiguous now.  Therefore, we perform the lookup again.  */
7445     qualifying_scope = BINFO_TYPE (BASELINK_ACCESS_BINFO (baselink));
7446     fns = BASELINK_FUNCTIONS (baselink);
7447     if (TREE_CODE (fns) == TEMPLATE_ID_EXPR)
7448       {
7449         template_id_p = true;
7450         template_args = TREE_OPERAND (fns, 1);
7451         fns = TREE_OPERAND (fns, 0);
7452         if (template_args)
7453           template_args = tsubst_template_args (template_args, args,
7454                                                 complain, in_decl);
7455       }
7456     name = DECL_NAME (get_first_fn (fns));
7457     baselink = lookup_fnfields (qualifying_scope, name, /*protect=*/1);
7458     
7459     /* If lookup found a single function, mark it as used at this
7460        point.  (If it lookup found multiple functions the one selected
7461        later by overload resolution will be marked as used at that
7462        point.)  */
7463     if (BASELINK_P (baselink))
7464       fns = BASELINK_FUNCTIONS (baselink);
7465     if (!template_id_p && !really_overloaded_fn (fns))
7466       mark_used (OVL_CURRENT (fns));
7467
7468     /* Add back the template arguments, if present.  */
7469     if (BASELINK_P (baselink) && template_id_p)
7470       BASELINK_FUNCTIONS (baselink) 
7471         = build_nt (TEMPLATE_ID_EXPR,
7472                     BASELINK_FUNCTIONS (baselink),
7473                     template_args);
7474
7475     if (!object_type)
7476       object_type = current_class_type;
7477     return adjust_result_of_qualified_name_lookup (baselink, 
7478                                                    qualifying_scope,
7479                                                    object_type);
7480 }
7481
7482 /* Like tsubst_expr for a SCOPE_REF, given by QUALIFIED_ID.  DONE is
7483    true if the qualified-id will be a postfix-expression in-and-of
7484    itself; false if more of the postfix-expression follows the
7485    QUALIFIED_ID.  ADDRESS_P is true if the qualified-id is the operand
7486    of "&".  */
7487
7488 static tree
7489 tsubst_qualified_id (tree qualified_id, tree args, 
7490                      tsubst_flags_t complain, tree in_decl,
7491                      bool done, bool address_p)
7492 {
7493   tree expr;
7494   tree scope;
7495   tree name;
7496   bool is_template;
7497   tree template_args;
7498
7499   gcc_assert (TREE_CODE (qualified_id) == SCOPE_REF);
7500
7501   /* Figure out what name to look up.  */
7502   name = TREE_OPERAND (qualified_id, 1);
7503   if (TREE_CODE (name) == TEMPLATE_ID_EXPR)
7504     {
7505       is_template = true;
7506       template_args = TREE_OPERAND (name, 1);
7507       if (template_args)
7508         template_args = tsubst_template_args (template_args, args,
7509                                               complain, in_decl);
7510       name = TREE_OPERAND (name, 0);
7511     }
7512   else
7513     {
7514       is_template = false;
7515       template_args = NULL_TREE;
7516     }
7517
7518   /* Substitute into the qualifying scope.  When there are no ARGS, we
7519      are just trying to simplify a non-dependent expression.  In that
7520      case the qualifying scope may be dependent, and, in any case,
7521      substituting will not help.  */
7522   scope = TREE_OPERAND (qualified_id, 0);
7523   if (args)
7524     {
7525       scope = tsubst (scope, args, complain, in_decl);
7526       expr = tsubst_copy (name, args, complain, in_decl);
7527     }
7528   else
7529     expr = name;
7530
7531   if (dependent_type_p (scope))
7532     return build_nt (SCOPE_REF, scope, expr);
7533   
7534   if (!BASELINK_P (name) && !DECL_P (expr))
7535     {
7536       expr = lookup_qualified_name (scope, expr, /*is_type_p=*/0, false);
7537       if (TREE_CODE (TREE_CODE (expr) == TEMPLATE_DECL
7538                      ? DECL_TEMPLATE_RESULT (expr) : expr) == TYPE_DECL)
7539         {
7540           if (complain & tf_error)
7541             {
7542               error ("dependent-name %qE is parsed as a non-type, but "
7543                      "instantiation yields a type", qualified_id);
7544               inform ("say %<typename %E%> if a type is meant", qualified_id);
7545             }
7546           return error_mark_node;
7547         }
7548     }
7549   
7550   if (DECL_P (expr))
7551     {
7552       check_accessibility_of_qualified_id (expr, /*object_type=*/NULL_TREE,
7553                                            scope);
7554       /* Remember that there was a reference to this entity.  */
7555       mark_used (expr);
7556     }
7557
7558   if (expr == error_mark_node || TREE_CODE (expr) == TREE_LIST)
7559     {
7560       if (complain & tf_error)
7561         qualified_name_lookup_error (scope, 
7562                                      TREE_OPERAND (qualified_id, 1),
7563                                      expr);
7564       return error_mark_node;
7565     }
7566
7567   if (is_template)
7568     expr = lookup_template_function (expr, template_args);
7569
7570   if (expr == error_mark_node && complain & tf_error)
7571     qualified_name_lookup_error (scope, TREE_OPERAND (qualified_id, 1),
7572                                  expr);
7573   else if (TYPE_P (scope))
7574     {
7575       expr = (adjust_result_of_qualified_name_lookup 
7576               (expr, scope, current_class_type));
7577       expr = finish_qualified_id_expr (scope, expr, done, address_p);
7578     }
7579
7580   return expr;
7581 }
7582
7583 /* Like tsubst, but deals with expressions.  This function just replaces
7584    template parms; to finish processing the resultant expression, use
7585    tsubst_expr.  */
7586
7587 static tree
7588 tsubst_copy (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
7589 {
7590   enum tree_code code;
7591   tree r;
7592
7593   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node)
7594     return t;
7595
7596   code = TREE_CODE (t);
7597
7598   switch (code)
7599     {
7600     case PARM_DECL:
7601       r = retrieve_local_specialization (t);
7602       gcc_assert (r != NULL);
7603       mark_used (r);
7604       return r;
7605
7606     case CONST_DECL:
7607       {
7608         tree enum_type;
7609         tree v;
7610
7611         if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (t))
7612           return tsubst_copy (DECL_INITIAL (t), args, complain, in_decl);
7613         /* There is no need to substitute into namespace-scope
7614            enumerators.  */
7615         if (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (t))
7616           return t;
7617         /* If ARGS is NULL, then T is known to be non-dependent.  */
7618         if (args == NULL_TREE)
7619           return decl_constant_value (t);
7620
7621         /* Unfortunately, we cannot just call lookup_name here.
7622            Consider:
7623            
7624              template <int I> int f() {
7625              enum E { a = I };
7626              struct S { void g() { E e = a; } };
7627              };
7628            
7629            When we instantiate f<7>::S::g(), say, lookup_name is not
7630            clever enough to find f<7>::a.  */
7631         enum_type 
7632           = tsubst_aggr_type (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl, 
7633                               /*entering_scope=*/0);
7634
7635         for (v = TYPE_VALUES (enum_type); 
7636              v != NULL_TREE; 
7637              v = TREE_CHAIN (v))
7638           if (TREE_PURPOSE (v) == DECL_NAME (t))
7639             return TREE_VALUE (v);
7640
7641           /* We didn't find the name.  That should never happen; if
7642              name-lookup found it during preliminary parsing, we
7643              should find it again here during instantiation.  */
7644         gcc_unreachable ();
7645       }
7646       return t;
7647
7648     case FIELD_DECL:
7649       if (DECL_CONTEXT (t))
7650         {
7651           tree ctx;
7652
7653           ctx = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args, complain, in_decl,
7654                                   /*entering_scope=*/1);
7655           if (ctx != DECL_CONTEXT (t))
7656             return lookup_field (ctx, DECL_NAME (t), 0, false);
7657         }
7658       
7659       return t;
7660
7661     case VAR_DECL:
7662     case FUNCTION_DECL:
7663       if ((DECL_LANG_SPECIFIC (t) && DECL_TEMPLATE_INFO (t))
7664           || local_variable_p (t))
7665         t = tsubst (t, args, complain, in_decl);
7666       mark_used (t);
7667       return t;
7668
7669     case BASELINK:
7670       return tsubst_baselink (t, current_class_type, args, complain, in_decl);
7671
7672     case TEMPLATE_DECL:
7673       if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (t))
7674         return tsubst (TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_RESULT (t)), 
7675                        args, complain, in_decl);
7676       else if (DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (t) && DECL_MEMBER_TEMPLATE_P (t))
7677         return tsubst (t, args, complain, in_decl);
7678       else if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t)
7679                && uses_template_parms (DECL_CONTEXT (t)))
7680         {
7681           /* Template template argument like the following example need
7682              special treatment:
7683
7684                template <template <class> class TT> struct C {};
7685                template <class T> struct D {
7686                  template <class U> struct E {};
7687                  C<E> c;                                // #1
7688                };
7689                D<int> d;                                // #2
7690
7691              We are processing the template argument `E' in #1 for
7692              the template instantiation #2.  Originally, `E' is a
7693              TEMPLATE_DECL with `D<T>' as its DECL_CONTEXT.  Now we
7694              have to substitute this with one having context `D<int>'.  */
7695
7696           tree context = tsubst (DECL_CONTEXT (t), args, complain, in_decl);
7697           return lookup_field (context, DECL_NAME(t), 0, false);
7698         }
7699       else
7700         /* Ordinary template template argument.  */
7701         return t;
7702
7703     case CAST_EXPR:
7704     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
7705     case CONST_CAST_EXPR:
7706     case STATIC_CAST_EXPR:
7707     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
7708     case NOP_EXPR:
7709       return build1
7710         (code, tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
7711          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl));
7712
7713     case INDIRECT_REF:
7714     case NEGATE_EXPR:
7715     case TRUTH_NOT_EXPR:
7716     case BIT_NOT_EXPR:
7717     case ADDR_EXPR:
7718     case CONVERT_EXPR:      /* Unary + */
7719     case SIZEOF_EXPR:
7720     case ALIGNOF_EXPR:
7721     case ARROW_EXPR:
7722     case THROW_EXPR:
7723     case TYPEID_EXPR:
7724     case REALPART_EXPR:
7725     case IMAGPART_EXPR:
7726       return build1
7727         (code, tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
7728          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl));
7729
7730     case COMPONENT_REF:
7731       {
7732         tree object;
7733         tree name;
7734
7735         object = tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
7736         name = TREE_OPERAND (t, 1);
7737         if (TREE_CODE (name) == BIT_NOT_EXPR) 
7738           {
7739             name = tsubst_copy (TREE_OPERAND (name, 0), args,
7740                                 complain, in_decl);
7741             name = build1 (BIT_NOT_EXPR, NULL_TREE, name);
7742           }
7743         else if (TREE_CODE (name) == SCOPE_REF
7744                  && TREE_CODE (TREE_OPERAND (name, 1)) == BIT_NOT_EXPR)
7745           {
7746             tree base = tsubst_copy (TREE_OPERAND (name, 0), args,
7747                                      complain, in_decl);
7748             name = TREE_OPERAND (name, 1);
7749             name = tsubst_copy (TREE_OPERAND (name, 0), args,
7750                                 complain, in_decl);
7751             name = build1 (BIT_NOT_EXPR, NULL_TREE, name);
7752             name = build_nt (SCOPE_REF, base, name);
7753           }
7754         else if (TREE_CODE (name) == BASELINK)
7755           name = tsubst_baselink (name, 
7756                                   non_reference (TREE_TYPE (object)), 
7757                                   args, complain, 
7758                                   in_decl);
7759         else
7760           name = tsubst_copy (name, args, complain, in_decl);
7761         return build_nt (COMPONENT_REF, object, name, NULL_TREE);
7762       }
7763
7764     case PLUS_EXPR:
7765     case MINUS_EXPR:
7766     case MULT_EXPR:
7767     case TRUNC_DIV_EXPR:
7768     case CEIL_DIV_EXPR:
7769     case FLOOR_DIV_EXPR:
7770     case ROUND_DIV_EXPR:
7771     case EXACT_DIV_EXPR:
7772     case BIT_AND_EXPR:
7773     case BIT_IOR_EXPR:
7774     case BIT_XOR_EXPR:
7775     case TRUNC_MOD_EXPR:
7776     case FLOOR_MOD_EXPR:
7777     case TRUTH_ANDIF_EXPR:
7778     case TRUTH_ORIF_EXPR:
7779     case TRUTH_AND_EXPR:
7780     case TRUTH_OR_EXPR:
7781     case RSHIFT_EXPR:
7782     case LSHIFT_EXPR:
7783     case RROTATE_EXPR:
7784     case LROTATE_EXPR:
7785     case EQ_EXPR:
7786     case NE_EXPR:
7787     case MAX_EXPR:
7788     case MIN_EXPR:
7789     case LE_EXPR:
7790     case GE_EXPR:
7791     case LT_EXPR:
7792     case GT_EXPR:
7793     case ARRAY_REF:
7794     case COMPOUND_EXPR:
7795     case SCOPE_REF:
7796     case DOTSTAR_EXPR:
7797     case MEMBER_REF:
7798     case PREDECREMENT_EXPR:
7799     case PREINCREMENT_EXPR:
7800     case POSTDECREMENT_EXPR:
7801     case POSTINCREMENT_EXPR:
7802       return build_nt
7803         (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
7804          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl));
7805
7806     case CALL_EXPR:
7807       return build_nt (code, 
7808                        tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args,
7809                                     complain, in_decl),
7810                        tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain,
7811                                     in_decl),
7812                        NULL_TREE);
7813
7814     case COND_EXPR:
7815     case MODOP_EXPR:
7816     case PSEUDO_DTOR_EXPR:
7817       {
7818         r = build_nt
7819           (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
7820            tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl),
7821            tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 2), args, complain, in_decl));
7822         TREE_NO_WARNING (r) = TREE_NO_WARNING (t);
7823         return r;
7824       }
7825
7826     case NEW_EXPR:
7827       {
7828         r = build_nt
7829         (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
7830          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl),
7831          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 2), args, complain, in_decl));
7832         NEW_EXPR_USE_GLOBAL (r) = NEW_EXPR_USE_GLOBAL (t);
7833         return r;
7834       }
7835
7836     case DELETE_EXPR:
7837       {
7838         r = build_nt
7839         (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
7840          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl));
7841         DELETE_EXPR_USE_GLOBAL (r) = DELETE_EXPR_USE_GLOBAL (t);
7842         DELETE_EXPR_USE_VEC (r) = DELETE_EXPR_USE_VEC (t);
7843         return r;
7844       }
7845
7846     case TEMPLATE_ID_EXPR:
7847       {
7848         /* Substituted template arguments */
7849         tree fn = TREE_OPERAND (t, 0);
7850         tree targs = TREE_OPERAND (t, 1);
7851
7852         fn = tsubst_copy (fn, args, complain, in_decl);
7853         if (targs)
7854           targs = tsubst_template_args (targs, args, complain, in_decl);
7855         
7856         return lookup_template_function (fn, targs);
7857       }
7858
7859     case TREE_LIST:
7860       {
7861         tree purpose, value, chain;
7862
7863         if (t == void_list_node)
7864           return t;
7865
7866         purpose = TREE_PURPOSE (t);
7867         if (purpose)
7868           purpose = tsubst_copy (purpose, args, complain, in_decl);
7869         value = TREE_VALUE (t);
7870         if (value)
7871           value = tsubst_copy (value, args, complain, in_decl);
7872         chain = TREE_CHAIN (t);
7873         if (chain && chain != void_type_node)
7874           chain = tsubst_copy (chain, args, complain, in_decl);
7875         if (purpose == TREE_PURPOSE (t)
7876             && value == TREE_VALUE (t)
7877             && chain == TREE_CHAIN (t))
7878           return t;
7879         return tree_cons (purpose, value, chain);
7880       }
7881
7882     case RECORD_TYPE:
7883     case UNION_TYPE:
7884     case ENUMERAL_TYPE:
7885     case INTEGER_TYPE:
7886     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
7887     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
7888     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
7889     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
7890     case POINTER_TYPE:
7891     case REFERENCE_TYPE:
7892     case OFFSET_TYPE:
7893     case FUNCTION_TYPE:
7894     case METHOD_TYPE:
7895     case ARRAY_TYPE:
7896     case TYPENAME_TYPE:
7897     case UNBOUND_CLASS_TEMPLATE:
7898     case TYPEOF_TYPE:
7899     case TYPE_DECL:
7900       return tsubst (t, args, complain, in_decl);
7901
7902     case IDENTIFIER_NODE:
7903       if (IDENTIFIER_TYPENAME_P (t))
7904         {
7905           tree new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
7906           return mangle_conv_op_name_for_type (new_type);
7907         }
7908       else
7909         return t;
7910
7911     case CONSTRUCTOR:
7912       {
7913         r = build_constructor
7914           (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl), 
7915            tsubst_copy (CONSTRUCTOR_ELTS (t), args, complain, in_decl));
7916         TREE_HAS_CONSTRUCTOR (r) = TREE_HAS_CONSTRUCTOR (t);
7917         return r;
7918       }
7919
7920     case VA_ARG_EXPR:
7921       return build_x_va_arg (tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain,
7922                                           in_decl),
7923                              tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl));
7924
7925     case CLEANUP_POINT_EXPR:
7926       /* We shouldn't have built any of these during initial template
7927          generation.  Instead, they should be built during instantiation
7928          in response to the saved STMT_IS_FULL_EXPR_P setting.  */
7929       gcc_unreachable ();
7930
7931     default:
7932       return t;
7933     }
7934 }
7935
7936 /* Like tsubst_copy for expressions, etc. but also does semantic
7937    processing.  */
7938
7939 static tree
7940 tsubst_expr (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
7941 {
7942   tree stmt, tmp;
7943
7944   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node)
7945     return t;
7946
7947   if (EXPR_HAS_LOCATION (t))
7948     input_location = EXPR_LOCATION (t);
7949   if (STATEMENT_CODE_P (TREE_CODE (t)))
7950     current_stmt_tree ()->stmts_are_full_exprs_p = STMT_IS_FULL_EXPR_P (t);
7951
7952   switch (TREE_CODE (t))
7953     {
7954     case STATEMENT_LIST:
7955       {
7956         tree_stmt_iterator i;
7957         for (i = tsi_start (t); !tsi_end_p (i); tsi_next (&i))
7958           tsubst_expr (tsi_stmt (i), args, complain, in_decl);
7959         break;
7960       }
7961
7962     case CTOR_INITIALIZER:
7963       finish_mem_initializers (tsubst_initializer_list 
7964                                (TREE_OPERAND (t, 0), args));
7965       break;
7966
7967     case RETURN_EXPR:
7968       finish_return_stmt (tsubst_expr (TREE_OPERAND (t, 0),
7969                                        args, complain, in_decl));
7970       break;
7971
7972     case EXPR_STMT:
7973       tmp = tsubst_expr (EXPR_STMT_EXPR (t), args, complain, in_decl);
7974       if (EXPR_STMT_STMT_EXPR_RESULT (t))
7975         finish_stmt_expr_expr (tmp, cur_stmt_expr);
7976       else
7977         finish_expr_stmt (tmp);
7978       break;
7979
7980     case USING_STMT:
7981       do_using_directive (tsubst_expr (USING_STMT_NAMESPACE (t),
7982                                        args, complain, in_decl));
7983       break;
7984       
7985     case DECL_EXPR:
7986       {
7987         tree decl;
7988         tree init;
7989
7990         decl = DECL_EXPR_DECL (t);
7991         if (TREE_CODE (decl) == LABEL_DECL)
7992           finish_label_decl (DECL_NAME (decl));
7993         else if (TREE_CODE (decl) == USING_DECL)
7994           {
7995             tree scope = DECL_INITIAL (decl);
7996             tree name = DECL_NAME (decl);
7997             tree decl;
7998             
7999             scope = tsubst_expr (scope, args, complain, in_decl);
8000             decl = lookup_qualified_name (scope, name,
8001                                           /*is_type_p=*/false,
8002                                           /*complain=*/false);
8003             if (decl == error_mark_node || TREE_CODE (decl) == TREE_LIST)
8004               qualified_name_lookup_error (scope, name, decl);
8005             else
8006               do_local_using_decl (decl, scope, name);
8007           }
8008         else
8009           {
8010             init = DECL_INITIAL (decl);
8011             decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
8012             if (decl != error_mark_node)
8013               {
8014                 if (init)
8015                   DECL_INITIAL (decl) = error_mark_node;
8016                 /* By marking the declaration as instantiated, we avoid
8017                    trying to instantiate it.  Since instantiate_decl can't
8018                    handle local variables, and since we've already done
8019                    all that needs to be done, that's the right thing to
8020                    do.  */
8021                 if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL)
8022                   DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (decl) = 1;
8023                 if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL
8024                     && ANON_AGGR_TYPE_P (TREE_TYPE (decl)))
8025                   /* Anonymous aggregates are a special case.  */
8026                   finish_anon_union (decl);
8027                 else 
8028                   {
8029                     maybe_push_decl (decl);
8030                     if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL
8031                         && DECL_PRETTY_FUNCTION_P (decl))
8032                       {
8033                         /* For __PRETTY_FUNCTION__ we have to adjust the
8034                            initializer.  */
8035                         const char *const name
8036                           = cxx_printable_name (current_function_decl, 2);
8037                         init = cp_fname_init (name, &TREE_TYPE (decl));
8038                       }
8039                     else
8040                       init = tsubst_expr (init, args, complain, in_decl);
8041                     cp_finish_decl (decl, init, NULL_TREE, 0);
8042                   }
8043               }
8044           }
8045
8046         /* A DECL_EXPR can also be used as an expression, in the condition
8047            clause of an if/for/while construct.  */
8048         return decl;
8049       }
8050
8051     case FOR_STMT:
8052       stmt = begin_for_stmt ();
8053       tsubst_expr (FOR_INIT_STMT (t), args, complain, in_decl);
8054       finish_for_init_stmt (stmt);
8055       tmp = tsubst_expr (FOR_COND (t), args, complain, in_decl);
8056       finish_for_cond (tmp, stmt);
8057       tmp = tsubst_expr (FOR_EXPR (t), args, complain, in_decl);
8058       finish_for_expr (tmp, stmt);
8059       tsubst_expr (FOR_BODY (t), args, complain, in_decl);
8060       finish_for_stmt (stmt);
8061       break;
8062
8063     case WHILE_STMT:
8064       stmt = begin_while_stmt ();
8065       tmp = tsubst_expr (WHILE_COND (t), args, complain, in_decl);
8066       finish_while_stmt_cond (tmp, stmt);
8067       tsubst_expr (WHILE_BODY (t), args, complain, in_decl);
8068       finish_while_stmt (stmt);
8069       break;
8070
8071     case DO_STMT:
8072       stmt = begin_do_stmt ();
8073       tsubst_expr (DO_BODY (t), args, complain, in_decl);
8074       finish_do_body (stmt);
8075       tmp = tsubst_expr (DO_COND (t), args, complain, in_decl);
8076       finish_do_stmt (tmp, stmt);
8077       break;
8078
8079     case IF_STMT:
8080       stmt = begin_if_stmt ();
8081       tmp = tsubst_expr (IF_COND (t), args, complain, in_decl);
8082       finish_if_stmt_cond (tmp, stmt);
8083       tsubst_expr (THEN_CLAUSE (t), args, complain, in_decl);
8084       finish_then_clause (stmt);
8085
8086       if (ELSE_CLAUSE (t))
8087         {
8088           begin_else_clause (stmt);
8089           tsubst_expr (ELSE_CLAUSE (t), args, complain, in_decl);
8090           finish_else_clause (stmt);
8091         }
8092
8093       finish_if_stmt (stmt);
8094       break;
8095
8096     case BIND_EXPR:
8097       if (BIND_EXPR_BODY_BLOCK (t))
8098         stmt = begin_function_body ();
8099       else
8100         stmt = begin_compound_stmt (BIND_EXPR_TRY_BLOCK (t)
8101                                     ? BCS_TRY_BLOCK : 0);
8102
8103       tsubst_expr (BIND_EXPR_BODY (t), args, complain, in_decl);
8104
8105       if (BIND_EXPR_BODY_BLOCK (t))
8106         finish_function_body (stmt);
8107       else
8108         finish_compound_stmt (stmt);
8109       break;
8110
8111     case BREAK_STMT:
8112       finish_break_stmt ();
8113       break;
8114
8115     case CONTINUE_STMT:
8116       finish_continue_stmt ();
8117       break;
8118
8119     case SWITCH_STMT:
8120       stmt = begin_switch_stmt ();
8121       tmp = tsubst_expr (SWITCH_COND (t), args, complain, in_decl);
8122       finish_switch_cond (tmp, stmt);
8123       tsubst_expr (SWITCH_BODY (t), args, complain, in_decl);
8124       finish_switch_stmt (stmt);
8125       break;
8126
8127     case CASE_LABEL_EXPR:
8128       finish_case_label (tsubst_expr (CASE_LOW (t), args, complain, in_decl),
8129                          tsubst_expr (CASE_HIGH (t), args, complain,
8130                                       in_decl));
8131       break;
8132
8133     case LABEL_EXPR:
8134       finish_label_stmt (DECL_NAME (LABEL_EXPR_LABEL (t)));
8135       break;
8136
8137     case GOTO_EXPR:
8138       tmp = GOTO_DESTINATION (t);
8139       if (TREE_CODE (tmp) != LABEL_DECL)
8140         /* Computed goto's must be tsubst'd into.  On the other hand,
8141            non-computed gotos must not be; the identifier in question
8142            will have no binding.  */
8143         tmp = tsubst_expr (tmp, args, complain, in_decl);
8144       else
8145         tmp = DECL_NAME (tmp);
8146       finish_goto_stmt (tmp);
8147       break;
8148
8149     case ASM_EXPR:
8150       tmp = finish_asm_stmt
8151         (ASM_VOLATILE_P (t),
8152          tsubst_expr (ASM_STRING (t), args, complain, in_decl),
8153          tsubst_expr (ASM_OUTPUTS (t), args, complain, in_decl),
8154          tsubst_expr (ASM_INPUTS (t), args, complain, in_decl), 
8155          tsubst_expr (ASM_CLOBBERS (t), args, complain, in_decl));
8156       {
8157         tree asm_expr = tmp;
8158         if (TREE_CODE (asm_expr) == CLEANUP_POINT_EXPR)
8159           asm_expr = TREE_OPERAND (asm_expr, 0);
8160         ASM_INPUT_P (asm_expr) = ASM_INPUT_P (t);
8161       }
8162       break;
8163
8164     case TRY_BLOCK:
8165       if (CLEANUP_P (t))
8166         {
8167           stmt = begin_try_block ();
8168           tsubst_expr (TRY_STMTS (t), args, complain, in_decl);
8169           finish_cleanup_try_block (stmt);
8170           finish_cleanup (tsubst_expr (TRY_HANDLERS (t), args,
8171                                        complain, in_decl),
8172                           stmt);
8173         }
8174       else
8175         {
8176           if (FN_TRY_BLOCK_P (t))
8177             stmt = begin_function_try_block ();
8178           else
8179             stmt = begin_try_block ();
8180
8181           tsubst_expr (TRY_STMTS (t), args, complain, in_decl);
8182
8183           if (FN_TRY_BLOCK_P (t))
8184             finish_function_try_block (stmt);
8185           else
8186             finish_try_block (stmt);
8187
8188           tsubst_expr (TRY_HANDLERS (t), args, complain, in_decl);
8189           if (FN_TRY_BLOCK_P (t))
8190             finish_function_handler_sequence (stmt);
8191           else
8192             finish_handler_sequence (stmt);
8193         }
8194       break;
8195       
8196     case HANDLER:
8197       {
8198         tree decl;
8199
8200         stmt = begin_handler ();
8201         if (HANDLER_PARMS (t))
8202           {
8203             decl = HANDLER_PARMS (t);
8204             decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
8205             /* Prevent instantiate_decl from trying to instantiate
8206                this variable.  We've already done all that needs to be
8207                done.  */
8208             DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (decl) = 1;
8209           }
8210         else
8211           decl = NULL_TREE;
8212         finish_handler_parms (decl, stmt);
8213         tsubst_expr (HANDLER_BODY (t), args, complain, in_decl);
8214         finish_handler (stmt);
8215       }
8216       break;
8217
8218     case TAG_DEFN:
8219       tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, NULL_TREE);
8220       break;
8221
8222     default:
8223       gcc_assert (!STATEMENT_CODE_P (TREE_CODE (t)));
8224       
8225       return tsubst_copy_and_build (t, args, complain, in_decl,
8226                                     /*function_p=*/false);
8227     }
8228
8229   return NULL_TREE;
8230 }
8231
8232 /* T is a postfix-expression that is not being used in a function
8233    call.  Return the substituted version of T.  */
8234
8235 static tree
8236 tsubst_non_call_postfix_expression (tree t, tree args, 
8237                                     tsubst_flags_t complain,
8238                                     tree in_decl)
8239 {
8240   if (TREE_CODE (t) == SCOPE_REF)
8241     t = tsubst_qualified_id (t, args, complain, in_decl,
8242                              /*done=*/false, /*address_p=*/false);
8243   else
8244     t = tsubst_copy_and_build (t, args, complain, in_decl,
8245                                /*function_p=*/false);
8246
8247   return t;
8248 }
8249
8250 /* Like tsubst but deals with expressions and performs semantic
8251    analysis.  FUNCTION_P is true if T is the "F" in "F (ARGS)".  */
8252
8253 tree
8254 tsubst_copy_and_build (tree t, 
8255                        tree args, 
8256                        tsubst_flags_t complain, 
8257                        tree in_decl,
8258                        bool function_p)
8259 {
8260 #define RECUR(NODE) \
8261   tsubst_copy_and_build (NODE, args, complain, in_decl, /*function_p=*/false)
8262
8263   tree op1;
8264
8265   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node)
8266     return t;
8267
8268   switch (TREE_CODE (t))
8269     {
8270     case USING_DECL:
8271       t = DECL_NAME (t);
8272       /* Fall through.  */
8273     case IDENTIFIER_NODE:
8274       {
8275         tree decl;
8276         cp_id_kind idk;
8277         tree qualifying_class;
8278         bool non_integral_constant_expression_p;
8279         const char *error_msg;
8280
8281         if (IDENTIFIER_TYPENAME_P (t))
8282           {
8283             tree new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
8284             t = mangle_conv_op_name_for_type (new_type);
8285           }
8286
8287         /* Look up the name.  */
8288         decl = lookup_name (t, 0);
8289
8290         /* By convention, expressions use ERROR_MARK_NODE to indicate
8291            failure, not NULL_TREE.  */
8292         if (decl == NULL_TREE)
8293           decl = error_mark_node;
8294
8295         decl = finish_id_expression (t, decl, NULL_TREE,
8296                                      &idk,
8297                                      &qualifying_class,
8298                                      /*integral_constant_expression_p=*/false,
8299                                      /*allow_non_integral_constant_expression_p=*/false,
8300                                      &non_integral_constant_expression_p,
8301                                      &error_msg);
8302         if (error_msg)
8303           error (error_msg);
8304         if (!function_p && TREE_CODE (decl) == IDENTIFIER_NODE)
8305           decl = unqualified_name_lookup_error (decl);
8306         return decl;
8307       }
8308
8309     case TEMPLATE_ID_EXPR:
8310       {
8311         tree object;
8312         tree template = RECUR (TREE_OPERAND (t, 0));
8313         tree targs = TREE_OPERAND (t, 1);
8314
8315         if (targs)
8316           targs = tsubst_template_args (targs, args, complain, in_decl);
8317         
8318         if (TREE_CODE (template) == COMPONENT_REF)
8319           {
8320             object = TREE_OPERAND (template, 0);
8321             template = TREE_OPERAND (template, 1);
8322           }
8323         else
8324           object = NULL_TREE;
8325         template = lookup_template_function (template, targs);
8326         
8327         if (object)
8328           return build3 (COMPONENT_REF, TREE_TYPE (template), 
8329                          object, template, NULL_TREE);
8330         else
8331           return template;
8332       }
8333
8334     case INDIRECT_REF:
8335       return build_x_indirect_ref (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)), "unary *");
8336
8337     case NOP_EXPR:
8338       return build_nop
8339         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
8340          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8341
8342     case CAST_EXPR:
8343       return build_functional_cast
8344         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
8345          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8346
8347     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
8348       return build_reinterpret_cast
8349         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
8350          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8351
8352     case CONST_CAST_EXPR:
8353       return build_const_cast
8354         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
8355          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8356
8357     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
8358       return build_dynamic_cast
8359         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
8360          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8361
8362     case STATIC_CAST_EXPR:
8363       return build_static_cast
8364         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
8365          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8366
8367     case POSTDECREMENT_EXPR:
8368     case POSTINCREMENT_EXPR:
8369       op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
8370                                                 args, complain, in_decl);
8371       return build_x_unary_op (TREE_CODE (t), op1);
8372
8373     case PREDECREMENT_EXPR:
8374     case PREINCREMENT_EXPR:
8375     case NEGATE_EXPR:
8376     case BIT_NOT_EXPR:
8377     case ABS_EXPR:
8378     case TRUTH_NOT_EXPR:
8379     case CONVERT_EXPR:  /* Unary + */
8380     case REALPART_EXPR:
8381     case IMAGPART_EXPR:
8382       return build_x_unary_op (TREE_CODE (t), RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8383
8384     case ADDR_EXPR:
8385       op1 = TREE_OPERAND (t, 0);
8386       if (TREE_CODE (op1) == SCOPE_REF)
8387         op1 = tsubst_qualified_id (op1, args, complain, in_decl, 
8388                                    /*done=*/true, /*address_p=*/true);
8389       else
8390         op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (op1, args, complain, 
8391                                                   in_decl);
8392       if (TREE_CODE (op1) == LABEL_DECL)
8393         return finish_label_address_expr (DECL_NAME (op1));
8394       return build_x_unary_op (ADDR_EXPR, op1);
8395
8396     case PLUS_EXPR:
8397     case MINUS_EXPR:
8398     case MULT_EXPR:
8399     case TRUNC_DIV_EXPR:
8400     case CEIL_DIV_EXPR:
8401     case FLOOR_DIV_EXPR:
8402     case ROUND_DIV_EXPR:
8403     case EXACT_DIV_EXPR:
8404     case BIT_AND_EXPR:
8405     case BIT_IOR_EXPR:
8406     case BIT_XOR_EXPR:
8407     case TRUNC_MOD_EXPR:
8408     case FLOOR_MOD_EXPR:
8409     case TRUTH_ANDIF_EXPR:
8410     case TRUTH_ORIF_EXPR:
8411     case TRUTH_AND_EXPR:
8412     case TRUTH_OR_EXPR:
8413     case RSHIFT_EXPR:
8414     case LSHIFT_EXPR:
8415     case RROTATE_EXPR:
8416     case LROTATE_EXPR:
8417     case EQ_EXPR:
8418     case NE_EXPR:
8419     case MAX_EXPR:
8420     case MIN_EXPR:
8421     case LE_EXPR:
8422     case GE_EXPR:
8423     case LT_EXPR:
8424     case GT_EXPR:
8425     case MEMBER_REF:
8426     case DOTSTAR_EXPR:
8427       return build_x_binary_op
8428         (TREE_CODE (t), 
8429          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8430          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8431          /*overloaded_p=*/NULL);
8432
8433     case SCOPE_REF:
8434       return tsubst_qualified_id (t, args, complain, in_decl, /*done=*/true,
8435                                   /*address_p=*/false);
8436
8437     case ARRAY_REF:
8438       if (tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl)
8439           == NULL_TREE)
8440         /* new-type-id */
8441         return build_nt (ARRAY_REF, NULL_TREE, RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8442                          NULL_TREE, NULL_TREE);
8443
8444       op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
8445                                                 args, complain, in_decl);
8446       /* Remember that there was a reference to this entity.  */
8447       if (DECL_P (op1))
8448         mark_used (op1);
8449       return grok_array_decl (op1, RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)));
8450
8451     case SIZEOF_EXPR:
8452     case ALIGNOF_EXPR:
8453       op1 = TREE_OPERAND (t, 0);
8454       if (!args)
8455         {
8456           /* When there are no ARGS, we are trying to evaluate a
8457              non-dependent expression from the parser.  Trying to do
8458              the substitutions may not work.  */
8459           if (!TYPE_P (op1))
8460             op1 = TREE_TYPE (op1);
8461         }
8462       else
8463         {
8464           ++skip_evaluation;
8465           op1 = RECUR (op1);
8466           --skip_evaluation;
8467         }
8468       if (TYPE_P (op1))
8469         return cxx_sizeof_or_alignof_type (op1, TREE_CODE (t), true);
8470       else
8471         return cxx_sizeof_or_alignof_expr (op1, TREE_CODE (t));
8472
8473     case MODOP_EXPR:
8474       {
8475         tree r = build_x_modify_expr
8476           (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8477            TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 1)),
8478            RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)));
8479         /* TREE_NO_WARNING must be set if either the expression was
8480            parenthesized or it uses an operator such as >>= rather
8481            than plain assignment.  In the former case, it was already
8482            set and must be copied.  In the latter case,
8483            build_x_modify_expr sets it and it must not be reset
8484            here.  */
8485         if (TREE_NO_WARNING (t))
8486           TREE_NO_WARNING (r) = TREE_NO_WARNING (t);
8487         return r;
8488       }
8489
8490     case ARROW_EXPR:
8491       op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
8492                                                 args, complain, in_decl);
8493       /* Remember that there was a reference to this entity.  */
8494       if (DECL_P (op1))
8495         mark_used (op1);
8496       return build_x_arrow (op1);
8497
8498     case NEW_EXPR:
8499       return build_new
8500         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8501          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8502          RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)),
8503          RECUR (TREE_OPERAND (t, 3)),
8504          NEW_EXPR_USE_GLOBAL (t));
8505
8506     case DELETE_EXPR:
8507      return delete_sanity
8508        (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8509         RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8510         DELETE_EXPR_USE_VEC (t),
8511         DELETE_EXPR_USE_GLOBAL (t));
8512
8513     case COMPOUND_EXPR:
8514       return build_x_compound_expr (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8515                                     RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)));
8516
8517     case CALL_EXPR:
8518       {
8519         tree function;
8520         tree call_args;
8521         bool qualified_p;
8522         bool koenig_p;
8523
8524         function = TREE_OPERAND (t, 0);
8525         /* When we parsed the expression,  we determined whether or
8526            not Koenig lookup should be performed.  */
8527         koenig_p = KOENIG_LOOKUP_P (t);
8528         if (TREE_CODE (function) == SCOPE_REF)
8529           {
8530             qualified_p = true;
8531             function = tsubst_qualified_id (function, args, complain, in_decl,
8532                                             /*done=*/false, 
8533                                             /*address_p=*/false);
8534           }
8535         else
8536           {
8537             qualified_p = (TREE_CODE (function) == COMPONENT_REF
8538                            && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (function, 1))
8539                                == SCOPE_REF));
8540             function = tsubst_copy_and_build (function, args, complain, 
8541                                               in_decl,
8542                                               !qualified_p);
8543             if (BASELINK_P (function))
8544               qualified_p = true;
8545           }
8546
8547         call_args = RECUR (TREE_OPERAND (t, 1));
8548
8549         /* We do not perform argument-dependent lookup if normal
8550            lookup finds a non-function, in accordance with the
8551            expected resolution of DR 218.  */
8552         if (koenig_p
8553             && (is_overloaded_fn (function)
8554                 || TREE_CODE (function) == IDENTIFIER_NODE))
8555           function = perform_koenig_lookup (function, call_args);
8556
8557         if (TREE_CODE (function) == IDENTIFIER_NODE)
8558           {
8559             unqualified_name_lookup_error (function);
8560             return error_mark_node;
8561           }
8562
8563         /* Remember that there was a reference to this entity.  */
8564         if (DECL_P (function))
8565           mark_used (function);
8566
8567         function = convert_from_reference (function);
8568
8569         if (TREE_CODE (function) == OFFSET_REF)
8570           return build_offset_ref_call_from_tree (function, call_args);
8571         if (TREE_CODE (function) == COMPONENT_REF)
8572           {
8573             if (!BASELINK_P (TREE_OPERAND (function, 1)))
8574               return finish_call_expr (function, call_args,
8575                                        /*disallow_virtual=*/false,
8576                                        /*koenig_p=*/false);
8577             else
8578               return (build_new_method_call 
8579                       (TREE_OPERAND (function, 0),
8580                        TREE_OPERAND (function, 1),
8581                        call_args, NULL_TREE, 
8582                        qualified_p ? LOOKUP_NONVIRTUAL : LOOKUP_NORMAL));
8583           }
8584         return finish_call_expr (function, call_args, 
8585                                  /*disallow_virtual=*/qualified_p,
8586                                  koenig_p);
8587       }
8588
8589     case COND_EXPR:
8590       return build_x_conditional_expr
8591         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8592          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8593          RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)));
8594
8595     case PSEUDO_DTOR_EXPR:
8596       return finish_pseudo_destructor_expr 
8597         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8598          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8599          RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)));
8600
8601     case TREE_LIST:
8602       {
8603         tree purpose, value, chain;
8604
8605         if (t == void_list_node)
8606           return t;
8607
8608         purpose = TREE_PURPOSE (t);
8609         if (purpose)
8610           purpose = RECUR (purpose);
8611         value = TREE_VALUE (t);
8612         if (value)
8613           value = RECUR (value);
8614         chain = TREE_CHAIN (t);
8615         if (chain && chain != void_type_node)
8616           chain = RECUR (chain);
8617         if (purpose == TREE_PURPOSE (t)
8618             && value == TREE_VALUE (t)
8619             && chain == TREE_CHAIN (t))
8620           return t;
8621         return tree_cons (purpose, value, chain);
8622       }
8623
8624     case COMPONENT_REF:
8625       {
8626         tree object;
8627         tree member;
8628
8629         object = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
8630                                                      args, complain, in_decl);
8631         /* Remember that there was a reference to this entity.  */
8632         if (DECL_P (object))
8633           mark_used (object);
8634
8635         member = TREE_OPERAND (t, 1);
8636         if (BASELINK_P (member))
8637           member = tsubst_baselink (member, 
8638                                     non_reference (TREE_TYPE (object)),
8639                                     args, complain, in_decl);
8640         else
8641           member = tsubst_copy (member, args, complain, in_decl);
8642
8643         if (!CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (object)))
8644           {
8645             if (TREE_CODE (member) == BIT_NOT_EXPR)
8646               return finish_pseudo_destructor_expr (object, 
8647                                                     NULL_TREE,
8648                                                     TREE_TYPE (object));
8649             else if (TREE_CODE (member) == SCOPE_REF
8650                      && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (member, 1)) == BIT_NOT_EXPR))
8651               return finish_pseudo_destructor_expr (object, 
8652                                                     object,
8653                                                     TREE_TYPE (object));
8654           }
8655         else if (TREE_CODE (member) == SCOPE_REF
8656                  && TREE_CODE (TREE_OPERAND (member, 1)) == TEMPLATE_ID_EXPR)
8657           {
8658             tree tmpl;
8659             tree args;
8660         
8661             /* Lookup the template functions now that we know what the
8662                scope is.  */
8663             tmpl = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (member, 1), 0);
8664             args = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (member, 1), 1);
8665             member = lookup_qualified_name (TREE_OPERAND (member, 0), tmpl, 
8666                                             /*is_type_p=*/false,
8667                                             /*complain=*/false);
8668             if (BASELINK_P (member))
8669               BASELINK_FUNCTIONS (member) 
8670                 = build_nt (TEMPLATE_ID_EXPR, BASELINK_FUNCTIONS (member),
8671                             args);
8672             else
8673               {
8674                 qualified_name_lookup_error (TREE_TYPE (object), tmpl,
8675                                              member);
8676                 return error_mark_node;
8677               }
8678           }
8679         else if (TREE_CODE (member) == SCOPE_REF
8680                  && !CLASS_TYPE_P (TREE_OPERAND (member, 0))
8681                  && TREE_CODE (TREE_OPERAND (member, 0)) != NAMESPACE_DECL)
8682           {
8683             if (complain & tf_error)
8684               {
8685                 if (TYPE_P (TREE_OPERAND (member, 0)))
8686                   error ("%qT is not a class or namespace", 
8687                          TREE_OPERAND (member, 0));
8688                 else
8689                   error ("%qD is not a class or namespace", 
8690                          TREE_OPERAND (member, 0));
8691               }
8692             return error_mark_node;
8693           }
8694         else if (TREE_CODE (member) == FIELD_DECL)
8695           return finish_non_static_data_member (member, object, NULL_TREE);
8696
8697         return finish_class_member_access_expr (object, member);
8698       }
8699
8700     case THROW_EXPR:
8701       return build_throw
8702         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8703
8704     case CONSTRUCTOR:
8705       {
8706         tree r;
8707         tree elts;
8708         tree type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
8709         bool purpose_p;
8710
8711         /* digest_init will do the wrong thing if we let it.  */
8712         if (type && TYPE_PTRMEMFUNC_P (type))
8713           return t;
8714
8715         r = NULL_TREE;
8716         /* We do not want to process the purpose of aggregate
8717            initializers as they are identifier nodes which will be
8718            looked up by digest_init.  */
8719         purpose_p = !(type && IS_AGGR_TYPE (type));
8720         for (elts = CONSTRUCTOR_ELTS (t);
8721              elts;
8722              elts = TREE_CHAIN (elts))
8723           {
8724             tree purpose = TREE_PURPOSE (elts);
8725             tree value = TREE_VALUE (elts);
8726             
8727             if (purpose && purpose_p)
8728               purpose = RECUR (purpose);
8729             value = RECUR (value);
8730             r = tree_cons (purpose, value, r);
8731           }
8732         
8733         r = build_constructor (NULL_TREE, nreverse (r));
8734         TREE_HAS_CONSTRUCTOR (r) = TREE_HAS_CONSTRUCTOR (t);
8735
8736         if (type)
8737           return digest_init (type, r, 0);
8738         return r;
8739       }
8740
8741     case TYPEID_EXPR:
8742       {
8743         tree operand_0 = RECUR (TREE_OPERAND (t, 0));
8744         if (TYPE_P (operand_0))
8745           return get_typeid (operand_0);
8746         return build_typeid (operand_0);
8747       }
8748
8749     case PARM_DECL:
8750       return convert_from_reference (tsubst_copy (t, args, complain, in_decl));
8751
8752     case VAR_DECL:
8753       if (args)
8754         t = tsubst_copy (t, args, complain, in_decl);
8755       return convert_from_reference (t);
8756
8757     case VA_ARG_EXPR:
8758       return build_x_va_arg (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8759                              tsubst_copy (TREE_TYPE (t), args, complain, 
8760                                           in_decl));
8761
8762     case OFFSETOF_EXPR:
8763       return fold_offsetof (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8764
8765     case STMT_EXPR:
8766       {
8767         tree old_stmt_expr = cur_stmt_expr;
8768         tree stmt_expr = begin_stmt_expr ();
8769
8770         cur_stmt_expr = stmt_expr;
8771         tsubst_expr (STMT_EXPR_STMT (t), args, complain, in_decl);
8772         stmt_expr = finish_stmt_expr (stmt_expr, false);
8773         cur_stmt_expr = old_stmt_expr;
8774
8775         return stmt_expr;
8776       }
8777
8778     case CONST_DECL:
8779       t = tsubst_copy (t, args, complain, in_decl);
8780       /* As in finish_id_expression, we resolve enumeration constants
8781          to their underlying values.  */
8782       if (TREE_CODE (t) == CONST_DECL)
8783         return DECL_INITIAL (t);
8784       return t;
8785
8786     default:
8787       return tsubst_copy (t, args, complain, in_decl);
8788     }
8789
8790 #undef RECUR
8791 }
8792
8793 /* Verify that the instantiated ARGS are valid. For type arguments,
8794    make sure that the type's linkage is ok. For non-type arguments,
8795    make sure they are constants if they are integral or enumerations.
8796    Emit an error under control of COMPLAIN, and return TRUE on error.  */
8797
8798 static bool
8799 check_instantiated_args (tree tmpl, tree args, tsubst_flags_t complain)
8800 {
8801   int ix, len = DECL_NTPARMS (tmpl);
8802   bool result = false;
8803
8804   for (ix = 0; ix != len; ix++)
8805     {
8806       tree t = TREE_VEC_ELT (args, ix);
8807       
8808       if (TYPE_P (t))
8809         {
8810           /* [basic.link]: A name with no linkage (notably, the name
8811              of a class or enumeration declared in a local scope)
8812              shall not be used to declare an entity with linkage.
8813              This implies that names with no linkage cannot be used as
8814              template arguments.  */
8815           tree nt = no_linkage_check (t, /*relaxed_p=*/false);
8816
8817           if (nt)
8818             {
8819               if (!(complain & tf_error))
8820                 /*OK*/;
8821               else if (TYPE_ANONYMOUS_P (nt))
8822                 error ("%qT uses anonymous type", t);
8823               else
8824                 error ("%qT uses local type %qT", t, nt);
8825               result = true;
8826             }
8827           /* In order to avoid all sorts of complications, we do not
8828              allow variably-modified types as template arguments.  */
8829           else if (variably_modified_type_p (t, NULL_TREE))
8830             {
8831               if (complain & tf_error)
8832                 error ("%qT is a variably modified type", t);
8833               result = true;
8834             }
8835         }
8836       /* A non-type argument of integral or enumerated type must be a
8837          constant.  */
8838       else if (TREE_TYPE (t)
8839                && INTEGRAL_OR_ENUMERATION_TYPE_P (TREE_TYPE (t))
8840                && !TREE_CONSTANT (t))
8841         {
8842           if (complain & tf_error)
8843             error ("integral expression %qE is not constant", t);
8844           result = true;
8845         }
8846     }
8847   if (result && complain & tf_error)
8848     error ("  trying to instantiate %qD", tmpl);
8849   return result;
8850 }
8851
8852 /* Instantiate the indicated variable or function template TMPL with
8853    the template arguments in TARG_PTR.  */
8854
8855 tree
8856 instantiate_template (tree tmpl, tree targ_ptr, tsubst_flags_t complain)
8857 {
8858   tree fndecl;
8859   tree gen_tmpl;
8860   tree spec;
8861
8862   if (tmpl == error_mark_node)
8863     return error_mark_node;
8864
8865   gcc_assert (TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_DECL);
8866
8867   /* If this function is a clone, handle it specially.  */
8868   if (DECL_CLONED_FUNCTION_P (tmpl))
8869     {
8870       tree spec;
8871       tree clone;
8872       
8873       spec = instantiate_template (DECL_CLONED_FUNCTION (tmpl), targ_ptr,
8874                                    complain);
8875       if (spec == error_mark_node)
8876         return error_mark_node;
8877
8878       /* Look for the clone.  */
8879       FOR_EACH_CLONE (clone, spec)
8880         if (DECL_NAME (clone) == DECL_NAME (tmpl))
8881           return clone;
8882       /* We should always have found the clone by now.  */
8883       gcc_unreachable ();
8884       return NULL_TREE;
8885     }
8886   
8887   /* Check to see if we already have this specialization.  */
8888   spec = retrieve_specialization (tmpl, targ_ptr, 
8889                                   /*class_specializations_p=*/false);
8890   if (spec != NULL_TREE)
8891     return spec;
8892
8893   gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
8894   if (tmpl != gen_tmpl)
8895     {
8896       /* The TMPL is a partial instantiation.  To get a full set of
8897          arguments we must add the arguments used to perform the
8898          partial instantiation.  */
8899       targ_ptr = add_outermost_template_args (DECL_TI_ARGS (tmpl),
8900                                               targ_ptr);
8901
8902       /* Check to see if we already have this specialization.  */
8903       spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, targ_ptr,
8904                                       /*class_specializations_p=*/false);
8905       if (spec != NULL_TREE)
8906         return spec;
8907     }
8908
8909   if (check_instantiated_args (gen_tmpl, INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (targ_ptr),
8910                                complain))
8911     return error_mark_node;
8912   
8913   /* We are building a FUNCTION_DECL, during which the access of its
8914      parameters and return types have to be checked.  However this
8915      FUNCTION_DECL which is the desired context for access checking
8916      is not built yet.  We solve this chicken-and-egg problem by
8917      deferring all checks until we have the FUNCTION_DECL.  */
8918   push_deferring_access_checks (dk_deferred);
8919
8920   /* Substitute template parameters.  */
8921   fndecl = tsubst (DECL_TEMPLATE_RESULT (gen_tmpl),
8922                    targ_ptr, complain, gen_tmpl);
8923
8924   /* Now we know the specialization, compute access previously
8925      deferred.  */
8926   push_access_scope (fndecl);
8927   perform_deferred_access_checks ();
8928   pop_access_scope (fndecl);
8929   pop_deferring_access_checks ();
8930
8931   /* The DECL_TI_TEMPLATE should always be the immediate parent
8932      template, not the most general template.  */
8933   DECL_TI_TEMPLATE (fndecl) = tmpl;
8934
8935   /* If we've just instantiated the main entry point for a function,
8936      instantiate all the alternate entry points as well.  We do this
8937      by cloning the instantiation of the main entry point, not by
8938      instantiating the template clones.  */
8939   if (TREE_CHAIN (gen_tmpl) && DECL_CLONED_FUNCTION_P (TREE_CHAIN (gen_tmpl)))
8940     clone_function_decl (fndecl, /*update_method_vec_p=*/0);
8941
8942   return fndecl;
8943 }
8944
8945 /* The FN is a TEMPLATE_DECL for a function.  The ARGS are the
8946    arguments that are being used when calling it.  TARGS is a vector
8947    into which the deduced template arguments are placed.  
8948
8949    Return zero for success, 2 for an incomplete match that doesn't resolve
8950    all the types, and 1 for complete failure.  An error message will be
8951    printed only for an incomplete match.
8952
8953    If FN is a conversion operator, or we are trying to produce a specific
8954    specialization, RETURN_TYPE is the return type desired.
8955
8956    The EXPLICIT_TARGS are explicit template arguments provided via a
8957    template-id.
8958
8959    The parameter STRICT is one of:
8960
8961    DEDUCE_CALL: 
8962      We are deducing arguments for a function call, as in
8963      [temp.deduct.call].
8964
8965    DEDUCE_CONV:
8966      We are deducing arguments for a conversion function, as in 
8967      [temp.deduct.conv].
8968
8969    DEDUCE_EXACT:
8970      We are deducing arguments when doing an explicit instantiation
8971      as in [temp.explicit], when determining an explicit specialization
8972      as in [temp.expl.spec], or when taking the address of a function
8973      template, as in [temp.deduct.funcaddr]. 
8974
8975    DEDUCE_ORDER:
8976      We are deducing arguments when calculating the partial
8977      ordering between specializations of function or class
8978      templates, as in [temp.func.order] and [temp.class.order].
8979
8980    LEN is the number of parms to consider before returning success, or -1
8981    for all.  This is used in partial ordering to avoid comparing parms for
8982    which no actual argument was passed, since they are not considered in
8983    overload resolution (and are explicitly excluded from consideration in
8984    partial ordering in [temp.func.order]/6).  */
8985
8986 int
8987 fn_type_unification (tree fn, 
8988                      tree explicit_targs, 
8989                      tree targs, 
8990                      tree args, 
8991                      tree return_type,
8992                      unification_kind_t strict, 
8993                      int len)
8994 {
8995   tree parms;
8996   tree fntype;
8997   int result;
8998
8999   gcc_assert (TREE_CODE (fn) == TEMPLATE_DECL);
9000
9001   fntype = TREE_TYPE (fn);
9002   if (explicit_targs)
9003     {
9004       /* [temp.deduct]
9005           
9006          The specified template arguments must match the template
9007          parameters in kind (i.e., type, nontype, template), and there
9008          must not be more arguments than there are parameters;
9009          otherwise type deduction fails.
9010
9011          Nontype arguments must match the types of the corresponding
9012          nontype template parameters, or must be convertible to the
9013          types of the corresponding nontype parameters as specified in
9014          _temp.arg.nontype_, otherwise type deduction fails.
9015
9016          All references in the function type of the function template
9017          to the corresponding template parameters are replaced by the
9018          specified template argument values.  If a substitution in a
9019          template parameter or in the function type of the function
9020          template results in an invalid type, type deduction fails.  */
9021       int i;
9022       tree converted_args;
9023       bool incomplete;
9024
9025       converted_args
9026         = (coerce_template_parms (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (fn), 
9027                                   explicit_targs, NULL_TREE, tf_none, 
9028                                   /*require_all_arguments=*/0));
9029       if (converted_args == error_mark_node)
9030         return 1;
9031
9032       /* Substitute the explicit args into the function type.  This is
9033          necessary so that, for instance, explicitly declared function
9034          arguments can match null pointed constants.  If we were given
9035          an incomplete set of explicit args, we must not do semantic
9036          processing during substitution as we could create partial
9037          instantiations.  */
9038       incomplete = NUM_TMPL_ARGS (explicit_targs) != NUM_TMPL_ARGS (targs);
9039       processing_template_decl += incomplete;
9040       fntype = tsubst (fntype, converted_args, tf_none, NULL_TREE);
9041       processing_template_decl -= incomplete;
9042       
9043       if (fntype == error_mark_node)
9044         return 1;
9045
9046       /* Place the explicitly specified arguments in TARGS.  */
9047       for (i = NUM_TMPL_ARGS (converted_args); i--;)
9048         TREE_VEC_ELT (targs, i) = TREE_VEC_ELT (converted_args, i);
9049     }
9050      
9051   parms = TYPE_ARG_TYPES (fntype);
9052   /* Never do unification on the 'this' parameter.  */
9053   if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (fn))
9054     parms = TREE_CHAIN (parms);
9055   
9056   if (return_type)
9057     {
9058       /* We've been given a return type to match, prepend it.  */
9059       parms = tree_cons (NULL_TREE, TREE_TYPE (fntype), parms);
9060       args = tree_cons (NULL_TREE, return_type, args);
9061       if (len >= 0)
9062         ++len;
9063     }
9064
9065   /* We allow incomplete unification without an error message here
9066      because the standard doesn't seem to explicitly prohibit it.  Our
9067      callers must be ready to deal with unification failures in any
9068      event.  */
9069   result = type_unification_real (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (fn), 
9070                                   targs, parms, args, /*subr=*/0,
9071                                   strict, /*allow_incomplete*/1, len);
9072
9073   if (result == 0) 
9074     /* All is well so far.  Now, check:
9075        
9076        [temp.deduct] 
9077        
9078        When all template arguments have been deduced, all uses of
9079        template parameters in nondeduced contexts are replaced with
9080        the corresponding deduced argument values.  If the
9081        substitution results in an invalid type, as described above,
9082        type deduction fails.  */
9083     if (tsubst (TREE_TYPE (fn), targs, tf_none, NULL_TREE)
9084         == error_mark_node)
9085       return 1;
9086
9087   return result;
9088 }
9089
9090 /* Adjust types before performing type deduction, as described in
9091    [temp.deduct.call] and [temp.deduct.conv].  The rules in these two
9092    sections are symmetric.  PARM is the type of a function parameter
9093    or the return type of the conversion function.  ARG is the type of
9094    the argument passed to the call, or the type of the value
9095    initialized with the result of the conversion function.  */
9096
9097 static int
9098 maybe_adjust_types_for_deduction (unification_kind_t strict, 
9099                                   tree* parm, 
9100                                   tree* arg)
9101 {
9102   int result = 0;
9103   
9104   switch (strict)
9105     {
9106     case DEDUCE_CALL:
9107       break;
9108
9109     case DEDUCE_CONV:
9110       {
9111         /* Swap PARM and ARG throughout the remainder of this
9112            function; the handling is precisely symmetric since PARM
9113            will initialize ARG rather than vice versa.  */
9114         tree* temp = parm;
9115         parm = arg;
9116         arg = temp;
9117         break;
9118       }
9119
9120     case DEDUCE_EXACT:
9121       /* There is nothing to do in this case.  */
9122       return 0;
9123
9124     case DEDUCE_ORDER:
9125       /* DR 214. [temp.func.order] is underspecified, and leads to no
9126          ordering between things like `T *' and `T const &' for `U *'.
9127          The former has T=U and the latter T=U*. The former looks more
9128          specialized and John Spicer considers it well-formed (the EDG
9129          compiler accepts it).
9130
9131          John also confirms that deduction should proceed as in a function
9132          call. Which implies the usual ARG and PARM conversions as DEDUCE_CALL.
9133          However, in ordering, ARG can have REFERENCE_TYPE, but no argument
9134          to an actual call can have such a type.
9135          
9136          If both ARG and PARM are REFERENCE_TYPE, we change neither.
9137          If only ARG is a REFERENCE_TYPE, we look through that and then
9138          proceed as with DEDUCE_CALL (which could further convert it).  */
9139       if (TREE_CODE (*arg) == REFERENCE_TYPE)
9140         {
9141           if (TREE_CODE (*parm) == REFERENCE_TYPE)
9142             return 0;
9143           *arg = TREE_TYPE (*arg);
9144         }
9145       break;
9146     default:
9147       gcc_unreachable ();
9148     }
9149
9150   if (TREE_CODE (*parm) != REFERENCE_TYPE)
9151     {
9152       /* [temp.deduct.call]
9153          
9154          If P is not a reference type:
9155          
9156          --If A is an array type, the pointer type produced by the
9157          array-to-pointer standard conversion (_conv.array_) is
9158          used in place of A for type deduction; otherwise,
9159          
9160          --If A is a function type, the pointer type produced by
9161          the function-to-pointer standard conversion
9162          (_conv.func_) is used in place of A for type deduction;
9163          otherwise,
9164          
9165          --If A is a cv-qualified type, the top level
9166          cv-qualifiers of A's type are ignored for type
9167          deduction.  */
9168       if (TREE_CODE (*arg) == ARRAY_TYPE)
9169         *arg = build_pointer_type (TREE_TYPE (*arg));
9170       else if (TREE_CODE (*arg) == FUNCTION_TYPE)
9171         *arg = build_pointer_type (*arg);
9172       else
9173         *arg = TYPE_MAIN_VARIANT (*arg);
9174     }
9175   
9176   /* [temp.deduct.call]
9177      
9178      If P is a cv-qualified type, the top level cv-qualifiers
9179      of P's type are ignored for type deduction.  If P is a
9180      reference type, the type referred to by P is used for
9181      type deduction.  */
9182   *parm = TYPE_MAIN_VARIANT (*parm);
9183   if (TREE_CODE (*parm) == REFERENCE_TYPE)
9184     {
9185       *parm = TREE_TYPE (*parm);
9186       result |= UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL;
9187     }
9188
9189   /* DR 322. For conversion deduction, remove a reference type on parm
9190      too (which has been swapped into ARG).  */
9191   if (strict == DEDUCE_CONV && TREE_CODE (*arg) == REFERENCE_TYPE)
9192     *arg = TREE_TYPE (*arg);
9193   
9194   return result;
9195 }
9196
9197 /* Most parms like fn_type_unification.
9198
9199    If SUBR is 1, we're being called recursively (to unify the
9200    arguments of a function or method parameter of a function
9201    template).  */
9202
9203 static int
9204 type_unification_real (tree tparms, 
9205                        tree targs, 
9206                        tree xparms, 
9207                        tree xargs, 
9208                        int subr,
9209                        unification_kind_t strict, 
9210                        int allow_incomplete, 
9211                        int xlen)
9212 {
9213   tree parm, arg;
9214   int i;
9215   int ntparms = TREE_VEC_LENGTH (tparms);
9216   int sub_strict;
9217   int saw_undeduced = 0;
9218   tree parms, args;
9219   int len;
9220
9221   gcc_assert (TREE_CODE (tparms) == TREE_VEC);
9222   gcc_assert (xparms == NULL_TREE || TREE_CODE (xparms) == TREE_LIST);
9223   gcc_assert (!xargs || TREE_CODE (xargs) == TREE_LIST);
9224   gcc_assert (ntparms > 0);
9225
9226   switch (strict)
9227     {
9228     case DEDUCE_CALL:
9229       sub_strict = (UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL | UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL
9230                     | UNIFY_ALLOW_DERIVED);
9231       break;
9232       
9233     case DEDUCE_CONV:
9234       sub_strict = UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL;
9235       break;
9236
9237     case DEDUCE_EXACT:
9238       sub_strict = UNIFY_ALLOW_NONE;
9239       break;
9240     
9241     case DEDUCE_ORDER:
9242       sub_strict = UNIFY_ALLOW_NONE;
9243       break;
9244       
9245     default:
9246       gcc_unreachable ();
9247     }
9248
9249   if (xlen == 0)
9250     return 0;
9251
9252  again:
9253   parms = xparms;
9254   args = xargs;
9255   len = xlen;
9256
9257   while (parms
9258          && parms != void_list_node
9259          && args
9260          && args != void_list_node)
9261     {
9262       parm = TREE_VALUE (parms);
9263       parms = TREE_CHAIN (parms);
9264       arg = TREE_VALUE (args);
9265       args = TREE_CHAIN (args);
9266
9267       if (arg == error_mark_node)
9268         return 1;
9269       if (arg == unknown_type_node)
9270         /* We can't deduce anything from this, but we might get all the
9271            template args from other function args.  */
9272         continue;
9273
9274       /* Conversions will be performed on a function argument that
9275          corresponds with a function parameter that contains only
9276          non-deducible template parameters and explicitly specified
9277          template parameters.  */
9278       if (!uses_template_parms (parm))
9279         {
9280           tree type;
9281
9282           if (!TYPE_P (arg))
9283             type = TREE_TYPE (arg);
9284           else
9285             type = arg;
9286
9287           if (strict == DEDUCE_EXACT || strict == DEDUCE_ORDER)
9288             {
9289               if (same_type_p (parm, type))
9290                 continue;
9291             }
9292           else
9293             /* It might work; we shouldn't check now, because we might
9294                get into infinite recursion.  Overload resolution will
9295                handle it.  */
9296             continue;
9297
9298           return 1;
9299         }
9300         
9301       if (!TYPE_P (arg))
9302         {
9303           gcc_assert (TREE_TYPE (arg) != NULL_TREE);
9304           if (type_unknown_p (arg))
9305             {
9306               /* [temp.deduct.type] A template-argument can be deduced from
9307                  a pointer to function or pointer to member function
9308                  argument if the set of overloaded functions does not
9309                  contain function templates and at most one of a set of
9310                  overloaded functions provides a unique match.  */
9311
9312               if (resolve_overloaded_unification
9313                   (tparms, targs, parm, arg, strict, sub_strict)
9314                   != 0)
9315                 return 1;
9316               continue;
9317             }
9318           arg = TREE_TYPE (arg);
9319           if (arg == error_mark_node)
9320             return 1;
9321         }
9322       
9323       {
9324         int arg_strict = sub_strict;
9325         
9326         if (!subr)
9327           arg_strict |= maybe_adjust_types_for_deduction (strict, &parm, &arg);
9328
9329         if (unify (tparms, targs, parm, arg, arg_strict))
9330           return 1;
9331       }
9332
9333       /* Are we done with the interesting parms?  */
9334       if (--len == 0)
9335         goto done;
9336     }
9337   /* Fail if we've reached the end of the parm list, and more args
9338      are present, and the parm list isn't variadic.  */
9339   if (args && args != void_list_node && parms == void_list_node)
9340     return 1;
9341   /* Fail if parms are left and they don't have default values.  */
9342   if (parms
9343       && parms != void_list_node
9344       && TREE_PURPOSE (parms) == NULL_TREE)
9345     return 1;
9346
9347  done:
9348   if (!subr)
9349     for (i = 0; i < ntparms; i++)
9350       if (TREE_VEC_ELT (targs, i) == NULL_TREE)
9351         {
9352           tree tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, i));
9353
9354           /* If this is an undeduced nontype parameter that depends on
9355              a type parameter, try another pass; its type may have been
9356              deduced from a later argument than the one from which
9357              this parameter can be deduced.  */
9358           if (TREE_CODE (tparm) == PARM_DECL
9359               && uses_template_parms (TREE_TYPE (tparm))
9360               && !saw_undeduced++)
9361             goto again;
9362
9363           if (!allow_incomplete)
9364             error ("incomplete type unification");
9365           return 2;
9366         }
9367   return 0;
9368 }
9369
9370 /* Subroutine of type_unification_real.  Args are like the variables at the
9371    call site.  ARG is an overloaded function (or template-id); we try
9372    deducing template args from each of the overloads, and if only one
9373    succeeds, we go with that.  Modifies TARGS and returns 0 on success.  */
9374
9375 static int
9376 resolve_overloaded_unification (tree tparms, 
9377                                 tree targs,
9378                                 tree parm,
9379                                 tree arg, 
9380                                 unification_kind_t strict,
9381                                 int sub_strict)
9382 {
9383   tree tempargs = copy_node (targs);
9384   int good = 0;
9385   bool addr_p;
9386
9387   if (TREE_CODE (arg) == ADDR_EXPR)
9388     {
9389       arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
9390       addr_p = true;
9391     }
9392   else
9393     addr_p = false;
9394
9395   if (TREE_CODE (arg) == COMPONENT_REF)
9396     /* Handle `&x' where `x' is some static or non-static member
9397        function name.  */
9398     arg = TREE_OPERAND (arg, 1);
9399
9400   if (TREE_CODE (arg) == OFFSET_REF)
9401     arg = TREE_OPERAND (arg, 1);
9402
9403   /* Strip baselink information.  */
9404   if (BASELINK_P (arg))
9405     arg = BASELINK_FUNCTIONS (arg);
9406
9407   if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_ID_EXPR)
9408     {
9409       /* If we got some explicit template args, we need to plug them into
9410          the affected templates before we try to unify, in case the
9411          explicit args will completely resolve the templates in question.  */
9412
9413       tree expl_subargs = TREE_OPERAND (arg, 1);
9414       arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
9415
9416       for (; arg; arg = OVL_NEXT (arg))
9417         {
9418           tree fn = OVL_CURRENT (arg);
9419           tree subargs, elem;
9420
9421           if (TREE_CODE (fn) != TEMPLATE_DECL)
9422             continue;
9423
9424           subargs = get_bindings_overload (fn, DECL_TEMPLATE_RESULT (fn),
9425                                            expl_subargs);
9426           if (subargs)
9427             {
9428               elem = tsubst (TREE_TYPE (fn), subargs, tf_none, NULL_TREE);
9429               good += try_one_overload (tparms, targs, tempargs, parm, 
9430                                         elem, strict, sub_strict, addr_p);
9431             }
9432         }
9433     }
9434   else
9435     {
9436       gcc_assert (TREE_CODE (arg) == OVERLOAD
9437                   || TREE_CODE (arg) == FUNCTION_DECL);
9438   
9439       for (; arg; arg = OVL_NEXT (arg))
9440         good += try_one_overload (tparms, targs, tempargs, parm,
9441                                   TREE_TYPE (OVL_CURRENT (arg)),
9442                                   strict, sub_strict, addr_p);
9443     }
9444
9445   /* [temp.deduct.type] A template-argument can be deduced from a pointer
9446      to function or pointer to member function argument if the set of
9447      overloaded functions does not contain function templates and at most
9448      one of a set of overloaded functions provides a unique match.
9449
9450      So if we found multiple possibilities, we return success but don't
9451      deduce anything.  */
9452
9453   if (good == 1)
9454     {
9455       int i = TREE_VEC_LENGTH (targs);
9456       for (; i--; )
9457         if (TREE_VEC_ELT (tempargs, i))
9458           TREE_VEC_ELT (targs, i) = TREE_VEC_ELT (tempargs, i);
9459     }
9460   if (good)
9461     return 0;
9462
9463   return 1;
9464 }
9465
9466 /* Subroutine of resolve_overloaded_unification; does deduction for a single
9467    overload.  Fills TARGS with any deduced arguments, or error_mark_node if
9468    different overloads deduce different arguments for a given parm.
9469    ADDR_P is true if the expression for which deduction is being
9470    performed was of the form "& fn" rather than simply "fn".
9471
9472    Returns 1 on success.  */
9473
9474 static int
9475 try_one_overload (tree tparms,
9476                   tree orig_targs,
9477                   tree targs, 
9478                   tree parm, 
9479                   tree arg, 
9480                   unification_kind_t strict,
9481                   int sub_strict,
9482                   bool addr_p)
9483 {
9484   int nargs;
9485   tree tempargs;
9486   int i;
9487
9488   /* [temp.deduct.type] A template-argument can be deduced from a pointer
9489      to function or pointer to member function argument if the set of
9490      overloaded functions does not contain function templates and at most
9491      one of a set of overloaded functions provides a unique match.
9492
9493      So if this is a template, just return success.  */
9494
9495   if (uses_template_parms (arg))
9496     return 1;
9497
9498   if (TREE_CODE (arg) == METHOD_TYPE)
9499     arg = build_ptrmemfunc_type (build_pointer_type (arg));
9500   else if (addr_p)
9501     arg = build_pointer_type (arg);
9502
9503   sub_strict |= maybe_adjust_types_for_deduction (strict, &parm, &arg);
9504
9505   /* We don't copy orig_targs for this because if we have already deduced
9506      some template args from previous args, unify would complain when we
9507      try to deduce a template parameter for the same argument, even though
9508      there isn't really a conflict.  */
9509   nargs = TREE_VEC_LENGTH (targs);
9510   tempargs = make_tree_vec (nargs);
9511
9512   if (unify (tparms, tempargs, parm, arg, sub_strict) != 0)
9513     return 0;
9514
9515   /* First make sure we didn't deduce anything that conflicts with
9516      explicitly specified args.  */
9517   for (i = nargs; i--; )
9518     {
9519       tree elt = TREE_VEC_ELT (tempargs, i);
9520       tree oldelt = TREE_VEC_ELT (orig_targs, i);
9521
9522       if (elt == NULL_TREE)
9523         continue;
9524       else if (uses_template_parms (elt))
9525         {
9526           /* Since we're unifying against ourselves, we will fill in template
9527              args used in the function parm list with our own template parms.
9528              Discard them.  */
9529           TREE_VEC_ELT (tempargs, i) = NULL_TREE;
9530           continue;
9531         }
9532       else if (oldelt && ! template_args_equal (oldelt, elt))
9533         return 0;
9534     }
9535
9536   for (i = nargs; i--; )
9537     {
9538       tree elt = TREE_VEC_ELT (tempargs, i);
9539
9540       if (elt)
9541         TREE_VEC_ELT (targs, i) = elt;
9542     }
9543
9544   return 1;
9545 }
9546
9547 /* Verify that nondeduce template argument agrees with the type
9548    obtained from argument deduction.  Return nonzero if the
9549    verification fails.
9550
9551    For example:
9552
9553      struct A { typedef int X; };
9554      template <class T, class U> struct C {};
9555      template <class T> struct C<T, typename T::X> {};
9556
9557    Then with the instantiation `C<A, int>', we can deduce that
9558    `T' is `A' but unify () does not check whether `typename T::X'
9559    is `int'.  This function ensure that they agree.
9560
9561    TARGS, PARMS are the same as the arguments of unify.
9562    ARGS contains template arguments from all levels.  */
9563
9564 static int
9565 verify_class_unification (tree targs, tree parms, tree args)
9566 {
9567   parms = tsubst (parms, add_outermost_template_args (args, targs),
9568                   tf_none, NULL_TREE);
9569   if (parms == error_mark_node)
9570     return 1;
9571
9572   return !comp_template_args (parms, INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args));
9573 }
9574
9575 /* PARM is a template class (perhaps with unbound template
9576    parameters).  ARG is a fully instantiated type.  If ARG can be
9577    bound to PARM, return ARG, otherwise return NULL_TREE.  TPARMS and
9578    TARGS are as for unify.  */
9579
9580 static tree
9581 try_class_unification (tree tparms, tree targs, tree parm, tree arg)
9582 {
9583   tree copy_of_targs;
9584
9585   if (!CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (arg)
9586       || (most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (arg)) 
9587           != most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (parm))))
9588     return NULL_TREE;
9589
9590   /* We need to make a new template argument vector for the call to
9591      unify.  If we used TARGS, we'd clutter it up with the result of
9592      the attempted unification, even if this class didn't work out.
9593      We also don't want to commit ourselves to all the unifications
9594      we've already done, since unification is supposed to be done on
9595      an argument-by-argument basis.  In other words, consider the
9596      following pathological case:
9597
9598        template <int I, int J, int K>
9599        struct S {};
9600        
9601        template <int I, int J>
9602        struct S<I, J, 2> : public S<I, I, I>, S<J, J, J> {};
9603        
9604        template <int I, int J, int K>
9605        void f(S<I, J, K>, S<I, I, I>);
9606        
9607        void g() {
9608          S<0, 0, 0> s0;
9609          S<0, 1, 2> s2;
9610        
9611          f(s0, s2);
9612        }
9613
9614      Now, by the time we consider the unification involving `s2', we
9615      already know that we must have `f<0, 0, 0>'.  But, even though
9616      `S<0, 1, 2>' is derived from `S<0, 0, 0>', the code is invalid
9617      because there are two ways to unify base classes of S<0, 1, 2>
9618      with S<I, I, I>.  If we kept the already deduced knowledge, we
9619      would reject the possibility I=1.  */
9620   copy_of_targs = make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (targs));
9621   
9622   /* If unification failed, we're done.  */
9623   if (unify (tparms, copy_of_targs, CLASSTYPE_TI_ARGS (parm),
9624              CLASSTYPE_TI_ARGS (arg), UNIFY_ALLOW_NONE))
9625     return NULL_TREE;
9626
9627   return arg;
9628 }
9629
9630 /* Given a template type PARM and a class type ARG, find the unique
9631    base type in ARG that is an instance of PARM.  We do not examine
9632    ARG itself; only its base-classes.  If there is not exactly one
9633    appropriate base class, return NULL_TREE.  PARM may be the type of
9634    a partial specialization, as well as a plain template type.  Used
9635    by unify.  */
9636
9637 static tree
9638 get_template_base (tree tparms, tree targs, tree parm, tree arg)
9639 {
9640   tree rval = NULL_TREE;
9641   tree binfo;
9642
9643   gcc_assert (IS_AGGR_TYPE_CODE (TREE_CODE (arg)));
9644   
9645   binfo = TYPE_BINFO (complete_type (arg));
9646   if (!binfo)
9647     /* The type could not be completed.  */
9648     return NULL_TREE;
9649
9650   /* Walk in inheritance graph order.  The search order is not
9651      important, and this avoids multiple walks of virtual bases.  */
9652   for (binfo = TREE_CHAIN (binfo); binfo; binfo = TREE_CHAIN (binfo))
9653     {
9654       tree r = try_class_unification (tparms, targs, parm, BINFO_TYPE (binfo));
9655
9656       if (r)
9657         {
9658           /* If there is more than one satisfactory baseclass, then:
9659
9660                [temp.deduct.call]
9661
9662               If they yield more than one possible deduced A, the type
9663               deduction fails.
9664
9665              applies.  */
9666           if (rval && !same_type_p (r, rval))
9667             return NULL_TREE;
9668           
9669           rval = r;
9670         }
9671     }
9672
9673   return rval;
9674 }
9675
9676 /* Returns the level of DECL, which declares a template parameter.  */
9677
9678 static int
9679 template_decl_level (tree decl)
9680 {
9681   switch (TREE_CODE (decl))
9682     {
9683     case TYPE_DECL:
9684     case TEMPLATE_DECL:
9685       return TEMPLATE_TYPE_LEVEL (TREE_TYPE (decl));
9686
9687     case PARM_DECL:
9688       return TEMPLATE_PARM_LEVEL (DECL_INITIAL (decl));
9689
9690     default:
9691       gcc_unreachable ();
9692     }
9693   return 0;
9694 }
9695
9696 /* Decide whether ARG can be unified with PARM, considering only the
9697    cv-qualifiers of each type, given STRICT as documented for unify.
9698    Returns nonzero iff the unification is OK on that basis.  */
9699
9700 static int
9701 check_cv_quals_for_unify (int strict, tree arg, tree parm)
9702 {
9703   int arg_quals = cp_type_quals (arg);
9704   int parm_quals = cp_type_quals (parm);
9705
9706   if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TYPE_PARM
9707       && !(strict & UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL))
9708     {
9709       /*  Although a CVR qualifier is ignored when being applied to a
9710           substituted template parameter ([8.3.2]/1 for example), that
9711           does not apply during deduction [14.8.2.4]/1, (even though
9712           that is not explicitly mentioned, [14.8.2.4]/9 indicates
9713           this).  Except when we're allowing additional CV qualifiers
9714           at the outer level [14.8.2.1]/3,1st bullet.  */
9715       if ((TREE_CODE (arg) == REFERENCE_TYPE
9716            || TREE_CODE (arg) == FUNCTION_TYPE
9717            || TREE_CODE (arg) == METHOD_TYPE)
9718           && (parm_quals & (TYPE_QUAL_CONST | TYPE_QUAL_VOLATILE)))
9719         return 0;
9720
9721       if ((!POINTER_TYPE_P (arg) && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_TYPE_PARM)
9722           && (parm_quals & TYPE_QUAL_RESTRICT))
9723         return 0;
9724     }
9725
9726   if (!(strict & (UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL | UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL))
9727       && (arg_quals & parm_quals) != parm_quals)
9728     return 0;
9729
9730   if (!(strict & (UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL | UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL))
9731       && (parm_quals & arg_quals) != arg_quals)
9732     return 0;
9733
9734   return 1;
9735 }
9736
9737 /* Takes parameters as for type_unification.  Returns 0 if the
9738    type deduction succeeds, 1 otherwise.  The parameter STRICT is a
9739    bitwise or of the following flags:
9740
9741      UNIFY_ALLOW_NONE:
9742        Require an exact match between PARM and ARG.
9743      UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL:
9744        Allow the deduced ARG to be more cv-qualified (by qualification
9745        conversion) than ARG.
9746      UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL:
9747        Allow the deduced ARG to be less cv-qualified than ARG.
9748      UNIFY_ALLOW_DERIVED:
9749        Allow the deduced ARG to be a template base class of ARG,
9750        or a pointer to a template base class of the type pointed to by
9751        ARG.
9752      UNIFY_ALLOW_INTEGER:
9753        Allow any integral type to be deduced.  See the TEMPLATE_PARM_INDEX
9754        case for more information. 
9755      UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL:
9756        This is the outermost level of a deduction. Used to determine validity
9757        of qualification conversions. A valid qualification conversion must
9758        have const qualified pointers leading up to the inner type which
9759        requires additional CV quals, except at the outer level, where const
9760        is not required [conv.qual]. It would be normal to set this flag in
9761        addition to setting UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL.
9762      UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL:
9763        This is the outermost level of a deduction, and PARM can be more CV
9764        qualified at this point.
9765      UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL:
9766        This is the outermost level of a deduction, and PARM can be less CV
9767        qualified at this point.  */
9768
9769 static int
9770 unify (tree tparms, tree targs, tree parm, tree arg, int strict)
9771 {
9772   int idx;
9773   tree targ;
9774   tree tparm;
9775   int strict_in = strict;
9776
9777   /* I don't think this will do the right thing with respect to types.
9778      But the only case I've seen it in so far has been array bounds, where
9779      signedness is the only information lost, and I think that will be
9780      okay.  */
9781   while (TREE_CODE (parm) == NOP_EXPR)
9782     parm = TREE_OPERAND (parm, 0);
9783
9784   if (arg == error_mark_node)
9785     return 1;
9786   if (arg == unknown_type_node)
9787     /* We can't deduce anything from this, but we might get all the
9788        template args from other function args.  */
9789     return 0;
9790
9791   /* If PARM uses template parameters, then we can't bail out here,
9792      even if ARG == PARM, since we won't record unifications for the
9793      template parameters.  We might need them if we're trying to
9794      figure out which of two things is more specialized.  */
9795   if (arg == parm && !uses_template_parms (parm))
9796     return 0;
9797
9798   /* Immediately reject some pairs that won't unify because of
9799      cv-qualification mismatches.  */
9800   if (TREE_CODE (arg) == TREE_CODE (parm)
9801       && TYPE_P (arg)
9802       /* It is the elements of the array which hold the cv quals of an array
9803          type, and the elements might be template type parms. We'll check
9804          when we recurse.  */
9805       && TREE_CODE (arg) != ARRAY_TYPE
9806       /* We check the cv-qualifiers when unifying with template type
9807          parameters below.  We want to allow ARG `const T' to unify with
9808          PARM `T' for example, when computing which of two templates
9809          is more specialized, for example.  */
9810       && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_TYPE_PARM
9811       && !check_cv_quals_for_unify (strict_in, arg, parm))
9812     return 1;
9813
9814   if (!(strict & UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL)
9815       && TYPE_P (parm) && !CP_TYPE_CONST_P (parm))
9816     strict &= ~UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL;
9817   strict &= ~UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL;
9818   strict &= ~UNIFY_ALLOW_DERIVED;
9819   strict &= ~UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL;
9820   strict &= ~UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL;
9821   
9822   switch (TREE_CODE (parm))
9823     {
9824     case TYPENAME_TYPE:
9825     case SCOPE_REF:
9826     case UNBOUND_CLASS_TEMPLATE:
9827       /* In a type which contains a nested-name-specifier, template
9828          argument values cannot be deduced for template parameters used
9829          within the nested-name-specifier.  */
9830       return 0;
9831
9832     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
9833     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
9834     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
9835       tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, 0));
9836
9837       if (TEMPLATE_TYPE_LEVEL (parm)
9838           != template_decl_level (tparm))
9839         /* The PARM is not one we're trying to unify.  Just check
9840            to see if it matches ARG.  */
9841         return (TREE_CODE (arg) == TREE_CODE (parm)
9842                 && same_type_p (parm, arg)) ? 0 : 1;
9843       idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (parm);
9844       targ = TREE_VEC_ELT (targs, idx);
9845       tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, idx));
9846
9847       /* Check for mixed types and values.  */
9848       if ((TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TYPE_PARM
9849            && TREE_CODE (tparm) != TYPE_DECL)
9850           || (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM 
9851               && TREE_CODE (tparm) != TEMPLATE_DECL))
9852         return 1;
9853
9854       if (TREE_CODE (parm) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
9855         {
9856           /* ARG must be constructed from a template class or a template
9857              template parameter.  */
9858           if (TREE_CODE (arg) != BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
9859               && (TREE_CODE (arg) != RECORD_TYPE || !CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (arg)))
9860             return 1;
9861
9862           {
9863             tree parmtmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (parm);
9864             tree parmvec = TYPE_TI_ARGS (parm);
9865             tree argvec = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (TYPE_TI_ARGS (arg));
9866             tree argtmplvec
9867               = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (TYPE_TI_TEMPLATE (arg));
9868             int i;
9869
9870             /* The parameter and argument roles have to be switched here 
9871                in order to handle default arguments properly.  For example, 
9872                template<template <class> class TT> void f(TT<int>) 
9873                should be able to accept vector<int> which comes from 
9874                template <class T, class Allocator = allocator> 
9875                class vector.  */
9876
9877             if (coerce_template_parms (argtmplvec, parmvec, parmtmpl, 0, 1)
9878                 == error_mark_node)
9879               return 1;
9880           
9881             /* Deduce arguments T, i from TT<T> or TT<i>.  
9882                We check each element of PARMVEC and ARGVEC individually
9883                rather than the whole TREE_VEC since they can have
9884                different number of elements.  */
9885
9886             for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (parmvec); ++i)
9887               {
9888                 if (unify (tparms, targs, 
9889                            TREE_VEC_ELT (parmvec, i), 
9890                            TREE_VEC_ELT (argvec, i), 
9891                            UNIFY_ALLOW_NONE))
9892                   return 1;
9893               }
9894           }
9895           arg = TYPE_TI_TEMPLATE (arg);
9896
9897           /* Fall through to deduce template name.  */
9898         }
9899
9900       if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
9901           || TREE_CODE (parm) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
9902         {
9903           /* Deduce template name TT from TT, TT<>, TT<T> and TT<i>.  */
9904
9905           /* Simple cases: Value already set, does match or doesn't.  */
9906           if (targ != NULL_TREE && template_args_equal (targ, arg))
9907             return 0;
9908           else if (targ)
9909             return 1;
9910         }
9911       else
9912         {
9913           /* If PARM is `const T' and ARG is only `int', we don't have
9914              a match unless we are allowing additional qualification.
9915              If ARG is `const int' and PARM is just `T' that's OK;
9916              that binds `const int' to `T'.  */
9917           if (!check_cv_quals_for_unify (strict_in | UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL, 
9918                                          arg, parm))
9919             return 1;
9920
9921           /* Consider the case where ARG is `const volatile int' and
9922              PARM is `const T'.  Then, T should be `volatile int'.  */
9923           arg = cp_build_qualified_type_real
9924             (arg, cp_type_quals (arg) & ~cp_type_quals (parm), tf_none);
9925           if (arg == error_mark_node)
9926             return 1;
9927
9928           /* Simple cases: Value already set, does match or doesn't.  */
9929           if (targ != NULL_TREE && same_type_p (targ, arg))
9930             return 0;
9931           else if (targ)
9932             return 1;
9933
9934           /* Make sure that ARG is not a variable-sized array.  (Note
9935              that were talking about variable-sized arrays (like
9936              `int[n]'), rather than arrays of unknown size (like
9937              `int[]').)  We'll get very confused by such a type since
9938              the bound of the array will not be computable in an
9939              instantiation.  Besides, such types are not allowed in
9940              ISO C++, so we can do as we please here.  */
9941           if (variably_modified_type_p (arg, NULL_TREE))
9942             return 1;
9943         }
9944
9945       TREE_VEC_ELT (targs, idx) = arg;
9946       return 0;
9947
9948     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
9949       tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, 0));
9950
9951       if (TEMPLATE_PARM_LEVEL (parm) 
9952           != template_decl_level (tparm))
9953         /* The PARM is not one we're trying to unify.  Just check
9954            to see if it matches ARG.  */
9955         return !(TREE_CODE (arg) == TREE_CODE (parm)
9956                  && cp_tree_equal (parm, arg));
9957
9958       idx = TEMPLATE_PARM_IDX (parm);
9959       targ = TREE_VEC_ELT (targs, idx);
9960
9961       if (targ)
9962         return !cp_tree_equal (targ, arg);
9963
9964       /* [temp.deduct.type] If, in the declaration of a function template
9965          with a non-type template-parameter, the non-type
9966          template-parameter is used in an expression in the function
9967          parameter-list and, if the corresponding template-argument is
9968          deduced, the template-argument type shall match the type of the
9969          template-parameter exactly, except that a template-argument
9970          deduced from an array bound may be of any integral type. 
9971          The non-type parameter might use already deduced type parameters.  */
9972       tparm = tsubst (TREE_TYPE (parm), targs, 0, NULL_TREE);
9973       if (!TREE_TYPE (arg))
9974         /* Template-parameter dependent expression.  Just accept it for now.
9975            It will later be processed in convert_template_argument.  */
9976         ;
9977       else if (same_type_p (TREE_TYPE (arg), tparm))
9978         /* OK */;
9979       else if ((strict & UNIFY_ALLOW_INTEGER)
9980                && (TREE_CODE (tparm) == INTEGER_TYPE
9981                    || TREE_CODE (tparm) == BOOLEAN_TYPE))
9982         /* Convert the ARG to the type of PARM; the deduced non-type
9983            template argument must exactly match the types of the
9984            corresponding parameter.  */
9985         arg = fold (build_nop (TREE_TYPE (parm), arg));
9986       else if (uses_template_parms (tparm))
9987         /* We haven't deduced the type of this parameter yet.  Try again
9988            later.  */
9989         return 0;
9990       else
9991         return 1;
9992
9993       TREE_VEC_ELT (targs, idx) = arg;
9994       return 0;
9995
9996     case PTRMEM_CST:
9997      {
9998         /* A pointer-to-member constant can be unified only with
9999          another constant.  */
10000       if (TREE_CODE (arg) != PTRMEM_CST)
10001         return 1;
10002
10003       /* Just unify the class member. It would be useless (and possibly
10004          wrong, depending on the strict flags) to unify also
10005          PTRMEM_CST_CLASS, because we want to be sure that both parm and
10006          arg refer to the same variable, even if through different
10007          classes. For instance:
10008
10009          struct A { int x; };
10010          struct B : A { };
10011
10012          Unification of &A::x and &B::x must succeed.  */
10013       return unify (tparms, targs, PTRMEM_CST_MEMBER (parm),
10014                     PTRMEM_CST_MEMBER (arg), strict);
10015      }
10016
10017     case POINTER_TYPE:
10018       {
10019         if (TREE_CODE (arg) != POINTER_TYPE)
10020           return 1;
10021         
10022         /* [temp.deduct.call]
10023
10024            A can be another pointer or pointer to member type that can
10025            be converted to the deduced A via a qualification
10026            conversion (_conv.qual_).
10027
10028            We pass down STRICT here rather than UNIFY_ALLOW_NONE.
10029            This will allow for additional cv-qualification of the
10030            pointed-to types if appropriate.  */
10031         
10032         if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg)) == RECORD_TYPE)
10033           /* The derived-to-base conversion only persists through one
10034              level of pointers.  */
10035           strict |= (strict_in & UNIFY_ALLOW_DERIVED);
10036
10037         return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), 
10038                       TREE_TYPE (arg), strict);
10039       }
10040
10041     case REFERENCE_TYPE:
10042       if (TREE_CODE (arg) != REFERENCE_TYPE)
10043         return 1;
10044       return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), TREE_TYPE (arg),
10045                     strict & UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL);
10046
10047     case ARRAY_TYPE:
10048       if (TREE_CODE (arg) != ARRAY_TYPE)
10049         return 1;
10050       if ((TYPE_DOMAIN (parm) == NULL_TREE)
10051           != (TYPE_DOMAIN (arg) == NULL_TREE))
10052         return 1;
10053       if (TYPE_DOMAIN (parm) != NULL_TREE)
10054         {
10055           tree parm_max;
10056           tree arg_max;
10057
10058           parm_max = TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (parm));
10059           arg_max = TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (arg));
10060
10061           /* Our representation of array types uses "N - 1" as the
10062              TYPE_MAX_VALUE for an array with "N" elements, if "N" is
10063              not an integer constant.  */
10064           if (TREE_CODE (parm_max) == MINUS_EXPR)
10065             {
10066               arg_max = fold (build2 (PLUS_EXPR, 
10067                                       integer_type_node,
10068                                       arg_max,
10069                                       TREE_OPERAND (parm_max, 1)));
10070               parm_max = TREE_OPERAND (parm_max, 0);
10071             }
10072
10073           if (unify (tparms, targs, parm_max, arg_max, UNIFY_ALLOW_INTEGER))
10074             return 1;
10075         }
10076       return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), TREE_TYPE (arg),
10077                     strict & UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL);
10078
10079     case REAL_TYPE:
10080     case COMPLEX_TYPE:
10081     case VECTOR_TYPE:
10082     case INTEGER_TYPE:
10083     case BOOLEAN_TYPE:
10084     case ENUMERAL_TYPE:
10085     case VOID_TYPE:
10086       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
10087         return 1;
10088       
10089       /* We have already checked cv-qualification at the top of the
10090          function.  */
10091       if (!same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (arg, parm))
10092         return 1;
10093
10094       /* As far as unification is concerned, this wins.  Later checks
10095          will invalidate it if necessary.  */
10096       return 0;
10097
10098       /* Types INTEGER_CST and MINUS_EXPR can come from array bounds.  */
10099       /* Type INTEGER_CST can come from ordinary constant template args.  */
10100     case INTEGER_CST:
10101       while (TREE_CODE (arg) == NOP_EXPR)
10102         arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
10103
10104       if (TREE_CODE (arg) != INTEGER_CST)
10105         return 1;
10106       return !tree_int_cst_equal (parm, arg);
10107
10108     case TREE_VEC:
10109       {
10110         int i;
10111         if (TREE_CODE (arg) != TREE_VEC)
10112           return 1;
10113         if (TREE_VEC_LENGTH (parm) != TREE_VEC_LENGTH (arg))
10114           return 1;
10115         for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (parm); ++i)
10116           if (unify (tparms, targs,
10117                      TREE_VEC_ELT (parm, i), TREE_VEC_ELT (arg, i),
10118                      UNIFY_ALLOW_NONE))
10119             return 1;
10120         return 0;
10121       }
10122
10123     case RECORD_TYPE:
10124     case UNION_TYPE:
10125       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
10126         return 1;
10127   
10128       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (parm))
10129         {
10130           if (!TYPE_PTRMEMFUNC_P (arg))
10131             return 1;
10132
10133           return unify (tparms, targs, 
10134                         TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (parm),
10135                         TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (arg),
10136                         strict);
10137         }
10138
10139       if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (parm))
10140         {
10141           tree t = NULL_TREE;
10142
10143           if (strict_in & UNIFY_ALLOW_DERIVED)
10144             {
10145               /* First, we try to unify the PARM and ARG directly.  */
10146               t = try_class_unification (tparms, targs,
10147                                          parm, arg);
10148
10149               if (!t)
10150                 {
10151                   /* Fallback to the special case allowed in
10152                      [temp.deduct.call]:
10153                      
10154                        If P is a class, and P has the form
10155                        template-id, then A can be a derived class of
10156                        the deduced A.  Likewise, if P is a pointer to
10157                        a class of the form template-id, A can be a
10158                        pointer to a derived class pointed to by the
10159                        deduced A.  */
10160                   t = get_template_base (tparms, targs, parm, arg);
10161
10162                   if (!t)
10163                     return 1;
10164                 }
10165             }
10166           else if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (arg) 
10167                    && (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (parm) 
10168                        == CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (arg)))
10169             /* Perhaps PARM is something like S<U> and ARG is S<int>.
10170                Then, we should unify `int' and `U'.  */
10171             t = arg;
10172           else
10173             /* There's no chance of unification succeeding.  */
10174             return 1;
10175
10176           return unify (tparms, targs, CLASSTYPE_TI_ARGS (parm),
10177                         CLASSTYPE_TI_ARGS (t), UNIFY_ALLOW_NONE);
10178         }
10179       else if (!same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (parm, arg))
10180         return 1;
10181       return 0;
10182
10183     case METHOD_TYPE:
10184     case FUNCTION_TYPE:
10185       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
10186         return 1;
10187
10188       if (unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm),
10189                  TREE_TYPE (arg), UNIFY_ALLOW_NONE))
10190         return 1;
10191       return type_unification_real (tparms, targs, TYPE_ARG_TYPES (parm),
10192                                     TYPE_ARG_TYPES (arg), 1, 
10193                                     DEDUCE_EXACT, 0, -1);
10194
10195     case OFFSET_TYPE:
10196       if (TREE_CODE (arg) != OFFSET_TYPE)
10197         return 1;
10198       if (unify (tparms, targs, TYPE_OFFSET_BASETYPE (parm),
10199                  TYPE_OFFSET_BASETYPE (arg), UNIFY_ALLOW_NONE))
10200         return 1;
10201       return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), TREE_TYPE (arg),
10202                     strict);
10203
10204     case CONST_DECL:
10205       if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (parm))
10206         return unify (tparms, targs, DECL_INITIAL (parm), arg, strict);
10207       if (arg != decl_constant_value (parm)) 
10208         return 1;
10209       return 0;
10210
10211     case FIELD_DECL:
10212     case TEMPLATE_DECL:
10213       /* Matched cases are handled by the ARG == PARM test above.  */
10214       return 1;
10215
10216     default:
10217       gcc_assert (EXPR_P (parm));
10218       
10219       /* We must be looking at an expression.  This can happen with
10220          something like: 
10221            
10222            template <int I>
10223            void foo(S<I>, S<I + 2>);
10224
10225          This is a "nondeduced context":
10226
10227            [deduct.type]
10228            
10229            The nondeduced contexts are:
10230
10231            --A type that is a template-id in which one or more of
10232              the template-arguments is an expression that references
10233              a template-parameter.  
10234
10235          In these cases, we assume deduction succeeded, but don't
10236          actually infer any unifications.  */
10237
10238       if (!uses_template_parms (parm)
10239           && !template_args_equal (parm, arg))
10240         return 1;
10241       else
10242         return 0;
10243     }
10244 }
10245 \f
10246 /* Note that DECL can be defined in this translation unit, if
10247    required.  */
10248
10249 static void
10250 mark_definable (tree decl)
10251 {
10252   tree clone;
10253   DECL_NOT_REALLY_EXTERN (decl) = 1;
10254   FOR_EACH_CLONE (clone, decl)
10255     DECL_NOT_REALLY_EXTERN (clone) = 1;
10256 }
10257
10258 /* Called if RESULT is explicitly instantiated, or is a member of an
10259    explicitly instantiated class.  */
10260
10261 void
10262 mark_decl_instantiated (tree result, int extern_p)
10263 {
10264   SET_DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (result);
10265
10266   /* If this entity has already been written out, it's too late to
10267      make any modifications.  */
10268   if (TREE_ASM_WRITTEN (result))
10269     return;
10270
10271   if (TREE_CODE (result) != FUNCTION_DECL)
10272     /* The TREE_PUBLIC flag for function declarations will have been
10273        set correctly by tsubst.  */
10274     TREE_PUBLIC (result) = 1;
10275
10276   /* This might have been set by an earlier implicit instantiation.  */
10277   DECL_COMDAT (result) = 0;
10278
10279   if (extern_p)
10280     DECL_NOT_REALLY_EXTERN (result) = 0;
10281   else
10282     {
10283       mark_definable (result);
10284       /* Always make artificials weak.  */
10285       if (DECL_ARTIFICIAL (result) && flag_weak)
10286         comdat_linkage (result);
10287       /* For WIN32 we also want to put explicit instantiations in
10288          linkonce sections.  */
10289       else if (TREE_PUBLIC (result))
10290         maybe_make_one_only (result);
10291     }
10292   
10293   /* If EXTERN_P, then this function will not be emitted -- unless
10294      followed by an explicit instantiation, at which point its linkage
10295      will be adjusted.  If !EXTERN_P, then this function will be
10296      emitted here.  In neither circumstance do we want
10297      import_export_decl to adjust the linkage.  */
10298   DECL_INTERFACE_KNOWN (result) = 1; 
10299 }
10300
10301 /* Given two function templates PAT1 and PAT2, return:
10302
10303    DEDUCE should be DEDUCE_EXACT or DEDUCE_ORDER.
10304    
10305    1 if PAT1 is more specialized than PAT2 as described in [temp.func.order].
10306    -1 if PAT2 is more specialized than PAT1.
10307    0 if neither is more specialized.
10308
10309    LEN is passed through to fn_type_unification.  */
10310    
10311 int
10312 more_specialized (tree pat1, tree pat2, int deduce, int len)
10313 {
10314   tree targs;
10315   int winner = 0;
10316
10317   /* If template argument deduction succeeds, we substitute the
10318      resulting arguments into non-deduced contexts.  While doing that,
10319      we must be aware that we may encounter dependent types.  */
10320   ++processing_template_decl;
10321   targs = get_bindings_real (pat1, DECL_TEMPLATE_RESULT (pat2),
10322                              NULL_TREE, 0, deduce, len);
10323   if (targs)
10324     --winner;
10325
10326   targs = get_bindings_real (pat2, DECL_TEMPLATE_RESULT (pat1),
10327                              NULL_TREE, 0, deduce, len);
10328   if (targs)
10329     ++winner;
10330   --processing_template_decl;
10331
10332   return winner;
10333 }
10334
10335 /* Given two class template specialization list nodes PAT1 and PAT2, return:
10336
10337    1 if PAT1 is more specialized than PAT2 as described in [temp.class.order].
10338    -1 if PAT2 is more specialized than PAT1.
10339    0 if neither is more specialized.
10340
10341    FULL_ARGS is the full set of template arguments that triggers this
10342    partial ordering.  */
10343    
10344 int
10345 more_specialized_class (tree pat1, tree pat2, tree full_args)
10346 {
10347   tree targs;
10348   int winner = 0;
10349
10350   /* Just like what happens for functions, if we are ordering between 
10351      different class template specializations, we may encounter dependent
10352      types in the arguments, and we need our dependency check functions
10353      to behave correctly.  */
10354   ++processing_template_decl;
10355   targs = get_class_bindings (TREE_VALUE (pat1), TREE_PURPOSE (pat1),
10356                               add_outermost_template_args (full_args, TREE_PURPOSE (pat2)));
10357   if (targs)
10358     --winner;
10359
10360   targs = get_class_bindings (TREE_VALUE (pat2), TREE_PURPOSE (pat2),
10361                               add_outermost_template_args (full_args, TREE_PURPOSE (pat1)));
10362   if (targs)
10363     ++winner;
10364   --processing_template_decl;
10365
10366   return winner;
10367 }
10368
10369 /* Return the template arguments that will produce the function signature
10370    DECL from the function template FN, with the explicit template
10371    arguments EXPLICIT_ARGS.  If CHECK_RETTYPE is 1, the return type must
10372    also match.  Return NULL_TREE if no satisfactory arguments could be
10373    found.  DEDUCE and LEN are passed through to fn_type_unification.  */
10374    
10375 static tree
10376 get_bindings_real (tree fn, 
10377                    tree decl, 
10378                    tree explicit_args, 
10379                    int check_rettype, 
10380                    int deduce, 
10381                    int len)
10382 {
10383   int ntparms = DECL_NTPARMS (fn);
10384   tree targs = make_tree_vec (ntparms);
10385   tree decl_type;
10386   tree decl_arg_types;
10387   int i;
10388
10389   /* Substitute the explicit template arguments into the type of DECL.
10390      The call to fn_type_unification will handle substitution into the
10391      FN.  */
10392   decl_type = TREE_TYPE (decl);
10393   if (explicit_args && uses_template_parms (decl_type))
10394     {
10395       tree tmpl;
10396       tree converted_args;
10397
10398       if (DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
10399         tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
10400       else
10401         /* We can get here for some invalid specializations.  */
10402         return NULL_TREE;
10403
10404       converted_args
10405         = (coerce_template_parms (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (tmpl),
10406                                   explicit_args, NULL_TREE,
10407                                   tf_none, /*require_all_arguments=*/0));
10408       if (converted_args == error_mark_node)
10409         return NULL_TREE;
10410       
10411       decl_type = tsubst (decl_type, converted_args, tf_none, NULL_TREE); 
10412       if (decl_type == error_mark_node)
10413         return NULL_TREE;
10414     }
10415
10416   decl_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (decl_type);
10417   /* Never do unification on the 'this' parameter.  */
10418   if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
10419     decl_arg_types = TREE_CHAIN (decl_arg_types);
10420
10421   i = fn_type_unification (fn, explicit_args, targs, 
10422                            decl_arg_types,
10423                            (check_rettype || DECL_CONV_FN_P (fn)
10424                             ? TREE_TYPE (decl_type) : NULL_TREE),
10425                            deduce, len);
10426
10427   if (i != 0)
10428     return NULL_TREE;
10429
10430   return targs;
10431 }
10432
10433 /* For most uses, we want to check the return type.  */
10434
10435 static tree 
10436 get_bindings (tree fn, tree decl, tree explicit_args)
10437 {
10438   return get_bindings_real (fn, decl, explicit_args, 1, DEDUCE_EXACT, -1);
10439 }
10440
10441 /* But for resolve_overloaded_unification, we only care about the parameter
10442    types.  */
10443
10444 static tree
10445 get_bindings_overload (tree fn, tree decl, tree explicit_args)
10446 {
10447   return get_bindings_real (fn, decl, explicit_args, 0, DEDUCE_EXACT, -1);
10448 }
10449
10450 /* Return the innermost template arguments that, when applied to a
10451    template specialization whose innermost template parameters are
10452    TPARMS, and whose specialization arguments are PARMS, yield the
10453    ARGS.  
10454
10455    For example, suppose we have:
10456
10457      template <class T, class U> struct S {};
10458      template <class T> struct S<T*, int> {};
10459
10460    Then, suppose we want to get `S<double*, int>'.  The TPARMS will be
10461    {T}, the PARMS will be {T*, int} and the ARGS will be {double*,
10462    int}.  The resulting vector will be {double}, indicating that `T'
10463    is bound to `double'.  */
10464
10465 static tree
10466 get_class_bindings (tree tparms, tree parms, tree args)
10467 {
10468   int i, ntparms = TREE_VEC_LENGTH (tparms);
10469   tree vec = make_tree_vec (ntparms);
10470
10471   if (unify (tparms, vec, parms, INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args),
10472              UNIFY_ALLOW_NONE))
10473     return NULL_TREE;
10474
10475   for (i =  0; i < ntparms; ++i)
10476     if (! TREE_VEC_ELT (vec, i))
10477       return NULL_TREE;
10478
10479   if (verify_class_unification (vec, parms, args))
10480     return NULL_TREE;
10481
10482   return vec;
10483 }
10484
10485 /* In INSTANTIATIONS is a list of <INSTANTIATION, TEMPLATE> pairs.
10486    Pick the most specialized template, and return the corresponding
10487    instantiation, or if there is no corresponding instantiation, the
10488    template itself.  If there is no most specialized template,
10489    error_mark_node is returned.  If there are no templates at all,
10490    NULL_TREE is returned.  */
10491
10492 tree
10493 most_specialized_instantiation (tree instantiations)
10494 {
10495   tree fn, champ;
10496   int fate;
10497
10498   if (!instantiations)
10499     return NULL_TREE;
10500
10501   champ = instantiations;
10502   for (fn = TREE_CHAIN (instantiations); fn; fn = TREE_CHAIN (fn))
10503     {
10504       fate = more_specialized (TREE_VALUE (champ), TREE_VALUE (fn),
10505                                DEDUCE_EXACT, -1);
10506       if (fate == 1)
10507         ;
10508       else
10509         {
10510           if (fate == 0)
10511             {
10512               fn = TREE_CHAIN (fn);
10513               if (! fn)
10514                 return error_mark_node;
10515             }
10516           champ = fn;
10517         }
10518     }
10519
10520   for (fn = instantiations; fn && fn != champ; fn = TREE_CHAIN (fn))
10521     {
10522       fate = more_specialized (TREE_VALUE (champ), TREE_VALUE (fn),
10523                                DEDUCE_EXACT, -1);
10524       if (fate != 1)
10525         return error_mark_node;
10526     }
10527
10528   return TREE_PURPOSE (champ) ? TREE_PURPOSE (champ) : TREE_VALUE (champ);
10529 }
10530
10531 /* Return the most specialized of the list of templates in FNS that can
10532    produce an instantiation matching DECL, given the explicit template
10533    arguments EXPLICIT_ARGS.  */
10534
10535 static tree
10536 most_specialized (tree fns, tree decl, tree explicit_args)
10537 {
10538   tree candidates = NULL_TREE;
10539   tree fn, args;
10540
10541   for (fn = fns; fn; fn = TREE_CHAIN (fn))
10542     {
10543       tree candidate = TREE_VALUE (fn);
10544
10545       args = get_bindings (candidate, decl, explicit_args);
10546       if (args)
10547         candidates = tree_cons (NULL_TREE, candidate, candidates);
10548     }
10549
10550   return most_specialized_instantiation (candidates);
10551 }
10552
10553 /* If DECL is a specialization of some template, return the most
10554    general such template.  Otherwise, returns NULL_TREE.
10555
10556    For example, given:
10557
10558      template <class T> struct S { template <class U> void f(U); };
10559
10560    if TMPL is `template <class U> void S<int>::f(U)' this will return
10561    the full template.  This function will not trace past partial
10562    specializations, however.  For example, given in addition:
10563
10564      template <class T> struct S<T*> { template <class U> void f(U); };
10565
10566    if TMPL is `template <class U> void S<int*>::f(U)' this will return
10567    `template <class T> template <class U> S<T*>::f(U)'.  */
10568
10569 tree
10570 most_general_template (tree decl)
10571 {
10572   /* If DECL is a FUNCTION_DECL, find the TEMPLATE_DECL of which it is
10573      an immediate specialization.  */
10574   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
10575     {
10576       if (DECL_TEMPLATE_INFO (decl)) {
10577         decl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
10578
10579         /* The DECL_TI_TEMPLATE can be an IDENTIFIER_NODE for a
10580            template friend.  */
10581         if (TREE_CODE (decl) != TEMPLATE_DECL)
10582           return NULL_TREE;
10583       } else
10584         return NULL_TREE;
10585     }
10586
10587   /* Look for more and more general templates.  */
10588   while (DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
10589     {
10590       /* The DECL_TI_TEMPLATE can be an IDENTIFIER_NODE in some cases.
10591          (See cp-tree.h for details.)  */
10592       if (TREE_CODE (DECL_TI_TEMPLATE (decl)) != TEMPLATE_DECL)
10593         break;
10594
10595       if (CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (decl))
10596           && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (TREE_TYPE (decl)))
10597         break;
10598
10599       /* Stop if we run into an explicitly specialized class template.  */
10600       if (!DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (decl)
10601           && DECL_CONTEXT (decl)
10602           && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (DECL_CONTEXT (decl)))
10603         break;
10604
10605       decl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
10606     }
10607
10608   return decl;
10609 }
10610
10611 /* Return the most specialized of the class template specializations
10612    of TMPL which can produce an instantiation matching ARGS, or
10613    error_mark_node if the choice is ambiguous.  */
10614
10615 static tree
10616 most_specialized_class (tree tmpl, tree args)
10617 {
10618   tree list = NULL_TREE;
10619   tree t;
10620   tree champ;
10621   int fate;
10622
10623   tmpl = most_general_template (tmpl);
10624   for (t = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl); t; t = TREE_CHAIN (t))
10625     {
10626       tree spec_args 
10627         = get_class_bindings (TREE_VALUE (t), TREE_PURPOSE (t), args);
10628       if (spec_args)
10629         {
10630           list = tree_cons (TREE_PURPOSE (t), TREE_VALUE (t), list);
10631           TREE_TYPE (list) = TREE_TYPE (t);
10632         }
10633     }
10634
10635   if (! list)
10636     return NULL_TREE;
10637
10638   t = list;
10639   champ = t;
10640   t = TREE_CHAIN (t);
10641   for (; t; t = TREE_CHAIN (t))
10642     {
10643       fate = more_specialized_class (champ, t, args);
10644       if (fate == 1)
10645         ;
10646       else
10647         {
10648           if (fate == 0)
10649             {
10650               t = TREE_CHAIN (t);
10651               if (! t)
10652                 return error_mark_node;
10653             }
10654           champ = t;
10655         }
10656     }
10657
10658   for (t = list; t && t != champ; t = TREE_CHAIN (t))
10659     {
10660       fate = more_specialized_class (champ, t, args);
10661       if (fate != 1)
10662         return error_mark_node;
10663     }
10664
10665   return champ;
10666 }
10667
10668 /* Explicitly instantiate DECL.  */
10669
10670 void
10671 do_decl_instantiation (tree decl, tree storage)
10672 {
10673   tree result = NULL_TREE;
10674   int extern_p = 0;
10675
10676   if (!decl)
10677     /* An error occurred, for which grokdeclarator has already issued
10678        an appropriate message.  */
10679     return;
10680   else if (! DECL_LANG_SPECIFIC (decl))
10681     {
10682       error ("explicit instantiation of non-template %q#D", decl);
10683       return;
10684     }
10685   else if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL)
10686     {
10687       /* There is an asymmetry here in the way VAR_DECLs and
10688          FUNCTION_DECLs are handled by grokdeclarator.  In the case of
10689          the latter, the DECL we get back will be marked as a
10690          template instantiation, and the appropriate
10691          DECL_TEMPLATE_INFO will be set up.  This does not happen for
10692          VAR_DECLs so we do the lookup here.  Probably, grokdeclarator
10693          should handle VAR_DECLs as it currently handles
10694          FUNCTION_DECLs.  */
10695       result = lookup_field (DECL_CONTEXT (decl), DECL_NAME (decl), 0, false);
10696       if (!result || TREE_CODE (result) != VAR_DECL)
10697         {
10698           error ("no matching template for %qD found", decl);
10699           return;
10700         }
10701     }
10702   else if (TREE_CODE (decl) != FUNCTION_DECL)
10703     {
10704       error ("explicit instantiation of %q#D", decl);
10705       return;
10706     }
10707   else
10708     result = decl;
10709
10710   /* Check for various error cases.  Note that if the explicit
10711      instantiation is valid the RESULT will currently be marked as an
10712      *implicit* instantiation; DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION is not set
10713      until we get here.  */
10714
10715   if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (result))
10716     {
10717       /* DR 259 [temp.spec].
10718
10719          Both an explicit instantiation and a declaration of an explicit
10720          specialization shall not appear in a program unless the explicit
10721          instantiation follows a declaration of the explicit specialization.
10722
10723          For a given set of template parameters, if an explicit
10724          instantiation of a template appears after a declaration of an
10725          explicit specialization for that template, the explicit
10726          instantiation has no effect.  */
10727       return;
10728     }
10729   else if (DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (result))
10730     {
10731       /* [temp.spec]
10732
10733          No program shall explicitly instantiate any template more
10734          than once.  
10735
10736          We check DECL_NOT_REALLY_EXTERN so as not to complain when
10737          the first instantiation was `extern' and the second is not,
10738          and EXTERN_P for the opposite case.  */
10739       if (DECL_NOT_REALLY_EXTERN (result) && !extern_p)
10740         pedwarn ("duplicate explicit instantiation of %q#D", result);
10741       /* If an "extern" explicit instantiation follows an ordinary
10742          explicit instantiation, the template is instantiated.  */
10743       if (extern_p)
10744         return;
10745     }
10746   else if (!DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (result))
10747     {
10748       error ("no matching template for %qD found", result);
10749       return;
10750     }
10751   else if (!DECL_TEMPLATE_INFO (result))
10752     {
10753       pedwarn ("explicit instantiation of non-template %q#D", result);
10754       return;
10755     }
10756
10757   if (storage == NULL_TREE)
10758     ;
10759   else if (storage == ridpointers[(int) RID_EXTERN])
10760     {
10761       if (pedantic && !in_system_header)
10762         pedwarn ("ISO C++ forbids the use of %<extern%> on explicit "
10763                  "instantiations");
10764       extern_p = 1;
10765     }
10766   else
10767     error ("storage class %qD applied to template instantiation", storage);
10768
10769   mark_decl_instantiated (result, extern_p);
10770   if (! extern_p)
10771     instantiate_decl (result, /*defer_ok=*/1, /*undefined_ok=*/0);
10772 }
10773
10774 void
10775 mark_class_instantiated (tree t, int extern_p)
10776 {
10777   SET_CLASSTYPE_EXPLICIT_INSTANTIATION (t);
10778   SET_CLASSTYPE_INTERFACE_KNOWN (t);
10779   CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (t) = extern_p;
10780   TYPE_DECL_SUPPRESS_DEBUG (TYPE_NAME (t)) = extern_p;
10781   if (! extern_p)
10782     {
10783       CLASSTYPE_DEBUG_REQUESTED (t) = 1;
10784       rest_of_type_compilation (t, 1);
10785     }
10786 }     
10787
10788 /* Called from do_type_instantiation through binding_table_foreach to
10789    do recursive instantiation for the type bound in ENTRY.  */
10790 static void
10791 bt_instantiate_type_proc (binding_entry entry, void *data)
10792 {
10793   tree storage = *(tree *) data;
10794
10795   if (IS_AGGR_TYPE (entry->type)
10796       && !uses_template_parms (CLASSTYPE_TI_ARGS (entry->type)))
10797     do_type_instantiation (TYPE_MAIN_DECL (entry->type), storage, 0);
10798 }
10799
10800 /* Called from do_type_instantiation to instantiate a member
10801    (a member function or a static member variable) of an
10802    explicitly instantiated class template. */
10803 static void
10804 instantiate_class_member (tree decl, int extern_p)
10805 {
10806   mark_decl_instantiated (decl, extern_p);
10807   if (! extern_p)
10808     instantiate_decl (decl, /*defer_ok=*/1, /* undefined_ok=*/1);
10809 }
10810
10811 /* Perform an explicit instantiation of template class T.  STORAGE, if
10812    non-null, is the RID for extern, inline or static.  COMPLAIN is
10813    nonzero if this is called from the parser, zero if called recursively,
10814    since the standard is unclear (as detailed below).  */
10815  
10816 void
10817 do_type_instantiation (tree t, tree storage, tsubst_flags_t complain)
10818 {
10819   int extern_p = 0;
10820   int nomem_p = 0;
10821   int static_p = 0;
10822   int previous_instantiation_extern_p = 0;
10823
10824   if (TREE_CODE (t) == TYPE_DECL)
10825     t = TREE_TYPE (t);
10826
10827   if (! CLASS_TYPE_P (t) || ! CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (t))
10828     {
10829       error ("explicit instantiation of non-template type %qT", t);
10830       return;
10831     }
10832
10833   complete_type (t);
10834
10835   if (!COMPLETE_TYPE_P (t))
10836     {
10837       if (complain & tf_error)
10838         error ("explicit instantiation of %q#T before definition of template",
10839                t);
10840       return;
10841     }
10842
10843   if (storage != NULL_TREE)
10844     {
10845       if (pedantic && !in_system_header)
10846         pedwarn("ISO C++ forbids the use of %qE on explicit instantiations", 
10847                 storage);
10848
10849       if (storage == ridpointers[(int) RID_INLINE])
10850         nomem_p = 1;
10851       else if (storage == ridpointers[(int) RID_EXTERN])
10852         extern_p = 1;
10853       else if (storage == ridpointers[(int) RID_STATIC])
10854         static_p = 1;
10855       else
10856         {
10857           error ("storage class %qD applied to template instantiation",
10858                  storage);
10859           extern_p = 0;
10860         }
10861     }
10862
10863   if (CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (t))
10864     {
10865       /* DR 259 [temp.spec].
10866
10867          Both an explicit instantiation and a declaration of an explicit
10868          specialization shall not appear in a program unless the explicit
10869          instantiation follows a declaration of the explicit specialization.
10870
10871          For a given set of template parameters, if an explicit
10872          instantiation of a template appears after a declaration of an
10873          explicit specialization for that template, the explicit
10874          instantiation has no effect.  */
10875       return;
10876     }
10877   else if (CLASSTYPE_EXPLICIT_INSTANTIATION (t))
10878     {
10879       /* [temp.spec]
10880
10881          No program shall explicitly instantiate any template more
10882          than once.  
10883
10884          If PREVIOUS_INSTANTIATION_EXTERN_P, then the first explicit
10885          instantiation was `extern'.  If EXTERN_P then the second is.
10886          These cases are OK.  */
10887       previous_instantiation_extern_p = CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (t);
10888
10889       if (!previous_instantiation_extern_p && !extern_p
10890           && (complain & tf_error))
10891         pedwarn ("duplicate explicit instantiation of %q#T", t);
10892       
10893       /* If we've already instantiated the template, just return now.  */
10894       if (!CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (t))
10895         return;
10896     }
10897
10898   mark_class_instantiated (t, extern_p);
10899
10900   if (nomem_p)
10901     return;
10902
10903   {
10904     tree tmp;
10905
10906     /* In contrast to implicit instantiation, where only the
10907        declarations, and not the definitions, of members are
10908        instantiated, we have here:
10909
10910          [temp.explicit]
10911
10912          The explicit instantiation of a class template specialization
10913          implies the instantiation of all of its members not
10914          previously explicitly specialized in the translation unit
10915          containing the explicit instantiation.  
10916
10917        Of course, we can't instantiate member template classes, since
10918        we don't have any arguments for them.  Note that the standard
10919        is unclear on whether the instantiation of the members are
10920        *explicit* instantiations or not.  However, the most natural
10921        interpretation is that it should be an explicit instantiation. */
10922
10923     if (! static_p)
10924       for (tmp = TYPE_METHODS (t); tmp; tmp = TREE_CHAIN (tmp))
10925         if (TREE_CODE (tmp) == FUNCTION_DECL
10926             && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmp))
10927           instantiate_class_member (tmp, extern_p);
10928
10929     for (tmp = TYPE_FIELDS (t); tmp; tmp = TREE_CHAIN (tmp))
10930       if (TREE_CODE (tmp) == VAR_DECL && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmp))
10931         instantiate_class_member (tmp, extern_p);
10932
10933     if (CLASSTYPE_NESTED_UTDS (t))
10934       binding_table_foreach (CLASSTYPE_NESTED_UTDS (t),
10935                              bt_instantiate_type_proc, &storage);
10936   }
10937 }
10938
10939 /* Given a function DECL, which is a specialization of TMPL, modify
10940    DECL to be a re-instantiation of TMPL with the same template
10941    arguments.  TMPL should be the template into which tsubst'ing
10942    should occur for DECL, not the most general template.
10943
10944    One reason for doing this is a scenario like this:
10945
10946      template <class T>
10947      void f(const T&, int i);
10948
10949      void g() { f(3, 7); }
10950
10951      template <class T>
10952      void f(const T& t, const int i) { }
10953
10954    Note that when the template is first instantiated, with
10955    instantiate_template, the resulting DECL will have no name for the
10956    first parameter, and the wrong type for the second.  So, when we go
10957    to instantiate the DECL, we regenerate it.  */
10958
10959 static void
10960 regenerate_decl_from_template (tree decl, tree tmpl)
10961 {
10962   /* The arguments used to instantiate DECL, from the most general
10963      template.  */
10964   tree args;
10965   tree code_pattern;
10966
10967   args = DECL_TI_ARGS (decl);
10968   code_pattern = DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl);
10969
10970   /* Make sure that we can see identifiers, and compute access
10971      correctly.  */
10972   push_access_scope (decl);
10973
10974   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
10975     {
10976       tree decl_parm;
10977       tree pattern_parm;
10978       tree specs;
10979       int args_depth;
10980       int parms_depth;
10981       
10982       args_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (args);
10983       parms_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl)); 
10984       if (args_depth > parms_depth)
10985         args = get_innermost_template_args (args, parms_depth);
10986
10987       specs = tsubst_exception_specification (TREE_TYPE (code_pattern),
10988                                               args, tf_error, NULL_TREE);
10989       if (specs)
10990         TREE_TYPE (decl) = build_exception_variant (TREE_TYPE (decl),
10991                                                     specs);
10992
10993       /* Merge parameter declarations.  */
10994       decl_parm = skip_artificial_parms_for (decl, 
10995                                              DECL_ARGUMENTS (decl));
10996       pattern_parm 
10997         = skip_artificial_parms_for (code_pattern,
10998                                      DECL_ARGUMENTS (code_pattern));
10999       while (decl_parm)
11000         {
11001           tree parm_type;
11002
11003           if (DECL_NAME (decl_parm) != DECL_NAME (pattern_parm))
11004             DECL_NAME (decl_parm) = DECL_NAME (pattern_parm);
11005           parm_type = tsubst (TREE_TYPE (pattern_parm), args, tf_error,
11006                               NULL_TREE);
11007           if (!same_type_p (TREE_TYPE (decl_parm), parm_type))
11008             TREE_TYPE (decl_parm) = parm_type;
11009           decl_parm = TREE_CHAIN (decl_parm);
11010           pattern_parm = TREE_CHAIN (pattern_parm);
11011         }
11012
11013       /* Merge additional specifiers from the CODE_PATTERN.  */
11014       if (DECL_DECLARED_INLINE_P (code_pattern)
11015           && !DECL_DECLARED_INLINE_P (decl))
11016         DECL_DECLARED_INLINE_P (decl) = 1;
11017       if (DECL_INLINE (code_pattern) && !DECL_INLINE (decl))
11018         DECL_INLINE (decl) = 1;
11019     }
11020   else if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL)
11021     {
11022       if (!DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (decl)
11023           && DECL_INITIAL (code_pattern))
11024         DECL_INITIAL (decl) = 
11025           tsubst_expr (DECL_INITIAL (code_pattern), args, 
11026                        tf_error, DECL_TI_TEMPLATE (decl));
11027     }
11028   else
11029     gcc_unreachable ();
11030
11031   pop_access_scope (decl);
11032 }
11033
11034 /* Return the TEMPLATE_DECL into which DECL_TI_ARGS(DECL) should be
11035    substituted to get DECL.  */
11036
11037 tree
11038 template_for_substitution (tree decl)
11039 {
11040   tree tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
11041
11042   /* Set TMPL to the template whose DECL_TEMPLATE_RESULT is the pattern
11043      for the instantiation.  This is not always the most general
11044      template.  Consider, for example:
11045
11046         template <class T>
11047         struct S { template <class U> void f();
11048                    template <> void f<int>(); };
11049
11050      and an instantiation of S<double>::f<int>.  We want TD to be the
11051      specialization S<T>::f<int>, not the more general S<T>::f<U>.  */
11052   while (/* An instantiation cannot have a definition, so we need a
11053             more general template.  */
11054          DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmpl)
11055            /* We must also deal with friend templates.  Given:
11056
11057                 template <class T> struct S { 
11058                   template <class U> friend void f() {};
11059                 };
11060
11061               S<int>::f<U> say, is not an instantiation of S<T>::f<U>,
11062               so far as the language is concerned, but that's still
11063               where we get the pattern for the instantiation from.  On
11064               other hand, if the definition comes outside the class, say:
11065
11066                 template <class T> struct S { 
11067                   template <class U> friend void f();
11068                 };
11069                 template <class U> friend void f() {}
11070
11071               we don't need to look any further.  That's what the check for
11072               DECL_INITIAL is for.  */
11073           || (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL
11074               && DECL_FRIEND_PSEUDO_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmpl)
11075               && !DECL_INITIAL (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl))))
11076     {
11077       /* The present template, TD, should not be a definition.  If it
11078          were a definition, we should be using it!  Note that we
11079          cannot restructure the loop to just keep going until we find
11080          a template with a definition, since that might go too far if
11081          a specialization was declared, but not defined.  */
11082       gcc_assert (TREE_CODE (decl) != VAR_DECL
11083                   || DECL_IN_AGGR_P (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)));
11084       
11085       /* Fetch the more general template.  */
11086       tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (tmpl);
11087     }
11088
11089   return tmpl;
11090 }
11091
11092 /* Produce the definition of D, a _DECL generated from a template.  If
11093    DEFER_OK is nonzero, then we don't have to actually do the
11094    instantiation now; we just have to do it sometime.  Normally it is
11095    an error if this is an explicit instantiation but D is undefined.
11096    If UNDEFINED_OK is nonzero, then instead we treat it as an implicit
11097    instantiation.  UNDEFINED_OK is nonzero only if we are being used
11098    to instantiate the members of an explicitly instantiated class
11099    template. */
11100
11101
11102 tree
11103 instantiate_decl (tree d, int defer_ok, int undefined_ok)
11104 {
11105   tree tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (d);
11106   tree gen_args;
11107   tree args;
11108   tree td;
11109   tree code_pattern;
11110   tree spec;
11111   tree gen_tmpl;
11112   int pattern_defined;
11113   int need_push;
11114   location_t saved_loc = input_location;
11115   
11116   /* This function should only be used to instantiate templates for
11117      functions and static member variables.  */
11118   gcc_assert (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL
11119               || TREE_CODE (d) == VAR_DECL);
11120
11121   /* Variables are never deferred; if instantiation is required, they
11122      are instantiated right away.  That allows for better code in the
11123      case that an expression refers to the value of the variable --
11124      if the variable has a constant value the referring expression can
11125      take advantage of that fact.  */
11126   if (TREE_CODE (d) == VAR_DECL)
11127     defer_ok = 0;
11128
11129   /* Don't instantiate cloned functions.  Instead, instantiate the
11130      functions they cloned.  */
11131   if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL && DECL_CLONED_FUNCTION_P (d))
11132     d = DECL_CLONED_FUNCTION (d);
11133
11134   if (DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (d))
11135     /* D has already been instantiated.  It might seem reasonable to
11136        check whether or not D is an explicit instantiation, and, if so,
11137        stop here.  But when an explicit instantiation is deferred
11138        until the end of the compilation, DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION
11139        is set, even though we still need to do the instantiation.  */
11140     return d;
11141
11142   /* If we already have a specialization of this declaration, then
11143      there's no reason to instantiate it.  Note that
11144      retrieve_specialization gives us both instantiations and
11145      specializations, so we must explicitly check
11146      DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION.  */
11147   gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
11148   gen_args = DECL_TI_ARGS (d);
11149   spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, gen_args,
11150                                   /*class_specializations_p=*/false);
11151   if (spec != NULL_TREE && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (spec))
11152     return spec;
11153
11154   /* This needs to happen before any tsubsting.  */
11155   if (! push_tinst_level (d))
11156     return d;
11157
11158   timevar_push (TV_PARSE);
11159
11160   /* We may be in the middle of deferred access check.  Disable it now.  */
11161   push_deferring_access_checks (dk_no_deferred);
11162
11163   /* Set TD to the template whose DECL_TEMPLATE_RESULT is the pattern
11164      for the instantiation.  */
11165   td = template_for_substitution (d);
11166   code_pattern = DECL_TEMPLATE_RESULT (td);
11167
11168   if ((DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (d) && !DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (d))
11169       || DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (td))
11170     /* In the case of a friend template whose definition is provided
11171        outside the class, we may have too many arguments.  Drop the
11172        ones we don't need.  The same is true for specializations.  */
11173     args = get_innermost_template_args
11174       (gen_args, TMPL_PARMS_DEPTH  (DECL_TEMPLATE_PARMS (td)));
11175   else
11176     args = gen_args;
11177
11178   if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL)
11179     pattern_defined = (DECL_SAVED_TREE (code_pattern) != NULL_TREE);
11180   else
11181     pattern_defined = ! DECL_IN_AGGR_P (code_pattern);
11182   /* Unless an explicit instantiation directive has already determined
11183      the linkage of D, remember that a definition is available for
11184      this entity.  */
11185   if (pattern_defined 
11186       && !DECL_INTERFACE_KNOWN (d)
11187       && !DECL_NOT_REALLY_EXTERN (d))
11188     mark_definable (d);
11189
11190   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (d);
11191
11192   if (! pattern_defined && DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (d) && undefined_ok)
11193     {
11194       DECL_NOT_REALLY_EXTERN (d) = 0;
11195       SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (d);
11196     }
11197
11198   if (!defer_ok)
11199     {
11200       /* Recheck the substitutions to obtain any warning messages
11201          about ignoring cv qualifiers.  */
11202       tree gen = DECL_TEMPLATE_RESULT (gen_tmpl);
11203       tree type = TREE_TYPE (gen);
11204
11205       /* Make sure that we can see identifiers, and compute access
11206          correctly.  D is already the target FUNCTION_DECL with the
11207          right context.  */
11208       push_access_scope (d);
11209
11210       if (TREE_CODE (gen) == FUNCTION_DECL)
11211         {
11212           tsubst (DECL_ARGUMENTS (gen), gen_args, tf_error | tf_warning, d);
11213           tsubst (TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (type), gen_args,
11214                   tf_error | tf_warning, d);
11215           /* Don't simply tsubst the function type, as that will give
11216              duplicate warnings about poor parameter qualifications.
11217              The function arguments are the same as the decl_arguments
11218              without the top level cv qualifiers.  */
11219           type = TREE_TYPE (type);
11220         }
11221       tsubst (type, gen_args, tf_error | tf_warning, d);
11222
11223       pop_access_scope (d);
11224     }
11225   
11226   /* We should have set up DECL_INITIAL in instantiate_class_template
11227      for in-class definitions of static data members.  */
11228   gcc_assert (!(TREE_CODE (d) == VAR_DECL 
11229                 && DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (d)
11230                 && DECL_INITIAL (d) == NULL_TREE));
11231
11232   /* Do not instantiate templates that we know will be defined
11233      elsewhere.  */
11234   if (DECL_INTERFACE_KNOWN (d)
11235       && DECL_REALLY_EXTERN (d)
11236       && ! (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL 
11237             && DECL_INLINE (d)))
11238     goto out;
11239   /* Defer all other templates, unless we have been explicitly
11240      forbidden from doing so.  We restore the source position here
11241      because it's used by add_pending_template.  */
11242   else if (! pattern_defined || defer_ok)
11243     {
11244       input_location = saved_loc;
11245
11246       if (at_eof && !pattern_defined 
11247           && DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (d))
11248         /* [temp.explicit]
11249
11250            The definition of a non-exported function template, a
11251            non-exported member function template, or a non-exported
11252            member function or static data member of a class template
11253            shall be present in every translation unit in which it is
11254            explicitly instantiated.  */
11255         pedwarn
11256           ("explicit instantiation of %qD but no definition available", d);
11257
11258       add_pending_template (d);
11259       goto out;
11260     }
11261   /* Tell the repository that D is available in this translation unit
11262      -- and see if it is supposed to be instantiated here.  */
11263   if (TREE_PUBLIC (d) && !DECL_REALLY_EXTERN (d) && !repo_emit_p (d))
11264     {
11265       /* In a PCH file, despite the fact that the repository hasn't
11266          requested instantiation in the PCH it is still possible that
11267          an instantiation will be required in a file that includes the
11268          PCH.  */
11269       if (pch_file)
11270         add_pending_template (d);
11271       /* Instantiate inline functions so that the inliner can do its
11272          job, even though we'll not be emitting a copy of this
11273          function.  */
11274       if (!(TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL
11275             && flag_inline_trees 
11276             && DECL_DECLARED_INLINE_P (d)))
11277         goto out;
11278     }
11279
11280   need_push = !cfun || !global_bindings_p ();
11281   if (need_push)
11282     push_to_top_level ();
11283
11284   /* Mark D as instantiated so that recursive calls to
11285      instantiate_decl do not try to instantiate it again.  */
11286   DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (d) = 1;
11287
11288   /* Regenerate the declaration in case the template has been modified
11289      by a subsequent redeclaration.  */
11290   regenerate_decl_from_template (d, td);
11291
11292   /* We already set the file and line above.  Reset them now in case
11293      they changed as a result of calling regenerate_decl_from_template.  */
11294   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (d);
11295
11296   if (TREE_CODE (d) == VAR_DECL)
11297     {
11298       /* Clear out DECL_RTL; whatever was there before may not be right
11299          since we've reset the type of the declaration.  */
11300       SET_DECL_RTL (d, NULL_RTX);
11301       DECL_IN_AGGR_P (d) = 0;
11302
11303       /* Clear DECL_EXTERNAL so that cp_finish_decl will process the
11304          initializer.  That function will defer actual emission until
11305          we have a chance to determine linkage.  */
11306       DECL_EXTERNAL (d) = 0;
11307
11308       /* Enter the scope of D so that access-checking works correctly.  */
11309       push_nested_class (DECL_CONTEXT (d));
11310       cp_finish_decl (d, 
11311                       (!DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (d) 
11312                        ? DECL_INITIAL (d) : NULL_TREE),
11313                       NULL_TREE, 0);
11314       pop_nested_class ();
11315     }
11316   else if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL)
11317     {
11318       htab_t saved_local_specializations;
11319       tree subst_decl;
11320       tree tmpl_parm;
11321       tree spec_parm;
11322
11323       /* Save away the current list, in case we are instantiating one
11324          template from within the body of another.  */
11325       saved_local_specializations = local_specializations;
11326
11327       /* Set up the list of local specializations.  */
11328       local_specializations = htab_create (37, 
11329                                            hash_local_specialization,
11330                                            eq_local_specializations,
11331                                            NULL);
11332
11333       /* Set up context.  */
11334       start_preparsed_function (d, NULL_TREE, SF_PRE_PARSED);
11335
11336       /* Create substitution entries for the parameters.  */
11337       subst_decl = DECL_TEMPLATE_RESULT (template_for_substitution (d));
11338       tmpl_parm = DECL_ARGUMENTS (subst_decl);
11339       spec_parm = DECL_ARGUMENTS (d);
11340       if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (d))
11341         {
11342           register_local_specialization (spec_parm, tmpl_parm);
11343           spec_parm = skip_artificial_parms_for (d, spec_parm);
11344           tmpl_parm = skip_artificial_parms_for (subst_decl, tmpl_parm);
11345         }
11346       while (tmpl_parm)
11347         {
11348           register_local_specialization (spec_parm, tmpl_parm);
11349           tmpl_parm = TREE_CHAIN (tmpl_parm);
11350           spec_parm = TREE_CHAIN (spec_parm);
11351         }
11352       gcc_assert (!spec_parm);
11353
11354       /* Substitute into the body of the function.  */
11355       tsubst_expr (DECL_SAVED_TREE (code_pattern), args,
11356                    tf_error | tf_warning, tmpl);
11357
11358       /* We don't need the local specializations any more.  */
11359       htab_delete (local_specializations);
11360       local_specializations = saved_local_specializations;
11361
11362       /* Finish the function.  */
11363       d = finish_function (0);
11364       expand_or_defer_fn (d);
11365     }
11366
11367   /* We're not deferring instantiation any more.  */
11368   TI_PENDING_TEMPLATE_FLAG (DECL_TEMPLATE_INFO (d)) = 0;
11369
11370   if (need_push)
11371     pop_from_top_level ();
11372
11373 out:
11374   input_location = saved_loc;
11375   pop_deferring_access_checks ();
11376   pop_tinst_level ();
11377
11378   timevar_pop (TV_PARSE);
11379
11380   return d;
11381 }
11382
11383 /* Run through the list of templates that we wish we could
11384    instantiate, and instantiate any we can.  RETRIES is the
11385    number of times we retry pending template instantiation.  */
11386
11387 void
11388 instantiate_pending_templates (int retries)
11389 {
11390   tree *t;
11391   tree last = NULL_TREE;
11392   int reconsider;
11393   location_t saved_loc = input_location;
11394
11395   /* Instantiating templates may trigger vtable generation.  This in turn
11396      may require further template instantiations.  We place a limit here
11397      to avoid infinite loop.  */
11398   if (pending_templates && retries >= max_tinst_depth)
11399     {
11400       cp_error_at ("template instantiation depth exceeds maximum of %d"
11401                    " (use -ftemplate-depth-NN to increase the maximum)"
11402                    " instantiating %q+D, possibly from virtual table"
11403                    " generation",
11404                    max_tinst_depth, TREE_VALUE (pending_templates));
11405       return;
11406     }
11407
11408   do 
11409     {
11410       reconsider = 0;
11411
11412       t = &pending_templates;
11413       while (*t)
11414         {
11415           tree instantiation = TREE_VALUE (*t);
11416
11417           reopen_tinst_level (TREE_PURPOSE (*t));
11418
11419           if (TYPE_P (instantiation))
11420             {
11421               tree fn;
11422
11423               if (!COMPLETE_TYPE_P (instantiation))
11424                 {
11425                   instantiate_class_template (instantiation);
11426                   if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (instantiation))
11427                     for (fn = TYPE_METHODS (instantiation); 
11428                          fn;
11429                          fn = TREE_CHAIN (fn))
11430                       if (! DECL_ARTIFICIAL (fn))
11431                         instantiate_decl (fn, /*defer_ok=*/0,
11432                                           /*undefined_ok=*/0);
11433                   if (COMPLETE_TYPE_P (instantiation))
11434                     reconsider = 1;
11435                 }
11436
11437               if (COMPLETE_TYPE_P (instantiation))
11438                 /* If INSTANTIATION has been instantiated, then we don't
11439                    need to consider it again in the future.  */
11440                 *t = TREE_CHAIN (*t);
11441               else
11442                 {
11443                   last = *t;
11444                   t = &TREE_CHAIN (*t);
11445                 }
11446             }
11447           else
11448             {
11449               if (!DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (instantiation)
11450                   && !DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (instantiation))
11451                 {
11452                   instantiation = instantiate_decl (instantiation,
11453                                                     /*defer_ok=*/0,
11454                                                     /*undefined_ok=*/0);
11455                   if (DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (instantiation))
11456                     reconsider = 1;
11457                 }
11458
11459               if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (instantiation)
11460                   || DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (instantiation))
11461                 /* If INSTANTIATION has been instantiated, then we don't
11462                    need to consider it again in the future.  */
11463                 *t = TREE_CHAIN (*t);
11464               else
11465                 {
11466                   last = *t;
11467                   t = &TREE_CHAIN (*t);
11468                 }
11469             }
11470           tinst_depth = 0;
11471           current_tinst_level = NULL_TREE;
11472         }
11473       last_pending_template = last;
11474     } 
11475   while (reconsider);
11476
11477   input_location = saved_loc;
11478 }
11479
11480 /* Substitute ARGVEC into T, which is a list of initializers for
11481    either base class or a non-static data member.  The TREE_PURPOSEs
11482    are DECLs, and the TREE_VALUEs are the initializer values.  Used by
11483    instantiate_decl.  */
11484
11485 static tree
11486 tsubst_initializer_list (tree t, tree argvec)
11487 {
11488   tree inits = NULL_TREE;
11489
11490   for (; t; t = TREE_CHAIN (t))
11491     {
11492       tree decl;
11493       tree init;
11494       tree val;
11495
11496       decl = tsubst_copy (TREE_PURPOSE (t), argvec, tf_error | tf_warning,
11497                           NULL_TREE);
11498       decl = expand_member_init (decl);
11499       if (decl && !DECL_P (decl))
11500         in_base_initializer = 1;
11501       
11502       init = tsubst_expr (TREE_VALUE (t), argvec, tf_error | tf_warning,
11503                           NULL_TREE);
11504       if (!init)
11505         ;
11506       else if (TREE_CODE (init) == TREE_LIST)
11507         for (val = init; val; val = TREE_CHAIN (val))
11508           TREE_VALUE (val) = convert_from_reference (TREE_VALUE (val));
11509       else if (init != void_type_node)
11510         init = convert_from_reference (init);
11511
11512       in_base_initializer = 0;
11513
11514       if (decl)
11515         {
11516           init = build_tree_list (decl, init);
11517           TREE_CHAIN (init) = inits;
11518           inits = init;
11519         }
11520     }
11521   return inits;
11522 }
11523
11524 /* Set CURRENT_ACCESS_SPECIFIER based on the protection of DECL.  */
11525
11526 static void
11527 set_current_access_from_decl (tree decl)
11528 {
11529   if (TREE_PRIVATE (decl))
11530     current_access_specifier = access_private_node;
11531   else if (TREE_PROTECTED (decl))
11532     current_access_specifier = access_protected_node;
11533   else
11534     current_access_specifier = access_public_node;
11535 }
11536
11537 /* Instantiate an enumerated type.  TAG is the template type, NEWTAG
11538    is the instantiation (which should have been created with
11539    start_enum) and ARGS are the template arguments to use.  */
11540
11541 static void
11542 tsubst_enum (tree tag, tree newtag, tree args)
11543 {
11544   tree e;
11545
11546   for (e = TYPE_VALUES (tag); e; e = TREE_CHAIN (e))
11547     {
11548       tree value;
11549       tree decl;
11550
11551       decl = TREE_VALUE (e);
11552       /* Note that in a template enum, the TREE_VALUE is the
11553          CONST_DECL, not the corresponding INTEGER_CST.  */
11554       value = tsubst_expr (DECL_INITIAL (decl), 
11555                            args, tf_error | tf_warning,
11556                            NULL_TREE);
11557
11558       /* Give this enumeration constant the correct access.  */
11559       set_current_access_from_decl (decl);
11560
11561       /* Actually build the enumerator itself.  */
11562       build_enumerator (DECL_NAME (decl), value, newtag); 
11563     }
11564
11565   finish_enum (newtag);
11566   DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_NAME (newtag))
11567     = DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_NAME (tag));
11568 }
11569
11570 /* DECL is a FUNCTION_DECL that is a template specialization.  Return
11571    its type -- but without substituting the innermost set of template
11572    arguments.  So, innermost set of template parameters will appear in
11573    the type.  */
11574
11575 tree 
11576 get_mostly_instantiated_function_type (tree decl)
11577 {
11578   tree fn_type;
11579   tree tmpl;
11580   tree targs;
11581   tree tparms;
11582   int parm_depth;
11583
11584   tmpl = most_general_template (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
11585   targs = DECL_TI_ARGS (decl);
11586   tparms = DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl);
11587   parm_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (tparms);
11588
11589   /* There should be as many levels of arguments as there are levels
11590      of parameters.  */
11591   gcc_assert (parm_depth == TMPL_ARGS_DEPTH (targs));
11592
11593   fn_type = TREE_TYPE (tmpl);
11594
11595   if (parm_depth == 1)
11596     /* No substitution is necessary.  */
11597     ;
11598   else
11599     {
11600       int i;
11601       tree partial_args;
11602
11603       /* Replace the innermost level of the TARGS with NULL_TREEs to
11604          let tsubst know not to substitute for those parameters.  */
11605       partial_args = make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (targs));
11606       for (i = 1; i < TMPL_ARGS_DEPTH (targs); ++i)
11607         SET_TMPL_ARGS_LEVEL (partial_args, i,
11608                              TMPL_ARGS_LEVEL (targs, i));
11609       SET_TMPL_ARGS_LEVEL (partial_args,
11610                            TMPL_ARGS_DEPTH (targs),
11611                            make_tree_vec (DECL_NTPARMS (tmpl)));
11612
11613       /* Make sure that we can see identifiers, and compute access
11614          correctly.  We can just use the context of DECL for the
11615          partial substitution here.  It depends only on outer template
11616          parameters, regardless of whether the innermost level is
11617          specialized or not.  */
11618       push_access_scope (decl);
11619
11620       ++processing_template_decl;
11621       /* Now, do the (partial) substitution to figure out the
11622          appropriate function type.  */
11623       fn_type = tsubst (fn_type, partial_args, tf_error, NULL_TREE);
11624       --processing_template_decl;
11625
11626       /* Substitute into the template parameters to obtain the real
11627          innermost set of parameters.  This step is important if the
11628          innermost set of template parameters contains value
11629          parameters whose types depend on outer template parameters.  */
11630       TREE_VEC_LENGTH (partial_args)--;
11631       tparms = tsubst_template_parms (tparms, partial_args, tf_error);
11632
11633       pop_access_scope (decl);
11634     }
11635
11636   return fn_type;
11637 }
11638
11639 /* Return truthvalue if we're processing a template different from
11640    the last one involved in diagnostics.  */
11641 int
11642 problematic_instantiation_changed (void)
11643 {
11644   return last_template_error_tick != tinst_level_tick;
11645 }
11646
11647 /* Remember current template involved in diagnostics.  */
11648 void
11649 record_last_problematic_instantiation (void)
11650 {
11651   last_template_error_tick = tinst_level_tick;
11652 }
11653
11654 tree
11655 current_instantiation (void)
11656 {
11657   return current_tinst_level;
11658 }
11659
11660 /* [temp.param] Check that template non-type parm TYPE is of an allowable
11661    type. Return zero for ok, nonzero for disallowed. Issue error and
11662    warning messages under control of COMPLAIN.  */
11663
11664 static int
11665 invalid_nontype_parm_type_p (tree type, tsubst_flags_t complain)
11666 {
11667   if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
11668     return 0;
11669   else if (POINTER_TYPE_P (type))
11670     return 0;
11671   else if (TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (type))
11672     return 0;
11673   else if (TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
11674     return 0;
11675   else if (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE)
11676     return 0;
11677            
11678   if (complain & tf_error)
11679     error ("%q#T is not a valid type for a template constant parameter", type);
11680   return 1;
11681 }
11682
11683 /* Returns TRUE if TYPE is dependent, in the sense of [temp.dep.type].
11684    Assumes that TYPE really is a type, and not the ERROR_MARK_NODE.*/
11685
11686 static bool
11687 dependent_type_p_r (tree type)
11688 {
11689   tree scope;
11690
11691   /* [temp.dep.type]
11692
11693      A type is dependent if it is:
11694
11695      -- a template parameter. Template template parameters are types
11696         for us (since TYPE_P holds true for them) so we handle
11697         them here.  */
11698   if (TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TYPE_PARM 
11699       || TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
11700     return true;
11701   /* -- a qualified-id with a nested-name-specifier which contains a
11702         class-name that names a dependent type or whose unqualified-id
11703         names a dependent type.  */
11704   if (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE)
11705     return true;
11706   /* -- a cv-qualified type where the cv-unqualified type is
11707         dependent.  */
11708   type = TYPE_MAIN_VARIANT (type);
11709   /* -- a compound type constructed from any dependent type.  */
11710   if (TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (type))
11711     return (dependent_type_p (TYPE_PTRMEM_CLASS_TYPE (type))
11712             || dependent_type_p (TYPE_PTRMEM_POINTED_TO_TYPE 
11713                                            (type)));
11714   else if (TREE_CODE (type) == POINTER_TYPE
11715            || TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
11716     return dependent_type_p (TREE_TYPE (type));
11717   else if (TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE
11718            || TREE_CODE (type) == METHOD_TYPE)
11719     {
11720       tree arg_type;
11721
11722       if (dependent_type_p (TREE_TYPE (type)))
11723         return true;
11724       for (arg_type = TYPE_ARG_TYPES (type); 
11725            arg_type; 
11726            arg_type = TREE_CHAIN (arg_type))
11727         if (dependent_type_p (TREE_VALUE (arg_type)))
11728           return true;
11729       return false;
11730     }
11731   /* -- an array type constructed from any dependent type or whose
11732         size is specified by a constant expression that is
11733         value-dependent.  */
11734   if (TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE)
11735     {
11736       if (TYPE_DOMAIN (type)
11737           && ((value_dependent_expression_p 
11738                (TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (type))))
11739               || (type_dependent_expression_p
11740                   (TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (type))))))
11741         return true;
11742       return dependent_type_p (TREE_TYPE (type));
11743     }
11744   
11745   /* -- a template-id in which either the template name is a template
11746      parameter ...  */
11747   if (TREE_CODE (type) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
11748     return true;
11749   /* ... or any of the template arguments is a dependent type or
11750         an expression that is type-dependent or value-dependent.  */
11751   else if (CLASS_TYPE_P (type) && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
11752            && (any_dependent_template_arguments_p 
11753                (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (type)))))
11754     return true;
11755   
11756   /* All TYPEOF_TYPEs are dependent; if the argument of the `typeof'
11757      expression is not type-dependent, then it should already been
11758      have resolved.  */
11759   if (TREE_CODE (type) == TYPEOF_TYPE)
11760     return true;
11761   
11762   /* The standard does not specifically mention types that are local
11763      to template functions or local classes, but they should be
11764      considered dependent too.  For example:
11765
11766        template <int I> void f() { 
11767          enum E { a = I }; 
11768          S<sizeof (E)> s;
11769        }
11770
11771      The size of `E' cannot be known until the value of `I' has been
11772      determined.  Therefore, `E' must be considered dependent.  */
11773   scope = TYPE_CONTEXT (type);
11774   if (scope && TYPE_P (scope))
11775     return dependent_type_p (scope);
11776   else if (scope && TREE_CODE (scope) == FUNCTION_DECL)
11777     return type_dependent_expression_p (scope);
11778
11779   /* Other types are non-dependent.  */
11780   return false;
11781 }
11782
11783 /* Returns TRUE if TYPE is dependent, in the sense of
11784    [temp.dep.type].  */
11785
11786 bool
11787 dependent_type_p (tree type)
11788 {
11789   /* If there are no template parameters in scope, then there can't be
11790      any dependent types.  */
11791   if (!processing_template_decl)
11792     return false;
11793
11794   /* If the type is NULL, we have not computed a type for the entity
11795      in question; in that case, the type is dependent.  */
11796   if (!type)
11797     return true;
11798
11799   /* Erroneous types can be considered non-dependent.  */
11800   if (type == error_mark_node)
11801     return false;
11802
11803   /* If we have not already computed the appropriate value for TYPE,
11804      do so now.  */
11805   if (!TYPE_DEPENDENT_P_VALID (type))
11806     {
11807       TYPE_DEPENDENT_P (type) = dependent_type_p_r (type);
11808       TYPE_DEPENDENT_P_VALID (type) = 1;
11809     }
11810
11811   return TYPE_DEPENDENT_P (type);
11812 }
11813
11814 /* Returns TRUE if EXPRESSION is dependent, according to CRITERION.  */
11815
11816 static bool
11817 dependent_scope_ref_p (tree expression, bool criterion (tree))
11818 {
11819   tree scope;
11820   tree name;
11821
11822   gcc_assert (TREE_CODE (expression) == SCOPE_REF);
11823
11824   if (!TYPE_P (TREE_OPERAND (expression, 0)))
11825     return true;
11826
11827   scope = TREE_OPERAND (expression, 0);
11828   name = TREE_OPERAND (expression, 1);
11829
11830   /* [temp.dep.expr]
11831
11832      An id-expression is type-dependent if it contains a
11833      nested-name-specifier that contains a class-name that names a
11834      dependent type.  */
11835   /* The suggested resolution to Core Issue 2 implies that if the
11836      qualifying type is the current class, then we must peek
11837      inside it.  */
11838   if (DECL_P (name) 
11839       && currently_open_class (scope)
11840       && !criterion (name))
11841     return false;
11842   if (dependent_type_p (scope))
11843     return true;
11844
11845   return false;
11846 }
11847
11848 /* Returns TRUE if the EXPRESSION is value-dependent, in the sense of
11849    [temp.dep.constexpr] */
11850
11851 bool
11852 value_dependent_expression_p (tree expression)
11853 {
11854   if (!processing_template_decl)
11855     return false;
11856
11857   /* A name declared with a dependent type.  */
11858   if (TREE_CODE (expression) == IDENTIFIER_NODE
11859       || (DECL_P (expression) 
11860           && type_dependent_expression_p (expression)))
11861     return true;
11862   /* A non-type template parameter.  */
11863   if ((TREE_CODE (expression) == CONST_DECL
11864        && DECL_TEMPLATE_PARM_P (expression))
11865       || TREE_CODE (expression) == TEMPLATE_PARM_INDEX)
11866     return true;
11867   /* A constant with integral or enumeration type and is initialized 
11868      with an expression that is value-dependent.  */
11869   if (TREE_CODE (expression) == VAR_DECL
11870       && DECL_INITIAL (expression)
11871       && INTEGRAL_OR_ENUMERATION_TYPE_P (TREE_TYPE (expression))
11872       && value_dependent_expression_p (DECL_INITIAL (expression)))
11873     return true;
11874   /* These expressions are value-dependent if the type to which the
11875      cast occurs is dependent or the expression being casted is
11876      value-dependent.  */
11877   if (TREE_CODE (expression) == DYNAMIC_CAST_EXPR
11878       || TREE_CODE (expression) == STATIC_CAST_EXPR
11879       || TREE_CODE (expression) == CONST_CAST_EXPR
11880       || TREE_CODE (expression) == REINTERPRET_CAST_EXPR
11881       || TREE_CODE (expression) == CAST_EXPR)
11882     {
11883       tree type = TREE_TYPE (expression);
11884       if (dependent_type_p (type))
11885         return true;
11886       /* A functional cast has a list of operands.  */
11887       expression = TREE_OPERAND (expression, 0);
11888       if (!expression)
11889         {
11890           /* If there are no operands, it must be an expression such
11891              as "int()". This should not happen for aggregate types
11892              because it would form non-constant expressions.  */
11893           gcc_assert (INTEGRAL_OR_ENUMERATION_TYPE_P (type));
11894
11895           return false;
11896         }
11897       if (TREE_CODE (expression) == TREE_LIST)
11898         {
11899           do
11900             {
11901               if (value_dependent_expression_p (TREE_VALUE (expression)))
11902                 return true;
11903               expression = TREE_CHAIN (expression);
11904             }
11905           while (expression);
11906           return false;
11907         }
11908       else
11909         return value_dependent_expression_p (expression);
11910     }
11911   /* A `sizeof' expression is value-dependent if the operand is
11912      type-dependent.  */
11913   if (TREE_CODE (expression) == SIZEOF_EXPR
11914       || TREE_CODE (expression) == ALIGNOF_EXPR)
11915     {
11916       expression = TREE_OPERAND (expression, 0);
11917       if (TYPE_P (expression))
11918         return dependent_type_p (expression);
11919       return type_dependent_expression_p (expression);
11920     }
11921   if (TREE_CODE (expression) == SCOPE_REF)
11922     return dependent_scope_ref_p (expression, value_dependent_expression_p);
11923   if (TREE_CODE (expression) == COMPONENT_REF)
11924     return (value_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 0))
11925             || value_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 1)));
11926   /* A constant expression is value-dependent if any subexpression is
11927      value-dependent.  */
11928   if (EXPR_P (expression))
11929     {
11930       switch (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (expression)))
11931         {
11932         case tcc_unary:
11933           return (value_dependent_expression_p 
11934                   (TREE_OPERAND (expression, 0)));
11935         case tcc_comparison:
11936         case tcc_binary:
11937           return ((value_dependent_expression_p 
11938                    (TREE_OPERAND (expression, 0)))
11939                   || (value_dependent_expression_p 
11940                       (TREE_OPERAND (expression, 1))));
11941         case tcc_expression:
11942           {
11943             int i;
11944             for (i = 0; i < first_rtl_op (TREE_CODE (expression)); ++i)
11945               /* In some cases, some of the operands may be missing.
11946                  (For example, in the case of PREDECREMENT_EXPR, the
11947                  amount to increment by may be missing.)  That doesn't
11948                  make the expression dependent.  */
11949               if (TREE_OPERAND (expression, i)
11950                   && (value_dependent_expression_p
11951                       (TREE_OPERAND (expression, i))))
11952                 return true;
11953             return false;
11954           }
11955         case tcc_reference:
11956         case tcc_statement:
11957           /* These cannot be value dependent.  */
11958           return false;
11959
11960         default:
11961           gcc_unreachable ();
11962         }
11963     }
11964
11965   /* The expression is not value-dependent.  */
11966   return false;
11967 }
11968
11969 /* Returns TRUE if the EXPRESSION is type-dependent, in the sense of
11970    [temp.dep.expr].  */
11971
11972 bool
11973 type_dependent_expression_p (tree expression)
11974 {
11975   if (!processing_template_decl)
11976     return false;
11977
11978   if (expression == error_mark_node)
11979     return false;
11980
11981   /* An unresolved name is always dependent.  */
11982   if (TREE_CODE (expression) == IDENTIFIER_NODE)
11983     return true;
11984   
11985   /* Some expression forms are never type-dependent.  */
11986   if (TREE_CODE (expression) == PSEUDO_DTOR_EXPR
11987       || TREE_CODE (expression) == SIZEOF_EXPR
11988       || TREE_CODE (expression) == ALIGNOF_EXPR
11989       || TREE_CODE (expression) == TYPEID_EXPR
11990       || TREE_CODE (expression) == DELETE_EXPR
11991       || TREE_CODE (expression) == VEC_DELETE_EXPR
11992       || TREE_CODE (expression) == THROW_EXPR)
11993     return false;
11994
11995   /* The types of these expressions depends only on the type to which
11996      the cast occurs.  */
11997   if (TREE_CODE (expression) == DYNAMIC_CAST_EXPR
11998       || TREE_CODE (expression) == STATIC_CAST_EXPR
11999       || TREE_CODE (expression) == CONST_CAST_EXPR
12000       || TREE_CODE (expression) == REINTERPRET_CAST_EXPR
12001       || TREE_CODE (expression) == CAST_EXPR)
12002     return dependent_type_p (TREE_TYPE (expression));
12003
12004   /* The types of these expressions depends only on the type created
12005      by the expression.  */
12006   if (TREE_CODE (expression) == NEW_EXPR
12007       || TREE_CODE (expression) == VEC_NEW_EXPR)
12008     {
12009       /* For NEW_EXPR tree nodes created inside a template, either
12010          the object type itself or a TREE_LIST may appear as the
12011          operand 1.  */
12012       tree type = TREE_OPERAND (expression, 1);
12013       if (TREE_CODE (type) == TREE_LIST)
12014         /* This is an array type.  We need to check array dimensions
12015            as well.  */
12016         return dependent_type_p (TREE_VALUE (TREE_PURPOSE (type)))
12017                || value_dependent_expression_p
12018                     (TREE_OPERAND (TREE_VALUE (type), 1));
12019       else
12020         return dependent_type_p (type);
12021     }
12022
12023   if (TREE_CODE (expression) == SCOPE_REF
12024       && dependent_scope_ref_p (expression,
12025                                 type_dependent_expression_p))
12026     return true;
12027
12028   if (TREE_CODE (expression) == FUNCTION_DECL
12029       && DECL_LANG_SPECIFIC (expression)
12030       && DECL_TEMPLATE_INFO (expression)
12031       && (any_dependent_template_arguments_p
12032           (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (DECL_TI_ARGS (expression)))))
12033     return true;
12034
12035   if (TREE_CODE (expression) == TEMPLATE_DECL
12036       && !DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (expression))
12037     return false;
12038
12039   if (TREE_TYPE (expression) == unknown_type_node)
12040     {
12041       if (TREE_CODE (expression) == ADDR_EXPR)
12042         return type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 0));
12043       if (TREE_CODE (expression) == COMPONENT_REF
12044           || TREE_CODE (expression) == OFFSET_REF)
12045         {
12046           if (type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 0)))
12047             return true;
12048           expression = TREE_OPERAND (expression, 1);
12049           if (TREE_CODE (expression) == IDENTIFIER_NODE)
12050             return false;
12051         }
12052       /* SCOPE_REF with non-null TREE_TYPE is always non-dependent.  */
12053       if (TREE_CODE (expression) == SCOPE_REF)
12054         return false;
12055       
12056       if (TREE_CODE (expression) == BASELINK)
12057         expression = BASELINK_FUNCTIONS (expression);
12058       
12059       if (TREE_CODE (expression) == TEMPLATE_ID_EXPR)
12060         {
12061           if (any_dependent_template_arguments_p
12062               (TREE_OPERAND (expression, 1)))
12063             return true;
12064           expression = TREE_OPERAND (expression, 0);
12065         }
12066       gcc_assert (TREE_CODE (expression) == OVERLOAD);
12067       
12068       while (expression)
12069         {
12070           if (type_dependent_expression_p (OVL_CURRENT (expression)))
12071             return true;
12072           expression = OVL_NEXT (expression);
12073         }
12074       return false;
12075     }
12076   
12077   return (dependent_type_p (TREE_TYPE (expression)));
12078 }
12079
12080 /* Returns TRUE if ARGS (a TREE_LIST of arguments to a function call)
12081    contains a type-dependent expression.  */
12082
12083 bool
12084 any_type_dependent_arguments_p (tree args)
12085 {
12086   while (args)
12087     {
12088       tree arg = TREE_VALUE (args);
12089
12090       if (type_dependent_expression_p (arg))
12091         return true;
12092       args = TREE_CHAIN (args);
12093     }
12094   return false;
12095 }
12096
12097 /* Returns TRUE if the ARG (a template argument) is dependent.  */
12098
12099 static bool
12100 dependent_template_arg_p (tree arg)
12101 {
12102   if (!processing_template_decl)
12103     return false;
12104
12105   if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_DECL
12106       || TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
12107     return dependent_template_p (arg);
12108   else if (TYPE_P (arg))
12109     return dependent_type_p (arg);
12110   else
12111     return (type_dependent_expression_p (arg)
12112             || value_dependent_expression_p (arg));
12113 }
12114
12115 /* Returns true if ARGS (a collection of template arguments) contains
12116    any dependent arguments.  */
12117
12118 bool
12119 any_dependent_template_arguments_p (tree args)
12120 {
12121   int i;
12122   int j;
12123
12124   if (!args)
12125     return false;
12126
12127   for (i = 0; i < TMPL_ARGS_DEPTH (args); ++i)
12128     {
12129       tree level = TMPL_ARGS_LEVEL (args, i + 1);
12130       for (j = 0; j < TREE_VEC_LENGTH (level); ++j)
12131         if (dependent_template_arg_p (TREE_VEC_ELT (level, j)))
12132           return true;
12133     }
12134
12135   return false;
12136 }
12137
12138 /* Returns TRUE if the template TMPL is dependent.  */
12139
12140 bool
12141 dependent_template_p (tree tmpl)
12142 {
12143   if (TREE_CODE (tmpl) == OVERLOAD)
12144     {
12145       while (tmpl)
12146         {
12147           if (dependent_template_p (OVL_FUNCTION (tmpl)))
12148             return true;
12149           tmpl = OVL_CHAIN (tmpl);
12150         }
12151       return false;
12152     }
12153
12154   /* Template template parameters are dependent.  */
12155   if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (tmpl)
12156       || TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
12157     return true;
12158   /* So are names that have not been looked up.  */
12159   if (TREE_CODE (tmpl) == SCOPE_REF
12160       || TREE_CODE (tmpl) == IDENTIFIER_NODE)
12161     return true;
12162   /* So are member templates of dependent classes.  */
12163   if (TYPE_P (CP_DECL_CONTEXT (tmpl)))
12164     return dependent_type_p (DECL_CONTEXT (tmpl));
12165   return false;
12166 }
12167
12168 /* Returns TRUE if the specialization TMPL<ARGS> is dependent.  */
12169
12170 bool
12171 dependent_template_id_p (tree tmpl, tree args)
12172 {
12173   return (dependent_template_p (tmpl)
12174           || any_dependent_template_arguments_p (args));
12175 }
12176
12177 /* TYPE is a TYPENAME_TYPE.  Returns the ordinary TYPE to which the
12178    TYPENAME_TYPE corresponds.  Returns ERROR_MARK_NODE if no such TYPE
12179    can be found.  Note that this function peers inside uninstantiated
12180    templates and therefore should be used only in extremely limited
12181    situations.  */
12182
12183 tree
12184 resolve_typename_type (tree type, bool only_current_p)
12185 {
12186   tree scope;
12187   tree name;
12188   tree decl;
12189   int quals;
12190   bool pop_p;
12191
12192   gcc_assert (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE);
12193
12194   scope = TYPE_CONTEXT (type);
12195   name = TYPE_IDENTIFIER (type);
12196
12197   /* If the SCOPE is itself a TYPENAME_TYPE, then we need to resolve
12198      it first before we can figure out what NAME refers to.  */
12199   if (TREE_CODE (scope) == TYPENAME_TYPE)
12200     scope = resolve_typename_type (scope, only_current_p);
12201   /* If we don't know what SCOPE refers to, then we cannot resolve the
12202      TYPENAME_TYPE.  */
12203   if (scope == error_mark_node || TREE_CODE (scope) == TYPENAME_TYPE)
12204     return error_mark_node;
12205   /* If the SCOPE is a template type parameter, we have no way of
12206      resolving the name.  */
12207   if (TREE_CODE (scope) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
12208     return type;
12209   /* If the SCOPE is not the current instantiation, there's no reason
12210      to look inside it.  */
12211   if (only_current_p && !currently_open_class (scope))
12212     return error_mark_node;
12213   /* If SCOPE is a partial instantiation, it will not have a valid
12214      TYPE_FIELDS list, so use the original template.  */
12215   scope = CLASSTYPE_PRIMARY_TEMPLATE_TYPE (scope);
12216   /* Enter the SCOPE so that name lookup will be resolved as if we
12217      were in the class definition.  In particular, SCOPE will no
12218      longer be considered a dependent type.  */
12219   pop_p = push_scope (scope);
12220   /* Look up the declaration.  */
12221   decl = lookup_member (scope, name, /*protect=*/0, /*want_type=*/true);
12222   /* Obtain the set of qualifiers applied to the TYPE.  */
12223   quals = cp_type_quals (type);
12224   /* For a TYPENAME_TYPE like "typename X::template Y<T>", we want to
12225      find a TEMPLATE_DECL.  Otherwise, we want to find a TYPE_DECL.  */
12226   if (!decl)
12227     type = error_mark_node;
12228   else if (TREE_CODE (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type)) == IDENTIFIER_NODE
12229            && TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
12230     type = TREE_TYPE (decl);
12231   else if (TREE_CODE (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type)) == TEMPLATE_ID_EXPR
12232            && DECL_CLASS_TEMPLATE_P (decl))
12233     {
12234       tree tmpl;
12235       tree args;
12236       /* Obtain the template and the arguments.  */
12237       tmpl = TREE_OPERAND (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type), 0);
12238       args = TREE_OPERAND (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type), 1);
12239       /* Instantiate the template.  */
12240       type = lookup_template_class (tmpl, args, NULL_TREE, NULL_TREE,
12241                                     /*entering_scope=*/0, tf_error | tf_user);
12242     }
12243   else
12244     type = error_mark_node;
12245   /* Qualify the resulting type.  */
12246   if (type != error_mark_node && quals)
12247     type = cp_build_qualified_type (type, quals);
12248   /* Leave the SCOPE.  */
12249   if (pop_p)
12250     pop_scope (scope);
12251
12252   return type;
12253 }
12254
12255 /* EXPR is an expression which is not type-dependent.  Return a proxy
12256    for EXPR that can be used to compute the types of larger
12257    expressions containing EXPR.  */
12258
12259 tree
12260 build_non_dependent_expr (tree expr)
12261 {
12262   tree inner_expr;
12263
12264   /* Preserve null pointer constants so that the type of things like 
12265      "p == 0" where "p" is a pointer can be determined.  */
12266   if (null_ptr_cst_p (expr))
12267     return expr;
12268   /* Preserve OVERLOADs; the functions must be available to resolve
12269      types.  */
12270   inner_expr = (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR ? 
12271                 TREE_OPERAND (expr, 0) : expr);
12272   if (TREE_CODE (inner_expr) == OVERLOAD 
12273       || TREE_CODE (inner_expr) == FUNCTION_DECL
12274       || TREE_CODE (inner_expr) == TEMPLATE_DECL
12275       || TREE_CODE (inner_expr) == TEMPLATE_ID_EXPR)
12276     return expr;
12277   /* Preserve string constants; conversions from string constants to
12278      "char *" are allowed, even though normally a "const char *"
12279      cannot be used to initialize a "char *".  */
12280   if (TREE_CODE (expr) == STRING_CST)
12281     return expr;
12282   /* Preserve arithmetic constants, as an optimization -- there is no
12283      reason to create a new node.  */
12284   if (TREE_CODE (expr) == INTEGER_CST || TREE_CODE (expr) == REAL_CST)
12285     return expr;
12286   /* Preserve THROW_EXPRs -- all throw-expressions have type "void".
12287      There is at least one place where we want to know that a
12288      particular expression is a throw-expression: when checking a ?:
12289      expression, there are special rules if the second or third
12290      argument is a throw-expression.  */
12291   if (TREE_CODE (expr) == THROW_EXPR)
12292     return expr;
12293
12294   if (TREE_CODE (expr) == COND_EXPR)
12295     return build3 (COND_EXPR,
12296                    TREE_TYPE (expr),
12297                    TREE_OPERAND (expr, 0),
12298                    (TREE_OPERAND (expr, 1) 
12299                     ? build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 1))
12300                     : build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 0))),
12301                    build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 2)));
12302   if (TREE_CODE (expr) == COMPOUND_EXPR
12303       && !COMPOUND_EXPR_OVERLOADED (expr))
12304     return build2 (COMPOUND_EXPR,
12305                    TREE_TYPE (expr),
12306                    TREE_OPERAND (expr, 0),
12307                    build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 1)));
12308       
12309   /* Otherwise, build a NON_DEPENDENT_EXPR.  
12310
12311      REFERENCE_TYPEs are not stripped for expressions in templates
12312      because doing so would play havoc with mangling.  Consider, for
12313      example:
12314
12315        template <typename T> void f<T& g>() { g(); } 
12316
12317      In the body of "f", the expression for "g" will have
12318      REFERENCE_TYPE, even though the standard says that it should
12319      not.  The reason is that we must preserve the syntactic form of
12320      the expression so that mangling (say) "f<g>" inside the body of
12321      "f" works out correctly.  Therefore, the REFERENCE_TYPE is
12322      stripped here.  */
12323   return build1 (NON_DEPENDENT_EXPR, non_reference (TREE_TYPE (expr)), expr);
12324 }
12325
12326 /* ARGS is a TREE_LIST of expressions as arguments to a function call.
12327    Return a new TREE_LIST with the various arguments replaced with
12328    equivalent non-dependent expressions.  */
12329
12330 tree
12331 build_non_dependent_args (tree args)
12332 {
12333   tree a;
12334   tree new_args;
12335
12336   new_args = NULL_TREE;
12337   for (a = args; a; a = TREE_CHAIN (a))
12338     new_args = tree_cons (NULL_TREE, 
12339                           build_non_dependent_expr (TREE_VALUE (a)),
12340                           new_args);
12341   return nreverse (new_args);
12342 }
12343
12344 #include "gt-cp-pt.h"