OSDN Git Service

* error.c (dump_template_bindings): Don't print typenames
[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, 2005, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011
4    Free Software Foundation, Inc.
5    Written by Ken Raeburn (raeburn@cygnus.com) while at Watchmaker Computing.
6    Rewritten by Jason Merrill (jason@cygnus.com).
7
8 This file is part of GCC.
9
10 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
11 it under the terms of the GNU General Public License as published by
12 the Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
13 any later version.
14
15 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
16 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
17 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
18 GNU General Public License for more details.
19
20 You should have received a copy of the GNU General Public License
21 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
22 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
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 "tree.h"
34 #include "intl.h"
35 #include "pointer-set.h"
36 #include "flags.h"
37 #include "cp-tree.h"
38 #include "c-family/c-common.h"
39 #include "c-family/c-objc.h"
40 #include "cp-objcp-common.h"
41 #include "tree-inline.h"
42 #include "decl.h"
43 #include "output.h"
44 #include "toplev.h"
45 #include "timevar.h"
46 #include "tree-iterator.h"
47 #include "vecprim.h"
48
49 /* The type of functions taking a tree, and some additional data, and
50    returning an int.  */
51 typedef int (*tree_fn_t) (tree, void*);
52
53 /* The PENDING_TEMPLATES is a TREE_LIST of templates whose
54    instantiations have been deferred, either because their definitions
55    were not yet available, or because we were putting off doing the work.  */
56 struct GTY ((chain_next ("%h.next"))) pending_template {
57   struct pending_template *next;
58   struct tinst_level *tinst;
59 };
60
61 static GTY(()) struct pending_template *pending_templates;
62 static GTY(()) struct pending_template *last_pending_template;
63
64 int processing_template_parmlist;
65 static int template_header_count;
66
67 static GTY(()) tree saved_trees;
68 static VEC(int,heap) *inline_parm_levels;
69
70 static GTY(()) struct tinst_level *current_tinst_level;
71
72 static GTY(()) tree saved_access_scope;
73
74 /* Live only within one (recursive) call to tsubst_expr.  We use
75    this to pass the statement expression node from the STMT_EXPR
76    to the EXPR_STMT that is its result.  */
77 static tree cur_stmt_expr;
78
79 /* A map from local variable declarations in the body of the template
80    presently being instantiated to the corresponding instantiated
81    local variables.  */
82 static htab_t local_specializations;
83
84 typedef struct GTY(()) spec_entry
85 {
86   tree tmpl;
87   tree args;
88   tree spec;
89 } spec_entry;
90
91 static GTY ((param_is (spec_entry)))
92   htab_t decl_specializations;
93
94 static GTY ((param_is (spec_entry)))
95   htab_t type_specializations;
96
97 /* Contains canonical template parameter types. The vector is indexed by
98    the TEMPLATE_TYPE_IDX of the template parameter. Each element is a
99    TREE_LIST, whose TREE_VALUEs contain the canonical template
100    parameters of various types and levels.  */
101 static GTY(()) VEC(tree,gc) *canonical_template_parms;
102
103 #define UNIFY_ALLOW_NONE 0
104 #define UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL 1
105 #define UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL 2
106 #define UNIFY_ALLOW_DERIVED 4
107 #define UNIFY_ALLOW_INTEGER 8
108 #define UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL 16
109 #define UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL 32
110 #define UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL 64
111
112 static void push_access_scope (tree);
113 static void pop_access_scope (tree);
114 static void push_deduction_access_scope (tree);
115 static void pop_deduction_access_scope (tree);
116 static bool resolve_overloaded_unification (tree, tree, tree, tree,
117                                             unification_kind_t, int);
118 static int try_one_overload (tree, tree, tree, tree, tree,
119                              unification_kind_t, int, bool);
120 static int unify (tree, tree, tree, tree, int);
121 static void add_pending_template (tree);
122 static tree reopen_tinst_level (struct tinst_level *);
123 static tree tsubst_initializer_list (tree, tree);
124 static tree get_class_bindings (tree, tree, tree);
125 static tree coerce_template_parms (tree, tree, tree, tsubst_flags_t,
126                                    bool, bool);
127 static void tsubst_enum (tree, tree, tree);
128 static tree add_to_template_args (tree, tree);
129 static tree add_outermost_template_args (tree, tree);
130 static bool check_instantiated_args (tree, tree, tsubst_flags_t);
131 static int maybe_adjust_types_for_deduction (unification_kind_t, tree*, tree*,
132                                              tree);
133 static int type_unification_real (tree, tree, tree, const tree *,
134                                   unsigned int, int, unification_kind_t, int);
135 static void note_template_header (int);
136 static tree convert_nontype_argument_function (tree, tree);
137 static tree convert_nontype_argument (tree, tree, tsubst_flags_t);
138 static tree convert_template_argument (tree, tree, tree,
139                                        tsubst_flags_t, int, tree);
140 static int for_each_template_parm (tree, tree_fn_t, void*,
141                                    struct pointer_set_t*, bool);
142 static tree expand_template_argument_pack (tree);
143 static tree build_template_parm_index (int, int, int, int, tree, tree);
144 static bool inline_needs_template_parms (tree);
145 static void push_inline_template_parms_recursive (tree, int);
146 static tree retrieve_local_specialization (tree);
147 static void register_local_specialization (tree, tree);
148 static hashval_t hash_specialization (const void *p);
149 static tree reduce_template_parm_level (tree, tree, int, tree, tsubst_flags_t);
150 static int mark_template_parm (tree, void *);
151 static int template_parm_this_level_p (tree, void *);
152 static tree tsubst_friend_function (tree, tree);
153 static tree tsubst_friend_class (tree, tree);
154 static int can_complete_type_without_circularity (tree);
155 static tree get_bindings (tree, tree, tree, bool);
156 static int template_decl_level (tree);
157 static int check_cv_quals_for_unify (int, tree, tree);
158 static void template_parm_level_and_index (tree, int*, int*);
159 static int unify_pack_expansion (tree, tree, tree, tree, int, bool, bool);
160 static tree tsubst_template_arg (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
161 static tree tsubst_template_args (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
162 static tree tsubst_template_parms (tree, tree, tsubst_flags_t);
163 static void regenerate_decl_from_template (tree, tree);
164 static tree most_specialized_class (tree, tree, tsubst_flags_t);
165 static tree tsubst_aggr_type (tree, tree, tsubst_flags_t, tree, int);
166 static tree tsubst_arg_types (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
167 static tree tsubst_function_type (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
168 static bool check_specialization_scope (void);
169 static tree process_partial_specialization (tree);
170 static void set_current_access_from_decl (tree);
171 static tree get_template_base (tree, tree, tree, tree);
172 static tree try_class_unification (tree, tree, tree, tree);
173 static int coerce_template_template_parms (tree, tree, tsubst_flags_t,
174                                            tree, tree);
175 static bool template_template_parm_bindings_ok_p (tree, tree);
176 static int template_args_equal (tree, tree);
177 static void tsubst_default_arguments (tree);
178 static tree for_each_template_parm_r (tree *, int *, void *);
179 static tree copy_default_args_to_explicit_spec_1 (tree, tree);
180 static void copy_default_args_to_explicit_spec (tree);
181 static int invalid_nontype_parm_type_p (tree, tsubst_flags_t);
182 static int eq_local_specializations (const void *, const void *);
183 static bool dependent_template_arg_p (tree);
184 static bool any_template_arguments_need_structural_equality_p (tree);
185 static bool dependent_type_p_r (tree);
186 static tree tsubst_expr (tree, tree, tsubst_flags_t, tree, bool);
187 static tree tsubst_copy (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
188 static tree tsubst_pack_expansion (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
189 static tree tsubst_decl (tree, tree, tsubst_flags_t);
190 static void perform_typedefs_access_check (tree tmpl, tree targs);
191 static void append_type_to_template_for_access_check_1 (tree, tree, tree,
192                                                         location_t);
193 static tree listify (tree);
194 static tree listify_autos (tree, tree);
195 static tree template_parm_to_arg (tree t);
196 static tree current_template_args (void);
197 static tree fixup_template_type_parm_type (tree, int);
198 static tree fixup_template_parm_index (tree, tree, int);
199 static tree tsubst_template_parm (tree, tree, tsubst_flags_t);
200
201 /* Make the current scope suitable for access checking when we are
202    processing T.  T can be FUNCTION_DECL for instantiated function
203    template, or VAR_DECL for static member variable (need by
204    instantiate_decl).  */
205
206 static void
207 push_access_scope (tree t)
208 {
209   gcc_assert (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL
210               || TREE_CODE (t) == VAR_DECL);
211
212   if (DECL_FRIEND_CONTEXT (t))
213     push_nested_class (DECL_FRIEND_CONTEXT (t));
214   else if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
215     push_nested_class (DECL_CONTEXT (t));
216   else
217     pushclass (NULL_TREE);
218
219   if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL)
220     {
221       saved_access_scope = tree_cons
222         (NULL_TREE, current_function_decl, saved_access_scope);
223       current_function_decl = t;
224     }
225 }
226
227 /* Restore the scope set up by push_access_scope.  T is the node we
228    are processing.  */
229
230 static void
231 pop_access_scope (tree t)
232 {
233   if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL)
234     {
235       current_function_decl = TREE_VALUE (saved_access_scope);
236       saved_access_scope = TREE_CHAIN (saved_access_scope);
237     }
238
239   if (DECL_FRIEND_CONTEXT (t) || DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
240     pop_nested_class ();
241   else
242     popclass ();
243 }
244
245 /* Do any processing required when DECL (a member template
246    declaration) is finished.  Returns the TEMPLATE_DECL corresponding
247    to DECL, unless it is a specialization, in which case the DECL
248    itself is returned.  */
249
250 tree
251 finish_member_template_decl (tree decl)
252 {
253   if (decl == error_mark_node)
254     return error_mark_node;
255
256   gcc_assert (DECL_P (decl));
257
258   if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
259     {
260       tree type;
261
262       type = TREE_TYPE (decl);
263       if (type == error_mark_node)
264         return error_mark_node;
265       if (MAYBE_CLASS_TYPE_P (type)
266           && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
267           && !CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type))
268         {
269           tree tmpl = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type);
270           check_member_template (tmpl);
271           return tmpl;
272         }
273       return NULL_TREE;
274     }
275   else if (TREE_CODE (decl) == FIELD_DECL)
276     error ("data member %qD cannot be a member template", decl);
277   else if (DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
278     {
279       if (!DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl))
280         {
281           check_member_template (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
282           return DECL_TI_TEMPLATE (decl);
283         }
284       else
285         return decl;
286     }
287   else
288     error ("invalid member template declaration %qD", decl);
289
290   return error_mark_node;
291 }
292
293 /* Create a template info node.  */
294
295 tree
296 build_template_info (tree template_decl, tree template_args)
297 {
298   tree result = make_node (TEMPLATE_INFO);
299   TI_TEMPLATE (result) = template_decl;
300   TI_ARGS (result) = template_args;
301   return result;
302 }
303
304 /* Return the template info node corresponding to T, whatever T is.  */
305
306 tree
307 get_template_info (const_tree t)
308 {
309   tree tinfo = NULL_TREE;
310
311   if (!t || t == error_mark_node)
312     return NULL;
313
314   if (DECL_P (t) && DECL_LANG_SPECIFIC (t))
315     tinfo = DECL_TEMPLATE_INFO (t);
316
317   if (!tinfo && DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (t))
318     t = TREE_TYPE (t);
319
320   if (TAGGED_TYPE_P (t))
321     tinfo = TYPE_TEMPLATE_INFO (t);
322   else if (TREE_CODE (t) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
323     tinfo = TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_TEMPLATE_INFO (t);
324
325   return tinfo;
326 }
327
328 /* Returns the template nesting level of the indicated class TYPE.
329
330    For example, in:
331      template <class T>
332      struct A
333      {
334        template <class U>
335        struct B {};
336      };
337
338    A<T>::B<U> has depth two, while A<T> has depth one.
339    Both A<T>::B<int> and A<int>::B<U> have depth one, if
340    they are instantiations, not specializations.
341
342    This function is guaranteed to return 0 if passed NULL_TREE so
343    that, for example, `template_class_depth (current_class_type)' is
344    always safe.  */
345
346 int
347 template_class_depth (tree type)
348 {
349   int depth;
350
351   for (depth = 0;
352        type && TREE_CODE (type) != NAMESPACE_DECL;
353        type = (TREE_CODE (type) == FUNCTION_DECL)
354          ? CP_DECL_CONTEXT (type) : CP_TYPE_CONTEXT (type))
355     {
356       tree tinfo = get_template_info (type);
357
358       if (tinfo && PRIMARY_TEMPLATE_P (TI_TEMPLATE (tinfo))
359           && uses_template_parms (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (TI_ARGS (tinfo))))
360         ++depth;
361     }
362
363   return depth;
364 }
365
366 /* Subroutine of maybe_begin_member_template_processing.
367    Returns true if processing DECL needs us to push template parms.  */
368
369 static bool
370 inline_needs_template_parms (tree decl)
371 {
372   if (! DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
373     return false;
374
375   return (TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (most_general_template (decl)))
376           > (processing_template_decl + DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl)));
377 }
378
379 /* Subroutine of maybe_begin_member_template_processing.
380    Push the template parms in PARMS, starting from LEVELS steps into the
381    chain, and ending at the beginning, since template parms are listed
382    innermost first.  */
383
384 static void
385 push_inline_template_parms_recursive (tree parmlist, int levels)
386 {
387   tree parms = TREE_VALUE (parmlist);
388   int i;
389
390   if (levels > 1)
391     push_inline_template_parms_recursive (TREE_CHAIN (parmlist), levels - 1);
392
393   ++processing_template_decl;
394   current_template_parms
395     = tree_cons (size_int (processing_template_decl),
396                  parms, current_template_parms);
397   TEMPLATE_PARMS_FOR_INLINE (current_template_parms) = 1;
398
399   begin_scope (TREE_VEC_LENGTH (parms) ? sk_template_parms : sk_template_spec,
400                NULL);
401   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (parms); ++i)
402     {
403       tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
404
405       if (parm == error_mark_node)
406         continue;
407
408       gcc_assert (DECL_P (parm));
409
410       switch (TREE_CODE (parm))
411         {
412         case TYPE_DECL:
413         case TEMPLATE_DECL:
414           pushdecl (parm);
415           break;
416
417         case PARM_DECL:
418           {
419             /* Make a CONST_DECL as is done in process_template_parm.
420                It is ugly that we recreate this here; the original
421                version built in process_template_parm is no longer
422                available.  */
423             tree decl = build_decl (DECL_SOURCE_LOCATION (parm),
424                                     CONST_DECL, DECL_NAME (parm),
425                                     TREE_TYPE (parm));
426             DECL_ARTIFICIAL (decl) = 1;
427             TREE_CONSTANT (decl) = 1;
428             TREE_READONLY (decl) = 1;
429             DECL_INITIAL (decl) = DECL_INITIAL (parm);
430             SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (decl);
431             pushdecl (decl);
432           }
433           break;
434
435         default:
436           gcc_unreachable ();
437         }
438     }
439 }
440
441 /* Restore the template parameter context for a member template or
442    a friend template defined in a class definition.  */
443
444 void
445 maybe_begin_member_template_processing (tree decl)
446 {
447   tree parms;
448   int levels = 0;
449
450   if (inline_needs_template_parms (decl))
451     {
452       parms = DECL_TEMPLATE_PARMS (most_general_template (decl));
453       levels = TMPL_PARMS_DEPTH (parms) - processing_template_decl;
454
455       if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl))
456         {
457           --levels;
458           parms = TREE_CHAIN (parms);
459         }
460
461       push_inline_template_parms_recursive (parms, levels);
462     }
463
464   /* Remember how many levels of template parameters we pushed so that
465      we can pop them later.  */
466   VEC_safe_push (int, heap, inline_parm_levels, levels);
467 }
468
469 /* Undo the effects of maybe_begin_member_template_processing.  */
470
471 void
472 maybe_end_member_template_processing (void)
473 {
474   int i;
475   int last;
476
477   if (VEC_length (int, inline_parm_levels) == 0)
478     return;
479
480   last = VEC_pop (int, inline_parm_levels);
481   for (i = 0; i < last; ++i)
482     {
483       --processing_template_decl;
484       current_template_parms = TREE_CHAIN (current_template_parms);
485       poplevel (0, 0, 0);
486     }
487 }
488
489 /* Return a new template argument vector which contains all of ARGS,
490    but has as its innermost set of arguments the EXTRA_ARGS.  */
491
492 static tree
493 add_to_template_args (tree args, tree extra_args)
494 {
495   tree new_args;
496   int extra_depth;
497   int i;
498   int j;
499
500   if (args == NULL_TREE || extra_args == error_mark_node)
501     return extra_args;
502
503   extra_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args);
504   new_args = make_tree_vec (TMPL_ARGS_DEPTH (args) + extra_depth);
505
506   for (i = 1; i <= TMPL_ARGS_DEPTH (args); ++i)
507     SET_TMPL_ARGS_LEVEL (new_args, i, TMPL_ARGS_LEVEL (args, i));
508
509   for (j = 1; j <= extra_depth; ++j, ++i)
510     SET_TMPL_ARGS_LEVEL (new_args, i, TMPL_ARGS_LEVEL (extra_args, j));
511
512   return new_args;
513 }
514
515 /* Like add_to_template_args, but only the outermost ARGS are added to
516    the EXTRA_ARGS.  In particular, all but TMPL_ARGS_DEPTH
517    (EXTRA_ARGS) levels are added.  This function is used to combine
518    the template arguments from a partial instantiation with the
519    template arguments used to attain the full instantiation from the
520    partial instantiation.  */
521
522 static tree
523 add_outermost_template_args (tree args, tree extra_args)
524 {
525   tree new_args;
526
527   /* If there are more levels of EXTRA_ARGS than there are ARGS,
528      something very fishy is going on.  */
529   gcc_assert (TMPL_ARGS_DEPTH (args) >= TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args));
530
531   /* If *all* the new arguments will be the EXTRA_ARGS, just return
532      them.  */
533   if (TMPL_ARGS_DEPTH (args) == TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args))
534     return extra_args;
535
536   /* For the moment, we make ARGS look like it contains fewer levels.  */
537   TREE_VEC_LENGTH (args) -= TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args);
538
539   new_args = add_to_template_args (args, extra_args);
540
541   /* Now, we restore ARGS to its full dimensions.  */
542   TREE_VEC_LENGTH (args) += TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args);
543
544   return new_args;
545 }
546
547 /* Return the N levels of innermost template arguments from the ARGS.  */
548
549 tree
550 get_innermost_template_args (tree args, int n)
551 {
552   tree new_args;
553   int extra_levels;
554   int i;
555
556   gcc_assert (n >= 0);
557
558   /* If N is 1, just return the innermost set of template arguments.  */
559   if (n == 1)
560     return TMPL_ARGS_LEVEL (args, TMPL_ARGS_DEPTH (args));
561
562   /* If we're not removing anything, just return the arguments we were
563      given.  */
564   extra_levels = TMPL_ARGS_DEPTH (args) - n;
565   gcc_assert (extra_levels >= 0);
566   if (extra_levels == 0)
567     return args;
568
569   /* Make a new set of arguments, not containing the outer arguments.  */
570   new_args = make_tree_vec (n);
571   for (i = 1; i <= n; ++i)
572     SET_TMPL_ARGS_LEVEL (new_args, i,
573                          TMPL_ARGS_LEVEL (args, i + extra_levels));
574
575   return new_args;
576 }
577
578 /* The inverse of get_innermost_template_args: Return all but the innermost
579    EXTRA_LEVELS levels of template arguments from the ARGS.  */
580
581 static tree
582 strip_innermost_template_args (tree args, int extra_levels)
583 {
584   tree new_args;
585   int n = TMPL_ARGS_DEPTH (args) - extra_levels;
586   int i;
587
588   gcc_assert (n >= 0);
589
590   /* If N is 1, just return the outermost set of template arguments.  */
591   if (n == 1)
592     return TMPL_ARGS_LEVEL (args, 1);
593
594   /* If we're not removing anything, just return the arguments we were
595      given.  */
596   gcc_assert (extra_levels >= 0);
597   if (extra_levels == 0)
598     return args;
599
600   /* Make a new set of arguments, not containing the inner arguments.  */
601   new_args = make_tree_vec (n);
602   for (i = 1; i <= n; ++i)
603     SET_TMPL_ARGS_LEVEL (new_args, i,
604                          TMPL_ARGS_LEVEL (args, i));
605
606   return new_args;
607 }
608
609 /* We've got a template header coming up; push to a new level for storing
610    the parms.  */
611
612 void
613 begin_template_parm_list (void)
614 {
615   /* We use a non-tag-transparent scope here, which causes pushtag to
616      put tags in this scope, rather than in the enclosing class or
617      namespace scope.  This is the right thing, since we want
618      TEMPLATE_DECLS, and not TYPE_DECLS for template classes.  For a
619      global template class, push_template_decl handles putting the
620      TEMPLATE_DECL into top-level scope.  For a nested template class,
621      e.g.:
622
623        template <class T> struct S1 {
624          template <class T> struct S2 {};
625        };
626
627      pushtag contains special code to call pushdecl_with_scope on the
628      TEMPLATE_DECL for S2.  */
629   begin_scope (sk_template_parms, NULL);
630   ++processing_template_decl;
631   ++processing_template_parmlist;
632   note_template_header (0);
633 }
634
635 /* This routine is called when a specialization is declared.  If it is
636    invalid to declare a specialization here, an error is reported and
637    false is returned, otherwise this routine will return true.  */
638
639 static bool
640 check_specialization_scope (void)
641 {
642   tree scope = current_scope ();
643
644   /* [temp.expl.spec]
645
646      An explicit specialization shall be declared in the namespace of
647      which the template is a member, or, for member templates, in the
648      namespace of which the enclosing class or enclosing class
649      template is a member.  An explicit specialization of a member
650      function, member class or static data member of a class template
651      shall be declared in the namespace of which the class template
652      is a member.  */
653   if (scope && TREE_CODE (scope) != NAMESPACE_DECL)
654     {
655       error ("explicit specialization in non-namespace scope %qD", scope);
656       return false;
657     }
658
659   /* [temp.expl.spec]
660
661      In an explicit specialization declaration for a member of a class
662      template or a member template that appears in namespace scope,
663      the member template and some of its enclosing class templates may
664      remain unspecialized, except that the declaration shall not
665      explicitly specialize a class member template if its enclosing
666      class templates are not explicitly specialized as well.  */
667   if (current_template_parms)
668     {
669       error ("enclosing class templates are not explicitly specialized");
670       return false;
671     }
672
673   return true;
674 }
675
676 /* We've just seen template <>.  */
677
678 bool
679 begin_specialization (void)
680 {
681   begin_scope (sk_template_spec, NULL);
682   note_template_header (1);
683   return check_specialization_scope ();
684 }
685
686 /* Called at then end of processing a declaration preceded by
687    template<>.  */
688
689 void
690 end_specialization (void)
691 {
692   finish_scope ();
693   reset_specialization ();
694 }
695
696 /* Any template <>'s that we have seen thus far are not referring to a
697    function specialization.  */
698
699 void
700 reset_specialization (void)
701 {
702   processing_specialization = 0;
703   template_header_count = 0;
704 }
705
706 /* We've just seen a template header.  If SPECIALIZATION is nonzero,
707    it was of the form template <>.  */
708
709 static void
710 note_template_header (int specialization)
711 {
712   processing_specialization = specialization;
713   template_header_count++;
714 }
715
716 /* We're beginning an explicit instantiation.  */
717
718 void
719 begin_explicit_instantiation (void)
720 {
721   gcc_assert (!processing_explicit_instantiation);
722   processing_explicit_instantiation = true;
723 }
724
725
726 void
727 end_explicit_instantiation (void)
728 {
729   gcc_assert (processing_explicit_instantiation);
730   processing_explicit_instantiation = false;
731 }
732
733 /* An explicit specialization or partial specialization TMPL is being
734    declared.  Check that the namespace in which the specialization is
735    occurring is permissible.  Returns false iff it is invalid to
736    specialize TMPL in the current namespace.  */
737
738 static bool
739 check_specialization_namespace (tree tmpl)
740 {
741   tree tpl_ns = decl_namespace_context (tmpl);
742
743   /* [tmpl.expl.spec]
744
745      An explicit specialization shall be declared in the namespace of
746      which the template is a member, or, for member templates, in the
747      namespace of which the enclosing class or enclosing class
748      template is a member.  An explicit specialization of a member
749      function, member class or static data member of a class template
750      shall be declared in the namespace of which the class template is
751      a member.  */
752   if (current_scope() != DECL_CONTEXT (tmpl)
753       && !at_namespace_scope_p ())
754     {
755       error ("specialization of %qD must appear at namespace scope", tmpl);
756       return false;
757     }
758   if (is_associated_namespace (current_namespace, tpl_ns))
759     /* Same or super-using namespace.  */
760     return true;
761   else
762     {
763       permerror (input_location, "specialization of %qD in different namespace", tmpl);
764       permerror (input_location, "  from definition of %q+#D", tmpl);
765       return false;
766     }
767 }
768
769 /* SPEC is an explicit instantiation.  Check that it is valid to
770    perform this explicit instantiation in the current namespace.  */
771
772 static void
773 check_explicit_instantiation_namespace (tree spec)
774 {
775   tree ns;
776
777   /* DR 275: An explicit instantiation shall appear in an enclosing
778      namespace of its template.  */
779   ns = decl_namespace_context (spec);
780   if (!is_ancestor (current_namespace, ns))
781     permerror (input_location, "explicit instantiation of %qD in namespace %qD "
782                "(which does not enclose namespace %qD)",
783                spec, current_namespace, ns);
784 }
785
786 /* The TYPE is being declared.  If it is a template type, that means it
787    is a partial specialization.  Do appropriate error-checking.  */
788
789 tree
790 maybe_process_partial_specialization (tree type)
791 {
792   tree context;
793
794   if (type == error_mark_node)
795     return error_mark_node;
796
797   if (TREE_CODE (type) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
798     {
799       error ("name of class shadows template template parameter %qD",
800              TYPE_NAME (type));
801       return error_mark_node;
802     }
803
804   context = TYPE_CONTEXT (type);
805
806   if (CLASS_TYPE_P (type) && CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (type))
807     {
808       /* This is for ordinary explicit specialization and partial
809          specialization of a template class such as:
810
811            template <> class C<int>;
812
813          or:
814
815            template <class T> class C<T*>;
816
817          Make sure that `C<int>' and `C<T*>' are implicit instantiations.  */
818
819       if (CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION (type)
820           && !COMPLETE_TYPE_P (type))
821         {
822           check_specialization_namespace (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type));
823           SET_CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type);
824           if (processing_template_decl)
825             {
826               if (push_template_decl (TYPE_MAIN_DECL (type))
827                   == error_mark_node)
828                 return error_mark_node;
829             }
830         }
831       else if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (type))
832         error ("specialization of %qT after instantiation", type);
833     }
834   else if (CLASS_TYPE_P (type)
835            && !CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (type)
836            && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
837            && context && CLASS_TYPE_P (context)
838            && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (context))
839     {
840       /* This is for an explicit specialization of member class
841          template according to [temp.expl.spec/18]:
842
843            template <> template <class U> class C<int>::D;
844
845          The context `C<int>' must be an implicit instantiation.
846          Otherwise this is just a member class template declared
847          earlier like:
848
849            template <> class C<int> { template <class U> class D; };
850            template <> template <class U> class C<int>::D;
851
852          In the first case, `C<int>::D' is a specialization of `C<T>::D'
853          while in the second case, `C<int>::D' is a primary template
854          and `C<T>::D' may not exist.  */
855
856       if (CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION (context)
857           && !COMPLETE_TYPE_P (type))
858         {
859           tree t;
860           tree tmpl = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type);
861
862           if (current_namespace
863               != decl_namespace_context (tmpl))
864             {
865               permerror (input_location, "specializing %q#T in different namespace", type);
866               permerror (input_location, "  from definition of %q+#D", tmpl);
867             }
868
869           /* Check for invalid specialization after instantiation:
870
871                template <> template <> class C<int>::D<int>;
872                template <> template <class U> class C<int>::D;  */
873
874           for (t = DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (tmpl);
875                t; t = TREE_CHAIN (t))
876             {
877               tree inst = TREE_VALUE (t);
878               if (CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (inst))
879                 {
880                   /* We already have a full specialization of this partial
881                      instantiation.  Reassign it to the new member
882                      specialization template.  */
883                   spec_entry elt;
884                   spec_entry **slot;
885
886                   elt.tmpl = most_general_template (tmpl);
887                   elt.args = CLASSTYPE_TI_ARGS (inst);
888                   elt.spec = inst;
889
890                   htab_remove_elt (type_specializations, &elt);
891
892                   elt.tmpl = tmpl;
893                   elt.args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (elt.args);
894
895                   slot = (spec_entry **)
896                     htab_find_slot (type_specializations, &elt, INSERT);
897                   *slot = ggc_alloc_spec_entry ();
898                   **slot = elt;
899                 }
900               else if (COMPLETE_OR_OPEN_TYPE_P (inst))
901                 /* But if we've had an implicit instantiation, that's a
902                    problem ([temp.expl.spec]/6).  */
903                 error ("specialization %qT after instantiation %qT",
904                        type, inst);
905             }
906
907           /* Mark TYPE as a specialization.  And as a result, we only
908              have one level of template argument for the innermost
909              class template.  */
910           SET_CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type);
911           CLASSTYPE_TI_ARGS (type)
912             = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (type));
913         }
914     }
915   else if (processing_specialization)
916     {
917        /* Someday C++0x may allow for enum template specialization.  */
918       if (cxx_dialect > cxx98 && TREE_CODE (type) == ENUMERAL_TYPE
919           && CLASS_TYPE_P (context) && CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (context))
920         pedwarn (input_location, OPT_pedantic, "template specialization "
921                  "of %qD not allowed by ISO C++", type);
922       else
923         {
924           error ("explicit specialization of non-template %qT", type);
925           return error_mark_node;
926         }
927     }
928
929   return type;
930 }
931
932 /* Returns nonzero if we can optimize the retrieval of specializations
933    for TMPL, a TEMPLATE_DECL.  In particular, for such a template, we
934    do not use DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS at all.  */
935
936 static inline bool
937 optimize_specialization_lookup_p (tree tmpl)
938 {
939   return (DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (tmpl)
940           && DECL_CLASS_SCOPE_P (tmpl)
941           /* DECL_CLASS_SCOPE_P holds of T::f even if T is a template
942              parameter.  */
943           && CLASS_TYPE_P (DECL_CONTEXT (tmpl))
944           /* The optimized lookup depends on the fact that the
945              template arguments for the member function template apply
946              purely to the containing class, which is not true if the
947              containing class is an explicit or partial
948              specialization.  */
949           && !CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (DECL_CONTEXT (tmpl))
950           && !DECL_MEMBER_TEMPLATE_P (tmpl)
951           && !DECL_CONV_FN_P (tmpl)
952           /* It is possible to have a template that is not a member
953              template and is not a member of a template class:
954
955              template <typename T>
956              struct S { friend A::f(); };
957
958              Here, the friend function is a template, but the context does
959              not have template information.  The optimized lookup relies
960              on having ARGS be the template arguments for both the class
961              and the function template.  */
962           && !DECL_FRIEND_P (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)));
963 }
964
965 /* Retrieve the specialization (in the sense of [temp.spec] - a
966    specialization is either an instantiation or an explicit
967    specialization) of TMPL for the given template ARGS.  If there is
968    no such specialization, return NULL_TREE.  The ARGS are a vector of
969    arguments, or a vector of vectors of arguments, in the case of
970    templates with more than one level of parameters.
971
972    If TMPL is a type template and CLASS_SPECIALIZATIONS_P is true,
973    then we search for a partial specialization matching ARGS.  This
974    parameter is ignored if TMPL is not a class template.  */
975
976 static tree
977 retrieve_specialization (tree tmpl, tree args, hashval_t hash)
978 {
979   if (args == error_mark_node)
980     return NULL_TREE;
981
982   gcc_assert (TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_DECL);
983
984   /* There should be as many levels of arguments as there are
985      levels of parameters.  */
986   gcc_assert (TMPL_ARGS_DEPTH (args)
987               == TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl)));
988
989   if (optimize_specialization_lookup_p (tmpl))
990     {
991       tree class_template;
992       tree class_specialization;
993       VEC(tree,gc) *methods;
994       tree fns;
995       int idx;
996
997       /* The template arguments actually apply to the containing
998          class.  Find the class specialization with those
999          arguments.  */
1000       class_template = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (DECL_CONTEXT (tmpl));
1001       class_specialization
1002         = retrieve_specialization (class_template, args, 0);
1003       if (!class_specialization)
1004         return NULL_TREE;
1005       /* Now, find the appropriate entry in the CLASSTYPE_METHOD_VEC
1006          for the specialization.  */
1007       idx = class_method_index_for_fn (class_specialization, tmpl);
1008       if (idx == -1)
1009         return NULL_TREE;
1010       /* Iterate through the methods with the indicated name, looking
1011          for the one that has an instance of TMPL.  */
1012       methods = CLASSTYPE_METHOD_VEC (class_specialization);
1013       for (fns = VEC_index (tree, methods, idx); fns; fns = OVL_NEXT (fns))
1014         {
1015           tree fn = OVL_CURRENT (fns);
1016           if (DECL_TEMPLATE_INFO (fn) && DECL_TI_TEMPLATE (fn) == tmpl
1017               /* using-declarations can add base methods to the method vec,
1018                  and we don't want those here.  */
1019               && DECL_CONTEXT (fn) == class_specialization)
1020             return fn;
1021         }
1022       return NULL_TREE;
1023     }
1024   else
1025     {
1026       spec_entry *found;
1027       spec_entry elt;
1028       htab_t specializations;
1029
1030       elt.tmpl = tmpl;
1031       elt.args = args;
1032       elt.spec = NULL_TREE;
1033
1034       if (DECL_CLASS_TEMPLATE_P (tmpl))
1035         specializations = type_specializations;
1036       else
1037         specializations = decl_specializations;
1038
1039       if (hash == 0)
1040         hash = hash_specialization (&elt);
1041       found = (spec_entry *) htab_find_with_hash (specializations, &elt, hash);
1042       if (found)
1043         return found->spec;
1044     }
1045
1046   return NULL_TREE;
1047 }
1048
1049 /* Like retrieve_specialization, but for local declarations.  */
1050
1051 static tree
1052 retrieve_local_specialization (tree tmpl)
1053 {
1054   tree spec;
1055
1056   if (local_specializations == NULL)
1057     return NULL_TREE;
1058
1059   spec = (tree) htab_find_with_hash (local_specializations, tmpl,
1060                                      htab_hash_pointer (tmpl));
1061   return spec ? TREE_PURPOSE (spec) : NULL_TREE;
1062 }
1063
1064 /* Returns nonzero iff DECL is a specialization of TMPL.  */
1065
1066 int
1067 is_specialization_of (tree decl, tree tmpl)
1068 {
1069   tree t;
1070
1071   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
1072     {
1073       for (t = decl;
1074            t != NULL_TREE;
1075            t = DECL_TEMPLATE_INFO (t) ? DECL_TI_TEMPLATE (t) : NULL_TREE)
1076         if (t == tmpl)
1077           return 1;
1078     }
1079   else
1080     {
1081       gcc_assert (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL);
1082
1083       for (t = TREE_TYPE (decl);
1084            t != NULL_TREE;
1085            t = CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (t)
1086              ? TREE_TYPE (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (t)) : NULL_TREE)
1087         if (same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (t, TREE_TYPE (tmpl)))
1088           return 1;
1089     }
1090
1091   return 0;
1092 }
1093
1094 /* Returns nonzero iff DECL is a specialization of friend declaration
1095    FRIEND_DECL according to [temp.friend].  */
1096
1097 bool
1098 is_specialization_of_friend (tree decl, tree friend_decl)
1099 {
1100   bool need_template = true;
1101   int template_depth;
1102
1103   gcc_assert (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL
1104               || TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL);
1105
1106   /* For [temp.friend/6] when FRIEND_DECL is an ordinary member function
1107      of a template class, we want to check if DECL is a specialization
1108      if this.  */
1109   if (TREE_CODE (friend_decl) == FUNCTION_DECL
1110       && DECL_TEMPLATE_INFO (friend_decl)
1111       && !DECL_USE_TEMPLATE (friend_decl))
1112     {
1113       /* We want a TEMPLATE_DECL for `is_specialization_of'.  */
1114       friend_decl = DECL_TI_TEMPLATE (friend_decl);
1115       need_template = false;
1116     }
1117   else if (TREE_CODE (friend_decl) == TEMPLATE_DECL
1118            && !PRIMARY_TEMPLATE_P (friend_decl))
1119     need_template = false;
1120
1121   /* There is nothing to do if this is not a template friend.  */
1122   if (TREE_CODE (friend_decl) != TEMPLATE_DECL)
1123     return false;
1124
1125   if (is_specialization_of (decl, friend_decl))
1126     return true;
1127
1128   /* [temp.friend/6]
1129      A member of a class template may be declared to be a friend of a
1130      non-template class.  In this case, the corresponding member of
1131      every specialization of the class template is a friend of the
1132      class granting friendship.
1133
1134      For example, given a template friend declaration
1135
1136        template <class T> friend void A<T>::f();
1137
1138      the member function below is considered a friend
1139
1140        template <> struct A<int> {
1141          void f();
1142        };
1143
1144      For this type of template friend, TEMPLATE_DEPTH below will be
1145      nonzero.  To determine if DECL is a friend of FRIEND, we first
1146      check if the enclosing class is a specialization of another.  */
1147
1148   template_depth = template_class_depth (CP_DECL_CONTEXT (friend_decl));
1149   if (template_depth
1150       && DECL_CLASS_SCOPE_P (decl)
1151       && is_specialization_of (TYPE_NAME (DECL_CONTEXT (decl)),
1152                                CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (DECL_CONTEXT (friend_decl))))
1153     {
1154       /* Next, we check the members themselves.  In order to handle
1155          a few tricky cases, such as when FRIEND_DECL's are
1156
1157            template <class T> friend void A<T>::g(T t);
1158            template <class T> template <T t> friend void A<T>::h();
1159
1160          and DECL's are
1161
1162            void A<int>::g(int);
1163            template <int> void A<int>::h();
1164
1165          we need to figure out ARGS, the template arguments from
1166          the context of DECL.  This is required for template substitution
1167          of `T' in the function parameter of `g' and template parameter
1168          of `h' in the above examples.  Here ARGS corresponds to `int'.  */
1169
1170       tree context = DECL_CONTEXT (decl);
1171       tree args = NULL_TREE;
1172       int current_depth = 0;
1173
1174       while (current_depth < template_depth)
1175         {
1176           if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (context))
1177             {
1178               if (current_depth == 0)
1179                 args = TYPE_TI_ARGS (context);
1180               else
1181                 args = add_to_template_args (TYPE_TI_ARGS (context), args);
1182               current_depth++;
1183             }
1184           context = TYPE_CONTEXT (context);
1185         }
1186
1187       if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
1188         {
1189           bool is_template;
1190           tree friend_type;
1191           tree decl_type;
1192           tree friend_args_type;
1193           tree decl_args_type;
1194
1195           /* Make sure that both DECL and FRIEND_DECL are templates or
1196              non-templates.  */
1197           is_template = DECL_TEMPLATE_INFO (decl)
1198                         && PRIMARY_TEMPLATE_P (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
1199           if (need_template ^ is_template)
1200             return false;
1201           else if (is_template)
1202             {
1203               /* If both are templates, check template parameter list.  */
1204               tree friend_parms
1205                 = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (friend_decl),
1206                                          args, tf_none);
1207               if (!comp_template_parms
1208                      (DECL_TEMPLATE_PARMS (DECL_TI_TEMPLATE (decl)),
1209                       friend_parms))
1210                 return false;
1211
1212               decl_type = TREE_TYPE (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
1213             }
1214           else
1215             decl_type = TREE_TYPE (decl);
1216
1217           friend_type = tsubst_function_type (TREE_TYPE (friend_decl), args,
1218                                               tf_none, NULL_TREE);
1219           if (friend_type == error_mark_node)
1220             return false;
1221
1222           /* Check if return types match.  */
1223           if (!same_type_p (TREE_TYPE (decl_type), TREE_TYPE (friend_type)))
1224             return false;
1225
1226           /* Check if function parameter types match, ignoring the
1227              `this' parameter.  */
1228           friend_args_type = TYPE_ARG_TYPES (friend_type);
1229           decl_args_type = TYPE_ARG_TYPES (decl_type);
1230           if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (friend_decl))
1231             friend_args_type = TREE_CHAIN (friend_args_type);
1232           if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1233             decl_args_type = TREE_CHAIN (decl_args_type);
1234
1235           return compparms (decl_args_type, friend_args_type);
1236         }
1237       else
1238         {
1239           /* DECL is a TYPE_DECL */
1240           bool is_template;
1241           tree decl_type = TREE_TYPE (decl);
1242
1243           /* Make sure that both DECL and FRIEND_DECL are templates or
1244              non-templates.  */
1245           is_template
1246             = CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (decl_type)
1247               && PRIMARY_TEMPLATE_P (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (decl_type));
1248
1249           if (need_template ^ is_template)
1250             return false;
1251           else if (is_template)
1252             {
1253               tree friend_parms;
1254               /* If both are templates, check the name of the two
1255                  TEMPLATE_DECL's first because is_friend didn't.  */
1256               if (DECL_NAME (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (decl_type))
1257                   != DECL_NAME (friend_decl))
1258                 return false;
1259
1260               /* Now check template parameter list.  */
1261               friend_parms
1262                 = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (friend_decl),
1263                                          args, tf_none);
1264               return comp_template_parms
1265                 (DECL_TEMPLATE_PARMS (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (decl_type)),
1266                  friend_parms);
1267             }
1268           else
1269             return (DECL_NAME (decl)
1270                     == DECL_NAME (friend_decl));
1271         }
1272     }
1273   return false;
1274 }
1275
1276 /* Register the specialization SPEC as a specialization of TMPL with
1277    the indicated ARGS.  IS_FRIEND indicates whether the specialization
1278    is actually just a friend declaration.  Returns SPEC, or an
1279    equivalent prior declaration, if available.  */
1280
1281 static tree
1282 register_specialization (tree spec, tree tmpl, tree args, bool is_friend,
1283                          hashval_t hash)
1284 {
1285   tree fn;
1286   spec_entry **slot = NULL;
1287   spec_entry elt;
1288
1289   gcc_assert (TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_DECL && DECL_P (spec));
1290
1291   if (TREE_CODE (spec) == FUNCTION_DECL
1292       && uses_template_parms (DECL_TI_ARGS (spec)))
1293     /* This is the FUNCTION_DECL for a partial instantiation.  Don't
1294        register it; we want the corresponding TEMPLATE_DECL instead.
1295        We use `uses_template_parms (DECL_TI_ARGS (spec))' rather than
1296        the more obvious `uses_template_parms (spec)' to avoid problems
1297        with default function arguments.  In particular, given
1298        something like this:
1299
1300           template <class T> void f(T t1, T t = T())
1301
1302        the default argument expression is not substituted for in an
1303        instantiation unless and until it is actually needed.  */
1304     return spec;
1305
1306   if (optimize_specialization_lookup_p (tmpl))
1307     /* We don't put these specializations in the hash table, but we might
1308        want to give an error about a mismatch.  */
1309     fn = retrieve_specialization (tmpl, args, 0);
1310   else
1311     {
1312       elt.tmpl = tmpl;
1313       elt.args = args;
1314       elt.spec = spec;
1315
1316       if (hash == 0)
1317         hash = hash_specialization (&elt);
1318
1319       slot = (spec_entry **)
1320         htab_find_slot_with_hash (decl_specializations, &elt, hash, INSERT);
1321       if (*slot)
1322         fn = (*slot)->spec;
1323       else
1324         fn = NULL_TREE;
1325     }
1326
1327   /* We can sometimes try to re-register a specialization that we've
1328      already got.  In particular, regenerate_decl_from_template calls
1329      duplicate_decls which will update the specialization list.  But,
1330      we'll still get called again here anyhow.  It's more convenient
1331      to simply allow this than to try to prevent it.  */
1332   if (fn == spec)
1333     return spec;
1334   else if (fn && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (spec))
1335     {
1336       if (DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (fn))
1337         {
1338           if (DECL_ODR_USED (fn)
1339               || DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (fn))
1340             {
1341               error ("specialization of %qD after instantiation",
1342                      fn);
1343               return error_mark_node;
1344             }
1345           else
1346             {
1347               tree clone;
1348               /* This situation should occur only if the first
1349                  specialization is an implicit instantiation, the
1350                  second is an explicit specialization, and the
1351                  implicit instantiation has not yet been used.  That
1352                  situation can occur if we have implicitly
1353                  instantiated a member function and then specialized
1354                  it later.
1355
1356                  We can also wind up here if a friend declaration that
1357                  looked like an instantiation turns out to be a
1358                  specialization:
1359
1360                    template <class T> void foo(T);
1361                    class S { friend void foo<>(int) };
1362                    template <> void foo(int);
1363
1364                  We transform the existing DECL in place so that any
1365                  pointers to it become pointers to the updated
1366                  declaration.
1367
1368                  If there was a definition for the template, but not
1369                  for the specialization, we want this to look as if
1370                  there were no definition, and vice versa.  */
1371               DECL_INITIAL (fn) = NULL_TREE;
1372               duplicate_decls (spec, fn, is_friend);
1373               /* The call to duplicate_decls will have applied
1374                  [temp.expl.spec]:
1375
1376                    An explicit specialization of a function template
1377                    is inline only if it is explicitly declared to be,
1378                    and independently of whether its function template
1379                    is.
1380
1381                 to the primary function; now copy the inline bits to
1382                 the various clones.  */
1383               FOR_EACH_CLONE (clone, fn)
1384                 {
1385                   DECL_DECLARED_INLINE_P (clone)
1386                     = DECL_DECLARED_INLINE_P (fn);
1387                   DECL_SOURCE_LOCATION (clone)
1388                     = DECL_SOURCE_LOCATION (fn);
1389                 }
1390               check_specialization_namespace (fn);
1391
1392               return fn;
1393             }
1394         }
1395       else if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (fn))
1396         {
1397           if (!duplicate_decls (spec, fn, is_friend) && DECL_INITIAL (spec))
1398             /* Dup decl failed, but this is a new definition. Set the
1399                line number so any errors match this new
1400                definition.  */
1401             DECL_SOURCE_LOCATION (fn) = DECL_SOURCE_LOCATION (spec);
1402
1403           return fn;
1404         }
1405     }
1406   else if (fn)
1407     return duplicate_decls (spec, fn, is_friend);
1408
1409   /* A specialization must be declared in the same namespace as the
1410      template it is specializing.  */
1411   if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (spec)
1412       && !check_specialization_namespace (tmpl))
1413     DECL_CONTEXT (spec) = DECL_CONTEXT (tmpl);
1414
1415   if (!optimize_specialization_lookup_p (tmpl))
1416     {
1417       gcc_assert (tmpl && args && spec);
1418       *slot = ggc_alloc_spec_entry ();
1419       **slot = elt;
1420       if (TREE_CODE (spec) == FUNCTION_DECL && DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (spec)
1421           && PRIMARY_TEMPLATE_P (tmpl)
1422           && DECL_SAVED_TREE (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)) == NULL_TREE)
1423         /* TMPL is a forward declaration of a template function; keep a list
1424            of all specializations in case we need to reassign them to a friend
1425            template later in tsubst_friend_function.  */
1426         DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (tmpl)
1427           = tree_cons (args, spec, DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (tmpl));
1428     }
1429
1430   return spec;
1431 }
1432
1433 /* Returns true iff two spec_entry nodes are equivalent.  Only compares the
1434    TMPL and ARGS members, ignores SPEC.  */
1435
1436 static int
1437 eq_specializations (const void *p1, const void *p2)
1438 {
1439   const spec_entry *e1 = (const spec_entry *)p1;
1440   const spec_entry *e2 = (const spec_entry *)p2;
1441
1442   return (e1->tmpl == e2->tmpl
1443           && comp_template_args (e1->args, e2->args));
1444 }
1445
1446 /* Returns a hash for a template TMPL and template arguments ARGS.  */
1447
1448 static hashval_t
1449 hash_tmpl_and_args (tree tmpl, tree args)
1450 {
1451   hashval_t val = DECL_UID (tmpl);
1452   return iterative_hash_template_arg (args, val);
1453 }
1454
1455 /* Returns a hash for a spec_entry node based on the TMPL and ARGS members,
1456    ignoring SPEC.  */
1457
1458 static hashval_t
1459 hash_specialization (const void *p)
1460 {
1461   const spec_entry *e = (const spec_entry *)p;
1462   return hash_tmpl_and_args (e->tmpl, e->args);
1463 }
1464
1465 /* Recursively calculate a hash value for a template argument ARG, for use
1466    in the hash tables of template specializations.  */
1467
1468 hashval_t
1469 iterative_hash_template_arg (tree arg, hashval_t val)
1470 {
1471   unsigned HOST_WIDE_INT i;
1472   enum tree_code code;
1473   char tclass;
1474
1475   if (arg == NULL_TREE)
1476     return iterative_hash_object (arg, val);
1477
1478   if (!TYPE_P (arg))
1479     STRIP_NOPS (arg);
1480
1481   if (TREE_CODE (arg) == ARGUMENT_PACK_SELECT)
1482     /* We can get one of these when re-hashing a previous entry in the middle
1483        of substituting into a pack expansion.  Just look through it.  */
1484     arg = ARGUMENT_PACK_SELECT_FROM_PACK (arg);
1485
1486   code = TREE_CODE (arg);
1487   tclass = TREE_CODE_CLASS (code);
1488
1489   val = iterative_hash_object (code, val);
1490
1491   switch (code)
1492     {
1493     case ERROR_MARK:
1494       return val;
1495
1496     case IDENTIFIER_NODE:
1497       return iterative_hash_object (IDENTIFIER_HASH_VALUE (arg), val);
1498
1499     case TREE_VEC:
1500       {
1501         int i, len = TREE_VEC_LENGTH (arg);
1502         for (i = 0; i < len; ++i)
1503           val = iterative_hash_template_arg (TREE_VEC_ELT (arg, i), val);
1504         return val;
1505       }
1506
1507     case TYPE_PACK_EXPANSION:
1508     case EXPR_PACK_EXPANSION:
1509       return iterative_hash_template_arg (PACK_EXPANSION_PATTERN (arg), val);
1510
1511     case TYPE_ARGUMENT_PACK:
1512     case NONTYPE_ARGUMENT_PACK:
1513       return iterative_hash_template_arg (ARGUMENT_PACK_ARGS (arg), val);
1514
1515     case TREE_LIST:
1516       for (; arg; arg = TREE_CHAIN (arg))
1517         val = iterative_hash_template_arg (TREE_VALUE (arg), val);
1518       return val;
1519
1520     case OVERLOAD:
1521       for (; arg; arg = OVL_NEXT (arg))
1522         val = iterative_hash_template_arg (OVL_CURRENT (arg), val);
1523       return val;
1524
1525     case CONSTRUCTOR:
1526       {
1527         tree field, value;
1528         FOR_EACH_CONSTRUCTOR_ELT (CONSTRUCTOR_ELTS (arg), i, field, value)
1529           {
1530             val = iterative_hash_template_arg (field, val);
1531             val = iterative_hash_template_arg (value, val);
1532           }
1533         return val;
1534       }
1535
1536     case PARM_DECL:
1537       if (!DECL_ARTIFICIAL (arg))
1538         {
1539           val = iterative_hash_object (DECL_PARM_INDEX (arg), val);
1540           val = iterative_hash_object (DECL_PARM_LEVEL (arg), val);
1541         }
1542       return iterative_hash_template_arg (TREE_TYPE (arg), val);
1543
1544     case TARGET_EXPR:
1545       return iterative_hash_template_arg (TARGET_EXPR_INITIAL (arg), val);
1546
1547     case PTRMEM_CST:
1548       val = iterative_hash_template_arg (PTRMEM_CST_CLASS (arg), val);
1549       return iterative_hash_template_arg (PTRMEM_CST_MEMBER (arg), val);
1550
1551     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
1552       val = iterative_hash_template_arg
1553         (TREE_TYPE (TEMPLATE_PARM_DECL (arg)), val);
1554       val = iterative_hash_object (TEMPLATE_PARM_LEVEL (arg), val);
1555       return iterative_hash_object (TEMPLATE_PARM_IDX (arg), val);
1556
1557     case TRAIT_EXPR:
1558       val = iterative_hash_object (TRAIT_EXPR_KIND (arg), val);
1559       val = iterative_hash_template_arg (TRAIT_EXPR_TYPE1 (arg), val);
1560       return iterative_hash_template_arg (TRAIT_EXPR_TYPE2 (arg), val);
1561
1562     case BASELINK:
1563       val = iterative_hash_template_arg (BINFO_TYPE (BASELINK_BINFO (arg)),
1564                                          val);
1565       return iterative_hash_template_arg (DECL_NAME (get_first_fn (arg)),
1566                                           val);
1567
1568     case MODOP_EXPR:
1569       val = iterative_hash_template_arg (TREE_OPERAND (arg, 0), val);
1570       code = TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg, 1));
1571       val = iterative_hash_object (code, val);
1572       return iterative_hash_template_arg (TREE_OPERAND (arg, 2), val);
1573
1574     case LAMBDA_EXPR:
1575       /* A lambda can't appear in a template arg, but don't crash on
1576          erroneous input.  */
1577       gcc_assert (seen_error ());
1578       return val;
1579
1580     case CAST_EXPR:
1581     case STATIC_CAST_EXPR:
1582     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
1583     case CONST_CAST_EXPR:
1584     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
1585     case NEW_EXPR:
1586       val = iterative_hash_template_arg (TREE_TYPE (arg), val);
1587       /* Now hash operands as usual.  */
1588       break;
1589
1590     default:
1591       break;
1592     }
1593
1594   switch (tclass)
1595     {
1596     case tcc_type:
1597       if (TYPE_CANONICAL (arg))
1598         return iterative_hash_object (TYPE_HASH (TYPE_CANONICAL (arg)),
1599                                       val);
1600       else if (TREE_CODE (arg) == DECLTYPE_TYPE)
1601         return iterative_hash_template_arg (DECLTYPE_TYPE_EXPR (arg), val);
1602       /* Otherwise just compare the types during lookup.  */
1603       return val;
1604
1605     case tcc_declaration:
1606     case tcc_constant:
1607       return iterative_hash_expr (arg, val);
1608
1609     default:
1610       gcc_assert (IS_EXPR_CODE_CLASS (tclass));
1611       {
1612         unsigned n = cp_tree_operand_length (arg);
1613         for (i = 0; i < n; ++i)
1614           val = iterative_hash_template_arg (TREE_OPERAND (arg, i), val);
1615         return val;
1616       }
1617     }
1618   gcc_unreachable ();
1619   return 0;
1620 }
1621
1622 /* Unregister the specialization SPEC as a specialization of TMPL.
1623    Replace it with NEW_SPEC, if NEW_SPEC is non-NULL.  Returns true
1624    if the SPEC was listed as a specialization of TMPL.
1625
1626    Note that SPEC has been ggc_freed, so we can't look inside it.  */
1627
1628 bool
1629 reregister_specialization (tree spec, tree tinfo, tree new_spec)
1630 {
1631   spec_entry **slot;
1632   spec_entry elt;
1633
1634   elt.tmpl = most_general_template (TI_TEMPLATE (tinfo));
1635   elt.args = TI_ARGS (tinfo);
1636   elt.spec = NULL_TREE;
1637
1638   slot = (spec_entry **) htab_find_slot (decl_specializations, &elt, INSERT);
1639   if (*slot)
1640     {
1641       gcc_assert ((*slot)->spec == spec || (*slot)->spec == new_spec);
1642       gcc_assert (new_spec != NULL_TREE);
1643       (*slot)->spec = new_spec;
1644       return 1;
1645     }
1646
1647   return 0;
1648 }
1649
1650 /* Compare an entry in the local specializations hash table P1 (which
1651    is really a pointer to a TREE_LIST) with P2 (which is really a
1652    DECL).  */
1653
1654 static int
1655 eq_local_specializations (const void *p1, const void *p2)
1656 {
1657   return TREE_VALUE ((const_tree) p1) == (const_tree) p2;
1658 }
1659
1660 /* Hash P1, an entry in the local specializations table.  */
1661
1662 static hashval_t
1663 hash_local_specialization (const void* p1)
1664 {
1665   return htab_hash_pointer (TREE_VALUE ((const_tree) p1));
1666 }
1667
1668 /* Like register_specialization, but for local declarations.  We are
1669    registering SPEC, an instantiation of TMPL.  */
1670
1671 static void
1672 register_local_specialization (tree spec, tree tmpl)
1673 {
1674   void **slot;
1675
1676   slot = htab_find_slot_with_hash (local_specializations, tmpl,
1677                                    htab_hash_pointer (tmpl), INSERT);
1678   *slot = build_tree_list (spec, tmpl);
1679 }
1680
1681 /* TYPE is a class type.  Returns true if TYPE is an explicitly
1682    specialized class.  */
1683
1684 bool
1685 explicit_class_specialization_p (tree type)
1686 {
1687   if (!CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type))
1688     return false;
1689   return !uses_template_parms (CLASSTYPE_TI_ARGS (type));
1690 }
1691
1692 /* Print the list of functions at FNS, going through all the overloads
1693    for each element of the list.  Alternatively, FNS can not be a
1694    TREE_LIST, in which case it will be printed together with all the
1695    overloads.
1696
1697    MORE and *STR should respectively be FALSE and NULL when the function
1698    is called from the outside.  They are used internally on recursive
1699    calls.  print_candidates manages the two parameters and leaves NULL
1700    in *STR when it ends.  */
1701
1702 static void
1703 print_candidates_1 (tree fns, bool more, const char **str)
1704 {
1705   tree fn, fn2;
1706   char *spaces = NULL;
1707
1708   for (fn = fns; fn; fn = OVL_NEXT (fn))
1709     if (TREE_CODE (fn) == TREE_LIST)
1710       {
1711         for (fn2 = fn; fn2 != NULL_TREE; fn2 = TREE_CHAIN (fn2))
1712           print_candidates_1 (TREE_VALUE (fn2),
1713                               TREE_CHAIN (fn2) || more, str);
1714       }
1715     else
1716       {
1717         if (!*str)
1718           {
1719             /* Pick the prefix string.  */
1720             if (!more && !OVL_NEXT (fns))
1721               {
1722                 error ("candidate is: %+#D", OVL_CURRENT (fn));
1723                 continue;
1724               }
1725
1726             *str = _("candidates are:");
1727             spaces = get_spaces (*str);
1728           }
1729         error ("%s %+#D", *str, OVL_CURRENT (fn));
1730         *str = spaces ? spaces : *str;
1731       }
1732
1733   if (!more)
1734     {
1735       free (spaces);
1736       *str = NULL;
1737     }
1738 }
1739
1740 /* Print the list of candidate FNS in an error message.  FNS can also
1741    be a TREE_LIST of non-functions in the case of an ambiguous lookup.  */
1742
1743 void
1744 print_candidates (tree fns)
1745 {
1746   const char *str = NULL;
1747   print_candidates_1 (fns, false, &str);
1748   gcc_assert (str == NULL);
1749 }
1750
1751 /* Returns the template (one of the functions given by TEMPLATE_ID)
1752    which can be specialized to match the indicated DECL with the
1753    explicit template args given in TEMPLATE_ID.  The DECL may be
1754    NULL_TREE if none is available.  In that case, the functions in
1755    TEMPLATE_ID are non-members.
1756
1757    If NEED_MEMBER_TEMPLATE is nonzero the function is known to be a
1758    specialization of a member template.
1759
1760    The TEMPLATE_COUNT is the number of references to qualifying
1761    template classes that appeared in the name of the function. See
1762    check_explicit_specialization for a more accurate description.
1763
1764    TSK indicates what kind of template declaration (if any) is being
1765    declared.  TSK_TEMPLATE indicates that the declaration given by
1766    DECL, though a FUNCTION_DECL, has template parameters, and is
1767    therefore a template function.
1768
1769    The template args (those explicitly specified and those deduced)
1770    are output in a newly created vector *TARGS_OUT.
1771
1772    If it is impossible to determine the result, an error message is
1773    issued.  The error_mark_node is returned to indicate failure.  */
1774
1775 static tree
1776 determine_specialization (tree template_id,
1777                           tree decl,
1778                           tree* targs_out,
1779                           int need_member_template,
1780                           int template_count,
1781                           tmpl_spec_kind tsk)
1782 {
1783   tree fns;
1784   tree targs;
1785   tree explicit_targs;
1786   tree candidates = NULL_TREE;
1787   /* A TREE_LIST of templates of which DECL may be a specialization.
1788      The TREE_VALUE of each node is a TEMPLATE_DECL.  The
1789      corresponding TREE_PURPOSE is the set of template arguments that,
1790      when used to instantiate the template, would produce a function
1791      with the signature of DECL.  */
1792   tree templates = NULL_TREE;
1793   int header_count;
1794   struct cp_binding_level *b;
1795
1796   *targs_out = NULL_TREE;
1797
1798   if (template_id == error_mark_node || decl == error_mark_node)
1799     return error_mark_node;
1800
1801   fns = TREE_OPERAND (template_id, 0);
1802   explicit_targs = TREE_OPERAND (template_id, 1);
1803
1804   if (fns == error_mark_node)
1805     return error_mark_node;
1806
1807   /* Check for baselinks.  */
1808   if (BASELINK_P (fns))
1809     fns = BASELINK_FUNCTIONS (fns);
1810
1811   if (!is_overloaded_fn (fns))
1812     {
1813       error ("%qD is not a function template", fns);
1814       return error_mark_node;
1815     }
1816
1817   /* Count the number of template headers specified for this
1818      specialization.  */
1819   header_count = 0;
1820   for (b = current_binding_level;
1821        b->kind == sk_template_parms;
1822        b = b->level_chain)
1823     ++header_count;
1824
1825   for (; fns; fns = OVL_NEXT (fns))
1826     {
1827       tree fn = OVL_CURRENT (fns);
1828
1829       if (TREE_CODE (fn) == TEMPLATE_DECL)
1830         {
1831           tree decl_arg_types;
1832           tree fn_arg_types;
1833
1834           /* In case of explicit specialization, we need to check if
1835              the number of template headers appearing in the specialization
1836              is correct. This is usually done in check_explicit_specialization,
1837              but the check done there cannot be exhaustive when specializing
1838              member functions. Consider the following code:
1839
1840              template <> void A<int>::f(int);
1841              template <> template <> void A<int>::f(int);
1842
1843              Assuming that A<int> is not itself an explicit specialization
1844              already, the first line specializes "f" which is a non-template
1845              member function, whilst the second line specializes "f" which
1846              is a template member function. So both lines are syntactically
1847              correct, and check_explicit_specialization does not reject
1848              them.
1849
1850              Here, we can do better, as we are matching the specialization
1851              against the declarations. We count the number of template
1852              headers, and we check if they match TEMPLATE_COUNT + 1
1853              (TEMPLATE_COUNT is the number of qualifying template classes,
1854              plus there must be another header for the member template
1855              itself).
1856
1857              Notice that if header_count is zero, this is not a
1858              specialization but rather a template instantiation, so there
1859              is no check we can perform here.  */
1860           if (header_count && header_count != template_count + 1)
1861             continue;
1862
1863           /* Check that the number of template arguments at the
1864              innermost level for DECL is the same as for FN.  */
1865           if (current_binding_level->kind == sk_template_parms
1866               && !current_binding_level->explicit_spec_p
1867               && (TREE_VEC_LENGTH (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (fn))
1868                   != TREE_VEC_LENGTH (INNERMOST_TEMPLATE_PARMS
1869                                       (current_template_parms))))
1870             continue;
1871
1872           /* DECL might be a specialization of FN.  */
1873           decl_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl));
1874           fn_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (fn));
1875
1876           /* For a non-static member function, we need to make sure
1877              that the const qualification is the same.  Since
1878              get_bindings does not try to merge the "this" parameter,
1879              we must do the comparison explicitly.  */
1880           if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (fn)
1881               && !same_type_p (TREE_VALUE (fn_arg_types),
1882                                TREE_VALUE (decl_arg_types)))
1883             continue;
1884
1885           /* Skip the "this" parameter and, for constructors of
1886              classes with virtual bases, the VTT parameter.  A
1887              full specialization of a constructor will have a VTT
1888              parameter, but a template never will.  */ 
1889           decl_arg_types 
1890             = skip_artificial_parms_for (decl, decl_arg_types);
1891           fn_arg_types 
1892             = skip_artificial_parms_for (fn, fn_arg_types);
1893
1894           /* Check that the number of function parameters matches.
1895              For example,
1896                template <class T> void f(int i = 0);
1897                template <> void f<int>();
1898              The specialization f<int> is invalid but is not caught
1899              by get_bindings below.  */
1900           if (list_length (fn_arg_types) != list_length (decl_arg_types))
1901             continue;
1902
1903           /* Function templates cannot be specializations; there are
1904              no partial specializations of functions.  Therefore, if
1905              the type of DECL does not match FN, there is no
1906              match.  */
1907           if (tsk == tsk_template)
1908             {
1909               if (compparms (fn_arg_types, decl_arg_types))
1910                 candidates = tree_cons (NULL_TREE, fn, candidates);
1911               continue;
1912             }
1913
1914           /* See whether this function might be a specialization of this
1915              template.  */
1916           targs = get_bindings (fn, decl, explicit_targs, /*check_ret=*/true);
1917
1918           if (!targs)
1919             /* We cannot deduce template arguments that when used to
1920                specialize TMPL will produce DECL.  */
1921             continue;
1922
1923           /* Save this template, and the arguments deduced.  */
1924           templates = tree_cons (targs, fn, templates);
1925         }
1926       else if (need_member_template)
1927         /* FN is an ordinary member function, and we need a
1928            specialization of a member template.  */
1929         ;
1930       else if (TREE_CODE (fn) != FUNCTION_DECL)
1931         /* We can get IDENTIFIER_NODEs here in certain erroneous
1932            cases.  */
1933         ;
1934       else if (!DECL_FUNCTION_MEMBER_P (fn))
1935         /* This is just an ordinary non-member function.  Nothing can
1936            be a specialization of that.  */
1937         ;
1938       else if (DECL_ARTIFICIAL (fn))
1939         /* Cannot specialize functions that are created implicitly.  */
1940         ;
1941       else
1942         {
1943           tree decl_arg_types;
1944
1945           /* This is an ordinary member function.  However, since
1946              we're here, we can assume it's enclosing class is a
1947              template class.  For example,
1948
1949                template <typename T> struct S { void f(); };
1950                template <> void S<int>::f() {}
1951
1952              Here, S<int>::f is a non-template, but S<int> is a
1953              template class.  If FN has the same type as DECL, we
1954              might be in business.  */
1955
1956           if (!DECL_TEMPLATE_INFO (fn))
1957             /* Its enclosing class is an explicit specialization
1958                of a template class.  This is not a candidate.  */
1959             continue;
1960
1961           if (!same_type_p (TREE_TYPE (TREE_TYPE (decl)),
1962                             TREE_TYPE (TREE_TYPE (fn))))
1963             /* The return types differ.  */
1964             continue;
1965
1966           /* Adjust the type of DECL in case FN is a static member.  */
1967           decl_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl));
1968           if (DECL_STATIC_FUNCTION_P (fn)
1969               && DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1970             decl_arg_types = TREE_CHAIN (decl_arg_types);
1971
1972           if (compparms (TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (fn)),
1973                          decl_arg_types))
1974             /* They match!  */
1975             candidates = tree_cons (NULL_TREE, fn, candidates);
1976         }
1977     }
1978
1979   if (templates && TREE_CHAIN (templates))
1980     {
1981       /* We have:
1982
1983            [temp.expl.spec]
1984
1985            It is possible for a specialization with a given function
1986            signature to be instantiated from more than one function
1987            template.  In such cases, explicit specification of the
1988            template arguments must be used to uniquely identify the
1989            function template specialization being specialized.
1990
1991          Note that here, there's no suggestion that we're supposed to
1992          determine which of the candidate templates is most
1993          specialized.  However, we, also have:
1994
1995            [temp.func.order]
1996
1997            Partial ordering of overloaded function template
1998            declarations is used in the following contexts to select
1999            the function template to which a function template
2000            specialization refers:
2001
2002            -- when an explicit specialization refers to a function
2003               template.
2004
2005          So, we do use the partial ordering rules, at least for now.
2006          This extension can only serve to make invalid programs valid,
2007          so it's safe.  And, there is strong anecdotal evidence that
2008          the committee intended the partial ordering rules to apply;
2009          the EDG front end has that behavior, and John Spicer claims
2010          that the committee simply forgot to delete the wording in
2011          [temp.expl.spec].  */
2012       tree tmpl = most_specialized_instantiation (templates);
2013       if (tmpl != error_mark_node)
2014         {
2015           templates = tmpl;
2016           TREE_CHAIN (templates) = NULL_TREE;
2017         }
2018     }
2019
2020   if (templates == NULL_TREE && candidates == NULL_TREE)
2021     {
2022       error ("template-id %qD for %q+D does not match any template "
2023              "declaration", template_id, decl);
2024       if (header_count && header_count != template_count + 1)
2025         inform (input_location, "saw %d %<template<>%>, need %d for "
2026                 "specializing a member function template",
2027                 header_count, template_count + 1);
2028       return error_mark_node;
2029     }
2030   else if ((templates && TREE_CHAIN (templates))
2031            || (candidates && TREE_CHAIN (candidates))
2032            || (templates && candidates))
2033     {
2034       error ("ambiguous template specialization %qD for %q+D",
2035              template_id, decl);
2036       candidates = chainon (candidates, templates);
2037       print_candidates (candidates);
2038       return error_mark_node;
2039     }
2040
2041   /* We have one, and exactly one, match.  */
2042   if (candidates)
2043     {
2044       tree fn = TREE_VALUE (candidates);
2045       *targs_out = copy_node (DECL_TI_ARGS (fn));
2046       /* DECL is a re-declaration or partial instantiation of a template
2047          function.  */
2048       if (TREE_CODE (fn) == TEMPLATE_DECL)
2049         return fn;
2050       /* It was a specialization of an ordinary member function in a
2051          template class.  */
2052       return DECL_TI_TEMPLATE (fn);
2053     }
2054
2055   /* It was a specialization of a template.  */
2056   targs = DECL_TI_ARGS (DECL_TEMPLATE_RESULT (TREE_VALUE (templates)));
2057   if (TMPL_ARGS_HAVE_MULTIPLE_LEVELS (targs))
2058     {
2059       *targs_out = copy_node (targs);
2060       SET_TMPL_ARGS_LEVEL (*targs_out,
2061                            TMPL_ARGS_DEPTH (*targs_out),
2062                            TREE_PURPOSE (templates));
2063     }
2064   else
2065     *targs_out = TREE_PURPOSE (templates);
2066   return TREE_VALUE (templates);
2067 }
2068
2069 /* Returns a chain of parameter types, exactly like the SPEC_TYPES,
2070    but with the default argument values filled in from those in the
2071    TMPL_TYPES.  */
2072
2073 static tree
2074 copy_default_args_to_explicit_spec_1 (tree spec_types,
2075                                       tree tmpl_types)
2076 {
2077   tree new_spec_types;
2078
2079   if (!spec_types)
2080     return NULL_TREE;
2081
2082   if (spec_types == void_list_node)
2083     return void_list_node;
2084
2085   /* Substitute into the rest of the list.  */
2086   new_spec_types =
2087     copy_default_args_to_explicit_spec_1 (TREE_CHAIN (spec_types),
2088                                           TREE_CHAIN (tmpl_types));
2089
2090   /* Add the default argument for this parameter.  */
2091   return hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (tmpl_types),
2092                          TREE_VALUE (spec_types),
2093                          new_spec_types);
2094 }
2095
2096 /* DECL is an explicit specialization.  Replicate default arguments
2097    from the template it specializes.  (That way, code like:
2098
2099      template <class T> void f(T = 3);
2100      template <> void f(double);
2101      void g () { f (); }
2102
2103    works, as required.)  An alternative approach would be to look up
2104    the correct default arguments at the call-site, but this approach
2105    is consistent with how implicit instantiations are handled.  */
2106
2107 static void
2108 copy_default_args_to_explicit_spec (tree decl)
2109 {
2110   tree tmpl;
2111   tree spec_types;
2112   tree tmpl_types;
2113   tree new_spec_types;
2114   tree old_type;
2115   tree new_type;
2116   tree t;
2117   tree object_type = NULL_TREE;
2118   tree in_charge = NULL_TREE;
2119   tree vtt = NULL_TREE;
2120
2121   /* See if there's anything we need to do.  */
2122   tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
2123   tmpl_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)));
2124   for (t = tmpl_types; t; t = TREE_CHAIN (t))
2125     if (TREE_PURPOSE (t))
2126       break;
2127   if (!t)
2128     return;
2129
2130   old_type = TREE_TYPE (decl);
2131   spec_types = TYPE_ARG_TYPES (old_type);
2132
2133   if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
2134     {
2135       /* Remove the this pointer, but remember the object's type for
2136          CV quals.  */
2137       object_type = TREE_TYPE (TREE_VALUE (spec_types));
2138       spec_types = TREE_CHAIN (spec_types);
2139       tmpl_types = TREE_CHAIN (tmpl_types);
2140
2141       if (DECL_HAS_IN_CHARGE_PARM_P (decl))
2142         {
2143           /* DECL may contain more parameters than TMPL due to the extra
2144              in-charge parameter in constructors and destructors.  */
2145           in_charge = spec_types;
2146           spec_types = TREE_CHAIN (spec_types);
2147         }
2148       if (DECL_HAS_VTT_PARM_P (decl))
2149         {
2150           vtt = spec_types;
2151           spec_types = TREE_CHAIN (spec_types);
2152         }
2153     }
2154
2155   /* Compute the merged default arguments.  */
2156   new_spec_types =
2157     copy_default_args_to_explicit_spec_1 (spec_types, tmpl_types);
2158
2159   /* Compute the new FUNCTION_TYPE.  */
2160   if (object_type)
2161     {
2162       if (vtt)
2163         new_spec_types = hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (vtt),
2164                                          TREE_VALUE (vtt),
2165                                          new_spec_types);
2166
2167       if (in_charge)
2168         /* Put the in-charge parameter back.  */
2169         new_spec_types = hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (in_charge),
2170                                          TREE_VALUE (in_charge),
2171                                          new_spec_types);
2172
2173       new_type = build_method_type_directly (object_type,
2174                                              TREE_TYPE (old_type),
2175                                              new_spec_types);
2176     }
2177   else
2178     new_type = build_function_type (TREE_TYPE (old_type),
2179                                     new_spec_types);
2180   new_type = cp_build_type_attribute_variant (new_type,
2181                                               TYPE_ATTRIBUTES (old_type));
2182   new_type = build_exception_variant (new_type,
2183                                       TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (old_type));
2184   TREE_TYPE (decl) = new_type;
2185 }
2186
2187 /* Check to see if the function just declared, as indicated in
2188    DECLARATOR, and in DECL, is a specialization of a function
2189    template.  We may also discover that the declaration is an explicit
2190    instantiation at this point.
2191
2192    Returns DECL, or an equivalent declaration that should be used
2193    instead if all goes well.  Issues an error message if something is
2194    amiss.  Returns error_mark_node if the error is not easily
2195    recoverable.
2196
2197    FLAGS is a bitmask consisting of the following flags:
2198
2199    2: The function has a definition.
2200    4: The function is a friend.
2201
2202    The TEMPLATE_COUNT is the number of references to qualifying
2203    template classes that appeared in the name of the function.  For
2204    example, in
2205
2206      template <class T> struct S { void f(); };
2207      void S<int>::f();
2208
2209    the TEMPLATE_COUNT would be 1.  However, explicitly specialized
2210    classes are not counted in the TEMPLATE_COUNT, so that in
2211
2212      template <class T> struct S {};
2213      template <> struct S<int> { void f(); }
2214      template <> void S<int>::f();
2215
2216    the TEMPLATE_COUNT would be 0.  (Note that this declaration is
2217    invalid; there should be no template <>.)
2218
2219    If the function is a specialization, it is marked as such via
2220    DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION.  Furthermore, its DECL_TEMPLATE_INFO
2221    is set up correctly, and it is added to the list of specializations
2222    for that template.  */
2223
2224 tree
2225 check_explicit_specialization (tree declarator,
2226                                tree decl,
2227                                int template_count,
2228                                int flags)
2229 {
2230   int have_def = flags & 2;
2231   int is_friend = flags & 4;
2232   int specialization = 0;
2233   int explicit_instantiation = 0;
2234   int member_specialization = 0;
2235   tree ctype = DECL_CLASS_CONTEXT (decl);
2236   tree dname = DECL_NAME (decl);
2237   tmpl_spec_kind tsk;
2238
2239   if (is_friend)
2240     {
2241       if (!processing_specialization)
2242         tsk = tsk_none;
2243       else
2244         tsk = tsk_excessive_parms;
2245     }
2246   else
2247     tsk = current_tmpl_spec_kind (template_count);
2248
2249   switch (tsk)
2250     {
2251     case tsk_none:
2252       if (processing_specialization)
2253         {
2254           specialization = 1;
2255           SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl);
2256         }
2257       else if (TREE_CODE (declarator) == TEMPLATE_ID_EXPR)
2258         {
2259           if (is_friend)
2260             /* This could be something like:
2261
2262                template <class T> void f(T);
2263                class S { friend void f<>(int); }  */
2264             specialization = 1;
2265           else
2266             {
2267               /* This case handles bogus declarations like template <>
2268                  template <class T> void f<int>(); */
2269
2270               error ("template-id %qD in declaration of primary template",
2271                      declarator);
2272               return decl;
2273             }
2274         }
2275       break;
2276
2277     case tsk_invalid_member_spec:
2278       /* The error has already been reported in
2279          check_specialization_scope.  */
2280       return error_mark_node;
2281
2282     case tsk_invalid_expl_inst:
2283       error ("template parameter list used in explicit instantiation");
2284
2285       /* Fall through.  */
2286
2287     case tsk_expl_inst:
2288       if (have_def)
2289         error ("definition provided for explicit instantiation");
2290
2291       explicit_instantiation = 1;
2292       break;
2293
2294     case tsk_excessive_parms:
2295     case tsk_insufficient_parms:
2296       if (tsk == tsk_excessive_parms)
2297         error ("too many template parameter lists in declaration of %qD",
2298                decl);
2299       else if (template_header_count)
2300         error("too few template parameter lists in declaration of %qD", decl);
2301       else
2302         error("explicit specialization of %qD must be introduced by "
2303               "%<template <>%>", decl);
2304
2305       /* Fall through.  */
2306     case tsk_expl_spec:
2307       SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl);
2308       if (ctype)
2309         member_specialization = 1;
2310       else
2311         specialization = 1;
2312       break;
2313
2314     case tsk_template:
2315       if (TREE_CODE (declarator) == TEMPLATE_ID_EXPR)
2316         {
2317           /* This case handles bogus declarations like template <>
2318              template <class T> void f<int>(); */
2319
2320           if (uses_template_parms (declarator))
2321             error ("function template partial specialization %qD "
2322                    "is not allowed", declarator);
2323           else
2324             error ("template-id %qD in declaration of primary template",
2325                    declarator);
2326           return decl;
2327         }
2328
2329       if (ctype && CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (ctype))
2330         /* This is a specialization of a member template, without
2331            specialization the containing class.  Something like:
2332
2333              template <class T> struct S {
2334                template <class U> void f (U);
2335              };
2336              template <> template <class U> void S<int>::f(U) {}
2337
2338            That's a specialization -- but of the entire template.  */
2339         specialization = 1;
2340       break;
2341
2342     default:
2343       gcc_unreachable ();
2344     }
2345
2346   if (specialization || member_specialization)
2347     {
2348       tree t = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl));
2349       for (; t; t = TREE_CHAIN (t))
2350         if (TREE_PURPOSE (t))
2351           {
2352             permerror (input_location, 
2353                        "default argument specified in explicit specialization");
2354             break;
2355           }
2356     }
2357
2358   if (specialization || member_specialization || explicit_instantiation)
2359     {
2360       tree tmpl = NULL_TREE;
2361       tree targs = NULL_TREE;
2362
2363       /* Make sure that the declarator is a TEMPLATE_ID_EXPR.  */
2364       if (TREE_CODE (declarator) != TEMPLATE_ID_EXPR)
2365         {
2366           tree fns;
2367
2368           gcc_assert (TREE_CODE (declarator) == IDENTIFIER_NODE);
2369           if (ctype)
2370             fns = dname;
2371           else
2372             {
2373               /* If there is no class context, the explicit instantiation
2374                  must be at namespace scope.  */
2375               gcc_assert (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (decl));
2376
2377               /* Find the namespace binding, using the declaration
2378                  context.  */
2379               fns = lookup_qualified_name (CP_DECL_CONTEXT (decl), dname,
2380                                            false, true);
2381               if (fns == error_mark_node || !is_overloaded_fn (fns))
2382                 {
2383                   error ("%qD is not a template function", dname);
2384                   fns = error_mark_node;
2385                 }
2386               else
2387                 {
2388                   tree fn = OVL_CURRENT (fns);
2389                   if (!is_associated_namespace (CP_DECL_CONTEXT (decl),
2390                                                 CP_DECL_CONTEXT (fn)))
2391                     error ("%qD is not declared in %qD",
2392                            decl, current_namespace);
2393                 }
2394             }
2395
2396           declarator = lookup_template_function (fns, NULL_TREE);
2397         }
2398
2399       if (declarator == error_mark_node)
2400         return error_mark_node;
2401
2402       if (ctype != NULL_TREE && TYPE_BEING_DEFINED (ctype))
2403         {
2404           if (!explicit_instantiation)
2405             /* A specialization in class scope.  This is invalid,
2406                but the error will already have been flagged by
2407                check_specialization_scope.  */
2408             return error_mark_node;
2409           else
2410             {
2411               /* It's not valid to write an explicit instantiation in
2412                  class scope, e.g.:
2413
2414                    class C { template void f(); }
2415
2416                    This case is caught by the parser.  However, on
2417                    something like:
2418
2419                    template class C { void f(); };
2420
2421                    (which is invalid) we can get here.  The error will be
2422                    issued later.  */
2423               ;
2424             }
2425
2426           return decl;
2427         }
2428       else if (ctype != NULL_TREE
2429                && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (declarator, 0)) ==
2430                    IDENTIFIER_NODE))
2431         {
2432           /* Find the list of functions in ctype that have the same
2433              name as the declared function.  */
2434           tree name = TREE_OPERAND (declarator, 0);
2435           tree fns = NULL_TREE;
2436           int idx;
2437
2438           if (constructor_name_p (name, ctype))
2439             {
2440               int is_constructor = DECL_CONSTRUCTOR_P (decl);
2441
2442               if (is_constructor ? !TYPE_HAS_USER_CONSTRUCTOR (ctype)
2443                   : !CLASSTYPE_DESTRUCTORS (ctype))
2444                 {
2445                   /* From [temp.expl.spec]:
2446
2447                      If such an explicit specialization for the member
2448                      of a class template names an implicitly-declared
2449                      special member function (clause _special_), the
2450                      program is ill-formed.
2451
2452                      Similar language is found in [temp.explicit].  */
2453                   error ("specialization of implicitly-declared special member function");
2454                   return error_mark_node;
2455                 }
2456
2457               name = is_constructor ? ctor_identifier : dtor_identifier;
2458             }
2459
2460           if (!DECL_CONV_FN_P (decl))
2461             {
2462               idx = lookup_fnfields_1 (ctype, name);
2463               if (idx >= 0)
2464                 fns = VEC_index (tree, CLASSTYPE_METHOD_VEC (ctype), idx);
2465             }
2466           else
2467             {
2468               VEC(tree,gc) *methods;
2469               tree ovl;
2470
2471               /* For a type-conversion operator, we cannot do a
2472                  name-based lookup.  We might be looking for `operator
2473                  int' which will be a specialization of `operator T'.
2474                  So, we find *all* the conversion operators, and then
2475                  select from them.  */
2476               fns = NULL_TREE;
2477
2478               methods = CLASSTYPE_METHOD_VEC (ctype);
2479               if (methods)
2480                 for (idx = CLASSTYPE_FIRST_CONVERSION_SLOT;
2481                      VEC_iterate (tree, methods, idx, ovl);
2482                      ++idx)
2483                   {
2484                     if (!DECL_CONV_FN_P (OVL_CURRENT (ovl)))
2485                       /* There are no more conversion functions.  */
2486                       break;
2487
2488                     /* Glue all these conversion functions together
2489                        with those we already have.  */
2490                     for (; ovl; ovl = OVL_NEXT (ovl))
2491                       fns = ovl_cons (OVL_CURRENT (ovl), fns);
2492                   }
2493             }
2494
2495           if (fns == NULL_TREE)
2496             {
2497               error ("no member function %qD declared in %qT", name, ctype);
2498               return error_mark_node;
2499             }
2500           else
2501             TREE_OPERAND (declarator, 0) = fns;
2502         }
2503
2504       /* Figure out what exactly is being specialized at this point.
2505          Note that for an explicit instantiation, even one for a
2506          member function, we cannot tell apriori whether the
2507          instantiation is for a member template, or just a member
2508          function of a template class.  Even if a member template is
2509          being instantiated, the member template arguments may be
2510          elided if they can be deduced from the rest of the
2511          declaration.  */
2512       tmpl = determine_specialization (declarator, decl,
2513                                        &targs,
2514                                        member_specialization,
2515                                        template_count,
2516                                        tsk);
2517
2518       if (!tmpl || tmpl == error_mark_node)
2519         /* We couldn't figure out what this declaration was
2520            specializing.  */
2521         return error_mark_node;
2522       else
2523         {
2524           tree gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
2525
2526           if (explicit_instantiation)
2527             {
2528               /* We don't set DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION here; that
2529                  is done by do_decl_instantiation later.  */
2530
2531               int arg_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (targs);
2532               int parm_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl));
2533
2534               if (arg_depth > parm_depth)
2535                 {
2536                   /* If TMPL is not the most general template (for
2537                      example, if TMPL is a friend template that is
2538                      injected into namespace scope), then there will
2539                      be too many levels of TARGS.  Remove some of them
2540                      here.  */
2541                   int i;
2542                   tree new_targs;
2543
2544                   new_targs = make_tree_vec (parm_depth);
2545                   for (i = arg_depth - parm_depth; i < arg_depth; ++i)
2546                     TREE_VEC_ELT (new_targs, i - (arg_depth - parm_depth))
2547                       = TREE_VEC_ELT (targs, i);
2548                   targs = new_targs;
2549                 }
2550
2551               return instantiate_template (tmpl, targs, tf_error);
2552             }
2553
2554           /* If we thought that the DECL was a member function, but it
2555              turns out to be specializing a static member function,
2556              make DECL a static member function as well.  */
2557           if (DECL_STATIC_FUNCTION_P (tmpl)
2558               && DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
2559             revert_static_member_fn (decl);
2560
2561           /* If this is a specialization of a member template of a
2562              template class, we want to return the TEMPLATE_DECL, not
2563              the specialization of it.  */
2564           if (tsk == tsk_template)
2565             {
2566               tree result = DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl);
2567               SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (tmpl);
2568               DECL_INITIAL (result) = NULL_TREE;
2569               if (have_def)
2570                 {
2571                   tree parm;
2572                   DECL_SOURCE_LOCATION (tmpl) = DECL_SOURCE_LOCATION (decl);
2573                   DECL_SOURCE_LOCATION (result)
2574                     = DECL_SOURCE_LOCATION (decl);
2575                   /* We want to use the argument list specified in the
2576                      definition, not in the original declaration.  */
2577                   DECL_ARGUMENTS (result) = DECL_ARGUMENTS (decl);
2578                   for (parm = DECL_ARGUMENTS (result); parm;
2579                        parm = DECL_CHAIN (parm))
2580                     DECL_CONTEXT (parm) = result;
2581                 }
2582               return register_specialization (tmpl, gen_tmpl, targs,
2583                                               is_friend, 0);
2584             }
2585
2586           /* Set up the DECL_TEMPLATE_INFO for DECL.  */
2587           DECL_TEMPLATE_INFO (decl) = build_template_info (tmpl, targs);
2588
2589           /* Inherit default function arguments from the template
2590              DECL is specializing.  */
2591           copy_default_args_to_explicit_spec (decl);
2592
2593           /* This specialization has the same protection as the
2594              template it specializes.  */
2595           TREE_PRIVATE (decl) = TREE_PRIVATE (gen_tmpl);
2596           TREE_PROTECTED (decl) = TREE_PROTECTED (gen_tmpl);
2597
2598           /* 7.1.1-1 [dcl.stc]
2599
2600              A storage-class-specifier shall not be specified in an
2601              explicit specialization...
2602
2603              The parser rejects these, so unless action is taken here,
2604              explicit function specializations will always appear with
2605              global linkage.
2606
2607              The action recommended by the C++ CWG in response to C++
2608              defect report 605 is to make the storage class and linkage
2609              of the explicit specialization match the templated function:
2610
2611              http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/cwg_active.html#605
2612            */
2613           if (tsk == tsk_expl_spec && DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (gen_tmpl))
2614             {
2615               tree tmpl_func = DECL_TEMPLATE_RESULT (gen_tmpl);
2616               gcc_assert (TREE_CODE (tmpl_func) == FUNCTION_DECL);
2617
2618               /* This specialization has the same linkage and visibility as
2619                  the function template it specializes.  */
2620               TREE_PUBLIC (decl) = TREE_PUBLIC (tmpl_func);
2621               if (! TREE_PUBLIC (decl))
2622                 {
2623                   DECL_INTERFACE_KNOWN (decl) = 1;
2624                   DECL_NOT_REALLY_EXTERN (decl) = 1;
2625                 }
2626               DECL_THIS_STATIC (decl) = DECL_THIS_STATIC (tmpl_func);
2627               if (DECL_VISIBILITY_SPECIFIED (tmpl_func))
2628                 {
2629                   DECL_VISIBILITY_SPECIFIED (decl) = 1;
2630                   DECL_VISIBILITY (decl) = DECL_VISIBILITY (tmpl_func);
2631                 }
2632             }
2633
2634           /* If DECL is a friend declaration, declared using an
2635              unqualified name, the namespace associated with DECL may
2636              have been set incorrectly.  For example, in:
2637
2638                template <typename T> void f(T);
2639                namespace N {
2640                  struct S { friend void f<int>(int); }
2641                }
2642
2643              we will have set the DECL_CONTEXT for the friend
2644              declaration to N, rather than to the global namespace.  */
2645           if (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (decl))
2646             DECL_CONTEXT (decl) = DECL_CONTEXT (tmpl);
2647
2648           if (is_friend && !have_def)
2649             /* This is not really a declaration of a specialization.
2650                It's just the name of an instantiation.  But, it's not
2651                a request for an instantiation, either.  */
2652             SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (decl);
2653           else if (DECL_CONSTRUCTOR_P (decl) || DECL_DESTRUCTOR_P (decl))
2654             /* This is indeed a specialization.  In case of constructors
2655                and destructors, we need in-charge and not-in-charge
2656                versions in V3 ABI.  */
2657             clone_function_decl (decl, /*update_method_vec_p=*/0);
2658
2659           /* Register this specialization so that we can find it
2660              again.  */
2661           decl = register_specialization (decl, gen_tmpl, targs, is_friend, 0);
2662         }
2663     }
2664
2665   return decl;
2666 }
2667
2668 /* Returns 1 iff PARMS1 and PARMS2 are identical sets of template
2669    parameters.  These are represented in the same format used for
2670    DECL_TEMPLATE_PARMS.  */
2671
2672 int
2673 comp_template_parms (const_tree parms1, const_tree parms2)
2674 {
2675   const_tree p1;
2676   const_tree p2;
2677
2678   if (parms1 == parms2)
2679     return 1;
2680
2681   for (p1 = parms1, p2 = parms2;
2682        p1 != NULL_TREE && p2 != NULL_TREE;
2683        p1 = TREE_CHAIN (p1), p2 = TREE_CHAIN (p2))
2684     {
2685       tree t1 = TREE_VALUE (p1);
2686       tree t2 = TREE_VALUE (p2);
2687       int i;
2688
2689       gcc_assert (TREE_CODE (t1) == TREE_VEC);
2690       gcc_assert (TREE_CODE (t2) == TREE_VEC);
2691
2692       if (TREE_VEC_LENGTH (t1) != TREE_VEC_LENGTH (t2))
2693         return 0;
2694
2695       for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (t2); ++i)
2696         {
2697           tree parm1 = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (t1, i));
2698           tree parm2 = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (t2, i));
2699
2700           /* If either of the template parameters are invalid, assume
2701              they match for the sake of error recovery. */
2702           if (parm1 == error_mark_node || parm2 == error_mark_node)
2703             return 1;
2704
2705           if (TREE_CODE (parm1) != TREE_CODE (parm2))
2706             return 0;
2707
2708           if (TREE_CODE (parm1) == TEMPLATE_TYPE_PARM
2709               && (TEMPLATE_TYPE_PARAMETER_PACK (parm1)
2710                   == TEMPLATE_TYPE_PARAMETER_PACK (parm2)))
2711             continue;
2712           else if (!same_type_p (TREE_TYPE (parm1), TREE_TYPE (parm2)))
2713             return 0;
2714         }
2715     }
2716
2717   if ((p1 != NULL_TREE) != (p2 != NULL_TREE))
2718     /* One set of parameters has more parameters lists than the
2719        other.  */
2720     return 0;
2721
2722   return 1;
2723 }
2724
2725 /* Determine whether PARM is a parameter pack.  */
2726
2727 bool 
2728 template_parameter_pack_p (const_tree parm)
2729 {
2730   /* Determine if we have a non-type template parameter pack.  */
2731   if (TREE_CODE (parm) == PARM_DECL)
2732     return (DECL_TEMPLATE_PARM_P (parm) 
2733             && TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (DECL_INITIAL (parm)));
2734
2735   /* If this is a list of template parameters, we could get a
2736      TYPE_DECL or a TEMPLATE_DECL.  */ 
2737   if (TREE_CODE (parm) == TYPE_DECL || TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL)
2738     parm = TREE_TYPE (parm);
2739
2740   return ((TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TYPE_PARM
2741            || TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
2742           && TEMPLATE_TYPE_PARAMETER_PACK (parm));
2743 }
2744
2745 /* Determine if T is a function parameter pack.  */
2746
2747 bool
2748 function_parameter_pack_p (const_tree t)
2749 {
2750   if (t && TREE_CODE (t) == PARM_DECL)
2751     return FUNCTION_PARAMETER_PACK_P (t);
2752   return false;
2753 }
2754
2755 /* Return the function template declaration of PRIMARY_FUNC_TMPL_INST.
2756    PRIMARY_FUNC_TMPL_INST is a primary function template instantiation.  */
2757
2758 tree
2759 get_function_template_decl (const_tree primary_func_tmpl_inst)
2760 {
2761   if (! primary_func_tmpl_inst
2762       || TREE_CODE (primary_func_tmpl_inst) != FUNCTION_DECL
2763       || ! primary_template_instantiation_p (primary_func_tmpl_inst))
2764     return NULL;
2765
2766   return DECL_TEMPLATE_RESULT (DECL_TI_TEMPLATE (primary_func_tmpl_inst));
2767 }
2768
2769 /* Return true iff the function parameter PARAM_DECL was expanded
2770    from the function parameter pack PACK.  */
2771
2772 bool
2773 function_parameter_expanded_from_pack_p (tree param_decl, tree pack)
2774 {
2775   if (DECL_ARTIFICIAL (param_decl)
2776       || !function_parameter_pack_p (pack))
2777     return false;
2778
2779   /* The parameter pack and its pack arguments have the same
2780      DECL_PARM_INDEX.  */
2781   return DECL_PARM_INDEX (pack) == DECL_PARM_INDEX (param_decl);
2782 }
2783
2784 /* Determine whether ARGS describes a variadic template args list,
2785    i.e., one that is terminated by a template argument pack.  */
2786
2787 static bool 
2788 template_args_variadic_p (tree args)
2789 {
2790   int nargs;
2791   tree last_parm;
2792
2793   if (args == NULL_TREE)
2794     return false;
2795
2796   args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args);
2797   nargs = TREE_VEC_LENGTH (args);
2798
2799   if (nargs == 0)
2800     return false;
2801
2802   last_parm = TREE_VEC_ELT (args, nargs - 1);
2803
2804   return ARGUMENT_PACK_P (last_parm);
2805 }
2806
2807 /* Generate a new name for the parameter pack name NAME (an
2808    IDENTIFIER_NODE) that incorporates its */
2809
2810 static tree
2811 make_ith_pack_parameter_name (tree name, int i)
2812 {
2813   /* Munge the name to include the parameter index.  */
2814 #define NUMBUF_LEN 128
2815   char numbuf[NUMBUF_LEN];
2816   char* newname;
2817   int newname_len;
2818
2819   snprintf (numbuf, NUMBUF_LEN, "%i", i);
2820   newname_len = IDENTIFIER_LENGTH (name)
2821                 + strlen (numbuf) + 2;
2822   newname = (char*)alloca (newname_len);
2823   snprintf (newname, newname_len,
2824             "%s#%i", IDENTIFIER_POINTER (name), i);
2825   return get_identifier (newname);
2826 }
2827
2828 /* Return true if T is a primary function
2829    or class template instantiation.  */
2830
2831 bool
2832 primary_template_instantiation_p (const_tree t)
2833 {
2834   if (!t)
2835     return false;
2836
2837   if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL)
2838     return DECL_LANG_SPECIFIC (t)
2839            && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (t)
2840            && PRIMARY_TEMPLATE_P (DECL_TI_TEMPLATE (t));
2841   else if (CLASS_TYPE_P (t))
2842     return CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (t)
2843            && PRIMARY_TEMPLATE_P (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (t));
2844   return false;
2845 }
2846
2847 /* Return true if PARM is a template template parameter.  */
2848
2849 bool
2850 template_template_parameter_p (const_tree parm)
2851 {
2852   return DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (parm);
2853 }
2854
2855 /* Return the template parameters of T if T is a
2856    primary template instantiation, NULL otherwise.  */
2857
2858 tree
2859 get_primary_template_innermost_parameters (const_tree t)
2860 {
2861   tree parms = NULL, template_info = NULL;
2862
2863   if ((template_info = get_template_info (t))
2864       && primary_template_instantiation_p (t))
2865     parms = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS
2866         (DECL_TEMPLATE_PARMS (TI_TEMPLATE (template_info)));
2867
2868   return parms;
2869 }
2870
2871 /* Return the template parameters of the LEVELth level from the full list
2872    of template parameters PARMS.  */
2873
2874 tree
2875 get_template_parms_at_level (tree parms, int level)
2876 {
2877   tree p;
2878   if (!parms
2879       || TREE_CODE (parms) != TREE_LIST
2880       || level > TMPL_PARMS_DEPTH (parms))
2881     return NULL_TREE;
2882
2883   for (p = parms; p; p = TREE_CHAIN (p))
2884     if (TMPL_PARMS_DEPTH (p) == level)
2885       return p;
2886
2887   return NULL_TREE;
2888 }
2889
2890 /* Returns the template arguments of T if T is a template instantiation,
2891    NULL otherwise.  */
2892
2893 tree
2894 get_template_innermost_arguments (const_tree t)
2895 {
2896   tree args = NULL, template_info = NULL;
2897
2898   if ((template_info = get_template_info (t))
2899       && TI_ARGS (template_info))
2900     args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (TI_ARGS (template_info));
2901
2902   return args;
2903 }
2904
2905 /* Return the argument pack elements of T if T is a template argument pack,
2906    NULL otherwise.  */
2907
2908 tree
2909 get_template_argument_pack_elems (const_tree t)
2910 {
2911   if (TREE_CODE (t) != TYPE_ARGUMENT_PACK
2912       && TREE_CODE (t) != NONTYPE_ARGUMENT_PACK)
2913     return NULL;
2914
2915   return ARGUMENT_PACK_ARGS (t);
2916 }
2917
2918 /* Structure used to track the progress of find_parameter_packs_r.  */
2919 struct find_parameter_pack_data 
2920 {
2921   /* TREE_LIST that will contain all of the parameter packs found by
2922      the traversal.  */
2923   tree* parameter_packs;
2924
2925   /* Set of AST nodes that have been visited by the traversal.  */
2926   struct pointer_set_t *visited;
2927 };
2928
2929 /* Identifies all of the argument packs that occur in a template
2930    argument and appends them to the TREE_LIST inside DATA, which is a
2931    find_parameter_pack_data structure. This is a subroutine of
2932    make_pack_expansion and uses_parameter_packs.  */
2933 static tree
2934 find_parameter_packs_r (tree *tp, int *walk_subtrees, void* data)
2935 {
2936   tree t = *tp;
2937   struct find_parameter_pack_data* ppd = 
2938     (struct find_parameter_pack_data*)data;
2939   bool parameter_pack_p = false;
2940
2941   /* Identify whether this is a parameter pack or not.  */
2942   switch (TREE_CODE (t))
2943     {
2944     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
2945       if (TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (t))
2946         parameter_pack_p = true;
2947       break;
2948
2949     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
2950     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
2951       if (TEMPLATE_TYPE_PARAMETER_PACK (t))
2952         parameter_pack_p = true;
2953       break;
2954
2955     case PARM_DECL:
2956       if (FUNCTION_PARAMETER_PACK_P (t))
2957         {
2958           /* We don't want to walk into the type of a PARM_DECL,
2959              because we don't want to see the type parameter pack.  */
2960           *walk_subtrees = 0;
2961           parameter_pack_p = true;
2962         }
2963       break;
2964
2965     default:
2966       /* Not a parameter pack.  */
2967       break;
2968     }
2969
2970   if (parameter_pack_p)
2971     {
2972       /* Add this parameter pack to the list.  */
2973       *ppd->parameter_packs = tree_cons (NULL_TREE, t, *ppd->parameter_packs);
2974     }
2975
2976   if (TYPE_P (t))
2977     cp_walk_tree (&TYPE_CONTEXT (t), 
2978                   &find_parameter_packs_r, ppd, ppd->visited);
2979
2980   /* This switch statement will return immediately if we don't find a
2981      parameter pack.  */
2982   switch (TREE_CODE (t)) 
2983     {
2984     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
2985       return NULL_TREE;
2986
2987     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
2988       /* Check the template itself.  */
2989       cp_walk_tree (&TREE_TYPE (TYPE_TI_TEMPLATE (t)), 
2990                     &find_parameter_packs_r, ppd, ppd->visited);
2991       /* Check the template arguments.  */
2992       cp_walk_tree (&TYPE_TI_ARGS (t), &find_parameter_packs_r, ppd, 
2993                     ppd->visited);
2994       *walk_subtrees = 0;
2995       return NULL_TREE;
2996
2997     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
2998     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
2999       return NULL_TREE;
3000
3001     case PARM_DECL:
3002       return NULL_TREE;
3003
3004     case RECORD_TYPE:
3005       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (t))
3006         return NULL_TREE;
3007       /* Fall through.  */
3008
3009     case UNION_TYPE:
3010     case ENUMERAL_TYPE:
3011       if (TYPE_TEMPLATE_INFO (t))
3012         cp_walk_tree (&TI_ARGS (TYPE_TEMPLATE_INFO (t)),
3013                       &find_parameter_packs_r, ppd, ppd->visited);
3014
3015       *walk_subtrees = 0;
3016       return NULL_TREE;
3017
3018     case TEMPLATE_DECL:
3019       cp_walk_tree (&TREE_TYPE (t),
3020                     &find_parameter_packs_r, ppd, ppd->visited);
3021       return NULL_TREE;
3022  
3023     case TYPENAME_TYPE:
3024       cp_walk_tree (&TYPENAME_TYPE_FULLNAME (t), &find_parameter_packs_r,
3025                    ppd, ppd->visited);
3026       *walk_subtrees = 0;
3027       return NULL_TREE;
3028       
3029     case TYPE_PACK_EXPANSION:
3030     case EXPR_PACK_EXPANSION:
3031       *walk_subtrees = 0;
3032       return NULL_TREE;
3033
3034     case INTEGER_TYPE:
3035       cp_walk_tree (&TYPE_MAX_VALUE (t), &find_parameter_packs_r, 
3036                     ppd, ppd->visited);
3037       *walk_subtrees = 0;
3038       return NULL_TREE;
3039
3040     case IDENTIFIER_NODE:
3041       cp_walk_tree (&TREE_TYPE (t), &find_parameter_packs_r, ppd, 
3042                     ppd->visited);
3043       *walk_subtrees = 0;
3044       return NULL_TREE;
3045
3046     default:
3047       return NULL_TREE;
3048     }
3049
3050   return NULL_TREE;
3051 }
3052
3053 /* Determines if the expression or type T uses any parameter packs.  */
3054 bool
3055 uses_parameter_packs (tree t)
3056 {
3057   tree parameter_packs = NULL_TREE;
3058   struct find_parameter_pack_data ppd;
3059   ppd.parameter_packs = &parameter_packs;
3060   ppd.visited = pointer_set_create ();
3061   cp_walk_tree (&t, &find_parameter_packs_r, &ppd, ppd.visited);
3062   pointer_set_destroy (ppd.visited);
3063   return parameter_packs != NULL_TREE;
3064 }
3065
3066 /* Turn ARG, which may be an expression, type, or a TREE_LIST
3067    representation a base-class initializer into a parameter pack
3068    expansion. If all goes well, the resulting node will be an
3069    EXPR_PACK_EXPANSION, TYPE_PACK_EXPANSION, or TREE_LIST,
3070    respectively.  */
3071 tree 
3072 make_pack_expansion (tree arg)
3073 {
3074   tree result;
3075   tree parameter_packs = NULL_TREE;
3076   bool for_types = false;
3077   struct find_parameter_pack_data ppd;
3078
3079   if (!arg || arg == error_mark_node)
3080     return arg;
3081
3082   if (TREE_CODE (arg) == TREE_LIST)
3083     {
3084       /* The only time we will see a TREE_LIST here is for a base
3085          class initializer.  In this case, the TREE_PURPOSE will be a
3086          _TYPE node (representing the base class expansion we're
3087          initializing) and the TREE_VALUE will be a TREE_LIST
3088          containing the initialization arguments. 
3089
3090          The resulting expansion looks somewhat different from most
3091          expansions. Rather than returning just one _EXPANSION, we
3092          return a TREE_LIST whose TREE_PURPOSE is a
3093          TYPE_PACK_EXPANSION containing the bases that will be
3094          initialized.  The TREE_VALUE will be identical to the
3095          original TREE_VALUE, which is a list of arguments that will
3096          be passed to each base.  We do not introduce any new pack
3097          expansion nodes into the TREE_VALUE (although it is possible
3098          that some already exist), because the TREE_PURPOSE and
3099          TREE_VALUE all need to be expanded together with the same
3100          _EXPANSION node.  Note that the TYPE_PACK_EXPANSION in the
3101          resulting TREE_PURPOSE will mention the parameter packs in
3102          both the bases and the arguments to the bases.  */
3103       tree purpose;
3104       tree value;
3105       tree parameter_packs = NULL_TREE;
3106
3107       /* Determine which parameter packs will be used by the base
3108          class expansion.  */
3109       ppd.visited = pointer_set_create ();
3110       ppd.parameter_packs = &parameter_packs;
3111       cp_walk_tree (&TREE_PURPOSE (arg), &find_parameter_packs_r, 
3112                     &ppd, ppd.visited);
3113
3114       if (parameter_packs == NULL_TREE)
3115         {
3116           error ("base initializer expansion %<%T%> contains no parameter packs", arg);
3117           pointer_set_destroy (ppd.visited);
3118           return error_mark_node;
3119         }
3120
3121       if (TREE_VALUE (arg) != void_type_node)
3122         {
3123           /* Collect the sets of parameter packs used in each of the
3124              initialization arguments.  */
3125           for (value = TREE_VALUE (arg); value; value = TREE_CHAIN (value))
3126             {
3127               /* Determine which parameter packs will be expanded in this
3128                  argument.  */
3129               cp_walk_tree (&TREE_VALUE (value), &find_parameter_packs_r, 
3130                             &ppd, ppd.visited);
3131             }
3132         }
3133
3134       pointer_set_destroy (ppd.visited);
3135
3136       /* Create the pack expansion type for the base type.  */
3137       purpose = cxx_make_type (TYPE_PACK_EXPANSION);
3138       SET_PACK_EXPANSION_PATTERN (purpose, TREE_PURPOSE (arg));
3139       PACK_EXPANSION_PARAMETER_PACKS (purpose) = parameter_packs;
3140
3141       /* Just use structural equality for these TYPE_PACK_EXPANSIONS;
3142          they will rarely be compared to anything.  */
3143       SET_TYPE_STRUCTURAL_EQUALITY (purpose);
3144
3145       return tree_cons (purpose, TREE_VALUE (arg), NULL_TREE);
3146     }
3147
3148   if (TYPE_P (arg) || TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_DECL)
3149     for_types = true;
3150
3151   /* Build the PACK_EXPANSION_* node.  */
3152   result = for_types
3153      ? cxx_make_type (TYPE_PACK_EXPANSION)
3154      : make_node (EXPR_PACK_EXPANSION);
3155   SET_PACK_EXPANSION_PATTERN (result, arg);
3156   if (TREE_CODE (result) == EXPR_PACK_EXPANSION)
3157     {
3158       /* Propagate type and const-expression information.  */
3159       TREE_TYPE (result) = TREE_TYPE (arg);
3160       TREE_CONSTANT (result) = TREE_CONSTANT (arg);
3161     }
3162   else
3163     /* Just use structural equality for these TYPE_PACK_EXPANSIONS;
3164        they will rarely be compared to anything.  */
3165     SET_TYPE_STRUCTURAL_EQUALITY (result);
3166
3167   /* Determine which parameter packs will be expanded.  */
3168   ppd.parameter_packs = &parameter_packs;
3169   ppd.visited = pointer_set_create ();
3170   cp_walk_tree (&arg, &find_parameter_packs_r, &ppd, ppd.visited);
3171   pointer_set_destroy (ppd.visited);
3172
3173   /* Make sure we found some parameter packs.  */
3174   if (parameter_packs == NULL_TREE)
3175     {
3176       if (TYPE_P (arg))
3177         error ("expansion pattern %<%T%> contains no argument packs", arg);
3178       else
3179         error ("expansion pattern %<%E%> contains no argument packs", arg);
3180       return error_mark_node;
3181     }
3182   PACK_EXPANSION_PARAMETER_PACKS (result) = parameter_packs;
3183
3184   return result;
3185 }
3186
3187 /* Checks T for any "bare" parameter packs, which have not yet been
3188    expanded, and issues an error if any are found. This operation can
3189    only be done on full expressions or types (e.g., an expression
3190    statement, "if" condition, etc.), because we could have expressions like:
3191
3192      foo(f(g(h(args)))...)
3193
3194    where "args" is a parameter pack. check_for_bare_parameter_packs
3195    should not be called for the subexpressions args, h(args),
3196    g(h(args)), or f(g(h(args))), because we would produce erroneous
3197    error messages. 
3198
3199    Returns TRUE and emits an error if there were bare parameter packs,
3200    returns FALSE otherwise.  */
3201 bool 
3202 check_for_bare_parameter_packs (tree t)
3203 {
3204   tree parameter_packs = NULL_TREE;
3205   struct find_parameter_pack_data ppd;
3206
3207   if (!processing_template_decl || !t || t == error_mark_node)
3208     return false;
3209
3210   if (TREE_CODE (t) == TYPE_DECL)
3211     t = TREE_TYPE (t);
3212
3213   ppd.parameter_packs = &parameter_packs;
3214   ppd.visited = pointer_set_create ();
3215   cp_walk_tree (&t, &find_parameter_packs_r, &ppd, ppd.visited);
3216   pointer_set_destroy (ppd.visited);
3217
3218   if (parameter_packs) 
3219     {
3220       error ("parameter packs not expanded with %<...%>:");
3221       while (parameter_packs)
3222         {
3223           tree pack = TREE_VALUE (parameter_packs);
3224           tree name = NULL_TREE;
3225
3226           if (TREE_CODE (pack) == TEMPLATE_TYPE_PARM
3227               || TREE_CODE (pack) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
3228             name = TYPE_NAME (pack);
3229           else if (TREE_CODE (pack) == TEMPLATE_PARM_INDEX)
3230             name = DECL_NAME (TEMPLATE_PARM_DECL (pack));
3231           else
3232             name = DECL_NAME (pack);
3233
3234           if (name)
3235             inform (input_location, "        %qD", name);
3236           else
3237             inform (input_location, "        <anonymous>");
3238
3239           parameter_packs = TREE_CHAIN (parameter_packs);
3240         }
3241
3242       return true;
3243     }
3244
3245   return false;
3246 }
3247
3248 /* Expand any parameter packs that occur in the template arguments in
3249    ARGS.  */
3250 tree
3251 expand_template_argument_pack (tree args)
3252 {
3253   tree result_args = NULL_TREE;
3254   int in_arg, out_arg = 0, nargs = args ? TREE_VEC_LENGTH (args) : 0;
3255   int num_result_args = -1;
3256   int non_default_args_count = -1;
3257
3258   /* First, determine if we need to expand anything, and the number of
3259      slots we'll need.  */
3260   for (in_arg = 0; in_arg < nargs; ++in_arg)
3261     {
3262       tree arg = TREE_VEC_ELT (args, in_arg);
3263       if (arg == NULL_TREE)
3264         return args;
3265       if (ARGUMENT_PACK_P (arg))
3266         {
3267           int num_packed = TREE_VEC_LENGTH (ARGUMENT_PACK_ARGS (arg));
3268           if (num_result_args < 0)
3269             num_result_args = in_arg + num_packed;
3270           else
3271             num_result_args += num_packed;
3272         }
3273       else
3274         {
3275           if (num_result_args >= 0)
3276             num_result_args++;
3277         }
3278     }
3279
3280   /* If no expansion is necessary, we're done.  */
3281   if (num_result_args < 0)
3282     return args;
3283
3284   /* Expand arguments.  */
3285   result_args = make_tree_vec (num_result_args);
3286   if (NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (args))
3287     non_default_args_count =
3288       GET_NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (args);
3289   for (in_arg = 0; in_arg < nargs; ++in_arg)
3290     {
3291       tree arg = TREE_VEC_ELT (args, in_arg);
3292       if (ARGUMENT_PACK_P (arg))
3293         {
3294           tree packed = ARGUMENT_PACK_ARGS (arg);
3295           int i, num_packed = TREE_VEC_LENGTH (packed);
3296           for (i = 0; i < num_packed; ++i, ++out_arg)
3297             TREE_VEC_ELT (result_args, out_arg) = TREE_VEC_ELT(packed, i);
3298           if (non_default_args_count > 0)
3299             non_default_args_count += num_packed;
3300         }
3301       else
3302         {
3303           TREE_VEC_ELT (result_args, out_arg) = arg;
3304           ++out_arg;
3305         }
3306     }
3307   if (non_default_args_count >= 0)
3308     SET_NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (result_args, non_default_args_count);
3309   return result_args;
3310 }
3311
3312 /* Checks if DECL shadows a template parameter.
3313
3314    [temp.local]: A template-parameter shall not be redeclared within its
3315    scope (including nested scopes).
3316
3317    Emits an error and returns TRUE if the DECL shadows a parameter,
3318    returns FALSE otherwise.  */
3319
3320 bool
3321 check_template_shadow (tree decl)
3322 {
3323   tree olddecl;
3324
3325   /* If we're not in a template, we can't possibly shadow a template
3326      parameter.  */
3327   if (!current_template_parms)
3328     return true;
3329
3330   /* Figure out what we're shadowing.  */
3331   if (TREE_CODE (decl) == OVERLOAD)
3332     decl = OVL_CURRENT (decl);
3333   olddecl = innermost_non_namespace_value (DECL_NAME (decl));
3334
3335   /* If there's no previous binding for this name, we're not shadowing
3336      anything, let alone a template parameter.  */
3337   if (!olddecl)
3338     return true;
3339
3340   /* If we're not shadowing a template parameter, we're done.  Note
3341      that OLDDECL might be an OVERLOAD (or perhaps even an
3342      ERROR_MARK), so we can't just blithely assume it to be a _DECL
3343      node.  */
3344   if (!DECL_P (olddecl) || !DECL_TEMPLATE_PARM_P (olddecl))
3345     return true;
3346
3347   /* We check for decl != olddecl to avoid bogus errors for using a
3348      name inside a class.  We check TPFI to avoid duplicate errors for
3349      inline member templates.  */
3350   if (decl == olddecl
3351       || TEMPLATE_PARMS_FOR_INLINE (current_template_parms))
3352     return true;
3353
3354   error ("declaration of %q+#D", decl);
3355   error (" shadows template parm %q+#D", olddecl);
3356   return false;
3357 }
3358
3359 /* Return a new TEMPLATE_PARM_INDEX with the indicated INDEX, LEVEL,
3360    ORIG_LEVEL, DECL, and TYPE.  NUM_SIBLINGS is the total number of
3361    template parameters.  */
3362
3363 static tree
3364 build_template_parm_index (int index,
3365                            int level,
3366                            int orig_level,
3367                            int num_siblings,
3368                            tree decl,
3369                            tree type)
3370 {
3371   tree t = make_node (TEMPLATE_PARM_INDEX);
3372   TEMPLATE_PARM_IDX (t) = index;
3373   TEMPLATE_PARM_LEVEL (t) = level;
3374   TEMPLATE_PARM_ORIG_LEVEL (t) = orig_level;
3375   TEMPLATE_PARM_NUM_SIBLINGS (t) = num_siblings;
3376   TEMPLATE_PARM_DECL (t) = decl;
3377   TREE_TYPE (t) = type;
3378   TREE_CONSTANT (t) = TREE_CONSTANT (decl);
3379   TREE_READONLY (t) = TREE_READONLY (decl);
3380
3381   return t;
3382 }
3383
3384 /* Find the canonical type parameter for the given template type
3385    parameter.  Returns the canonical type parameter, which may be TYPE
3386    if no such parameter existed.  */
3387
3388 static tree
3389 canonical_type_parameter (tree type)
3390 {
3391   tree list;
3392   int idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (type);
3393   if (!canonical_template_parms)
3394     canonical_template_parms = VEC_alloc (tree, gc, idx+1);
3395
3396   while (VEC_length (tree, canonical_template_parms) <= (unsigned)idx)
3397     VEC_safe_push (tree, gc, canonical_template_parms, NULL_TREE);
3398
3399   list = VEC_index (tree, canonical_template_parms, idx);
3400   while (list && !comptypes (type, TREE_VALUE (list), COMPARE_STRUCTURAL))
3401     list = TREE_CHAIN (list);
3402
3403   if (list)
3404     return TREE_VALUE (list);
3405   else
3406     {
3407       VEC_replace(tree, canonical_template_parms, idx,
3408                   tree_cons (NULL_TREE, type, 
3409                              VEC_index (tree, canonical_template_parms, idx)));
3410       return type;
3411     }
3412 }
3413
3414 /* Return a TEMPLATE_PARM_INDEX, similar to INDEX, but whose
3415    TEMPLATE_PARM_LEVEL has been decreased by LEVELS.  If such a
3416    TEMPLATE_PARM_INDEX already exists, it is returned; otherwise, a
3417    new one is created.  */
3418
3419 static tree
3420 reduce_template_parm_level (tree index, tree type, int levels, tree args,
3421                             tsubst_flags_t complain)
3422 {
3423   if (TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index) == NULL_TREE
3424       || (TEMPLATE_PARM_LEVEL (TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index))
3425           != TEMPLATE_PARM_LEVEL (index) - levels)
3426       || !same_type_p (type, TREE_TYPE (TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index))))
3427     {
3428       tree orig_decl = TEMPLATE_PARM_DECL (index);
3429       tree decl, t;
3430
3431       decl = build_decl (DECL_SOURCE_LOCATION (orig_decl),
3432                          TREE_CODE (orig_decl), DECL_NAME (orig_decl), type);
3433       TREE_CONSTANT (decl) = TREE_CONSTANT (orig_decl);
3434       TREE_READONLY (decl) = TREE_READONLY (orig_decl);
3435       DECL_ARTIFICIAL (decl) = 1;
3436       SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (decl);
3437
3438       t = build_template_parm_index (TEMPLATE_PARM_IDX (index),
3439                                      TEMPLATE_PARM_LEVEL (index) - levels,
3440                                      TEMPLATE_PARM_ORIG_LEVEL (index),
3441                                      TEMPLATE_PARM_NUM_SIBLINGS (index),
3442                                      decl, type);
3443       TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index) = t;
3444       TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (t) 
3445         = TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (index);
3446
3447         /* Template template parameters need this.  */
3448       if (TREE_CODE (decl) == TEMPLATE_DECL)
3449         DECL_TEMPLATE_PARMS (decl) = tsubst_template_parms
3450           (DECL_TEMPLATE_PARMS (TEMPLATE_PARM_DECL (index)),
3451            args, complain);
3452     }
3453
3454   return TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index);
3455 }
3456
3457 /* Process information from new template parameter PARM and append it
3458    to the LIST being built.  This new parameter is a non-type
3459    parameter iff IS_NON_TYPE is true. This new parameter is a
3460    parameter pack iff IS_PARAMETER_PACK is true.  The location of PARM
3461    is in PARM_LOC. NUM_TEMPLATE_PARMS is the size of the template
3462    parameter list PARM belongs to. This is used used to create a
3463    proper canonical type for the type of PARM that is to be created,
3464    iff PARM is a type.  If the size is not known, this parameter shall
3465    be set to 0.  */
3466
3467 tree
3468 process_template_parm (tree list, location_t parm_loc, tree parm,
3469                        bool is_non_type, bool is_parameter_pack,
3470                        unsigned num_template_parms)
3471 {
3472   tree decl = 0;
3473   tree defval;
3474   tree err_parm_list;
3475   int idx = 0;
3476
3477   gcc_assert (TREE_CODE (parm) == TREE_LIST);
3478   defval = TREE_PURPOSE (parm);
3479
3480   if (list)
3481     {
3482       tree p = tree_last (list);
3483
3484       if (p && TREE_VALUE (p) != error_mark_node)
3485         {
3486           p = TREE_VALUE (p);
3487           if (TREE_CODE (p) == TYPE_DECL || TREE_CODE (p) == TEMPLATE_DECL)
3488             idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (TREE_TYPE (p));
3489           else
3490             idx = TEMPLATE_PARM_IDX (DECL_INITIAL (p));
3491         }
3492
3493       ++idx;
3494     }
3495   else
3496     idx = 0;
3497
3498   if (is_non_type)
3499     {
3500       parm = TREE_VALUE (parm);
3501
3502       SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (parm);
3503
3504       if (TREE_TYPE (parm) == error_mark_node)
3505         {
3506           err_parm_list = build_tree_list (defval, parm);
3507           TREE_VALUE (err_parm_list) = error_mark_node;
3508            return chainon (list, err_parm_list);
3509         }
3510       else
3511       {
3512         /* [temp.param]
3513
3514            The top-level cv-qualifiers on the template-parameter are
3515            ignored when determining its type.  */
3516         TREE_TYPE (parm) = TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (parm));
3517         if (invalid_nontype_parm_type_p (TREE_TYPE (parm), 1))
3518           {
3519             err_parm_list = build_tree_list (defval, parm);
3520             TREE_VALUE (err_parm_list) = error_mark_node;
3521              return chainon (list, err_parm_list);
3522           }
3523
3524         if (uses_parameter_packs (TREE_TYPE (parm)) && !is_parameter_pack)
3525           {
3526             /* This template parameter is not a parameter pack, but it
3527                should be. Complain about "bare" parameter packs.  */
3528             check_for_bare_parameter_packs (TREE_TYPE (parm));
3529             
3530             /* Recover by calling this a parameter pack.  */
3531             is_parameter_pack = true;
3532           }
3533       }
3534
3535       /* A template parameter is not modifiable.  */
3536       TREE_CONSTANT (parm) = 1;
3537       TREE_READONLY (parm) = 1;
3538       decl = build_decl (parm_loc,
3539                          CONST_DECL, DECL_NAME (parm), TREE_TYPE (parm));
3540       TREE_CONSTANT (decl) = 1;
3541       TREE_READONLY (decl) = 1;
3542       DECL_INITIAL (parm) = DECL_INITIAL (decl)
3543         = build_template_parm_index (idx, processing_template_decl,
3544                                      processing_template_decl,
3545                                      num_template_parms,
3546                                      decl, TREE_TYPE (parm));
3547
3548       TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (DECL_INITIAL (parm)) 
3549         = is_parameter_pack;
3550     }
3551   else
3552     {
3553       tree t;
3554       parm = TREE_VALUE (TREE_VALUE (parm));
3555
3556       if (parm && TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL)
3557         {
3558           t = cxx_make_type (TEMPLATE_TEMPLATE_PARM);
3559           /* This is for distinguishing between real templates and template
3560              template parameters */
3561           TREE_TYPE (parm) = t;
3562           TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_RESULT (parm)) = t;
3563           decl = parm;
3564         }
3565       else
3566         {
3567           t = cxx_make_type (TEMPLATE_TYPE_PARM);
3568           /* parm is either IDENTIFIER_NODE or NULL_TREE.  */
3569           decl = build_decl (parm_loc,
3570                              TYPE_DECL, parm, t);
3571         }
3572
3573       TYPE_NAME (t) = decl;
3574       TYPE_STUB_DECL (t) = decl;
3575       parm = decl;
3576       TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (t)
3577         = build_template_parm_index (idx, processing_template_decl,
3578                                      processing_template_decl,
3579                                      num_template_parms,
3580                                      decl, TREE_TYPE (parm));
3581       TEMPLATE_TYPE_PARAMETER_PACK (t) = is_parameter_pack;
3582       TYPE_CANONICAL (t) = canonical_type_parameter (t);
3583     }
3584   DECL_ARTIFICIAL (decl) = 1;
3585   SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (decl);
3586   pushdecl (decl);
3587   parm = build_tree_list (defval, parm);
3588   return chainon (list, parm);
3589 }
3590
3591 /* The end of a template parameter list has been reached.  Process the
3592    tree list into a parameter vector, converting each parameter into a more
3593    useful form.  Type parameters are saved as IDENTIFIER_NODEs, and others
3594    as PARM_DECLs.  */
3595
3596 tree
3597 end_template_parm_list (tree parms)
3598 {
3599   int nparms;
3600   tree parm, next;
3601   tree saved_parmlist = make_tree_vec (list_length (parms));
3602
3603   current_template_parms
3604     = tree_cons (size_int (processing_template_decl),
3605                  saved_parmlist, current_template_parms);
3606
3607   for (parm = parms, nparms = 0; parm; parm = next, nparms++)
3608     {
3609       next = TREE_CHAIN (parm);
3610       TREE_VEC_ELT (saved_parmlist, nparms) = parm;
3611       TREE_CHAIN (parm) = NULL_TREE;
3612     }
3613
3614   --processing_template_parmlist;
3615
3616   return saved_parmlist;
3617 }
3618
3619 /* Create a new type almost identical to TYPE but which has the
3620    following differences:
3621
3622      1/ T has a new TEMPLATE_PARM_INDEX that carries the new number of
3623      template sibling parameters of T.
3624
3625      2/ T has a new canonical type that matches the new number
3626      of sibling parms.
3627
3628      3/ From now on, T is going to be what lookups referring to the
3629      name of TYPE will return. No lookup should return TYPE anymore.
3630
3631    NUM_PARMS is the new number of sibling parms TYPE belongs to.
3632
3633    This is a subroutine of fixup_template_parms.  */
3634
3635 static tree
3636 fixup_template_type_parm_type (tree type, int num_parms)
3637 {
3638   tree orig_idx = TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (type), idx;
3639   tree t;
3640   /* This is the decl which name is inserted into the symbol table for
3641      the template parm type. So whenever we lookup the type name, this
3642      is the DECL we get.  */
3643   tree decl;
3644
3645   /* Do not fix up the type twice.  */
3646   if (orig_idx && TEMPLATE_PARM_NUM_SIBLINGS (orig_idx) != 0)
3647     return type;
3648
3649   t = copy_type (type);
3650   decl = TYPE_NAME (t);
3651
3652   TYPE_MAIN_VARIANT (t) = t;
3653   TYPE_NEXT_VARIANT (t)= NULL_TREE;
3654   TYPE_POINTER_TO (t) = 0;
3655   TYPE_REFERENCE_TO (t) = 0;
3656
3657   idx = build_template_parm_index (TEMPLATE_PARM_IDX (orig_idx),
3658                                    TEMPLATE_PARM_LEVEL (orig_idx),
3659                                    TEMPLATE_PARM_ORIG_LEVEL (orig_idx),
3660                                    num_parms,
3661                                    decl, t);
3662   TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (idx) = TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (orig_idx);
3663   TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (idx) = TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (orig_idx);
3664   TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (t) = idx;
3665
3666   TYPE_STUB_DECL (t) = decl;
3667   TEMPLATE_TYPE_DECL (t) = decl;
3668   if (TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
3669     TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_RESULT  (decl)) = t;
3670
3671   /* Update the type associated to the type name stored in the symbol
3672      table. Now, whenever the type name is looked up, the resulting
3673      type is properly fixed up.  */
3674   TREE_TYPE (decl) = t;
3675
3676   TYPE_CANONICAL (t) = canonical_type_parameter (t);
3677
3678   return t;
3679 }
3680
3681 /* Create and return a new TEMPLATE_PARM_INDEX that is almost
3682    identical to I, but that is fixed up as to:
3683
3684    1/ carry the number of sibling parms (NUM_PARMS) of the template
3685    parm represented by I.
3686
3687    2/ replace all references to template parm types declared before I
3688    (in the same template parm list as I) by references to template
3689    parm types contained in ARGS. ARGS should contain the list of
3690    template parms that have been fixed up so far, in a form suitable
3691    to be passed to tsubst.
3692
3693    This is a subroutine of fixup_template_parms.  */
3694
3695 static tree
3696 fixup_template_parm_index (tree i, tree args, int num_parms)
3697 {
3698   tree index, decl, type;
3699
3700   if (i == NULL_TREE
3701       || TREE_CODE (i) != TEMPLATE_PARM_INDEX
3702       /* Do not fix up the index twice.  */
3703       || (TEMPLATE_PARM_NUM_SIBLINGS (i) != 0))
3704     return i;
3705
3706   decl = TEMPLATE_PARM_DECL (i);
3707   type = TREE_TYPE (decl);
3708
3709   index = build_template_parm_index (TEMPLATE_PARM_IDX (i),
3710                                      TEMPLATE_PARM_LEVEL (i),
3711                                      TEMPLATE_PARM_ORIG_LEVEL (i),
3712                                      num_parms,
3713                                      decl, type);
3714
3715   TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index) = TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (i);
3716   TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (index) = TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (i);
3717
3718   type = tsubst (type, args, tf_none, NULL_TREE);
3719   
3720   TREE_TYPE (decl) = type;
3721   TREE_TYPE (index) = type;
3722
3723   return index;
3724 }
3725
3726 /* 
3727    This is a subroutine of fixup_template_parms.
3728
3729    It computes the canonical type of the type of the template
3730    parameter PARM_DESC and update all references to that type so that
3731    they use the newly computed canonical type. No access check is
3732    performed during the fixup. PARM_DESC is a TREE_LIST which
3733    TREE_VALUE is the template parameter and its TREE_PURPOSE is the
3734    default argument of the template parm if any. IDX is the index of
3735    the template parameter, starting at 0. NUM_PARMS is the number of
3736    template parameters in the set PARM_DESC belongs to. ARGLIST is a
3737    TREE_VEC containing the full set of template parameters in a form
3738    suitable to be passed to substs functions as their ARGS
3739    argument. This is what current_template_args returns for a given
3740    template. The innermost vector of args in ARGLIST is the set of
3741    template parms that have been fixed up so far. This function adds
3742    the fixed up parameter into that vector.  */
3743
3744 static void
3745 fixup_template_parm (tree parm_desc,
3746                      int idx,
3747                      int num_parms,
3748                      tree arglist)
3749 {
3750   tree parm = TREE_VALUE (parm_desc);
3751   tree fixedup_args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist);
3752
3753   push_deferring_access_checks (dk_no_check);
3754
3755   if (TREE_CODE (parm) == TYPE_DECL)
3756     {
3757       /* PARM is a template type parameter. Fix up its type, add
3758          the fixed-up template parm to the vector of fixed-up
3759          template parms so far, and substitute the fixed-up
3760          template parms into the default argument of this
3761          parameter.  */
3762       tree t =
3763         fixup_template_type_parm_type (TREE_TYPE (parm), num_parms);
3764       TREE_TYPE (parm) = t;
3765
3766       TREE_VEC_ELT (fixedup_args, idx) = template_parm_to_arg (parm_desc);
3767     }
3768   else if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL)
3769     {
3770       /* PARM is a template template parameter. This is going to
3771          be interesting.  */
3772       tree tparms, targs, innermost_args, t;
3773       int j;
3774
3775       /* First, fix up the parms of the template template parm
3776          because the parms are involved in defining the new canonical
3777          type of the template template parm.  */
3778
3779       /* So we need to substitute the template parm types that have
3780          been fixed up so far into the template parms of this template
3781          template parm. E.g, consider this:
3782
3783          template<class T, template<T u> class TT> class S;
3784
3785          In this case we want to substitute T into the
3786          template parameters of TT.
3787
3788          So let's walk the template parms of PARM here, and
3789          tsubst ARGLIST into into each of the template
3790          parms.   */
3791
3792       /* For this substitution we need to build the full set of
3793          template parameters and use that as arguments for the
3794          tsubsting function.  */
3795       tparms = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (DECL_TEMPLATE_PARMS (parm));
3796
3797       /* This will contain the innermost parms of PARM into which
3798          we have substituted so far.  */
3799       innermost_args = make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (tparms));
3800       targs = add_to_template_args (arglist, innermost_args);
3801       for (j = 0; j < TREE_VEC_LENGTH (tparms); ++j)
3802         {
3803           tree parameter;
3804
3805           parameter = TREE_VEC_ELT (tparms, j);
3806
3807           /* INNERMOST_ARGS needs to have at least the same number
3808              of elements as the index PARAMETER, ortherwise
3809              tsubsting into PARAMETER will result in partially
3810              instantiating it, reducing its tempate parm
3811              level. Let's tactically fill INNERMOST_ARGS for that
3812              purpose.  */
3813           TREE_VEC_ELT (innermost_args, j) =
3814             template_parm_to_arg (parameter);
3815
3816           fixup_template_parm (parameter, j,
3817                                TREE_VEC_LENGTH (tparms),
3818                                targs);
3819         }
3820
3821       /* Now fix up the type of the template template parm.  */
3822
3823       t = fixup_template_type_parm_type (TREE_TYPE (parm), num_parms);
3824       TREE_TYPE (parm) = t;
3825
3826       TREE_VEC_ELT (fixedup_args, idx) =
3827         template_parm_to_arg (parm_desc);
3828     }
3829   else if (TREE_CODE (parm) == PARM_DECL)
3830     {
3831       /* PARM is a non-type template parameter. We need to:
3832
3833        * Fix up its TEMPLATE_PARM_INDEX to make it carry the
3834        proper number of sibling parameters.
3835
3836        * Make lookups of the template parameter return a reference
3837        to the fixed-up index. No lookup should return references
3838        to the former index anymore.
3839
3840        * Substitute the template parms that got fixed up so far
3841
3842        * into the type of PARM.  */
3843
3844       tree index = DECL_INITIAL (parm);
3845
3846       /* PUSHED_DECL is the decl added to the symbol table with
3847          the name of the parameter. E,g:
3848              
3849          template<class T, T u> //#0
3850          auto my_function(T t) -> decltype(u); //#1
3851
3852          Here, when looking up u at //#1, we get the decl of u
3853          resulting from the declaration in #0. This is what
3854          PUSHED_DECL is. We need to replace the reference to the
3855          old TEMPLATE_PARM_INDEX carried by PUSHED_DECL by the
3856          fixed-up TEMPLATE_PARM_INDEX.  */
3857       tree pushed_decl = TEMPLATE_PARM_DECL (index);
3858
3859       /* Let's fix up the TEMPLATE_PARM_INDEX then. Note that we must
3860          fixup the type of PUSHED_DECL as well and luckily
3861          fixup_template_parm_index does it for us too.  */
3862       tree fixed_up_index =
3863         fixup_template_parm_index (index, arglist, num_parms);
3864
3865       DECL_INITIAL (pushed_decl) = DECL_INITIAL (parm) = fixed_up_index;
3866
3867       /* Add this fixed up PARM to the template parms we've fixed
3868          up so far and use that to substitute the fixed-up
3869          template parms into the type of PARM.  */
3870       TREE_VEC_ELT (fixedup_args, idx) =
3871         template_parm_to_arg (parm_desc);
3872       TREE_TYPE (parm) = tsubst (TREE_TYPE (parm), arglist,
3873                                  tf_none, NULL_TREE);
3874     }
3875
3876   TREE_PURPOSE (parm_desc) =
3877     tsubst_template_arg (TREE_PURPOSE (parm_desc),
3878                          arglist, tf_none, parm);
3879
3880   pop_deferring_access_checks ();
3881 }
3882
3883 /* Walk the current template parms and properly compute the canonical
3884    types of the dependent types created during
3885    cp_parser_template_parameter_list.  */
3886
3887 void
3888 fixup_template_parms (void)
3889 {
3890   tree arglist;
3891   tree parameter_vec;
3892   tree fixedup_args;
3893   int i, num_parms;
3894
3895   parameter_vec = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (current_template_parms);
3896   if (parameter_vec == NULL_TREE)
3897     return;
3898
3899   num_parms = TREE_VEC_LENGTH (parameter_vec);
3900
3901   /* This vector contains the current innermost template parms that
3902      have been fixed up so far.  The form of FIXEDUP_ARGS is suitable
3903      to be passed to tsubst* functions as their ARGS argument.  */
3904   fixedup_args = make_tree_vec (num_parms);
3905
3906   /* This vector contains the full set of template parms in a form
3907      suitable to be passed to substs functions as their ARGS
3908      argument.  */
3909   arglist = current_template_args ();
3910   arglist = add_outermost_template_args (arglist, fixedup_args);
3911
3912   /* Let's do the proper fixup now.  */
3913   for (i = 0; i < num_parms; ++i)
3914     fixup_template_parm (TREE_VEC_ELT (parameter_vec, i),
3915                          i, num_parms, arglist);
3916 }
3917
3918 /* end_template_decl is called after a template declaration is seen.  */
3919
3920 void
3921 end_template_decl (void)
3922 {
3923   reset_specialization ();
3924
3925   if (! processing_template_decl)
3926     return;
3927
3928   /* This matches the pushlevel in begin_template_parm_list.  */
3929   finish_scope ();
3930
3931   --processing_template_decl;
3932   current_template_parms = TREE_CHAIN (current_template_parms);
3933 }
3934
3935 /* Takes a TREE_LIST representing a template parameter and convert it
3936    into an argument suitable to be passed to the type substitution
3937    functions.  Note that If the TREE_LIST contains an error_mark
3938    node, the returned argument is error_mark_node.  */
3939
3940 static tree
3941 template_parm_to_arg (tree t)
3942 {
3943
3944   if (t == NULL_TREE
3945       || TREE_CODE (t) != TREE_LIST)
3946     return t;
3947
3948   if (error_operand_p (TREE_VALUE (t)))
3949     return error_mark_node;
3950
3951   t = TREE_VALUE (t);
3952
3953   if (TREE_CODE (t) == TYPE_DECL
3954       || TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
3955     {
3956       t = TREE_TYPE (t);
3957
3958       if (TEMPLATE_TYPE_PARAMETER_PACK (t))
3959         {
3960           /* Turn this argument into a TYPE_ARGUMENT_PACK
3961              with a single element, which expands T.  */
3962           tree vec = make_tree_vec (1);
3963 #ifdef ENABLE_CHECKING
3964           SET_NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT
3965             (vec, TREE_VEC_LENGTH (vec));
3966 #endif
3967           TREE_VEC_ELT (vec, 0) = make_pack_expansion (t);
3968
3969           t = cxx_make_type (TYPE_ARGUMENT_PACK);
3970           SET_ARGUMENT_PACK_ARGS (t, vec);
3971         }
3972     }
3973   else
3974     {
3975       t = DECL_INITIAL (t);
3976
3977       if (TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (t))
3978         {
3979           /* Turn this argument into a NONTYPE_ARGUMENT_PACK
3980              with a single element, which expands T.  */
3981           tree vec = make_tree_vec (1);
3982           tree type = TREE_TYPE (TEMPLATE_PARM_DECL (t));
3983 #ifdef ENABLE_CHECKING
3984           SET_NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT
3985             (vec, TREE_VEC_LENGTH (vec));
3986 #endif
3987           TREE_VEC_ELT (vec, 0) = make_pack_expansion (t);
3988
3989           t  = make_node (NONTYPE_ARGUMENT_PACK);
3990           SET_ARGUMENT_PACK_ARGS (t, vec);
3991           TREE_TYPE (t) = type;
3992         }
3993     }
3994   return t;
3995 }
3996
3997 /* Within the declaration of a template, return all levels of template
3998    parameters that apply.  The template parameters are represented as
3999    a TREE_VEC, in the form documented in cp-tree.h for template
4000    arguments.  */
4001
4002 static tree
4003 current_template_args (void)
4004 {
4005   tree header;
4006   tree args = NULL_TREE;
4007   int length = TMPL_PARMS_DEPTH (current_template_parms);
4008   int l = length;
4009
4010   /* If there is only one level of template parameters, we do not
4011      create a TREE_VEC of TREE_VECs.  Instead, we return a single
4012      TREE_VEC containing the arguments.  */
4013   if (length > 1)
4014     args = make_tree_vec (length);
4015
4016   for (header = current_template_parms; header; header = TREE_CHAIN (header))
4017     {
4018       tree a = copy_node (TREE_VALUE (header));
4019       int i;
4020
4021       TREE_TYPE (a) = NULL_TREE;
4022       for (i = TREE_VEC_LENGTH (a) - 1; i >= 0; --i)
4023         TREE_VEC_ELT (a, i) = template_parm_to_arg (TREE_VEC_ELT (a, i));
4024
4025 #ifdef ENABLE_CHECKING
4026       SET_NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (a, TREE_VEC_LENGTH (a));
4027 #endif
4028
4029       if (length > 1)
4030         TREE_VEC_ELT (args, --l) = a;
4031       else
4032         args = a;
4033     }
4034
4035     if (length > 1 && TREE_VEC_ELT (args, 0) == NULL_TREE)
4036       /* This can happen for template parms of a template template
4037          parameter, e.g:
4038
4039          template<template<class T, class U> class TT> struct S;
4040
4041          Consider the level of the parms of TT; T and U both have
4042          level 2; TT has no template parm of level 1. So in this case
4043          the first element of full_template_args is NULL_TREE. If we
4044          leave it like this TMPL_ARG_DEPTH on args returns 1 instead
4045          of 2. This will make tsubst wrongly consider that T and U
4046          have level 1. Instead, let's create a dummy vector as the
4047          first element of full_template_args so that TMPL_ARG_DEPTH
4048          returns the correct depth for args.  */
4049       TREE_VEC_ELT (args, 0) = make_tree_vec (1);
4050   return args;
4051 }
4052
4053 /* Update the declared TYPE by doing any lookups which were thought to be
4054    dependent, but are not now that we know the SCOPE of the declarator.  */
4055
4056 tree
4057 maybe_update_decl_type (tree orig_type, tree scope)
4058 {
4059   tree type = orig_type;
4060
4061   if (type == NULL_TREE)
4062     return type;
4063
4064   if (TREE_CODE (orig_type) == TYPE_DECL)
4065     type = TREE_TYPE (type);
4066
4067   if (scope && TYPE_P (scope) && dependent_type_p (scope)
4068       && dependent_type_p (type)
4069       /* Don't bother building up the args in this case.  */
4070       && TREE_CODE (type) != TEMPLATE_TYPE_PARM)
4071     {
4072       /* tsubst in the args corresponding to the template parameters,
4073          including auto if present.  Most things will be unchanged, but
4074          make_typename_type and tsubst_qualified_id will resolve
4075          TYPENAME_TYPEs and SCOPE_REFs that were previously dependent.  */
4076       tree args = current_template_args ();
4077       tree auto_node = type_uses_auto (type);
4078       tree pushed;
4079       if (auto_node)
4080         {
4081           tree auto_vec = make_tree_vec (1);
4082           TREE_VEC_ELT (auto_vec, 0) = auto_node;
4083           args = add_to_template_args (args, auto_vec);
4084         }
4085       pushed = push_scope (scope);
4086       type = tsubst (type, args, tf_warning_or_error, NULL_TREE);
4087       if (pushed)
4088         pop_scope (scope);
4089     }
4090
4091   if (type == error_mark_node)
4092     return orig_type;
4093
4094   if (TREE_CODE (orig_type) == TYPE_DECL)
4095     {
4096       if (same_type_p (type, TREE_TYPE (orig_type)))
4097         type = orig_type;
4098       else
4099         type = TYPE_NAME (type);
4100     }
4101   return type;
4102 }
4103
4104 /* Return a TEMPLATE_DECL corresponding to DECL, using the indicated
4105    template PARMS.  If MEMBER_TEMPLATE_P is true, the new template is
4106    a member template.  Used by push_template_decl below.  */
4107
4108 static tree
4109 build_template_decl (tree decl, tree parms, bool member_template_p)
4110 {
4111   tree tmpl = build_lang_decl (TEMPLATE_DECL, DECL_NAME (decl), NULL_TREE);
4112   DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl) = parms;
4113   DECL_CONTEXT (tmpl) = DECL_CONTEXT (decl);
4114   DECL_MEMBER_TEMPLATE_P (tmpl) = member_template_p;
4115
4116   return tmpl;
4117 }
4118
4119 struct template_parm_data
4120 {
4121   /* The level of the template parameters we are currently
4122      processing.  */
4123   int level;
4124
4125   /* The index of the specialization argument we are currently
4126      processing.  */
4127   int current_arg;
4128
4129   /* An array whose size is the number of template parameters.  The
4130      elements are nonzero if the parameter has been used in any one
4131      of the arguments processed so far.  */
4132   int* parms;
4133
4134   /* An array whose size is the number of template arguments.  The
4135      elements are nonzero if the argument makes use of template
4136      parameters of this level.  */
4137   int* arg_uses_template_parms;
4138 };
4139
4140 /* Subroutine of push_template_decl used to see if each template
4141    parameter in a partial specialization is used in the explicit
4142    argument list.  If T is of the LEVEL given in DATA (which is
4143    treated as a template_parm_data*), then DATA->PARMS is marked
4144    appropriately.  */
4145
4146 static int
4147 mark_template_parm (tree t, void* data)
4148 {
4149   int level;
4150   int idx;
4151   struct template_parm_data* tpd = (struct template_parm_data*) data;
4152
4153   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_PARM_INDEX)
4154     {
4155       level = TEMPLATE_PARM_LEVEL (t);
4156       idx = TEMPLATE_PARM_IDX (t);
4157     }
4158   else
4159     {
4160       level = TEMPLATE_TYPE_LEVEL (t);
4161       idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (t);
4162     }
4163
4164   if (level == tpd->level)
4165     {
4166       tpd->parms[idx] = 1;
4167       tpd->arg_uses_template_parms[tpd->current_arg] = 1;
4168     }
4169
4170   /* Return zero so that for_each_template_parm will continue the
4171      traversal of the tree; we want to mark *every* template parm.  */
4172   return 0;
4173 }
4174
4175 /* Process the partial specialization DECL.  */
4176
4177 static tree
4178 process_partial_specialization (tree decl)
4179 {
4180   tree type = TREE_TYPE (decl);
4181   tree maintmpl = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type);
4182   tree specargs = CLASSTYPE_TI_ARGS (type);
4183   tree inner_args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (specargs);
4184   tree main_inner_parms = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (maintmpl);
4185   tree inner_parms;
4186   tree inst;
4187   int nargs = TREE_VEC_LENGTH (inner_args);
4188   int ntparms;
4189   int  i;
4190   bool did_error_intro = false;
4191   struct template_parm_data tpd;
4192   struct template_parm_data tpd2;
4193
4194   gcc_assert (current_template_parms);
4195
4196   inner_parms = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (current_template_parms);
4197   ntparms = TREE_VEC_LENGTH (inner_parms);
4198
4199   /* We check that each of the template parameters given in the
4200      partial specialization is used in the argument list to the
4201      specialization.  For example:
4202
4203        template <class T> struct S;
4204        template <class T> struct S<T*>;
4205
4206      The second declaration is OK because `T*' uses the template
4207      parameter T, whereas
4208
4209        template <class T> struct S<int>;
4210
4211      is no good.  Even trickier is:
4212
4213        template <class T>
4214        struct S1
4215        {
4216           template <class U>
4217           struct S2;
4218           template <class U>
4219           struct S2<T>;
4220        };
4221
4222      The S2<T> declaration is actually invalid; it is a
4223      full-specialization.  Of course,
4224
4225           template <class U>
4226           struct S2<T (*)(U)>;
4227
4228      or some such would have been OK.  */
4229   tpd.level = TMPL_PARMS_DEPTH (current_template_parms);
4230   tpd.parms = XALLOCAVEC (int, ntparms);
4231   memset (tpd.parms, 0, sizeof (int) * ntparms);
4232
4233   tpd.arg_uses_template_parms = XALLOCAVEC (int, nargs);
4234   memset (tpd.arg_uses_template_parms, 0, sizeof (int) * nargs);
4235   for (i = 0; i < nargs; ++i)
4236     {
4237       tpd.current_arg = i;
4238       for_each_template_parm (TREE_VEC_ELT (inner_args, i),
4239                               &mark_template_parm,
4240                               &tpd,
4241                               NULL,
4242                               /*include_nondeduced_p=*/false);
4243     }
4244   for (i = 0; i < ntparms; ++i)
4245     if (tpd.parms[i] == 0)
4246       {
4247         /* One of the template parms was not used in the
4248            specialization.  */
4249         if (!did_error_intro)
4250           {
4251             error ("template parameters not used in partial specialization:");
4252             did_error_intro = true;
4253           }
4254
4255         error ("        %qD", TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i)));
4256       }
4257
4258   if (did_error_intro)
4259     return error_mark_node;
4260
4261   /* [temp.class.spec]
4262
4263      The argument list of the specialization shall not be identical to
4264      the implicit argument list of the primary template.  */
4265   if (comp_template_args
4266       (inner_args,
4267        INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE
4268                                                    (maintmpl)))))
4269     error ("partial specialization %qT does not specialize any template arguments", type);
4270
4271   /* [temp.class.spec]
4272
4273      A partially specialized non-type argument expression shall not
4274      involve template parameters of the partial specialization except
4275      when the argument expression is a simple identifier.
4276
4277      The type of a template parameter corresponding to a specialized
4278      non-type argument shall not be dependent on a parameter of the
4279      specialization. 
4280
4281      Also, we verify that pack expansions only occur at the
4282      end of the argument list.  */
4283   gcc_assert (nargs == DECL_NTPARMS (maintmpl));
4284   tpd2.parms = 0;
4285   for (i = 0; i < nargs; ++i)
4286     {
4287       tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (main_inner_parms, i));
4288       tree arg = TREE_VEC_ELT (inner_args, i);
4289       tree packed_args = NULL_TREE;
4290       int j, len = 1;
4291
4292       if (ARGUMENT_PACK_P (arg))
4293         {
4294           /* Extract the arguments from the argument pack. We'll be
4295              iterating over these in the following loop.  */
4296           packed_args = ARGUMENT_PACK_ARGS (arg);
4297           len = TREE_VEC_LENGTH (packed_args);
4298         }
4299
4300       for (j = 0; j < len; j++)
4301         {
4302           if (packed_args)
4303             /* Get the Jth argument in the parameter pack.  */
4304             arg = TREE_VEC_ELT (packed_args, j);
4305
4306           if (PACK_EXPANSION_P (arg))
4307             {
4308               /* Pack expansions must come at the end of the
4309                  argument list.  */
4310               if ((packed_args && j < len - 1)
4311                   || (!packed_args && i < nargs - 1))
4312                 {
4313                   if (TREE_CODE (arg) == EXPR_PACK_EXPANSION)
4314                     error ("parameter pack argument %qE must be at the "
4315                            "end of the template argument list", arg);
4316                   else
4317                     error ("parameter pack argument %qT must be at the "
4318                            "end of the template argument list", arg);
4319                 }
4320             }
4321
4322           if (TREE_CODE (arg) == EXPR_PACK_EXPANSION)
4323             /* We only care about the pattern.  */
4324             arg = PACK_EXPANSION_PATTERN (arg);
4325
4326           if (/* These first two lines are the `non-type' bit.  */
4327               !TYPE_P (arg)
4328               && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_DECL
4329               /* This next line is the `argument expression is not just a
4330                  simple identifier' condition and also the `specialized
4331                  non-type argument' bit.  */
4332               && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_PARM_INDEX)
4333             {
4334               if ((!packed_args && tpd.arg_uses_template_parms[i])
4335                   || (packed_args && uses_template_parms (arg)))
4336                 error ("template argument %qE involves template parameter(s)",
4337                        arg);
4338               else 
4339                 {
4340                   /* Look at the corresponding template parameter,
4341                      marking which template parameters its type depends
4342                      upon.  */
4343                   tree type = TREE_TYPE (parm);
4344
4345                   if (!tpd2.parms)
4346                     {
4347                       /* We haven't yet initialized TPD2.  Do so now.  */
4348                       tpd2.arg_uses_template_parms = XALLOCAVEC (int, nargs);
4349                       /* The number of parameters here is the number in the
4350                          main template, which, as checked in the assertion
4351                          above, is NARGS.  */
4352                       tpd2.parms = XALLOCAVEC (int, nargs);
4353                       tpd2.level = 
4354                         TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (maintmpl));
4355                     }
4356
4357                   /* Mark the template parameters.  But this time, we're
4358                      looking for the template parameters of the main
4359                      template, not in the specialization.  */
4360                   tpd2.current_arg = i;
4361                   tpd2.arg_uses_template_parms[i] = 0;
4362                   memset (tpd2.parms, 0, sizeof (int) * nargs);
4363                   for_each_template_parm (type,
4364                                           &mark_template_parm,
4365                                           &tpd2,
4366                                           NULL,
4367                                           /*include_nondeduced_p=*/false);
4368
4369                   if (tpd2.arg_uses_template_parms [i])
4370                     {
4371                       /* The type depended on some template parameters.
4372                          If they are fully specialized in the
4373                          specialization, that's OK.  */
4374                       int j;
4375                       int count = 0;
4376                       for (j = 0; j < nargs; ++j)
4377                         if (tpd2.parms[j] != 0
4378                             && tpd.arg_uses_template_parms [j])
4379                           ++count;
4380                       if (count != 0)
4381                         error_n (input_location, count,
4382                                  "type %qT of template argument %qE depends "
4383                                  "on a template parameter",
4384                                  "type %qT of template argument %qE depends "
4385                                  "on template parameters",
4386                                  type,
4387                                  arg);
4388                     }
4389                 }
4390             }
4391         }
4392     }
4393
4394   /* We should only get here once.  */
4395   gcc_assert (!COMPLETE_TYPE_P (type));
4396
4397   DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (maintmpl)
4398     = tree_cons (specargs, inner_parms,
4399                  DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (maintmpl));
4400   TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (maintmpl)) = type;
4401
4402   for (inst = DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (maintmpl); inst;
4403        inst = TREE_CHAIN (inst))
4404     {
4405       tree inst_type = TREE_VALUE (inst);
4406       if (COMPLETE_TYPE_P (inst_type)
4407           && CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION (inst_type))
4408         {
4409           tree spec = most_specialized_class (inst_type, maintmpl, tf_none);
4410           if (spec && TREE_TYPE (spec) == type)
4411             permerror (input_location,
4412                        "partial specialization of %qT after instantiation "
4413                        "of %qT", type, inst_type);
4414         }
4415     }
4416
4417   return decl;
4418 }
4419
4420 /* Check that a template declaration's use of default arguments and
4421    parameter packs is not invalid.  Here, PARMS are the template
4422    parameters.  IS_PRIMARY is nonzero if DECL is the thing declared by
4423    a primary template.  IS_PARTIAL is nonzero if DECL is a partial
4424    specialization.
4425    
4426
4427    IS_FRIEND_DECL is nonzero if DECL is a friend function template
4428    declaration (but not a definition); 1 indicates a declaration, 2
4429    indicates a redeclaration. When IS_FRIEND_DECL=2, no errors are
4430    emitted for extraneous default arguments.
4431
4432    Returns TRUE if there were no errors found, FALSE otherwise. */
4433
4434 bool
4435 check_default_tmpl_args (tree decl, tree parms, int is_primary, 
4436                          int is_partial, int is_friend_decl)
4437 {
4438   const char *msg;
4439   int last_level_to_check;
4440   tree parm_level;
4441   bool no_errors = true;
4442
4443   /* [temp.param]
4444
4445      A default template-argument shall not be specified in a
4446      function template declaration or a function template definition, nor
4447      in the template-parameter-list of the definition of a member of a
4448      class template.  */
4449
4450   if (TREE_CODE (CP_DECL_CONTEXT (decl)) == FUNCTION_DECL)
4451     /* You can't have a function template declaration in a local
4452        scope, nor you can you define a member of a class template in a
4453        local scope.  */
4454     return true;
4455
4456   if (current_class_type
4457       && !TYPE_BEING_DEFINED (current_class_type)
4458       && DECL_LANG_SPECIFIC (decl)
4459       && DECL_DECLARES_FUNCTION_P (decl)
4460       /* If this is either a friend defined in the scope of the class
4461          or a member function.  */
4462       && (DECL_FUNCTION_MEMBER_P (decl)
4463           ? same_type_p (DECL_CONTEXT (decl), current_class_type)
4464           : DECL_FRIEND_CONTEXT (decl)
4465           ? same_type_p (DECL_FRIEND_CONTEXT (decl), current_class_type)
4466           : false)
4467       /* And, if it was a member function, it really was defined in
4468          the scope of the class.  */
4469       && (!DECL_FUNCTION_MEMBER_P (decl)
4470           || DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (decl)))
4471     /* We already checked these parameters when the template was
4472        declared, so there's no need to do it again now.  This function
4473        was defined in class scope, but we're processing it's body now
4474        that the class is complete.  */
4475     return true;
4476
4477   /* Core issue 226 (C++0x only): the following only applies to class
4478      templates.  */
4479   if ((cxx_dialect == cxx98) || TREE_CODE (decl) != FUNCTION_DECL)
4480     {
4481       /* [temp.param]
4482
4483          If a template-parameter has a default template-argument, all
4484          subsequent template-parameters shall have a default
4485          template-argument supplied.  */
4486       for (parm_level = parms; parm_level; parm_level = TREE_CHAIN (parm_level))
4487         {
4488           tree inner_parms = TREE_VALUE (parm_level);
4489           int ntparms = TREE_VEC_LENGTH (inner_parms);
4490           int seen_def_arg_p = 0;
4491           int i;
4492
4493           for (i = 0; i < ntparms; ++i)
4494             {
4495               tree parm = TREE_VEC_ELT (inner_parms, i);
4496
4497               if (parm == error_mark_node)
4498                 continue;
4499
4500               if (TREE_PURPOSE (parm))
4501                 seen_def_arg_p = 1;
4502               else if (seen_def_arg_p
4503                        && !template_parameter_pack_p (TREE_VALUE (parm)))
4504                 {
4505                   error ("no default argument for %qD", TREE_VALUE (parm));
4506                   /* For better subsequent error-recovery, we indicate that
4507                      there should have been a default argument.  */
4508                   TREE_PURPOSE (parm) = error_mark_node;
4509                   no_errors = false;
4510                 }
4511               else if (is_primary
4512                        && !is_partial
4513                        && !is_friend_decl
4514                        /* Don't complain about an enclosing partial
4515                           specialization.  */
4516                        && parm_level == parms
4517                        && TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL
4518                        && i < ntparms - 1
4519                        && template_parameter_pack_p (TREE_VALUE (parm)))
4520                 {
4521                   /* A primary class template can only have one
4522                      parameter pack, at the end of the template
4523                      parameter list.  */
4524
4525                   if (TREE_CODE (TREE_VALUE (parm)) == PARM_DECL)
4526                     error ("parameter pack %qE must be at the end of the"
4527                            " template parameter list", TREE_VALUE (parm));
4528                   else
4529                     error ("parameter pack %qT must be at the end of the"
4530                            " template parameter list", 
4531                            TREE_TYPE (TREE_VALUE (parm)));
4532
4533                   TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i)) 
4534                     = error_mark_node;
4535                   no_errors = false;
4536                 }
4537             }
4538         }
4539     }
4540
4541   if (((cxx_dialect == cxx98) && TREE_CODE (decl) != TYPE_DECL)
4542       || is_partial 
4543       || !is_primary
4544       || is_friend_decl)
4545     /* For an ordinary class template, default template arguments are
4546        allowed at the innermost level, e.g.:
4547          template <class T = int>
4548          struct S {};
4549        but, in a partial specialization, they're not allowed even
4550        there, as we have in [temp.class.spec]:
4551
4552          The template parameter list of a specialization shall not
4553          contain default template argument values.
4554
4555        So, for a partial specialization, or for a function template
4556        (in C++98/C++03), we look at all of them.  */
4557     ;
4558   else
4559     /* But, for a primary class template that is not a partial
4560        specialization we look at all template parameters except the
4561        innermost ones.  */
4562     parms = TREE_CHAIN (parms);
4563
4564   /* Figure out what error message to issue.  */
4565   if (is_friend_decl == 2)
4566     msg = G_("default template arguments may not be used in function template "
4567              "friend re-declaration");
4568   else if (is_friend_decl)
4569     msg = G_("default template arguments may not be used in function template "
4570              "friend declarations");
4571   else if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL && (cxx_dialect == cxx98))
4572     msg = G_("default template arguments may not be used in function templates "
4573              "without -std=c++0x or -std=gnu++0x");
4574   else if (is_partial)
4575     msg = G_("default template arguments may not be used in "
4576              "partial specializations");
4577   else
4578     msg = G_("default argument for template parameter for class enclosing %qD");
4579
4580   if (current_class_type && TYPE_BEING_DEFINED (current_class_type))
4581     /* If we're inside a class definition, there's no need to
4582        examine the parameters to the class itself.  On the one
4583        hand, they will be checked when the class is defined, and,
4584        on the other, default arguments are valid in things like:
4585          template <class T = double>
4586          struct S { template <class U> void f(U); };
4587        Here the default argument for `S' has no bearing on the
4588        declaration of `f'.  */
4589     last_level_to_check = template_class_depth (current_class_type) + 1;
4590   else
4591     /* Check everything.  */
4592     last_level_to_check = 0;
4593
4594   for (parm_level = parms;
4595        parm_level && TMPL_PARMS_DEPTH (parm_level) >= last_level_to_check;
4596        parm_level = TREE_CHAIN (parm_level))
4597     {
4598       tree inner_parms = TREE_VALUE (parm_level);
4599       int i;
4600       int ntparms;
4601
4602       ntparms = TREE_VEC_LENGTH (inner_parms);
4603       for (i = 0; i < ntparms; ++i)
4604         {
4605           if (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i) == error_mark_node)
4606             continue;
4607
4608           if (TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i)))
4609             {
4610               if (msg)
4611                 {
4612                   no_errors = false;
4613                   if (is_friend_decl == 2)
4614                     return no_errors;
4615
4616                   error (msg, decl);
4617                   msg = 0;
4618                 }
4619
4620               /* Clear out the default argument so that we are not
4621                  confused later.  */
4622               TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i)) = NULL_TREE;
4623             }
4624         }
4625
4626       /* At this point, if we're still interested in issuing messages,
4627          they must apply to classes surrounding the object declared.  */
4628       if (msg)
4629         msg = G_("default argument for template parameter for class "
4630                  "enclosing %qD");
4631     }
4632
4633   return no_errors;
4634 }
4635
4636 /* Worker for push_template_decl_real, called via
4637    for_each_template_parm.  DATA is really an int, indicating the
4638    level of the parameters we are interested in.  If T is a template
4639    parameter of that level, return nonzero.  */
4640
4641 static int
4642 template_parm_this_level_p (tree t, void* data)
4643 {
4644   int this_level = *(int *)data;
4645   int level;
4646
4647   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_PARM_INDEX)
4648     level = TEMPLATE_PARM_LEVEL (t);
4649   else
4650     level = TEMPLATE_TYPE_LEVEL (t);
4651   return level == this_level;
4652 }
4653
4654 /* Creates a TEMPLATE_DECL for the indicated DECL using the template
4655    parameters given by current_template_args, or reuses a
4656    previously existing one, if appropriate.  Returns the DECL, or an
4657    equivalent one, if it is replaced via a call to duplicate_decls.
4658
4659    If IS_FRIEND is true, DECL is a friend declaration.  */
4660
4661 tree
4662 push_template_decl_real (tree decl, bool is_friend)
4663 {
4664   tree tmpl;
4665   tree args;
4666   tree info;
4667   tree ctx;
4668   int primary;
4669   int is_partial;
4670   int new_template_p = 0;
4671   /* True if the template is a member template, in the sense of
4672      [temp.mem].  */
4673   bool member_template_p = false;
4674
4675   if (decl == error_mark_node || !current_template_parms)
4676     return error_mark_node;
4677
4678   /* See if this is a partial specialization.  */
4679   is_partial = (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl)
4680                 && TREE_CODE (TREE_TYPE (decl)) != ENUMERAL_TYPE
4681                 && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (TREE_TYPE (decl)));
4682
4683   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL && DECL_FRIEND_P (decl))
4684     is_friend = true;
4685
4686   if (is_friend)
4687     /* For a friend, we want the context of the friend function, not
4688        the type of which it is a friend.  */
4689     ctx = CP_DECL_CONTEXT (decl);
4690   else if (CP_DECL_CONTEXT (decl)
4691            && TREE_CODE (CP_DECL_CONTEXT (decl)) != NAMESPACE_DECL)
4692     /* In the case of a virtual function, we want the class in which
4693        it is defined.  */
4694     ctx = CP_DECL_CONTEXT (decl);
4695   else
4696     /* Otherwise, if we're currently defining some class, the DECL
4697        is assumed to be a member of the class.  */
4698     ctx = current_scope ();
4699
4700   if (ctx && TREE_CODE (ctx) == NAMESPACE_DECL)
4701     ctx = NULL_TREE;
4702
4703   if (!DECL_CONTEXT (decl))
4704     DECL_CONTEXT (decl) = FROB_CONTEXT (current_namespace);
4705
4706   /* See if this is a primary template.  */
4707   if (is_friend && ctx)
4708     /* A friend template that specifies a class context, i.e.
4709          template <typename T> friend void A<T>::f();
4710        is not primary.  */
4711     primary = 0;
4712   else
4713     primary = template_parm_scope_p ();
4714
4715   if (primary)
4716     {
4717       if (DECL_CLASS_SCOPE_P (decl))
4718         member_template_p = true;
4719       if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL
4720           && ANON_AGGRNAME_P (DECL_NAME (decl)))
4721         {
4722           error ("template class without a name");
4723           return error_mark_node;
4724         }
4725       else if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
4726         {
4727           if (DECL_DESTRUCTOR_P (decl))
4728             {
4729               /* [temp.mem]
4730
4731                  A destructor shall not be a member template.  */
4732               error ("destructor %qD declared as member template", decl);
4733               return error_mark_node;
4734             }
4735           if (NEW_DELETE_OPNAME_P (DECL_NAME (decl))
4736               && (!prototype_p (TREE_TYPE (decl))
4737                   || TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl)) == void_list_node
4738                   || !TREE_CHAIN (TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl)))
4739                   || (TREE_CHAIN (TYPE_ARG_TYPES ((TREE_TYPE (decl))))
4740                       == void_list_node)))
4741             {
4742               /* [basic.stc.dynamic.allocation]
4743
4744                  An allocation function can be a function
4745                  template. ... Template allocation functions shall
4746                  have two or more parameters.  */
4747               error ("invalid template declaration of %qD", decl);
4748               return error_mark_node;
4749             }
4750         }
4751       else if (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl)
4752                && CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (decl)))
4753         /* OK */;
4754       else
4755         {
4756           error ("template declaration of %q#D", decl);
4757           return error_mark_node;
4758         }
4759     }
4760
4761   /* Check to see that the rules regarding the use of default
4762      arguments are not being violated.  */
4763   check_default_tmpl_args (decl, current_template_parms,
4764                            primary, is_partial, /*is_friend_decl=*/0);
4765
4766   /* Ensure that there are no parameter packs in the type of this
4767      declaration that have not been expanded.  */
4768   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
4769     {
4770       /* Check each of the arguments individually to see if there are
4771          any bare parameter packs.  */
4772       tree type = TREE_TYPE (decl);
4773       tree arg = DECL_ARGUMENTS (decl);
4774       tree argtype = TYPE_ARG_TYPES (type);
4775
4776       while (arg && argtype)
4777         {
4778           if (!FUNCTION_PARAMETER_PACK_P (arg)
4779               && check_for_bare_parameter_packs (TREE_TYPE (arg)))
4780             {
4781             /* This is a PARM_DECL that contains unexpanded parameter
4782                packs. We have already complained about this in the
4783                check_for_bare_parameter_packs call, so just replace
4784                these types with ERROR_MARK_NODE.  */
4785               TREE_TYPE (arg) = error_mark_node;
4786               TREE_VALUE (argtype) = error_mark_node;
4787             }
4788
4789           arg = DECL_CHAIN (arg);
4790           argtype = TREE_CHAIN (argtype);
4791         }
4792
4793       /* Check for bare parameter packs in the return type and the
4794          exception specifiers.  */
4795       if (check_for_bare_parameter_packs (TREE_TYPE (type)))
4796         /* Errors were already issued, set return type to int
4797            as the frontend doesn't expect error_mark_node as
4798            the return type.  */
4799         TREE_TYPE (type) = integer_type_node;
4800       if (check_for_bare_parameter_packs (TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (type)))
4801         TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (type) = NULL_TREE;
4802     }
4803   else if (check_for_bare_parameter_packs (TREE_TYPE (decl)))
4804     {
4805       TREE_TYPE (decl) = error_mark_node;
4806       return error_mark_node;
4807     }
4808
4809   if (is_partial)
4810     return process_partial_specialization (decl);
4811
4812   args = current_template_args ();
4813
4814   if (!ctx
4815       || TREE_CODE (ctx) == FUNCTION_DECL
4816       || (CLASS_TYPE_P (ctx) && TYPE_BEING_DEFINED (ctx))
4817       || (is_friend && !DECL_TEMPLATE_INFO (decl)))
4818     {
4819       if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl)
4820           && DECL_TEMPLATE_INFO (decl)
4821           && DECL_TI_TEMPLATE (decl))
4822         tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
4823       /* If DECL is a TYPE_DECL for a class-template, then there won't
4824          be DECL_LANG_SPECIFIC.  The information equivalent to
4825          DECL_TEMPLATE_INFO is found in TYPE_TEMPLATE_INFO instead.  */
4826       else if (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl)
4827                && TYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (decl))
4828                && TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl)))
4829         {
4830           /* Since a template declaration already existed for this
4831              class-type, we must be redeclaring it here.  Make sure
4832              that the redeclaration is valid.  */
4833           redeclare_class_template (TREE_TYPE (decl),
4834                                     current_template_parms);
4835           /* We don't need to create a new TEMPLATE_DECL; just use the
4836              one we already had.  */
4837           tmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl));
4838         }
4839       else
4840         {
4841           tmpl = build_template_decl (decl, current_template_parms,
4842                                       member_template_p);
4843           new_template_p = 1;
4844
4845           if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl)
4846               && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl))
4847             {
4848               /* A specialization of a member template of a template
4849                  class.  */
4850               SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (tmpl);
4851               DECL_TEMPLATE_INFO (tmpl) = DECL_TEMPLATE_INFO (decl);
4852               DECL_TEMPLATE_INFO (decl) = NULL_TREE;
4853             }
4854         }
4855     }
4856   else
4857     {
4858       tree a, t, current, parms;
4859       int i;
4860       tree tinfo = get_template_info (decl);
4861
4862       if (!tinfo)
4863         {
4864           error ("template definition of non-template %q#D", decl);
4865           return error_mark_node;
4866         }
4867
4868       tmpl = TI_TEMPLATE (tinfo);
4869
4870       if (DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (tmpl)
4871           && DECL_TEMPLATE_INFO (decl) && DECL_TI_ARGS (decl)
4872           && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl)
4873           && DECL_MEMBER_TEMPLATE_P (tmpl))
4874         {
4875           tree new_tmpl;
4876
4877           /* The declaration is a specialization of a member
4878              template, declared outside the class.  Therefore, the
4879              innermost template arguments will be NULL, so we
4880              replace them with the arguments determined by the
4881              earlier call to check_explicit_specialization.  */
4882           args = DECL_TI_ARGS (decl);
4883
4884           new_tmpl
4885             = build_template_decl (decl, current_template_parms,
4886                                    member_template_p);
4887           DECL_TEMPLATE_RESULT (new_tmpl) = decl;
4888           TREE_TYPE (new_tmpl) = TREE_TYPE (decl);
4889           DECL_TI_TEMPLATE (decl) = new_tmpl;
4890           SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (new_tmpl);
4891           DECL_TEMPLATE_INFO (new_tmpl)
4892             = build_template_info (tmpl, args);
4893
4894           register_specialization (new_tmpl,
4895                                    most_general_template (tmpl),
4896                                    args,
4897                                    is_friend, 0);
4898           return decl;
4899         }
4900
4901       /* Make sure the template headers we got make sense.  */
4902
4903       parms = DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl);
4904       i = TMPL_PARMS_DEPTH (parms);
4905       if (TMPL_ARGS_DEPTH (args) != i)
4906         {
4907           error ("expected %d levels of template parms for %q#D, got %d",
4908                  i, decl, TMPL_ARGS_DEPTH (args));
4909         }
4910       else
4911         for (current = decl; i > 0; --i, parms = TREE_CHAIN (parms))
4912           {
4913             a = TMPL_ARGS_LEVEL (args, i);
4914             t = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parms);
4915
4916             if (TREE_VEC_LENGTH (t) != TREE_VEC_LENGTH (a))
4917               {
4918                 if (current == decl)
4919                   error ("got %d template parameters for %q#D",
4920                          TREE_VEC_LENGTH (a), decl);
4921                 else
4922                   error ("got %d template parameters for %q#T",
4923                          TREE_VEC_LENGTH (a), current);
4924                 error ("  but %d required", TREE_VEC_LENGTH (t));
4925                 return error_mark_node;
4926               }
4927
4928             if (current == decl)
4929               current = ctx;
4930             else if (current == NULL_TREE)
4931               /* Can happen in erroneous input.  */
4932               break;
4933             else
4934               current = (TYPE_P (current)
4935                          ? TYPE_CONTEXT (current)
4936                          : DECL_CONTEXT (current));
4937           }
4938
4939       /* Check that the parms are used in the appropriate qualifying scopes
4940          in the declarator.  */
4941       if (!comp_template_args
4942           (TI_ARGS (tinfo),
4943            TI_ARGS (get_template_info (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)))))
4944         {
4945           error ("\
4946 template arguments to %qD do not match original template %qD",
4947                  decl, DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl));
4948           if (!uses_template_parms (TI_ARGS (tinfo)))
4949             inform (input_location, "use template<> for an explicit specialization");
4950           /* Avoid crash in import_export_decl.  */
4951           DECL_INTERFACE_KNOWN (decl) = 1;
4952           return error_mark_node;
4953         }
4954     }
4955
4956   DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl) = decl;
4957   TREE_TYPE (tmpl) = TREE_TYPE (decl);
4958
4959   /* Push template declarations for global functions and types.  Note
4960      that we do not try to push a global template friend declared in a
4961      template class; such a thing may well depend on the template
4962      parameters of the class.  */
4963   if (new_template_p && !ctx
4964       && !(is_friend && template_class_depth (current_class_type) > 0))
4965     {
4966       tmpl = pushdecl_namespace_level (tmpl, is_friend);
4967       if (tmpl == error_mark_node)
4968         return error_mark_node;
4969
4970       /* Hide template friend classes that haven't been declared yet.  */
4971       if (is_friend && TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
4972         {
4973           DECL_ANTICIPATED (tmpl) = 1;
4974           DECL_FRIEND_P (tmpl) = 1;
4975         }
4976     }
4977
4978   if (primary)
4979     {
4980       tree parms = DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl);
4981       int i;
4982
4983       DECL_PRIMARY_TEMPLATE (tmpl) = tmpl;
4984       if (DECL_CONV_FN_P (tmpl))
4985         {
4986           int depth = TMPL_PARMS_DEPTH (parms);
4987
4988           /* It is a conversion operator. See if the type converted to
4989              depends on innermost template operands.  */
4990
4991           if (uses_template_parms_level (TREE_TYPE (TREE_TYPE (tmpl)),
4992                                          depth))
4993             DECL_TEMPLATE_CONV_FN_P (tmpl) = 1;
4994         }
4995
4996       /* Give template template parms a DECL_CONTEXT of the template
4997          for which they are a parameter.  */
4998       parms = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parms);
4999       for (i = TREE_VEC_LENGTH (parms) - 1; i >= 0; --i)
5000         {
5001           tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
5002           if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL)
5003             DECL_CONTEXT (parm) = tmpl;
5004         }
5005     }
5006
5007   /* The DECL_TI_ARGS of DECL contains full set of arguments referring
5008      back to its most general template.  If TMPL is a specialization,
5009      ARGS may only have the innermost set of arguments.  Add the missing
5010      argument levels if necessary.  */
5011   if (DECL_TEMPLATE_INFO (tmpl))
5012     args = add_outermost_template_args (DECL_TI_ARGS (tmpl), args);
5013
5014   info = build_template_info (tmpl, args);
5015
5016   if (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl))
5017     SET_TYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (tmpl), info);
5018   else if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl))
5019     DECL_TEMPLATE_INFO (decl) = info;
5020
5021   return DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl);
5022 }
5023
5024 tree
5025 push_template_decl (tree decl)
5026 {
5027   return push_template_decl_real (decl, false);
5028 }
5029
5030 /* Called when a class template TYPE is redeclared with the indicated
5031    template PARMS, e.g.:
5032
5033      template <class T> struct S;
5034      template <class T> struct S {};  */
5035
5036 bool
5037 redeclare_class_template (tree type, tree parms)
5038 {
5039   tree tmpl;
5040   tree tmpl_parms;
5041   int i;
5042
5043   if (!TYPE_TEMPLATE_INFO (type))
5044     {
5045       error ("%qT is not a template type", type);
5046       return false;
5047     }
5048
5049   tmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (type);
5050   if (!PRIMARY_TEMPLATE_P (tmpl))
5051     /* The type is nested in some template class.  Nothing to worry
5052        about here; there are no new template parameters for the nested
5053        type.  */
5054     return true;
5055
5056   if (!parms)
5057     {
5058       error ("template specifiers not specified in declaration of %qD",
5059              tmpl);
5060       return false;
5061     }
5062
5063   parms = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parms);
5064   tmpl_parms = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (tmpl);
5065
5066   if (TREE_VEC_LENGTH (parms) != TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms))
5067     {
5068       error_n (input_location, TREE_VEC_LENGTH (parms),
5069                "redeclared with %d template parameter",
5070                "redeclared with %d template parameters",
5071                TREE_VEC_LENGTH (parms));
5072       inform_n (input_location, TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms),
5073                 "previous declaration %q+D used %d template parameter",
5074                 "previous declaration %q+D used %d template parameters",
5075                 tmpl, TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms));
5076       return false;
5077     }
5078
5079   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms); ++i)
5080     {
5081       tree tmpl_parm;
5082       tree parm;
5083       tree tmpl_default;
5084       tree parm_default;
5085
5086       if (TREE_VEC_ELT (tmpl_parms, i) == error_mark_node
5087           || TREE_VEC_ELT (parms, i) == error_mark_node)
5088         continue;
5089
5090       tmpl_parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tmpl_parms, i));
5091       if (tmpl_parm == error_mark_node)
5092         return false;
5093
5094       parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
5095       tmpl_default = TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (tmpl_parms, i));
5096       parm_default = TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
5097
5098       /* TMPL_PARM and PARM can be either TYPE_DECL, PARM_DECL, or
5099          TEMPLATE_DECL.  */
5100       if (TREE_CODE (tmpl_parm) != TREE_CODE (parm)
5101           || (TREE_CODE (tmpl_parm) != TYPE_DECL
5102               && !same_type_p (TREE_TYPE (tmpl_parm), TREE_TYPE (parm)))
5103           || (TREE_CODE (tmpl_parm) != PARM_DECL
5104               && (TEMPLATE_TYPE_PARAMETER_PACK (TREE_TYPE (tmpl_parm))
5105                   != TEMPLATE_TYPE_PARAMETER_PACK (TREE_TYPE (parm))))
5106           || (TREE_CODE (tmpl_parm) == PARM_DECL
5107               && (TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (DECL_INITIAL (tmpl_parm))
5108                   != TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (DECL_INITIAL (parm)))))
5109         {
5110           error ("template parameter %q+#D", tmpl_parm);
5111           error ("redeclared here as %q#D", parm);
5112           return false;
5113         }
5114
5115       if (tmpl_default != NULL_TREE && parm_default != NULL_TREE)
5116         {
5117           /* We have in [temp.param]:
5118
5119              A template-parameter may not be given default arguments
5120              by two different declarations in the same scope.  */
5121           error_at (input_location, "redefinition of default argument for %q#D", parm);
5122           inform (DECL_SOURCE_LOCATION (tmpl_parm),
5123                   "original definition appeared here");
5124           return false;
5125         }
5126
5127       if (parm_default != NULL_TREE)
5128         /* Update the previous template parameters (which are the ones
5129            that will really count) with the new default value.  */
5130         TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (tmpl_parms, i)) = parm_default;
5131       else if (tmpl_default != NULL_TREE)
5132         /* Update the new parameters, too; they'll be used as the
5133            parameters for any members.  */
5134         TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (parms, i)) = tmpl_default;
5135     }
5136
5137     return true;
5138 }
5139
5140 /* Simplify EXPR if it is a non-dependent expression.  Returns the
5141    (possibly simplified) expression.  */
5142
5143 static tree
5144 fold_non_dependent_expr_sfinae (tree expr, tsubst_flags_t complain)
5145 {
5146   if (expr == NULL_TREE)
5147     return NULL_TREE;
5148
5149   /* If we're in a template, but EXPR isn't value dependent, simplify
5150      it.  We're supposed to treat:
5151
5152        template <typename T> void f(T[1 + 1]);
5153        template <typename T> void f(T[2]);
5154
5155      as two declarations of the same function, for example.  */
5156   if (processing_template_decl
5157       && !type_dependent_expression_p (expr)
5158       && potential_constant_expression (expr)
5159       && !value_dependent_expression_p (expr))
5160     {
5161       HOST_WIDE_INT saved_processing_template_decl;
5162
5163       saved_processing_template_decl = processing_template_decl;
5164       processing_template_decl = 0;
5165       expr = tsubst_copy_and_build (expr,
5166                                     /*args=*/NULL_TREE,
5167                                     complain,
5168                                     /*in_decl=*/NULL_TREE,
5169                                     /*function_p=*/false,
5170                                     /*integral_constant_expression_p=*/true);
5171       processing_template_decl = saved_processing_template_decl;
5172     }
5173   return expr;
5174 }
5175
5176 tree
5177 fold_non_dependent_expr (tree expr)
5178 {
5179   return fold_non_dependent_expr_sfinae (expr, tf_error);
5180 }
5181
5182 /* Subroutine of convert_nontype_argument. Converts EXPR to TYPE, which
5183    must be a function or a pointer-to-function type, as specified
5184    in [temp.arg.nontype]: disambiguate EXPR if it is an overload set,
5185    and check that the resulting function has external linkage.  */
5186
5187 static tree
5188 convert_nontype_argument_function (tree type, tree expr)
5189 {
5190   tree fns = expr;
5191   tree fn, fn_no_ptr;
5192
5193   fn = instantiate_type (type, fns, tf_none);
5194   if (fn == error_mark_node)
5195     return error_mark_node;
5196
5197   fn_no_ptr = fn;
5198   if (TREE_CODE (fn_no_ptr) == ADDR_EXPR)
5199     fn_no_ptr = TREE_OPERAND (fn_no_ptr, 0);
5200   if (TREE_CODE (fn_no_ptr) == BASELINK)
5201     fn_no_ptr = BASELINK_FUNCTIONS (fn_no_ptr);
5202  
5203   /* [temp.arg.nontype]/1
5204
5205      A template-argument for a non-type, non-template template-parameter
5206      shall be one of:
5207      [...]
5208      -- the address of an object or function with external linkage.  */
5209   if (!DECL_EXTERNAL_LINKAGE_P (fn_no_ptr))
5210     {
5211       error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
5212              "because function %qD has not external linkage",
5213              expr, type, fn_no_ptr);
5214       return NULL_TREE;
5215     }
5216
5217   return fn;
5218 }
5219
5220 /* Subroutine of convert_nontype_argument.
5221    Check if EXPR of type TYPE is a valid pointer-to-member constant.
5222    Emit an error otherwise.  */
5223
5224 static bool
5225 check_valid_ptrmem_cst_expr (tree type, tree expr,
5226                              tsubst_flags_t complain)
5227 {
5228   STRIP_NOPS (expr);
5229   if (expr && (null_ptr_cst_p (expr) || TREE_CODE (expr) == PTRMEM_CST))
5230     return true;
5231   if (complain & tf_error)
5232     {
5233       error ("%qE is not a valid template argument for type %qT",
5234              expr, type);
5235       error ("it must be a pointer-to-member of the form %<&X::Y%>");
5236     }
5237   return false;
5238 }
5239
5240 /* Returns TRUE iff the address of OP is value-dependent.
5241
5242    14.6.2.4 [temp.dep.temp]:
5243    A non-integral non-type template-argument is dependent if its type is
5244    dependent or it has either of the following forms
5245      qualified-id
5246      & qualified-id
5247    and contains a nested-name-specifier which specifies a class-name that
5248    names a dependent type.
5249
5250    We generalize this to just say that the address of a member of a
5251    dependent class is value-dependent; the above doesn't cover the
5252    address of a static data member named with an unqualified-id.  */
5253
5254 static bool
5255 has_value_dependent_address (tree op)
5256 {
5257   /* We could use get_inner_reference here, but there's no need;
5258      this is only relevant for template non-type arguments, which
5259      can only be expressed as &id-expression.  */
5260   if (DECL_P (op))
5261     {
5262       tree ctx = CP_DECL_CONTEXT (op);
5263       if (TYPE_P (ctx) && dependent_type_p (ctx))
5264         return true;
5265     }
5266
5267   return false;
5268 }
5269
5270 /* Attempt to convert the non-type template parameter EXPR to the
5271    indicated TYPE.  If the conversion is successful, return the
5272    converted value.  If the conversion is unsuccessful, return
5273    NULL_TREE if we issued an error message, or error_mark_node if we
5274    did not.  We issue error messages for out-and-out bad template
5275    parameters, but not simply because the conversion failed, since we
5276    might be just trying to do argument deduction.  Both TYPE and EXPR
5277    must be non-dependent.
5278
5279    The conversion follows the special rules described in
5280    [temp.arg.nontype], and it is much more strict than an implicit
5281    conversion.
5282
5283    This function is called twice for each template argument (see
5284    lookup_template_class for a more accurate description of this
5285    problem). This means that we need to handle expressions which
5286    are not valid in a C++ source, but can be created from the
5287    first call (for instance, casts to perform conversions). These
5288    hacks can go away after we fix the double coercion problem.  */
5289
5290 static tree
5291 convert_nontype_argument (tree type, tree expr, tsubst_flags_t complain)
5292 {
5293   tree expr_type;
5294
5295   /* Detect immediately string literals as invalid non-type argument.
5296      This special-case is not needed for correctness (we would easily
5297      catch this later), but only to provide better diagnostic for this
5298      common user mistake. As suggested by DR 100, we do not mention
5299      linkage issues in the diagnostic as this is not the point.  */
5300   /* FIXME we're making this OK.  */
5301   if (TREE_CODE (expr) == STRING_CST)
5302     {
5303       if (complain & tf_error)
5304         error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
5305                "because string literals can never be used in this context",
5306                expr, type);
5307       return NULL_TREE;
5308     }
5309
5310   /* Add the ADDR_EXPR now for the benefit of
5311      value_dependent_expression_p.  */
5312   if (TYPE_PTROBV_P (type)
5313       && TREE_CODE (TREE_TYPE (expr)) == ARRAY_TYPE)
5314     expr = decay_conversion (expr);
5315
5316   /* If we are in a template, EXPR may be non-dependent, but still
5317      have a syntactic, rather than semantic, form.  For example, EXPR
5318      might be a SCOPE_REF, rather than the VAR_DECL to which the
5319      SCOPE_REF refers.  Preserving the qualifying scope is necessary
5320      so that access checking can be performed when the template is
5321      instantiated -- but here we need the resolved form so that we can
5322      convert the argument.  */
5323   if (TYPE_REF_OBJ_P (type)
5324       && has_value_dependent_address (expr))
5325     /* If we want the address and it's value-dependent, don't fold.  */;
5326   else if (!type_unknown_p (expr))
5327     expr = fold_non_dependent_expr_sfinae (expr, complain);
5328   if (error_operand_p (expr))
5329     return error_mark_node;
5330   expr_type = TREE_TYPE (expr);
5331   if (TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
5332     expr = mark_lvalue_use (expr);
5333   else
5334     expr = mark_rvalue_use (expr);
5335
5336   /* HACK: Due to double coercion, we can get a
5337      NOP_EXPR<REFERENCE_TYPE>(ADDR_EXPR<POINTER_TYPE> (arg)) here,
5338      which is the tree that we built on the first call (see
5339      below when coercing to reference to object or to reference to
5340      function). We just strip everything and get to the arg.
5341      See g++.old-deja/g++.oliva/template4.C and g++.dg/template/nontype9.C
5342      for examples.  */
5343   if (TREE_CODE (expr) == NOP_EXPR)
5344     {
5345       if (TYPE_REF_OBJ_P (type) || TYPE_REFFN_P (type))
5346         {
5347           /* ??? Maybe we could use convert_from_reference here, but we
5348              would need to relax its constraints because the NOP_EXPR
5349              could actually change the type to something more cv-qualified,
5350              and this is not folded by convert_from_reference.  */
5351           tree addr = TREE_OPERAND (expr, 0);
5352           gcc_assert (TREE_CODE (expr_type) == REFERENCE_TYPE);
5353           gcc_assert (TREE_CODE (addr) == ADDR_EXPR);
5354           gcc_assert (TREE_CODE (TREE_TYPE (addr)) == POINTER_TYPE);
5355           gcc_assert (same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p
5356                       (TREE_TYPE (expr_type),
5357                        TREE_TYPE (TREE_TYPE (addr))));
5358
5359           expr = TREE_OPERAND (addr, 0);
5360           expr_type = TREE_TYPE (expr);
5361         }
5362
5363       /* We could also generate a NOP_EXPR(ADDR_EXPR()) when the
5364          parameter is a pointer to object, through decay and
5365          qualification conversion. Let's strip everything.  */
5366       else if (TYPE_PTROBV_P (type))
5367         {
5368           STRIP_NOPS (expr);
5369           gcc_assert (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR);
5370           gcc_assert (TREE_CODE (TREE_TYPE (expr)) == POINTER_TYPE);
5371           /* Skip the ADDR_EXPR only if it is part of the decay for
5372              an array. Otherwise, it is part of the original argument
5373              in the source code.  */
5374           if (TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (expr, 0))) == ARRAY_TYPE)
5375             expr = TREE_OPERAND (expr, 0);
5376           expr_type = TREE_TYPE (expr);
5377         }
5378     }
5379
5380   /* [temp.arg.nontype]/5, bullet 1
5381
5382      For a non-type template-parameter of integral or enumeration type,
5383      integral promotions (_conv.prom_) and integral conversions
5384      (_conv.integral_) are applied.  */
5385   if (INTEGRAL_OR_ENUMERATION_TYPE_P (type))
5386     {
5387       tree t = build_integral_nontype_arg_conv (type, expr, complain);
5388       t = maybe_constant_value (t);
5389       if (t != error_mark_node)
5390         expr = t;
5391
5392       if (!same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (type, TREE_TYPE (expr)))
5393         return error_mark_node;
5394
5395       /* Notice that there are constant expressions like '4 % 0' which
5396          do not fold into integer constants.  */
5397       if (TREE_CODE (expr) != INTEGER_CST)
5398         {
5399           if (complain & tf_error)
5400             {
5401               int errs = errorcount, warns = warningcount;
5402               expr = cxx_constant_value (expr);
5403               if (errorcount > errs || warningcount > warns)
5404                 inform (EXPR_LOC_OR_HERE (expr),
5405                         "in template argument for type %qT ", type);
5406               if (expr == error_mark_node)
5407                 return NULL_TREE;
5408               /* else cxx_constant_value complained but gave us
5409                  a real constant, so go ahead.  */
5410               gcc_assert (TREE_CODE (expr) == INTEGER_CST);
5411             }
5412           else
5413             return NULL_TREE;
5414         }
5415     }
5416   /* [temp.arg.nontype]/5, bullet 2
5417
5418      For a non-type template-parameter of type pointer to object,
5419      qualification conversions (_conv.qual_) and the array-to-pointer
5420      conversion (_conv.array_) are applied.  */
5421   else if (TYPE_PTROBV_P (type))
5422     {
5423       /* [temp.arg.nontype]/1  (TC1 version, DR 49):
5424
5425          A template-argument for a non-type, non-template template-parameter
5426          shall be one of: [...]
5427
5428          -- the name of a non-type template-parameter;
5429          -- the address of an object or function with external linkage, [...]
5430             expressed as "& id-expression" where the & is optional if the name
5431             refers to a function or array, or if the corresponding
5432             template-parameter is a reference.
5433
5434         Here, we do not care about functions, as they are invalid anyway
5435         for a parameter of type pointer-to-object.  */
5436
5437       if (DECL_P (expr) && DECL_TEMPLATE_PARM_P (expr))
5438         /* Non-type template parameters are OK.  */
5439         ;
5440       else if (TREE_CODE (expr) != ADDR_EXPR
5441                && TREE_CODE (expr_type) != ARRAY_TYPE)
5442         {
5443           if (TREE_CODE (expr) == VAR_DECL)
5444             {
5445               error ("%qD is not a valid template argument "
5446                      "because %qD is a variable, not the address of "
5447                      "a variable",
5448                      expr, expr);
5449               return NULL_TREE;
5450             }
5451           /* Other values, like integer constants, might be valid
5452              non-type arguments of some other type.  */
5453           return error_mark_node;
5454         }
5455       else
5456         {
5457           tree decl;
5458
5459           decl = ((TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR)
5460                   ? TREE_OPERAND (expr, 0) : expr);
5461           if (TREE_CODE (decl) != VAR_DECL)
5462             {
5463               error ("%qE is not a valid template argument of type %qT "
5464                      "because %qE is not a variable",
5465                      expr, type, decl);
5466               return NULL_TREE;
5467             }
5468           else if (!DECL_EXTERNAL_LINKAGE_P (decl))
5469             {
5470               error ("%qE is not a valid template argument of type %qT "
5471                      "because %qD does not have external linkage",
5472                      expr, type, decl);
5473               return NULL_TREE;
5474             }
5475         }
5476
5477       expr = decay_conversion (expr);
5478       if (expr == error_mark_node)
5479         return error_mark_node;
5480
5481       expr = perform_qualification_conversions (type, expr);
5482       if (expr == error_mark_node)
5483         return error_mark_node;
5484     }
5485   /* [temp.arg.nontype]/5, bullet 3
5486
5487      For a non-type template-parameter of type reference to object, no
5488      conversions apply. The type referred to by the reference may be more
5489      cv-qualified than the (otherwise identical) type of the
5490      template-argument. The template-parameter is bound directly to the
5491      template-argument, which must be an lvalue.  */
5492   else if (TYPE_REF_OBJ_P (type))
5493     {
5494       if (!same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (TREE_TYPE (type),
5495                                                       expr_type))
5496         return error_mark_node;
5497
5498       if (!at_least_as_qualified_p (TREE_TYPE (type), expr_type))
5499         {
5500           error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
5501                  "because of conflicts in cv-qualification", expr, type);
5502           return NULL_TREE;
5503         }
5504
5505       if (!real_lvalue_p (expr))
5506         {
5507           error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
5508                  "because it is not an lvalue", expr, type);
5509           return NULL_TREE;
5510         }
5511
5512       /* [temp.arg.nontype]/1
5513
5514          A template-argument for a non-type, non-template template-parameter
5515          shall be one of: [...]
5516
5517          -- the address of an object or function with external linkage.  */
5518       if (TREE_CODE (expr) == INDIRECT_REF
5519           && TYPE_REF_OBJ_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (expr, 0))))
5520         {
5521           expr = TREE_OPERAND (expr, 0);
5522           if (DECL_P (expr))
5523             {
5524               error ("%q#D is not a valid template argument for type %qT "
5525                      "because a reference variable does not have a constant "
5526                      "address", expr, type);
5527               return NULL_TREE;
5528             }
5529         }
5530
5531       if (!DECL_P (expr))
5532         {
5533           error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
5534                  "because it is not an object with external linkage",
5535                  expr, type);
5536           return NULL_TREE;
5537         }
5538
5539       if (!DECL_EXTERNAL_LINKAGE_P (expr))
5540         {
5541           error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
5542                  "because object %qD has not external linkage",
5543                  expr, type, expr);
5544           return NULL_TREE;
5545         }
5546
5547       expr = build_nop (type, build_address (expr));
5548     }
5549   /* [temp.arg.nontype]/5, bullet 4
5550
5551      For a non-type template-parameter of type pointer to function, only
5552      the function-to-pointer conversion (_conv.func_) is applied. If the
5553      template-argument represents a set of overloaded functions (or a
5554      pointer to such), the matching function is selected from the set
5555      (_over.over_).  */
5556   else if (TYPE_PTRFN_P (type))
5557     {
5558       /* If the argument is a template-id, we might not have enough
5559          context information to decay the pointer.  */
5560       if (!type_unknown_p (expr_type))
5561         {
5562           expr = decay_conversion (expr);
5563           if (expr == error_mark_node)
5564             return error_mark_node;
5565         }
5566
5567       expr = convert_nontype_argument_function (type, expr);
5568       if (!expr || expr == error_mark_node)
5569         return expr;
5570
5571       if (TREE_CODE (expr) != ADDR_EXPR)
5572         {
5573           error ("%qE is not a valid template argument for type %qT", expr, type);
5574           error ("it must be the address of a function with external linkage");
5575           return NULL_TREE;
5576         }
5577     }
5578   /* [temp.arg.nontype]/5, bullet 5
5579
5580      For a non-type template-parameter of type reference to function, no
5581      conversions apply. If the template-argument represents a set of
5582      overloaded functions, the matching function is selected from the set
5583      (_over.over_).  */
5584   else if (TYPE_REFFN_P (type))
5585     {
5586       if (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR)
5587         {
5588           error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
5589                  "because it is a pointer", expr, type);
5590           inform (input_location, "try using %qE instead", TREE_OPERAND (expr, 0));
5591           return NULL_TREE;
5592         }
5593
5594       expr = convert_nontype_argument_function (TREE_TYPE (type), expr);
5595       if (!expr || expr == error_mark_node)
5596         return expr;
5597
5598       expr = build_nop (type, build_address (expr));
5599     }
5600   /* [temp.arg.nontype]/5, bullet 6
5601
5602      For a non-type template-parameter of type pointer to member function,
5603      no conversions apply. If the template-argument represents a set of
5604      overloaded member functions, the matching member function is selected
5605      from the set (_over.over_).  */
5606   else if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (type))
5607     {
5608       expr = instantiate_type (type, expr, tf_none);
5609       if (expr == error_mark_node)
5610         return error_mark_node;
5611
5612       /* [temp.arg.nontype] bullet 1 says the pointer to member
5613          expression must be a pointer-to-member constant.  */
5614       if (!check_valid_ptrmem_cst_expr (type, expr, complain))
5615         return error_mark_node;
5616
5617       /* There is no way to disable standard conversions in
5618          resolve_address_of_overloaded_function (called by
5619          instantiate_type). It is possible that the call succeeded by
5620          converting &B::I to &D::I (where B is a base of D), so we need
5621          to reject this conversion here.
5622
5623          Actually, even if there was a way to disable standard conversions,
5624          it would still be better to reject them here so that we can
5625          provide a superior diagnostic.  */
5626       if (!same_type_p (TREE_TYPE (expr), type))
5627         {
5628           error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
5629                  "because it is of type %qT", expr, type,
5630                  TREE_TYPE (expr));
5631           /* If we are just one standard conversion off, explain.  */
5632           if (can_convert (type, TREE_TYPE (expr)))
5633             inform (input_location,
5634                     "standard conversions are not allowed in this context");
5635           return NULL_TREE;
5636         }
5637     }
5638   /* [temp.arg.nontype]/5, bullet 7
5639
5640      For a non-type template-parameter of type pointer to data member,
5641      qualification conversions (_conv.qual_) are applied.  */
5642   else if (TYPE_PTRMEM_P (type))
5643     {
5644       /* [temp.arg.nontype] bullet 1 says the pointer to member
5645          expression must be a pointer-to-member constant.  */
5646       if (!check_valid_ptrmem_cst_expr (type, expr, complain))
5647         return error_mark_node;
5648
5649       expr = perform_qualification_conversions (type, expr);
5650       if (expr == error_mark_node)
5651         return expr;
5652     }
5653   /* A template non-type parameter must be one of the above.  */
5654   else
5655     gcc_unreachable ();
5656
5657   /* Sanity check: did we actually convert the argument to the
5658      right type?  */
5659   gcc_assert (same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p
5660               (type, TREE_TYPE (expr)));
5661   return expr;
5662 }
5663
5664 /* Subroutine of coerce_template_template_parms, which returns 1 if
5665    PARM_PARM and ARG_PARM match using the rule for the template
5666    parameters of template template parameters. Both PARM and ARG are
5667    template parameters; the rest of the arguments are the same as for
5668    coerce_template_template_parms.
5669  */
5670 static int
5671 coerce_template_template_parm (tree parm,
5672                               tree arg,
5673                               tsubst_flags_t complain,
5674                               tree in_decl,
5675                               tree outer_args)
5676 {
5677   if (arg == NULL_TREE || arg == error_mark_node
5678       || parm == NULL_TREE || parm == error_mark_node)
5679     return 0;
5680   
5681   if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
5682     return 0;
5683   
5684   switch (TREE_CODE (parm))
5685     {
5686     case TEMPLATE_DECL:
5687       /* We encounter instantiations of templates like
5688          template <template <template <class> class> class TT>
5689          class C;  */
5690       {
5691         tree parmparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parm);
5692         tree argparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (arg);
5693         
5694         if (!coerce_template_template_parms
5695             (parmparm, argparm, complain, in_decl, outer_args))
5696           return 0;
5697       }
5698       /* Fall through.  */
5699       
5700     case TYPE_DECL:
5701       if (TEMPLATE_TYPE_PARAMETER_PACK (TREE_TYPE (arg))
5702           && !TEMPLATE_TYPE_PARAMETER_PACK (TREE_TYPE (parm)))
5703         /* Argument is a parameter pack but parameter is not.  */
5704         return 0;
5705       break;
5706       
5707     case PARM_DECL:
5708       /* The tsubst call is used to handle cases such as
5709          
5710            template <int> class C {};
5711            template <class T, template <T> class TT> class D {};
5712            D<int, C> d;
5713
5714          i.e. the parameter list of TT depends on earlier parameters.  */
5715       if (!uses_template_parms (TREE_TYPE (arg))
5716           && !same_type_p
5717                 (tsubst (TREE_TYPE (parm), outer_args, complain, in_decl),
5718                  TREE_TYPE (arg)))
5719         return 0;
5720       
5721       if (TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (DECL_INITIAL (arg))
5722           && !TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (DECL_INITIAL (parm)))
5723         /* Argument is a parameter pack but parameter is not.  */
5724         return 0;
5725       
5726       break;
5727
5728     default:
5729       gcc_unreachable ();
5730     }
5731
5732   return 1;
5733 }
5734
5735
5736 /* Return 1 if PARM_PARMS and ARG_PARMS matches using rule for
5737    template template parameters.  Both PARM_PARMS and ARG_PARMS are
5738    vectors of TREE_LIST nodes containing TYPE_DECL, TEMPLATE_DECL
5739    or PARM_DECL.
5740
5741    Consider the example:
5742      template <class T> class A;
5743      template<template <class U> class TT> class B;
5744
5745    For B<A>, PARM_PARMS are the parameters to TT, while ARG_PARMS are
5746    the parameters to A, and OUTER_ARGS contains A.  */
5747
5748 static int
5749 coerce_template_template_parms (tree parm_parms,
5750                                 tree arg_parms,
5751                                 tsubst_flags_t complain,
5752                                 tree in_decl,
5753                                 tree outer_args)
5754 {
5755   int nparms, nargs, i;
5756   tree parm, arg;
5757   int variadic_p = 0;
5758
5759   gcc_assert (TREE_CODE (parm_parms) == TREE_VEC);
5760   gcc_assert (TREE_CODE (arg_parms) == TREE_VEC);
5761
5762   nparms = TREE_VEC_LENGTH (parm_parms);
5763   nargs = TREE_VEC_LENGTH (arg_parms);
5764
5765   /* Determine whether we have a parameter pack at the end of the
5766      template template parameter's template parameter list.  */
5767   if (TREE_VEC_ELT (parm_parms, nparms - 1) != error_mark_node)
5768     {
5769       parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parm_parms, nparms - 1));
5770       
5771       if (parm == error_mark_node)
5772         return 0;
5773
5774       switch (TREE_CODE (parm))
5775         {
5776         case TEMPLATE_DECL:
5777         case TYPE_DECL:
5778           if (TEMPLATE_TYPE_PARAMETER_PACK (TREE_TYPE (parm)))
5779             variadic_p = 1;
5780           break;
5781           
5782         case PARM_DECL:
5783           if (TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (DECL_INITIAL (parm)))
5784             variadic_p = 1;
5785           break;
5786           
5787         default:
5788           gcc_unreachable ();
5789         }
5790     }
5791  
5792   if (nargs != nparms
5793       && !(variadic_p && nargs >= nparms - 1))
5794     return 0;
5795
5796   /* Check all of the template parameters except the parameter pack at
5797      the end (if any).  */
5798   for (i = 0; i < nparms - variadic_p; ++i)
5799     {
5800       if (TREE_VEC_ELT (parm_parms, i) == error_mark_node
5801           || TREE_VEC_ELT (arg_parms, i) == error_mark_node)
5802         continue;
5803
5804       parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parm_parms, i));
5805       arg = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (arg_parms, i));
5806
5807       if (!coerce_template_template_parm (parm, arg, complain, in_decl,
5808                                           outer_args))
5809         return 0;
5810
5811     }
5812
5813   if (variadic_p)
5814     {
5815       /* Check each of the template parameters in the template
5816          argument against the template parameter pack at the end of
5817          the template template parameter.  */
5818       if (TREE_VEC_ELT (parm_parms, i) == error_mark_node)
5819         return 0;
5820
5821       parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parm_parms, i));
5822
5823       for (; i < nargs; ++i)
5824         {
5825           if (TREE_VEC_ELT (arg_parms, i) == error_mark_node)
5826             continue;
5827  
5828           arg = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (arg_parms, i));
5829  
5830           if (!coerce_template_template_parm (parm, arg, complain, in_decl,
5831                                               outer_args))
5832             return 0;
5833         }
5834     }
5835
5836   return 1;
5837 }
5838
5839 /* Verifies that the deduced template arguments (in TARGS) for the
5840    template template parameters (in TPARMS) represent valid bindings,
5841    by comparing the template parameter list of each template argument
5842    to the template parameter list of its corresponding template
5843    template parameter, in accordance with DR150. This
5844    routine can only be called after all template arguments have been
5845    deduced. It will return TRUE if all of the template template
5846    parameter bindings are okay, FALSE otherwise.  */
5847 bool 
5848 template_template_parm_bindings_ok_p (tree tparms, tree targs)
5849 {
5850   int i, ntparms = TREE_VEC_LENGTH (tparms);
5851   bool ret = true;
5852
5853   /* We're dealing with template parms in this process.  */
5854   ++processing_template_decl;
5855
5856   targs = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (targs);
5857
5858   for (i = 0; i < ntparms; ++i)
5859     {
5860       tree tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, i));
5861       tree targ = TREE_VEC_ELT (targs, i);
5862
5863       if (TREE_CODE (tparm) == TEMPLATE_DECL && targ)
5864         {
5865           tree packed_args = NULL_TREE;
5866           int idx, len = 1;
5867
5868           if (ARGUMENT_PACK_P (targ))
5869             {
5870               /* Look inside the argument pack.  */
5871               packed_args = ARGUMENT_PACK_ARGS (targ);
5872               len = TREE_VEC_LENGTH (packed_args);
5873             }
5874
5875           for (idx = 0; idx < len; ++idx)
5876             {
5877               tree targ_parms = NULL_TREE;
5878
5879               if (packed_args)
5880                 /* Extract the next argument from the argument
5881                    pack.  */
5882                 targ = TREE_VEC_ELT (packed_args, idx);
5883
5884               if (PACK_EXPANSION_P (targ))
5885                 /* Look at the pattern of the pack expansion.  */
5886                 targ = PACK_EXPANSION_PATTERN (targ);
5887
5888               /* Extract the template parameters from the template
5889                  argument.  */
5890               if (TREE_CODE (targ) == TEMPLATE_DECL)
5891                 targ_parms = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (targ);
5892               else if (TREE_CODE (targ) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
5893                 targ_parms = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (TYPE_NAME (targ));
5894
5895               /* Verify that we can coerce the template template
5896                  parameters from the template argument to the template
5897                  parameter.  This requires an exact match.  */
5898               if (targ_parms
5899                   && !coerce_template_template_parms
5900                        (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (tparm),
5901                         targ_parms,
5902                         tf_none,
5903                         tparm,
5904                         targs))
5905                 {
5906                   ret = false;
5907                   goto out;
5908                 }
5909             }
5910         }
5911     }
5912
5913  out:
5914
5915   --processing_template_decl;
5916   return ret;
5917 }
5918
5919 /* Since type attributes aren't mangled, we need to strip them from
5920    template type arguments.  */
5921
5922 static tree
5923 canonicalize_type_argument (tree arg, tsubst_flags_t complain)
5924 {
5925   tree mv;
5926   if (!arg || arg == error_mark_node || arg == TYPE_CANONICAL (arg))
5927     return arg;
5928   mv = TYPE_MAIN_VARIANT (arg);
5929   arg = strip_typedefs (arg);
5930   if (TYPE_ALIGN (arg) != TYPE_ALIGN (mv)
5931       || TYPE_ATTRIBUTES (arg) != TYPE_ATTRIBUTES (mv))
5932     {
5933       if (complain & tf_warning)
5934         warning (0, "ignoring attributes on template argument %qT", arg);
5935       arg = build_aligned_type (arg, TYPE_ALIGN (mv));
5936       arg = cp_build_type_attribute_variant (arg, TYPE_ATTRIBUTES (mv));
5937     }
5938   return arg;
5939 }
5940
5941 /* Convert the indicated template ARG as necessary to match the
5942    indicated template PARM.  Returns the converted ARG, or
5943    error_mark_node if the conversion was unsuccessful.  Error and
5944    warning messages are issued under control of COMPLAIN.  This
5945    conversion is for the Ith parameter in the parameter list.  ARGS is
5946    the full set of template arguments deduced so far.  */
5947
5948 static tree
5949 convert_template_argument (tree parm,
5950                            tree arg,
5951                            tree args,
5952                            tsubst_flags_t complain,
5953                            int i,
5954                            tree in_decl)
5955 {
5956   tree orig_arg;
5957   tree val;
5958   int is_type, requires_type, is_tmpl_type, requires_tmpl_type;
5959
5960   if (TREE_CODE (arg) == TREE_LIST
5961       && TREE_CODE (TREE_VALUE (arg)) == OFFSET_REF)
5962     {
5963       /* The template argument was the name of some
5964          member function.  That's usually
5965          invalid, but static members are OK.  In any
5966          case, grab the underlying fields/functions
5967          and issue an error later if required.  */
5968       orig_arg = TREE_VALUE (arg);
5969       TREE_TYPE (arg) = unknown_type_node;
5970     }
5971
5972   orig_arg = arg;
5973
5974   requires_tmpl_type = TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL;
5975   requires_type = (TREE_CODE (parm) == TYPE_DECL
5976                    || requires_tmpl_type);
5977
5978   /* When determining whether an argument pack expansion is a template,
5979      look at the pattern.  */
5980   if (TREE_CODE (arg) == TYPE_PACK_EXPANSION)
5981     arg = PACK_EXPANSION_PATTERN (arg);
5982
5983   /* Deal with an injected-class-name used as a template template arg.  */
5984   if (requires_tmpl_type && CLASS_TYPE_P (arg))
5985     {
5986       tree t = maybe_get_template_decl_from_type_decl (TYPE_NAME (arg));
5987       if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5988         {
5989           if (cxx_dialect >= cxx0x)
5990             /* OK under DR 1004.  */;
5991           else if (complain & tf_warning_or_error)
5992             pedwarn (input_location, OPT_pedantic, "injected-class-name %qD"
5993                      " used as template template argument", TYPE_NAME (arg));
5994           else if (flag_pedantic_errors)
5995             t = arg;
5996
5997           arg = t;
5998         }
5999     }
6000
6001   is_tmpl_type = 
6002     ((TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_DECL
6003       && TREE_CODE (DECL_TEMPLATE_RESULT (arg)) == TYPE_DECL)
6004      || TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
6005      || TREE_CODE (arg) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE);
6006
6007   if (is_tmpl_type
6008       && (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
6009           || TREE_CODE (arg) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE))
6010     arg = TYPE_STUB_DECL (arg);
6011
6012   is_type = TYPE_P (arg) || is_tmpl_type;
6013
6014   if (requires_type && ! is_type && TREE_CODE (arg) == SCOPE_REF
6015       && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg, 0)) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
6016     {
6017       permerror (input_location, "to refer to a type member of a template parameter, "
6018                  "use %<typename %E%>", orig_arg);
6019
6020       orig_arg = make_typename_type (TREE_OPERAND (arg, 0),
6021                                      TREE_OPERAND (arg, 1),
6022                                      typename_type,
6023                                      complain & tf_error);
6024       arg = orig_arg;
6025       is_type = 1;
6026     }
6027   if (is_type != requires_type)
6028     {
6029       if (in_decl)
6030         {
6031           if (complain & tf_error)
6032             {
6033               error ("type/value mismatch at argument %d in template "
6034                      "parameter list for %qD",
6035                      i + 1, in_decl);
6036               if (is_type)
6037                 error ("  expected a constant of type %qT, got %qT",
6038                        TREE_TYPE (parm),
6039                        (DECL_P (arg) ? DECL_NAME (arg) : orig_arg));
6040               else if (requires_tmpl_type)
6041                 error ("  expected a class template, got %qE", orig_arg);
6042               else
6043                 error ("  expected a type, got %qE", orig_arg);
6044             }
6045         }
6046       return error_mark_node;
6047     }
6048   if (is_tmpl_type ^ requires_tmpl_type)
6049     {
6050       if (in_decl && (complain & tf_error))
6051         {
6052           error ("type/value mismatch at argument %d in template "
6053                  "parameter list for %qD",
6054                  i + 1, in_decl);
6055           if (is_tmpl_type)
6056             error ("  expected a type, got %qT", DECL_NAME (arg));
6057           else
6058             error ("  expected a class template, got %qT", orig_arg);
6059         }
6060       return error_mark_node;
6061     }
6062
6063   if (is_type)
6064     {
6065       if (requires_tmpl_type)
6066         {
6067           if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg)) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE)
6068             /* The number of argument required is not known yet.
6069                Just accept it for now.  */
6070             val = TREE_TYPE (arg);
6071           else
6072             {
6073               tree parmparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parm);
6074               tree argparm;
6075
6076               argparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (arg);
6077
6078               if (coerce_template_template_parms (parmparm, argparm,
6079                                                   complain, in_decl,
6080                                                   args))
6081                 {
6082                   val = arg;
6083
6084                   /* TEMPLATE_TEMPLATE_PARM node is preferred over
6085                      TEMPLATE_DECL.  */
6086                   if (val != error_mark_node)
6087                     {
6088                       if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (val))
6089                         val = TREE_TYPE (val);
6090                       if (TREE_CODE (orig_arg) == TYPE_PACK_EXPANSION)
6091                         val = make_pack_expansion (val);
6092                     }
6093                 }
6094               else
6095                 {
6096                   if (in_decl && (complain & tf_error))
6097                     {
6098                       error ("type/value mismatch at argument %d in "
6099                              "template parameter list for %qD",
6100                              i + 1, in_decl);
6101                       error ("  expected a template of type %qD, got %qT",
6102                              parm, orig_arg);
6103                     }
6104
6105                   val = error_mark_node;
6106                 }
6107             }
6108         }
6109       else
6110         val = orig_arg;
6111       /* We only form one instance of each template specialization.
6112          Therefore, if we use a non-canonical variant (i.e., a
6113          typedef), any future messages referring to the type will use
6114          the typedef, which is confusing if those future uses do not
6115          themselves also use the typedef.  */
6116       if (TYPE_P (val))
6117         val = canonicalize_type_argument (val, complain);
6118     }
6119   else
6120     {
6121       tree t = tsubst (TREE_TYPE (parm), args, complain, in_decl);
6122
6123       if (invalid_nontype_parm_type_p (t, complain))
6124         return error_mark_node;
6125
6126       if (template_parameter_pack_p (parm) && ARGUMENT_PACK_P (orig_arg))
6127         {
6128           if (same_type_p (t, TREE_TYPE (orig_arg)))
6129             val = orig_arg;
6130           else
6131             {
6132               /* Not sure if this is reachable, but it doesn't hurt
6133                  to be robust.  */
6134               error ("type mismatch in nontype parameter pack");
6135               val = error_mark_node;
6136             }
6137         }
6138       else if (!uses_template_parms (orig_arg) && !uses_template_parms (t))
6139         /* We used to call digest_init here.  However, digest_init
6140            will report errors, which we don't want when complain
6141            is zero.  More importantly, digest_init will try too
6142            hard to convert things: for example, `0' should not be
6143            converted to pointer type at this point according to
6144            the standard.  Accepting this is not merely an
6145            extension, since deciding whether or not these
6146            conversions can occur is part of determining which
6147            function template to call, or whether a given explicit
6148            argument specification is valid.  */
6149         val = convert_nontype_argument (t, orig_arg, complain);
6150       else
6151         val = orig_arg;
6152
6153       if (val == NULL_TREE)
6154         val = error_mark_node;
6155       else if (val == error_mark_node && (complain & tf_error))
6156         error ("could not convert template argument %qE to %qT",  orig_arg, t);
6157
6158       if (TREE_CODE (val) == SCOPE_REF)
6159         {
6160           /* Strip typedefs from the SCOPE_REF.  */
6161           tree type = canonicalize_type_argument (TREE_TYPE (val), complain);
6162           tree scope = canonicalize_type_argument (TREE_OPERAND (val, 0),
6163                                                    complain);
6164           val = build_qualified_name (type, scope, TREE_OPERAND (val, 1),
6165                                       QUALIFIED_NAME_IS_TEMPLATE (val));
6166         }
6167     }
6168
6169   return val;
6170 }
6171
6172 /* Coerces the remaining template arguments in INNER_ARGS (from
6173    ARG_IDX to the end) into the parameter pack at PARM_IDX in PARMS.
6174    Returns the coerced argument pack. PARM_IDX is the position of this
6175    parameter in the template parameter list. ARGS is the original
6176    template argument list.  */
6177 static tree
6178 coerce_template_parameter_pack (tree parms,
6179                                 int parm_idx,
6180                                 tree args,
6181                                 tree inner_args,
6182                                 int arg_idx,
6183                                 tree new_args,
6184                                 int* lost,
6185                                 tree in_decl,
6186                                 tsubst_flags_t complain)
6187 {
6188   tree parm = TREE_VEC_ELT (parms, parm_idx);
6189   int nargs = inner_args ? NUM_TMPL_ARGS (inner_args) : 0;
6190   tree packed_args;
6191   tree argument_pack;
6192   tree packed_types = NULL_TREE;
6193
6194   if (arg_idx > nargs)
6195     arg_idx = nargs;
6196
6197   packed_args = make_tree_vec (nargs - arg_idx);
6198
6199   if (TREE_CODE (TREE_VALUE (parm)) == PARM_DECL
6200       && uses_parameter_packs (TREE_TYPE (TREE_VALUE (parm))))
6201     {
6202       /* When the template parameter is a non-type template
6203          parameter pack whose type uses parameter packs, we need
6204          to look at each of the template arguments
6205          separately. Build a vector of the types for these
6206          non-type template parameters in PACKED_TYPES.  */
6207       tree expansion 
6208         = make_pack_expansion (TREE_TYPE (TREE_VALUE (parm)));
6209       packed_types = tsubst_pack_expansion (expansion, args,
6210                                             complain, in_decl);
6211
6212       if (packed_types == error_mark_node)
6213         return error_mark_node;
6214
6215       /* Check that we have the right number of arguments.  */
6216       if (arg_idx < nargs
6217           && !PACK_EXPANSION_P (TREE_VEC_ELT (inner_args, arg_idx))
6218           && nargs - arg_idx != TREE_VEC_LENGTH (packed_types))
6219         {
6220           int needed_parms 
6221             = TREE_VEC_LENGTH (parms) - 1 + TREE_VEC_LENGTH (packed_types);
6222           error ("wrong number of template arguments (%d, should be %d)",
6223                  nargs, needed_parms);
6224           return error_mark_node;
6225         }
6226
6227       /* If we aren't able to check the actual arguments now
6228          (because they haven't been expanded yet), we can at least
6229          verify that all of the types used for the non-type
6230          template parameter pack are, in fact, valid for non-type
6231          template parameters.  */
6232       if (arg_idx < nargs 
6233           && PACK_EXPANSION_P (TREE_VEC_ELT (inner_args, arg_idx)))
6234         {
6235           int j, len = TREE_VEC_LENGTH (packed_types);
6236           for (j = 0; j < len; ++j)
6237             {
6238               tree t = TREE_VEC_ELT (packed_types, j);
6239               if (invalid_nontype_parm_type_p (t, complain))
6240                 return error_mark_node;
6241             }
6242         }
6243     }
6244
6245   /* Convert the remaining arguments, which will be a part of the
6246      parameter pack "parm".  */
6247   for (; arg_idx < nargs; ++arg_idx)
6248     {
6249       tree arg = TREE_VEC_ELT (inner_args, arg_idx);
6250       tree actual_parm = TREE_VALUE (parm);
6251
6252       if (packed_types && !PACK_EXPANSION_P (arg))
6253         {
6254           /* When we have a vector of types (corresponding to the
6255              non-type template parameter pack that uses parameter
6256              packs in its type, as mention above), and the
6257              argument is not an expansion (which expands to a
6258              currently unknown number of arguments), clone the
6259              parm and give it the next type in PACKED_TYPES.  */
6260           actual_parm = copy_node (actual_parm);
6261           TREE_TYPE (actual_parm) = 
6262             TREE_VEC_ELT (packed_types, arg_idx - parm_idx);
6263         }
6264
6265       if (arg != error_mark_node)
6266         arg = convert_template_argument (actual_parm, 
6267                                          arg, new_args, complain, parm_idx,
6268                                          in_decl);
6269       if (arg == error_mark_node)
6270         (*lost)++;
6271       TREE_VEC_ELT (packed_args, arg_idx - parm_idx) = arg; 
6272     }
6273
6274   if (TREE_CODE (TREE_VALUE (parm)) == TYPE_DECL
6275       || TREE_CODE (TREE_VALUE (parm)) == TEMPLATE_DECL)
6276     argument_pack = cxx_make_type (TYPE_ARGUMENT_PACK);
6277   else
6278     {
6279       argument_pack = make_node (NONTYPE_ARGUMENT_PACK);
6280       TREE_TYPE (argument_pack) 
6281         = tsubst (TREE_TYPE (TREE_VALUE (parm)), new_args, complain, in_decl);
6282       TREE_CONSTANT (argument_pack) = 1;
6283     }
6284
6285   SET_ARGUMENT_PACK_ARGS (argument_pack, packed_args);
6286 #ifdef ENABLE_CHECKING
6287   SET_NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (packed_args,
6288                                        TREE_VEC_LENGTH (packed_args));
6289 #endif
6290   return argument_pack;
6291 }
6292
6293 /* Convert all template arguments to their appropriate types, and
6294    return a vector containing the innermost resulting template
6295    arguments.  If any error occurs, return error_mark_node. Error and
6296    warning messages are issued under control of COMPLAIN.
6297
6298    If REQUIRE_ALL_ARGS is false, argument deduction will be performed
6299    for arguments not specified in ARGS.  Otherwise, if
6300    USE_DEFAULT_ARGS is true, default arguments will be used to fill in
6301    unspecified arguments.  If REQUIRE_ALL_ARGS is true, but
6302    USE_DEFAULT_ARGS is false, then all arguments must be specified in
6303    ARGS.  */
6304
6305 static tree
6306 coerce_template_parms (tree parms,
6307                        tree args,
6308                        tree in_decl,
6309                        tsubst_flags_t complain,
6310                        bool require_all_args,
6311                        bool use_default_args)
6312 {
6313   int nparms, nargs, parm_idx, arg_idx, lost = 0;
6314   tree inner_args;
6315   tree new_args;
6316   tree new_inner_args;
6317   int saved_unevaluated_operand;
6318   int saved_inhibit_evaluation_warnings;
6319
6320   /* When used as a boolean value, indicates whether this is a
6321      variadic template parameter list. Since it's an int, we can also
6322      subtract it from nparms to get the number of non-variadic
6323      parameters.  */
6324   int variadic_p = 0;
6325
6326   if (args == error_mark_node)
6327     return error_mark_node;
6328
6329   nparms = TREE_VEC_LENGTH (parms);
6330
6331   /* Determine if there are any parameter packs.  */
6332   for (parm_idx = 0; parm_idx < nparms; ++parm_idx)
6333     {
6334       tree tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, parm_idx));
6335       if (template_parameter_pack_p (tparm))
6336         ++variadic_p;
6337     }
6338
6339   inner_args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args);
6340   /* If there are 0 or 1 parameter packs, we need to expand any argument
6341      packs so that we can deduce a parameter pack from some non-packed args
6342      followed by an argument pack, as in variadic85.C.  If there are more
6343      than that, we need to leave argument packs intact so the arguments are
6344      assigned to the right parameter packs.  This should only happen when
6345      dealing with a nested class inside a partial specialization of a class
6346      template, as in variadic92.C.  */
6347   if (variadic_p <= 1)
6348     inner_args = expand_template_argument_pack (inner_args);
6349
6350   nargs = inner_args ? NUM_TMPL_ARGS (inner_args) : 0;
6351   if ((nargs > nparms && !variadic_p)
6352       || (nargs < nparms - variadic_p
6353           && require_all_args
6354           && (!use_default_args
6355               || (TREE_VEC_ELT (parms, nargs) != error_mark_node
6356                   && !TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (parms, nargs))))))
6357     {
6358       if (complain & tf_error)
6359         {
6360           if (variadic_p)
6361             {
6362               --nparms;
6363               error ("wrong number of template arguments "
6364                      "(%d, should be %d or more)", nargs, nparms);
6365             }
6366           else
6367              error ("wrong number of template arguments "
6368                     "(%d, should be %d)", nargs, nparms);
6369
6370           if (in_decl)
6371             error ("provided for %q+D", in_decl);
6372         }
6373
6374       return error_mark_node;
6375     }
6376
6377   /* We need to evaluate the template arguments, even though this
6378      template-id may be nested within a "sizeof".  */
6379   saved_unevaluated_operand = cp_unevaluated_operand;
6380   cp_unevaluated_operand = 0;
6381   saved_inhibit_evaluation_warnings = c_inhibit_evaluation_warnings;
6382   c_inhibit_evaluation_warnings = 0;
6383   new_inner_args = make_tree_vec (nparms);
6384   new_args = add_outermost_template_args (args, new_inner_args);
6385   for (parm_idx = 0, arg_idx = 0; parm_idx < nparms; parm_idx++, arg_idx++)
6386     {
6387       tree arg;
6388       tree parm;
6389
6390       /* Get the Ith template parameter.  */
6391       parm = TREE_VEC_ELT (parms, parm_idx);
6392  
6393       if (parm == error_mark_node)
6394       {
6395         TREE_VEC_ELT (new_inner_args, arg_idx) = error_mark_node;
6396         continue;
6397       }
6398
6399       /* Calculate the next argument.  */
6400       if (arg_idx < nargs)
6401         arg = TREE_VEC_ELT (inner_args, arg_idx);
6402       else
6403         arg = NULL_TREE;
6404
6405       if (template_parameter_pack_p (TREE_VALUE (parm))
6406           && !(arg && ARGUMENT_PACK_P (arg)))
6407         {
6408           /* All remaining arguments will be placed in the
6409              template parameter pack PARM.  */
6410           arg = coerce_template_parameter_pack (parms, parm_idx, args, 
6411                                                 inner_args, arg_idx,
6412                                                 new_args, &lost,
6413                                                 in_decl, complain);
6414
6415           /* Store this argument.  */
6416           if (arg == error_mark_node)
6417             lost++;
6418           TREE_VEC_ELT (new_inner_args, parm_idx) = arg;
6419
6420           /* We are done with all of the arguments.  */
6421           arg_idx = nargs;
6422           
6423           continue;
6424         }
6425       else if (arg)
6426         {
6427           if (PACK_EXPANSION_P (arg))
6428             {
6429               if (complain & tf_error)
6430                 {
6431                   /* FIXME this restriction was removed by N2555; see
6432                      bug 35722.  */
6433                   /* If ARG is a pack expansion, but PARM is not a
6434                      template parameter pack (if it were, we would have
6435                      handled it above), we're trying to expand into a
6436                      fixed-length argument list.  */
6437                   if (TREE_CODE (arg) == EXPR_PACK_EXPANSION)
6438                     sorry ("cannot expand %<%E%> into a fixed-length "
6439                            "argument list", arg);
6440                   else
6441                     sorry ("cannot expand %<%T%> into a fixed-length "
6442                            "argument list", arg);
6443                 }
6444               ++lost;
6445             }
6446         }
6447       else if (require_all_args)
6448         {
6449           /* There must be a default arg in this case.  */
6450           arg = tsubst_template_arg (TREE_PURPOSE (parm), new_args,
6451                                      complain, in_decl);
6452           /* The position of the first default template argument,
6453              is also the number of non-defaulted arguments in NEW_INNER_ARGS.
6454              Record that.  */
6455           if (!NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (new_inner_args))
6456             SET_NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (new_inner_args, arg_idx);
6457         }
6458       else
6459         break;
6460
6461       if (arg == error_mark_node)
6462         {
6463           if (complain & tf_error)
6464             error ("template argument %d is invalid", arg_idx + 1);
6465         }
6466       else if (!arg)
6467         /* This only occurs if there was an error in the template
6468            parameter list itself (which we would already have
6469            reported) that we are trying to recover from, e.g., a class
6470            template with a parameter list such as
6471            template<typename..., typename>.  */
6472         ++lost;
6473       else
6474         arg = convert_template_argument (TREE_VALUE (parm),
6475                                          arg, new_args, complain, 
6476                                          parm_idx, in_decl);
6477
6478       if (arg == error_mark_node)
6479         lost++;
6480       TREE_VEC_ELT (new_inner_args, arg_idx) = arg;
6481     }
6482   cp_unevaluated_operand = saved_unevaluated_operand;
6483   c_inhibit_evaluation_warnings = saved_inhibit_evaluation_warnings;
6484
6485   if (lost)
6486     return error_mark_node;
6487
6488 #ifdef ENABLE_CHECKING
6489   if (!NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (new_inner_args))
6490     SET_NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (new_inner_args,
6491                                          TREE_VEC_LENGTH (new_inner_args));
6492 #endif
6493
6494   return new_inner_args;
6495 }
6496
6497 /* Returns 1 if template args OT and NT are equivalent.  */
6498
6499 static int
6500 template_args_equal (tree ot, tree nt)
6501 {
6502   if (nt == ot)
6503     return 1;
6504   if (nt == NULL_TREE || ot == NULL_TREE)
6505     return false;
6506
6507   if (TREE_CODE (nt) == TREE_VEC)
6508     /* For member templates */
6509     return TREE_CODE (ot) == TREE_VEC && comp_template_args (ot, nt);
6510   else if (PACK_EXPANSION_P (ot))
6511     return PACK_EXPANSION_P (nt) 
6512       && template_args_equal (PACK_EXPANSION_PATTERN (ot),
6513                               PACK_EXPANSION_PATTERN (nt));
6514   else if (ARGUMENT_PACK_P (ot))
6515     {
6516       int i, len;
6517       tree opack, npack;
6518
6519       if (!ARGUMENT_PACK_P (nt))
6520         return 0;
6521
6522       opack = ARGUMENT_PACK_ARGS (ot);
6523       npack = ARGUMENT_PACK_ARGS (nt);
6524       len = TREE_VEC_LENGTH (opack);
6525       if (TREE_VEC_LENGTH (npack) != len)
6526         return 0;
6527       for (i = 0; i < len; ++i)
6528         if (!template_args_equal (TREE_VEC_ELT (opack, i),
6529                                   TREE_VEC_ELT (npack, i)))
6530           return 0;
6531       return 1;
6532     }
6533   else if (ot && TREE_CODE (ot) == ARGUMENT_PACK_SELECT)
6534     {
6535       /* We get here probably because we are in the middle of substituting
6536          into the pattern of a pack expansion. In that case the
6537          ARGUMENT_PACK_SELECT temporarily replaces the pack argument we are
6538          interested in. So we want to use the initial pack argument for
6539          the comparison.  */
6540       ot = ARGUMENT_PACK_SELECT_FROM_PACK (ot);
6541       if (nt && TREE_CODE (nt) == ARGUMENT_PACK_SELECT)
6542         nt = ARGUMENT_PACK_SELECT_FROM_PACK (nt);
6543       return template_args_equal (ot, nt);
6544     }
6545   else if (TYPE_P (nt))
6546     return TYPE_P (ot) && same_type_p (ot, nt);
6547   else if (TREE_CODE (ot) == TREE_VEC || TYPE_P (ot))
6548     return 0;
6549   else
6550     return cp_tree_equal (ot, nt);
6551 }
6552
6553 /* Returns 1 iff the OLDARGS and NEWARGS are in fact identical sets
6554    of template arguments.  Returns 0 otherwise.  */
6555
6556 int
6557 comp_template_args (tree oldargs, tree newargs)
6558 {
6559   int i;
6560
6561   if (TREE_VEC_LENGTH (oldargs) != TREE_VEC_LENGTH (newargs))
6562     return 0;
6563
6564   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (oldargs); ++i)
6565     {
6566       tree nt = TREE_VEC_ELT (newargs, i);
6567       tree ot = TREE_VEC_ELT (oldargs, i);
6568
6569       if (! template_args_equal (ot, nt))
6570         return 0;
6571     }
6572   return 1;
6573 }
6574
6575 static void
6576 add_pending_template (tree d)
6577 {
6578   tree ti = (TYPE_P (d)
6579              ? CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (d)
6580              : DECL_TEMPLATE_INFO (d));
6581   struct pending_template *pt;
6582   int level;
6583
6584   if (TI_PENDING_TEMPLATE_FLAG (ti))
6585     return;
6586
6587   /* We are called both from instantiate_decl, where we've already had a
6588      tinst_level pushed, and instantiate_template, where we haven't.
6589      Compensate.  */
6590   level = !current_tinst_level || current_tinst_level->decl != d;
6591
6592   if (level)
6593     push_tinst_level (d);
6594
6595   pt = ggc_alloc_pending_template ();
6596   pt->next = NULL;
6597   pt->tinst = current_tinst_level;
6598   if (last_pending_template)
6599     last_pending_template->next = pt;
6600   else
6601     pending_templates = pt;
6602
6603   last_pending_template = pt;
6604
6605   TI_PENDING_TEMPLATE_FLAG (ti) = 1;
6606
6607   if (level)
6608     pop_tinst_level ();
6609 }
6610
6611
6612 /* Return a TEMPLATE_ID_EXPR corresponding to the indicated FNS and
6613    ARGLIST.  Valid choices for FNS are given in the cp-tree.def
6614    documentation for TEMPLATE_ID_EXPR.  */
6615
6616 tree
6617 lookup_template_function (tree fns, tree arglist)
6618 {
6619   tree type;
6620
6621   if (fns == error_mark_node || arglist == error_mark_node)
6622     return error_mark_node;
6623
6624   gcc_assert (!arglist || TREE_CODE (arglist) == TREE_VEC);
6625
6626   if (!is_overloaded_fn (fns) && TREE_CODE (fns) != IDENTIFIER_NODE)
6627     {
6628       error ("%q#D is not a function template", fns);
6629       return error_mark_node;
6630     }
6631
6632   if (BASELINK_P (fns))
6633     {
6634       BASELINK_FUNCTIONS (fns) = build2 (TEMPLATE_ID_EXPR,
6635                                          unknown_type_node,
6636                                          BASELINK_FUNCTIONS (fns),
6637                                          arglist);
6638       return fns;
6639     }
6640
6641   type = TREE_TYPE (fns);
6642   if (TREE_CODE (fns) == OVERLOAD || !type)
6643     type = unknown_type_node;
6644
6645   return build2 (TEMPLATE_ID_EXPR, type, fns, arglist);
6646 }
6647
6648 /* Within the scope of a template class S<T>, the name S gets bound
6649    (in build_self_reference) to a TYPE_DECL for the class, not a
6650    TEMPLATE_DECL.  If DECL is a TYPE_DECL for current_class_type,
6651    or one of its enclosing classes, and that type is a template,
6652    return the associated TEMPLATE_DECL.  Otherwise, the original
6653    DECL is returned.
6654
6655    Also handle the case when DECL is a TREE_LIST of ambiguous
6656    injected-class-names from different bases.  */
6657
6658 tree
6659 maybe_get_template_decl_from_type_decl (tree decl)
6660 {
6661   if (decl == NULL_TREE)
6662     return decl;
6663
6664   /* DR 176: A lookup that finds an injected-class-name (10.2
6665      [class.member.lookup]) can result in an ambiguity in certain cases
6666      (for example, if it is found in more than one base class). If all of
6667      the injected-class-names that are found refer to specializations of
6668      the same class template, and if the name is followed by a
6669      template-argument-list, the reference refers to the class template
6670      itself and not a specialization thereof, and is not ambiguous.  */
6671   if (TREE_CODE (decl) == TREE_LIST)
6672     {
6673       tree t, tmpl = NULL_TREE;
6674       for (t = decl; t; t = TREE_CHAIN (t))
6675         {
6676           tree elt = maybe_get_template_decl_from_type_decl (TREE_VALUE (t));
6677           if (!tmpl)
6678             tmpl = elt;
6679           else if (tmpl != elt)
6680             break;
6681         }
6682       if (tmpl && t == NULL_TREE)
6683         return tmpl;
6684       else
6685         return decl;
6686     }
6687
6688   return (decl != NULL_TREE
6689           && DECL_SELF_REFERENCE_P (decl)
6690           && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (decl)))
6691     ? CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl)) : decl;
6692 }
6693
6694 /* Given an IDENTIFIER_NODE (type TEMPLATE_DECL) and a chain of
6695    parameters, find the desired type.
6696
6697    D1 is the PTYPENAME terminal, and ARGLIST is the list of arguments.
6698
6699    IN_DECL, if non-NULL, is the template declaration we are trying to
6700    instantiate.
6701
6702    If ENTERING_SCOPE is nonzero, we are about to enter the scope of
6703    the class we are looking up.
6704
6705    Issue error and warning messages under control of COMPLAIN.
6706
6707    If the template class is really a local class in a template
6708    function, then the FUNCTION_CONTEXT is the function in which it is
6709    being instantiated.
6710
6711    ??? Note that this function is currently called *twice* for each
6712    template-id: the first time from the parser, while creating the
6713    incomplete type (finish_template_type), and the second type during the
6714    real instantiation (instantiate_template_class). This is surely something
6715    that we want to avoid. It also causes some problems with argument
6716    coercion (see convert_nontype_argument for more information on this).  */
6717
6718 static tree
6719 lookup_template_class_1 (tree d1, tree arglist, tree in_decl, tree context,
6720                          int entering_scope, tsubst_flags_t complain)
6721 {
6722   tree templ = NULL_TREE, parmlist;
6723   tree t;
6724   spec_entry **slot;
6725   spec_entry *entry;
6726   spec_entry elt;
6727   hashval_t hash;
6728
6729   if (TREE_CODE (d1) == IDENTIFIER_NODE)
6730     {
6731       tree value = innermost_non_namespace_value (d1);
6732       if (value && DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (value))
6733         templ = value;
6734       else
6735         {
6736           if (context)
6737             push_decl_namespace (context);
6738           templ = lookup_name (d1);
6739           templ = maybe_get_template_decl_from_type_decl (templ);
6740           if (context)
6741             pop_decl_namespace ();
6742         }
6743       if (templ)
6744         context = DECL_CONTEXT (templ);
6745     }
6746   else if (TREE_CODE (d1) == TYPE_DECL && MAYBE_CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (d1)))
6747     {
6748       tree type = TREE_TYPE (d1);
6749
6750       /* If we are declaring a constructor, say A<T>::A<T>, we will get
6751          an implicit typename for the second A.  Deal with it.  */
6752       if (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE && TREE_TYPE (type))
6753         type = TREE_TYPE (type);
6754
6755       if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type))
6756         {
6757           templ = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type);
6758           d1 = DECL_NAME (templ);
6759         }
6760     }
6761   else if (TREE_CODE (d1) == ENUMERAL_TYPE
6762            || (TYPE_P (d1) && MAYBE_CLASS_TYPE_P (d1)))
6763     {
6764       templ = TYPE_TI_TEMPLATE (d1);
6765       d1 = DECL_NAME (templ);
6766     }
6767   else if (TREE_CODE (d1) == TEMPLATE_DECL
6768            && DECL_TEMPLATE_RESULT (d1)
6769            && TREE_CODE (DECL_TEMPLATE_RESULT (d1)) == TYPE_DECL)
6770     {
6771       templ = d1;
6772       d1 = DECL_NAME (templ);
6773       context = DECL_CONTEXT (templ);
6774     }
6775
6776   /* Issue an error message if we didn't find a template.  */
6777   if (! templ)
6778     {
6779       if (complain & tf_error)
6780         error ("%qT is not a template", d1);
6781       return error_mark_node;
6782     }
6783
6784   if (TREE_CODE (templ) != TEMPLATE_DECL
6785          /* Make sure it's a user visible template, if it was named by
6786             the user.  */
6787       || ((complain & tf_user) && !DECL_TEMPLATE_PARM_P (templ)
6788           && !PRIMARY_TEMPLATE_P (templ)))
6789     {
6790       if (complain & tf_error)
6791         {
6792           error ("non-template type %qT used as a template", d1);
6793           if (in_decl)
6794             error ("for template declaration %q+D", in_decl);
6795         }
6796       return error_mark_node;
6797     }
6798
6799   complain &= ~tf_user;
6800
6801   if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (templ))
6802     {
6803       /* Create a new TEMPLATE_DECL and TEMPLATE_TEMPLATE_PARM node to store
6804          template arguments */
6805
6806       tree parm;
6807       tree arglist2;
6808       tree outer;
6809
6810       parmlist = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (templ);
6811
6812       /* Consider an example where a template template parameter declared as
6813
6814            template <class T, class U = std::allocator<T> > class TT
6815
6816          The template parameter level of T and U are one level larger than
6817          of TT.  To proper process the default argument of U, say when an
6818          instantiation `TT<int>' is seen, we need to build the full
6819          arguments containing {int} as the innermost level.  Outer levels,
6820          available when not appearing as default template argument, can be
6821          obtained from the arguments of the enclosing template.
6822
6823          Suppose that TT is later substituted with std::vector.  The above
6824          instantiation is `TT<int, std::allocator<T> >' with TT at
6825          level 1, and T at level 2, while the template arguments at level 1
6826          becomes {std::vector} and the inner level 2 is {int}.  */
6827
6828       outer = DECL_CONTEXT (templ);
6829       if (outer)
6830         outer = TI_ARGS (get_template_info (DECL_TEMPLATE_RESULT (outer)));
6831       else if (current_template_parms)
6832         /* This is an argument of the current template, so we haven't set
6833            DECL_CONTEXT yet.  */
6834         outer = current_template_args ();
6835
6836       if (outer)
6837         arglist = add_to_template_args (outer, arglist);
6838
6839       arglist2 = coerce_template_parms (parmlist, arglist, templ,
6840                                         complain,
6841                                         /*require_all_args=*/true,
6842                                         /*use_default_args=*/true);
6843       if (arglist2 == error_mark_node
6844           || (!uses_template_parms (arglist2)
6845               && check_instantiated_args (templ, arglist2, complain)))
6846         return error_mark_node;
6847
6848       parm = bind_template_template_parm (TREE_TYPE (templ), arglist2);
6849       return parm;
6850     }
6851   else
6852     {
6853       tree template_type = TREE_TYPE (templ);
6854       tree gen_tmpl;
6855       tree type_decl;
6856       tree found = NULL_TREE;
6857       int arg_depth;
6858       int parm_depth;
6859       int is_dependent_type;
6860       int use_partial_inst_tmpl = false;
6861
6862       gen_tmpl = most_general_template (templ);
6863       parmlist = DECL_TEMPLATE_PARMS (gen_tmpl);
6864       parm_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (parmlist);
6865       arg_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (arglist);
6866
6867       if (arg_depth == 1 && parm_depth > 1)
6868         {
6869           /* We've been given an incomplete set of template arguments.
6870              For example, given:
6871
6872                template <class T> struct S1 {
6873                  template <class U> struct S2 {};
6874                  template <class U> struct S2<U*> {};
6875                 };
6876
6877              we will be called with an ARGLIST of `U*', but the
6878              TEMPLATE will be `template <class T> template
6879              <class U> struct S1<T>::S2'.  We must fill in the missing
6880              arguments.  */
6881           arglist
6882             = add_outermost_template_args (TYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (templ)),
6883                                            arglist);
6884           arg_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (arglist);
6885         }
6886
6887       /* Now we should have enough arguments.  */
6888       gcc_assert (parm_depth == arg_depth);
6889
6890       /* From here on, we're only interested in the most general
6891          template.  */
6892
6893       /* Calculate the BOUND_ARGS.  These will be the args that are
6894          actually tsubst'd into the definition to create the
6895          instantiation.  */
6896       if (parm_depth > 1)
6897         {
6898           /* We have multiple levels of arguments to coerce, at once.  */
6899           int i;
6900           int saved_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (arglist);
6901
6902           tree bound_args = make_tree_vec (parm_depth);
6903
6904           for (i = saved_depth,
6905                  t = DECL_TEMPLATE_PARMS (gen_tmpl);
6906                i > 0 && t != NULL_TREE;
6907                --i, t = TREE_CHAIN (t))
6908             {
6909               tree a;
6910               if (i == saved_depth)
6911                 a = coerce_template_parms (TREE_VALUE (t),
6912                                            arglist, gen_tmpl,
6913                                            complain,
6914                                            /*require_all_args=*/true,
6915                                            /*use_default_args=*/true);
6916               else
6917                 /* Outer levels should have already been coerced.  */
6918                 a = TMPL_ARGS_LEVEL (arglist, i);
6919
6920               /* Don't process further if one of the levels fails.  */
6921               if (a == error_mark_node)
6922                 {
6923                   /* Restore the ARGLIST to its full size.  */
6924                   TREE_VEC_LENGTH (arglist) = saved_depth;
6925                   return error_mark_node;
6926                 }
6927
6928               SET_TMPL_ARGS_LEVEL (bound_args, i, a);
6929
6930               /* We temporarily reduce the length of the ARGLIST so
6931                  that coerce_template_parms will see only the arguments
6932                  corresponding to the template parameters it is
6933                  examining.  */
6934               TREE_VEC_LENGTH (arglist)--;
6935             }
6936
6937           /* Restore the ARGLIST to its full size.  */
6938           TREE_VEC_LENGTH (arglist) = saved_depth;
6939
6940           arglist = bound_args;
6941         }
6942       else
6943         arglist
6944           = coerce_template_parms (INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parmlist),
6945                                    INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist),
6946                                    gen_tmpl,
6947                                    complain,
6948                                    /*require_all_args=*/true,
6949                                    /*use_default_args=*/true);
6950
6951       if (arglist == error_mark_node)
6952         /* We were unable to bind the arguments.  */
6953         return error_mark_node;
6954
6955       /* In the scope of a template class, explicit references to the
6956          template class refer to the type of the template, not any
6957          instantiation of it.  For example, in:
6958
6959            template <class T> class C { void f(C<T>); }
6960
6961          the `C<T>' is just the same as `C'.  Outside of the
6962          class, however, such a reference is an instantiation.  */
6963       if ((entering_scope
6964            || !PRIMARY_TEMPLATE_P (gen_tmpl)
6965            || currently_open_class (template_type))
6966           /* comp_template_args is expensive, check it last.  */
6967           && comp_template_args (TYPE_TI_ARGS (template_type),
6968                                  arglist))
6969         return template_type;
6970
6971       /* If we already have this specialization, return it.  */
6972       elt.tmpl = gen_tmpl;
6973       elt.args = arglist;
6974       hash = hash_specialization (&elt);
6975       entry = (spec_entry *) htab_find_with_hash (type_specializations,
6976                                                   &elt, hash);
6977
6978       if (entry)
6979         return entry->spec;
6980
6981       is_dependent_type = uses_template_parms (arglist);
6982
6983       /* If the deduced arguments are invalid, then the binding
6984          failed.  */
6985       if (!is_dependent_type
6986           && check_instantiated_args (gen_tmpl,
6987                                       INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist),
6988                                       complain))
6989         return error_mark_node;
6990
6991       if (!is_dependent_type
6992           && !PRIMARY_TEMPLATE_P (gen_tmpl)
6993           && !LAMBDA_TYPE_P (TREE_TYPE (gen_tmpl))
6994           && TREE_CODE (CP_DECL_CONTEXT (gen_tmpl)) == NAMESPACE_DECL)
6995         {
6996           found = xref_tag_from_type (TREE_TYPE (gen_tmpl),
6997                                       DECL_NAME (gen_tmpl),
6998                                       /*tag_scope=*/ts_global);
6999           return found;
7000         }
7001
7002       context = tsubst (DECL_CONTEXT (gen_tmpl), arglist,
7003                         complain, in_decl);
7004       if (!context)
7005         context = global_namespace;
7006
7007       /* Create the type.  */
7008       if (TREE_CODE (template_type) == ENUMERAL_TYPE)
7009         {
7010           if (!is_dependent_type)
7011             {
7012               set_current_access_from_decl (TYPE_NAME (template_type));
7013               t = start_enum (TYPE_IDENTIFIER (template_type), NULL_TREE,
7014                               tsubst (ENUM_UNDERLYING_TYPE (template_type),
7015                                       arglist, complain, in_decl),
7016                               SCOPED_ENUM_P (template_type), NULL);
7017             }
7018           else
7019             {
7020               /* We don't want to call start_enum for this type, since
7021                  the values for the enumeration constants may involve
7022                  template parameters.  And, no one should be interested
7023                  in the enumeration constants for such a type.  */
7024               t = cxx_make_type (ENUMERAL_TYPE);
7025               SET_SCOPED_ENUM_P (t, SCOPED_ENUM_P (template_type));
7026             }
7027           SET_OPAQUE_ENUM_P (t, OPAQUE_ENUM_P (template_type));
7028           ENUM_FIXED_UNDERLYING_TYPE_P (t)
7029             = ENUM_FIXED_UNDERLYING_TYPE_P (template_type);
7030         }
7031       else
7032         {
7033           t = make_class_type (TREE_CODE (template_type));
7034           CLASSTYPE_DECLARED_CLASS (t)
7035             = CLASSTYPE_DECLARED_CLASS (template_type);
7036           SET_CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION (t);
7037           TYPE_FOR_JAVA (t) = TYPE_FOR_JAVA (template_type);
7038
7039           /* A local class.  Make sure the decl gets registered properly.  */
7040           if (context == current_function_decl)
7041             pushtag (DECL_NAME (gen_tmpl), t, /*tag_scope=*/ts_current);
7042
7043           if (comp_template_args (CLASSTYPE_TI_ARGS (template_type), arglist))
7044             /* This instantiation is another name for the primary
7045                template type. Set the TYPE_CANONICAL field
7046                appropriately. */
7047             TYPE_CANONICAL (t) = template_type;
7048           else if (any_template_arguments_need_structural_equality_p (arglist))
7049             /* Some of the template arguments require structural
7050                equality testing, so this template class requires
7051                structural equality testing. */
7052             SET_TYPE_STRUCTURAL_EQUALITY (t);
7053         }
7054
7055       /* If we called start_enum or pushtag above, this information
7056          will already be set up.  */
7057       if (!TYPE_NAME (t))
7058         {
7059           TYPE_CONTEXT (t) = FROB_CONTEXT (context);
7060
7061           type_decl = create_implicit_typedef (DECL_NAME (gen_tmpl), t);
7062           DECL_CONTEXT (type_decl) = TYPE_CONTEXT (t);
7063           DECL_SOURCE_LOCATION (type_decl)
7064             = DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_STUB_DECL (template_type));
7065         }
7066       else
7067         type_decl = TYPE_NAME (t);
7068
7069       TREE_PRIVATE (type_decl)
7070         = TREE_PRIVATE (TYPE_STUB_DECL (template_type));
7071       TREE_PROTECTED (type_decl)
7072         = TREE_PROTECTED (TYPE_STUB_DECL (template_type));
7073       if (CLASSTYPE_VISIBILITY_SPECIFIED (template_type))
7074         {
7075           DECL_VISIBILITY_SPECIFIED (type_decl) = 1;
7076           DECL_VISIBILITY (type_decl) = CLASSTYPE_VISIBILITY (template_type);
7077         }
7078
7079       /* Let's consider the explicit specialization of a member
7080          of a class template specialization that is implicitely instantiated,
7081          e.g.:
7082              template<class T>
7083              struct S
7084              {
7085                template<class U> struct M {}; //#0
7086              };
7087
7088              template<>
7089              template<>
7090              struct S<int>::M<char> //#1
7091              {
7092                int i;
7093              };
7094         [temp.expl.spec]/4 says this is valid.
7095
7096         In this case, when we write:
7097         S<int>::M<char> m;
7098
7099         M is instantiated from the CLASSTYPE_TI_TEMPLATE of #1, not from
7100         the one of #0.
7101
7102         When we encounter #1, we want to store the partial instantiation
7103         of M (template<class T> S<int>::M<T>) in it's CLASSTYPE_TI_TEMPLATE.
7104
7105         For all cases other than this "explicit specialization of member of a
7106         class template", we just want to store the most general template into
7107         the CLASSTYPE_TI_TEMPLATE of M.
7108
7109         This case of "explicit specialization of member of a class template"
7110         only happens when:
7111         1/ the enclosing class is an instantiation of, and therefore not
7112         the same as, the context of the most general template, and
7113         2/ we aren't looking at the partial instantiation itself, i.e.
7114         the innermost arguments are not the same as the innermost parms of
7115         the most general template.
7116
7117         So it's only when 1/ and 2/ happens that we want to use the partial
7118         instantiation of the member template in lieu of its most general
7119         template.  */
7120
7121       if (PRIMARY_TEMPLATE_P (gen_tmpl)
7122           && TMPL_ARGS_HAVE_MULTIPLE_LEVELS (arglist)
7123           /* the enclosing class must be an instantiation...  */
7124           && CLASS_TYPE_P (context)
7125           && !same_type_p (context, DECL_CONTEXT (gen_tmpl)))
7126         {
7127           tree partial_inst_args;
7128           TREE_VEC_LENGTH (arglist)--;
7129           ++processing_template_decl;
7130           partial_inst_args =
7131             tsubst (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS
7132                         (CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (gen_tmpl))),
7133                     arglist, complain, NULL_TREE);
7134           --processing_template_decl;
7135           TREE_VEC_LENGTH (arglist)++;
7136           use_partial_inst_tmpl =
7137             /*...and we must not be looking at the partial instantiation
7138              itself. */
7139             !comp_template_args (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist),
7140                                  partial_inst_args);
7141         }
7142
7143       if (!use_partial_inst_tmpl)
7144         /* This case is easy; there are no member templates involved.  */
7145         found = gen_tmpl;
7146       else
7147         {
7148           /* This is a full instantiation of a member template.  Find
7149              the partial instantiation of which this is an instance.  */
7150
7151           /* Temporarily reduce by one the number of levels in the ARGLIST
7152              so as to avoid comparing the last set of arguments.  */
7153           TREE_VEC_LENGTH (arglist)--;
7154           found = tsubst (gen_tmpl, arglist, complain, NULL_TREE);
7155           TREE_VEC_LENGTH (arglist)++;
7156           found = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (found);
7157         }
7158
7159       SET_TYPE_TEMPLATE_INFO (t, build_template_info (found, arglist));
7160
7161       elt.spec = t;
7162       slot = (spec_entry **) htab_find_slot_with_hash (type_specializations,
7163                                                        &elt, hash, INSERT);
7164       *slot = ggc_alloc_spec_entry ();
7165       **slot = elt;
7166
7167       /* Note this use of the partial instantiation so we can check it
7168          later in maybe_process_partial_specialization.  */
7169       DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (templ)
7170         = tree_cons (arglist, t,
7171                      DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (templ));
7172
7173       if (TREE_CODE (t) == ENUMERAL_TYPE && !is_dependent_type)
7174         /* Now that the type has been registered on the instantiations
7175            list, we set up the enumerators.  Because the enumeration
7176            constants may involve the enumeration type itself, we make
7177            sure to register the type first, and then create the
7178            constants.  That way, doing tsubst_expr for the enumeration
7179            constants won't result in recursive calls here; we'll find
7180            the instantiation and exit above.  */
7181         tsubst_enum (template_type, t, arglist);
7182
7183       if (is_dependent_type)
7184         /* If the type makes use of template parameters, the
7185            code that generates debugging information will crash.  */
7186         DECL_IGNORED_P (TYPE_STUB_DECL (t)) = 1;
7187
7188       /* Possibly limit visibility based on template args.  */
7189       TREE_PUBLIC (type_decl) = 1;
7190       determine_visibility (type_decl);
7191
7192       return t;
7193     }
7194 }
7195
7196 /* Wrapper for lookup_template_class_1.  */
7197
7198 tree
7199 lookup_template_class (tree d1, tree arglist, tree in_decl, tree context,
7200                        int entering_scope, tsubst_flags_t complain)
7201 {
7202   tree ret;
7203   timevar_push (TV_TEMPLATE_INST);
7204   ret = lookup_template_class_1 (d1, arglist, in_decl, context,
7205                                  entering_scope, complain);
7206   timevar_pop (TV_TEMPLATE_INST);
7207   return ret;
7208 }
7209 \f
7210 struct pair_fn_data
7211 {
7212   tree_fn_t fn;
7213   void *data;
7214   /* True when we should also visit template parameters that occur in
7215      non-deduced contexts.  */
7216   bool include_nondeduced_p;
7217   struct pointer_set_t *visited;
7218 };
7219
7220 /* Called from for_each_template_parm via walk_tree.  */
7221
7222 static tree
7223 for_each_template_parm_r (tree *tp, int *walk_subtrees, void *d)
7224 {
7225   tree t = *tp;
7226   struct pair_fn_data *pfd = (struct pair_fn_data *) d;
7227   tree_fn_t fn = pfd->fn;
7228   void *data = pfd->data;
7229
7230   if (TYPE_P (t)
7231       && (pfd->include_nondeduced_p || TREE_CODE (t) != TYPENAME_TYPE)
7232       && for_each_template_parm (TYPE_CONTEXT (t), fn, data, pfd->visited,
7233                                  pfd->include_nondeduced_p))
7234     return error_mark_node;
7235
7236   switch (TREE_CODE (t))
7237     {
7238     case RECORD_TYPE:
7239       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (t))
7240         break;
7241       /* Fall through.  */
7242
7243     case UNION_TYPE:
7244     case ENUMERAL_TYPE:
7245       if (!TYPE_TEMPLATE_INFO (t))
7246         *walk_subtrees = 0;
7247       else if (for_each_template_parm (TI_ARGS (TYPE_TEMPLATE_INFO (t)),
7248                                        fn, data, pfd->visited, 
7249                                        pfd->include_nondeduced_p))
7250         return error_mark_node;
7251       break;
7252
7253     case INTEGER_TYPE:
7254       if (for_each_template_parm (TYPE_MIN_VALUE (t),
7255                                   fn, data, pfd->visited, 
7256                                   pfd->include_nondeduced_p)
7257           || for_each_template_parm (TYPE_MAX_VALUE (t),
7258                                      fn, data, pfd->visited,
7259                                      pfd->include_nondeduced_p))
7260         return error_mark_node;
7261       break;
7262
7263     case METHOD_TYPE:
7264       /* Since we're not going to walk subtrees, we have to do this
7265          explicitly here.  */
7266       if (for_each_template_parm (TYPE_METHOD_BASETYPE (t), fn, data,
7267                                   pfd->visited, pfd->include_nondeduced_p))
7268         return error_mark_node;
7269       /* Fall through.  */
7270
7271     case FUNCTION_TYPE:
7272       /* Check the return type.  */
7273       if (for_each_template_parm (TREE_TYPE (t), fn, data, pfd->visited,
7274                                   pfd->include_nondeduced_p))
7275         return error_mark_node;
7276
7277       /* Check the parameter types.  Since default arguments are not
7278          instantiated until they are needed, the TYPE_ARG_TYPES may
7279          contain expressions that involve template parameters.  But,
7280          no-one should be looking at them yet.  And, once they're
7281          instantiated, they don't contain template parameters, so
7282          there's no point in looking at them then, either.  */
7283       {
7284         tree parm;
7285
7286         for (parm = TYPE_ARG_TYPES (t); parm; parm = TREE_CHAIN (parm))
7287           if (for_each_template_parm (TREE_VALUE (parm), fn, data,
7288                                       pfd->visited, pfd->include_nondeduced_p))
7289             return error_mark_node;
7290
7291         /* Since we've already handled the TYPE_ARG_TYPES, we don't
7292            want walk_tree walking into them itself.  */
7293         *walk_subtrees = 0;
7294       }
7295       break;
7296
7297     case TYPEOF_TYPE:
7298     case UNDERLYING_TYPE:
7299       if (pfd->include_nondeduced_p
7300           && for_each_template_parm (TYPE_FIELDS (t), fn, data,
7301                                      pfd->visited, 
7302                                      pfd->include_nondeduced_p))
7303         return error_mark_node;
7304       break;
7305
7306     case FUNCTION_DECL:
7307     case VAR_DECL:
7308       if (DECL_LANG_SPECIFIC (t) && DECL_TEMPLATE_INFO (t)
7309           && for_each_template_parm (DECL_TI_ARGS (t), fn, data,
7310                                      pfd->visited, pfd->include_nondeduced_p))
7311         return error_mark_node;
7312       /* Fall through.  */
7313
7314     case PARM_DECL:
7315     case CONST_DECL:
7316       if (TREE_CODE (t) == CONST_DECL && DECL_TEMPLATE_PARM_P (t)
7317           && for_each_template_parm (DECL_INITIAL (t), fn, data,
7318                                      pfd->visited, pfd->include_nondeduced_p))
7319         return error_mark_node;
7320       if (DECL_CONTEXT (t)
7321           && pfd->include_nondeduced_p
7322           && for_each_template_parm (DECL_CONTEXT (t), fn, data,
7323                                      pfd->visited, pfd->include_nondeduced_p))
7324         return error_mark_node;
7325       break;
7326
7327     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
7328       /* Record template parameters such as `T' inside `TT<T>'.  */
7329       if (for_each_template_parm (TYPE_TI_ARGS (t), fn, data, pfd->visited,
7330                                   pfd->include_nondeduced_p))
7331         return error_mark_node;
7332       /* Fall through.  */
7333
7334     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
7335     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
7336     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
7337       if (fn && (*fn)(t, data))
7338         return error_mark_node;
7339       else if (!fn)
7340         return error_mark_node;
7341       break;
7342
7343     case TEMPLATE_DECL:
7344       /* A template template parameter is encountered.  */
7345       if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (t)
7346           && for_each_template_parm (TREE_TYPE (t), fn, data, pfd->visited,
7347                                      pfd->include_nondeduced_p))
7348         return error_mark_node;
7349
7350       /* Already substituted template template parameter */
7351       *walk_subtrees = 0;
7352       break;
7353
7354     case TYPENAME_TYPE:
7355       if (!fn
7356           || for_each_template_parm (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (t), fn,
7357                                      data, pfd->visited, 
7358                                      pfd->include_nondeduced_p))
7359         return error_mark_node;
7360       break;
7361
7362     case CONSTRUCTOR:
7363       if (TREE_TYPE (t) && TYPE_PTRMEMFUNC_P (TREE_TYPE (t))
7364           && pfd->include_nondeduced_p
7365           && for_each_template_parm (TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE
7366                                      (TREE_TYPE (t)), fn, data,
7367                                      pfd->visited, pfd->include_nondeduced_p))
7368         return error_mark_node;
7369       break;
7370
7371     case INDIRECT_REF:
7372     case COMPONENT_REF:
7373       /* If there's no type, then this thing must be some expression
7374          involving template parameters.  */
7375       if (!fn && !TREE_TYPE (t))
7376         return error_mark_node;
7377       break;
7378
7379     case MODOP_EXPR:
7380     case CAST_EXPR:
7381     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
7382     case CONST_CAST_EXPR:
7383     case STATIC_CAST_EXPR:
7384     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
7385     case ARROW_EXPR:
7386     case DOTSTAR_EXPR:
7387     case TYPEID_EXPR:
7388     case PSEUDO_DTOR_EXPR:
7389       if (!fn)
7390         return error_mark_node;
7391       break;
7392
7393     default:
7394       break;
7395     }
7396
7397   /* We didn't find any template parameters we liked.  */
7398   return NULL_TREE;
7399 }
7400
7401 /* For each TEMPLATE_TYPE_PARM, TEMPLATE_TEMPLATE_PARM,
7402    BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM or TEMPLATE_PARM_INDEX in T,
7403    call FN with the parameter and the DATA.
7404    If FN returns nonzero, the iteration is terminated, and
7405    for_each_template_parm returns 1.  Otherwise, the iteration
7406    continues.  If FN never returns a nonzero value, the value
7407    returned by for_each_template_parm is 0.  If FN is NULL, it is
7408    considered to be the function which always returns 1.
7409
7410    If INCLUDE_NONDEDUCED_P, then this routine will also visit template
7411    parameters that occur in non-deduced contexts.  When false, only
7412    visits those template parameters that can be deduced.  */
7413
7414 static int
7415 for_each_template_parm (tree t, tree_fn_t fn, void* data,
7416                         struct pointer_set_t *visited,
7417                         bool include_nondeduced_p)
7418 {
7419   struct pair_fn_data pfd;
7420   int result;
7421
7422   /* Set up.  */
7423   pfd.fn = fn;
7424   pfd.data = data;
7425   pfd.include_nondeduced_p = include_nondeduced_p;
7426
7427   /* Walk the tree.  (Conceptually, we would like to walk without
7428      duplicates, but for_each_template_parm_r recursively calls
7429      for_each_template_parm, so we would need to reorganize a fair
7430      bit to use walk_tree_without_duplicates, so we keep our own
7431      visited list.)  */
7432   if (visited)
7433     pfd.visited = visited;
7434   else
7435     pfd.visited = pointer_set_create ();
7436   result = cp_walk_tree (&t,
7437                          for_each_template_parm_r,
7438                          &pfd,
7439                          pfd.visited) != NULL_TREE;
7440
7441   /* Clean up.  */
7442   if (!visited)
7443     {
7444       pointer_set_destroy (pfd.visited);
7445       pfd.visited = 0;
7446     }
7447
7448   return result;
7449 }
7450
7451 /* Returns true if T depends on any template parameter.  */
7452
7453 int
7454 uses_template_parms (tree t)
7455 {
7456   bool dependent_p;
7457   int saved_processing_template_decl;
7458
7459   saved_processing_template_decl = processing_template_decl;
7460   if (!saved_processing_template_decl)
7461     processing_template_decl = 1;
7462   if (TYPE_P (t))
7463     dependent_p = dependent_type_p (t);
7464   else if (TREE_CODE (t) == TREE_VEC)
7465     dependent_p = any_dependent_template_arguments_p (t);
7466   else if (TREE_CODE (t) == TREE_LIST)
7467     dependent_p = (uses_template_parms (TREE_VALUE (t))
7468                    || uses_template_parms (TREE_CHAIN (t)));
7469   else if (TREE_CODE (t) == TYPE_DECL)
7470     dependent_p = dependent_type_p (TREE_TYPE (t));
7471   else if (DECL_P (t)
7472            || EXPR_P (t)
7473            || TREE_CODE (t) == TEMPLATE_PARM_INDEX
7474            || TREE_CODE (t) == OVERLOAD
7475            || TREE_CODE (t) == BASELINK
7476            || TREE_CODE (t) == IDENTIFIER_NODE
7477            || TREE_CODE (t) == TRAIT_EXPR
7478            || TREE_CODE (t) == CONSTRUCTOR
7479            || CONSTANT_CLASS_P (t))
7480     dependent_p = (type_dependent_expression_p (t)
7481                    || value_dependent_expression_p (t));
7482   else
7483     {
7484       gcc_assert (t == error_mark_node);
7485       dependent_p = false;
7486     }
7487
7488   processing_template_decl = saved_processing_template_decl;
7489
7490   return dependent_p;
7491 }
7492
7493 /* Returns true if T depends on any template parameter with level LEVEL.  */
7494
7495 int
7496 uses_template_parms_level (tree t, int level)
7497 {
7498   return for_each_template_parm (t, template_parm_this_level_p, &level, NULL,
7499                                  /*include_nondeduced_p=*/true);
7500 }
7501
7502 static int tinst_depth;
7503 extern int max_tinst_depth;
7504 #ifdef GATHER_STATISTICS
7505 int depth_reached;
7506 #endif
7507 static int tinst_level_tick;
7508 static int last_template_error_tick;
7509
7510 /* We're starting to instantiate D; record the template instantiation context
7511    for diagnostics and to restore it later.  */
7512
7513 int
7514 push_tinst_level (tree d)
7515 {
7516   struct tinst_level *new_level;
7517
7518   if (tinst_depth >= max_tinst_depth)
7519     {
7520       last_template_error_tick = tinst_level_tick;
7521       if (TREE_CODE (d) == TREE_LIST)
7522         error ("template instantiation depth exceeds maximum of %d (use "
7523                "-ftemplate-depth= to increase the maximum) substituting %qS",
7524                max_tinst_depth, d);
7525       else
7526         error ("template instantiation depth exceeds maximum of %d (use "
7527                "-ftemplate-depth= to increase the maximum) instantiating %qD",
7528                max_tinst_depth, d);
7529
7530       print_instantiation_context ();
7531
7532       return 0;
7533     }
7534
7535   new_level = ggc_alloc_tinst_level ();
7536   new_level->decl = d;
7537   new_level->locus = input_location;
7538   new_level->in_system_header_p = in_system_header;
7539   new_level->next = current_tinst_level;
7540   current_tinst_level = new_level;
7541
7542   ++tinst_depth;
7543 #ifdef GATHER_STATISTICS
7544   if (tinst_depth > depth_reached)
7545     depth_reached = tinst_depth;
7546 #endif
7547
7548   ++tinst_level_tick;
7549   return 1;
7550 }
7551
7552 /* We're done instantiating this template; return to the instantiation
7553    context.  */
7554
7555 void
7556 pop_tinst_level (void)
7557 {
7558   /* Restore the filename and line number stashed away when we started
7559      this instantiation.  */
7560   input_location = current_tinst_level->locus;
7561   current_tinst_level = current_tinst_level->next;
7562   --tinst_depth;
7563   ++tinst_level_tick;
7564 }
7565
7566 /* We're instantiating a deferred template; restore the template
7567    instantiation context in which the instantiation was requested, which
7568    is one step out from LEVEL.  Return the corresponding DECL or TYPE.  */
7569
7570 static tree
7571 reopen_tinst_level (struct tinst_level *level)
7572 {
7573   struct tinst_level *t;
7574
7575   tinst_depth = 0;
7576   for (t = level; t; t = t->next)
7577     ++tinst_depth;
7578
7579   current_tinst_level = level;
7580   pop_tinst_level ();
7581   return level->decl;
7582 }
7583
7584 /* Returns the TINST_LEVEL which gives the original instantiation
7585    context.  */
7586
7587 struct tinst_level *
7588 outermost_tinst_level (void)
7589 {
7590   struct tinst_level *level = current_tinst_level;
7591   if (level)
7592     while (level->next)
7593       level = level->next;
7594   return level;
7595 }
7596
7597 /* Returns TRUE if PARM is a parameter of the template TEMPL.  */
7598
7599 bool
7600 parameter_of_template_p (tree parm, tree templ)
7601 {
7602   tree parms;
7603   int i;
7604
7605   if (!parm || !templ)
7606     return false;
7607
7608   gcc_assert (DECL_TEMPLATE_PARM_P (parm));
7609   gcc_assert (TREE_CODE (templ) == TEMPLATE_DECL);
7610
7611   parms = DECL_TEMPLATE_PARMS (templ);
7612   parms = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parms);
7613
7614   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (parms); ++i)
7615     if (parm == TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, i)))
7616       return true;
7617
7618   return false;
7619 }
7620
7621 /* DECL is a friend FUNCTION_DECL or TEMPLATE_DECL.  ARGS is the
7622    vector of template arguments, as for tsubst.
7623
7624    Returns an appropriate tsubst'd friend declaration.  */
7625
7626 static tree
7627 tsubst_friend_function (tree decl, tree args)
7628 {
7629   tree new_friend;
7630
7631   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL
7632       && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (decl)
7633       && TREE_CODE (DECL_TI_TEMPLATE (decl)) != TEMPLATE_DECL)
7634     /* This was a friend declared with an explicit template
7635        argument list, e.g.:
7636
7637        friend void f<>(T);
7638
7639        to indicate that f was a template instantiation, not a new
7640        function declaration.  Now, we have to figure out what
7641        instantiation of what template.  */
7642     {
7643       tree template_id, arglist, fns;
7644       tree new_args;
7645       tree tmpl;
7646       tree ns = decl_namespace_context (TYPE_MAIN_DECL (current_class_type));
7647
7648       /* Friend functions are looked up in the containing namespace scope.
7649          We must enter that scope, to avoid finding member functions of the
7650          current class with same name.  */
7651       push_nested_namespace (ns);
7652       fns = tsubst_expr (DECL_TI_TEMPLATE (decl), args,
7653                          tf_warning_or_error, NULL_TREE,
7654                          /*integral_constant_expression_p=*/false);
7655       pop_nested_namespace (ns);
7656       arglist = tsubst (DECL_TI_ARGS (decl), args,
7657                         tf_warning_or_error, NULL_TREE);
7658       template_id = lookup_template_function (fns, arglist);
7659
7660       new_friend = tsubst (decl, args, tf_warning_or_error, NULL_TREE);
7661       tmpl = determine_specialization (template_id, new_friend,
7662                                        &new_args,
7663                                        /*need_member_template=*/0,
7664                                        TREE_VEC_LENGTH (args),
7665                                        tsk_none);
7666       return instantiate_template (tmpl, new_args, tf_error);
7667     }
7668
7669   new_friend = tsubst (decl, args, tf_warning_or_error, NULL_TREE);
7670
7671   /* The NEW_FRIEND will look like an instantiation, to the
7672      compiler, but is not an instantiation from the point of view of
7673      the language.  For example, we might have had:
7674
7675      template <class T> struct S {
7676        template <class U> friend void f(T, U);
7677      };
7678
7679      Then, in S<int>, template <class U> void f(int, U) is not an
7680      instantiation of anything.  */
7681   if (new_friend == error_mark_node)
7682     return error_mark_node;
7683
7684   DECL_USE_TEMPLATE (new_friend) = 0;
7685   if (TREE_CODE (decl) == TEMPLATE_DECL)
7686     {
7687       DECL_USE_TEMPLATE (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend)) = 0;
7688       DECL_SAVED_TREE (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend))
7689         = DECL_SAVED_TREE (DECL_TEMPLATE_RESULT (decl));
7690     }
7691
7692   /* The mangled name for the NEW_FRIEND is incorrect.  The function
7693      is not a template instantiation and should not be mangled like
7694      one.  Therefore, we forget the mangling here; we'll recompute it
7695      later if we need it.  */
7696   if (TREE_CODE (new_friend) != TEMPLATE_DECL)
7697     {
7698       SET_DECL_RTL (new_friend, NULL);
7699       SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (new_friend, NULL_TREE);
7700     }
7701
7702   if (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (new_friend))
7703     {
7704       tree old_decl;
7705       tree new_friend_template_info;
7706       tree new_friend_result_template_info;
7707       tree ns;
7708       int  new_friend_is_defn;
7709
7710       /* We must save some information from NEW_FRIEND before calling
7711          duplicate decls since that function will free NEW_FRIEND if
7712          possible.  */
7713       new_friend_template_info = DECL_TEMPLATE_INFO (new_friend);
7714       new_friend_is_defn =
7715             (DECL_INITIAL (DECL_TEMPLATE_RESULT
7716                            (template_for_substitution (new_friend)))
7717              != NULL_TREE);
7718       if (TREE_CODE (new_friend) == TEMPLATE_DECL)
7719         {
7720           /* This declaration is a `primary' template.  */
7721           DECL_PRIMARY_TEMPLATE (new_friend) = new_friend;
7722
7723           new_friend_result_template_info
7724             = DECL_TEMPLATE_INFO (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend));
7725         }
7726       else
7727         new_friend_result_template_info = NULL_TREE;
7728
7729       /* Make the init_value nonzero so pushdecl knows this is a defn.  */
7730       if (new_friend_is_defn)
7731         DECL_INITIAL (new_friend) = error_mark_node;
7732
7733       /* Inside pushdecl_namespace_level, we will push into the
7734          current namespace. However, the friend function should go
7735          into the namespace of the template.  */
7736       ns = decl_namespace_context (new_friend);
7737       push_nested_namespace (ns);
7738       old_decl = pushdecl_namespace_level (new_friend, /*is_friend=*/true);
7739       pop_nested_namespace (ns);
7740
7741       if (old_decl == error_mark_node)
7742         return error_mark_node;
7743
7744       if (old_decl != new_friend)
7745         {
7746           /* This new friend declaration matched an existing
7747              declaration.  For example, given:
7748
7749                template <class T> void f(T);
7750                template <class U> class C {
7751                  template <class T> friend void f(T) {}
7752                };
7753
7754              the friend declaration actually provides the definition
7755              of `f', once C has been instantiated for some type.  So,
7756              old_decl will be the out-of-class template declaration,
7757              while new_friend is the in-class definition.
7758
7759              But, if `f' was called before this point, the
7760              instantiation of `f' will have DECL_TI_ARGS corresponding
7761              to `T' but not to `U', references to which might appear
7762              in the definition of `f'.  Previously, the most general
7763              template for an instantiation of `f' was the out-of-class
7764              version; now it is the in-class version.  Therefore, we
7765              run through all specialization of `f', adding to their
7766              DECL_TI_ARGS appropriately.  In particular, they need a
7767              new set of outer arguments, corresponding to the
7768              arguments for this class instantiation.
7769
7770              The same situation can arise with something like this:
7771
7772                friend void f(int);
7773                template <class T> class C {
7774                  friend void f(T) {}
7775                };
7776
7777              when `C<int>' is instantiated.  Now, `f(int)' is defined
7778              in the class.  */
7779
7780           if (!new_friend_is_defn)
7781             /* On the other hand, if the in-class declaration does
7782                *not* provide a definition, then we don't want to alter
7783                existing definitions.  We can just leave everything
7784                alone.  */
7785             ;
7786           else
7787             {
7788               tree new_template = TI_TEMPLATE (new_friend_template_info);
7789               tree new_args = TI_ARGS (new_friend_template_info);
7790
7791               /* Overwrite whatever template info was there before, if
7792                  any, with the new template information pertaining to
7793                  the declaration.  */
7794               DECL_TEMPLATE_INFO (old_decl) = new_friend_template_info;
7795
7796               if (TREE_CODE (old_decl) != TEMPLATE_DECL)
7797                 {
7798                   /* We should have called reregister_specialization in
7799                      duplicate_decls.  */
7800                   gcc_assert (retrieve_specialization (new_template,
7801                                                        new_args, 0)
7802                               == old_decl);
7803
7804                   /* Instantiate it if the global has already been used.  */
7805                   if (DECL_ODR_USED (old_decl))
7806                     instantiate_decl (old_decl, /*defer_ok=*/true,
7807                                       /*expl_inst_class_mem_p=*/false);
7808                 }
7809               else
7810                 {
7811                   tree t;
7812
7813                   /* Indicate that the old function template is a partial
7814                      instantiation.  */
7815                   DECL_TEMPLATE_INFO (DECL_TEMPLATE_RESULT (old_decl))
7816                     = new_friend_result_template_info;
7817
7818                   gcc_assert (new_template
7819                               == most_general_template (new_template));
7820                   gcc_assert (new_template != old_decl);
7821
7822                   /* Reassign any specializations already in the hash table
7823                      to the new more general template, and add the
7824                      additional template args.  */
7825                   for (t = DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (old_decl);
7826                        t != NULL_TREE;
7827                        t = TREE_CHAIN (t))
7828                     {
7829                       tree spec = TREE_VALUE (t);
7830                       spec_entry elt;
7831
7832                       elt.tmpl = old_decl;
7833                       elt.args = DECL_TI_ARGS (spec);
7834                       elt.spec = NULL_TREE;
7835
7836                       htab_remove_elt (decl_specializations, &elt);
7837
7838                       DECL_TI_ARGS (spec)
7839                         = add_outermost_template_args (new_args,
7840                                                        DECL_TI_ARGS (spec));
7841
7842                       register_specialization
7843                         (spec, new_template, DECL_TI_ARGS (spec), true, 0);
7844
7845                     }
7846                   DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (old_decl) = NULL_TREE;
7847                 }
7848             }
7849
7850           /* The information from NEW_FRIEND has been merged into OLD_DECL
7851              by duplicate_decls.  */
7852           new_friend = old_decl;
7853         }
7854     }
7855   else
7856     {
7857       tree context = DECL_CONTEXT (new_friend);
7858       bool dependent_p;
7859
7860       /* In the code
7861            template <class T> class C {
7862              template <class U> friend void C1<U>::f (); // case 1
7863              friend void C2<T>::f ();                    // case 2
7864            };
7865          we only need to make sure CONTEXT is a complete type for
7866          case 2.  To distinguish between the two cases, we note that
7867          CONTEXT of case 1 remains dependent type after tsubst while
7868          this isn't true for case 2.  */
7869       ++processing_template_decl;
7870       dependent_p = dependent_type_p (context);
7871       --processing_template_decl;
7872
7873       if (!dependent_p
7874           && !complete_type_or_else (context, NULL_TREE))
7875         return error_mark_node;
7876
7877       if (COMPLETE_TYPE_P (context))
7878         {
7879           /* Check to see that the declaration is really present, and,
7880              possibly obtain an improved declaration.  */
7881           tree fn = check_classfn (context,
7882                                    new_friend, NULL_TREE);
7883
7884           if (fn)
7885             new_friend = fn;
7886         }
7887     }
7888
7889   return new_friend;
7890 }
7891
7892 /* FRIEND_TMPL is a friend TEMPLATE_DECL.  ARGS is the vector of
7893    template arguments, as for tsubst.
7894
7895    Returns an appropriate tsubst'd friend type or error_mark_node on
7896    failure.  */
7897
7898 static tree
7899 tsubst_friend_class (tree friend_tmpl, tree args)
7900 {
7901   tree friend_type;
7902   tree tmpl;
7903   tree context;
7904
7905   context = CP_DECL_CONTEXT (friend_tmpl);
7906
7907   if (context != global_namespace)
7908     {
7909       if (TREE_CODE (context) == NAMESPACE_DECL)
7910         push_nested_namespace (context);
7911       else
7912         push_nested_class (tsubst (context, args, tf_none, NULL_TREE));
7913     }
7914
7915   /* Look for a class template declaration.  We look for hidden names
7916      because two friend declarations of the same template are the
7917      same.  For example, in:
7918
7919        struct A { 
7920          template <typename> friend class F;
7921        };
7922        template <typename> struct B { 
7923          template <typename> friend class F;
7924        };
7925
7926      both F templates are the same.  */
7927   tmpl = lookup_name_real (DECL_NAME (friend_tmpl), 0, 0,
7928                            /*block_p=*/true, 0, 
7929                            LOOKUP_COMPLAIN | LOOKUP_HIDDEN);
7930
7931   /* But, if we don't find one, it might be because we're in a
7932      situation like this:
7933
7934        template <class T>
7935        struct S {
7936          template <class U>
7937          friend struct S;
7938        };
7939
7940      Here, in the scope of (say) S<int>, `S' is bound to a TYPE_DECL
7941      for `S<int>', not the TEMPLATE_DECL.  */
7942   if (!tmpl || !DECL_CLASS_TEMPLATE_P (tmpl))
7943     {
7944       tmpl = lookup_name_prefer_type (DECL_NAME (friend_tmpl), 1);
7945       tmpl = maybe_get_template_decl_from_type_decl (tmpl);
7946     }
7947
7948   if (tmpl && DECL_CLASS_TEMPLATE_P (tmpl))
7949     {
7950       /* The friend template has already been declared.  Just
7951          check to see that the declarations match, and install any new
7952          default parameters.  We must tsubst the default parameters,
7953          of course.  We only need the innermost template parameters
7954          because that is all that redeclare_class_template will look
7955          at.  */
7956       if (TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (friend_tmpl))
7957           > TMPL_ARGS_DEPTH (args))
7958         {
7959           tree parms;
7960           location_t saved_input_location;
7961           parms = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (friend_tmpl),
7962                                          args, tf_warning_or_error);
7963
7964           saved_input_location = input_location;
7965           input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (friend_tmpl);
7966           redeclare_class_template (TREE_TYPE (tmpl), parms);
7967           input_location = saved_input_location;
7968           
7969         }
7970
7971       friend_type = TREE_TYPE (tmpl);
7972     }
7973   else
7974     {
7975       /* The friend template has not already been declared.  In this
7976          case, the instantiation of the template class will cause the
7977          injection of this template into the global scope.  */
7978       tmpl = tsubst (friend_tmpl, args, tf_warning_or_error, NULL_TREE);
7979       if (tmpl == error_mark_node)
7980         return error_mark_node;
7981
7982       /* The new TMPL is not an instantiation of anything, so we
7983          forget its origins.  We don't reset CLASSTYPE_TI_TEMPLATE for
7984          the new type because that is supposed to be the corresponding
7985          template decl, i.e., TMPL.  */
7986       DECL_USE_TEMPLATE (tmpl) = 0;
7987       DECL_TEMPLATE_INFO (tmpl) = NULL_TREE;
7988       CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (TREE_TYPE (tmpl)) = 0;
7989       CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (tmpl))
7990         = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (tmpl)));
7991
7992       /* Inject this template into the global scope.  */
7993       friend_type = TREE_TYPE (pushdecl_top_level_maybe_friend (tmpl, true));
7994     }
7995
7996   if (context != global_namespace)
7997     {
7998       if (TREE_CODE (context) == NAMESPACE_DECL)
7999         pop_nested_namespace (context);
8000       else
8001         pop_nested_class ();
8002     }
8003
8004   return friend_type;
8005 }
8006
8007 /* Returns zero if TYPE cannot be completed later due to circularity.
8008    Otherwise returns one.  */
8009
8010 static int
8011 can_complete_type_without_circularity (tree type)
8012 {
8013   if (type == NULL_TREE || type == error_mark_node)
8014     return 0;
8015   else if (COMPLETE_TYPE_P (type))
8016     return 1;
8017   else if (TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE && TYPE_DOMAIN (type))
8018     return can_complete_type_without_circularity (TREE_TYPE (type));
8019   else if (CLASS_TYPE_P (type)
8020            && TYPE_BEING_DEFINED (TYPE_MAIN_VARIANT (type)))
8021     return 0;
8022   else
8023     return 1;
8024 }
8025
8026 /* Apply any attributes which had to be deferred until instantiation
8027    time.  DECL_P, ATTRIBUTES and ATTR_FLAGS are as cplus_decl_attributes;
8028    ARGS, COMPLAIN, IN_DECL are as tsubst.  */
8029
8030 static void
8031 apply_late_template_attributes (tree *decl_p, tree attributes, int attr_flags,
8032                                 tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
8033 {
8034   tree last_dep = NULL_TREE;
8035   tree t;
8036   tree *p;
8037
8038   for (t = attributes; t; t = TREE_CHAIN (t))
8039     if (ATTR_IS_DEPENDENT (t))
8040       {
8041         last_dep = t;
8042         attributes = copy_list (attributes);
8043         break;
8044       }
8045
8046   if (DECL_P (*decl_p))
8047     {
8048       if (TREE_TYPE (*decl_p) == error_mark_node)
8049         return;
8050       p = &DECL_ATTRIBUTES (*decl_p);
8051     }
8052   else
8053     p = &TYPE_ATTRIBUTES (*decl_p);
8054
8055   if (last_dep)
8056     {
8057       tree late_attrs = NULL_TREE;
8058       tree *q = &late_attrs;
8059
8060       for (*p = attributes; *p; )
8061         {
8062           t = *p;
8063           if (ATTR_IS_DEPENDENT (t))
8064             {
8065               *p = TREE_CHAIN (t);
8066               TREE_CHAIN (t) = NULL_TREE;
8067               /* If the first attribute argument is an identifier, don't
8068                  pass it through tsubst.  Attributes like mode, format,
8069                  cleanup and several target specific attributes expect it
8070                  unmodified.  */
8071               if (TREE_VALUE (t)
8072                   && TREE_CODE (TREE_VALUE (t)) == TREE_LIST
8073                   && TREE_VALUE (TREE_VALUE (t))
8074                   && (TREE_CODE (TREE_VALUE (TREE_VALUE (t)))
8075                       == IDENTIFIER_NODE))
8076                 {
8077                   tree chain
8078                     = tsubst_expr (TREE_CHAIN (TREE_VALUE (t)), args, complain,
8079                                    in_decl,
8080                                    /*integral_constant_expression_p=*/false);
8081                   if (chain != TREE_CHAIN (TREE_VALUE (t)))
8082                     TREE_VALUE (t)
8083                       = tree_cons (NULL_TREE, TREE_VALUE (TREE_VALUE (t)),
8084                                    chain);
8085                 }
8086               else
8087                 TREE_VALUE (t)
8088                   = tsubst_expr (TREE_VALUE (t), args, complain, in_decl,
8089                                  /*integral_constant_expression_p=*/false);
8090               *q = t;
8091               q = &TREE_CHAIN (t);
8092             }
8093           else
8094             p = &TREE_CHAIN (t);
8095         }
8096
8097       cplus_decl_attributes (decl_p, late_attrs, attr_flags);
8098     }
8099 }
8100
8101 /* Perform (or defer) access check for typedefs that were referenced
8102    from within the template TMPL code.
8103    This is a subroutine of instantiate_template and instantiate_class_template.
8104    TMPL is the template to consider and TARGS is the list of arguments of
8105    that template.  */
8106
8107 static void
8108 perform_typedefs_access_check (tree tmpl, tree targs)
8109 {
8110   location_t saved_location;
8111   int i;
8112   qualified_typedef_usage_t *iter;
8113
8114   if (!tmpl
8115       || (!CLASS_TYPE_P (tmpl)
8116           && TREE_CODE (tmpl) != FUNCTION_DECL))
8117     return;
8118
8119   saved_location = input_location;
8120   FOR_EACH_VEC_ELT (qualified_typedef_usage_t,
8121                     get_types_needing_access_check (tmpl),
8122                     i, iter)
8123     {
8124       tree type_decl = iter->typedef_decl;
8125       tree type_scope = iter->context;
8126
8127       if (!type_decl || !type_scope || !CLASS_TYPE_P (type_scope))
8128         continue;
8129
8130       if (uses_template_parms (type_decl))
8131         type_decl = tsubst (type_decl, targs, tf_error, NULL_TREE);
8132       if (uses_template_parms (type_scope))
8133         type_scope = tsubst (type_scope, targs, tf_error, NULL_TREE);
8134
8135       /* Make access check error messages point to the location
8136          of the use of the typedef.  */
8137       input_location = iter->locus;
8138       perform_or_defer_access_check (TYPE_BINFO (type_scope),
8139                                      type_decl, type_decl);
8140     }
8141     input_location = saved_location;
8142 }
8143
8144 static tree
8145 instantiate_class_template_1 (tree type)
8146 {
8147   tree templ, args, pattern, t, member;
8148   tree typedecl;
8149   tree pbinfo;
8150   tree base_list;
8151   unsigned int saved_maximum_field_alignment;
8152
8153   if (type == error_mark_node)
8154     return error_mark_node;
8155
8156   if (COMPLETE_OR_OPEN_TYPE_P (type)
8157       || uses_template_parms (type))
8158     return type;
8159
8160   /* Figure out which template is being instantiated.  */
8161   templ = most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type));
8162   gcc_assert (TREE_CODE (templ) == TEMPLATE_DECL);
8163
8164   /* Determine what specialization of the original template to
8165      instantiate.  */
8166   t = most_specialized_class (type, templ, tf_warning_or_error);
8167   if (t == error_mark_node)
8168     {
8169       TYPE_BEING_DEFINED (type) = 1;
8170       return error_mark_node;
8171     }
8172   else if (t)
8173     {
8174       /* This TYPE is actually an instantiation of a partial
8175          specialization.  We replace the innermost set of ARGS with
8176          the arguments appropriate for substitution.  For example,
8177          given:
8178
8179            template <class T> struct S {};
8180            template <class T> struct S<T*> {};
8181
8182          and supposing that we are instantiating S<int*>, ARGS will
8183          presently be {int*} -- but we need {int}.  */
8184       pattern = TREE_TYPE (t);
8185       args = TREE_PURPOSE (t);
8186     }
8187   else
8188     {
8189       pattern = TREE_TYPE (templ);
8190       args = CLASSTYPE_TI_ARGS (type);
8191     }
8192
8193   /* If the template we're instantiating is incomplete, then clearly
8194      there's nothing we can do.  */
8195   if (!COMPLETE_TYPE_P (pattern))
8196     return type;
8197
8198   /* If we've recursively instantiated too many templates, stop.  */
8199   if (! push_tinst_level (type))
8200     return type;
8201
8202   /* Now we're really doing the instantiation.  Mark the type as in
8203      the process of being defined.  */
8204   TYPE_BEING_DEFINED (type) = 1;
8205
8206   /* We may be in the middle of deferred access check.  Disable
8207      it now.  */
8208   push_deferring_access_checks (dk_no_deferred);
8209
8210   push_to_top_level ();
8211   /* Use #pragma pack from the template context.  */
8212   saved_maximum_field_alignment = maximum_field_alignment;
8213   maximum_field_alignment = TYPE_PRECISION (pattern);
8214
8215   SET_CLASSTYPE_INTERFACE_UNKNOWN (type);
8216
8217   /* Set the input location to the most specialized template definition.
8218      This is needed if tsubsting causes an error.  */
8219   typedecl = TYPE_MAIN_DECL (pattern);
8220   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_NAME (type)) =
8221     DECL_SOURCE_LOCATION (typedecl);
8222
8223   TYPE_HAS_USER_CONSTRUCTOR (type) = TYPE_HAS_USER_CONSTRUCTOR (pattern);
8224   TYPE_HAS_NEW_OPERATOR (type) = TYPE_HAS_NEW_OPERATOR (pattern);
8225   TYPE_HAS_ARRAY_NEW_OPERATOR (type) = TYPE_HAS_ARRAY_NEW_OPERATOR (pattern);
8226   TYPE_GETS_DELETE (type) = TYPE_GETS_DELETE (pattern);
8227   TYPE_HAS_COPY_ASSIGN (type) = TYPE_HAS_COPY_ASSIGN (pattern);
8228   TYPE_HAS_CONST_COPY_ASSIGN (type) = TYPE_HAS_CONST_COPY_ASSIGN (pattern);
8229   TYPE_HAS_COPY_CTOR (type) = TYPE_HAS_COPY_CTOR (pattern);
8230   TYPE_HAS_CONST_COPY_CTOR (type) = TYPE_HAS_CONST_COPY_CTOR (pattern);
8231   TYPE_HAS_DEFAULT_CONSTRUCTOR (type) = TYPE_HAS_DEFAULT_CONSTRUCTOR (pattern);
8232   TYPE_HAS_CONVERSION (type) = TYPE_HAS_CONVERSION (pattern);
8233   TYPE_PACKED (type) = TYPE_PACKED (pattern);
8234   TYPE_ALIGN (type) = TYPE_ALIGN (pattern);
8235   TYPE_USER_ALIGN (type) = TYPE_USER_ALIGN (pattern);
8236   TYPE_FOR_JAVA (type) = TYPE_FOR_JAVA (pattern); /* For libjava's JArray<T> */
8237   if (ANON_AGGR_TYPE_P (pattern))
8238     SET_ANON_AGGR_TYPE_P (type);
8239   if (CLASSTYPE_VISIBILITY_SPECIFIED (pattern))
8240     {
8241       CLASSTYPE_VISIBILITY_SPECIFIED (type) = 1;
8242       CLASSTYPE_VISIBILITY (type) = CLASSTYPE_VISIBILITY (pattern);
8243     }
8244   CLASSTYPE_FINAL (type) = CLASSTYPE_FINAL (pattern);
8245
8246   pbinfo = TYPE_BINFO (pattern);
8247
8248   /* We should never instantiate a nested class before its enclosing
8249      class; we need to look up the nested class by name before we can
8250      instantiate it, and that lookup should instantiate the enclosing
8251      class.  */
8252   gcc_assert (!DECL_CLASS_SCOPE_P (TYPE_MAIN_DECL (pattern))
8253               || COMPLETE_OR_OPEN_TYPE_P (TYPE_CONTEXT (type)));
8254
8255   base_list = NULL_TREE;
8256   if (BINFO_N_BASE_BINFOS (pbinfo))
8257     {
8258       tree pbase_binfo;
8259       tree pushed_scope;
8260       int i;
8261
8262       /* We must enter the scope containing the type, as that is where
8263          the accessibility of types named in dependent bases are
8264          looked up from.  */
8265       pushed_scope = push_scope (CP_TYPE_CONTEXT (type));
8266
8267       /* Substitute into each of the bases to determine the actual
8268          basetypes.  */
8269       for (i = 0; BINFO_BASE_ITERATE (pbinfo, i, pbase_binfo); i++)
8270         {
8271           tree base;
8272           tree access = BINFO_BASE_ACCESS (pbinfo, i);
8273           tree expanded_bases = NULL_TREE;
8274           int idx, len = 1;
8275
8276           if (PACK_EXPANSION_P (BINFO_TYPE (pbase_binfo)))
8277             {
8278               expanded_bases = 
8279                 tsubst_pack_expansion (BINFO_TYPE (pbase_binfo),
8280                                        args, tf_error, NULL_TREE);
8281               if (expanded_bases == error_mark_node)
8282                 continue;
8283
8284               len = TREE_VEC_LENGTH (expanded_bases);
8285             }
8286
8287           for (idx = 0; idx < len; idx++)
8288             {
8289               if (expanded_bases)
8290                 /* Extract the already-expanded base class.  */
8291                 base = TREE_VEC_ELT (expanded_bases, idx);
8292               else
8293                 /* Substitute to figure out the base class.  */
8294                 base = tsubst (BINFO_TYPE (pbase_binfo), args, tf_error, 
8295                                NULL_TREE);
8296
8297               if (base == error_mark_node)
8298                 continue;
8299
8300               base_list = tree_cons (access, base, base_list);
8301               if (BINFO_VIRTUAL_P (pbase_binfo))
8302                 TREE_TYPE (base_list) = integer_type_node;
8303             }
8304         }
8305
8306       /* The list is now in reverse order; correct that.  */
8307       base_list = nreverse (base_list);
8308
8309       if (pushed_scope)
8310         pop_scope (pushed_scope);
8311     }
8312   /* Now call xref_basetypes to set up all the base-class
8313      information.  */
8314   xref_basetypes (type, base_list);
8315
8316   apply_late_template_attributes (&type, TYPE_ATTRIBUTES (pattern),
8317                                   (int) ATTR_FLAG_TYPE_IN_PLACE,
8318                                   args, tf_error, NULL_TREE);
8319   fixup_attribute_variants (type);
8320
8321   /* Now that our base classes are set up, enter the scope of the
8322      class, so that name lookups into base classes, etc. will work
8323      correctly.  This is precisely analogous to what we do in
8324      begin_class_definition when defining an ordinary non-template
8325      class, except we also need to push the enclosing classes.  */
8326   push_nested_class (type);
8327
8328   /* Now members are processed in the order of declaration.  */
8329   for (member = CLASSTYPE_DECL_LIST (pattern);
8330        member; member = TREE_CHAIN (member))
8331     {
8332       tree t = TREE_VALUE (member);
8333
8334       if (TREE_PURPOSE (member))
8335         {
8336           if (TYPE_P (t))
8337             {
8338               /* Build new CLASSTYPE_NESTED_UTDS.  */
8339
8340               tree newtag;
8341               bool class_template_p;
8342
8343               class_template_p = (TREE_CODE (t) != ENUMERAL_TYPE
8344                                   && TYPE_LANG_SPECIFIC (t)
8345                                   && CLASSTYPE_IS_TEMPLATE (t));
8346               /* If the member is a class template, then -- even after
8347                  substitution -- there may be dependent types in the
8348                  template argument list for the class.  We increment
8349                  PROCESSING_TEMPLATE_DECL so that dependent_type_p, as
8350                  that function will assume that no types are dependent
8351                  when outside of a template.  */
8352               if (class_template_p)
8353                 ++processing_template_decl;
8354               newtag = tsubst (t, args, tf_error, NULL_TREE);
8355               if (class_template_p)
8356                 --processing_template_decl;
8357               if (newtag == error_mark_node)
8358                 continue;
8359
8360               if (TREE_CODE (newtag) != ENUMERAL_TYPE)
8361                 {
8362                   tree name = TYPE_IDENTIFIER (t);
8363
8364                   if (class_template_p)
8365                     /* Unfortunately, lookup_template_class sets
8366                        CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION for a partial
8367                        instantiation (i.e., for the type of a member
8368                        template class nested within a template class.)
8369                        This behavior is required for
8370                        maybe_process_partial_specialization to work
8371                        correctly, but is not accurate in this case;
8372                        the TAG is not an instantiation of anything.
8373                        (The corresponding TEMPLATE_DECL is an
8374                        instantiation, but the TYPE is not.) */
8375                     CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (newtag) = 0;
8376
8377                   /* Now, we call pushtag to put this NEWTAG into the scope of
8378                      TYPE.  We first set up the IDENTIFIER_TYPE_VALUE to avoid
8379                      pushtag calling push_template_decl.  We don't have to do
8380                      this for enums because it will already have been done in
8381                      tsubst_enum.  */
8382                   if (name)
8383                     SET_IDENTIFIER_TYPE_VALUE (name, newtag);
8384                   pushtag (name, newtag, /*tag_scope=*/ts_current);
8385                 }
8386             }
8387           else if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL
8388                    || DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (t))
8389             {
8390               /* Build new TYPE_METHODS.  */
8391               tree r;
8392
8393               if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
8394                 ++processing_template_decl;
8395               r = tsubst (t, args, tf_error, NULL_TREE);
8396               if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
8397                 --processing_template_decl;
8398               set_current_access_from_decl (r);
8399               finish_member_declaration (r);
8400             }
8401           else
8402             {
8403               /* Build new TYPE_FIELDS.  */
8404               if (TREE_CODE (t) == STATIC_ASSERT)
8405                 {
8406                   tree condition = 
8407                     tsubst_expr (STATIC_ASSERT_CONDITION (t), args, 
8408                                  tf_warning_or_error, NULL_TREE,
8409                                  /*integral_constant_expression_p=*/true);
8410                   finish_static_assert (condition,
8411                                         STATIC_ASSERT_MESSAGE (t), 
8412                                         STATIC_ASSERT_SOURCE_LOCATION (t),
8413                                         /*member_p=*/true);
8414                 }
8415               else if (TREE_CODE (t) != CONST_DECL)
8416                 {
8417                   tree r;
8418
8419                   /* The file and line for this declaration, to
8420                      assist in error message reporting.  Since we
8421                      called push_tinst_level above, we don't need to
8422                      restore these.  */
8423                   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (t);
8424
8425                   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
8426                     ++processing_template_decl;
8427                   r = tsubst (t, args, tf_warning_or_error, NULL_TREE);
8428                   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
8429                     --processing_template_decl;
8430                   if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL)
8431                     {
8432                       /* In [temp.inst]:
8433
8434                            [t]he initialization (and any associated
8435                            side-effects) of a static data member does
8436                            not occur unless the static data member is
8437                            itself used in a way that requires the
8438                            definition of the static data member to
8439                            exist.
8440
8441                          Therefore, we do not substitute into the
8442                          initialized for the static data member here.  */
8443                       finish_static_data_member_decl
8444                         (r,
8445                          /*init=*/NULL_TREE,
8446                          /*init_const_expr_p=*/false,
8447                          /*asmspec_tree=*/NULL_TREE,
8448                          /*flags=*/0);
8449                     }
8450                   else if (TREE_CODE (r) == FIELD_DECL)
8451                     {
8452                       /* Determine whether R has a valid type and can be
8453                          completed later.  If R is invalid, then it is
8454                          replaced by error_mark_node so that it will not be
8455                          added to TYPE_FIELDS.  */
8456                       tree rtype = TREE_TYPE (r);
8457                       if (can_complete_type_without_circularity (rtype))
8458                         complete_type (rtype);
8459
8460                       if (!COMPLETE_TYPE_P (rtype))
8461                         {
8462                           cxx_incomplete_type_error (r, rtype);
8463                           r = error_mark_node;
8464                         }
8465                     }
8466
8467                   /* If it is a TYPE_DECL for a class-scoped ENUMERAL_TYPE,
8468                      such a thing will already have been added to the field
8469                      list by tsubst_enum in finish_member_declaration in the
8470                      CLASSTYPE_NESTED_UTDS case above.  */
8471                   if (!(TREE_CODE (r) == TYPE_DECL
8472                         && TREE_CODE (TREE_TYPE (r)) == ENUMERAL_TYPE
8473                         && DECL_ARTIFICIAL (r)))
8474                     {
8475                       set_current_access_from_decl (r);
8476                       finish_member_declaration (r);
8477                     }
8478                 }
8479             }
8480         }
8481       else
8482         {
8483           if (TYPE_P (t) || DECL_CLASS_TEMPLATE_P (t))
8484             {
8485               /* Build new CLASSTYPE_FRIEND_CLASSES.  */
8486
8487               tree friend_type = t;
8488               bool adjust_processing_template_decl = false;
8489
8490               if (TREE_CODE (friend_type) == TEMPLATE_DECL)
8491                 {
8492                   /* template <class T> friend class C;  */
8493                   friend_type = tsubst_friend_class (friend_type, args);
8494                   adjust_processing_template_decl = true;
8495                 }
8496               else if (TREE_CODE (friend_type) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE)
8497                 {
8498                   /* template <class T> friend class C::D;  */
8499                   friend_type = tsubst (friend_type, args,
8500                                         tf_warning_or_error, NULL_TREE);
8501                   if (TREE_CODE (friend_type) == TEMPLATE_DECL)
8502                     friend_type = TREE_TYPE (friend_type);
8503                   adjust_processing_template_decl = true;
8504                 }
8505               else if (TREE_CODE (friend_type) == TYPENAME_TYPE
8506                        || TREE_CODE (friend_type) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
8507                 {
8508                   /* This could be either
8509
8510                        friend class T::C;
8511
8512                      when dependent_type_p is false or
8513
8514                        template <class U> friend class T::C;
8515
8516                      otherwise.  */
8517                   friend_type = tsubst (friend_type, args,
8518                                         tf_warning_or_error, NULL_TREE);
8519                   /* Bump processing_template_decl for correct
8520                      dependent_type_p calculation.  */
8521                   ++processing_template_decl;
8522                   if (dependent_type_p (friend_type))
8523                     adjust_processing_template_decl = true;
8524                   --processing_template_decl;
8525                 }
8526               else if (!CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (friend_type)
8527                        && hidden_name_p (TYPE_NAME (friend_type)))
8528                 {
8529                   /* friend class C;
8530
8531                      where C hasn't been declared yet.  Let's lookup name
8532                      from namespace scope directly, bypassing any name that
8533                      come from dependent base class.  */
8534                   tree ns = decl_namespace_context (TYPE_MAIN_DECL (friend_type));
8535
8536                   /* The call to xref_tag_from_type does injection for friend
8537                      classes.  */
8538                   push_nested_namespace (ns);
8539                   friend_type =
8540                     xref_tag_from_type (friend_type, NULL_TREE,
8541                                         /*tag_scope=*/ts_current);
8542                   pop_nested_namespace (ns);
8543                 }
8544               else if (uses_template_parms (friend_type))
8545                 /* friend class C<T>;  */
8546                 friend_type = tsubst (friend_type, args,
8547                                       tf_warning_or_error, NULL_TREE);
8548               /* Otherwise it's
8549
8550                    friend class C;
8551
8552                  where C is already declared or
8553
8554                    friend class C<int>;
8555
8556                  We don't have to do anything in these cases.  */
8557
8558               if (adjust_processing_template_decl)
8559                 /* Trick make_friend_class into realizing that the friend
8560                    we're adding is a template, not an ordinary class.  It's
8561                    important that we use make_friend_class since it will
8562                    perform some error-checking and output cross-reference
8563                    information.  */
8564                 ++processing_template_decl;
8565
8566               if (friend_type != error_mark_node)
8567                 make_friend_class (type, friend_type, /*complain=*/false);
8568
8569               if (adjust_processing_template_decl)
8570                 --processing_template_decl;
8571             }
8572           else
8573             {
8574               /* Build new DECL_FRIENDLIST.  */
8575               tree r;
8576
8577               /* The file and line for this declaration, to
8578                  assist in error message reporting.  Since we
8579                  called push_tinst_level above, we don't need to
8580                  restore these.  */
8581               input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (t);
8582
8583               if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
8584                 {
8585                   ++processing_template_decl;
8586                   push_deferring_access_checks (dk_no_check);
8587                 }
8588
8589               r = tsubst_friend_function (t, args);
8590               add_friend (type, r, /*complain=*/false);
8591               if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
8592                 {
8593                   pop_deferring_access_checks ();
8594                   --processing_template_decl;
8595                 }
8596             }
8597         }
8598     }
8599
8600   if (CLASSTYPE_LAMBDA_EXPR (type))
8601     maybe_add_lambda_conv_op (type);
8602
8603   /* Set the file and line number information to whatever is given for
8604      the class itself.  This puts error messages involving generated
8605      implicit functions at a predictable point, and the same point
8606      that would be used for non-template classes.  */
8607   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (typedecl);
8608
8609   unreverse_member_declarations (type);
8610   finish_struct_1 (type);
8611   TYPE_BEING_DEFINED (type) = 0;
8612
8613   /* We don't instantiate default arguments for member functions.  14.7.1:
8614
8615      The implicit instantiation of a class template specialization causes
8616      the implicit instantiation of the declarations, but not of the
8617      definitions or default arguments, of the class member functions,
8618      member classes, static data members and member templates....  */
8619
8620   /* Some typedefs referenced from within the template code need to be access
8621      checked at template instantiation time, i.e now. These types were
8622      added to the template at parsing time. Let's get those and perform
8623      the access checks then.  */
8624   perform_typedefs_access_check (pattern, args);
8625   perform_deferred_access_checks ();
8626   pop_nested_class ();
8627   maximum_field_alignment = saved_maximum_field_alignment;
8628   pop_from_top_level ();
8629   pop_deferring_access_checks ();
8630   pop_tinst_level ();
8631
8632   /* The vtable for a template class can be emitted in any translation
8633      unit in which the class is instantiated.  When there is no key
8634      method, however, finish_struct_1 will already have added TYPE to
8635      the keyed_classes list.  */
8636   if (TYPE_CONTAINS_VPTR_P (type) && CLASSTYPE_KEY_METHOD (type))
8637     keyed_classes = tree_cons (NULL_TREE, type, keyed_classes);
8638
8639   return type;
8640 }
8641
8642 /* Wrapper for instantiate_class_template_1.  */
8643
8644 tree
8645 instantiate_class_template (tree type)
8646 {
8647   tree ret;
8648   timevar_push (TV_TEMPLATE_INST);
8649   ret = instantiate_class_template_1 (type);
8650   timevar_pop (TV_TEMPLATE_INST);
8651   return ret;
8652 }
8653
8654 static tree
8655 tsubst_template_arg (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
8656 {
8657   tree r;
8658
8659   if (!t)
8660     r = t;
8661   else if (TYPE_P (t))
8662     r = tsubst (t, args, complain, in_decl);
8663   else
8664     {
8665       if (!(complain & tf_warning))
8666         ++c_inhibit_evaluation_warnings;
8667       r = tsubst_expr (t, args, complain, in_decl,
8668                        /*integral_constant_expression_p=*/true);
8669       if (!(complain & tf_warning))
8670         --c_inhibit_evaluation_warnings;
8671     }
8672   return r;
8673 }
8674
8675 /* Give a chain SPEC_PARM of PARM_DECLs, pack them into a
8676    NONTYPE_ARGUMENT_PACK.  */
8677
8678 static tree
8679 make_fnparm_pack (tree spec_parm)
8680 {
8681   /* Collect all of the extra "packed" parameters into an
8682      argument pack.  */
8683   tree parmvec;
8684   tree parmtypevec;
8685   tree argpack = make_node (NONTYPE_ARGUMENT_PACK);
8686   tree argtypepack = cxx_make_type (TYPE_ARGUMENT_PACK);
8687   int i, len = list_length (spec_parm);
8688
8689   /* Fill in PARMVEC and PARMTYPEVEC with all of the parameters.  */
8690   parmvec = make_tree_vec (len);
8691   parmtypevec = make_tree_vec (len);
8692   for (i = 0; i < len; i++, spec_parm = DECL_CHAIN (spec_parm))
8693     {
8694       TREE_VEC_ELT (parmvec, i) = spec_parm;
8695       TREE_VEC_ELT (parmtypevec, i) = TREE_TYPE (spec_parm);
8696     }
8697
8698   /* Build the argument packs.  */
8699   SET_ARGUMENT_PACK_ARGS (argpack, parmvec);
8700   SET_ARGUMENT_PACK_ARGS (argtypepack, parmtypevec);
8701   TREE_TYPE (argpack) = argtypepack;
8702
8703   return argpack;
8704 }        
8705
8706 /* Substitute ARGS into T, which is an pack expansion
8707    (i.e. TYPE_PACK_EXPANSION or EXPR_PACK_EXPANSION). Returns a
8708    TREE_VEC with the substituted arguments, a PACK_EXPANSION_* node
8709    (if only a partial substitution could be performed) or
8710    ERROR_MARK_NODE if there was an error.  */
8711 tree
8712 tsubst_pack_expansion (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain,
8713                        tree in_decl)
8714 {
8715   tree pattern;
8716   tree pack, packs = NULL_TREE, unsubstituted_packs = NULL_TREE;
8717   int i, len = -1;
8718   tree result;
8719   int incomplete = 0;
8720   htab_t saved_local_specializations = NULL;
8721
8722   gcc_assert (PACK_EXPANSION_P (t));
8723   pattern = PACK_EXPANSION_PATTERN (t);
8724
8725   /* Determine the argument packs that will instantiate the parameter
8726      packs used in the expansion expression. While we're at it,
8727      compute the number of arguments to be expanded and make sure it
8728      is consistent.  */
8729   for (pack = PACK_EXPANSION_PARAMETER_PACKS (t); pack; 
8730        pack = TREE_CHAIN (pack))
8731     {
8732       tree parm_pack = TREE_VALUE (pack);
8733       tree arg_pack = NULL_TREE;
8734       tree orig_arg = NULL_TREE;
8735
8736       if (TREE_CODE (parm_pack) == PARM_DECL)
8737         {
8738           if (!cp_unevaluated_operand)
8739             arg_pack = retrieve_local_specialization (parm_pack);
8740           else
8741             {
8742               /* We can't rely on local_specializations for a parameter
8743                  name used later in a function declaration (such as in a
8744                  late-specified return type).  Even if it exists, it might
8745                  have the wrong value for a recursive call.  Just make a
8746                  dummy decl, since it's only used for its type.  */
8747               arg_pack = tsubst_decl (parm_pack, args, complain);
8748               if (arg_pack && FUNCTION_PARAMETER_PACK_P (arg_pack))
8749                 /* Partial instantiation of the parm_pack, we can't build
8750                    up an argument pack yet.  */
8751                 arg_pack = NULL_TREE;
8752               else
8753                 arg_pack = make_fnparm_pack (arg_pack);
8754             }
8755         }
8756       else
8757         {
8758           int level, idx, levels;
8759           template_parm_level_and_index (parm_pack, &level, &idx);
8760
8761           levels = TMPL_ARGS_DEPTH (args);
8762           if (level <= levels)
8763             arg_pack = TMPL_ARG (args, level, idx);
8764         }
8765
8766       orig_arg = arg_pack;
8767       if (arg_pack && TREE_CODE (arg_pack) == ARGUMENT_PACK_SELECT)
8768         arg_pack = ARGUMENT_PACK_SELECT_FROM_PACK (arg_pack);
8769       
8770       if (arg_pack && !ARGUMENT_PACK_P (arg_pack))
8771         /* This can only happen if we forget to expand an argument
8772            pack somewhere else. Just return an error, silently.  */
8773         {
8774           result = make_tree_vec (1);
8775           TREE_VEC_ELT (result, 0) = error_mark_node;
8776           return result;
8777         }
8778
8779       /* For clarity in the comments below let's use the
8780          representation 'argument_pack<elements>' to denote an
8781          argument pack and its elements.
8782
8783          In the 'if' block below, we want to detect cases where
8784          ARG_PACK is argument_pack<PARM_PACK...>.  I.e, we want to
8785          check if ARG_PACK is an argument pack which sole element is
8786          the expansion of PARM_PACK.  That argument pack is typically
8787          created by template_parm_to_arg when passed a parameter
8788          pack.  */
8789       if (arg_pack
8790           && TREE_VEC_LENGTH (ARGUMENT_PACK_ARGS (arg_pack)) == 1
8791           && PACK_EXPANSION_P (TREE_VEC_ELT (ARGUMENT_PACK_ARGS (arg_pack), 0)))
8792         {
8793           tree expansion = TREE_VEC_ELT (ARGUMENT_PACK_ARGS (arg_pack), 0);
8794           tree pattern = PACK_EXPANSION_PATTERN (expansion);
8795           /* So we have an argument_pack<P...>.  We want to test if P
8796              is actually PARM_PACK.  We will not use cp_tree_equal to
8797              test P and PARM_PACK because during type fixup (by
8798              fixup_template_parm) P can be a pre-fixup version of a
8799              type and PARM_PACK be its post-fixup version.
8800              cp_tree_equal would consider them as different even
8801              though we would want to consider them compatible for our
8802              precise purpose here.
8803
8804              Thus we are going to consider that P and PARM_PACK are
8805              compatible if they have the same DECL.  */
8806           if ((/* If ARG_PACK is a type parameter pack named by the
8807                   same DECL as parm_pack ...  */
8808                (TYPE_P (pattern)
8809                 && TYPE_P (parm_pack)
8810                 && TYPE_NAME (pattern) == TYPE_NAME (parm_pack))
8811                /* ... or if ARG_PACK is a non-type parameter
8812                   named by the same DECL as parm_pack ...  */
8813                || (TREE_CODE (pattern) == TEMPLATE_PARM_INDEX
8814                    && TREE_CODE (parm_pack) == PARM_DECL
8815                    && TEMPLATE_PARM_DECL (pattern)
8816                    == TEMPLATE_PARM_DECL (DECL_INITIAL (parm_pack))))
8817               && template_parameter_pack_p (pattern))
8818             /* ... then the argument pack that the parameter maps to
8819                is just an expansion of the parameter itself, such as
8820                one would find in the implicit typedef of a class
8821                inside the class itself.  Consider this parameter
8822                "unsubstituted", so that we will maintain the outer
8823                pack expansion.  */
8824             arg_pack = NULL_TREE;
8825         }
8826           
8827       if (arg_pack)
8828         {
8829           int my_len = 
8830             TREE_VEC_LENGTH (ARGUMENT_PACK_ARGS (arg_pack));
8831
8832           /* It's all-or-nothing with incomplete argument packs.  */
8833           if (incomplete && !ARGUMENT_PACK_INCOMPLETE_P (arg_pack))
8834             return error_mark_node;
8835           
8836           if (ARGUMENT_PACK_INCOMPLETE_P (arg_pack))
8837             incomplete = 1;
8838
8839           if (len < 0)
8840             len = my_len;
8841           else if (len != my_len)
8842             {
8843               if (incomplete)
8844                 /* We got explicit args for some packs but not others;
8845                    do nothing now and try again after deduction.  */
8846                 return t;
8847               if (TREE_CODE (t) == TYPE_PACK_EXPANSION)
8848                 error ("mismatched argument pack lengths while expanding "
8849                        "%<%T%>",
8850                        pattern);
8851               else
8852                 error ("mismatched argument pack lengths while expanding "
8853                        "%<%E%>",
8854                        pattern);
8855               return error_mark_node;
8856             }
8857
8858           /* Keep track of the parameter packs and their corresponding
8859              argument packs.  */
8860           packs = tree_cons (parm_pack, arg_pack, packs);
8861           TREE_TYPE (packs) = orig_arg;
8862         }
8863       else
8864         /* We can't substitute for this parameter pack.  */
8865         unsubstituted_packs = tree_cons (TREE_PURPOSE (pack),
8866                                          TREE_VALUE (pack),
8867                                          unsubstituted_packs);
8868     }
8869
8870   /* We cannot expand this expansion expression, because we don't have
8871      all of the argument packs we need. Substitute into the pattern
8872      and return a PACK_EXPANSION_*. The caller will need to deal with
8873      that.  */
8874   if (unsubstituted_packs)
8875     {
8876       tree new_pat;
8877       if (TREE_CODE (t) == EXPR_PACK_EXPANSION)
8878         new_pat = tsubst_expr (pattern, args, complain, in_decl,
8879                                /*integral_constant_expression_p=*/false);
8880       else
8881         new_pat = tsubst (pattern, args, complain, in_decl);
8882       return make_pack_expansion (new_pat);
8883     }
8884
8885   /* We could not find any argument packs that work.  */
8886   if (len < 0)
8887     return error_mark_node;
8888
8889   if (cp_unevaluated_operand)
8890     {
8891       /* We're in a late-specified return type, so create our own local
8892          specializations table; the current table is either NULL or (in the
8893          case of recursive unification) might have bindings that we don't
8894          want to use or alter.  */
8895       saved_local_specializations = local_specializations;
8896       local_specializations = htab_create (37,
8897                                            hash_local_specialization,
8898                                            eq_local_specializations,
8899                                            NULL);
8900     }
8901
8902   /* For each argument in each argument pack, substitute into the
8903      pattern.  */
8904   result = make_tree_vec (len + incomplete);
8905   for (i = 0; i < len + incomplete; ++i)
8906     {
8907       /* For parameter pack, change the substitution of the parameter
8908          pack to the ith argument in its argument pack, then expand
8909          the pattern.  */
8910       for (pack = packs; pack; pack = TREE_CHAIN (pack))
8911         {
8912           tree parm = TREE_PURPOSE (pack);
8913
8914           if (TREE_CODE (parm) == PARM_DECL)
8915             {
8916               /* Select the Ith argument from the pack.  */
8917               tree arg = make_node (ARGUMENT_PACK_SELECT);
8918               ARGUMENT_PACK_SELECT_FROM_PACK (arg) = TREE_VALUE (pack);
8919               ARGUMENT_PACK_SELECT_INDEX (arg) = i;
8920               mark_used (parm);
8921               register_local_specialization (arg, parm);
8922             }
8923           else
8924             {
8925               tree value = parm;
8926               int idx, level;
8927               template_parm_level_and_index (parm, &level, &idx);
8928               
8929               if (i < len) 
8930                 {
8931                   /* Select the Ith argument from the pack. */
8932                   value = make_node (ARGUMENT_PACK_SELECT);
8933                   ARGUMENT_PACK_SELECT_FROM_PACK (value) = TREE_VALUE (pack);
8934                   ARGUMENT_PACK_SELECT_INDEX (value) = i;
8935                 }
8936
8937               /* Update the corresponding argument.  */
8938               TMPL_ARG (args, level, idx) = value;
8939             }
8940         }
8941
8942       /* Substitute into the PATTERN with the altered arguments.  */
8943       if (TREE_CODE (t) == EXPR_PACK_EXPANSION)
8944         TREE_VEC_ELT (result, i) = 
8945           tsubst_expr (pattern, args, complain, in_decl,
8946                        /*integral_constant_expression_p=*/false);
8947       else
8948         TREE_VEC_ELT (result, i) = tsubst (pattern, args, complain, in_decl);
8949
8950       if (i == len)
8951         /* When we have incomplete argument packs, the last "expanded"
8952            result is itself a pack expansion, which allows us
8953            to deduce more arguments.  */
8954         TREE_VEC_ELT (result, i) = 
8955           make_pack_expansion (TREE_VEC_ELT (result, i));
8956
8957       if (TREE_VEC_ELT (result, i) == error_mark_node)
8958         {
8959           result = error_mark_node;
8960           break;
8961         }
8962     }
8963
8964   /* Update ARGS to restore the substitution from parameter packs to
8965      their argument packs.  */
8966   for (pack = packs; pack; pack = TREE_CHAIN (pack))
8967     {
8968       tree parm = TREE_PURPOSE (pack);
8969
8970       if (TREE_CODE (parm) == PARM_DECL)
8971         register_local_specialization (TREE_TYPE (pack), parm);
8972       else
8973         {
8974           int idx, level;
8975           template_parm_level_and_index (parm, &level, &idx);
8976           
8977           /* Update the corresponding argument.  */
8978           if (TMPL_ARGS_HAVE_MULTIPLE_LEVELS (args))
8979             TREE_VEC_ELT (TREE_VEC_ELT (args, level -1 ), idx) =
8980               TREE_TYPE (pack);
8981           else
8982             TREE_VEC_ELT (args, idx) = TREE_TYPE (pack);
8983         }
8984     }
8985
8986   if (saved_local_specializations)
8987     {
8988       htab_delete (local_specializations);
8989       local_specializations = saved_local_specializations;
8990     }
8991   
8992   return result;
8993 }
8994
8995 /* Given PARM_DECL PARM, find the corresponding PARM_DECL in the template
8996    TMPL.  We do this using DECL_PARM_INDEX, which should work even with
8997    parameter packs; all parms generated from a function parameter pack will
8998    have the same DECL_PARM_INDEX.  */
8999
9000 tree
9001 get_pattern_parm (tree parm, tree tmpl)
9002 {
9003   tree pattern = DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl);
9004   tree patparm;
9005
9006   if (DECL_ARTIFICIAL (parm))
9007     {
9008       for (patparm = DECL_ARGUMENTS (pattern);
9009            patparm; patparm = DECL_CHAIN (patparm))
9010         if (DECL_ARTIFICIAL (patparm)
9011             && DECL_NAME (parm) == DECL_NAME (patparm))
9012           break;
9013     }
9014   else
9015     {
9016       patparm = FUNCTION_FIRST_USER_PARM (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl));
9017       patparm = chain_index (DECL_PARM_INDEX (parm)-1, patparm);
9018       gcc_assert (DECL_PARM_INDEX (patparm)
9019                   == DECL_PARM_INDEX (parm));
9020     }
9021
9022   return patparm;
9023 }
9024
9025 /* Substitute ARGS into the vector or list of template arguments T.  */
9026
9027 static tree
9028 tsubst_template_args (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
9029 {
9030   tree orig_t = t;
9031   int len, need_new = 0, i, expanded_len_adjust = 0, out;
9032   tree *elts;
9033
9034   if (t == error_mark_node)
9035     return error_mark_node;
9036
9037   len = TREE_VEC_LENGTH (t);
9038   elts = XALLOCAVEC (tree, len);
9039
9040   for (i = 0; i < len; i++)
9041     {
9042       tree orig_arg = TREE_VEC_ELT (t, i);
9043       tree new_arg;
9044
9045       if (TREE_CODE (orig_arg) == TREE_VEC)
9046         new_arg = tsubst_template_args (orig_arg, args, complain, in_decl);
9047       else if (PACK_EXPANSION_P (orig_arg))
9048         {
9049           /* Substitute into an expansion expression.  */
9050           new_arg = tsubst_pack_expansion (orig_arg, args, complain, in_decl);
9051
9052           if (TREE_CODE (new_arg) == TREE_VEC)
9053             /* Add to the expanded length adjustment the number of
9054                expanded arguments. We subtract one from this
9055                measurement, because the argument pack expression
9056                itself is already counted as 1 in
9057                LEN. EXPANDED_LEN_ADJUST can actually be negative, if
9058                the argument pack is empty.  */
9059             expanded_len_adjust += TREE_VEC_LENGTH (new_arg) - 1;
9060         }
9061       else if (ARGUMENT_PACK_P (orig_arg))
9062         {
9063           /* Substitute into each of the arguments.  */
9064           new_arg = TYPE_P (orig_arg)
9065             ? cxx_make_type (TREE_CODE (orig_arg))
9066             : make_node (TREE_CODE (orig_arg));
9067           
9068           SET_ARGUMENT_PACK_ARGS (
9069             new_arg,
9070             tsubst_template_args (ARGUMENT_PACK_ARGS (orig_arg),
9071                                   args, complain, in_decl));
9072
9073           if (ARGUMENT_PACK_ARGS (new_arg) == error_mark_node)
9074             new_arg = error_mark_node;
9075
9076           if (TREE_CODE (new_arg) == NONTYPE_ARGUMENT_PACK) {
9077             TREE_TYPE (new_arg) = tsubst (TREE_TYPE (orig_arg), args,
9078                                           complain, in_decl);
9079             TREE_CONSTANT (new_arg) = TREE_CONSTANT (orig_arg);
9080
9081             if (TREE_TYPE (new_arg) == error_mark_node)
9082               new_arg = error_mark_node;
9083           }
9084         }
9085       else
9086         new_arg = tsubst_template_arg (orig_arg, args, complain, in_decl);
9087
9088       if (new_arg == error_mark_node)
9089         return error_mark_node;
9090
9091       elts[i] = new_arg;
9092       if (new_arg != orig_arg)
9093         need_new = 1;
9094     }
9095
9096   if (!need_new)
9097     return t;
9098
9099   /* Make space for the expanded arguments coming from template
9100      argument packs.  */
9101   t = make_tree_vec (len + expanded_len_adjust);
9102   /* ORIG_T can contain TREE_VECs. That happens if ORIG_T contains the
9103      arguments for a member template.
9104      In that case each TREE_VEC in ORIG_T represents a level of template
9105      arguments, and ORIG_T won't carry any non defaulted argument count.
9106      It will rather be the nested TREE_VECs that will carry one.
9107      In other words, ORIG_T carries a non defaulted argument count only
9108      if it doesn't contain any nested TREE_VEC.  */
9109   if (NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (orig_t))
9110     {
9111       int count = GET_NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (orig_t);
9112       count += expanded_len_adjust;
9113       SET_NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (t, count);
9114     }
9115   for (i = 0, out = 0; i < len; i++)
9116     {
9117       if ((PACK_EXPANSION_P (TREE_VEC_ELT (orig_t, i))
9118            || ARGUMENT_PACK_P (TREE_VEC_ELT (orig_t, i)))
9119           && TREE_CODE (elts[i]) == TREE_VEC)
9120         {
9121           int idx;
9122
9123           /* Now expand the template argument pack "in place".  */
9124           for (idx = 0; idx < TREE_VEC_LENGTH (elts[i]); idx++, out++)
9125             TREE_VEC_ELT (t, out) = TREE_VEC_ELT (elts[i], idx);
9126         }
9127       else
9128         {
9129           TREE_VEC_ELT (t, out) = elts[i];
9130           out++;
9131         }
9132     }
9133
9134   return t;
9135 }
9136
9137 /* Return the result of substituting ARGS into the template parameters
9138    given by PARMS.  If there are m levels of ARGS and m + n levels of
9139    PARMS, then the result will contain n levels of PARMS.  For
9140    example, if PARMS is `template <class T> template <class U>
9141    template <T*, U, class V>' and ARGS is {{int}, {double}} then the
9142    result will be `template <int*, double, class V>'.  */
9143
9144 static tree
9145 tsubst_template_parms (tree parms, tree args, tsubst_flags_t complain)
9146 {
9147   tree r = NULL_TREE;
9148   tree* new_parms;
9149
9150   /* When substituting into a template, we must set
9151      PROCESSING_TEMPLATE_DECL as the template parameters may be
9152      dependent if they are based on one-another, and the dependency
9153      predicates are short-circuit outside of templates.  */
9154   ++processing_template_decl;
9155
9156   for (new_parms = &r;
9157        TMPL_PARMS_DEPTH (parms) > TMPL_ARGS_DEPTH (args);
9158        new_parms = &(TREE_CHAIN (*new_parms)),
9159          parms = TREE_CHAIN (parms))
9160     {
9161       tree new_vec =
9162         make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (TREE_VALUE (parms)));
9163       int i;
9164
9165       for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (new_vec); ++i)
9166         {
9167           tree tuple;
9168
9169           if (parms == error_mark_node)
9170             continue;
9171
9172           tuple = TREE_VEC_ELT (TREE_VALUE (parms), i);
9173
9174           if (tuple == error_mark_node)
9175             continue;
9176
9177           TREE_VEC_ELT (new_vec, i) =
9178             tsubst_template_parm (tuple, args, complain);
9179         }
9180
9181       *new_parms =
9182         tree_cons (size_int (TMPL_PARMS_DEPTH (parms)
9183                              - TMPL_ARGS_DEPTH (args)),
9184                    new_vec, NULL_TREE);
9185     }
9186
9187   --processing_template_decl;
9188
9189   return r;
9190 }
9191
9192 /* Return the result of substituting ARGS into one template parameter
9193    given by T. T Must be a TREE_LIST which TREE_VALUE is the template
9194    parameter and which TREE_PURPOSE is the default argument of the
9195    template parameter.  */
9196
9197 static tree
9198 tsubst_template_parm (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain)
9199 {
9200   tree default_value, parm_decl;
9201
9202   if (args == NULL_TREE
9203       || t == NULL_TREE
9204       || t == error_mark_node)
9205     return t;
9206
9207   gcc_assert (TREE_CODE (t) == TREE_LIST);
9208
9209   default_value = TREE_PURPOSE (t);
9210   parm_decl = TREE_VALUE (t);
9211
9212   parm_decl = tsubst (parm_decl, args, complain, NULL_TREE);
9213   if (TREE_CODE (parm_decl) == PARM_DECL
9214       && invalid_nontype_parm_type_p (TREE_TYPE (parm_decl), complain))
9215     parm_decl = error_mark_node;
9216   default_value = tsubst_template_arg (default_value, args,
9217                                        complain, NULL_TREE);
9218
9219   return build_tree_list (default_value, parm_decl);
9220 }
9221
9222 /* Substitute the ARGS into the indicated aggregate (or enumeration)
9223    type T.  If T is not an aggregate or enumeration type, it is
9224    handled as if by tsubst.  IN_DECL is as for tsubst.  If
9225    ENTERING_SCOPE is nonzero, T is the context for a template which
9226    we are presently tsubst'ing.  Return the substituted value.  */
9227
9228 static tree
9229 tsubst_aggr_type (tree t,
9230                   tree args,
9231                   tsubst_flags_t complain,
9232                   tree in_decl,
9233                   int entering_scope)
9234 {
9235   if (t == NULL_TREE)
9236     return NULL_TREE;
9237
9238   switch (TREE_CODE (t))
9239     {
9240     case RECORD_TYPE:
9241       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (t))
9242         return tsubst (TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (t), args, complain, in_decl);
9243
9244       /* Else fall through.  */
9245     case ENUMERAL_TYPE:
9246     case UNION_TYPE:
9247       if (TYPE_TEMPLATE_INFO (t) && uses_template_parms (t))
9248         {
9249           tree argvec;
9250           tree context;
9251           tree r;
9252           int saved_unevaluated_operand;
9253           int saved_inhibit_evaluation_warnings;
9254
9255           /* In "sizeof(X<I>)" we need to evaluate "I".  */
9256           saved_unevaluated_operand = cp_unevaluated_operand;
9257           cp_unevaluated_operand = 0;
9258           saved_inhibit_evaluation_warnings = c_inhibit_evaluation_warnings;
9259           c_inhibit_evaluation_warnings = 0;
9260
9261           /* First, determine the context for the type we are looking
9262              up.  */
9263           context = TYPE_CONTEXT (t);
9264           if (context)
9265             {
9266               context = tsubst_aggr_type (context, args, complain,
9267                                           in_decl, /*entering_scope=*/1);
9268               /* If context is a nested class inside a class template,
9269                  it may still need to be instantiated (c++/33959).  */
9270               if (TYPE_P (context))
9271                 context = complete_type (context);
9272             }
9273
9274           /* Then, figure out what arguments are appropriate for the
9275              type we are trying to find.  For example, given:
9276
9277                template <class T> struct S;
9278                template <class T, class U> void f(T, U) { S<U> su; }
9279
9280              and supposing that we are instantiating f<int, double>,
9281              then our ARGS will be {int, double}, but, when looking up
9282              S we only want {double}.  */
9283           argvec = tsubst_template_args (TYPE_TI_ARGS (t), args,
9284                                          complain, in_decl);
9285           if (argvec == error_mark_node)
9286             r = error_mark_node;
9287           else
9288             {
9289               r = lookup_template_class (t, argvec, in_decl, context,
9290                                          entering_scope, complain);
9291               r = cp_build_qualified_type_real (r, cp_type_quals (t), complain);
9292             }
9293
9294           cp_unevaluated_operand = saved_unevaluated_operand;
9295           c_inhibit_evaluation_warnings = saved_inhibit_evaluation_warnings;
9296
9297           return r;
9298         }
9299       else
9300         /* This is not a template type, so there's nothing to do.  */
9301         return t;
9302
9303     default:
9304       return tsubst (t, args, complain, in_decl);
9305     }
9306 }
9307
9308 /* Substitute into the default argument ARG (a default argument for
9309    FN), which has the indicated TYPE.  */
9310
9311 tree
9312 tsubst_default_argument (tree fn, tree type, tree arg)
9313 {
9314   tree saved_class_ptr = NULL_TREE;
9315   tree saved_class_ref = NULL_TREE;
9316
9317   /* This can happen in invalid code.  */
9318   if (TREE_CODE (arg) == DEFAULT_ARG)
9319     return arg;
9320
9321   /* This default argument came from a template.  Instantiate the
9322      default argument here, not in tsubst.  In the case of
9323      something like:
9324
9325        template <class T>
9326        struct S {
9327          static T t();
9328          void f(T = t());
9329        };
9330
9331      we must be careful to do name lookup in the scope of S<T>,
9332      rather than in the current class.  */
9333   push_access_scope (fn);
9334   /* The "this" pointer is not valid in a default argument.  */
9335   if (cfun)
9336     {
9337       saved_class_ptr = current_class_ptr;
9338       cp_function_chain->x_current_class_ptr = NULL_TREE;
9339       saved_class_ref = current_class_ref;
9340       cp_function_chain->x_current_class_ref = NULL_TREE;
9341     }
9342
9343   push_deferring_access_checks(dk_no_deferred);
9344   /* The default argument expression may cause implicitly defined
9345      member functions to be synthesized, which will result in garbage
9346      collection.  We must treat this situation as if we were within
9347      the body of function so as to avoid collecting live data on the
9348      stack.  */
9349   ++function_depth;
9350   arg = tsubst_expr (arg, DECL_TI_ARGS (fn),
9351                      tf_warning_or_error, NULL_TREE,
9352                      /*integral_constant_expression_p=*/false);
9353   --function_depth;
9354   pop_deferring_access_checks();
9355
9356   /* Restore the "this" pointer.  */
9357   if (cfun)
9358     {
9359       cp_function_chain->x_current_class_ptr = saved_class_ptr;
9360       cp_function_chain->x_current_class_ref = saved_class_ref;
9361     }
9362
9363   /* Make sure the default argument is reasonable.  */
9364   arg = check_default_argument (type, arg);
9365
9366   pop_access_scope (fn);
9367
9368   return arg;
9369 }
9370
9371 /* Substitute into all the default arguments for FN.  */
9372
9373 static void
9374 tsubst_default_arguments (tree fn)
9375 {
9376   tree arg;
9377   tree tmpl_args;
9378
9379   tmpl_args = DECL_TI_ARGS (fn);
9380
9381   /* If this function is not yet instantiated, we certainly don't need
9382      its default arguments.  */
9383   if (uses_template_parms (tmpl_args))
9384     return;
9385   /* Don't do this again for clones.  */
9386   if (DECL_CLONED_FUNCTION_P (fn))
9387     return;
9388
9389   for (arg = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (fn));
9390        arg;
9391        arg = TREE_CHAIN (arg))
9392     if (TREE_PURPOSE (arg))
9393       TREE_PURPOSE (arg) = tsubst_default_argument (fn,
9394                                                     TREE_VALUE (arg),
9395                                                     TREE_PURPOSE (arg));
9396 }
9397
9398 /* Substitute the ARGS into the T, which is a _DECL.  Return the
9399    result of the substitution.  Issue error and warning messages under
9400    control of COMPLAIN.  */
9401
9402 static tree
9403 tsubst_decl (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain)
9404 {
9405 #define RETURN(EXP) do { r = (EXP); goto out; } while(0)
9406   location_t saved_loc;
9407   tree r = NULL_TREE;
9408   tree in_decl = t;
9409   hashval_t hash = 0;
9410
9411   /* Set the filename and linenumber to improve error-reporting.  */
9412   saved_loc = input_location;
9413   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (t);
9414
9415   switch (TREE_CODE (t))
9416     {
9417     case TEMPLATE_DECL:
9418       {
9419         /* We can get here when processing a member function template,
9420            member class template, or template template parameter.  */
9421         tree decl = DECL_TEMPLATE_RESULT (t);
9422         tree spec;
9423         tree tmpl_args;
9424         tree full_args;
9425
9426         if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (t))
9427           {
9428             /* Template template parameter is treated here.  */
9429             tree new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
9430             if (new_type == error_mark_node)
9431               RETURN (error_mark_node);
9432
9433             r = copy_decl (t);
9434             DECL_CHAIN (r) = NULL_TREE;
9435             TREE_TYPE (r) = new_type;
9436             DECL_TEMPLATE_RESULT (r)
9437               = build_decl (DECL_SOURCE_LOCATION (decl),
9438                             TYPE_DECL, DECL_NAME (decl), new_type);
9439             DECL_TEMPLATE_PARMS (r)
9440               = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (t), args,
9441                                        complain);
9442             TYPE_NAME (new_type) = r;
9443             break;
9444           }
9445
9446         /* We might already have an instance of this template.
9447            The ARGS are for the surrounding class type, so the
9448            full args contain the tsubst'd args for the context,
9449            plus the innermost args from the template decl.  */
9450         tmpl_args = DECL_CLASS_TEMPLATE_P (t)
9451           ? CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (t))
9452           : DECL_TI_ARGS (DECL_TEMPLATE_RESULT (t));
9453         /* Because this is a template, the arguments will still be
9454            dependent, even after substitution.  If
9455            PROCESSING_TEMPLATE_DECL is not set, the dependency
9456            predicates will short-circuit.  */
9457         ++processing_template_decl;
9458         full_args = tsubst_template_args (tmpl_args, args,
9459                                           complain, in_decl);
9460         --processing_template_decl;
9461         if (full_args == error_mark_node)
9462           RETURN (error_mark_node);
9463
9464         /* If this is a default template template argument,
9465            tsubst might not have changed anything.  */
9466         if (full_args == tmpl_args)
9467           RETURN (t);
9468
9469         hash = hash_tmpl_and_args (t, full_args);
9470         spec = retrieve_specialization (t, full_args, hash);
9471         if (spec != NULL_TREE)
9472           {
9473             r = spec;
9474             break;
9475           }
9476
9477         /* Make a new template decl.  It will be similar to the
9478            original, but will record the current template arguments.
9479            We also create a new function declaration, which is just
9480            like the old one, but points to this new template, rather
9481            than the old one.  */
9482         r = copy_decl (t);
9483         gcc_assert (DECL_LANG_SPECIFIC (r) != 0);
9484         DECL_CHAIN (r) = NULL_TREE;
9485
9486         DECL_TEMPLATE_INFO (r) = build_template_info (t, args);
9487
9488         if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
9489           {
9490             tree new_type;
9491             ++processing_template_decl;
9492             new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
9493             --processing_template_decl;
9494             if (new_type == error_mark_node)
9495               RETURN (error_mark_node);
9496
9497             TREE_TYPE (r) = new_type;
9498             CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (new_type) = r;
9499             DECL_TEMPLATE_RESULT (r) = TYPE_MAIN_DECL (new_type);
9500             DECL_TI_ARGS (r) = CLASSTYPE_TI_ARGS (new_type);
9501             DECL_CONTEXT (r) = TYPE_CONTEXT (new_type);
9502           }
9503         else
9504           {
9505             tree new_decl;
9506             ++processing_template_decl;
9507             new_decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
9508             --processing_template_decl;
9509             if (new_decl == error_mark_node)
9510               RETURN (error_mark_node);
9511
9512             DECL_TEMPLATE_RESULT (r) = new_decl;
9513             DECL_TI_TEMPLATE (new_decl) = r;
9514             TREE_TYPE (r) = TREE_TYPE (new_decl);
9515             DECL_TI_ARGS (r) = DECL_TI_ARGS (new_decl);
9516             DECL_CONTEXT (r) = DECL_CONTEXT (new_decl);
9517           }
9518
9519         SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (r);
9520         DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (r) = NULL_TREE;
9521         DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (r) = NULL_TREE;
9522
9523         /* The template parameters for this new template are all the
9524            template parameters for the old template, except the
9525            outermost level of parameters.  */
9526         DECL_TEMPLATE_PARMS (r)
9527           = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (t), args,
9528                                    complain);
9529
9530         if (PRIMARY_TEMPLATE_P (t))
9531           DECL_PRIMARY_TEMPLATE (r) = r;
9532
9533         if (TREE_CODE (decl) != TYPE_DECL)
9534           /* Record this non-type partial instantiation.  */
9535           register_specialization (r, t,
9536                                    DECL_TI_ARGS (DECL_TEMPLATE_RESULT (r)),
9537                                    false, hash);
9538       }
9539       break;
9540
9541     case FUNCTION_DECL:
9542       {
9543         tree ctx;
9544         tree argvec = NULL_TREE;
9545         tree *friends;
9546         tree gen_tmpl;
9547         tree type;
9548         int member;
9549         int args_depth;
9550         int parms_depth;
9551
9552         /* Nobody should be tsubst'ing into non-template functions.  */
9553         gcc_assert (DECL_TEMPLATE_INFO (t) != NULL_TREE);
9554
9555         if (TREE_CODE (DECL_TI_TEMPLATE (t)) == TEMPLATE_DECL)
9556           {
9557             tree spec;
9558             bool dependent_p;
9559
9560             /* If T is not dependent, just return it.  We have to
9561                increment PROCESSING_TEMPLATE_DECL because
9562                value_dependent_expression_p assumes that nothing is
9563                dependent when PROCESSING_TEMPLATE_DECL is zero.  */
9564             ++processing_template_decl;
9565             dependent_p = value_dependent_expression_p (t);
9566             --processing_template_decl;
9567             if (!dependent_p)
9568               RETURN (t);
9569
9570             /* Calculate the most general template of which R is a
9571                specialization, and the complete set of arguments used to
9572                specialize R.  */
9573             gen_tmpl = most_general_template (DECL_TI_TEMPLATE (t));
9574             argvec = tsubst_template_args (DECL_TI_ARGS
9575                                           (DECL_TEMPLATE_RESULT
9576                                                  (DECL_TI_TEMPLATE (t))),
9577                                            args, complain, in_decl);
9578             if (argvec == error_mark_node)
9579               RETURN (error_mark_node);
9580
9581             /* Check to see if we already have this specialization.  */
9582             hash = hash_tmpl_and_args (gen_tmpl, argvec);
9583             spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, argvec, hash);
9584
9585             if (spec)
9586               {
9587                 r = spec;
9588                 break;
9589               }
9590
9591             /* We can see more levels of arguments than parameters if
9592                there was a specialization of a member template, like
9593                this:
9594
9595                  template <class T> struct S { template <class U> void f(); }
9596                  template <> template <class U> void S<int>::f(U);
9597
9598                Here, we'll be substituting into the specialization,
9599                because that's where we can find the code we actually
9600                want to generate, but we'll have enough arguments for
9601                the most general template.
9602
9603                We also deal with the peculiar case:
9604
9605                  template <class T> struct S {
9606                    template <class U> friend void f();
9607                  };
9608                  template <class U> void f() {}
9609                  template S<int>;
9610                  template void f<double>();
9611
9612                Here, the ARGS for the instantiation of will be {int,
9613                double}.  But, we only need as many ARGS as there are
9614                levels of template parameters in CODE_PATTERN.  We are
9615                careful not to get fooled into reducing the ARGS in
9616                situations like:
9617
9618                  template <class T> struct S { template <class U> void f(U); }
9619                  template <class T> template <> void S<T>::f(int) {}
9620
9621                which we can spot because the pattern will be a
9622                specialization in this case.  */
9623             args_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (args);
9624             parms_depth =
9625               TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (DECL_TI_TEMPLATE (t)));
9626             if (args_depth > parms_depth
9627                 && !DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (t))
9628               args = get_innermost_template_args (args, parms_depth);
9629           }
9630         else
9631           {
9632             /* This special case arises when we have something like this:
9633
9634                  template <class T> struct S {
9635                    friend void f<int>(int, double);
9636                  };
9637
9638                Here, the DECL_TI_TEMPLATE for the friend declaration
9639                will be an IDENTIFIER_NODE.  We are being called from
9640                tsubst_friend_function, and we want only to create a
9641                new decl (R) with appropriate types so that we can call
9642                determine_specialization.  */
9643             gen_tmpl = NULL_TREE;
9644           }
9645
9646         if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
9647           {
9648             if (DECL_NAME (t) == constructor_name (DECL_CONTEXT (t)))
9649               member = 2;
9650             else
9651               member = 1;
9652             ctx = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args,
9653                                     complain, t, /*entering_scope=*/1);
9654           }
9655         else
9656           {
9657             member = 0;
9658             ctx = DECL_CONTEXT (t);
9659           }
9660         type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
9661         if (type == error_mark_node)
9662           RETURN (error_mark_node);
9663
9664         /* We do NOT check for matching decls pushed separately at this
9665            point, as they may not represent instantiations of this
9666            template, and in any case are considered separate under the
9667            discrete model.  */
9668         r = copy_decl (t);
9669         DECL_USE_TEMPLATE (r) = 0;
9670         TREE_TYPE (r) = type;
9671         /* Clear out the mangled name and RTL for the instantiation.  */
9672         SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (r, NULL_TREE);
9673         SET_DECL_RTL (r, NULL);
9674         /* Leave DECL_INITIAL set on deleted instantiations.  */
9675         if (!DECL_DELETED_FN (r))
9676           DECL_INITIAL (r) = NULL_TREE;
9677         DECL_CONTEXT (r) = ctx;
9678
9679         if (member && DECL_CONV_FN_P (r))
9680           /* Type-conversion operator.  Reconstruct the name, in
9681              case it's the name of one of the template's parameters.  */
9682           DECL_NAME (r) = mangle_conv_op_name_for_type (TREE_TYPE (type));
9683
9684         DECL_ARGUMENTS (r) = tsubst (DECL_ARGUMENTS (t), args,
9685                                      complain, t);
9686         DECL_RESULT (r) = NULL_TREE;
9687
9688         TREE_STATIC (r) = 0;
9689         TREE_PUBLIC (r) = TREE_PUBLIC (t);
9690         DECL_EXTERNAL (r) = 1;
9691         /* If this is an instantiation of a function with internal
9692            linkage, we already know what object file linkage will be
9693            assigned to the instantiation.  */
9694         DECL_INTERFACE_KNOWN (r) = !TREE_PUBLIC (r);
9695         DECL_DEFER_OUTPUT (r) = 0;
9696         DECL_CHAIN (r) = NULL_TREE;
9697         DECL_PENDING_INLINE_INFO (r) = 0;
9698         DECL_PENDING_INLINE_P (r) = 0;
9699         DECL_SAVED_TREE (r) = NULL_TREE;
9700         DECL_STRUCT_FUNCTION (r) = NULL;
9701         TREE_USED (r) = 0;
9702         /* We'll re-clone as appropriate in instantiate_template.  */
9703         DECL_CLONED_FUNCTION (r) = NULL_TREE;
9704
9705         /* If we aren't complaining now, return on error before we register
9706            the specialization so that we'll complain eventually.  */
9707         if ((complain & tf_error) == 0
9708             && IDENTIFIER_OPNAME_P (DECL_NAME (r))
9709             && !grok_op_properties (r, /*complain=*/false))
9710           RETURN (error_mark_node);
9711
9712         /* Set up the DECL_TEMPLATE_INFO for R.  There's no need to do
9713            this in the special friend case mentioned above where
9714            GEN_TMPL is NULL.  */
9715         if (gen_tmpl)
9716           {
9717             DECL_TEMPLATE_INFO (r)
9718               = build_template_info (gen_tmpl, argvec);
9719             SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (r);
9720             register_specialization (r, gen_tmpl, argvec, false, hash);
9721
9722             /* We're not supposed to instantiate default arguments
9723                until they are called, for a template.  But, for a
9724                declaration like:
9725
9726                  template <class T> void f ()
9727                  { extern void g(int i = T()); }
9728
9729                we should do the substitution when the template is
9730                instantiated.  We handle the member function case in
9731                instantiate_class_template since the default arguments
9732                might refer to other members of the class.  */
9733             if (!member
9734                 && !PRIMARY_TEMPLATE_P (gen_tmpl)
9735                 && !uses_template_parms (argvec))
9736               tsubst_default_arguments (r);
9737           }
9738         else
9739           DECL_TEMPLATE_INFO (r) = NULL_TREE;
9740
9741         /* Copy the list of befriending classes.  */
9742         for (friends = &DECL_BEFRIENDING_CLASSES (r);
9743              *friends;
9744              friends = &TREE_CHAIN (*friends))
9745           {
9746             *friends = copy_node (*friends);
9747             TREE_VALUE (*friends) = tsubst (TREE_VALUE (*friends),
9748                                             args, complain,
9749                                             in_decl);
9750           }
9751
9752         if (DECL_CONSTRUCTOR_P (r) || DECL_DESTRUCTOR_P (r))
9753           {
9754             maybe_retrofit_in_chrg (r);
9755             if (DECL_CONSTRUCTOR_P (r))
9756               grok_ctor_properties (ctx, r);
9757             /* If this is an instantiation of a member template, clone it.
9758                If it isn't, that'll be handled by
9759                clone_constructors_and_destructors.  */
9760             if (PRIMARY_TEMPLATE_P (gen_tmpl))
9761               clone_function_decl (r, /*update_method_vec_p=*/0);
9762           }
9763         else if ((complain & tf_error) != 0
9764                  && IDENTIFIER_OPNAME_P (DECL_NAME (r))
9765                  && !grok_op_properties (r, /*complain=*/true))
9766           RETURN (error_mark_node);
9767
9768         if (DECL_FRIEND_P (t) && DECL_FRIEND_CONTEXT (t))
9769           SET_DECL_FRIEND_CONTEXT (r,
9770                                    tsubst (DECL_FRIEND_CONTEXT (t),
9771                                             args, complain, in_decl));
9772
9773         /* Possibly limit visibility based on template args.  */
9774         DECL_VISIBILITY (r) = VISIBILITY_DEFAULT;
9775         if (DECL_VISIBILITY_SPECIFIED (t))
9776           {
9777             DECL_VISIBILITY_SPECIFIED (r) = 0;
9778             DECL_ATTRIBUTES (r)
9779               = remove_attribute ("visibility", DECL_ATTRIBUTES (r));
9780           }
9781         determine_visibility (r);
9782         if (DECL_DEFAULTED_OUTSIDE_CLASS_P (r)
9783             && !processing_template_decl)
9784           defaulted_late_check (r);
9785
9786         apply_late_template_attributes (&r, DECL_ATTRIBUTES (r), 0,
9787                                         args, complain, in_decl);
9788       }
9789       break;
9790
9791     case PARM_DECL:
9792       {
9793         tree type = NULL_TREE;
9794         int i, len = 1;
9795         tree expanded_types = NULL_TREE;
9796         tree prev_r = NULL_TREE;
9797         tree first_r = NULL_TREE;
9798
9799         if (FUNCTION_PARAMETER_PACK_P (t))
9800           {
9801             /* If there is a local specialization that isn't a
9802                parameter pack, it means that we're doing a "simple"
9803                substitution from inside tsubst_pack_expansion. Just
9804                return the local specialization (which will be a single
9805                parm).  */
9806             tree spec = retrieve_local_specialization (t);
9807             if (spec 
9808                 && TREE_CODE (spec) == PARM_DECL
9809                 && TREE_CODE (TREE_TYPE (spec)) != TYPE_PACK_EXPANSION)
9810               RETURN (spec);
9811
9812             /* Expand the TYPE_PACK_EXPANSION that provides the types for
9813                the parameters in this function parameter pack.  */
9814             expanded_types = tsubst_pack_expansion (TREE_TYPE (t), args,
9815                                                     complain, in_decl);
9816             if (TREE_CODE (expanded_types) == TREE_VEC)
9817               {
9818                 len = TREE_VEC_LENGTH (expanded_types);
9819
9820                 /* Zero-length parameter packs are boring. Just substitute
9821                    into the chain.  */
9822                 if (len == 0)
9823                   RETURN (tsubst (TREE_CHAIN (t), args, complain,
9824                                   TREE_CHAIN (t)));
9825               }
9826             else
9827               {
9828                 /* All we did was update the type. Make a note of that.  */
9829                 type = expanded_types;
9830                 expanded_types = NULL_TREE;
9831               }
9832           }
9833
9834         /* Loop through all of the parameter's we'll build. When T is
9835            a function parameter pack, LEN is the number of expanded
9836            types in EXPANDED_TYPES; otherwise, LEN is 1.  */
9837         r = NULL_TREE;
9838         for (i = 0; i < len; ++i)
9839           {
9840             prev_r = r;
9841             r = copy_node (t);
9842             if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (t))
9843               SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (r);
9844
9845             if (expanded_types)
9846               /* We're on the Ith parameter of the function parameter
9847                  pack.  */
9848               {
9849                 /* An argument of a function parameter pack is not a parameter
9850                    pack.  */
9851                 FUNCTION_PARAMETER_PACK_P (r) = false;
9852
9853                 /* Get the Ith type.  */
9854                 type = TREE_VEC_ELT (expanded_types, i);
9855
9856                 if (DECL_NAME (r))
9857                   /* Rename the parameter to include the index.  */
9858                   DECL_NAME (r) =
9859                     make_ith_pack_parameter_name (DECL_NAME (r), i);
9860               }
9861             else if (!type)
9862               /* We're dealing with a normal parameter.  */
9863               type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
9864
9865             type = type_decays_to (type);
9866             TREE_TYPE (r) = type;
9867             cp_apply_type_quals_to_decl (cp_type_quals (type), r);
9868
9869             if (DECL_INITIAL (r))
9870               {
9871                 if (TREE_CODE (DECL_INITIAL (r)) != TEMPLATE_PARM_INDEX)
9872                   DECL_INITIAL (r) = TREE_TYPE (r);
9873                 else
9874                   DECL_INITIAL (r) = tsubst (DECL_INITIAL (r), args,
9875                                              complain, in_decl);
9876               }
9877
9878             DECL_CONTEXT (r) = NULL_TREE;
9879
9880             if (!DECL_TEMPLATE_PARM_P (r))
9881               DECL_ARG_TYPE (r) = type_passed_as (type);
9882
9883             apply_late_template_attributes (&r, DECL_ATTRIBUTES (r), 0,
9884                                             args, complain, in_decl);
9885
9886             /* Keep track of the first new parameter we
9887                generate. That's what will be returned to the
9888                caller.  */
9889             if (!first_r)
9890               first_r = r;
9891
9892             /* Build a proper chain of parameters when substituting
9893                into a function parameter pack.  */
9894             if (prev_r)
9895               DECL_CHAIN (prev_r) = r;
9896           }
9897
9898         if (DECL_CHAIN (t))
9899           DECL_CHAIN (r) = tsubst (DECL_CHAIN (t), args,
9900                                    complain, DECL_CHAIN (t));
9901
9902         /* FIRST_R contains the start of the chain we've built.  */
9903         r = first_r;
9904       }
9905       break;
9906
9907     case FIELD_DECL:
9908       {
9909         tree type;
9910
9911         r = copy_decl (t);
9912         type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
9913         if (type == error_mark_node)
9914           RETURN (error_mark_node);
9915         TREE_TYPE (r) = type;
9916         cp_apply_type_quals_to_decl (cp_type_quals (type), r);
9917
9918         /* DECL_INITIAL gives the number of bits in a bit-field.  */
9919         DECL_INITIAL (r)
9920           = tsubst_expr (DECL_INITIAL (t), args,
9921                          complain, in_decl,
9922                          /*integral_constant_expression_p=*/true);
9923         /* We don't have to set DECL_CONTEXT here; it is set by
9924            finish_member_declaration.  */
9925         DECL_CHAIN (r) = NULL_TREE;
9926         if (VOID_TYPE_P (type))
9927           error ("instantiation of %q+D as type %qT", r, type);
9928
9929         apply_late_template_attributes (&r, DECL_ATTRIBUTES (r), 0,
9930                                         args, complain, in_decl);
9931       }
9932       break;
9933
9934     case USING_DECL:
9935       /* We reach here only for member using decls.  */
9936       if (DECL_DEPENDENT_P (t))
9937         {
9938           r = do_class_using_decl
9939             (tsubst_copy (USING_DECL_SCOPE (t), args, complain, in_decl),
9940              tsubst_copy (DECL_NAME (t), args, complain, in_decl));
9941           if (!r)
9942             r = error_mark_node;
9943           else
9944             {
9945               TREE_PROTECTED (r) = TREE_PROTECTED (t);
9946               TREE_PRIVATE (r) = TREE_PRIVATE (t);
9947             }
9948         }
9949       else
9950         {
9951           r = copy_node (t);
9952           DECL_CHAIN (r) = NULL_TREE;
9953         }
9954       break;
9955
9956     case TYPE_DECL:
9957     case VAR_DECL:
9958       {
9959         tree argvec = NULL_TREE;
9960         tree gen_tmpl = NULL_TREE;
9961         tree spec;
9962         tree tmpl = NULL_TREE;
9963         tree ctx;
9964         tree type = NULL_TREE;
9965         bool local_p;
9966
9967         if (TREE_CODE (t) == TYPE_DECL
9968             && t == TYPE_MAIN_DECL (TREE_TYPE (t)))
9969           {
9970             /* If this is the canonical decl, we don't have to
9971                mess with instantiations, and often we can't (for
9972                typename, template type parms and such).  Note that
9973                TYPE_NAME is not correct for the above test if
9974                we've copied the type for a typedef.  */
9975             type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
9976             if (type == error_mark_node)
9977               RETURN (error_mark_node);
9978             r = TYPE_NAME (type);
9979             break;
9980           }
9981
9982         /* Check to see if we already have the specialization we
9983            need.  */
9984         spec = NULL_TREE;
9985         if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t) || DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (t))
9986           {
9987             /* T is a static data member or namespace-scope entity.
9988                We have to substitute into namespace-scope variables
9989                (even though such entities are never templates) because
9990                of cases like:
9991                
9992                  template <class T> void f() { extern T t; }
9993
9994                where the entity referenced is not known until
9995                instantiation time.  */
9996             local_p = false;
9997             ctx = DECL_CONTEXT (t);
9998             if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
9999               {
10000                 ctx = tsubst_aggr_type (ctx, args,
10001                                         complain,
10002                                         in_decl, /*entering_scope=*/1);
10003                 /* If CTX is unchanged, then T is in fact the
10004                    specialization we want.  That situation occurs when
10005                    referencing a static data member within in its own
10006                    class.  We can use pointer equality, rather than
10007                    same_type_p, because DECL_CONTEXT is always
10008                    canonical.  */
10009                 if (ctx == DECL_CONTEXT (t))
10010                   spec = t;
10011               }
10012
10013             if (!spec)
10014               {
10015                 tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (t);
10016                 gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
10017                 argvec = tsubst (DECL_TI_ARGS (t), args, complain, in_decl);
10018                 hash = hash_tmpl_and_args (gen_tmpl, argvec);
10019                 spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, argvec, hash);
10020               }
10021           }
10022         else
10023           {
10024             /* A local variable.  */
10025             local_p = true;
10026             /* Subsequent calls to pushdecl will fill this in.  */
10027             ctx = NULL_TREE;
10028             spec = retrieve_local_specialization (t);
10029           }
10030         /* If we already have the specialization we need, there is
10031            nothing more to do.  */ 
10032         if (spec)
10033           {
10034             r = spec;
10035             break;
10036           }
10037
10038         /* Create a new node for the specialization we need.  */
10039         r = copy_decl (t);
10040         if (type == NULL_TREE)
10041           {
10042             if (is_typedef_decl (t))
10043               type = DECL_ORIGINAL_TYPE (t);
10044             else
10045               type = TREE_TYPE (t);
10046             if (TREE_CODE (t) == VAR_DECL && VAR_HAD_UNKNOWN_BOUND (t))
10047               type = strip_array_domain (type);
10048             type = tsubst (type, args, complain, in_decl);
10049           }
10050         if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL)
10051           {
10052             /* Even if the original location is out of scope, the
10053                newly substituted one is not.  */
10054             DECL_DEAD_FOR_LOCAL (r) = 0;
10055             DECL_INITIALIZED_P (r) = 0;
10056             DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (r) = 0;
10057             if (type == error_mark_node)
10058               RETURN (error_mark_node);
10059             if (TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE)
10060               {
10061                 /* It may seem that this case cannot occur, since:
10062
10063                      typedef void f();
10064                      void g() { f x; }
10065
10066                    declares a function, not a variable.  However:
10067       
10068                      typedef void f();
10069                      template <typename T> void g() { T t; }
10070                      template void g<f>();
10071
10072                    is an attempt to declare a variable with function
10073                    type.  */
10074                 error ("variable %qD has function type",
10075                        /* R is not yet sufficiently initialized, so we
10076                           just use its name.  */
10077                        DECL_NAME (r));
10078                 RETURN (error_mark_node);
10079               }
10080             type = complete_type (type);
10081             /* Wait until cp_finish_decl to set this again, to handle
10082                circular dependency (template/instantiate6.C). */
10083             DECL_INITIALIZED_BY_CONSTANT_EXPRESSION_P (r) = 0;
10084             type = check_var_type (DECL_NAME (r), type);
10085
10086             if (DECL_HAS_VALUE_EXPR_P (t))
10087               {
10088                 tree ve = DECL_VALUE_EXPR (t);
10089                 ve = tsubst_expr (ve, args, complain, in_decl,
10090                                   /*constant_expression_p=*/false);
10091                 if (REFERENCE_REF_P (ve))
10092                   {
10093                     gcc_assert (TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE);
10094                     ve = TREE_OPERAND (ve, 0);
10095                   }
10096                 SET_DECL_VALUE_EXPR (r, ve);
10097               }
10098           }
10099         else if (DECL_SELF_REFERENCE_P (t))
10100           SET_DECL_SELF_REFERENCE_P (r);
10101         TREE_TYPE (r) = type;
10102         cp_apply_type_quals_to_decl (cp_type_quals (type), r);
10103         DECL_CONTEXT (r) = ctx;
10104         /* Clear out the mangled name and RTL for the instantiation.  */
10105         SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (r, NULL_TREE);
10106         if (CODE_CONTAINS_STRUCT (TREE_CODE (t), TS_DECL_WRTL))
10107           SET_DECL_RTL (r, NULL);
10108         /* The initializer must not be expanded until it is required;
10109            see [temp.inst].  */
10110         DECL_INITIAL (r) = NULL_TREE;
10111         if (CODE_CONTAINS_STRUCT (TREE_CODE (t), TS_DECL_WRTL))
10112           SET_DECL_RTL (r, NULL);
10113         DECL_SIZE (r) = DECL_SIZE_UNIT (r) = 0;
10114         if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL)
10115           {
10116             /* Possibly limit visibility based on template args.  */
10117             DECL_VISIBILITY (r) = VISIBILITY_DEFAULT;
10118             if (DECL_VISIBILITY_SPECIFIED (t))
10119               {
10120                 DECL_VISIBILITY_SPECIFIED (r) = 0;
10121                 DECL_ATTRIBUTES (r)
10122                   = remove_attribute ("visibility", DECL_ATTRIBUTES (r));
10123               }
10124             determine_visibility (r);
10125           }
10126
10127         if (!local_p)
10128           {
10129             /* A static data member declaration is always marked
10130                external when it is declared in-class, even if an
10131                initializer is present.  We mimic the non-template
10132                processing here.  */
10133             DECL_EXTERNAL (r) = 1;
10134
10135             register_specialization (r, gen_tmpl, argvec, false, hash);
10136             DECL_TEMPLATE_INFO (r) = build_template_info (tmpl, argvec);
10137             SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (r);
10138           }
10139         else if (cp_unevaluated_operand)
10140           {
10141             /* We're substituting this var in a decltype outside of its
10142                scope, such as for a lambda return type.  Don't add it to
10143                local_specializations, do perform auto deduction.  */
10144             tree auto_node = type_uses_auto (type);
10145             if (auto_node)
10146               {
10147                 tree init
10148                   = tsubst_expr (DECL_INITIAL (t), args, complain, in_decl,
10149                                  /*constant_expression_p=*/false);
10150                 init = resolve_nondeduced_context (init);
10151                 TREE_TYPE (r) = type
10152                   = do_auto_deduction (type, init, auto_node);
10153               }
10154           }
10155         else
10156           register_local_specialization (r, t);
10157
10158         DECL_CHAIN (r) = NULL_TREE;
10159
10160         apply_late_template_attributes (&r, DECL_ATTRIBUTES (r),
10161                                         /*flags=*/0,
10162                                         args, complain, in_decl);
10163
10164         /* Preserve a typedef that names a type.  */
10165         if (is_typedef_decl (r))
10166           {
10167             DECL_ORIGINAL_TYPE (r) = NULL_TREE;
10168             set_underlying_type (r);
10169           }
10170
10171         layout_decl (r, 0);
10172       }
10173       break;
10174
10175     default:
10176       gcc_unreachable ();
10177     }
10178 #undef RETURN
10179
10180  out:
10181   /* Restore the file and line information.  */
10182   input_location = saved_loc;
10183
10184   return r;
10185 }
10186
10187 /* Substitute into the ARG_TYPES of a function type.  */
10188
10189 static tree
10190 tsubst_arg_types (tree arg_types,
10191                   tree args,
10192                   tsubst_flags_t complain,
10193                   tree in_decl)
10194 {
10195   tree remaining_arg_types;
10196   tree type = NULL_TREE;
10197   int i = 1;
10198   tree expanded_args = NULL_TREE;
10199   tree default_arg;
10200
10201   if (!arg_types || arg_types == void_list_node)
10202     return arg_types;
10203
10204   remaining_arg_types = tsubst_arg_types (TREE_CHAIN (arg_types),
10205                                           args, complain, in_decl);
10206   if (remaining_arg_types == error_mark_node)
10207     return error_mark_node;
10208
10209   if (PACK_EXPANSION_P (TREE_VALUE (arg_types)))
10210     {
10211       /* For a pack expansion, perform substitution on the
10212          entire expression. Later on, we'll handle the arguments
10213          one-by-one.  */
10214       expanded_args = tsubst_pack_expansion (TREE_VALUE (arg_types),
10215                                             args, complain, in_decl);
10216
10217       if (TREE_CODE (expanded_args) == TREE_VEC)
10218         /* So that we'll spin through the parameters, one by one.  */
10219         i = TREE_VEC_LENGTH (expanded_args);
10220       else
10221         {
10222           /* We only partially substituted into the parameter
10223              pack. Our type is TYPE_PACK_EXPANSION.  */
10224           type = expanded_args;
10225           expanded_args = NULL_TREE;
10226         }
10227     }
10228
10229   while (i > 0) {
10230     --i;
10231     
10232     if (expanded_args)
10233       type = TREE_VEC_ELT (expanded_args, i);
10234     else if (!type)
10235       type = tsubst (TREE_VALUE (arg_types), args, complain, in_decl);
10236
10237     if (type == error_mark_node)
10238       return error_mark_node;
10239     if (VOID_TYPE_P (type))
10240       {
10241         if (complain & tf_error)
10242           {
10243             error ("invalid parameter type %qT", type);
10244             if (in_decl)
10245               error ("in declaration %q+D", in_decl);
10246           }
10247         return error_mark_node;
10248     }
10249     
10250     /* Do array-to-pointer, function-to-pointer conversion, and ignore
10251        top-level qualifiers as required.  */
10252     type = cv_unqualified (type_decays_to (type));
10253
10254     /* We do not substitute into default arguments here.  The standard
10255        mandates that they be instantiated only when needed, which is
10256        done in build_over_call.  */
10257     default_arg = TREE_PURPOSE (arg_types);
10258
10259     if (default_arg && TREE_CODE (default_arg) == DEFAULT_ARG)
10260       {
10261         /* We've instantiated a template before its default arguments
10262            have been parsed.  This can happen for a nested template
10263            class, and is not an error unless we require the default
10264            argument in a call of this function.  */
10265         remaining_arg_types = 
10266           tree_cons (default_arg, type, remaining_arg_types);
10267         VEC_safe_push (tree, gc, DEFARG_INSTANTIATIONS (default_arg), 
10268                        remaining_arg_types);
10269       }
10270     else
10271       remaining_arg_types = 
10272         hash_tree_cons (default_arg, type, remaining_arg_types);
10273   }
10274         
10275   return remaining_arg_types;
10276 }
10277
10278 /* Substitute into a FUNCTION_TYPE or METHOD_TYPE.  This routine does
10279    *not* handle the exception-specification for FNTYPE, because the
10280    initial substitution of explicitly provided template parameters
10281    during argument deduction forbids substitution into the
10282    exception-specification:
10283
10284      [temp.deduct]
10285
10286      All references in the function type of the function template to  the
10287      corresponding template parameters are replaced by the specified tem-
10288      plate argument values.  If a substitution in a template parameter or
10289      in  the function type of the function template results in an invalid
10290      type, type deduction fails.  [Note: The equivalent  substitution  in
10291      exception specifications is done only when the function is instanti-
10292      ated, at which point a program is  ill-formed  if  the  substitution
10293      results in an invalid type.]  */
10294
10295 static tree
10296 tsubst_function_type (tree t,
10297                       tree args,
10298                       tsubst_flags_t complain,
10299                       tree in_decl)
10300 {
10301   tree return_type;
10302   tree arg_types;
10303   tree fntype;
10304
10305   /* The TYPE_CONTEXT is not used for function/method types.  */
10306   gcc_assert (TYPE_CONTEXT (t) == NULL_TREE);
10307
10308   /* Substitute the return type.  */
10309   return_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
10310   if (return_type == error_mark_node)
10311     return error_mark_node;
10312   /* The standard does not presently indicate that creation of a
10313      function type with an invalid return type is a deduction failure.
10314      However, that is clearly analogous to creating an array of "void"
10315      or a reference to a reference.  This is core issue #486.  */
10316   if (TREE_CODE (return_type) == ARRAY_TYPE
10317       || TREE_CODE (return_type) == FUNCTION_TYPE)
10318     {
10319       if (complain & tf_error)
10320         {
10321           if (TREE_CODE (return_type) == ARRAY_TYPE)
10322             error ("function returning an array");
10323           else
10324             error ("function returning a function");
10325         }
10326       return error_mark_node;
10327     }
10328
10329   /* Substitute the argument types.  */
10330   arg_types = tsubst_arg_types (TYPE_ARG_TYPES (t), args,
10331                                 complain, in_decl);
10332   if (arg_types == error_mark_node)
10333     return error_mark_node;
10334
10335   /* Construct a new type node and return it.  */
10336   if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_TYPE)
10337     {
10338       fntype = build_function_type (return_type, arg_types);
10339       fntype = apply_memfn_quals (fntype, type_memfn_quals (t));
10340     }
10341   else
10342     {
10343       tree r = TREE_TYPE (TREE_VALUE (arg_types));
10344       if (! MAYBE_CLASS_TYPE_P (r))
10345         {
10346           /* [temp.deduct]
10347
10348              Type deduction may fail for any of the following
10349              reasons:
10350
10351              -- Attempting to create "pointer to member of T" when T
10352              is not a class type.  */
10353           if (complain & tf_error)
10354             error ("creating pointer to member function of non-class type %qT",
10355                       r);
10356           return error_mark_node;
10357         }
10358
10359       fntype = build_method_type_directly (r, return_type,
10360                                            TREE_CHAIN (arg_types));
10361     }
10362   fntype = cp_build_type_attribute_variant (fntype, TYPE_ATTRIBUTES (t));
10363
10364   return fntype;
10365 }
10366
10367 /* FNTYPE is a FUNCTION_TYPE or METHOD_TYPE.  Substitute the template
10368    ARGS into that specification, and return the substituted
10369    specification.  If there is no specification, return NULL_TREE.  */
10370
10371 static tree
10372 tsubst_exception_specification (tree fntype,
10373                                 tree args,
10374                                 tsubst_flags_t complain,
10375                                 tree in_decl,
10376                                 bool defer_ok)
10377 {
10378   tree specs;
10379   tree new_specs;
10380
10381   specs = TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (fntype);
10382   new_specs = NULL_TREE;
10383   if (specs && TREE_PURPOSE (specs))
10384     {
10385       /* A noexcept-specifier.  */
10386       tree expr = TREE_PURPOSE (specs);
10387       if (expr == boolean_true_node || expr == boolean_false_node)
10388         new_specs = expr;
10389       else if (defer_ok)
10390         {
10391           /* Defer instantiation of noexcept-specifiers to avoid
10392              excessive instantiations (c++/49107).  */
10393           new_specs = make_node (DEFERRED_NOEXCEPT);
10394           if (DEFERRED_NOEXCEPT_SPEC_P (specs))
10395             {
10396               /* We already partially instantiated this member template,
10397                  so combine the new args with the old.  */
10398               DEFERRED_NOEXCEPT_PATTERN (new_specs)
10399                 = DEFERRED_NOEXCEPT_PATTERN (expr);
10400               DEFERRED_NOEXCEPT_ARGS (new_specs)
10401                 = add_to_template_args (DEFERRED_NOEXCEPT_ARGS (expr), args);
10402             }
10403           else
10404             {
10405               DEFERRED_NOEXCEPT_PATTERN (new_specs) = expr;
10406               DEFERRED_NOEXCEPT_ARGS (new_specs) = args;
10407             }
10408         }
10409       else
10410         new_specs = tsubst_copy_and_build
10411           (expr, args, complain, in_decl, /*function_p=*/false,
10412            /*integral_constant_expression_p=*/true);
10413       new_specs = build_noexcept_spec (new_specs, complain);
10414     }
10415   else if (specs)
10416     {
10417       if (! TREE_VALUE (specs))
10418         new_specs = specs;
10419       else
10420         while (specs)
10421           {
10422             tree spec;
10423             int i, len = 1;
10424             tree expanded_specs = NULL_TREE;
10425
10426             if (PACK_EXPANSION_P (TREE_VALUE (specs)))
10427               {
10428                 /* Expand the pack expansion type.  */
10429                 expanded_specs = tsubst_pack_expansion (TREE_VALUE (specs),
10430                                                        args, complain,
10431                                                        in_decl);
10432
10433                 if (expanded_specs == error_mark_node)
10434                   return error_mark_node;
10435                 else if (TREE_CODE (expanded_specs) == TREE_VEC)
10436                   len = TREE_VEC_LENGTH (expanded_specs);
10437                 else
10438                   {
10439                     /* We're substituting into a member template, so
10440                        we got a TYPE_PACK_EXPANSION back.  Add that
10441                        expansion and move on.  */
10442                     gcc_assert (TREE_CODE (expanded_specs) 
10443                                 == TYPE_PACK_EXPANSION);
10444                     new_specs = add_exception_specifier (new_specs,
10445                                                          expanded_specs,
10446                                                          complain);
10447                     specs = TREE_CHAIN (specs);
10448                     continue;
10449                   }
10450               }
10451
10452             for (i = 0; i < len; ++i)
10453               {
10454                 if (expanded_specs)
10455                   spec = TREE_VEC_ELT (expanded_specs, i);
10456                 else
10457                   spec = tsubst (TREE_VALUE (specs), args, complain, in_decl);
10458                 if (spec == error_mark_node)
10459                   return spec;
10460                 new_specs = add_exception_specifier (new_specs, spec, 
10461                                                      complain);
10462               }
10463
10464             specs = TREE_CHAIN (specs);
10465           }
10466     }
10467   return new_specs;
10468 }
10469
10470 /* Take the tree structure T and replace template parameters used
10471    therein with the argument vector ARGS.  IN_DECL is an associated
10472    decl for diagnostics.  If an error occurs, returns ERROR_MARK_NODE.
10473    Issue error and warning messages under control of COMPLAIN.  Note
10474    that we must be relatively non-tolerant of extensions here, in
10475    order to preserve conformance; if we allow substitutions that
10476    should not be allowed, we may allow argument deductions that should
10477    not succeed, and therefore report ambiguous overload situations
10478    where there are none.  In theory, we could allow the substitution,
10479    but indicate that it should have failed, and allow our caller to
10480    make sure that the right thing happens, but we don't try to do this
10481    yet.
10482
10483    This function is used for dealing with types, decls and the like;
10484    for expressions, use tsubst_expr or tsubst_copy.  */
10485
10486 tree
10487 tsubst (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
10488 {
10489   enum tree_code code;
10490   tree type, r;
10491
10492   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node
10493       || t == integer_type_node
10494       || t == void_type_node
10495       || t == char_type_node
10496       || t == unknown_type_node
10497       || TREE_CODE (t) == NAMESPACE_DECL
10498       || TREE_CODE (t) == TRANSLATION_UNIT_DECL)
10499     return t;
10500
10501   if (DECL_P (t))
10502     return tsubst_decl (t, args, complain);
10503
10504   if (args == NULL_TREE)
10505     return t;
10506
10507   code = TREE_CODE (t);
10508
10509   if (code == IDENTIFIER_NODE)
10510     type = IDENTIFIER_TYPE_VALUE (t);
10511   else
10512     type = TREE_TYPE (t);
10513
10514   gcc_assert (type != unknown_type_node);
10515
10516   /* Reuse typedefs.  We need to do this to handle dependent attributes,
10517      such as attribute aligned.  */
10518   if (TYPE_P (t)
10519       && typedef_variant_p (t))
10520     {
10521       tree decl = TYPE_NAME (t);
10522       
10523       if (DECL_CLASS_SCOPE_P (decl)
10524           && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (DECL_CONTEXT (decl))
10525           && uses_template_parms (DECL_CONTEXT (decl)))
10526         {
10527           tree tmpl = most_general_template (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
10528           tree gen_args = tsubst (DECL_TI_ARGS (decl), args, complain, in_decl);
10529           r = retrieve_specialization (tmpl, gen_args, 0);
10530         }
10531       else if (DECL_FUNCTION_SCOPE_P (decl)
10532                && DECL_TEMPLATE_INFO (DECL_CONTEXT (decl))
10533                && uses_template_parms (DECL_TI_ARGS (DECL_CONTEXT (decl))))
10534         r = retrieve_local_specialization (decl);
10535       else
10536         /* The typedef is from a non-template context.  */
10537         return t;
10538
10539       if (r)
10540         {
10541           r = TREE_TYPE (r);
10542           r = cp_build_qualified_type_real
10543             (r, cp_type_quals (t) | cp_type_quals (r),
10544              complain | tf_ignore_bad_quals);
10545           return r;
10546         }
10547       /* Else we must be instantiating the typedef, so fall through.  */
10548     }
10549
10550   if (type
10551       && code != TYPENAME_TYPE
10552       && code != TEMPLATE_TYPE_PARM
10553       && code != IDENTIFIER_NODE
10554       && code != FUNCTION_TYPE
10555       && code != METHOD_TYPE)
10556     type = tsubst (type, args, complain, in_decl);
10557   if (type == error_mark_node)
10558     return error_mark_node;
10559
10560   switch (code)
10561     {
10562     case RECORD_TYPE:
10563     case UNION_TYPE:
10564     case ENUMERAL_TYPE:
10565       return tsubst_aggr_type (t, args, complain, in_decl,
10566                                /*entering_scope=*/0);
10567
10568     case ERROR_MARK:
10569     case IDENTIFIER_NODE:
10570     case VOID_TYPE:
10571     case REAL_TYPE:
10572     case COMPLEX_TYPE:
10573     case VECTOR_TYPE:
10574     case BOOLEAN_TYPE:
10575     case NULLPTR_TYPE:
10576     case LANG_TYPE:
10577       return t;
10578
10579     case INTEGER_TYPE:
10580       if (t == integer_type_node)
10581         return t;
10582
10583       if (TREE_CODE (TYPE_MIN_VALUE (t)) == INTEGER_CST
10584           && TREE_CODE (TYPE_MAX_VALUE (t)) == INTEGER_CST)
10585         return t;
10586
10587       {
10588         tree max, omax = TREE_OPERAND (TYPE_MAX_VALUE (t), 0);
10589
10590         max = tsubst_expr (omax, args, complain, in_decl,
10591                            /*integral_constant_expression_p=*/false);
10592
10593         /* Fix up type of the magic NOP_EXPR with TREE_SIDE_EFFECTS if
10594            needed.  */
10595         if (TREE_CODE (max) == NOP_EXPR
10596             && TREE_SIDE_EFFECTS (omax)
10597             && !TREE_TYPE (max))
10598           TREE_TYPE (max) = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (max, 0));
10599
10600         /* If we're in a partial instantiation, preserve the magic NOP_EXPR
10601            with TREE_SIDE_EFFECTS that indicates this is not an integral
10602            constant expression.  */
10603         if (processing_template_decl
10604             && TREE_SIDE_EFFECTS (omax) && TREE_CODE (omax) == NOP_EXPR)
10605           {
10606             gcc_assert (TREE_CODE (max) == NOP_EXPR);
10607             TREE_SIDE_EFFECTS (max) = 1;
10608           }
10609
10610         return compute_array_index_type (NULL_TREE, max, complain);
10611       }
10612
10613     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
10614     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
10615     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
10616     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
10617       {
10618         int idx;
10619         int level;
10620         int levels;
10621         tree arg = NULL_TREE;
10622
10623         r = NULL_TREE;
10624
10625         gcc_assert (TREE_VEC_LENGTH (args) > 0);
10626         template_parm_level_and_index (t, &level, &idx); 
10627
10628         levels = TMPL_ARGS_DEPTH (args);
10629         if (level <= levels)
10630           {
10631             arg = TMPL_ARG (args, level, idx);
10632
10633             if (arg && TREE_CODE (arg) == ARGUMENT_PACK_SELECT)
10634               /* See through ARGUMENT_PACK_SELECT arguments. */
10635               arg = ARGUMENT_PACK_SELECT_ARG (arg);
10636           }
10637
10638         if (arg == error_mark_node)
10639           return error_mark_node;
10640         else if (arg != NULL_TREE)
10641           {
10642             if (ARGUMENT_PACK_P (arg))
10643               /* If ARG is an argument pack, we don't actually want to
10644                  perform a substitution here, because substitutions
10645                  for argument packs are only done
10646                  element-by-element. We can get to this point when
10647                  substituting the type of a non-type template
10648                  parameter pack, when that type actually contains
10649                  template parameter packs from an outer template, e.g.,
10650
10651                  template<typename... Types> struct A {
10652                    template<Types... Values> struct B { };
10653                  };  */
10654               return t;
10655
10656             if (code == TEMPLATE_TYPE_PARM)
10657               {
10658                 int quals;
10659                 gcc_assert (TYPE_P (arg));
10660
10661                 quals = cp_type_quals (arg) | cp_type_quals (t);
10662                   
10663                 return cp_build_qualified_type_real
10664                   (arg, quals, complain | tf_ignore_bad_quals);
10665               }
10666             else if (code == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
10667               {
10668                 /* We are processing a type constructed from a
10669                    template template parameter.  */
10670                 tree argvec = tsubst (TYPE_TI_ARGS (t),
10671                                       args, complain, in_decl);
10672                 if (argvec == error_mark_node)
10673                   return error_mark_node;
10674
10675                 /* We can get a TEMPLATE_TEMPLATE_PARM here when we
10676                    are resolving nested-types in the signature of a
10677                    member function templates.  Otherwise ARG is a
10678                    TEMPLATE_DECL and is the real template to be
10679                    instantiated.  */
10680                 if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
10681                   arg = TYPE_NAME (arg);
10682
10683                 r = lookup_template_class (arg,
10684                                            argvec, in_decl,
10685                                            DECL_CONTEXT (arg),
10686                                             /*entering_scope=*/0,
10687                                            complain);
10688                 return cp_build_qualified_type_real
10689                   (r, cp_type_quals (t), complain);
10690               }
10691             else
10692               /* TEMPLATE_TEMPLATE_PARM or TEMPLATE_PARM_INDEX.  */
10693               return unshare_expr (arg);
10694           }
10695
10696         if (level == 1)
10697           /* This can happen during the attempted tsubst'ing in
10698              unify.  This means that we don't yet have any information
10699              about the template parameter in question.  */
10700           return t;
10701
10702         /* If we get here, we must have been looking at a parm for a
10703            more deeply nested template.  Make a new version of this
10704            template parameter, but with a lower level.  */
10705         switch (code)
10706           {
10707           case TEMPLATE_TYPE_PARM:
10708           case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
10709           case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
10710             if (cp_type_quals (t))
10711               {
10712                 r = tsubst (TYPE_MAIN_VARIANT (t), args, complain, in_decl);
10713                 r = cp_build_qualified_type_real
10714                   (r, cp_type_quals (t),
10715                    complain | (code == TEMPLATE_TYPE_PARM
10716                                ? tf_ignore_bad_quals : 0));
10717               }
10718             else
10719               {
10720                 r = copy_type (t);
10721                 TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (r)
10722                   = reduce_template_parm_level (TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (t),
10723                                                 r, levels, args, complain);
10724                 TYPE_STUB_DECL (r) = TYPE_NAME (r) = TEMPLATE_TYPE_DECL (r);
10725                 TYPE_MAIN_VARIANT (r) = r;
10726                 TYPE_POINTER_TO (r) = NULL_TREE;
10727                 TYPE_REFERENCE_TO (r) = NULL_TREE;
10728
10729                 if (TREE_CODE (r) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
10730                   /* We have reduced the level of the template
10731                      template parameter, but not the levels of its
10732                      template parameters, so canonical_type_parameter
10733                      will not be able to find the canonical template
10734                      template parameter for this level. Thus, we
10735                      require structural equality checking to compare
10736                      TEMPLATE_TEMPLATE_PARMs. */
10737                   SET_TYPE_STRUCTURAL_EQUALITY (r);
10738                 else if (TYPE_STRUCTURAL_EQUALITY_P (t))
10739                   SET_TYPE_STRUCTURAL_EQUALITY (r);
10740                 else
10741                   TYPE_CANONICAL (r) = canonical_type_parameter (r);
10742
10743                 if (code == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
10744                   {
10745                     tree argvec = tsubst (TYPE_TI_ARGS (t), args,
10746                                           complain, in_decl);
10747                     if (argvec == error_mark_node)
10748                       return error_mark_node;
10749
10750                     TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_TEMPLATE_INFO (r)
10751                       = build_template_info (TYPE_TI_TEMPLATE (t), argvec);
10752                   }
10753               }
10754             break;
10755
10756           case TEMPLATE_PARM_INDEX:
10757             r = reduce_template_parm_level (t, type, levels, args, complain);
10758             break;
10759
10760           default:
10761             gcc_unreachable ();
10762           }
10763
10764         return r;
10765       }
10766
10767     case TREE_LIST:
10768       {
10769         tree purpose, value, chain;
10770
10771         if (t == void_list_node)
10772           return t;
10773
10774         purpose = TREE_PURPOSE (t);
10775         if (purpose)
10776           {
10777             purpose = tsubst (purpose, args, complain, in_decl);
10778             if (purpose == error_mark_node)
10779               return error_mark_node;
10780           }
10781         value = TREE_VALUE (t);
10782         if (value)
10783           {
10784             value = tsubst (value, args, complain, in_decl);
10785             if (value == error_mark_node)
10786               return error_mark_node;
10787           }
10788         chain = TREE_CHAIN (t);
10789         if (chain && chain != void_type_node)
10790           {
10791             chain = tsubst (chain, args, complain, in_decl);
10792             if (chain == error_mark_node)
10793               return error_mark_node;
10794           }
10795         if (purpose == TREE_PURPOSE (t)
10796             && value == TREE_VALUE (t)
10797             && chain == TREE_CHAIN (t))
10798           return t;
10799         return hash_tree_cons (purpose, value, chain);
10800       }
10801
10802     case TREE_BINFO:
10803       /* We should never be tsubsting a binfo.  */
10804       gcc_unreachable ();
10805
10806     case TREE_VEC:
10807       /* A vector of template arguments.  */
10808       gcc_assert (!type);
10809       return tsubst_template_args (t, args, complain, in_decl);
10810
10811     case POINTER_TYPE:
10812     case REFERENCE_TYPE:
10813       {
10814         if (type == TREE_TYPE (t) && TREE_CODE (type) != METHOD_TYPE)
10815           return t;
10816
10817         /* [temp.deduct]
10818
10819            Type deduction may fail for any of the following
10820            reasons:
10821
10822            -- Attempting to create a pointer to reference type.
10823            -- Attempting to create a reference to a reference type or
10824               a reference to void.
10825
10826           Core issue 106 says that creating a reference to a reference
10827           during instantiation is no longer a cause for failure. We
10828           only enforce this check in strict C++98 mode.  */
10829         if ((TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE
10830              && (((cxx_dialect == cxx98) && flag_iso) || code != REFERENCE_TYPE))
10831             || (code == REFERENCE_TYPE && TREE_CODE (type) == VOID_TYPE))
10832           {
10833             static location_t last_loc;
10834
10835             /* We keep track of the last time we issued this error
10836                message to avoid spewing a ton of messages during a
10837                single bad template instantiation.  */
10838             if (complain & tf_error
10839                 && last_loc != input_location)
10840               {
10841                 if (TREE_CODE (type) == VOID_TYPE)
10842                   error ("forming reference to void");
10843                else if (code == POINTER_TYPE)
10844                  error ("forming pointer to reference type %qT", type);
10845                else
10846                   error ("forming reference to reference type %qT", type);
10847                 last_loc = input_location;
10848               }
10849
10850             return error_mark_node;
10851           }
10852         else if (code == POINTER_TYPE)
10853           {
10854             r = build_pointer_type (type);
10855             if (TREE_CODE (type) == METHOD_TYPE)
10856               r = build_ptrmemfunc_type (r);
10857           }
10858         else if (TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
10859           /* In C++0x, during template argument substitution, when there is an
10860              attempt to create a reference to a reference type, reference
10861              collapsing is applied as described in [14.3.1/4 temp.arg.type]:
10862
10863              "If a template-argument for a template-parameter T names a type
10864              that is a reference to a type A, an attempt to create the type
10865              'lvalue reference to cv T' creates the type 'lvalue reference to
10866              A,' while an attempt to create the type type rvalue reference to
10867              cv T' creates the type T"
10868           */
10869           r = cp_build_reference_type
10870               (TREE_TYPE (type),
10871                TYPE_REF_IS_RVALUE (t) && TYPE_REF_IS_RVALUE (type));
10872         else
10873           r = cp_build_reference_type (type, TYPE_REF_IS_RVALUE (t));
10874         r = cp_build_qualified_type_real (r, cp_type_quals (t), complain);
10875
10876         if (r != error_mark_node)
10877           /* Will this ever be needed for TYPE_..._TO values?  */
10878           layout_type (r);
10879
10880         return r;
10881       }
10882     case OFFSET_TYPE:
10883       {
10884         r = tsubst (TYPE_OFFSET_BASETYPE (t), args, complain, in_decl);
10885         if (r == error_mark_node || !MAYBE_CLASS_TYPE_P (r))
10886           {
10887             /* [temp.deduct]
10888
10889                Type deduction may fail for any of the following
10890                reasons:
10891
10892                -- Attempting to create "pointer to member of T" when T
10893                   is not a class type.  */
10894             if (complain & tf_error)
10895               error ("creating pointer to member of non-class type %qT", r);
10896             return error_mark_node;
10897           }
10898         if (TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
10899           {
10900             if (complain & tf_error)
10901               error ("creating pointer to member reference type %qT", type);
10902             return error_mark_node;
10903           }
10904         if (TREE_CODE (type) == VOID_TYPE)
10905           {
10906             if (complain & tf_error)
10907               error ("creating pointer to member of type void");
10908             return error_mark_node;
10909           }
10910         gcc_assert (TREE_CODE (type) != METHOD_TYPE);
10911         if (TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE)
10912           {
10913             /* The type of the implicit object parameter gets its
10914                cv-qualifiers from the FUNCTION_TYPE. */
10915             tree memptr;
10916             tree method_type = build_memfn_type (type, r, type_memfn_quals (type));
10917             memptr = build_ptrmemfunc_type (build_pointer_type (method_type));
10918             return cp_build_qualified_type_real (memptr, cp_type_quals (t),
10919                                                  complain);
10920           }
10921         else
10922           return cp_build_qualified_type_real (build_ptrmem_type (r, type),
10923                                                cp_type_quals (t),
10924                                                complain);
10925       }
10926     case FUNCTION_TYPE:
10927     case METHOD_TYPE:
10928       {
10929         tree fntype;
10930         tree specs;
10931         fntype = tsubst_function_type (t, args, complain, in_decl);
10932         if (fntype == error_mark_node)
10933           return error_mark_node;
10934
10935         /* Substitute the exception specification.  */
10936         specs = tsubst_exception_specification (t, args, complain,
10937                                                 in_decl, /*defer_ok*/true);
10938         if (specs == error_mark_node)
10939           return error_mark_node;
10940         if (specs)
10941           fntype = build_exception_variant (fntype, specs);
10942         return fntype;
10943       }
10944     case ARRAY_TYPE:
10945       {
10946         tree domain = tsubst (TYPE_DOMAIN (t), args, complain, in_decl);
10947         if (domain == error_mark_node)
10948           return error_mark_node;
10949
10950         /* As an optimization, we avoid regenerating the array type if
10951            it will obviously be the same as T.  */
10952         if (type == TREE_TYPE (t) && domain == TYPE_DOMAIN (t))
10953           return t;
10954
10955         /* These checks should match the ones in grokdeclarator.
10956
10957            [temp.deduct]
10958
10959            The deduction may fail for any of the following reasons:
10960
10961            -- Attempting to create an array with an element type that
10962               is void, a function type, or a reference type, or [DR337]
10963               an abstract class type.  */
10964         if (TREE_CODE (type) == VOID_TYPE
10965             || TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE
10966             || TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
10967           {
10968             if (complain & tf_error)
10969               error ("creating array of %qT", type);
10970             return error_mark_node;
10971           }
10972         if (CLASS_TYPE_P (type) && CLASSTYPE_PURE_VIRTUALS (type))
10973           {
10974             if (complain & tf_error)
10975               error ("creating array of %qT, which is an abstract class type",
10976                      type);
10977             return error_mark_node;
10978           }
10979
10980         r = build_cplus_array_type (type, domain);
10981
10982         if (TYPE_USER_ALIGN (t))
10983           {
10984             TYPE_ALIGN (r) = TYPE_ALIGN (t);
10985             TYPE_USER_ALIGN (r) = 1;
10986           }
10987
10988         return r;
10989       }
10990
10991     case TYPENAME_TYPE:
10992       {
10993         tree ctx = tsubst_aggr_type (TYPE_CONTEXT (t), args, complain,
10994                                      in_decl, /*entering_scope=*/1);
10995         tree f = tsubst_copy (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (t), args,
10996                               complain, in_decl);
10997
10998         if (ctx == error_mark_node || f == error_mark_node)
10999           return error_mark_node;
11000
11001         if (!MAYBE_CLASS_TYPE_P (ctx))
11002           {
11003             if (complain & tf_error)
11004               error ("%qT is not a class, struct, or union type", ctx);
11005             return error_mark_node;
11006           }
11007         else if (!uses_template_parms (ctx) && !TYPE_BEING_DEFINED (ctx))
11008           {
11009             /* Normally, make_typename_type does not require that the CTX
11010                have complete type in order to allow things like:
11011
11012                  template <class T> struct S { typename S<T>::X Y; };
11013
11014                But, such constructs have already been resolved by this
11015                point, so here CTX really should have complete type, unless
11016                it's a partial instantiation.  */
11017             ctx = complete_type (ctx);
11018             if (!COMPLETE_TYPE_P (ctx))
11019               {
11020                 if (complain & tf_error)
11021                   cxx_incomplete_type_error (NULL_TREE, ctx);
11022                 return error_mark_node;
11023               }
11024           }
11025
11026         f = make_typename_type (ctx, f, typename_type,
11027                                 (complain & tf_error) | tf_keep_type_decl);
11028         if (f == error_mark_node)
11029           return f;
11030         if (TREE_CODE (f) == TYPE_DECL)
11031           {
11032             complain |= tf_ignore_bad_quals;
11033             f = TREE_TYPE (f);
11034           }
11035
11036         if (TREE_CODE (f) != TYPENAME_TYPE)
11037           {
11038             if (TYPENAME_IS_ENUM_P (t) && TREE_CODE (f) != ENUMERAL_TYPE)
11039               {
11040                 if (complain & tf_error)
11041                   error ("%qT resolves to %qT, which is not an enumeration type",
11042                          t, f);
11043                 else
11044                   return error_mark_node;
11045               }
11046             else if (TYPENAME_IS_CLASS_P (t) && !CLASS_TYPE_P (f))
11047               {
11048                 if (complain & tf_error)
11049                   error ("%qT resolves to %qT, which is is not a class type",
11050                          t, f);
11051                 else
11052                   return error_mark_node;
11053               }
11054           }
11055
11056         return cp_build_qualified_type_real
11057           (f, cp_type_quals (f) | cp_type_quals (t), complain);
11058       }
11059
11060     case UNBOUND_CLASS_TEMPLATE:
11061       {
11062         tree ctx = tsubst_aggr_type (TYPE_CONTEXT (t), args, complain,
11063                                      in_decl, /*entering_scope=*/1);
11064         tree name = TYPE_IDENTIFIER (t);
11065         tree parm_list = DECL_TEMPLATE_PARMS (TYPE_NAME (t));
11066
11067         if (ctx == error_mark_node || name == error_mark_node)
11068           return error_mark_node;
11069
11070         if (parm_list)
11071           parm_list = tsubst_template_parms (parm_list, args, complain);
11072         return make_unbound_class_template (ctx, name, parm_list, complain);
11073       }
11074
11075     case TYPEOF_TYPE:
11076       {
11077         tree type;
11078
11079         ++cp_unevaluated_operand;
11080         ++c_inhibit_evaluation_warnings;
11081
11082         type = tsubst_expr (TYPEOF_TYPE_EXPR (t), args,
11083                             complain, in_decl,
11084                             /*integral_constant_expression_p=*/false);
11085
11086         --cp_unevaluated_operand;
11087         --c_inhibit_evaluation_warnings;
11088
11089         type = finish_typeof (type);
11090         return cp_build_qualified_type_real (type,
11091                                              cp_type_quals (t)
11092                                              | cp_type_quals (type),
11093                                              complain);
11094       }
11095
11096     case DECLTYPE_TYPE:
11097       {
11098         tree type;
11099
11100         ++cp_unevaluated_operand;
11101         ++c_inhibit_evaluation_warnings;
11102
11103         type = tsubst_expr (DECLTYPE_TYPE_EXPR (t), args,
11104                             complain, in_decl,
11105                             /*integral_constant_expression_p=*/false);
11106
11107         --cp_unevaluated_operand;
11108         --c_inhibit_evaluation_warnings;
11109
11110         if (DECLTYPE_FOR_LAMBDA_CAPTURE (t))
11111           type = lambda_capture_field_type (type);
11112         else if (DECLTYPE_FOR_LAMBDA_RETURN (t))
11113           type = lambda_return_type (type);
11114         else if (DECLTYPE_FOR_LAMBDA_PROXY (t))
11115           type = lambda_proxy_type (type);
11116         else
11117           type = finish_decltype_type
11118             (type, DECLTYPE_TYPE_ID_EXPR_OR_MEMBER_ACCESS_P (t), complain);
11119         return cp_build_qualified_type_real (type,
11120                                              cp_type_quals (t)
11121                                              | cp_type_quals (type),
11122                                              complain);
11123       }
11124
11125     case UNDERLYING_TYPE:
11126       {
11127         tree type = tsubst (UNDERLYING_TYPE_TYPE (t), args,
11128                             complain, in_decl);
11129         return finish_underlying_type (type);
11130       }
11131
11132     case TYPE_ARGUMENT_PACK:
11133     case NONTYPE_ARGUMENT_PACK:
11134       {
11135         tree r = TYPE_P (t) ? cxx_make_type (code) : make_node (code);
11136         tree packed_out = 
11137           tsubst_template_args (ARGUMENT_PACK_ARGS (t), 
11138                                 args,
11139                                 complain,
11140                                 in_decl);
11141         SET_ARGUMENT_PACK_ARGS (r, packed_out);
11142
11143         /* For template nontype argument packs, also substitute into
11144            the type.  */
11145         if (code == NONTYPE_ARGUMENT_PACK)
11146           TREE_TYPE (r) = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
11147
11148         return r;
11149       }
11150       break;
11151
11152     case INTEGER_CST:
11153     case REAL_CST:
11154     case STRING_CST:
11155     case PLUS_EXPR:
11156     case MINUS_EXPR:
11157     case NEGATE_EXPR:
11158     case NOP_EXPR:
11159     case INDIRECT_REF:
11160     case ADDR_EXPR:
11161     case CALL_EXPR:
11162     case ARRAY_REF:
11163     case SCOPE_REF:
11164       /* We should use one of the expression tsubsts for these codes.  */
11165       gcc_unreachable ();
11166
11167     default:
11168       sorry ("use of %qs in template", tree_code_name [(int) code]);
11169       return error_mark_node;
11170     }
11171 }
11172
11173 /* Like tsubst_expr for a BASELINK.  OBJECT_TYPE, if non-NULL, is the
11174    type of the expression on the left-hand side of the "." or "->"
11175    operator.  */
11176
11177 static tree
11178 tsubst_baselink (tree baselink, tree object_type,
11179                  tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
11180 {
11181     tree name;
11182     tree qualifying_scope;
11183     tree fns;
11184     tree optype;
11185     tree template_args = 0;
11186     bool template_id_p = false;
11187
11188     /* A baselink indicates a function from a base class.  Both the
11189        BASELINK_ACCESS_BINFO and the base class referenced may
11190        indicate bases of the template class, rather than the
11191        instantiated class.  In addition, lookups that were not
11192        ambiguous before may be ambiguous now.  Therefore, we perform
11193        the lookup again.  */
11194     qualifying_scope = BINFO_TYPE (BASELINK_ACCESS_BINFO (baselink));
11195     qualifying_scope = tsubst (qualifying_scope, args,
11196                                complain, in_decl);
11197     fns = BASELINK_FUNCTIONS (baselink);
11198     optype = tsubst (BASELINK_OPTYPE (baselink), args, complain, in_decl);
11199     if (TREE_CODE (fns) == TEMPLATE_ID_EXPR)
11200       {
11201         template_id_p = true;
11202         template_args = TREE_OPERAND (fns, 1);
11203         fns = TREE_OPERAND (fns, 0);
11204         if (template_args)
11205           template_args = tsubst_template_args (template_args, args,
11206                                                 complain, in_decl);
11207       }
11208     name = DECL_NAME (get_first_fn (fns));
11209     if (IDENTIFIER_TYPENAME_P (name))
11210       name = mangle_conv_op_name_for_type (optype);
11211     baselink = lookup_fnfields (qualifying_scope, name, /*protect=*/1);
11212     if (!baselink)
11213       return error_mark_node;
11214
11215     /* If lookup found a single function, mark it as used at this
11216        point.  (If it lookup found multiple functions the one selected
11217        later by overload resolution will be marked as used at that
11218        point.)  */
11219     if (BASELINK_P (baselink))
11220       fns = BASELINK_FUNCTIONS (baselink);
11221     if (!template_id_p && !really_overloaded_fn (fns))
11222       mark_used (OVL_CURRENT (fns));
11223
11224     /* Add back the template arguments, if present.  */
11225     if (BASELINK_P (baselink) && template_id_p)
11226       BASELINK_FUNCTIONS (baselink)
11227         = build_nt (TEMPLATE_ID_EXPR,
11228                     BASELINK_FUNCTIONS (baselink),
11229                     template_args);
11230     /* Update the conversion operator type.  */
11231     BASELINK_OPTYPE (baselink) = optype;
11232
11233     if (!object_type)
11234       object_type = current_class_type;
11235     return adjust_result_of_qualified_name_lookup (baselink,
11236                                                    qualifying_scope,
11237                                                    object_type);
11238 }
11239
11240 /* Like tsubst_expr for a SCOPE_REF, given by QUALIFIED_ID.  DONE is
11241    true if the qualified-id will be a postfix-expression in-and-of
11242    itself; false if more of the postfix-expression follows the
11243    QUALIFIED_ID.  ADDRESS_P is true if the qualified-id is the operand
11244    of "&".  */
11245
11246 static tree
11247 tsubst_qualified_id (tree qualified_id, tree args,
11248                      tsubst_flags_t complain, tree in_decl,
11249                      bool done, bool address_p)
11250 {
11251   tree expr;
11252   tree scope;
11253   tree name;
11254   bool is_template;
11255   tree template_args;
11256
11257   gcc_assert (TREE_CODE (qualified_id) == SCOPE_REF);
11258
11259   /* Figure out what name to look up.  */
11260   name = TREE_OPERAND (qualified_id, 1);
11261   if (TREE_CODE (name) == TEMPLATE_ID_EXPR)
11262     {
11263       is_template = true;
11264       template_args = TREE_OPERAND (name, 1);
11265       if (template_args)
11266         template_args = tsubst_template_args (template_args, args,
11267                                               complain, in_decl);
11268       name = TREE_OPERAND (name, 0);
11269     }
11270   else
11271     {
11272       is_template = false;
11273       template_args = NULL_TREE;
11274     }
11275
11276   /* Substitute into the qualifying scope.  When there are no ARGS, we
11277      are just trying to simplify a non-dependent expression.  In that
11278      case the qualifying scope may be dependent, and, in any case,
11279      substituting will not help.  */
11280   scope = TREE_OPERAND (qualified_id, 0);
11281   if (args)
11282     {
11283       scope = tsubst (scope, args, complain, in_decl);
11284       expr = tsubst_copy (name, args, complain, in_decl);
11285     }
11286   else
11287     expr = name;
11288
11289   if (dependent_scope_p (scope))
11290     return build_qualified_name (NULL_TREE, scope, expr,
11291                                  QUALIFIED_NAME_IS_TEMPLATE (qualified_id));
11292
11293   if (!BASELINK_P (name) && !DECL_P (expr))
11294     {
11295       if (TREE_CODE (expr) == BIT_NOT_EXPR)
11296         {
11297           /* A BIT_NOT_EXPR is used to represent a destructor.  */
11298           if (!check_dtor_name (scope, TREE_OPERAND (expr, 0)))
11299             {
11300               error ("qualifying type %qT does not match destructor name ~%qT",
11301                      scope, TREE_OPERAND (expr, 0));
11302               expr = error_mark_node;
11303             }
11304           else
11305             expr = lookup_qualified_name (scope, complete_dtor_identifier,
11306                                           /*is_type_p=*/0, false);
11307         }
11308       else
11309         expr = lookup_qualified_name (scope, expr, /*is_type_p=*/0, false);
11310       if (TREE_CODE (TREE_CODE (expr) == TEMPLATE_DECL
11311                      ? DECL_TEMPLATE_RESULT (expr) : expr) == TYPE_DECL)
11312         {
11313           if (complain & tf_error)
11314             {
11315               error ("dependent-name %qE is parsed as a non-type, but "
11316                      "instantiation yields a type", qualified_id);
11317               inform (input_location, "say %<typename %E%> if a type is meant", qualified_id);
11318             }
11319           return error_mark_node;
11320         }
11321     }
11322
11323   if (DECL_P (expr))
11324     {
11325       check_accessibility_of_qualified_id (expr, /*object_type=*/NULL_TREE,
11326                                            scope);
11327       /* Remember that there was a reference to this entity.  */
11328       mark_used (expr);
11329     }
11330
11331   if (expr == error_mark_node || TREE_CODE (expr) == TREE_LIST)
11332     {
11333       if (complain & tf_error)
11334         qualified_name_lookup_error (scope,
11335                                      TREE_OPERAND (qualified_id, 1),
11336                                      expr, input_location);
11337       return error_mark_node;
11338     }
11339
11340   if (is_template)
11341     expr = lookup_template_function (expr, template_args);
11342
11343   if (expr == error_mark_node && complain & tf_error)
11344     qualified_name_lookup_error (scope, TREE_OPERAND (qualified_id, 1),
11345                                  expr, input_location);
11346   else if (TYPE_P (scope))
11347     {
11348       expr = (adjust_result_of_qualified_name_lookup
11349               (expr, scope, current_class_type));
11350       expr = (finish_qualified_id_expr
11351               (scope, expr, done, address_p && PTRMEM_OK_P (qualified_id),
11352                QUALIFIED_NAME_IS_TEMPLATE (qualified_id),
11353                /*template_arg_p=*/false));
11354     }
11355
11356   /* Expressions do not generally have reference type.  */
11357   if (TREE_CODE (expr) != SCOPE_REF
11358       /* However, if we're about to form a pointer-to-member, we just
11359          want the referenced member referenced.  */
11360       && TREE_CODE (expr) != OFFSET_REF)
11361     expr = convert_from_reference (expr);
11362
11363   return expr;
11364 }
11365
11366 /* Like tsubst, but deals with expressions.  This function just replaces
11367    template parms; to finish processing the resultant expression, use
11368    tsubst_expr.  */
11369
11370 static tree
11371 tsubst_copy (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
11372 {
11373   enum tree_code code;
11374   tree r;
11375
11376   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node || args == NULL_TREE)
11377     return t;
11378
11379   code = TREE_CODE (t);
11380
11381   switch (code)
11382     {
11383     case PARM_DECL:
11384       r = retrieve_local_specialization (t);
11385
11386       if (r == NULL)
11387         {
11388           tree c;
11389           /* This can happen for a parameter name used later in a function
11390              declaration (such as in a late-specified return type).  Just
11391              make a dummy decl, since it's only used for its type.  */
11392           gcc_assert (cp_unevaluated_operand != 0);
11393           /* We copy T because want to tsubst the PARM_DECL only,
11394              not the following PARM_DECLs that are chained to T.  */
11395           c = copy_node (t);
11396           r = tsubst_decl (c, args, complain);
11397           /* Give it the template pattern as its context; its true context
11398              hasn't been instantiated yet and this is good enough for
11399              mangling.  */
11400           DECL_CONTEXT (r) = DECL_CONTEXT (t);
11401         }
11402       
11403       if (TREE_CODE (r) == ARGUMENT_PACK_SELECT)
11404         r = ARGUMENT_PACK_SELECT_ARG (r);
11405       mark_used (r);
11406       return r;
11407
11408     case CONST_DECL:
11409       {
11410         tree enum_type;
11411         tree v;
11412
11413         if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (t))
11414           return tsubst_copy (DECL_INITIAL (t), args, complain, in_decl);
11415         /* There is no need to substitute into namespace-scope
11416            enumerators.  */
11417         if (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (t))
11418           return t;
11419         /* If ARGS is NULL, then T is known to be non-dependent.  */
11420         if (args == NULL_TREE)
11421           return integral_constant_value (t);
11422
11423         /* Unfortunately, we cannot just call lookup_name here.
11424            Consider:
11425
11426              template <int I> int f() {
11427              enum E { a = I };
11428              struct S { void g() { E e = a; } };
11429              };
11430
11431            When we instantiate f<7>::S::g(), say, lookup_name is not
11432            clever enough to find f<7>::a.  */
11433         enum_type
11434           = tsubst_aggr_type (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl,
11435                               /*entering_scope=*/0);
11436
11437         for (v = TYPE_VALUES (enum_type);
11438              v != NULL_TREE;
11439              v = TREE_CHAIN (v))
11440           if (TREE_PURPOSE (v) == DECL_NAME (t))
11441             return TREE_VALUE (v);
11442
11443           /* We didn't find the name.  That should never happen; if
11444              name-lookup found it during preliminary parsing, we
11445              should find it again here during instantiation.  */
11446         gcc_unreachable ();
11447       }
11448       return t;
11449
11450     case FIELD_DECL:
11451       if (DECL_CONTEXT (t))
11452         {
11453           tree ctx;
11454
11455           ctx = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args, complain, in_decl,
11456                                   /*entering_scope=*/1);
11457           if (ctx != DECL_CONTEXT (t))
11458             {
11459               tree r = lookup_field (ctx, DECL_NAME (t), 0, false);
11460               if (!r)
11461                 {
11462                   if (complain & tf_error)
11463                     error ("using invalid field %qD", t);
11464                   return error_mark_node;
11465                 }
11466               return r;
11467             }
11468         }
11469
11470       return t;
11471
11472     case VAR_DECL:
11473     case FUNCTION_DECL:
11474       if ((DECL_LANG_SPECIFIC (t) && DECL_TEMPLATE_INFO (t))
11475           || local_variable_p (t))
11476         t = tsubst (t, args, complain, in_decl);
11477       mark_used (t);
11478       return t;
11479
11480     case OVERLOAD:
11481       /* An OVERLOAD will always be a non-dependent overload set; an
11482          overload set from function scope will just be represented with an
11483          IDENTIFIER_NODE, and from class scope with a BASELINK.  */
11484       gcc_assert (!uses_template_parms (t));
11485       return t;
11486
11487     case BASELINK:
11488       return tsubst_baselink (t, current_class_type, args, complain, in_decl);
11489
11490     case TEMPLATE_DECL:
11491       if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (t))
11492         return tsubst (TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_RESULT (t)),
11493                        args, complain, in_decl);
11494       else if (DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (t) && DECL_MEMBER_TEMPLATE_P (t))
11495         return tsubst (t, args, complain, in_decl);
11496       else if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t)
11497                && uses_template_parms (DECL_CONTEXT (t)))
11498         {
11499           /* Template template argument like the following example need
11500              special treatment:
11501
11502                template <template <class> class TT> struct C {};
11503                template <class T> struct D {
11504                  template <class U> struct E {};
11505                  C<E> c;                                // #1
11506                };
11507                D<int> d;                                // #2
11508
11509              We are processing the template argument `E' in #1 for
11510              the template instantiation #2.  Originally, `E' is a
11511              TEMPLATE_DECL with `D<T>' as its DECL_CONTEXT.  Now we
11512              have to substitute this with one having context `D<int>'.  */
11513
11514           tree context = tsubst (DECL_CONTEXT (t), args, complain, in_decl);
11515           return lookup_field (context, DECL_NAME(t), 0, false);
11516         }
11517       else
11518         /* Ordinary template template argument.  */
11519         return t;
11520
11521     case CAST_EXPR:
11522     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
11523     case CONST_CAST_EXPR:
11524     case STATIC_CAST_EXPR:
11525     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
11526     case NOP_EXPR:
11527       return build1
11528         (code, tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
11529          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl));
11530
11531     case SIZEOF_EXPR:
11532       if (PACK_EXPANSION_P (TREE_OPERAND (t, 0)))
11533         {
11534
11535           tree expanded;
11536           int len = 0;
11537
11538           ++cp_unevaluated_operand;
11539           ++c_inhibit_evaluation_warnings;
11540           /* We only want to compute the number of arguments.  */
11541           expanded = tsubst_pack_expansion (TREE_OPERAND (t, 0), args,
11542                                             complain, in_decl);
11543           --cp_unevaluated_operand;
11544           --c_inhibit_evaluation_warnings;
11545
11546           if (TREE_CODE (expanded) == TREE_VEC)
11547             len = TREE_VEC_LENGTH (expanded);
11548
11549           if (expanded == error_mark_node)
11550             return error_mark_node;
11551           else if (PACK_EXPANSION_P (expanded)
11552                    || (TREE_CODE (expanded) == TREE_VEC
11553                        && len > 0
11554                        && PACK_EXPANSION_P (TREE_VEC_ELT (expanded, len-1))))
11555             {
11556               if (TREE_CODE (expanded) == TREE_VEC)
11557                 expanded = TREE_VEC_ELT (expanded, len - 1);
11558
11559               if (TYPE_P (expanded))
11560                 return cxx_sizeof_or_alignof_type (expanded, SIZEOF_EXPR, 
11561                                                    complain & tf_error);
11562               else
11563                 return cxx_sizeof_or_alignof_expr (expanded, SIZEOF_EXPR,
11564                                                    complain & tf_error);
11565             }
11566           else
11567             return build_int_cst (size_type_node, len);
11568         }
11569       /* Fall through */
11570
11571     case INDIRECT_REF:
11572     case NEGATE_EXPR:
11573     case TRUTH_NOT_EXPR:
11574     case BIT_NOT_EXPR:
11575     case ADDR_EXPR:
11576     case UNARY_PLUS_EXPR:      /* Unary + */
11577     case ALIGNOF_EXPR:
11578     case AT_ENCODE_EXPR:
11579     case ARROW_EXPR:
11580     case THROW_EXPR:
11581     case TYPEID_EXPR:
11582     case REALPART_EXPR:
11583     case IMAGPART_EXPR:
11584       return build1
11585         (code, tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
11586          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl));
11587
11588     case COMPONENT_REF:
11589       {
11590         tree object;
11591         tree name;
11592
11593         object = tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
11594         name = TREE_OPERAND (t, 1);
11595         if (TREE_CODE (name) == BIT_NOT_EXPR)
11596           {
11597             name = tsubst_copy (TREE_OPERAND (name, 0), args,
11598                                 complain, in_decl);
11599             name = build1 (BIT_NOT_EXPR, NULL_TREE, name);
11600           }
11601         else if (TREE_CODE (name) == SCOPE_REF
11602                  && TREE_CODE (TREE_OPERAND (name, 1)) == BIT_NOT_EXPR)
11603           {
11604             tree base = tsubst_copy (TREE_OPERAND (name, 0), args,
11605                                      complain, in_decl);
11606             name = TREE_OPERAND (name, 1);
11607             name = tsubst_copy (TREE_OPERAND (name, 0), args,
11608                                 complain, in_decl);
11609             name = build1 (BIT_NOT_EXPR, NULL_TREE, name);
11610             name = build_qualified_name (/*type=*/NULL_TREE,
11611                                          base, name,
11612                                          /*template_p=*/false);
11613           }
11614         else if (TREE_CODE (name) == BASELINK)
11615           name = tsubst_baselink (name,
11616                                   non_reference (TREE_TYPE (object)),
11617                                   args, complain,
11618                                   in_decl);
11619         else
11620           name = tsubst_copy (name, args, complain, in_decl);
11621         return build_nt (COMPONENT_REF, object, name, NULL_TREE);
11622       }
11623
11624     case PLUS_EXPR:
11625     case MINUS_EXPR:
11626     case MULT_EXPR:
11627     case TRUNC_DIV_EXPR:
11628     case CEIL_DIV_EXPR:
11629     case FLOOR_DIV_EXPR:
11630     case ROUND_DIV_EXPR:
11631     case EXACT_DIV_EXPR:
11632     case BIT_AND_EXPR:
11633     case BIT_IOR_EXPR:
11634     case BIT_XOR_EXPR:
11635     case TRUNC_MOD_EXPR:
11636     case FLOOR_MOD_EXPR:
11637     case TRUTH_ANDIF_EXPR:
11638     case TRUTH_ORIF_EXPR:
11639     case TRUTH_AND_EXPR:
11640     case TRUTH_OR_EXPR:
11641     case RSHIFT_EXPR:
11642     case LSHIFT_EXPR:
11643     case RROTATE_EXPR:
11644     case LROTATE_EXPR:
11645     case EQ_EXPR:
11646     case NE_EXPR:
11647     case MAX_EXPR:
11648     case MIN_EXPR:
11649     case LE_EXPR:
11650     case GE_EXPR:
11651     case LT_EXPR:
11652     case GT_EXPR:
11653     case COMPOUND_EXPR:
11654     case DOTSTAR_EXPR:
11655     case MEMBER_REF:
11656     case PREDECREMENT_EXPR:
11657     case PREINCREMENT_EXPR:
11658     case POSTDECREMENT_EXPR:
11659     case POSTINCREMENT_EXPR:
11660       return build_nt
11661         (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
11662          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl));
11663
11664     case SCOPE_REF:
11665       return build_qualified_name (/*type=*/NULL_TREE,
11666                                    tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0),
11667                                                 args, complain, in_decl),
11668                                    tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1),
11669                                                 args, complain, in_decl),
11670                                    QUALIFIED_NAME_IS_TEMPLATE (t));
11671
11672     case ARRAY_REF:
11673       return build_nt
11674         (ARRAY_REF,
11675          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
11676          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl),
11677          NULL_TREE, NULL_TREE);
11678
11679     case CALL_EXPR:
11680       {
11681         int n = VL_EXP_OPERAND_LENGTH (t);
11682         tree result = build_vl_exp (CALL_EXPR, n);
11683         int i;
11684         for (i = 0; i < n; i++)
11685           TREE_OPERAND (t, i) = tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, i), args,
11686                                              complain, in_decl);
11687         return result;
11688       }
11689
11690     case COND_EXPR:
11691     case MODOP_EXPR:
11692     case PSEUDO_DTOR_EXPR:
11693       {
11694         r = build_nt
11695           (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
11696            tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl),
11697            tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 2), args, complain, in_decl));
11698         TREE_NO_WARNING (r) = TREE_NO_WARNING (t);
11699         return r;
11700       }
11701
11702     case NEW_EXPR:
11703       {
11704         r = build_nt
11705         (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
11706          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl),
11707          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 2), args, complain, in_decl));
11708         NEW_EXPR_USE_GLOBAL (r) = NEW_EXPR_USE_GLOBAL (t);
11709         return r;
11710       }
11711
11712     case DELETE_EXPR:
11713       {
11714         r = build_nt
11715         (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
11716          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl));
11717         DELETE_EXPR_USE_GLOBAL (r) = DELETE_EXPR_USE_GLOBAL (t);
11718         DELETE_EXPR_USE_VEC (r) = DELETE_EXPR_USE_VEC (t);
11719         return r;
11720       }
11721
11722     case TEMPLATE_ID_EXPR:
11723       {
11724         /* Substituted template arguments */
11725         tree fn = TREE_OPERAND (t, 0);
11726         tree targs = TREE_OPERAND (t, 1);
11727
11728         fn = tsubst_copy (fn, args, complain, in_decl);
11729         if (targs)
11730           targs = tsubst_template_args (targs, args, complain, in_decl);
11731
11732         return lookup_template_function (fn, targs);
11733       }
11734
11735     case TREE_LIST:
11736       {
11737         tree purpose, value, chain;
11738
11739         if (t == void_list_node)
11740           return t;
11741
11742         purpose = TREE_PURPOSE (t);
11743         if (purpose)
11744           purpose = tsubst_copy (purpose, args, complain, in_decl);
11745         value = TREE_VALUE (t);
11746         if (value)
11747           value = tsubst_copy (value, args, complain, in_decl);
11748         chain = TREE_CHAIN (t);
11749         if (chain && chain != void_type_node)
11750           chain = tsubst_copy (chain, args, complain, in_decl);
11751         if (purpose == TREE_PURPOSE (t)
11752             && value == TREE_VALUE (t)
11753             && chain == TREE_CHAIN (t))
11754           return t;
11755         return tree_cons (purpose, value, chain);
11756       }
11757
11758     case RECORD_TYPE:
11759     case UNION_TYPE:
11760     case ENUMERAL_TYPE:
11761     case INTEGER_TYPE:
11762     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
11763     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
11764     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
11765     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
11766     case POINTER_TYPE:
11767     case REFERENCE_TYPE:
11768     case OFFSET_TYPE:
11769     case FUNCTION_TYPE:
11770     case METHOD_TYPE:
11771     case ARRAY_TYPE:
11772     case TYPENAME_TYPE:
11773     case UNBOUND_CLASS_TEMPLATE:
11774     case TYPEOF_TYPE:
11775     case DECLTYPE_TYPE:
11776     case TYPE_DECL:
11777       return tsubst (t, args, complain, in_decl);
11778
11779     case IDENTIFIER_NODE:
11780       if (IDENTIFIER_TYPENAME_P (t))
11781         {
11782           tree new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
11783           return mangle_conv_op_name_for_type (new_type);
11784         }
11785       else
11786         return t;
11787
11788     case CONSTRUCTOR:
11789       /* This is handled by tsubst_copy_and_build.  */
11790       gcc_unreachable ();
11791
11792     case VA_ARG_EXPR:
11793       return build_x_va_arg (tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain,
11794                                           in_decl),
11795                              tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl));
11796
11797     case CLEANUP_POINT_EXPR:
11798       /* We shouldn't have built any of these during initial template
11799          generation.  Instead, they should be built during instantiation
11800          in response to the saved STMT_IS_FULL_EXPR_P setting.  */
11801       gcc_unreachable ();
11802
11803     case OFFSET_REF:
11804       r = build2
11805         (code, tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
11806          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
11807          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl));
11808       PTRMEM_OK_P (r) = PTRMEM_OK_P (t);
11809       mark_used (TREE_OPERAND (r, 1));
11810       return r;
11811
11812     case EXPR_PACK_EXPANSION:
11813       error ("invalid use of pack expansion expression");
11814       return error_mark_node;
11815
11816     case NONTYPE_ARGUMENT_PACK:
11817       error ("use %<...%> to expand argument pack");
11818       return error_mark_node;
11819
11820     case INTEGER_CST:
11821     case REAL_CST:
11822     case STRING_CST:
11823     case COMPLEX_CST:
11824       {
11825         /* Instantiate any typedefs in the type.  */
11826         tree type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
11827         r = fold_convert (type, t);
11828         gcc_assert (TREE_CODE (r) == code);
11829         return r;
11830       }
11831
11832     case PTRMEM_CST:
11833       /* These can sometimes show up in a partial instantiation, but never
11834          involve template parms.  */
11835       gcc_assert (!uses_template_parms (t));
11836       return t;
11837
11838     default:
11839       /* We shouldn't get here, but keep going if !ENABLE_CHECKING.  */
11840       gcc_checking_assert (false);
11841       return t;
11842     }
11843 }
11844
11845 /* Like tsubst_copy, but specifically for OpenMP clauses.  */
11846
11847 static tree
11848 tsubst_omp_clauses (tree clauses, tree args, tsubst_flags_t complain,
11849                     tree in_decl)
11850 {
11851   tree new_clauses = NULL, nc, oc;
11852
11853   for (oc = clauses; oc ; oc = OMP_CLAUSE_CHAIN (oc))
11854     {
11855       nc = copy_node (oc);
11856       OMP_CLAUSE_CHAIN (nc) = new_clauses;
11857       new_clauses = nc;
11858
11859       switch (OMP_CLAUSE_CODE (nc))
11860         {
11861         case OMP_CLAUSE_LASTPRIVATE:
11862           if (OMP_CLAUSE_LASTPRIVATE_STMT (oc))
11863             {
11864               OMP_CLAUSE_LASTPRIVATE_STMT (nc) = push_stmt_list ();
11865               tsubst_expr (OMP_CLAUSE_LASTPRIVATE_STMT (oc), args, complain,
11866                            in_decl, /*integral_constant_expression_p=*/false);
11867               OMP_CLAUSE_LASTPRIVATE_STMT (nc)
11868                 = pop_stmt_list (OMP_CLAUSE_LASTPRIVATE_STMT (nc));
11869             }
11870           /* FALLTHRU */
11871         case OMP_CLAUSE_PRIVATE:
11872         case OMP_CLAUSE_SHARED:
11873         case OMP_CLAUSE_FIRSTPRIVATE:
11874         case OMP_CLAUSE_REDUCTION:
11875         case OMP_CLAUSE_COPYIN:
11876         case OMP_CLAUSE_COPYPRIVATE:
11877         case OMP_CLAUSE_IF:
11878         case OMP_CLAUSE_NUM_THREADS:
11879         case OMP_CLAUSE_SCHEDULE:
11880         case OMP_CLAUSE_COLLAPSE:
11881           OMP_CLAUSE_OPERAND (nc, 0)
11882             = tsubst_expr (OMP_CLAUSE_OPERAND (oc, 0), args, complain, 
11883                            in_decl, /*integral_constant_expression_p=*/false);
11884           break;
11885         case OMP_CLAUSE_NOWAIT:
11886         case OMP_CLAUSE_ORDERED:
11887         case OMP_CLAUSE_DEFAULT:
11888         case OMP_CLAUSE_UNTIED:
11889           break;
11890         default:
11891           gcc_unreachable ();
11892         }
11893     }
11894
11895   return finish_omp_clauses (nreverse (new_clauses));
11896 }
11897
11898 /* Like tsubst_copy_and_build, but unshare TREE_LIST nodes.  */
11899
11900 static tree
11901 tsubst_copy_asm_operands (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain,
11902                           tree in_decl)
11903 {
11904 #define RECUR(t) tsubst_copy_asm_operands (t, args, complain, in_decl)
11905
11906   tree purpose, value, chain;
11907
11908   if (t == NULL)
11909     return t;
11910
11911   if (TREE_CODE (t) != TREE_LIST)
11912     return tsubst_copy_and_build (t, args, complain, in_decl,
11913                                   /*function_p=*/false,
11914                                   /*integral_constant_expression_p=*/false);
11915
11916   if (t == void_list_node)
11917     return t;
11918
11919   purpose = TREE_PURPOSE (t);
11920   if (purpose)
11921     purpose = RECUR (purpose);
11922   value = TREE_VALUE (t);
11923   if (value && TREE_CODE (value) != LABEL_DECL)
11924     value = RECUR (value);
11925   chain = TREE_CHAIN (t);
11926   if (chain && chain != void_type_node)
11927     chain = RECUR (chain);
11928   return tree_cons (purpose, value, chain);
11929 #undef RECUR
11930 }
11931
11932 /* Substitute one OMP_FOR iterator.  */
11933
11934 static void
11935 tsubst_omp_for_iterator (tree t, int i, tree declv, tree initv,
11936                          tree condv, tree incrv, tree *clauses,
11937                          tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl,
11938                          bool integral_constant_expression_p)
11939 {
11940 #define RECUR(NODE)                             \
11941   tsubst_expr ((NODE), args, complain, in_decl, \
11942                integral_constant_expression_p)
11943   tree decl, init, cond, incr, auto_node;
11944
11945   init = TREE_VEC_ELT (OMP_FOR_INIT (t), i);
11946   gcc_assert (TREE_CODE (init) == MODIFY_EXPR);
11947   decl = RECUR (TREE_OPERAND (init, 0));
11948   init = TREE_OPERAND (init, 1);
11949   auto_node = type_uses_auto (TREE_TYPE (decl));
11950   if (auto_node && init)
11951     {
11952       tree init_expr = init;
11953       if (TREE_CODE (init_expr) == DECL_EXPR)
11954         init_expr = DECL_INITIAL (DECL_EXPR_DECL (init_expr));
11955       init_expr = RECUR (init_expr);
11956       TREE_TYPE (decl)
11957         = do_auto_deduction (TREE_TYPE (decl), init_expr, auto_node);
11958     }
11959   gcc_assert (!type_dependent_expression_p (decl));
11960
11961   if (!CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (decl)))
11962     {
11963       cond = RECUR (TREE_VEC_ELT (OMP_FOR_COND (t), i));
11964       incr = TREE_VEC_ELT (OMP_FOR_INCR (t), i);
11965       if (TREE_CODE (incr) == MODIFY_EXPR)
11966         incr = build_x_modify_expr (RECUR (TREE_OPERAND (incr, 0)), NOP_EXPR,
11967                                     RECUR (TREE_OPERAND (incr, 1)),
11968                                     complain);
11969       else
11970         incr = RECUR (incr);
11971       TREE_VEC_ELT (declv, i) = decl;
11972       TREE_VEC_ELT (initv, i) = init;
11973       TREE_VEC_ELT (condv, i) = cond;
11974       TREE_VEC_ELT (incrv, i) = incr;
11975       return;
11976     }
11977
11978   if (init && TREE_CODE (init) != DECL_EXPR)
11979     {
11980       tree c;
11981       for (c = *clauses; c ; c = OMP_CLAUSE_CHAIN (c))
11982         {
11983           if ((OMP_CLAUSE_CODE (c) == OMP_CLAUSE_PRIVATE
11984                || OMP_CLAUSE_CODE (c) == OMP_CLAUSE_LASTPRIVATE)
11985               && OMP_CLAUSE_DECL (c) == decl)
11986             break;
11987           else if (OMP_CLAUSE_CODE (c) == OMP_CLAUSE_FIRSTPRIVATE
11988                    && OMP_CLAUSE_DECL (c) == decl)
11989             error ("iteration variable %qD should not be firstprivate", decl);
11990           else if (OMP_CLAUSE_CODE (c) == OMP_CLAUSE_REDUCTION
11991                    && OMP_CLAUSE_DECL (c) == decl)
11992             error ("iteration variable %qD should not be reduction", decl);
11993         }
11994       if (c == NULL)
11995         {
11996           c = build_omp_clause (input_location, OMP_CLAUSE_PRIVATE);
11997           OMP_CLAUSE_DECL (c) = decl;
11998           c = finish_omp_clauses (c);
11999           if (c)
12000             {
12001               OMP_CLAUSE_CHAIN (c) = *clauses;
12002               *clauses = c;
12003             }
12004         }
12005     }
12006   cond = TREE_VEC_ELT (OMP_FOR_COND (t), i);
12007   if (COMPARISON_CLASS_P (cond))
12008     cond = build2 (TREE_CODE (cond), boolean_type_node,
12009                    RECUR (TREE_OPERAND (cond, 0)),
12010                    RECUR (TREE_OPERAND (cond, 1)));
12011   else
12012     cond = RECUR (cond);
12013   incr = TREE_VEC_ELT (OMP_FOR_INCR (t), i);
12014   switch (TREE_CODE (incr))
12015     {
12016     case PREINCREMENT_EXPR:
12017     case PREDECREMENT_EXPR:
12018     case POSTINCREMENT_EXPR:
12019     case POSTDECREMENT_EXPR:
12020       incr = build2 (TREE_CODE (incr), TREE_TYPE (decl),
12021                      RECUR (TREE_OPERAND (incr, 0)), NULL_TREE);
12022       break;
12023     case MODIFY_EXPR:
12024       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (incr, 1)) == PLUS_EXPR
12025           || TREE_CODE (TREE_OPERAND (incr, 1)) == MINUS_EXPR)
12026         {
12027           tree rhs = TREE_OPERAND (incr, 1);
12028           incr = build2 (MODIFY_EXPR, TREE_TYPE (decl),
12029                          RECUR (TREE_OPERAND (incr, 0)),
12030                          build2 (TREE_CODE (rhs), TREE_TYPE (decl),
12031                                  RECUR (TREE_OPERAND (rhs, 0)),
12032                                  RECUR (TREE_OPERAND (rhs, 1))));
12033         }
12034       else
12035         incr = RECUR (incr);
12036       break;
12037     case MODOP_EXPR:
12038       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (incr, 1)) == PLUS_EXPR
12039           || TREE_CODE (TREE_OPERAND (incr, 1)) == MINUS_EXPR)
12040         {
12041           tree lhs = RECUR (TREE_OPERAND (incr, 0));
12042           incr = build2 (MODIFY_EXPR, TREE_TYPE (decl), lhs,
12043                          build2 (TREE_CODE (TREE_OPERAND (incr, 1)),
12044                                  TREE_TYPE (decl), lhs,
12045                                  RECUR (TREE_OPERAND (incr, 2))));
12046         }
12047       else if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (incr, 1)) == NOP_EXPR
12048                && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (incr, 2)) == PLUS_EXPR
12049                    || (TREE_CODE (TREE_OPERAND (incr, 2)) == MINUS_EXPR)))
12050         {
12051           tree rhs = TREE_OPERAND (incr, 2);
12052           incr = build2 (MODIFY_EXPR, TREE_TYPE (decl),
12053                          RECUR (TREE_OPERAND (incr, 0)),
12054                          build2 (TREE_CODE (rhs), TREE_TYPE (decl),
12055                                  RECUR (TREE_OPERAND (rhs, 0)),
12056                                  RECUR (TREE_OPERAND (rhs, 1))));
12057         }
12058       else
12059         incr = RECUR (incr);
12060       break;
12061     default:
12062       incr = RECUR (incr);
12063       break;
12064     }
12065
12066   TREE_VEC_ELT (declv, i) = decl;
12067   TREE_VEC_ELT (initv, i) = init;
12068   TREE_VEC_ELT (condv, i) = cond;
12069   TREE_VEC_ELT (incrv, i) = incr;
12070 #undef RECUR
12071 }
12072
12073 /* Like tsubst_copy for expressions, etc. but also does semantic
12074    processing.  */
12075
12076 static tree
12077 tsubst_expr (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl,
12078              bool integral_constant_expression_p)
12079 {
12080 #define RECUR(NODE)                             \
12081   tsubst_expr ((NODE), args, complain, in_decl, \
12082                integral_constant_expression_p)
12083
12084   tree stmt, tmp;
12085
12086   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node)
12087     return t;
12088
12089   if (EXPR_HAS_LOCATION (t))
12090     input_location = EXPR_LOCATION (t);
12091   if (STATEMENT_CODE_P (TREE_CODE (t)))
12092     current_stmt_tree ()->stmts_are_full_exprs_p = STMT_IS_FULL_EXPR_P (t);
12093
12094   switch (TREE_CODE (t))
12095     {
12096     case STATEMENT_LIST:
12097       {
12098         tree_stmt_iterator i;
12099         for (i = tsi_start (t); !tsi_end_p (i); tsi_next (&i))
12100           RECUR (tsi_stmt (i));
12101         break;
12102       }
12103
12104     case CTOR_INITIALIZER:
12105       finish_mem_initializers (tsubst_initializer_list
12106                                (TREE_OPERAND (t, 0), args));
12107       break;
12108
12109     case RETURN_EXPR:
12110       finish_return_stmt (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
12111       break;
12112
12113     case EXPR_STMT:
12114       tmp = RECUR (EXPR_STMT_EXPR (t));
12115       if (EXPR_STMT_STMT_EXPR_RESULT (t))
12116         finish_stmt_expr_expr (tmp, cur_stmt_expr);
12117       else
12118         finish_expr_stmt (tmp);
12119       break;
12120
12121     case USING_STMT:
12122       do_using_directive (USING_STMT_NAMESPACE (t));
12123       break;
12124
12125     case DECL_EXPR:
12126       {
12127         tree decl, pattern_decl;
12128         tree init;
12129
12130         pattern_decl = decl = DECL_EXPR_DECL (t);
12131         if (TREE_CODE (decl) == LABEL_DECL)
12132           finish_label_decl (DECL_NAME (decl));
12133         else if (TREE_CODE (decl) == USING_DECL)
12134           {
12135             tree scope = USING_DECL_SCOPE (decl);
12136             tree name = DECL_NAME (decl);
12137             tree decl;
12138
12139             scope = tsubst (scope, args, complain, in_decl);
12140             decl = lookup_qualified_name (scope, name,
12141                                           /*is_type_p=*/false,
12142                                           /*complain=*/false);
12143             if (decl == error_mark_node || TREE_CODE (decl) == TREE_LIST)
12144               qualified_name_lookup_error (scope, name, decl, input_location);
12145             else
12146               do_local_using_decl (decl, scope, name);
12147           }
12148         else
12149           {
12150             init = DECL_INITIAL (decl);
12151             decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
12152             if (decl != error_mark_node)
12153               {
12154                 /* By marking the declaration as instantiated, we avoid
12155                    trying to instantiate it.  Since instantiate_decl can't
12156                    handle local variables, and since we've already done
12157                    all that needs to be done, that's the right thing to
12158                    do.  */
12159                 if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL)
12160                   DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (decl) = 1;
12161                 if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL
12162                     && ANON_AGGR_TYPE_P (TREE_TYPE (decl)))
12163                   /* Anonymous aggregates are a special case.  */
12164                   finish_anon_union (decl);
12165                 else
12166                   {
12167                     int const_init = false;
12168                     maybe_push_decl (decl);
12169                     if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL
12170                         && DECL_PRETTY_FUNCTION_P (decl))
12171                       {
12172                         /* For __PRETTY_FUNCTION__ we have to adjust the
12173                            initializer.  */
12174                         const char *const name
12175                           = cxx_printable_name (current_function_decl, 2);
12176                         init = cp_fname_init (name, &TREE_TYPE (decl));
12177                       }
12178                     else
12179                       {
12180                         tree t = RECUR (init);
12181
12182                         if (init && !t)
12183                           {
12184                             /* If we had an initializer but it
12185                                instantiated to nothing,
12186                                value-initialize the object.  This will
12187                                only occur when the initializer was a
12188                                pack expansion where the parameter packs
12189                                used in that expansion were of length
12190                                zero.  */
12191                             init = build_value_init (TREE_TYPE (decl),
12192                                                      complain);
12193                             if (TREE_CODE (init) == AGGR_INIT_EXPR)
12194                               init = get_target_expr_sfinae (init, complain);
12195                           }
12196                         else
12197                           init = t;
12198                       }
12199
12200                     if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL)
12201                       const_init = (DECL_INITIALIZED_BY_CONSTANT_EXPRESSION_P
12202                                     (pattern_decl));
12203                     cp_finish_decl (decl, init, const_init, NULL_TREE, 0);
12204                   }
12205               }
12206           }
12207
12208         /* A DECL_EXPR can also be used as an expression, in the condition
12209            clause of an if/for/while construct.  */
12210         return decl;
12211       }
12212
12213     case FOR_STMT:
12214       stmt = begin_for_stmt (NULL_TREE, NULL_TREE);
12215       RECUR (FOR_INIT_STMT (t));
12216       finish_for_init_stmt (stmt);
12217       tmp = RECUR (FOR_COND (t));
12218       finish_for_cond (tmp, stmt);
12219       tmp = RECUR (FOR_EXPR (t));
12220       finish_for_expr (tmp, stmt);
12221       RECUR (FOR_BODY (t));
12222       finish_for_stmt (stmt);
12223       break;
12224
12225     case RANGE_FOR_STMT:
12226       {
12227         tree decl, expr;
12228         stmt = begin_for_stmt (NULL_TREE, NULL_TREE);
12229         decl = RANGE_FOR_DECL (t);
12230         decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
12231         maybe_push_decl (decl);
12232         expr = RECUR (RANGE_FOR_EXPR (t));
12233         stmt = cp_convert_range_for (stmt, decl, expr);
12234         RECUR (RANGE_FOR_BODY (t));
12235         finish_for_stmt (stmt);
12236       }
12237       break;
12238
12239     case WHILE_STMT:
12240       stmt = begin_while_stmt ();
12241       tmp = RECUR (WHILE_COND (t));
12242       finish_while_stmt_cond (tmp, stmt);
12243       RECUR (WHILE_BODY (t));
12244       finish_while_stmt (stmt);
12245       break;
12246
12247     case DO_STMT:
12248       stmt = begin_do_stmt ();
12249       RECUR (DO_BODY (t));
12250       finish_do_body (stmt);
12251       tmp = RECUR (DO_COND (t));
12252       finish_do_stmt (tmp, stmt);
12253       break;
12254
12255     case IF_STMT:
12256       stmt = begin_if_stmt ();
12257       tmp = RECUR (IF_COND (t));
12258       finish_if_stmt_cond (tmp, stmt);
12259       RECUR (THEN_CLAUSE (t));
12260       finish_then_clause (stmt);
12261
12262       if (ELSE_CLAUSE (t))
12263         {
12264           begin_else_clause (stmt);
12265           RECUR (ELSE_CLAUSE (t));
12266           finish_else_clause (stmt);
12267         }
12268
12269       finish_if_stmt (stmt);
12270       break;
12271
12272     case BIND_EXPR:
12273       if (BIND_EXPR_BODY_BLOCK (t))
12274         stmt = begin_function_body ();
12275       else
12276         stmt = begin_compound_stmt (BIND_EXPR_TRY_BLOCK (t)
12277                                     ? BCS_TRY_BLOCK : 0);
12278
12279       RECUR (BIND_EXPR_BODY (t));
12280
12281       if (BIND_EXPR_BODY_BLOCK (t))
12282         finish_function_body (stmt);
12283       else
12284         finish_compound_stmt (stmt);
12285       break;
12286
12287     case BREAK_STMT:
12288       finish_break_stmt ();
12289       break;
12290
12291     case CONTINUE_STMT:
12292       finish_continue_stmt ();
12293       break;
12294
12295     case SWITCH_STMT:
12296       stmt = begin_switch_stmt ();
12297       tmp = RECUR (SWITCH_STMT_COND (t));
12298       finish_switch_cond (tmp, stmt);
12299       RECUR (SWITCH_STMT_BODY (t));
12300       finish_switch_stmt (stmt);
12301       break;
12302
12303     case CASE_LABEL_EXPR:
12304       finish_case_label (EXPR_LOCATION (t),
12305                          RECUR (CASE_LOW (t)),
12306                          RECUR (CASE_HIGH (t)));
12307       break;
12308
12309     case LABEL_EXPR:
12310       {
12311         tree decl = LABEL_EXPR_LABEL (t);
12312         tree label;
12313
12314         label = finish_label_stmt (DECL_NAME (decl));
12315         if (DECL_ATTRIBUTES (decl) != NULL_TREE)
12316           cplus_decl_attributes (&label, DECL_ATTRIBUTES (decl), 0);
12317       }
12318       break;
12319
12320     case GOTO_EXPR:
12321       tmp = GOTO_DESTINATION (t);
12322       if (TREE_CODE (tmp) != LABEL_DECL)
12323         /* Computed goto's must be tsubst'd into.  On the other hand,
12324            non-computed gotos must not be; the identifier in question
12325            will have no binding.  */
12326         tmp = RECUR (tmp);
12327       else
12328         tmp = DECL_NAME (tmp);
12329       finish_goto_stmt (tmp);
12330       break;
12331
12332     case ASM_EXPR:
12333       tmp = finish_asm_stmt
12334         (ASM_VOLATILE_P (t),
12335          RECUR (ASM_STRING (t)),
12336          tsubst_copy_asm_operands (ASM_OUTPUTS (t), args, complain, in_decl),
12337          tsubst_copy_asm_operands (ASM_INPUTS (t), args, complain, in_decl),
12338          tsubst_copy_asm_operands (ASM_CLOBBERS (t), args, complain, in_decl),
12339          tsubst_copy_asm_operands (ASM_LABELS (t), args, complain, in_decl));
12340       {
12341         tree asm_expr = tmp;
12342         if (TREE_CODE (asm_expr) == CLEANUP_POINT_EXPR)
12343           asm_expr = TREE_OPERAND (asm_expr, 0);
12344         ASM_INPUT_P (asm_expr) = ASM_INPUT_P (t);
12345       }
12346       break;
12347
12348     case TRY_BLOCK:
12349       if (CLEANUP_P (t))
12350         {
12351           stmt = begin_try_block ();
12352           RECUR (TRY_STMTS (t));
12353           finish_cleanup_try_block (stmt);
12354           finish_cleanup (RECUR (TRY_HANDLERS (t)), stmt);
12355         }
12356       else
12357         {
12358           tree compound_stmt = NULL_TREE;
12359
12360           if (FN_TRY_BLOCK_P (t))
12361             stmt = begin_function_try_block (&compound_stmt);
12362           else
12363             stmt = begin_try_block ();
12364
12365           RECUR (TRY_STMTS (t));
12366
12367           if (FN_TRY_BLOCK_P (t))
12368             finish_function_try_block (stmt);
12369           else
12370             finish_try_block (stmt);
12371
12372           RECUR (TRY_HANDLERS (t));
12373           if (FN_TRY_BLOCK_P (t))
12374             finish_function_handler_sequence (stmt, compound_stmt);
12375           else
12376             finish_handler_sequence (stmt);
12377         }
12378       break;
12379
12380     case HANDLER:
12381       {
12382         tree decl = HANDLER_PARMS (t);
12383
12384         if (decl)
12385           {
12386             decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
12387             /* Prevent instantiate_decl from trying to instantiate
12388                this variable.  We've already done all that needs to be
12389                done.  */
12390             if (decl != error_mark_node)
12391               DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (decl) = 1;
12392           }
12393         stmt = begin_handler ();
12394         finish_handler_parms (decl, stmt);
12395         RECUR (HANDLER_BODY (t));
12396         finish_handler (stmt);
12397       }
12398       break;
12399
12400     case TAG_DEFN:
12401       tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, NULL_TREE);
12402       break;
12403
12404     case STATIC_ASSERT:
12405       {
12406         tree condition = 
12407           tsubst_expr (STATIC_ASSERT_CONDITION (t), 
12408                        args,
12409                        complain, in_decl,
12410                        /*integral_constant_expression_p=*/true);
12411         finish_static_assert (condition,
12412                               STATIC_ASSERT_MESSAGE (t),
12413                               STATIC_ASSERT_SOURCE_LOCATION (t),
12414                               /*member_p=*/false);
12415       }
12416       break;
12417
12418     case OMP_PARALLEL:
12419       tmp = tsubst_omp_clauses (OMP_PARALLEL_CLAUSES (t),
12420                                 args, complain, in_decl);
12421       stmt = begin_omp_parallel ();
12422       RECUR (OMP_PARALLEL_BODY (t));
12423       OMP_PARALLEL_COMBINED (finish_omp_parallel (tmp, stmt))
12424         = OMP_PARALLEL_COMBINED (t);
12425       break;
12426
12427     case OMP_TASK:
12428       tmp = tsubst_omp_clauses (OMP_TASK_CLAUSES (t),
12429                                 args, complain, in_decl);
12430       stmt = begin_omp_task ();
12431       RECUR (OMP_TASK_BODY (t));
12432       finish_omp_task (tmp, stmt);
12433       break;
12434
12435     case OMP_FOR:
12436       {
12437         tree clauses, body, pre_body;
12438         tree declv, initv, condv, incrv;
12439         int i;
12440
12441         clauses = tsubst_omp_clauses (OMP_FOR_CLAUSES (t),
12442                                       args, complain, in_decl);
12443         declv = make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (OMP_FOR_INIT (t)));
12444         initv = make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (OMP_FOR_INIT (t)));
12445         condv = make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (OMP_FOR_INIT (t)));
12446         incrv = make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (OMP_FOR_INIT (t)));
12447
12448         for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (OMP_FOR_INIT (t)); i++)
12449           tsubst_omp_for_iterator (t, i, declv, initv, condv, incrv,
12450                                    &clauses, args, complain, in_decl,
12451                                    integral_constant_expression_p);
12452
12453         stmt = begin_omp_structured_block ();
12454
12455         for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (initv); i++)
12456           if (TREE_VEC_ELT (initv, i) == NULL
12457               || TREE_CODE (TREE_VEC_ELT (initv, i)) != DECL_EXPR)
12458             TREE_VEC_ELT (initv, i) = RECUR (TREE_VEC_ELT (initv, i));
12459           else if (CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_VEC_ELT (initv, i))))
12460             {
12461               tree init = RECUR (TREE_VEC_ELT (initv, i));
12462               gcc_assert (init == TREE_VEC_ELT (declv, i));
12463               TREE_VEC_ELT (initv, i) = NULL_TREE;
12464             }
12465           else
12466             {
12467               tree decl_expr = TREE_VEC_ELT (initv, i);
12468               tree init = DECL_INITIAL (DECL_EXPR_DECL (decl_expr));
12469               gcc_assert (init != NULL);
12470               TREE_VEC_ELT (initv, i) = RECUR (init);
12471               DECL_INITIAL (DECL_EXPR_DECL (decl_expr)) = NULL;
12472               RECUR (decl_expr);
12473               DECL_INITIAL (DECL_EXPR_DECL (decl_expr)) = init;
12474             }
12475
12476         pre_body = push_stmt_list ();
12477         RECUR (OMP_FOR_PRE_BODY (t));
12478         pre_body = pop_stmt_list (pre_body);
12479
12480         body = push_stmt_list ();
12481         RECUR (OMP_FOR_BODY (t));
12482         body = pop_stmt_list (body);
12483
12484         t = finish_omp_for (EXPR_LOCATION (t), declv, initv, condv, incrv,
12485                             body, pre_body, clauses);
12486
12487         add_stmt (finish_omp_structured_block (stmt));
12488       }
12489       break;
12490
12491     case OMP_SECTIONS:
12492     case OMP_SINGLE:
12493       tmp = tsubst_omp_clauses (OMP_CLAUSES (t), args, complain, in_decl);
12494       stmt = push_stmt_list ();
12495       RECUR (OMP_BODY (t));
12496       stmt = pop_stmt_list (stmt);
12497
12498       t = copy_node (t);
12499       OMP_BODY (t) = stmt;
12500       OMP_CLAUSES (t) = tmp;
12501       add_stmt (t);
12502       break;
12503
12504     case OMP_SECTION:
12505     case OMP_CRITICAL:
12506     case OMP_MASTER:
12507     case OMP_ORDERED:
12508       stmt = push_stmt_list ();
12509       RECUR (OMP_BODY (t));
12510       stmt = pop_stmt_list (stmt);
12511
12512       t = copy_node (t);
12513       OMP_BODY (t) = stmt;
12514       add_stmt (t);
12515       break;
12516
12517     case OMP_ATOMIC:
12518       gcc_assert (OMP_ATOMIC_DEPENDENT_P (t));
12519       {
12520         tree op1 = TREE_OPERAND (t, 1);
12521         tree lhs = RECUR (TREE_OPERAND (op1, 0));
12522         tree rhs = RECUR (TREE_OPERAND (op1, 1));
12523         finish_omp_atomic (TREE_CODE (op1), lhs, rhs);
12524       }
12525       break;
12526
12527     case EXPR_PACK_EXPANSION:
12528       error ("invalid use of pack expansion expression");
12529       return error_mark_node;
12530
12531     case NONTYPE_ARGUMENT_PACK:
12532       error ("use %<...%> to expand argument pack");
12533       return error_mark_node;
12534
12535     default:
12536       gcc_assert (!STATEMENT_CODE_P (TREE_CODE (t)));
12537
12538       return tsubst_copy_and_build (t, args, complain, in_decl,
12539                                     /*function_p=*/false,
12540                                     integral_constant_expression_p);
12541     }
12542
12543   return NULL_TREE;
12544 #undef RECUR
12545 }
12546
12547 /* T is a postfix-expression that is not being used in a function
12548    call.  Return the substituted version of T.  */
12549
12550 static tree
12551 tsubst_non_call_postfix_expression (tree t, tree args,
12552                                     tsubst_flags_t complain,
12553                                     tree in_decl)
12554 {
12555   if (TREE_CODE (t) == SCOPE_REF)
12556     t = tsubst_qualified_id (t, args, complain, in_decl,
12557                              /*done=*/false, /*address_p=*/false);
12558   else
12559     t = tsubst_copy_and_build (t, args, complain, in_decl,
12560                                /*function_p=*/false,
12561                                /*integral_constant_expression_p=*/false);
12562
12563   return t;
12564 }
12565
12566 /* Like tsubst but deals with expressions and performs semantic
12567    analysis.  FUNCTION_P is true if T is the "F" in "F (ARGS)".  */
12568
12569 tree
12570 tsubst_copy_and_build (tree t,
12571                        tree args,
12572                        tsubst_flags_t complain,
12573                        tree in_decl,
12574                        bool function_p,
12575                        bool integral_constant_expression_p)
12576 {
12577 #define RECUR(NODE)                                             \
12578   tsubst_copy_and_build (NODE, args, complain, in_decl,         \
12579                          /*function_p=*/false,                  \
12580                          integral_constant_expression_p)
12581
12582   tree op1;
12583
12584   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node)
12585     return t;
12586
12587   switch (TREE_CODE (t))
12588     {
12589     case USING_DECL:
12590       t = DECL_NAME (t);
12591       /* Fall through.  */
12592     case IDENTIFIER_NODE:
12593       {
12594         tree decl;
12595         cp_id_kind idk;
12596         bool non_integral_constant_expression_p;
12597         const char *error_msg;
12598
12599         if (IDENTIFIER_TYPENAME_P (t))
12600           {
12601             tree new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
12602             t = mangle_conv_op_name_for_type (new_type);
12603           }
12604
12605         /* Look up the name.  */
12606         decl = lookup_name (t);
12607
12608         /* By convention, expressions use ERROR_MARK_NODE to indicate
12609            failure, not NULL_TREE.  */
12610         if (decl == NULL_TREE)
12611           decl = error_mark_node;
12612
12613         decl = finish_id_expression (t, decl, NULL_TREE,
12614                                      &idk,
12615                                      integral_constant_expression_p,
12616                                      /*allow_non_integral_constant_expression_p=*/false,
12617                                      &non_integral_constant_expression_p,
12618                                      /*template_p=*/false,
12619                                      /*done=*/true,
12620                                      /*address_p=*/false,
12621                                      /*template_arg_p=*/false,
12622                                      &error_msg,
12623                                      input_location);
12624         if (error_msg)
12625           error (error_msg);
12626         if (!function_p && TREE_CODE (decl) == IDENTIFIER_NODE)
12627           decl = unqualified_name_lookup_error (decl);
12628         return decl;
12629       }
12630
12631     case TEMPLATE_ID_EXPR:
12632       {
12633         tree object;
12634         tree templ = RECUR (TREE_OPERAND (t, 0));
12635         tree targs = TREE_OPERAND (t, 1);
12636
12637         if (targs)
12638           targs = tsubst_template_args (targs, args, complain, in_decl);
12639
12640         if (TREE_CODE (templ) == COMPONENT_REF)
12641           {
12642             object = TREE_OPERAND (templ, 0);
12643             templ = TREE_OPERAND (templ, 1);
12644           }
12645         else
12646           object = NULL_TREE;
12647         templ = lookup_template_function (templ, targs);
12648
12649         if (object)
12650           return build3 (COMPONENT_REF, TREE_TYPE (templ),
12651                          object, templ, NULL_TREE);
12652         else
12653           return baselink_for_fns (templ);
12654       }
12655
12656     case INDIRECT_REF:
12657       {
12658         tree r = RECUR (TREE_OPERAND (t, 0));
12659
12660         if (REFERENCE_REF_P (t))
12661           {
12662             /* A type conversion to reference type will be enclosed in
12663                such an indirect ref, but the substitution of the cast
12664                will have also added such an indirect ref.  */
12665             if (TREE_CODE (TREE_TYPE (r)) == REFERENCE_TYPE)
12666               r = convert_from_reference (r);
12667           }
12668         else
12669           r = build_x_indirect_ref (r, RO_UNARY_STAR, complain);
12670         return r;
12671       }
12672
12673     case NOP_EXPR:
12674       return build_nop
12675         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
12676          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
12677
12678     case CAST_EXPR:
12679     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
12680     case CONST_CAST_EXPR:
12681     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
12682     case STATIC_CAST_EXPR:
12683       {
12684         tree type;
12685         tree op;
12686
12687         type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
12688         if (integral_constant_expression_p
12689             && !cast_valid_in_integral_constant_expression_p (type))
12690           {
12691             if (complain & tf_error)
12692               error ("a cast to a type other than an integral or "
12693                      "enumeration type cannot appear in a constant-expression");
12694             return error_mark_node; 
12695           }
12696
12697         op = RECUR (TREE_OPERAND (t, 0));
12698
12699         switch (TREE_CODE (t))
12700           {
12701           case CAST_EXPR:
12702             return build_functional_cast (type, op, complain);
12703           case REINTERPRET_CAST_EXPR:
12704             return build_reinterpret_cast (type, op, complain);
12705           case CONST_CAST_EXPR:
12706             return build_const_cast (type, op, complain);
12707           case DYNAMIC_CAST_EXPR:
12708             return build_dynamic_cast (type, op, complain);
12709           case STATIC_CAST_EXPR:
12710             return build_static_cast (type, op, complain);
12711           default:
12712             gcc_unreachable ();
12713           }
12714       }
12715
12716     case POSTDECREMENT_EXPR:
12717     case POSTINCREMENT_EXPR:
12718       op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
12719                                                 args, complain, in_decl);
12720       return build_x_unary_op (TREE_CODE (t), op1, complain);
12721
12722     case PREDECREMENT_EXPR:
12723     case PREINCREMENT_EXPR:
12724     case NEGATE_EXPR:
12725     case BIT_NOT_EXPR:
12726     case ABS_EXPR:
12727     case TRUTH_NOT_EXPR:
12728     case UNARY_PLUS_EXPR:  /* Unary + */
12729     case REALPART_EXPR:
12730     case IMAGPART_EXPR:
12731       return build_x_unary_op (TREE_CODE (t), RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
12732                                complain);
12733
12734     case ADDR_EXPR:
12735       op1 = TREE_OPERAND (t, 0);
12736       if (TREE_CODE (op1) == LABEL_DECL)
12737         return finish_label_address_expr (DECL_NAME (op1),
12738                                           EXPR_LOCATION (op1));
12739       if (TREE_CODE (op1) == SCOPE_REF)
12740         op1 = tsubst_qualified_id (op1, args, complain, in_decl,
12741                                    /*done=*/true, /*address_p=*/true);
12742       else
12743         op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (op1, args, complain,
12744                                                   in_decl);
12745       return build_x_unary_op (ADDR_EXPR, op1, complain);
12746
12747     case PLUS_EXPR:
12748     case MINUS_EXPR:
12749     case MULT_EXPR:
12750     case TRUNC_DIV_EXPR:
12751     case CEIL_DIV_EXPR:
12752     case FLOOR_DIV_EXPR:
12753     case ROUND_DIV_EXPR:
12754     case EXACT_DIV_EXPR:
12755     case BIT_AND_EXPR:
12756     case BIT_IOR_EXPR:
12757     case BIT_XOR_EXPR:
12758     case TRUNC_MOD_EXPR:
12759     case FLOOR_MOD_EXPR:
12760     case TRUTH_ANDIF_EXPR:
12761     case TRUTH_ORIF_EXPR:
12762     case TRUTH_AND_EXPR:
12763     case TRUTH_OR_EXPR:
12764     case RSHIFT_EXPR:
12765     case LSHIFT_EXPR:
12766     case RROTATE_EXPR:
12767     case LROTATE_EXPR:
12768     case EQ_EXPR:
12769     case NE_EXPR:
12770     case MAX_EXPR:
12771     case MIN_EXPR:
12772     case LE_EXPR:
12773     case GE_EXPR:
12774     case LT_EXPR:
12775     case GT_EXPR:
12776     case MEMBER_REF:
12777     case DOTSTAR_EXPR:
12778       return build_x_binary_op
12779         (TREE_CODE (t),
12780          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
12781          (TREE_NO_WARNING (TREE_OPERAND (t, 0))
12782           ? ERROR_MARK
12783           : TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 0))),
12784          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
12785          (TREE_NO_WARNING (TREE_OPERAND (t, 1))
12786           ? ERROR_MARK
12787           : TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 1))),
12788          /*overload=*/NULL,
12789          complain);
12790
12791     case SCOPE_REF:
12792       return tsubst_qualified_id (t, args, complain, in_decl, /*done=*/true,
12793                                   /*address_p=*/false);
12794     case ARRAY_REF:
12795       op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
12796                                                 args, complain, in_decl);
12797       return build_x_array_ref (op1, RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)), complain);
12798
12799     case SIZEOF_EXPR:
12800       if (PACK_EXPANSION_P (TREE_OPERAND (t, 0)))
12801         return tsubst_copy (t, args, complain, in_decl);
12802       /* Fall through */
12803       
12804     case ALIGNOF_EXPR:
12805       op1 = TREE_OPERAND (t, 0);
12806       if (!args)
12807         {
12808           /* When there are no ARGS, we are trying to evaluate a
12809              non-dependent expression from the parser.  Trying to do
12810              the substitutions may not work.  */
12811           if (!TYPE_P (op1))
12812             op1 = TREE_TYPE (op1);
12813         }
12814       else
12815         {
12816           ++cp_unevaluated_operand;
12817           ++c_inhibit_evaluation_warnings;
12818           op1 = tsubst_copy_and_build (op1, args, complain, in_decl,
12819                                        /*function_p=*/false,
12820                                        /*integral_constant_expression_p=*/false);
12821           --cp_unevaluated_operand;
12822           --c_inhibit_evaluation_warnings;
12823         }
12824       if (TYPE_P (op1))
12825         return cxx_sizeof_or_alignof_type (op1, TREE_CODE (t), 
12826                                            complain & tf_error);
12827       else
12828         return cxx_sizeof_or_alignof_expr (op1, TREE_CODE (t), 
12829                                            complain & tf_error);
12830
12831     case AT_ENCODE_EXPR:
12832       {
12833         op1 = TREE_OPERAND (t, 0);
12834         ++cp_unevaluated_operand;
12835         ++c_inhibit_evaluation_warnings;
12836         op1 = tsubst_copy_and_build (op1, args, complain, in_decl,
12837                                      /*function_p=*/false,
12838                                      /*integral_constant_expression_p=*/false);
12839         --cp_unevaluated_operand;
12840         --c_inhibit_evaluation_warnings;
12841         return objc_build_encode_expr (op1);
12842       }
12843
12844     case NOEXCEPT_EXPR:
12845       op1 = TREE_OPERAND (t, 0);
12846       ++cp_unevaluated_operand;
12847       ++c_inhibit_evaluation_warnings;
12848       op1 = tsubst_copy_and_build (op1, args, complain, in_decl,
12849                                    /*function_p=*/false,
12850                                    /*integral_constant_expression_p=*/false);
12851       --cp_unevaluated_operand;
12852       --c_inhibit_evaluation_warnings;
12853       return finish_noexcept_expr (op1, complain);
12854
12855     case MODOP_EXPR:
12856       {
12857         tree r = build_x_modify_expr
12858           (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
12859            TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 1)),
12860            RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)),
12861            complain);
12862         /* TREE_NO_WARNING must be set if either the expression was
12863            parenthesized or it uses an operator such as >>= rather
12864            than plain assignment.  In the former case, it was already
12865            set and must be copied.  In the latter case,
12866            build_x_modify_expr sets it and it must not be reset
12867            here.  */
12868         if (TREE_NO_WARNING (t))
12869           TREE_NO_WARNING (r) = TREE_NO_WARNING (t);
12870         return r;
12871       }
12872
12873     case ARROW_EXPR:
12874       op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
12875                                                 args, complain, in_decl);
12876       /* Remember that there was a reference to this entity.  */
12877       if (DECL_P (op1))
12878         mark_used (op1);
12879       return build_x_arrow (op1);
12880
12881     case NEW_EXPR:
12882       {
12883         tree placement = RECUR (TREE_OPERAND (t, 0));
12884         tree init = RECUR (TREE_OPERAND (t, 3));
12885         VEC(tree,gc) *placement_vec;
12886         VEC(tree,gc) *init_vec;
12887         tree ret;
12888
12889         if (placement == NULL_TREE)
12890           placement_vec = NULL;
12891         else
12892           {
12893             placement_vec = make_tree_vector ();
12894             for (; placement != NULL_TREE; placement = TREE_CHAIN (placement))
12895               VEC_safe_push (tree, gc, placement_vec, TREE_VALUE (placement));
12896           }
12897
12898         /* If there was an initializer in the original tree, but it
12899            instantiated to an empty list, then we should pass a
12900            non-NULL empty vector to tell build_new that it was an
12901            empty initializer() rather than no initializer.  This can
12902            only happen when the initializer is a pack expansion whose
12903            parameter packs are of length zero.  */
12904         if (init == NULL_TREE && TREE_OPERAND (t, 3) == NULL_TREE)
12905           init_vec = NULL;
12906         else
12907           {
12908             init_vec = make_tree_vector ();
12909             if (init == void_zero_node)
12910               gcc_assert (init_vec != NULL);
12911             else
12912               {
12913                 for (; init != NULL_TREE; init = TREE_CHAIN (init))
12914                   VEC_safe_push (tree, gc, init_vec, TREE_VALUE (init));
12915               }
12916           }
12917
12918         ret = build_new (&placement_vec,
12919                          tsubst (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl),
12920                          RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)),
12921                          &init_vec,
12922                          NEW_EXPR_USE_GLOBAL (t),
12923                          complain);
12924
12925         if (placement_vec != NULL)
12926           release_tree_vector (placement_vec);
12927         if (init_vec != NULL)
12928           release_tree_vector (init_vec);
12929
12930         return ret;
12931       }
12932
12933     case DELETE_EXPR:
12934      return delete_sanity
12935        (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
12936         RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
12937         DELETE_EXPR_USE_VEC (t),
12938         DELETE_EXPR_USE_GLOBAL (t),
12939         complain);
12940
12941     case COMPOUND_EXPR:
12942       return build_x_compound_expr (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
12943                                     RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
12944                                     complain);
12945
12946     case CALL_EXPR:
12947       {
12948         tree function;
12949         VEC(tree,gc) *call_args;
12950         unsigned int nargs, i;
12951         bool qualified_p;
12952         bool koenig_p;
12953         tree ret;
12954
12955         function = CALL_EXPR_FN (t);
12956         /* When we parsed the expression,  we determined whether or
12957            not Koenig lookup should be performed.  */
12958         koenig_p = KOENIG_LOOKUP_P (t);
12959         if (TREE_CODE (function) == SCOPE_REF)
12960           {
12961             qualified_p = true;
12962             function = tsubst_qualified_id (function, args, complain, in_decl,
12963                                             /*done=*/false,
12964                                             /*address_p=*/false);
12965           }
12966         else if (koenig_p && TREE_CODE (function) == IDENTIFIER_NODE)
12967           {
12968             /* Do nothing; calling tsubst_copy_and_build on an identifier
12969                would incorrectly perform unqualified lookup again.
12970
12971                Note that we can also have an IDENTIFIER_NODE if the earlier
12972                unqualified lookup found a member function; in that case
12973                koenig_p will be false and we do want to do the lookup
12974                again to find the instantiated member function.
12975
12976                FIXME but doing that causes c++/15272, so we need to stop
12977                using IDENTIFIER_NODE in that situation.  */
12978             qualified_p = false;
12979           }
12980         else
12981           {
12982             if (TREE_CODE (function) == COMPONENT_REF)
12983               {
12984                 tree op = TREE_OPERAND (function, 1);
12985
12986                 qualified_p = (TREE_CODE (op) == SCOPE_REF
12987                                || (BASELINK_P (op)
12988                                    && BASELINK_QUALIFIED_P (op)));
12989               }
12990             else
12991               qualified_p = false;
12992
12993             function = tsubst_copy_and_build (function, args, complain,
12994                                               in_decl,
12995                                               !qualified_p,
12996                                               integral_constant_expression_p);
12997
12998             if (BASELINK_P (function))
12999               qualified_p = true;
13000           }
13001
13002         nargs = call_expr_nargs (t);
13003         call_args = make_tree_vector ();
13004         for (i = 0; i < nargs; ++i)
13005           {
13006             tree arg = CALL_EXPR_ARG (t, i);
13007
13008             if (!PACK_EXPANSION_P (arg))
13009               VEC_safe_push (tree, gc, call_args,
13010                              RECUR (CALL_EXPR_ARG (t, i)));
13011             else
13012               {
13013                 /* Expand the pack expansion and push each entry onto
13014                    CALL_ARGS.  */
13015                 arg = tsubst_pack_expansion (arg, args, complain, in_decl);
13016                 if (TREE_CODE (arg) == TREE_VEC)
13017                   {
13018                     unsigned int len, j;
13019
13020                     len = TREE_VEC_LENGTH (arg);
13021                     for (j = 0; j < len; ++j)
13022                       {
13023                         tree value = TREE_VEC_ELT (arg, j);
13024                         if (value != NULL_TREE)
13025                           value = convert_from_reference (value);
13026                         VEC_safe_push (tree, gc, call_args, value);
13027                       }
13028                   }
13029                 else
13030                   {
13031                     /* A partial substitution.  Add one entry.  */
13032                     VEC_safe_push (tree, gc, call_args, arg);
13033                   }
13034               }
13035           }
13036
13037         /* We do not perform argument-dependent lookup if normal
13038            lookup finds a non-function, in accordance with the
13039            expected resolution of DR 218.  */
13040         if (koenig_p
13041             && ((is_overloaded_fn (function)
13042                  /* If lookup found a member function, the Koenig lookup is
13043                     not appropriate, even if an unqualified-name was used
13044                     to denote the function.  */
13045                  && !DECL_FUNCTION_MEMBER_P (get_first_fn (function)))
13046                 || TREE_CODE (function) == IDENTIFIER_NODE)
13047             /* Only do this when substitution turns a dependent call
13048                into a non-dependent call.  */
13049             && type_dependent_expression_p_push (t)
13050             && !any_type_dependent_arguments_p (call_args))
13051           function = perform_koenig_lookup (function, call_args, false,
13052                                             tf_none);
13053
13054         if (TREE_CODE (function) == IDENTIFIER_NODE
13055             && !any_type_dependent_arguments_p (call_args))
13056           {
13057             if (koenig_p && (complain & tf_warning_or_error))
13058               {
13059                 /* For backwards compatibility and good diagnostics, try
13060                    the unqualified lookup again if we aren't in SFINAE
13061                    context.  */
13062                 tree unq = (tsubst_copy_and_build
13063                             (function, args, complain, in_decl, true,
13064                              integral_constant_expression_p));
13065                 if (unq != function)
13066                   {
13067                     tree fn = unq;
13068                     if (TREE_CODE (fn) == COMPONENT_REF)
13069                       fn = TREE_OPERAND (fn, 1);
13070                     if (is_overloaded_fn (fn))
13071                       fn = get_first_fn (fn);
13072                     permerror (EXPR_LOC_OR_HERE (t),
13073                                "%qD was not declared in this scope, "
13074                                "and no declarations were found by "
13075                                "argument-dependent lookup at the point "
13076                                "of instantiation", function);
13077                     if (DECL_CLASS_SCOPE_P (fn))
13078                       {
13079                         inform (EXPR_LOC_OR_HERE (t),
13080                                 "declarations in dependent base %qT are "
13081                                 "not found by unqualified lookup",
13082                                 DECL_CLASS_CONTEXT (fn));
13083                         if (current_class_ptr)
13084                           inform (EXPR_LOC_OR_HERE (t),
13085                                   "use %<this->%D%> instead", function);
13086                         else
13087                           inform (EXPR_LOC_OR_HERE (t),
13088                                   "use %<%T::%D%> instead",
13089                                   current_class_name, function);
13090                       }
13091                     else
13092                       inform (0, "%q+D declared here, later in the "
13093                                 "translation unit", fn);
13094                     function = unq;
13095                   }
13096               }
13097             if (TREE_CODE (function) == IDENTIFIER_NODE)
13098               {
13099                 unqualified_name_lookup_error (function);
13100                 release_tree_vector (call_args);
13101                 return error_mark_node;
13102               }
13103           }
13104
13105         /* Remember that there was a reference to this entity.  */
13106         if (DECL_P (function))
13107           mark_used (function);
13108
13109         if (TREE_CODE (function) == OFFSET_REF)
13110           ret = build_offset_ref_call_from_tree (function, &call_args);
13111         else if (TREE_CODE (function) == COMPONENT_REF)
13112           {
13113             tree instance = TREE_OPERAND (function, 0);
13114             tree fn = TREE_OPERAND (function, 1);
13115
13116             if (processing_template_decl
13117                 && (type_dependent_expression_p (instance)
13118                     || (!BASELINK_P (fn)
13119                         && TREE_CODE (fn) != FIELD_DECL)
13120                     || type_dependent_expression_p (fn)
13121                     || any_type_dependent_arguments_p (call_args)))
13122               ret = build_nt_call_vec (function, call_args);
13123             else if (!BASELINK_P (fn))
13124               ret = finish_call_expr (function, &call_args,
13125                                        /*disallow_virtual=*/false,
13126                                        /*koenig_p=*/false,
13127                                        complain);
13128             else
13129               ret = (build_new_method_call
13130                       (instance, fn,
13131                        &call_args, NULL_TREE,
13132                        qualified_p ? LOOKUP_NONVIRTUAL : LOOKUP_NORMAL,
13133                        /*fn_p=*/NULL,
13134                        complain));
13135           }
13136         else
13137           ret = finish_call_expr (function, &call_args,
13138                                   /*disallow_virtual=*/qualified_p,
13139                                   koenig_p,
13140                                   complain);
13141
13142         release_tree_vector (call_args);
13143
13144         return ret;
13145       }
13146
13147     case COND_EXPR:
13148       return build_x_conditional_expr
13149         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
13150          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
13151          RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)),
13152          complain);
13153
13154     case PSEUDO_DTOR_EXPR:
13155       return finish_pseudo_destructor_expr
13156         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
13157          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
13158          tsubst (TREE_OPERAND (t, 2), args, complain, in_decl));
13159
13160     case TREE_LIST:
13161       {
13162         tree purpose, value, chain;
13163
13164         if (t == void_list_node)
13165           return t;
13166
13167         if ((TREE_PURPOSE (t) && PACK_EXPANSION_P (TREE_PURPOSE (t)))
13168             || (TREE_VALUE (t) && PACK_EXPANSION_P (TREE_VALUE (t))))
13169           {
13170             /* We have pack expansions, so expand those and
13171                create a new list out of it.  */
13172             tree purposevec = NULL_TREE;
13173             tree valuevec = NULL_TREE;
13174             tree chain;
13175             int i, len = -1;
13176
13177             /* Expand the argument expressions.  */
13178             if (TREE_PURPOSE (t))
13179               purposevec = tsubst_pack_expansion (TREE_PURPOSE (t), args,
13180                                                  complain, in_decl);
13181             if (TREE_VALUE (t))
13182               valuevec = tsubst_pack_expansion (TREE_VALUE (t), args,
13183                                                complain, in_decl);
13184
13185             /* Build the rest of the list.  */
13186             chain = TREE_CHAIN (t);
13187             if (chain && chain != void_type_node)
13188               chain = RECUR (chain);
13189
13190             /* Determine the number of arguments.  */
13191             if (purposevec && TREE_CODE (purposevec) == TREE_VEC)
13192               {
13193                 len = TREE_VEC_LENGTH (purposevec);
13194                 gcc_assert (!valuevec || len == TREE_VEC_LENGTH (valuevec));
13195               }
13196             else if (TREE_CODE (valuevec) == TREE_VEC)
13197               len = TREE_VEC_LENGTH (valuevec);
13198             else
13199               {
13200                 /* Since we only performed a partial substitution into
13201                    the argument pack, we only return a single list
13202                    node.  */
13203                 if (purposevec == TREE_PURPOSE (t)
13204                     && valuevec == TREE_VALUE (t)
13205                     && chain == TREE_CHAIN (t))
13206                   return t;
13207
13208                 return tree_cons (purposevec, valuevec, chain);
13209               }
13210             
13211             /* Convert the argument vectors into a TREE_LIST */
13212             i = len;
13213             while (i > 0)
13214               {
13215                 /* Grab the Ith values.  */
13216                 i--;
13217                 purpose = purposevec ? TREE_VEC_ELT (purposevec, i) 
13218                                      : NULL_TREE;
13219                 value 
13220                   = valuevec ? convert_from_reference (TREE_VEC_ELT (valuevec, i)) 
13221                              : NULL_TREE;
13222
13223                 /* Build the list (backwards).  */
13224                 chain = tree_cons (purpose, value, chain);
13225               }
13226
13227             return chain;
13228           }
13229
13230         purpose = TREE_PURPOSE (t);
13231         if (purpose)
13232           purpose = RECUR (purpose);
13233         value = TREE_VALUE (t);
13234         if (value)
13235           value = RECUR (value);
13236         chain = TREE_CHAIN (t);
13237         if (chain && chain != void_type_node)
13238           chain = RECUR (chain);
13239         if (purpose == TREE_PURPOSE (t)
13240             && value == TREE_VALUE (t)
13241             && chain == TREE_CHAIN (t))
13242           return t;
13243         return tree_cons (purpose, value, chain);
13244       }
13245
13246     case COMPONENT_REF:
13247       {
13248         tree object;
13249         tree object_type;
13250         tree member;
13251
13252         object = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
13253                                                      args, complain, in_decl);
13254         /* Remember that there was a reference to this entity.  */
13255         if (DECL_P (object))
13256           mark_used (object);
13257         object_type = TREE_TYPE (object);
13258
13259         member = TREE_OPERAND (t, 1);
13260         if (BASELINK_P (member))
13261           member = tsubst_baselink (member,
13262                                     non_reference (TREE_TYPE (object)),
13263                                     args, complain, in_decl);
13264         else
13265           member = tsubst_copy (member, args, complain, in_decl);
13266         if (member == error_mark_node)
13267           return error_mark_node;
13268
13269         if (object_type && !CLASS_TYPE_P (object_type))
13270           {
13271             if (SCALAR_TYPE_P (object_type))
13272               {
13273                 tree s = NULL_TREE;
13274                 tree dtor = member;
13275
13276                 if (TREE_CODE (dtor) == SCOPE_REF)
13277                   {
13278                     s = TREE_OPERAND (dtor, 0);
13279                     dtor = TREE_OPERAND (dtor, 1);
13280                   }
13281                 if (TREE_CODE (dtor) == BIT_NOT_EXPR)
13282                   {
13283                     dtor = TREE_OPERAND (dtor, 0);
13284                     if (TYPE_P (dtor))
13285                       return finish_pseudo_destructor_expr (object, s, dtor);
13286                   }
13287               }
13288           }
13289         else if (TREE_CODE (member) == SCOPE_REF
13290                  && TREE_CODE (TREE_OPERAND (member, 1)) == TEMPLATE_ID_EXPR)
13291           {
13292             tree tmpl;
13293             tree args;
13294
13295             /* Lookup the template functions now that we know what the
13296                scope is.  */
13297             tmpl = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (member, 1), 0);
13298             args = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (member, 1), 1);
13299             member = lookup_qualified_name (TREE_OPERAND (member, 0), tmpl,
13300                                             /*is_type_p=*/false,
13301                                             /*complain=*/false);
13302             if (BASELINK_P (member))
13303               {
13304                 BASELINK_FUNCTIONS (member)
13305                   = build_nt (TEMPLATE_ID_EXPR, BASELINK_FUNCTIONS (member),
13306                               args);
13307                 member = (adjust_result_of_qualified_name_lookup
13308                           (member, BINFO_TYPE (BASELINK_BINFO (member)),
13309                            object_type));
13310               }
13311             else
13312               {
13313                 qualified_name_lookup_error (object_type, tmpl, member,
13314                                              input_location);
13315                 return error_mark_node;
13316               }
13317           }
13318         else if (TREE_CODE (member) == SCOPE_REF
13319                  && !CLASS_TYPE_P (TREE_OPERAND (member, 0))
13320                  && TREE_CODE (TREE_OPERAND (member, 0)) != NAMESPACE_DECL)
13321           {
13322             if (complain & tf_error)
13323               {
13324                 if (TYPE_P (TREE_OPERAND (member, 0)))
13325                   error ("%qT is not a class or namespace",
13326                          TREE_OPERAND (member, 0));
13327                 else
13328                   error ("%qD is not a class or namespace",
13329                          TREE_OPERAND (member, 0));
13330               }
13331             return error_mark_node;
13332           }
13333         else if (TREE_CODE (member) == FIELD_DECL)
13334           return finish_non_static_data_member (member, object, NULL_TREE);
13335
13336         return finish_class_member_access_expr (object, member,
13337                                                 /*template_p=*/false,
13338                                                 complain);
13339       }
13340
13341     case THROW_EXPR:
13342       return build_throw
13343         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
13344
13345     case CONSTRUCTOR:
13346       {
13347         VEC(constructor_elt,gc) *n;
13348         constructor_elt *ce;
13349         unsigned HOST_WIDE_INT idx;
13350         tree type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
13351         bool process_index_p;
13352         int newlen;
13353         bool need_copy_p = false;
13354         tree r;
13355
13356         if (type == error_mark_node)
13357           return error_mark_node;
13358
13359         /* digest_init will do the wrong thing if we let it.  */
13360         if (type && TYPE_PTRMEMFUNC_P (type))
13361           return t;
13362
13363         /* We do not want to process the index of aggregate
13364            initializers as they are identifier nodes which will be
13365            looked up by digest_init.  */
13366         process_index_p = !(type && MAYBE_CLASS_TYPE_P (type));
13367
13368         n = VEC_copy (constructor_elt, gc, CONSTRUCTOR_ELTS (t));
13369         newlen = VEC_length (constructor_elt, n);
13370         FOR_EACH_VEC_ELT (constructor_elt, n, idx, ce)
13371           {
13372             if (ce->index && process_index_p)
13373               ce->index = RECUR (ce->index);
13374
13375             if (PACK_EXPANSION_P (ce->value))
13376               {
13377                 /* Substitute into the pack expansion.  */
13378                 ce->value = tsubst_pack_expansion (ce->value, args, complain,
13379                                                   in_decl);
13380
13381                 if (ce->value == error_mark_node
13382                     || PACK_EXPANSION_P (ce->value))
13383                   ;
13384                 else if (TREE_VEC_LENGTH (ce->value) == 1)
13385                   /* Just move the argument into place.  */
13386                   ce->value = TREE_VEC_ELT (ce->value, 0);
13387                 else
13388                   {
13389                     /* Update the length of the final CONSTRUCTOR
13390                        arguments vector, and note that we will need to
13391                        copy.*/
13392                     newlen = newlen + TREE_VEC_LENGTH (ce->value) - 1;
13393                     need_copy_p = true;
13394                   }
13395               }
13396             else
13397               ce->value = RECUR (ce->value);
13398           }
13399
13400         if (need_copy_p)
13401           {
13402             VEC(constructor_elt,gc) *old_n = n;
13403
13404             n = VEC_alloc (constructor_elt, gc, newlen);
13405             FOR_EACH_VEC_ELT (constructor_elt, old_n, idx, ce)
13406               {
13407                 if (TREE_CODE (ce->value) == TREE_VEC)
13408                   {
13409                     int i, len = TREE_VEC_LENGTH (ce->value);
13410                     for (i = 0; i < len; ++i)
13411                       CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (n, 0,
13412                                               TREE_VEC_ELT (ce->value, i));
13413                   }
13414                 else
13415                   CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (n, 0, ce->value);
13416               }
13417           }
13418
13419         r = build_constructor (init_list_type_node, n);
13420         CONSTRUCTOR_IS_DIRECT_INIT (r) = CONSTRUCTOR_IS_DIRECT_INIT (t);
13421
13422         if (TREE_HAS_CONSTRUCTOR (t))
13423           return finish_compound_literal (type, r, complain);
13424
13425         TREE_TYPE (r) = type;
13426         return r;
13427       }
13428
13429     case TYPEID_EXPR:
13430       {
13431         tree operand_0 = TREE_OPERAND (t, 0);
13432         if (TYPE_P (operand_0))
13433           {
13434             operand_0 = tsubst (operand_0, args, complain, in_decl);
13435             return get_typeid (operand_0);
13436           }
13437         else
13438           {
13439             operand_0 = RECUR (operand_0);
13440             return build_typeid (operand_0);
13441           }
13442       }
13443
13444     case VAR_DECL:
13445       if (!args)
13446         return t;
13447       /* Fall through */
13448
13449     case PARM_DECL:
13450       {
13451         tree r = tsubst_copy (t, args, complain, in_decl);
13452
13453         if (TREE_CODE (TREE_TYPE (t)) != REFERENCE_TYPE)
13454           /* If the original type was a reference, we'll be wrapped in
13455              the appropriate INDIRECT_REF.  */
13456           r = convert_from_reference (r);
13457         return r;
13458       }
13459
13460     case VA_ARG_EXPR:
13461       return build_x_va_arg (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
13462                              tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl));
13463
13464     case OFFSETOF_EXPR:
13465       return finish_offsetof (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
13466
13467     case TRAIT_EXPR:
13468       {
13469         tree type1 = tsubst_copy (TRAIT_EXPR_TYPE1 (t), args,
13470                                   complain, in_decl);
13471
13472         tree type2 = TRAIT_EXPR_TYPE2 (t);
13473         if (type2)
13474           type2 = tsubst_copy (type2, args, complain, in_decl);
13475         
13476         return finish_trait_expr (TRAIT_EXPR_KIND (t), type1, type2);
13477       }
13478
13479     case STMT_EXPR:
13480       {
13481         tree old_stmt_expr = cur_stmt_expr;
13482         tree stmt_expr = begin_stmt_expr ();
13483
13484         cur_stmt_expr = stmt_expr;
13485         tsubst_expr (STMT_EXPR_STMT (t), args, complain, in_decl,
13486                      integral_constant_expression_p);
13487         stmt_expr = finish_stmt_expr (stmt_expr, false);
13488         cur_stmt_expr = old_stmt_expr;
13489
13490         /* If the resulting list of expression statement is empty,
13491            fold it further into void_zero_node.  */
13492         if (empty_expr_stmt_p (stmt_expr))
13493           stmt_expr = void_zero_node;
13494
13495         return stmt_expr;
13496       }
13497
13498     case CONST_DECL:
13499       t = tsubst_copy (t, args, complain, in_decl);
13500       /* As in finish_id_expression, we resolve enumeration constants
13501          to their underlying values.  */
13502       if (TREE_CODE (t) == CONST_DECL)
13503         {
13504           used_types_insert (TREE_TYPE (t));
13505           return DECL_INITIAL (t);
13506         }
13507       return t;
13508
13509     case LAMBDA_EXPR:
13510       {
13511         tree r = build_lambda_expr ();
13512
13513         tree type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, NULL_TREE);
13514         TREE_TYPE (r) = type;
13515         CLASSTYPE_LAMBDA_EXPR (type) = r;
13516
13517         LAMBDA_EXPR_LOCATION (r)
13518           = LAMBDA_EXPR_LOCATION (t);
13519         LAMBDA_EXPR_DEFAULT_CAPTURE_MODE (r)
13520           = LAMBDA_EXPR_DEFAULT_CAPTURE_MODE (t);
13521         LAMBDA_EXPR_MUTABLE_P (r) = LAMBDA_EXPR_MUTABLE_P (t);
13522         LAMBDA_EXPR_DISCRIMINATOR (r)
13523           = (LAMBDA_EXPR_DISCRIMINATOR (t));
13524         LAMBDA_EXPR_CAPTURE_LIST (r)
13525           = RECUR (LAMBDA_EXPR_CAPTURE_LIST (t));
13526         LAMBDA_EXPR_EXTRA_SCOPE (r)
13527           = RECUR (LAMBDA_EXPR_EXTRA_SCOPE (t));
13528         gcc_assert (LAMBDA_EXPR_THIS_CAPTURE (t) == NULL_TREE
13529                     && LAMBDA_EXPR_PENDING_PROXIES (t) == NULL);
13530
13531         /* Do this again now that LAMBDA_EXPR_EXTRA_SCOPE is set.  */
13532         determine_visibility (TYPE_NAME (type));
13533         /* Now that we know visibility, instantiate the type so we have a
13534            declaration of the op() for later calls to lambda_function.  */
13535         complete_type (type);
13536
13537         type = tsubst (LAMBDA_EXPR_RETURN_TYPE (t), args, complain, in_decl);
13538         if (type)
13539           apply_lambda_return_type (r, type);
13540
13541         return build_lambda_object (r);
13542       }
13543
13544     case TARGET_EXPR:
13545       /* We can get here for a constant initializer of non-dependent type.
13546          FIXME stop folding in cp_parser_initializer_clause.  */
13547       gcc_assert (TREE_CONSTANT (t));
13548       {
13549         tree r = get_target_expr (RECUR (TARGET_EXPR_INITIAL (t)));
13550         TREE_CONSTANT (r) = true;
13551         return r;
13552       }
13553
13554     default:
13555       /* Handle Objective-C++ constructs, if appropriate.  */
13556       {
13557         tree subst
13558           = objcp_tsubst_copy_and_build (t, args, complain,
13559                                          in_decl, /*function_p=*/false);
13560         if (subst)
13561           return subst;
13562       }
13563       return tsubst_copy (t, args, complain, in_decl);
13564     }
13565
13566 #undef RECUR
13567 }
13568
13569 /* Verify that the instantiated ARGS are valid. For type arguments,
13570    make sure that the type's linkage is ok. For non-type arguments,
13571    make sure they are constants if they are integral or enumerations.
13572    Emit an error under control of COMPLAIN, and return TRUE on error.  */
13573
13574 static bool
13575 check_instantiated_arg (tree tmpl, tree t, tsubst_flags_t complain)
13576 {
13577   if (ARGUMENT_PACK_P (t))
13578     {
13579       tree vec = ARGUMENT_PACK_ARGS (t);
13580       int len = TREE_VEC_LENGTH (vec);
13581       bool result = false;
13582       int i;
13583
13584       for (i = 0; i < len; ++i)
13585         if (check_instantiated_arg (tmpl, TREE_VEC_ELT (vec, i), complain))
13586           result = true;
13587       return result;
13588     }
13589   else if (TYPE_P (t))
13590     {
13591       /* [basic.link]: A name with no linkage (notably, the name
13592          of a class or enumeration declared in a local scope)
13593          shall not be used to declare an entity with linkage.
13594          This implies that names with no linkage cannot be used as
13595          template arguments
13596
13597          DR 757 relaxes this restriction for C++0x.  */
13598       tree nt = (cxx_dialect > cxx98 ? NULL_TREE
13599                  : no_linkage_check (t, /*relaxed_p=*/false));
13600
13601       if (nt)
13602         {
13603           /* DR 488 makes use of a type with no linkage cause
13604              type deduction to fail.  */
13605           if (complain & tf_error)
13606             {
13607               if (TYPE_ANONYMOUS_P (nt))
13608                 error ("%qT is/uses anonymous type", t);
13609               else
13610                 error ("template argument for %qD uses local type %qT",
13611                        tmpl, t);
13612             }
13613           return true;
13614         }
13615       /* In order to avoid all sorts of complications, we do not
13616          allow variably-modified types as template arguments.  */
13617       else if (variably_modified_type_p (t, NULL_TREE))
13618         {
13619           if (complain & tf_error)
13620             error ("%qT is a variably modified type", t);
13621           return true;
13622         }
13623     }
13624   /* A non-type argument of integral or enumerated type must be a
13625      constant.  */
13626   else if (TREE_TYPE (t)
13627            && INTEGRAL_OR_ENUMERATION_TYPE_P (TREE_TYPE (t))
13628            && !TREE_CONSTANT (t))
13629     {
13630       if (complain & tf_error)
13631         error ("integral expression %qE is not constant", t);
13632       return true;
13633     }
13634   return false;
13635 }
13636
13637 static bool
13638 check_instantiated_args (tree tmpl, tree args, tsubst_flags_t complain)
13639 {
13640   int ix, len = DECL_NTPARMS (tmpl);
13641   bool result = false;
13642
13643   for (ix = 0; ix != len; ix++)
13644     {
13645       if (check_instantiated_arg (tmpl, TREE_VEC_ELT (args, ix), complain))
13646         result = true;
13647     }
13648   if (result && (complain & tf_error))
13649     error ("  trying to instantiate %qD", tmpl);
13650   return result;
13651 }
13652
13653 /* In C++0x, it's possible to have a function template whose type depends
13654    on itself recursively.  This is most obvious with decltype, but can also
13655    occur with enumeration scope (c++/48969).  So we need to catch infinite
13656    recursion and reject the substitution at deduction time; this function
13657    will return error_mark_node for any repeated substitution.
13658
13659    This also catches excessive recursion such as when f<N> depends on
13660    f<N-1> across all integers, and returns error_mark_node for all the
13661    substitutions back up to the initial one.
13662
13663    This is, of course, not reentrant.  */
13664
13665 static tree
13666 deduction_tsubst_fntype (tree fn, tree targs)
13667 {
13668   static bool excessive_deduction_depth;
13669   static int deduction_depth;
13670   struct pending_template *old_last_pend = last_pending_template;
13671
13672   tree fntype = TREE_TYPE (fn);
13673   tree tinst;
13674   tree r;
13675
13676   if (excessive_deduction_depth)
13677     return error_mark_node;
13678
13679   tinst = build_tree_list (fn, targs);
13680   if (!push_tinst_level (tinst))
13681     {
13682       excessive_deduction_depth = true;
13683       ggc_free (tinst);
13684       return error_mark_node;
13685     }
13686
13687   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (fn);
13688   ++deduction_depth;
13689   push_deduction_access_scope (fn);
13690   r = tsubst (fntype, targs, tf_none, NULL_TREE);
13691   pop_deduction_access_scope (fn);
13692   --deduction_depth;
13693
13694   if (excessive_deduction_depth)
13695     {
13696       r = error_mark_node;
13697       if (deduction_depth == 0)
13698         /* Reset once we're all the way out.  */
13699         excessive_deduction_depth = false;
13700     }
13701
13702   pop_tinst_level ();
13703   /* We can't free this if a pending_template entry is pointing at it.  */
13704   if (last_pending_template == old_last_pend)
13705     ggc_free (tinst);
13706   return r;
13707 }
13708
13709 /* Instantiate the indicated variable or function template TMPL with
13710    the template arguments in TARG_PTR.  */
13711
13712 static tree
13713 instantiate_template_1 (tree tmpl, tree orig_args, tsubst_flags_t complain)
13714 {
13715   tree targ_ptr = orig_args;
13716   tree fndecl;
13717   tree gen_tmpl;
13718   tree spec;
13719   HOST_WIDE_INT saved_processing_template_decl;
13720
13721   if (tmpl == error_mark_node)
13722     return error_mark_node;
13723
13724   gcc_assert (TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_DECL);
13725
13726   /* If this function is a clone, handle it specially.  */
13727   if (DECL_CLONED_FUNCTION_P (tmpl))
13728     {
13729       tree spec;
13730       tree clone;
13731
13732       /* Use DECL_ABSTRACT_ORIGIN because only FUNCTION_DECLs have
13733          DECL_CLONED_FUNCTION.  */
13734       spec = instantiate_template (DECL_ABSTRACT_ORIGIN (tmpl),
13735                                    targ_ptr, complain);
13736       if (spec == error_mark_node)
13737         return error_mark_node;
13738
13739       /* Look for the clone.  */
13740       FOR_EACH_CLONE (clone, spec)
13741         if (DECL_NAME (clone) == DECL_NAME (tmpl))
13742           return clone;
13743       /* We should always have found the clone by now.  */
13744       gcc_unreachable ();
13745       return NULL_TREE;
13746     }
13747
13748   /* Check to see if we already have this specialization.  */
13749   gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
13750   if (tmpl != gen_tmpl)
13751     /* The TMPL is a partial instantiation.  To get a full set of
13752        arguments we must add the arguments used to perform the
13753        partial instantiation.  */
13754     targ_ptr = add_outermost_template_args (DECL_TI_ARGS (tmpl),
13755                                             targ_ptr);
13756
13757   /* It would be nice to avoid hashing here and then again in tsubst_decl,
13758      but it doesn't seem to be on the hot path.  */
13759   spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, targ_ptr, 0);
13760
13761   gcc_assert (tmpl == gen_tmpl
13762               || ((fndecl = retrieve_specialization (tmpl, orig_args, 0))
13763                   == spec)
13764               || fndecl == NULL_TREE);
13765
13766   if (spec != NULL_TREE)
13767     return spec;
13768
13769   if (check_instantiated_args (gen_tmpl, INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (targ_ptr),
13770                                complain))
13771     return error_mark_node;
13772
13773   /* We are building a FUNCTION_DECL, during which the access of its
13774      parameters and return types have to be checked.  However this
13775      FUNCTION_DECL which is the desired context for access checking
13776      is not built yet.  We solve this chicken-and-egg problem by
13777      deferring all checks until we have the FUNCTION_DECL.  */
13778   push_deferring_access_checks (dk_deferred);
13779
13780   /* Although PROCESSING_TEMPLATE_DECL may be true at this point
13781      (because, for example, we have encountered a non-dependent
13782      function call in the body of a template function and must now
13783      determine which of several overloaded functions will be called),
13784      within the instantiation itself we are not processing a
13785      template.  */  
13786   saved_processing_template_decl = processing_template_decl;
13787   processing_template_decl = 0;
13788   /* Substitute template parameters to obtain the specialization.  */
13789   fndecl = tsubst (DECL_TEMPLATE_RESULT (gen_tmpl),
13790                    targ_ptr, complain, gen_tmpl);
13791   processing_template_decl = saved_processing_template_decl;
13792   if (fndecl == error_mark_node)
13793     return error_mark_node;
13794
13795   /* Now we know the specialization, compute access previously
13796      deferred.  */
13797   push_access_scope (fndecl);
13798
13799   /* Some typedefs referenced from within the template code need to be access
13800      checked at template instantiation time, i.e now. These types were
13801      added to the template at parsing time. Let's get those and perfom
13802      the acces checks then.  */
13803   perform_typedefs_access_check (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl), targ_ptr);
13804   perform_deferred_access_checks ();
13805   pop_access_scope (fndecl);
13806   pop_deferring_access_checks ();
13807
13808   /* The DECL_TI_TEMPLATE should always be the immediate parent
13809      template, not the most general template.  */
13810   DECL_TI_TEMPLATE (fndecl) = tmpl;
13811
13812   /* If we've just instantiated the main entry point for a function,
13813      instantiate all the alternate entry points as well.  We do this
13814      by cloning the instantiation of the main entry point, not by
13815      instantiating the template clones.  */
13816   if (DECL_CHAIN (gen_tmpl) && DECL_CLONED_FUNCTION_P (DECL_CHAIN (gen_tmpl)))
13817     clone_function_decl (fndecl, /*update_method_vec_p=*/0);
13818
13819   return fndecl;
13820 }
13821
13822 /* Wrapper for instantiate_template_1.  */
13823
13824 tree
13825 instantiate_template (tree tmpl, tree orig_args, tsubst_flags_t complain)
13826 {
13827   tree ret;
13828   timevar_push (TV_TEMPLATE_INST);
13829   ret = instantiate_template_1 (tmpl, orig_args,  complain);
13830   timevar_pop (TV_TEMPLATE_INST);
13831   return ret;
13832 }
13833
13834 /* We're going to do deduction substitution on the type of TMPL, a function
13835    template.  In C++11 mode, push into that access scope.  In C++03 mode,
13836    disable access checking.  */
13837
13838 static void
13839 push_deduction_access_scope (tree tmpl)
13840 {
13841   if (cxx_dialect >= cxx0x)
13842     push_access_scope (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl));
13843   else
13844     push_deferring_access_checks (dk_no_check);
13845 }
13846
13847 /* And pop back out.  */
13848
13849 static void
13850 pop_deduction_access_scope (tree tmpl)
13851 {
13852   if (cxx_dialect >= cxx0x)
13853     pop_access_scope (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl));
13854   else
13855     pop_deferring_access_checks ();
13856 }
13857
13858 /* The FN is a TEMPLATE_DECL for a function.  ARGS is an array with
13859    NARGS elements of the arguments that are being used when calling
13860    it.  TARGS is a vector into which the deduced template arguments
13861    are placed.
13862
13863    Return zero for success, 2 for an incomplete match that doesn't resolve
13864    all the types, and 1 for complete failure.  An error message will be
13865    printed only for an incomplete match.
13866
13867    If FN is a conversion operator, or we are trying to produce a specific
13868    specialization, RETURN_TYPE is the return type desired.
13869
13870    The EXPLICIT_TARGS are explicit template arguments provided via a
13871    template-id.
13872
13873    The parameter STRICT is one of:
13874
13875    DEDUCE_CALL:
13876      We are deducing arguments for a function call, as in
13877      [temp.deduct.call].
13878
13879    DEDUCE_CONV:
13880      We are deducing arguments for a conversion function, as in
13881      [temp.deduct.conv].
13882
13883    DEDUCE_EXACT:
13884      We are deducing arguments when doing an explicit instantiation
13885      as in [temp.explicit], when determining an explicit specialization
13886      as in [temp.expl.spec], or when taking the address of a function
13887      template, as in [temp.deduct.funcaddr].  */
13888
13889 int
13890 fn_type_unification (tree fn,
13891                      tree explicit_targs,
13892                      tree targs,
13893                      const tree *args,
13894                      unsigned int nargs,
13895                      tree return_type,
13896                      unification_kind_t strict,
13897                      int flags)
13898 {
13899   tree parms;
13900   tree fntype;
13901   int result;
13902   bool incomplete_argument_packs_p = false;
13903
13904   gcc_assert (TREE_CODE (fn) == TEMPLATE_DECL);
13905
13906   fntype = TREE_TYPE (fn);
13907   if (explicit_targs)
13908     {
13909       /* [temp.deduct]
13910
13911          The specified template arguments must match the template
13912          parameters in kind (i.e., type, nontype, template), and there
13913          must not be more arguments than there are parameters;
13914          otherwise type deduction fails.
13915
13916          Nontype arguments must match the types of the corresponding
13917          nontype template parameters, or must be convertible to the
13918          types of the corresponding nontype parameters as specified in
13919          _temp.arg.nontype_, otherwise type deduction fails.
13920
13921          All references in the function type of the function template
13922          to the corresponding template parameters are replaced by the
13923          specified template argument values.  If a substitution in a
13924          template parameter or in the function type of the function
13925          template results in an invalid type, type deduction fails.  */
13926       tree tparms = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (fn);
13927       int i, len = TREE_VEC_LENGTH (tparms);
13928       tree converted_args;
13929       bool incomplete = false;
13930
13931       if (explicit_targs == error_mark_node)
13932         return 1;
13933
13934       converted_args
13935         = (coerce_template_parms (tparms, explicit_targs, NULL_TREE, tf_none,
13936                                   /*require_all_args=*/false,
13937                                   /*use_default_args=*/false));
13938       if (converted_args == error_mark_node)
13939         return 1;
13940
13941       /* Substitute the explicit args into the function type.  This is
13942          necessary so that, for instance, explicitly declared function
13943          arguments can match null pointed constants.  If we were given
13944          an incomplete set of explicit args, we must not do semantic
13945          processing during substitution as we could create partial
13946          instantiations.  */
13947       for (i = 0; i < len; i++)
13948         {
13949           tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, i));
13950           bool parameter_pack = false;
13951
13952           /* Dig out the actual parm.  */
13953           if (TREE_CODE (parm) == TYPE_DECL
13954               || TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL)
13955             {
13956               parm = TREE_TYPE (parm);
13957               parameter_pack = TEMPLATE_TYPE_PARAMETER_PACK (parm);
13958             }
13959           else if (TREE_CODE (parm) == PARM_DECL)
13960             {
13961               parm = DECL_INITIAL (parm);
13962               parameter_pack = TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (parm);
13963             }
13964
13965           if (parameter_pack)
13966             {
13967               int level, idx;
13968               tree targ;
13969               template_parm_level_and_index (parm, &level, &idx);
13970
13971               /* Mark the argument pack as "incomplete". We could
13972                  still deduce more arguments during unification.
13973                  We remove this mark in type_unification_real.  */
13974               targ = TMPL_ARG (converted_args, level, idx);
13975               if (targ)
13976                 {
13977                   ARGUMENT_PACK_INCOMPLETE_P(targ) = 1;
13978                   ARGUMENT_PACK_EXPLICIT_ARGS (targ) 
13979                     = ARGUMENT_PACK_ARGS (targ);
13980                 }
13981
13982               /* We have some incomplete argument packs.  */
13983               incomplete_argument_packs_p = true;
13984             }
13985         }
13986
13987       if (incomplete_argument_packs_p)
13988         /* Any substitution is guaranteed to be incomplete if there
13989            are incomplete argument packs, because we can still deduce
13990            more arguments.  */
13991         incomplete = 1;
13992       else
13993         incomplete = NUM_TMPL_ARGS (explicit_targs) != NUM_TMPL_ARGS (targs);
13994
13995       processing_template_decl += incomplete;
13996       fntype = deduction_tsubst_fntype (fn, converted_args);
13997       processing_template_decl -= incomplete;
13998
13999       if (fntype == error_mark_node)
14000         return 1;
14001
14002       /* Place the explicitly specified arguments in TARGS.  */
14003       for (i = NUM_TMPL_ARGS (converted_args); i--;)
14004         TREE_VEC_ELT (targs, i) = TREE_VEC_ELT (converted_args, i);
14005     }
14006
14007   /* Never do unification on the 'this' parameter.  */
14008   parms = skip_artificial_parms_for (fn, TYPE_ARG_TYPES (fntype));
14009
14010   if (return_type)
14011     {
14012       tree *new_args;
14013
14014       parms = tree_cons (NULL_TREE, TREE_TYPE (fntype), parms);
14015       new_args = XALLOCAVEC (tree, nargs + 1);
14016       new_args[0] = return_type;
14017       memcpy (new_args + 1, args, nargs * sizeof (tree));
14018       args = new_args;
14019       ++nargs;
14020     }
14021
14022   /* We allow incomplete unification without an error message here
14023      because the standard doesn't seem to explicitly prohibit it.  Our
14024      callers must be ready to deal with unification failures in any
14025      event.  */
14026   result = type_unification_real (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (fn),
14027                                   targs, parms, args, nargs, /*subr=*/0,
14028                                   strict, flags);
14029
14030   /* Now that we have bindings for all of the template arguments,
14031      ensure that the arguments deduced for the template template
14032      parameters have compatible template parameter lists.  We cannot
14033      check this property before we have deduced all template
14034      arguments, because the template parameter types of a template
14035      template parameter might depend on prior template parameters
14036      deduced after the template template parameter.  The following
14037      ill-formed example illustrates this issue:
14038
14039        template<typename T, template<T> class C> void f(C<5>, T);
14040
14041        template<int N> struct X {};
14042
14043        void g() {
14044          f(X<5>(), 5l); // error: template argument deduction fails
14045        }
14046
14047      The template parameter list of 'C' depends on the template type
14048      parameter 'T', but 'C' is deduced to 'X' before 'T' is deduced to
14049      'long'.  Thus, we can't check that 'C' cannot bind to 'X' at the
14050      time that we deduce 'C'.  */
14051   if (result == 0
14052       && !template_template_parm_bindings_ok_p 
14053            (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (fn), targs))
14054     return 1;
14055
14056   if (result == 0)
14057     /* All is well so far.  Now, check:
14058
14059        [temp.deduct]
14060
14061        When all template arguments have been deduced, all uses of
14062        template parameters in nondeduced contexts are replaced with
14063        the corresponding deduced argument values.  If the
14064        substitution results in an invalid type, as described above,
14065        type deduction fails.  */
14066     {
14067       tree substed = deduction_tsubst_fntype (fn, targs);
14068       if (substed == error_mark_node)
14069         return 1;
14070
14071       /* If we're looking for an exact match, check that what we got
14072          is indeed an exact match.  It might not be if some template
14073          parameters are used in non-deduced contexts.  */
14074       if (strict == DEDUCE_EXACT)
14075         {
14076           unsigned int i;
14077
14078           tree sarg
14079             = skip_artificial_parms_for (fn, TYPE_ARG_TYPES (substed));
14080           if (return_type)
14081             sarg = tree_cons (NULL_TREE, TREE_TYPE (substed), sarg);
14082           for (i = 0; i < nargs && sarg; ++i, sarg = TREE_CHAIN (sarg))
14083             if (!same_type_p (args[i], TREE_VALUE (sarg)))
14084               return 1;
14085         }
14086     }
14087
14088   return result;
14089 }
14090
14091 /* Adjust types before performing type deduction, as described in
14092    [temp.deduct.call] and [temp.deduct.conv].  The rules in these two
14093    sections are symmetric.  PARM is the type of a function parameter
14094    or the return type of the conversion function.  ARG is the type of
14095    the argument passed to the call, or the type of the value
14096    initialized with the result of the conversion function.
14097    ARG_EXPR is the original argument expression, which may be null.  */
14098
14099 static int
14100 maybe_adjust_types_for_deduction (unification_kind_t strict,
14101                                   tree* parm,
14102                                   tree* arg,
14103                                   tree arg_expr)
14104 {
14105   int result = 0;
14106
14107   switch (strict)
14108     {
14109     case DEDUCE_CALL:
14110       break;
14111
14112     case DEDUCE_CONV:
14113       {
14114         /* Swap PARM and ARG throughout the remainder of this
14115            function; the handling is precisely symmetric since PARM
14116            will initialize ARG rather than vice versa.  */
14117         tree* temp = parm;
14118         parm = arg;
14119         arg = temp;
14120         break;
14121       }
14122
14123     case DEDUCE_EXACT:
14124       /* Core issue #873: Do the DR606 thing (see below) for these cases,
14125          too, but here handle it by stripping the reference from PARM
14126          rather than by adding it to ARG.  */
14127       if (TREE_CODE (*parm) == REFERENCE_TYPE
14128           && TYPE_REF_IS_RVALUE (*parm)
14129           && TREE_CODE (TREE_TYPE (*parm)) == TEMPLATE_TYPE_PARM
14130           && cp_type_quals (TREE_TYPE (*parm)) == TYPE_UNQUALIFIED
14131           && TREE_CODE (*arg) == REFERENCE_TYPE
14132           && !TYPE_REF_IS_RVALUE (*arg))
14133         *parm = TREE_TYPE (*parm);
14134       /* Nothing else to do in this case.  */
14135       return 0;
14136
14137     default:
14138       gcc_unreachable ();
14139     }
14140
14141   if (TREE_CODE (*parm) != REFERENCE_TYPE)
14142     {
14143       /* [temp.deduct.call]
14144
14145          If P is not a reference type:
14146
14147          --If A is an array type, the pointer type produced by the
14148          array-to-pointer standard conversion (_conv.array_) is
14149          used in place of A for type deduction; otherwise,
14150
14151          --If A is a function type, the pointer type produced by
14152          the function-to-pointer standard conversion
14153          (_conv.func_) is used in place of A for type deduction;
14154          otherwise,
14155
14156          --If A is a cv-qualified type, the top level
14157          cv-qualifiers of A's type are ignored for type
14158          deduction.  */
14159       if (TREE_CODE (*arg) == ARRAY_TYPE)
14160         *arg = build_pointer_type (TREE_TYPE (*arg));
14161       else if (TREE_CODE (*arg) == FUNCTION_TYPE)
14162         *arg = build_pointer_type (*arg);
14163       else
14164         *arg = TYPE_MAIN_VARIANT (*arg);
14165     }
14166
14167   /* From C++0x [14.8.2.1/3 temp.deduct.call] (after DR606), "If P is
14168      of the form T&&, where T is a template parameter, and the argument
14169      is an lvalue, T is deduced as A& */
14170   if (TREE_CODE (*parm) == REFERENCE_TYPE
14171       && TYPE_REF_IS_RVALUE (*parm)
14172       && TREE_CODE (TREE_TYPE (*parm)) == TEMPLATE_TYPE_PARM
14173       && cp_type_quals (TREE_TYPE (*parm)) == TYPE_UNQUALIFIED
14174       && (arg_expr ? real_lvalue_p (arg_expr)
14175           /* try_one_overload doesn't provide an arg_expr, but
14176              functions are always lvalues.  */
14177           : TREE_CODE (*arg) == FUNCTION_TYPE))
14178     *arg = build_reference_type (*arg);
14179
14180   /* [temp.deduct.call]
14181
14182      If P is a cv-qualified type, the top level cv-qualifiers
14183      of P's type are ignored for type deduction.  If P is a
14184      reference type, the type referred to by P is used for
14185      type deduction.  */
14186   *parm = TYPE_MAIN_VARIANT (*parm);
14187   if (TREE_CODE (*parm) == REFERENCE_TYPE)
14188     {
14189       *parm = TREE_TYPE (*parm);
14190       result |= UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL;
14191     }
14192
14193   /* DR 322. For conversion deduction, remove a reference type on parm
14194      too (which has been swapped into ARG).  */
14195   if (strict == DEDUCE_CONV && TREE_CODE (*arg) == REFERENCE_TYPE)
14196     *arg = TREE_TYPE (*arg);
14197
14198   return result;
14199 }
14200
14201 /* Most parms like fn_type_unification.
14202
14203    If SUBR is 1, we're being called recursively (to unify the
14204    arguments of a function or method parameter of a function
14205    template). */
14206
14207 static int
14208 type_unification_real (tree tparms,
14209                        tree targs,
14210                        tree xparms,
14211                        const tree *xargs,
14212                        unsigned int xnargs,
14213                        int subr,
14214                        unification_kind_t strict,
14215                        int flags)
14216 {
14217   tree parm, arg, arg_expr;
14218   int i;
14219   int ntparms = TREE_VEC_LENGTH (tparms);
14220   int sub_strict;
14221   int saw_undeduced = 0;
14222   tree parms;
14223   const tree *args;
14224   unsigned int nargs;
14225   unsigned int ia;
14226
14227   gcc_assert (TREE_CODE (tparms) == TREE_VEC);
14228   gcc_assert (xparms == NULL_TREE || TREE_CODE (xparms) == TREE_LIST);
14229   gcc_assert (ntparms > 0);
14230
14231   /* Reset the number of non-defaulted template arguments contained
14232      in TARGS.  */
14233   NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (targs) = NULL_TREE;
14234
14235   switch (strict)
14236     {
14237     case DEDUCE_CALL:
14238       sub_strict = (UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL | UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL
14239                     | UNIFY_ALLOW_DERIVED);
14240       break;
14241
14242     case DEDUCE_CONV:
14243       sub_strict = UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL;
14244       break;
14245
14246     case DEDUCE_EXACT:
14247       sub_strict = UNIFY_ALLOW_NONE;
14248       break;
14249
14250     default:
14251       gcc_unreachable ();
14252     }
14253
14254  again:
14255   parms = xparms;
14256   args = xargs;
14257   nargs = xnargs;
14258
14259   ia = 0;
14260   while (parms && parms != void_list_node
14261          && ia < nargs)
14262     {
14263       parm = TREE_VALUE (parms);
14264
14265       if (TREE_CODE (parm) == TYPE_PACK_EXPANSION
14266           && (!TREE_CHAIN (parms) || TREE_CHAIN (parms) == void_list_node))
14267         /* For a function parameter pack that occurs at the end of the
14268            parameter-declaration-list, the type A of each remaining
14269            argument of the call is compared with the type P of the
14270            declarator-id of the function parameter pack.  */
14271         break;
14272
14273       parms = TREE_CHAIN (parms);
14274
14275       if (TREE_CODE (parm) == TYPE_PACK_EXPANSION)
14276         /* For a function parameter pack that does not occur at the
14277            end of the parameter-declaration-list, the type of the
14278            parameter pack is a non-deduced context.  */
14279         continue;
14280
14281       arg = args[ia];
14282       ++ia;
14283       arg_expr = NULL;
14284
14285       if (arg == error_mark_node)
14286         return 1;
14287       if (arg == unknown_type_node)
14288         /* We can't deduce anything from this, but we might get all the
14289            template args from other function args.  */
14290         continue;
14291
14292       /* Conversions will be performed on a function argument that
14293          corresponds with a function parameter that contains only
14294          non-deducible template parameters and explicitly specified
14295          template parameters.  */
14296       if (!uses_template_parms (parm))
14297         {
14298           tree type;
14299
14300           if (!TYPE_P (arg))
14301             type = TREE_TYPE (arg);
14302           else
14303             type = arg;
14304
14305           if (same_type_p (parm, type))
14306             continue;
14307           if (strict != DEDUCE_EXACT
14308               && can_convert_arg (parm, type, TYPE_P (arg) ? NULL_TREE : arg,
14309                                   flags))
14310             continue;
14311
14312           return 1;
14313         }
14314
14315       if (!TYPE_P (arg))
14316         {
14317           gcc_assert (TREE_TYPE (arg) != NULL_TREE);
14318           if (type_unknown_p (arg))
14319             {
14320               /* [temp.deduct.type] 
14321
14322                  A template-argument can be deduced from a pointer to
14323                  function or pointer to member function argument if
14324                  the set of overloaded functions does not contain
14325                  function templates and at most one of a set of
14326                  overloaded functions provides a unique match.  */
14327               if (resolve_overloaded_unification
14328                   (tparms, targs, parm, arg, strict, sub_strict))
14329                 continue;
14330
14331               return 1;
14332             }
14333           arg_expr = arg;
14334           arg = unlowered_expr_type (arg);
14335           if (arg == error_mark_node)
14336             return 1;
14337         }
14338
14339       {
14340         int arg_strict = sub_strict;
14341
14342         if (!subr)
14343           arg_strict |= maybe_adjust_types_for_deduction (strict, &parm, &arg,
14344                                                           arg_expr);
14345
14346         if (arg == init_list_type_node && arg_expr)
14347           arg = arg_expr;
14348         if (unify (tparms, targs, parm, arg, arg_strict))
14349           return 1;
14350       }
14351     }
14352
14353
14354   if (parms 
14355       && parms != void_list_node
14356       && TREE_CODE (TREE_VALUE (parms)) == TYPE_PACK_EXPANSION)
14357     {
14358       /* Unify the remaining arguments with the pack expansion type.  */
14359       tree argvec;
14360       tree parmvec = make_tree_vec (1);
14361
14362       /* Allocate a TREE_VEC and copy in all of the arguments */ 
14363       argvec = make_tree_vec (nargs - ia);
14364       for (i = 0; ia < nargs; ++ia, ++i)
14365         TREE_VEC_ELT (argvec, i) = args[ia];
14366
14367       /* Copy the parameter into parmvec.  */
14368       TREE_VEC_ELT (parmvec, 0) = TREE_VALUE (parms);
14369       if (unify_pack_expansion (tparms, targs, parmvec, argvec, strict,
14370                                 /*call_args_p=*/true, /*subr=*/subr))
14371         return 1;
14372
14373       /* Advance to the end of the list of parameters.  */
14374       parms = TREE_CHAIN (parms);
14375     }
14376
14377   /* Fail if we've reached the end of the parm list, and more args
14378      are present, and the parm list isn't variadic.  */
14379   if (ia < nargs && parms == void_list_node)
14380     return 1;
14381   /* Fail if parms are left and they don't have default values.  */
14382   if (parms && parms != void_list_node
14383       && TREE_PURPOSE (parms) == NULL_TREE)
14384     return 1;
14385
14386   if (!subr)
14387     {
14388       /* Check to see if we need another pass before we start clearing
14389          ARGUMENT_PACK_INCOMPLETE_P.  */
14390       for (i = 0; i < ntparms; i++)
14391         {
14392           tree targ = TREE_VEC_ELT (targs, i);
14393           tree tparm = TREE_VEC_ELT (tparms, i);
14394
14395           if (targ || tparm == error_mark_node)
14396             continue;
14397           tparm = TREE_VALUE (tparm);
14398
14399           /* If this is an undeduced nontype parameter that depends on
14400              a type parameter, try another pass; its type may have been
14401              deduced from a later argument than the one from which
14402              this parameter can be deduced.  */
14403           if (TREE_CODE (tparm) == PARM_DECL
14404               && uses_template_parms (TREE_TYPE (tparm))
14405               && !saw_undeduced++)
14406             goto again;
14407         }
14408
14409       for (i = 0; i < ntparms; i++)
14410         {
14411           tree targ = TREE_VEC_ELT (targs, i);
14412           tree tparm = TREE_VEC_ELT (tparms, i);
14413
14414           /* Clear the "incomplete" flags on all argument packs now so that
14415              substituting them into later default arguments works.  */
14416           if (targ && ARGUMENT_PACK_P (targ))
14417             {
14418               ARGUMENT_PACK_INCOMPLETE_P (targ) = 0;
14419               ARGUMENT_PACK_EXPLICIT_ARGS (targ) = NULL_TREE;
14420             }
14421
14422           if (targ || tparm == error_mark_node)
14423             continue;
14424           tparm = TREE_VALUE (tparm);
14425
14426           /* Core issue #226 (C++0x) [temp.deduct]:
14427
14428              If a template argument has not been deduced, its
14429              default template argument, if any, is used. 
14430
14431              When we are in C++98 mode, TREE_PURPOSE will either
14432              be NULL_TREE or ERROR_MARK_NODE, so we do not need
14433              to explicitly check cxx_dialect here.  */
14434           if (TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (tparms, i)))
14435             {
14436               tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, i));
14437               tree arg = TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (tparms, i));
14438               arg = tsubst_template_arg (arg, targs, tf_none, NULL_TREE);
14439               arg = convert_template_argument (parm, arg, targs, tf_none,
14440                                                i, NULL_TREE);
14441               if (arg == error_mark_node)
14442                 return 1;
14443               else
14444                 {
14445                   TREE_VEC_ELT (targs, i) = arg;
14446                   /* The position of the first default template argument,
14447                      is also the number of non-defaulted arguments in TARGS.
14448                      Record that.  */
14449                   if (!NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (targs))
14450                     SET_NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (targs, i);
14451                   continue;
14452                 }
14453             }
14454
14455           /* If the type parameter is a parameter pack, then it will
14456              be deduced to an empty parameter pack.  */
14457           if (template_parameter_pack_p (tparm))
14458             {
14459               tree arg;
14460
14461               if (TREE_CODE (tparm) == TEMPLATE_PARM_INDEX)
14462                 {
14463                   arg = make_node (NONTYPE_ARGUMENT_PACK);
14464                   TREE_TYPE (arg)  = TREE_TYPE (TEMPLATE_PARM_DECL (tparm));
14465                   TREE_CONSTANT (arg) = 1;
14466                 }
14467               else
14468                 arg = cxx_make_type (TYPE_ARGUMENT_PACK);
14469
14470               SET_ARGUMENT_PACK_ARGS (arg, make_tree_vec (0));
14471
14472               TREE_VEC_ELT (targs, i) = arg;
14473               continue;
14474             }
14475
14476           return 2;
14477         }
14478     }
14479 #ifdef ENABLE_CHECKING
14480   if (!NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (targs))
14481     SET_NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (targs, TREE_VEC_LENGTH (targs));
14482 #endif
14483
14484   return 0;
14485 }
14486
14487 /* Subroutine of type_unification_real.  Args are like the variables
14488    at the call site.  ARG is an overloaded function (or template-id);
14489    we try deducing template args from each of the overloads, and if
14490    only one succeeds, we go with that.  Modifies TARGS and returns
14491    true on success.  */
14492
14493 static bool
14494 resolve_overloaded_unification (tree tparms,
14495                                 tree targs,
14496                                 tree parm,
14497                                 tree arg,
14498                                 unification_kind_t strict,
14499                                 int sub_strict)
14500 {
14501   tree tempargs = copy_node (targs);
14502   int good = 0;
14503   tree goodfn = NULL_TREE;
14504   bool addr_p;
14505
14506   if (TREE_CODE (arg) == ADDR_EXPR)
14507     {
14508       arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
14509       addr_p = true;
14510     }
14511   else
14512     addr_p = false;
14513
14514   if (TREE_CODE (arg) == COMPONENT_REF)
14515     /* Handle `&x' where `x' is some static or non-static member
14516        function name.  */
14517     arg = TREE_OPERAND (arg, 1);
14518
14519   if (TREE_CODE (arg) == OFFSET_REF)
14520     arg = TREE_OPERAND (arg, 1);
14521
14522   /* Strip baselink information.  */
14523   if (BASELINK_P (arg))
14524     arg = BASELINK_FUNCTIONS (arg);
14525
14526   if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_ID_EXPR)
14527     {
14528       /* If we got some explicit template args, we need to plug them into
14529          the affected templates before we try to unify, in case the
14530          explicit args will completely resolve the templates in question.  */
14531
14532       int ok = 0;
14533       tree expl_subargs = TREE_OPERAND (arg, 1);
14534       arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
14535
14536       for (; arg; arg = OVL_NEXT (arg))
14537         {
14538           tree fn = OVL_CURRENT (arg);
14539           tree subargs, elem;
14540
14541           if (TREE_CODE (fn) != TEMPLATE_DECL)
14542             continue;
14543
14544           ++processing_template_decl;
14545           subargs = get_bindings (fn, DECL_TEMPLATE_RESULT (fn),
14546                                   expl_subargs, /*check_ret=*/false);
14547           if (subargs && !any_dependent_template_arguments_p (subargs))
14548             {
14549               elem = tsubst (TREE_TYPE (fn), subargs, tf_none, NULL_TREE);
14550               if (try_one_overload (tparms, targs, tempargs, parm,
14551                                     elem, strict, sub_strict, addr_p)
14552                   && (!goodfn || !decls_match (goodfn, elem)))
14553                 {
14554                   goodfn = elem;
14555                   ++good;
14556                 }
14557             }
14558           else if (subargs)
14559             ++ok;
14560           --processing_template_decl;
14561         }
14562       /* If no templates (or more than one) are fully resolved by the
14563          explicit arguments, this template-id is a non-deduced context; it
14564          could still be OK if we deduce all template arguments for the
14565          enclosing call through other arguments.  */
14566       if (good != 1)
14567         good = ok;
14568     }
14569   else if (TREE_CODE (arg) != OVERLOAD
14570            && TREE_CODE (arg) != FUNCTION_DECL)
14571     /* If ARG is, for example, "(0, &f)" then its type will be unknown
14572        -- but the deduction does not succeed because the expression is
14573        not just the function on its own.  */
14574     return false;
14575   else
14576     for (; arg; arg = OVL_NEXT (arg))
14577       if (try_one_overload (tparms, targs, tempargs, parm,
14578                             TREE_TYPE (OVL_CURRENT (arg)),
14579                             strict, sub_strict, addr_p)
14580           && (!goodfn || !decls_match (goodfn, OVL_CURRENT (arg))))
14581         {
14582           goodfn = OVL_CURRENT (arg);
14583           ++good;
14584         }
14585
14586   /* [temp.deduct.type] A template-argument can be deduced from a pointer
14587      to function or pointer to member function argument if the set of
14588      overloaded functions does not contain function templates and at most
14589      one of a set of overloaded functions provides a unique match.
14590
14591      So if we found multiple possibilities, we return success but don't
14592      deduce anything.  */
14593
14594   if (good == 1)
14595     {
14596       int i = TREE_VEC_LENGTH (targs);
14597       for (; i--; )
14598         if (TREE_VEC_ELT (tempargs, i))
14599           TREE_VEC_ELT (targs, i) = TREE_VEC_ELT (tempargs, i);
14600     }
14601   if (good)
14602     return true;
14603
14604   return false;
14605 }
14606
14607 /* Core DR 115: In contexts where deduction is done and fails, or in
14608    contexts where deduction is not done, if a template argument list is
14609    specified and it, along with any default template arguments, identifies
14610    a single function template specialization, then the template-id is an
14611    lvalue for the function template specialization.  */
14612
14613 tree
14614 resolve_nondeduced_context (tree orig_expr)
14615 {
14616   tree expr, offset, baselink;
14617   bool addr;
14618
14619   if (!type_unknown_p (orig_expr))
14620     return orig_expr;
14621
14622   expr = orig_expr;
14623   addr = false;
14624   offset = NULL_TREE;
14625   baselink = NULL_TREE;
14626
14627   if (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR)
14628     {
14629       expr = TREE_OPERAND (expr, 0);
14630       addr = true;
14631     }
14632   if (TREE_CODE (expr) == OFFSET_REF)
14633     {
14634       offset = expr;
14635       expr = TREE_OPERAND (expr, 1);
14636     }
14637   if (TREE_CODE (expr) == BASELINK)
14638     {
14639       baselink = expr;
14640       expr = BASELINK_FUNCTIONS (expr);
14641     }
14642
14643   if (TREE_CODE (expr) == TEMPLATE_ID_EXPR)
14644     {
14645       int good = 0;
14646       tree goodfn = NULL_TREE;
14647
14648       /* If we got some explicit template args, we need to plug them into
14649          the affected templates before we try to unify, in case the
14650          explicit args will completely resolve the templates in question.  */
14651
14652       tree expl_subargs = TREE_OPERAND (expr, 1);
14653       tree arg = TREE_OPERAND (expr, 0);
14654       tree badfn = NULL_TREE;
14655       tree badargs = NULL_TREE;
14656
14657       for (; arg; arg = OVL_NEXT (arg))
14658         {
14659           tree fn = OVL_CURRENT (arg);
14660           tree subargs, elem;
14661
14662           if (TREE_CODE (fn) != TEMPLATE_DECL)
14663             continue;
14664
14665           ++processing_template_decl;
14666           subargs = get_bindings (fn, DECL_TEMPLATE_RESULT (fn),
14667                                   expl_subargs, /*check_ret=*/false);
14668           if (subargs && !any_dependent_template_arguments_p (subargs))
14669             {
14670               elem = instantiate_template (fn, subargs, tf_none);
14671               if (elem == error_mark_node)
14672                 {
14673                   badfn = fn;
14674                   badargs = subargs;
14675                 }
14676               else if (elem && (!goodfn || !decls_match (goodfn, elem)))
14677                 {
14678                   goodfn = elem;
14679                   ++good;
14680                 }
14681             }
14682           --processing_template_decl;
14683         }
14684       if (good == 1)
14685         {
14686           mark_used (goodfn);
14687           expr = goodfn;
14688           if (baselink)
14689             expr = build_baselink (BASELINK_BINFO (baselink),
14690                                    BASELINK_ACCESS_BINFO (baselink),
14691                                    expr, BASELINK_OPTYPE (baselink));
14692           if (offset)
14693             {
14694               tree base
14695                 = TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (offset, 0)));
14696               expr = build_offset_ref (base, expr, addr);
14697             }
14698           if (addr)
14699             expr = cp_build_addr_expr (expr, tf_warning_or_error);
14700           return expr;
14701         }
14702       else if (good == 0 && badargs)
14703         /* There were no good options and at least one bad one, so let the
14704            user know what the problem is.  */
14705         instantiate_template (badfn, badargs, tf_warning_or_error);
14706     }
14707   return orig_expr;
14708 }
14709
14710 /* Subroutine of resolve_overloaded_unification; does deduction for a single
14711    overload.  Fills TARGS with any deduced arguments, or error_mark_node if
14712    different overloads deduce different arguments for a given parm.
14713    ADDR_P is true if the expression for which deduction is being
14714    performed was of the form "& fn" rather than simply "fn".
14715
14716    Returns 1 on success.  */
14717
14718 static int
14719 try_one_overload (tree tparms,
14720                   tree orig_targs,
14721                   tree targs,
14722                   tree parm,
14723                   tree arg,
14724                   unification_kind_t strict,
14725                   int sub_strict,
14726                   bool addr_p)
14727 {
14728   int nargs;
14729   tree tempargs;
14730   int i;
14731
14732   /* [temp.deduct.type] A template-argument can be deduced from a pointer
14733      to function or pointer to member function argument if the set of
14734      overloaded functions does not contain function templates and at most
14735      one of a set of overloaded functions provides a unique match.
14736
14737      So if this is a template, just return success.  */
14738
14739   if (uses_template_parms (arg))
14740     return 1;
14741
14742   if (TREE_CODE (arg) == METHOD_TYPE)
14743     arg = build_ptrmemfunc_type (build_pointer_type (arg));
14744   else if (addr_p)
14745     arg = build_pointer_type (arg);
14746
14747   sub_strict |= maybe_adjust_types_for_deduction (strict, &parm, &arg, NULL);
14748
14749   /* We don't copy orig_targs for this because if we have already deduced
14750      some template args from previous args, unify would complain when we
14751      try to deduce a template parameter for the same argument, even though
14752      there isn't really a conflict.  */
14753   nargs = TREE_VEC_LENGTH (targs);
14754   tempargs = make_tree_vec (nargs);
14755
14756   if (unify (tparms, tempargs, parm, arg, sub_strict) != 0)
14757     return 0;
14758
14759   /* First make sure we didn't deduce anything that conflicts with
14760      explicitly specified args.  */
14761   for (i = nargs; i--; )
14762     {
14763       tree elt = TREE_VEC_ELT (tempargs, i);
14764       tree oldelt = TREE_VEC_ELT (orig_targs, i);
14765
14766       if (!elt)
14767         /*NOP*/;
14768       else if (uses_template_parms (elt))
14769         /* Since we're unifying against ourselves, we will fill in
14770            template args used in the function parm list with our own
14771            template parms.  Discard them.  */
14772         TREE_VEC_ELT (tempargs, i) = NULL_TREE;
14773       else if (oldelt && !template_args_equal (oldelt, elt))
14774         return 0;
14775     }
14776
14777   for (i = nargs; i--; )
14778     {
14779       tree elt = TREE_VEC_ELT (tempargs, i);
14780
14781       if (elt)
14782         TREE_VEC_ELT (targs, i) = elt;
14783     }
14784
14785   return 1;
14786 }
14787
14788 /* PARM is a template class (perhaps with unbound template
14789    parameters).  ARG is a fully instantiated type.  If ARG can be
14790    bound to PARM, return ARG, otherwise return NULL_TREE.  TPARMS and
14791    TARGS are as for unify.  */
14792
14793 static tree
14794 try_class_unification (tree tparms, tree targs, tree parm, tree arg)
14795 {
14796   tree copy_of_targs;
14797
14798   if (!CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (arg)
14799       || (most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (arg))
14800           != most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (parm))))
14801     return NULL_TREE;
14802
14803   /* We need to make a new template argument vector for the call to
14804      unify.  If we used TARGS, we'd clutter it up with the result of
14805      the attempted unification, even if this class didn't work out.
14806      We also don't want to commit ourselves to all the unifications
14807      we've already done, since unification is supposed to be done on
14808      an argument-by-argument basis.  In other words, consider the
14809      following pathological case:
14810
14811        template <int I, int J, int K>
14812        struct S {};
14813
14814        template <int I, int J>
14815        struct S<I, J, 2> : public S<I, I, I>, S<J, J, J> {};
14816
14817        template <int I, int J, int K>
14818        void f(S<I, J, K>, S<I, I, I>);
14819
14820        void g() {
14821          S<0, 0, 0> s0;
14822          S<0, 1, 2> s2;
14823
14824          f(s0, s2);
14825        }
14826
14827      Now, by the time we consider the unification involving `s2', we
14828      already know that we must have `f<0, 0, 0>'.  But, even though
14829      `S<0, 1, 2>' is derived from `S<0, 0, 0>', the code is invalid
14830      because there are two ways to unify base classes of S<0, 1, 2>
14831      with S<I, I, I>.  If we kept the already deduced knowledge, we
14832      would reject the possibility I=1.  */
14833   copy_of_targs = make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (targs));
14834
14835   /* If unification failed, we're done.  */
14836   if (unify (tparms, copy_of_targs, CLASSTYPE_TI_ARGS (parm),
14837              CLASSTYPE_TI_ARGS (arg), UNIFY_ALLOW_NONE))
14838     return NULL_TREE;
14839
14840   return arg;
14841 }
14842
14843 /* Given a template type PARM and a class type ARG, find the unique
14844    base type in ARG that is an instance of PARM.  We do not examine
14845    ARG itself; only its base-classes.  If there is not exactly one
14846    appropriate base class, return NULL_TREE.  PARM may be the type of
14847    a partial specialization, as well as a plain template type.  Used
14848    by unify.  */
14849
14850 static tree
14851 get_template_base (tree tparms, tree targs, tree parm, tree arg)
14852 {
14853   tree rval = NULL_TREE;
14854   tree binfo;
14855
14856   gcc_assert (RECORD_OR_UNION_CODE_P (TREE_CODE (arg)));
14857
14858   binfo = TYPE_BINFO (complete_type (arg));
14859   if (!binfo)
14860     /* The type could not be completed.  */
14861     return NULL_TREE;
14862
14863   /* Walk in inheritance graph order.  The search order is not
14864      important, and this avoids multiple walks of virtual bases.  */
14865   for (binfo = TREE_CHAIN (binfo); binfo; binfo = TREE_CHAIN (binfo))
14866     {
14867       tree r = try_class_unification (tparms, targs, parm, BINFO_TYPE (binfo));
14868
14869       if (r)
14870         {
14871           /* If there is more than one satisfactory baseclass, then:
14872
14873                [temp.deduct.call]
14874
14875               If they yield more than one possible deduced A, the type
14876               deduction fails.
14877
14878              applies.  */
14879           if (rval && !same_type_p (r, rval))
14880             return NULL_TREE;
14881
14882           rval = r;
14883         }
14884     }
14885
14886   return rval;
14887 }
14888
14889 /* Returns the level of DECL, which declares a template parameter.  */
14890
14891 static int
14892 template_decl_level (tree decl)
14893 {
14894   switch (TREE_CODE (decl))
14895     {
14896     case TYPE_DECL:
14897     case TEMPLATE_DECL:
14898       return TEMPLATE_TYPE_LEVEL (TREE_TYPE (decl));
14899
14900     case PARM_DECL:
14901       return TEMPLATE_PARM_LEVEL (DECL_INITIAL (decl));
14902
14903     default:
14904       gcc_unreachable ();
14905     }
14906   return 0;
14907 }
14908
14909 /* Decide whether ARG can be unified with PARM, considering only the
14910    cv-qualifiers of each type, given STRICT as documented for unify.
14911    Returns nonzero iff the unification is OK on that basis.  */
14912
14913 static int
14914 check_cv_quals_for_unify (int strict, tree arg, tree parm)
14915 {
14916   int arg_quals = cp_type_quals (arg);
14917   int parm_quals = cp_type_quals (parm);
14918
14919   if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TYPE_PARM
14920       && !(strict & UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL))
14921     {
14922       /*  Although a CVR qualifier is ignored when being applied to a
14923           substituted template parameter ([8.3.2]/1 for example), that
14924           does not allow us to unify "const T" with "int&" because both
14925           types are not of the form "cv-list T" [14.8.2.5 temp.deduct.type].
14926           It is ok when we're allowing additional CV qualifiers
14927           at the outer level [14.8.2.1]/3,1st bullet.  */
14928       if ((TREE_CODE (arg) == REFERENCE_TYPE
14929            || TREE_CODE (arg) == FUNCTION_TYPE
14930            || TREE_CODE (arg) == METHOD_TYPE)
14931           && (parm_quals & (TYPE_QUAL_CONST | TYPE_QUAL_VOLATILE)))
14932         return 0;
14933
14934       if ((!POINTER_TYPE_P (arg) && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_TYPE_PARM)
14935           && (parm_quals & TYPE_QUAL_RESTRICT))
14936         return 0;
14937     }
14938
14939   if (!(strict & (UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL | UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL))
14940       && (arg_quals & parm_quals) != parm_quals)
14941     return 0;
14942
14943   if (!(strict & (UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL | UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL))
14944       && (parm_quals & arg_quals) != arg_quals)
14945     return 0;
14946
14947   return 1;
14948 }
14949
14950 /* Determines the LEVEL and INDEX for the template parameter PARM.  */
14951 void 
14952 template_parm_level_and_index (tree parm, int* level, int* index)
14953 {
14954   if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TYPE_PARM
14955       || TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
14956       || TREE_CODE (parm) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
14957     {
14958       *index = TEMPLATE_TYPE_IDX (parm);
14959       *level = TEMPLATE_TYPE_LEVEL (parm);
14960     }
14961   else
14962     {
14963       *index = TEMPLATE_PARM_IDX (parm);
14964       *level = TEMPLATE_PARM_LEVEL (parm);
14965     }
14966 }
14967
14968 /* Unifies the remaining arguments in PACKED_ARGS with the pack
14969    expansion at the end of PACKED_PARMS. Returns 0 if the type
14970    deduction succeeds, 1 otherwise. STRICT is the same as in
14971    unify. CALL_ARGS_P is true iff PACKED_ARGS is actually a function
14972    call argument list. We'll need to adjust the arguments to make them
14973    types. SUBR tells us if this is from a recursive call to
14974    type_unification_real.  */
14975 int
14976 unify_pack_expansion (tree tparms, tree targs, tree packed_parms, 
14977                       tree packed_args, int strict, bool call_args_p,
14978                       bool subr)
14979 {
14980   tree parm 
14981     = TREE_VEC_ELT (packed_parms, TREE_VEC_LENGTH (packed_parms) - 1);
14982   tree pattern = PACK_EXPANSION_PATTERN (parm);
14983   tree pack, packs = NULL_TREE;
14984   int i, start = TREE_VEC_LENGTH (packed_parms) - 1;
14985   int len = TREE_VEC_LENGTH (packed_args);
14986
14987   /* Determine the parameter packs we will be deducing from the
14988      pattern, and record their current deductions.  */
14989   for (pack = PACK_EXPANSION_PARAMETER_PACKS (parm); 
14990        pack; pack = TREE_CHAIN (pack))
14991     {
14992       tree parm_pack = TREE_VALUE (pack);
14993       int idx, level;
14994
14995       /* Determine the index and level of this parameter pack.  */
14996       template_parm_level_and_index (parm_pack, &level, &idx);
14997
14998       /* Keep track of the parameter packs and their corresponding
14999          argument packs.  */
15000       packs = tree_cons (parm_pack, TMPL_ARG (targs, level, idx), packs);
15001       TREE_TYPE (packs) = make_tree_vec (len - start);
15002     }
15003   
15004   /* Loop through all of the arguments that have not yet been
15005      unified and unify each with the pattern.  */
15006   for (i = start; i < len; i++)
15007     {
15008       tree parm = pattern;
15009
15010       /* For each parameter pack, clear out the deduced value so that
15011          we can deduce it again.  */
15012       for (pack = packs; pack; pack = TREE_CHAIN (pack))
15013         {
15014           int idx, level;
15015           template_parm_level_and_index (TREE_PURPOSE (pack), &level, &idx);
15016
15017           TMPL_ARG (targs, level, idx) = NULL_TREE;
15018         }
15019
15020       /* Unify the pattern with the current argument.  */
15021       {
15022         tree arg = TREE_VEC_ELT (packed_args, i);
15023         tree arg_expr = NULL_TREE;
15024         int arg_strict = strict;
15025         bool skip_arg_p = false;
15026
15027         if (call_args_p)
15028           {
15029             int sub_strict;
15030
15031             /* This mirrors what we do in type_unification_real.  */
15032             switch (strict)
15033               {
15034               case DEDUCE_CALL:
15035                 sub_strict = (UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL 
15036                               | UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL
15037                               | UNIFY_ALLOW_DERIVED);
15038                 break;
15039                 
15040               case DEDUCE_CONV:
15041                 sub_strict = UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL;
15042                 break;
15043                 
15044               case DEDUCE_EXACT:
15045                 sub_strict = UNIFY_ALLOW_NONE;
15046                 break;
15047                 
15048               default:
15049                 gcc_unreachable ();
15050               }
15051
15052             if (!TYPE_P (arg))
15053               {
15054                 gcc_assert (TREE_TYPE (arg) != NULL_TREE);
15055                 if (type_unknown_p (arg))
15056                   {
15057                     /* [temp.deduct.type] A template-argument can be
15058                        deduced from a pointer to function or pointer
15059                        to member function argument if the set of
15060                        overloaded functions does not contain function
15061                        templates and at most one of a set of
15062                        overloaded functions provides a unique
15063                        match.  */
15064
15065                     if (resolve_overloaded_unification
15066                         (tparms, targs, parm, arg,
15067                          (unification_kind_t) strict,
15068                          sub_strict)
15069                         != 0)
15070                       return 1;
15071                     skip_arg_p = true;
15072                   }
15073
15074                 if (!skip_arg_p)
15075                   {
15076                     arg_expr = arg;
15077                     arg = unlowered_expr_type (arg);
15078                     if (arg == error_mark_node)
15079                       return 1;
15080                   }
15081               }
15082       
15083             arg_strict = sub_strict;
15084
15085             if (!subr)
15086               arg_strict |= 
15087                 maybe_adjust_types_for_deduction ((unification_kind_t) strict,
15088                                                   &parm, &arg, arg_expr);
15089           }
15090
15091         if (!skip_arg_p)
15092           {
15093             /* For deduction from an init-list we need the actual list.  */
15094             if (arg_expr && BRACE_ENCLOSED_INITIALIZER_P (arg_expr))
15095               arg = arg_expr;
15096             if (unify (tparms, targs, parm, arg, arg_strict))
15097               return 1;
15098           }
15099       }
15100
15101       /* For each parameter pack, collect the deduced value.  */
15102       for (pack = packs; pack; pack = TREE_CHAIN (pack))
15103         {
15104           int idx, level;
15105           template_parm_level_and_index (TREE_PURPOSE (pack), &level, &idx);
15106
15107           TREE_VEC_ELT (TREE_TYPE (pack), i - start) = 
15108             TMPL_ARG (targs, level, idx);
15109         }
15110     }
15111
15112   /* Verify that the results of unification with the parameter packs
15113      produce results consistent with what we've seen before, and make
15114      the deduced argument packs available.  */
15115   for (pack = packs; pack; pack = TREE_CHAIN (pack))
15116     {
15117       tree old_pack = TREE_VALUE (pack);
15118       tree new_args = TREE_TYPE (pack);
15119       int i, len = TREE_VEC_LENGTH (new_args);
15120       int idx, level;
15121       bool nondeduced_p = false;
15122
15123       /* By default keep the original deduced argument pack.
15124          If necessary, more specific code is going to update the
15125          resulting deduced argument later down in this function.  */
15126       template_parm_level_and_index (TREE_PURPOSE (pack), &level, &idx);
15127       TMPL_ARG (targs, level, idx) = old_pack;
15128
15129       /* If NEW_ARGS contains any NULL_TREE entries, we didn't
15130          actually deduce anything.  */
15131       for (i = 0; i < len && !nondeduced_p; ++i)
15132         if (TREE_VEC_ELT (new_args, i) == NULL_TREE)
15133           nondeduced_p = true;
15134       if (nondeduced_p)
15135         continue;
15136
15137       if (old_pack && ARGUMENT_PACK_INCOMPLETE_P (old_pack))
15138         {
15139           /* Prepend the explicit arguments onto NEW_ARGS.  */
15140           tree explicit_args = ARGUMENT_PACK_EXPLICIT_ARGS (old_pack);
15141           tree old_args = new_args;
15142           int i, explicit_len = TREE_VEC_LENGTH (explicit_args);
15143           int len = explicit_len + TREE_VEC_LENGTH (old_args);
15144
15145           /* Copy the explicit arguments.  */
15146           new_args = make_tree_vec (len);
15147           for (i = 0; i < explicit_len; i++)
15148             TREE_VEC_ELT (new_args, i) = TREE_VEC_ELT (explicit_args, i);
15149
15150           /* Copy the deduced arguments.  */
15151           for (; i < len; i++)
15152             TREE_VEC_ELT (new_args, i) =
15153               TREE_VEC_ELT (old_args, i - explicit_len);
15154         }
15155
15156       if (!old_pack)
15157         {
15158           tree result;
15159           /* Build the deduced *_ARGUMENT_PACK.  */
15160           if (TREE_CODE (TREE_PURPOSE (pack)) == TEMPLATE_PARM_INDEX)
15161             {
15162               result = make_node (NONTYPE_ARGUMENT_PACK);
15163               TREE_TYPE (result) = 
15164                 TREE_TYPE (TEMPLATE_PARM_DECL (TREE_PURPOSE (pack)));
15165               TREE_CONSTANT (result) = 1;
15166             }
15167           else
15168             result = cxx_make_type (TYPE_ARGUMENT_PACK);
15169
15170           SET_ARGUMENT_PACK_ARGS (result, new_args);
15171
15172           /* Note the deduced argument packs for this parameter
15173              pack.  */
15174           TMPL_ARG (targs, level, idx) = result;
15175         }
15176       else if (ARGUMENT_PACK_INCOMPLETE_P (old_pack)
15177                && (ARGUMENT_PACK_ARGS (old_pack) 
15178                    == ARGUMENT_PACK_EXPLICIT_ARGS (old_pack)))
15179         {
15180           /* We only had the explicitly-provided arguments before, but
15181              now we have a complete set of arguments.  */
15182           tree explicit_args = ARGUMENT_PACK_EXPLICIT_ARGS (old_pack);
15183
15184           SET_ARGUMENT_PACK_ARGS (old_pack, new_args);
15185           ARGUMENT_PACK_INCOMPLETE_P (old_pack) = 1;
15186           ARGUMENT_PACK_EXPLICIT_ARGS (old_pack) = explicit_args;
15187         }
15188       else if (!comp_template_args (ARGUMENT_PACK_ARGS (old_pack),
15189                                     new_args))
15190         /* Inconsistent unification of this parameter pack.  */
15191         return 1;
15192     }
15193
15194   return 0;
15195 }
15196
15197 /* Deduce the value of template parameters.  TPARMS is the (innermost)
15198    set of template parameters to a template.  TARGS is the bindings
15199    for those template parameters, as determined thus far; TARGS may
15200    include template arguments for outer levels of template parameters
15201    as well.  PARM is a parameter to a template function, or a
15202    subcomponent of that parameter; ARG is the corresponding argument.
15203    This function attempts to match PARM with ARG in a manner
15204    consistent with the existing assignments in TARGS.  If more values
15205    are deduced, then TARGS is updated.
15206
15207    Returns 0 if the type deduction succeeds, 1 otherwise.  The
15208    parameter STRICT is a bitwise or of the following flags:
15209
15210      UNIFY_ALLOW_NONE:
15211        Require an exact match between PARM and ARG.
15212      UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL:
15213        Allow the deduced ARG to be more cv-qualified (by qualification
15214        conversion) than ARG.
15215      UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL:
15216        Allow the deduced ARG to be less cv-qualified than ARG.
15217      UNIFY_ALLOW_DERIVED:
15218        Allow the deduced ARG to be a template base class of ARG,
15219        or a pointer to a template base class of the type pointed to by
15220        ARG.
15221      UNIFY_ALLOW_INTEGER:
15222        Allow any integral type to be deduced.  See the TEMPLATE_PARM_INDEX
15223        case for more information.
15224      UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL:
15225        This is the outermost level of a deduction. Used to determine validity
15226        of qualification conversions. A valid qualification conversion must
15227        have const qualified pointers leading up to the inner type which
15228        requires additional CV quals, except at the outer level, where const
15229        is not required [conv.qual]. It would be normal to set this flag in
15230        addition to setting UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL.
15231      UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL:
15232        This is the outermost level of a deduction, and PARM can be more CV
15233        qualified at this point.
15234      UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL:
15235        This is the outermost level of a deduction, and PARM can be less CV
15236        qualified at this point.  */
15237
15238 static int
15239 unify (tree tparms, tree targs, tree parm, tree arg, int strict)
15240 {
15241   int idx;
15242   tree targ;
15243   tree tparm;
15244   int strict_in = strict;
15245
15246   /* I don't think this will do the right thing with respect to types.
15247      But the only case I've seen it in so far has been array bounds, where
15248      signedness is the only information lost, and I think that will be
15249      okay.  */
15250   while (TREE_CODE (parm) == NOP_EXPR)
15251     parm = TREE_OPERAND (parm, 0);
15252
15253   if (arg == error_mark_node)
15254     return 1;
15255   if (arg == unknown_type_node
15256       || arg == init_list_type_node)
15257     /* We can't deduce anything from this, but we might get all the
15258        template args from other function args.  */
15259     return 0;
15260
15261   /* If PARM uses template parameters, then we can't bail out here,
15262      even if ARG == PARM, since we won't record unifications for the
15263      template parameters.  We might need them if we're trying to
15264      figure out which of two things is more specialized.  */
15265   if (arg == parm && !uses_template_parms (parm))
15266     return 0;
15267
15268   /* Handle init lists early, so the rest of the function can assume
15269      we're dealing with a type. */
15270   if (BRACE_ENCLOSED_INITIALIZER_P (arg))
15271     {
15272       tree elt, elttype;
15273       unsigned i;
15274       tree orig_parm = parm;
15275
15276       /* Replace T with std::initializer_list<T> for deduction.  */
15277       if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TYPE_PARM
15278           && flag_deduce_init_list)
15279         parm = listify (parm);
15280
15281       if (!is_std_init_list (parm))
15282         /* We can only deduce from an initializer list argument if the
15283            parameter is std::initializer_list; otherwise this is a
15284            non-deduced context. */
15285         return 0;
15286
15287       elttype = TREE_VEC_ELT (CLASSTYPE_TI_ARGS (parm), 0);
15288
15289       FOR_EACH_CONSTRUCTOR_VALUE (CONSTRUCTOR_ELTS (arg), i, elt)
15290         {
15291           int elt_strict = strict;
15292
15293           if (elt == error_mark_node)
15294             return 1;
15295
15296           if (!BRACE_ENCLOSED_INITIALIZER_P (elt))
15297             {
15298               tree type = TREE_TYPE (elt);
15299               /* It should only be possible to get here for a call.  */
15300               gcc_assert (elt_strict & UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL);
15301               elt_strict |= maybe_adjust_types_for_deduction
15302                 (DEDUCE_CALL, &elttype, &type, elt);
15303               elt = type;
15304             }
15305
15306           if (unify (tparms, targs, elttype, elt, elt_strict))
15307             return 1;
15308         }
15309
15310       /* If the std::initializer_list<T> deduction worked, replace the
15311          deduced A with std::initializer_list<A>.  */
15312       if (orig_parm != parm)
15313         {
15314           idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (orig_parm);
15315           targ = TREE_VEC_ELT (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (targs), idx);
15316           targ = listify (targ);
15317           TREE_VEC_ELT (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (targs), idx) = targ;
15318         }
15319       return 0;
15320     }
15321
15322   /* Immediately reject some pairs that won't unify because of
15323      cv-qualification mismatches.  */
15324   if (TREE_CODE (arg) == TREE_CODE (parm)
15325       && TYPE_P (arg)
15326       /* It is the elements of the array which hold the cv quals of an array
15327          type, and the elements might be template type parms. We'll check
15328          when we recurse.  */
15329       && TREE_CODE (arg) != ARRAY_TYPE
15330       /* We check the cv-qualifiers when unifying with template type
15331          parameters below.  We want to allow ARG `const T' to unify with
15332          PARM `T' for example, when computing which of two templates
15333          is more specialized, for example.  */
15334       && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_TYPE_PARM
15335       && !check_cv_quals_for_unify (strict_in, arg, parm))
15336     return 1;
15337
15338   if (!(strict & UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL)
15339       && TYPE_P (parm) && !CP_TYPE_CONST_P (parm))
15340     strict &= ~UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL;
15341   strict &= ~UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL;
15342   strict &= ~UNIFY_ALLOW_DERIVED;
15343   strict &= ~UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL;
15344   strict &= ~UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL;
15345
15346   switch (TREE_CODE (parm))
15347     {
15348     case TYPENAME_TYPE:
15349     case SCOPE_REF:
15350     case UNBOUND_CLASS_TEMPLATE:
15351       /* In a type which contains a nested-name-specifier, template
15352          argument values cannot be deduced for template parameters used
15353          within the nested-name-specifier.  */
15354       return 0;
15355
15356     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
15357     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
15358     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
15359       tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, 0));
15360       if (tparm == error_mark_node)
15361         return 1;
15362
15363       if (TEMPLATE_TYPE_LEVEL (parm)
15364           != template_decl_level (tparm))
15365         /* The PARM is not one we're trying to unify.  Just check
15366            to see if it matches ARG.  */
15367         return (TREE_CODE (arg) == TREE_CODE (parm)
15368                 && same_type_p (parm, arg)) ? 0 : 1;
15369       idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (parm);
15370       targ = TREE_VEC_ELT (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (targs), idx);
15371       tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, idx));
15372
15373       /* Check for mixed types and values.  */
15374       if ((TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TYPE_PARM
15375            && TREE_CODE (tparm) != TYPE_DECL)
15376           || (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
15377               && TREE_CODE (tparm) != TEMPLATE_DECL))
15378         return 1;
15379
15380       if (TREE_CODE (parm) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
15381         {
15382           /* ARG must be constructed from a template class or a template
15383              template parameter.  */
15384           if (TREE_CODE (arg) != BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
15385               && !CLASSTYPE_SPECIALIZATION_OF_PRIMARY_TEMPLATE_P (arg))
15386             return 1;
15387
15388           {
15389             tree parmvec = TYPE_TI_ARGS (parm);
15390             tree argvec = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (TYPE_TI_ARGS (arg));
15391             tree full_argvec = add_to_template_args (targs, argvec);
15392             tree parm_parms 
15393               = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS
15394                   (TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_TEMPLATE_DECL (parm));
15395             int i, len;
15396             int parm_variadic_p = 0;
15397
15398             /* The resolution to DR150 makes clear that default
15399                arguments for an N-argument may not be used to bind T
15400                to a template template parameter with fewer than N
15401                parameters.  It is not safe to permit the binding of
15402                default arguments as an extension, as that may change
15403                the meaning of a conforming program.  Consider:
15404
15405                   struct Dense { static const unsigned int dim = 1; };
15406
15407                   template <template <typename> class View,
15408                             typename Block>
15409                   void operator+(float, View<Block> const&);
15410
15411                   template <typename Block,
15412                             unsigned int Dim = Block::dim>
15413                   struct Lvalue_proxy { operator float() const; };
15414
15415                   void
15416                   test_1d (void) {
15417                     Lvalue_proxy<Dense> p;
15418                     float b;
15419                     b + p;
15420                   }
15421
15422               Here, if Lvalue_proxy is permitted to bind to View, then
15423               the global operator+ will be used; if they are not, the
15424               Lvalue_proxy will be converted to float.  */
15425             if (coerce_template_parms (parm_parms,
15426                                        full_argvec,
15427                                        TYPE_TI_TEMPLATE (parm),
15428                                        tf_none,
15429                                        /*require_all_args=*/true,
15430                                        /*use_default_args=*/false)
15431                 == error_mark_node)
15432               return 1;
15433
15434             /* Deduce arguments T, i from TT<T> or TT<i>.
15435                We check each element of PARMVEC and ARGVEC individually
15436                rather than the whole TREE_VEC since they can have
15437                different number of elements.  */
15438
15439             parmvec = expand_template_argument_pack (parmvec);
15440             argvec = expand_template_argument_pack (argvec);
15441
15442             len = TREE_VEC_LENGTH (parmvec);
15443
15444             /* Check if the parameters end in a pack, making them
15445                variadic.  */
15446             if (len > 0
15447                 && PACK_EXPANSION_P (TREE_VEC_ELT (parmvec, len - 1)))
15448               parm_variadic_p = 1;
15449             
15450             if (TREE_VEC_LENGTH (argvec) < len - parm_variadic_p)
15451               return 1;
15452
15453              for (i = 0; i < len - parm_variadic_p; ++i)
15454               {
15455                 if (unify (tparms, targs,
15456                            TREE_VEC_ELT (parmvec, i),
15457                            TREE_VEC_ELT (argvec, i),
15458                            UNIFY_ALLOW_NONE))
15459                   return 1;
15460               }
15461
15462             if (parm_variadic_p
15463                 && unify_pack_expansion (tparms, targs,
15464                                          parmvec, argvec,
15465                                          UNIFY_ALLOW_NONE,
15466                                          /*call_args_p=*/false,
15467                                          /*subr=*/false))
15468               return 1;
15469           }
15470           arg = TYPE_TI_TEMPLATE (arg);
15471
15472           /* Fall through to deduce template name.  */
15473         }
15474
15475       if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
15476           || TREE_CODE (parm) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
15477         {
15478           /* Deduce template name TT from TT, TT<>, TT<T> and TT<i>.  */
15479
15480           /* Simple cases: Value already set, does match or doesn't.  */
15481           if (targ != NULL_TREE && template_args_equal (targ, arg))
15482             return 0;
15483           else if (targ)
15484             return 1;
15485         }
15486       else
15487         {
15488           /* If PARM is `const T' and ARG is only `int', we don't have
15489              a match unless we are allowing additional qualification.
15490              If ARG is `const int' and PARM is just `T' that's OK;
15491              that binds `const int' to `T'.  */
15492           if (!check_cv_quals_for_unify (strict_in | UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL,
15493                                          arg, parm))
15494             return 1;
15495
15496           /* Consider the case where ARG is `const volatile int' and
15497              PARM is `const T'.  Then, T should be `volatile int'.  */
15498           arg = cp_build_qualified_type_real
15499             (arg, cp_type_quals (arg) & ~cp_type_quals (parm), tf_none);
15500           if (arg == error_mark_node)
15501             return 1;
15502
15503           /* Simple cases: Value already set, does match or doesn't.  */
15504           if (targ != NULL_TREE && same_type_p (targ, arg))
15505             return 0;
15506           else if (targ)
15507             return 1;
15508
15509           /* Make sure that ARG is not a variable-sized array.  (Note
15510              that were talking about variable-sized arrays (like
15511              `int[n]'), rather than arrays of unknown size (like
15512              `int[]').)  We'll get very confused by such a type since
15513              the bound of the array will not be computable in an
15514              instantiation.  Besides, such types are not allowed in
15515              ISO C++, so we can do as we please here.  */
15516           if (variably_modified_type_p (arg, NULL_TREE))
15517             return 1;
15518
15519           /* Strip typedefs as in convert_template_argument.  */
15520           arg = canonicalize_type_argument (arg, tf_none);
15521         }
15522
15523       /* If ARG is a parameter pack or an expansion, we cannot unify
15524          against it unless PARM is also a parameter pack.  */
15525       if ((template_parameter_pack_p (arg) || PACK_EXPANSION_P (arg))
15526           && !template_parameter_pack_p (parm))
15527         return 1;
15528
15529       /* If the argument deduction results is a METHOD_TYPE,
15530          then there is a problem.
15531          METHOD_TYPE doesn't map to any real C++ type the result of
15532          the deduction can not be of that type.  */
15533       if (TREE_CODE (arg) == METHOD_TYPE)
15534         return 1;
15535
15536       TREE_VEC_ELT (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (targs), idx) = arg;
15537       return 0;
15538
15539     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
15540       tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, 0));
15541       if (tparm == error_mark_node)
15542         return 1;
15543
15544       if (TEMPLATE_PARM_LEVEL (parm)
15545           != template_decl_level (tparm))
15546         /* The PARM is not one we're trying to unify.  Just check
15547            to see if it matches ARG.  */
15548         return !(TREE_CODE (arg) == TREE_CODE (parm)
15549                  && cp_tree_equal (parm, arg));
15550
15551       idx = TEMPLATE_PARM_IDX (parm);
15552       targ = TREE_VEC_ELT (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (targs), idx);
15553
15554       if (targ)
15555         return !cp_tree_equal (targ, arg);
15556
15557       /* [temp.deduct.type] If, in the declaration of a function template
15558          with a non-type template-parameter, the non-type
15559          template-parameter is used in an expression in the function
15560          parameter-list and, if the corresponding template-argument is
15561          deduced, the template-argument type shall match the type of the
15562          template-parameter exactly, except that a template-argument
15563          deduced from an array bound may be of any integral type.
15564          The non-type parameter might use already deduced type parameters.  */
15565       tparm = tsubst (TREE_TYPE (parm), targs, 0, NULL_TREE);
15566       if (!TREE_TYPE (arg))
15567         /* Template-parameter dependent expression.  Just accept it for now.
15568            It will later be processed in convert_template_argument.  */
15569         ;
15570       else if (same_type_p (TREE_TYPE (arg), tparm))
15571         /* OK */;
15572       else if ((strict & UNIFY_ALLOW_INTEGER)
15573                && (TREE_CODE (tparm) == INTEGER_TYPE
15574                    || TREE_CODE (tparm) == BOOLEAN_TYPE))
15575         /* Convert the ARG to the type of PARM; the deduced non-type
15576            template argument must exactly match the types of the
15577            corresponding parameter.  */
15578         arg = fold (build_nop (tparm, arg));
15579       else if (uses_template_parms (tparm))
15580         /* We haven't deduced the type of this parameter yet.  Try again
15581            later.  */
15582         return 0;
15583       else
15584         return 1;
15585
15586       /* If ARG is a parameter pack or an expansion, we cannot unify
15587          against it unless PARM is also a parameter pack.  */
15588       if ((template_parameter_pack_p (arg) || PACK_EXPANSION_P (arg))
15589           && !TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (parm))
15590         return 1;
15591
15592       TREE_VEC_ELT (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (targs), idx) = arg;
15593       return 0;
15594
15595     case PTRMEM_CST:
15596      {
15597         /* A pointer-to-member constant can be unified only with
15598          another constant.  */
15599       if (TREE_CODE (arg) != PTRMEM_CST)
15600         return 1;
15601
15602       /* Just unify the class member. It would be useless (and possibly
15603          wrong, depending on the strict flags) to unify also
15604          PTRMEM_CST_CLASS, because we want to be sure that both parm and
15605          arg refer to the same variable, even if through different
15606          classes. For instance:
15607
15608          struct A { int x; };
15609          struct B : A { };
15610
15611          Unification of &A::x and &B::x must succeed.  */
15612       return unify (tparms, targs, PTRMEM_CST_MEMBER (parm),
15613                     PTRMEM_CST_MEMBER (arg), strict);
15614      }
15615
15616     case POINTER_TYPE:
15617       {
15618         if (TREE_CODE (arg) != POINTER_TYPE)
15619           return 1;
15620
15621         /* [temp.deduct.call]
15622
15623            A can be another pointer or pointer to member type that can
15624            be converted to the deduced A via a qualification
15625            conversion (_conv.qual_).
15626
15627            We pass down STRICT here rather than UNIFY_ALLOW_NONE.
15628            This will allow for additional cv-qualification of the
15629            pointed-to types if appropriate.  */
15630
15631         if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg)) == RECORD_TYPE)
15632           /* The derived-to-base conversion only persists through one
15633              level of pointers.  */
15634           strict |= (strict_in & UNIFY_ALLOW_DERIVED);
15635
15636         return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm),
15637                       TREE_TYPE (arg), strict);
15638       }
15639
15640     case REFERENCE_TYPE:
15641       if (TREE_CODE (arg) != REFERENCE_TYPE)
15642         return 1;
15643       return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), TREE_TYPE (arg),
15644                     strict & UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL);
15645
15646     case ARRAY_TYPE:
15647       if (TREE_CODE (arg) != ARRAY_TYPE)
15648         return 1;
15649       if ((TYPE_DOMAIN (parm) == NULL_TREE)
15650           != (TYPE_DOMAIN (arg) == NULL_TREE))
15651         return 1;
15652       if (TYPE_DOMAIN (parm) != NULL_TREE)
15653         {
15654           tree parm_max;
15655           tree arg_max;
15656           bool parm_cst;
15657           bool arg_cst;
15658
15659           /* Our representation of array types uses "N - 1" as the
15660              TYPE_MAX_VALUE for an array with "N" elements, if "N" is
15661              not an integer constant.  We cannot unify arbitrarily
15662              complex expressions, so we eliminate the MINUS_EXPRs
15663              here.  */
15664           parm_max = TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (parm));
15665           parm_cst = TREE_CODE (parm_max) == INTEGER_CST;
15666           if (!parm_cst)
15667             {
15668               gcc_assert (TREE_CODE (parm_max) == MINUS_EXPR);
15669               parm_max = TREE_OPERAND (parm_max, 0);
15670             }
15671           arg_max = TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (arg));
15672           arg_cst = TREE_CODE (arg_max) == INTEGER_CST;
15673           if (!arg_cst)
15674             {
15675               /* The ARG_MAX may not be a simple MINUS_EXPR, if we are
15676                  trying to unify the type of a variable with the type
15677                  of a template parameter.  For example:
15678
15679                    template <unsigned int N>
15680                    void f (char (&) [N]);
15681                    int g(); 
15682                    void h(int i) {
15683                      char a[g(i)];
15684                      f(a); 
15685                    }
15686
15687                 Here, the type of the ARG will be "int [g(i)]", and
15688                 may be a SAVE_EXPR, etc.  */
15689               if (TREE_CODE (arg_max) != MINUS_EXPR)
15690                 return 1;
15691               arg_max = TREE_OPERAND (arg_max, 0);
15692             }
15693
15694           /* If only one of the bounds used a MINUS_EXPR, compensate
15695              by adding one to the other bound.  */
15696           if (parm_cst && !arg_cst)
15697             parm_max = fold_build2_loc (input_location, PLUS_EXPR,
15698                                     integer_type_node,
15699                                     parm_max,
15700                                     integer_one_node);
15701           else if (arg_cst && !parm_cst)
15702             arg_max = fold_build2_loc (input_location, PLUS_EXPR,
15703                                    integer_type_node,
15704                                    arg_max,
15705                                    integer_one_node);
15706
15707           if (unify (tparms, targs, parm_max, arg_max, UNIFY_ALLOW_INTEGER))
15708             return 1;
15709         }
15710       return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), TREE_TYPE (arg),
15711                     strict & UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL);
15712
15713     case REAL_TYPE:
15714     case COMPLEX_TYPE:
15715     case VECTOR_TYPE:
15716     case INTEGER_TYPE:
15717     case BOOLEAN_TYPE:
15718     case ENUMERAL_TYPE:
15719     case VOID_TYPE:
15720       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
15721         return 1;
15722
15723       /* We have already checked cv-qualification at the top of the
15724          function.  */
15725       if (!same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (arg, parm))
15726         return 1;
15727
15728       /* As far as unification is concerned, this wins.  Later checks
15729          will invalidate it if necessary.  */
15730       return 0;
15731
15732       /* Types INTEGER_CST and MINUS_EXPR can come from array bounds.  */
15733       /* Type INTEGER_CST can come from ordinary constant template args.  */
15734     case INTEGER_CST:
15735       while (TREE_CODE (arg) == NOP_EXPR)
15736         arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
15737
15738       if (TREE_CODE (arg) != INTEGER_CST)
15739         return 1;
15740       return !tree_int_cst_equal (parm, arg);
15741
15742     case TREE_VEC:
15743       {
15744         int i;
15745         if (TREE_CODE (arg) != TREE_VEC)
15746           return 1;
15747         if (TREE_VEC_LENGTH (parm) != TREE_VEC_LENGTH (arg))
15748           return 1;
15749         for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (parm); ++i)
15750           if (unify (tparms, targs,
15751                      TREE_VEC_ELT (parm, i), TREE_VEC_ELT (arg, i),
15752                      UNIFY_ALLOW_NONE))
15753             return 1;
15754         return 0;
15755       }
15756
15757     case RECORD_TYPE:
15758     case UNION_TYPE:
15759       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
15760         return 1;
15761
15762       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (parm))
15763         {
15764           if (!TYPE_PTRMEMFUNC_P (arg))
15765             return 1;
15766
15767           return unify (tparms, targs,
15768                         TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (parm),
15769                         TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (arg),
15770                         strict);
15771         }
15772
15773       if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (parm))
15774         {
15775           tree t = NULL_TREE;
15776
15777           if (strict_in & UNIFY_ALLOW_DERIVED)
15778             {
15779               /* First, we try to unify the PARM and ARG directly.  */
15780               t = try_class_unification (tparms, targs,
15781                                          parm, arg);
15782
15783               if (!t)
15784                 {
15785                   /* Fallback to the special case allowed in
15786                      [temp.deduct.call]:
15787
15788                        If P is a class, and P has the form
15789                        template-id, then A can be a derived class of
15790                        the deduced A.  Likewise, if P is a pointer to
15791                        a class of the form template-id, A can be a
15792                        pointer to a derived class pointed to by the
15793                        deduced A.  */
15794                   t = get_template_base (tparms, targs, parm, arg);
15795
15796                   if (!t)
15797                     return 1;
15798                 }
15799             }
15800           else if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (arg)
15801                    && (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (parm)
15802                        == CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (arg)))
15803             /* Perhaps PARM is something like S<U> and ARG is S<int>.
15804                Then, we should unify `int' and `U'.  */
15805             t = arg;
15806           else
15807             /* There's no chance of unification succeeding.  */
15808             return 1;
15809
15810           return unify (tparms, targs, CLASSTYPE_TI_ARGS (parm),
15811                         CLASSTYPE_TI_ARGS (t), UNIFY_ALLOW_NONE);
15812         }
15813       else if (!same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (parm, arg))
15814         return 1;
15815       return 0;
15816
15817     case METHOD_TYPE:
15818     case FUNCTION_TYPE:
15819       {
15820         unsigned int nargs;
15821         tree *args;
15822         tree a;
15823         unsigned int i;
15824
15825         if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
15826           return 1;
15827
15828         /* CV qualifications for methods can never be deduced, they must
15829            match exactly.  We need to check them explicitly here,
15830            because type_unification_real treats them as any other
15831            cv-qualified parameter.  */
15832         if (TREE_CODE (parm) == METHOD_TYPE
15833             && (!check_cv_quals_for_unify
15834                 (UNIFY_ALLOW_NONE,
15835                  class_of_this_parm (arg),
15836                  class_of_this_parm (parm))))
15837           return 1;
15838
15839         if (unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm),
15840                    TREE_TYPE (arg), UNIFY_ALLOW_NONE))
15841           return 1;
15842
15843         nargs = list_length (TYPE_ARG_TYPES (arg));
15844         args = XALLOCAVEC (tree, nargs);
15845         for (a = TYPE_ARG_TYPES (arg), i = 0;
15846              a != NULL_TREE && a != void_list_node;
15847              a = TREE_CHAIN (a), ++i)
15848           args[i] = TREE_VALUE (a);
15849         nargs = i;
15850
15851         return type_unification_real (tparms, targs, TYPE_ARG_TYPES (parm),
15852                                       args, nargs, 1, DEDUCE_EXACT,
15853                                       LOOKUP_NORMAL);
15854       }
15855
15856     case OFFSET_TYPE:
15857       /* Unify a pointer to member with a pointer to member function, which
15858          deduces the type of the member as a function type. */
15859       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (arg))
15860         {
15861           tree method_type;
15862           tree fntype;
15863
15864           /* Check top-level cv qualifiers */
15865           if (!check_cv_quals_for_unify (UNIFY_ALLOW_NONE, arg, parm))
15866             return 1;
15867
15868           if (unify (tparms, targs, TYPE_OFFSET_BASETYPE (parm),
15869                      TYPE_PTRMEMFUNC_OBJECT_TYPE (arg), UNIFY_ALLOW_NONE))
15870             return 1;
15871
15872           /* Determine the type of the function we are unifying against. */
15873           method_type = TREE_TYPE (TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (arg));
15874           fntype =
15875             build_function_type (TREE_TYPE (method_type),
15876                                  TREE_CHAIN (TYPE_ARG_TYPES (method_type)));
15877
15878           /* Extract the cv-qualifiers of the member function from the
15879              implicit object parameter and place them on the function
15880              type to be restored later. */
15881           fntype = apply_memfn_quals (fntype, type_memfn_quals (method_type));
15882           return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), fntype, strict);
15883         }
15884
15885       if (TREE_CODE (arg) != OFFSET_TYPE)
15886         return 1;
15887       if (unify (tparms, targs, TYPE_OFFSET_BASETYPE (parm),
15888                  TYPE_OFFSET_BASETYPE (arg), UNIFY_ALLOW_NONE))
15889         return 1;
15890       return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), TREE_TYPE (arg),
15891                     strict);
15892
15893     case CONST_DECL:
15894       if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (parm))
15895         return unify (tparms, targs, DECL_INITIAL (parm), arg, strict);
15896       if (arg != integral_constant_value (parm))
15897         return 1;
15898       return 0;
15899
15900     case FIELD_DECL:
15901     case TEMPLATE_DECL:
15902       /* Matched cases are handled by the ARG == PARM test above.  */
15903       return 1;
15904
15905     case VAR_DECL:
15906       /* A non-type template parameter that is a variable should be a
15907          an integral constant, in which case, it whould have been
15908          folded into its (constant) value. So we should not be getting
15909          a variable here.  */
15910       gcc_unreachable ();
15911
15912     case TYPE_ARGUMENT_PACK:
15913     case NONTYPE_ARGUMENT_PACK:
15914       {
15915         tree packed_parms = ARGUMENT_PACK_ARGS (parm);
15916         tree packed_args = ARGUMENT_PACK_ARGS (arg);
15917         int i, len = TREE_VEC_LENGTH (packed_parms);
15918         int argslen = TREE_VEC_LENGTH (packed_args);
15919         int parm_variadic_p = 0;
15920
15921         for (i = 0; i < len; ++i)
15922           {
15923             if (PACK_EXPANSION_P (TREE_VEC_ELT (packed_parms, i)))
15924               {
15925                 if (i == len - 1)
15926                   /* We can unify against something with a trailing
15927                      parameter pack.  */
15928                   parm_variadic_p = 1;
15929                 else
15930                   /* Since there is something following the pack
15931                      expansion, we cannot unify this template argument
15932                      list.  */
15933                   return 0;
15934               }
15935           }
15936           
15937
15938         /* If we don't have enough arguments to satisfy the parameters
15939            (not counting the pack expression at the end), or we have
15940            too many arguments for a parameter list that doesn't end in
15941            a pack expression, we can't unify.  */
15942         if (argslen < (len - parm_variadic_p)
15943             || (argslen > len && !parm_variadic_p))
15944           return 1;
15945
15946         /* Unify all of the parameters that precede the (optional)
15947            pack expression.  */
15948         for (i = 0; i < len - parm_variadic_p; ++i)
15949           {
15950             if (unify (tparms, targs, TREE_VEC_ELT (packed_parms, i),
15951                        TREE_VEC_ELT (packed_args, i), strict))
15952               return 1;
15953           }
15954
15955         if (parm_variadic_p)
15956           return unify_pack_expansion (tparms, targs, 
15957                                        packed_parms, packed_args,
15958                                        strict, /*call_args_p=*/false,
15959                                        /*subr=*/false);
15960         return 0;
15961       }
15962
15963       break;
15964
15965     case TYPEOF_TYPE:
15966     case DECLTYPE_TYPE:
15967     case UNDERLYING_TYPE:
15968       /* Cannot deduce anything from TYPEOF_TYPE, DECLTYPE_TYPE,
15969          or UNDERLYING_TYPE nodes.  */
15970       return 0;
15971
15972     case ERROR_MARK:
15973       /* Unification fails if we hit an error node.  */
15974       return 1;
15975
15976     default:
15977       /* An unresolved overload is a nondeduced context.  */
15978       if (type_unknown_p (parm))
15979         return 0;
15980       gcc_assert (EXPR_P (parm));
15981
15982       /* We must be looking at an expression.  This can happen with
15983          something like:
15984
15985            template <int I>
15986            void foo(S<I>, S<I + 2>);
15987
15988          This is a "nondeduced context":
15989
15990            [deduct.type]
15991
15992            The nondeduced contexts are:
15993
15994            --A type that is a template-id in which one or more of
15995              the template-arguments is an expression that references
15996              a template-parameter.
15997
15998          In these cases, we assume deduction succeeded, but don't
15999          actually infer any unifications.  */
16000
16001       if (!uses_template_parms (parm)
16002           && !template_args_equal (parm, arg))
16003         return 1;
16004       else
16005         return 0;
16006     }
16007 }
16008 \f
16009 /* Note that DECL can be defined in this translation unit, if
16010    required.  */
16011
16012 static void
16013 mark_definable (tree decl)
16014 {
16015   tree clone;
16016   DECL_NOT_REALLY_EXTERN (decl) = 1;
16017   FOR_EACH_CLONE (clone, decl)
16018     DECL_NOT_REALLY_EXTERN (clone) = 1;
16019 }
16020
16021 /* Called if RESULT is explicitly instantiated, or is a member of an
16022    explicitly instantiated class.  */
16023
16024 void
16025 mark_decl_instantiated (tree result, int extern_p)
16026 {
16027   SET_DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (result);
16028
16029   /* If this entity has already been written out, it's too late to
16030      make any modifications.  */
16031   if (TREE_ASM_WRITTEN (result))
16032     return;
16033
16034   if (TREE_CODE (result) != FUNCTION_DECL)
16035     /* The TREE_PUBLIC flag for function declarations will have been
16036        set correctly by tsubst.  */
16037     TREE_PUBLIC (result) = 1;
16038
16039   /* This might have been set by an earlier implicit instantiation.  */
16040   DECL_COMDAT (result) = 0;
16041
16042   if (extern_p)
16043     DECL_NOT_REALLY_EXTERN (result) = 0;
16044   else
16045     {
16046       mark_definable (result);
16047       /* Always make artificials weak.  */
16048       if (DECL_ARTIFICIAL (result) && flag_weak)
16049         comdat_linkage (result);
16050       /* For WIN32 we also want to put explicit instantiations in
16051          linkonce sections.  */
16052       else if (TREE_PUBLIC (result))
16053         maybe_make_one_only (result);
16054     }
16055
16056   /* If EXTERN_P, then this function will not be emitted -- unless
16057      followed by an explicit instantiation, at which point its linkage
16058      will be adjusted.  If !EXTERN_P, then this function will be
16059      emitted here.  In neither circumstance do we want
16060      import_export_decl to adjust the linkage.  */
16061   DECL_INTERFACE_KNOWN (result) = 1;
16062 }
16063
16064 /* Subroutine of more_specialized_fn: check whether TARGS is missing any
16065    important template arguments.  If any are missing, we check whether
16066    they're important by using error_mark_node for substituting into any
16067    args that were used for partial ordering (the ones between ARGS and END)
16068    and seeing if it bubbles up.  */
16069
16070 static bool
16071 check_undeduced_parms (tree targs, tree args, tree end)
16072 {
16073   bool found = false;
16074   int i;
16075   for (i = TREE_VEC_LENGTH (targs) - 1; i >= 0; --i)
16076     if (TREE_VEC_ELT (targs, i) == NULL_TREE)
16077       {
16078         found = true;
16079         TREE_VEC_ELT (targs, i) = error_mark_node;
16080       }
16081   if (found)
16082     {
16083       for (; args != end; args = TREE_CHAIN (args))
16084         {
16085           tree substed = tsubst (TREE_VALUE (args), targs, tf_none, NULL_TREE);
16086           if (substed == error_mark_node)
16087             return true;
16088         }
16089     }
16090   return false;
16091 }
16092
16093 /* Given two function templates PAT1 and PAT2, return:
16094
16095    1 if PAT1 is more specialized than PAT2 as described in [temp.func.order].
16096    -1 if PAT2 is more specialized than PAT1.
16097    0 if neither is more specialized.
16098
16099    LEN indicates the number of parameters we should consider
16100    (defaulted parameters should not be considered).
16101
16102    The 1998 std underspecified function template partial ordering, and
16103    DR214 addresses the issue.  We take pairs of arguments, one from
16104    each of the templates, and deduce them against each other.  One of
16105    the templates will be more specialized if all the *other*
16106    template's arguments deduce against its arguments and at least one
16107    of its arguments *does* *not* deduce against the other template's
16108    corresponding argument.  Deduction is done as for class templates.
16109    The arguments used in deduction have reference and top level cv
16110    qualifiers removed.  Iff both arguments were originally reference
16111    types *and* deduction succeeds in both directions, the template
16112    with the more cv-qualified argument wins for that pairing (if
16113    neither is more cv-qualified, they both are equal).  Unlike regular
16114    deduction, after all the arguments have been deduced in this way,
16115    we do *not* verify the deduced template argument values can be
16116    substituted into non-deduced contexts.
16117
16118    The logic can be a bit confusing here, because we look at deduce1 and
16119    targs1 to see if pat2 is at least as specialized, and vice versa; if we
16120    can find template arguments for pat1 to make arg1 look like arg2, that
16121    means that arg2 is at least as specialized as arg1.  */
16122
16123 int
16124 more_specialized_fn (tree pat1, tree pat2, int len)
16125 {
16126   tree decl1 = DECL_TEMPLATE_RESULT (pat1);
16127   tree decl2 = DECL_TEMPLATE_RESULT (pat2);
16128   tree targs1 = make_tree_vec (DECL_NTPARMS (pat1));
16129   tree targs2 = make_tree_vec (DECL_NTPARMS (pat2));
16130   tree tparms1 = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (pat1);
16131   tree tparms2 = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (pat2);
16132   tree args1 = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl1));
16133   tree args2 = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl2));
16134   tree origs1, origs2;
16135   bool lose1 = false;
16136   bool lose2 = false;
16137
16138   /* Remove the this parameter from non-static member functions.  If
16139      one is a non-static member function and the other is not a static
16140      member function, remove the first parameter from that function
16141      also.  This situation occurs for operator functions where we
16142      locate both a member function (with this pointer) and non-member
16143      operator (with explicit first operand).  */
16144   if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl1))
16145     {
16146       len--; /* LEN is the number of significant arguments for DECL1 */
16147       args1 = TREE_CHAIN (args1);
16148       if (!DECL_STATIC_FUNCTION_P (decl2))
16149         args2 = TREE_CHAIN (args2);
16150     }
16151   else if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl2))
16152     {
16153       args2 = TREE_CHAIN (args2);
16154       if (!DECL_STATIC_FUNCTION_P (decl1))
16155         {
16156           len--;
16157           args1 = TREE_CHAIN (args1);
16158         }
16159     }
16160
16161   /* If only one is a conversion operator, they are unordered.  */
16162   if (DECL_CONV_FN_P (decl1) != DECL_CONV_FN_P (decl2))
16163     return 0;
16164
16165   /* Consider the return type for a conversion function */
16166   if (DECL_CONV_FN_P (decl1))
16167     {
16168       args1 = tree_cons (NULL_TREE, TREE_TYPE (TREE_TYPE (decl1)), args1);
16169       args2 = tree_cons (NULL_TREE, TREE_TYPE (TREE_TYPE (decl2)), args2);
16170       len++;
16171     }
16172
16173   processing_template_decl++;
16174
16175   origs1 = args1;
16176   origs2 = args2;
16177
16178   while (len--
16179          /* Stop when an ellipsis is seen.  */
16180          && args1 != NULL_TREE && args2 != NULL_TREE)
16181     {
16182       tree arg1 = TREE_VALUE (args1);
16183       tree arg2 = TREE_VALUE (args2);
16184       int deduce1, deduce2;
16185       int quals1 = -1;
16186       int quals2 = -1;
16187
16188       if (TREE_CODE (arg1) == TYPE_PACK_EXPANSION
16189           && TREE_CODE (arg2) == TYPE_PACK_EXPANSION)
16190         {
16191           /* When both arguments are pack expansions, we need only
16192              unify the patterns themselves.  */
16193           arg1 = PACK_EXPANSION_PATTERN (arg1);
16194           arg2 = PACK_EXPANSION_PATTERN (arg2);
16195
16196           /* This is the last comparison we need to do.  */
16197           len = 0;
16198         }
16199
16200       if (TREE_CODE (arg1) == REFERENCE_TYPE)
16201         {
16202           arg1 = TREE_TYPE (arg1);
16203           quals1 = cp_type_quals (arg1);
16204         }
16205
16206       if (TREE_CODE (arg2) == REFERENCE_TYPE)
16207         {
16208           arg2 = TREE_TYPE (arg2);
16209           quals2 = cp_type_quals (arg2);
16210         }
16211
16212       if ((quals1 < 0) != (quals2 < 0))
16213         {
16214           /* Only of the args is a reference, see if we should apply
16215              array/function pointer decay to it.  This is not part of
16216              DR214, but is, IMHO, consistent with the deduction rules
16217              for the function call itself, and with our earlier
16218              implementation of the underspecified partial ordering
16219              rules.  (nathan).  */
16220           if (quals1 >= 0)
16221             {
16222               switch (TREE_CODE (arg1))
16223                 {
16224                 case ARRAY_TYPE:
16225                   arg1 = TREE_TYPE (arg1);
16226                   /* FALLTHROUGH. */
16227                 case FUNCTION_TYPE:
16228                   arg1 = build_pointer_type (arg1);
16229                   break;
16230
16231                 default:
16232                   break;
16233                 }
16234             }
16235           else
16236             {
16237               switch (TREE_CODE (arg2))
16238                 {
16239                 case ARRAY_TYPE:
16240                   arg2 = TREE_TYPE (arg2);
16241                   /* FALLTHROUGH. */
16242                 case FUNCTION_TYPE:
16243                   arg2 = build_pointer_type (arg2);
16244                   break;
16245
16246                 default:
16247                   break;
16248                 }
16249             }
16250         }
16251
16252       arg1 = TYPE_MAIN_VARIANT (arg1);
16253       arg2 = TYPE_MAIN_VARIANT (arg2);
16254
16255       if (TREE_CODE (arg1) == TYPE_PACK_EXPANSION)
16256         {
16257           int i, len2 = list_length (args2);
16258           tree parmvec = make_tree_vec (1);
16259           tree argvec = make_tree_vec (len2);
16260           tree ta = args2;
16261
16262           /* Setup the parameter vector, which contains only ARG1.  */
16263           TREE_VEC_ELT (parmvec, 0) = arg1;
16264
16265           /* Setup the argument vector, which contains the remaining
16266              arguments.  */
16267           for (i = 0; i < len2; i++, ta = TREE_CHAIN (ta))
16268             TREE_VEC_ELT (argvec, i) = TREE_VALUE (ta);
16269
16270           deduce1 = !unify_pack_expansion (tparms1, targs1, parmvec, 
16271                                            argvec, UNIFY_ALLOW_NONE, 
16272                                            /*call_args_p=*/false, 
16273                                            /*subr=*/0);
16274
16275           /* We cannot deduce in the other direction, because ARG1 is
16276              a pack expansion but ARG2 is not.  */
16277           deduce2 = 0;
16278         }
16279       else if (TREE_CODE (arg2) == TYPE_PACK_EXPANSION)
16280         {
16281           int i, len1 = list_length (args1);
16282           tree parmvec = make_tree_vec (1);
16283           tree argvec = make_tree_vec (len1);
16284           tree ta = args1;
16285
16286           /* Setup the parameter vector, which contains only ARG1.  */
16287           TREE_VEC_ELT (parmvec, 0) = arg2;
16288
16289           /* Setup the argument vector, which contains the remaining
16290              arguments.  */
16291           for (i = 0; i < len1; i++, ta = TREE_CHAIN (ta))
16292             TREE_VEC_ELT (argvec, i) = TREE_VALUE (ta);
16293
16294           deduce2 = !unify_pack_expansion (tparms2, targs2, parmvec, 
16295                                            argvec, UNIFY_ALLOW_NONE, 
16296                                            /*call_args_p=*/false, 
16297                                            /*subr=*/0);
16298
16299           /* We cannot deduce in the other direction, because ARG2 is
16300              a pack expansion but ARG1 is not.*/
16301           deduce1 = 0;
16302         }
16303
16304       else
16305         {
16306           /* The normal case, where neither argument is a pack
16307              expansion.  */
16308           deduce1 = !unify (tparms1, targs1, arg1, arg2, UNIFY_ALLOW_NONE);
16309           deduce2 = !unify (tparms2, targs2, arg2, arg1, UNIFY_ALLOW_NONE);
16310         }
16311
16312       /* If we couldn't deduce arguments for tparms1 to make arg1 match
16313          arg2, then arg2 is not as specialized as arg1.  */
16314       if (!deduce1)
16315         lose2 = true;
16316       if (!deduce2)
16317         lose1 = true;
16318
16319       /* "If, for a given type, deduction succeeds in both directions
16320          (i.e., the types are identical after the transformations above)
16321          and if the type from the argument template is more cv-qualified
16322          than the type from the parameter template (as described above)
16323          that type is considered to be more specialized than the other. If
16324          neither type is more cv-qualified than the other then neither type
16325          is more specialized than the other."  */
16326
16327       if (deduce1 && deduce2
16328           && quals1 != quals2 && quals1 >= 0 && quals2 >= 0)
16329         {
16330           if ((quals1 & quals2) == quals2)
16331             lose2 = true;
16332           if ((quals1 & quals2) == quals1)
16333             lose1 = true;
16334         }
16335
16336       if (lose1 && lose2)
16337         /* We've failed to deduce something in either direction.
16338            These must be unordered.  */
16339         break;
16340
16341       if (TREE_CODE (arg1) == TYPE_PACK_EXPANSION
16342           || TREE_CODE (arg2) == TYPE_PACK_EXPANSION)
16343         /* We have already processed all of the arguments in our
16344            handing of the pack expansion type.  */
16345         len = 0;
16346
16347       args1 = TREE_CHAIN (args1);
16348       args2 = TREE_CHAIN (args2);
16349     }
16350
16351   /* "In most cases, all template parameters must have values in order for
16352      deduction to succeed, but for partial ordering purposes a template
16353      parameter may remain without a value provided it is not used in the
16354      types being used for partial ordering."
16355
16356      Thus, if we are missing any of the targs1 we need to substitute into
16357      origs1, then pat2 is not as specialized as pat1.  This can happen when
16358      there is a nondeduced context.  */
16359   if (!lose2 && check_undeduced_parms (targs1, origs1, args1))
16360     lose2 = true;
16361   if (!lose1 && check_undeduced_parms (targs2, origs2, args2))
16362     lose1 = true;
16363
16364   processing_template_decl--;
16365
16366   /* All things being equal, if the next argument is a pack expansion
16367      for one function but not for the other, prefer the
16368      non-variadic function.  FIXME this is bogus; see c++/41958.  */
16369   if (lose1 == lose2
16370       && args1 && TREE_VALUE (args1)
16371       && args2 && TREE_VALUE (args2))
16372     {
16373       lose1 = TREE_CODE (TREE_VALUE (args1)) == TYPE_PACK_EXPANSION;
16374       lose2 = TREE_CODE (TREE_VALUE (args2)) == TYPE_PACK_EXPANSION;
16375     }
16376
16377   if (lose1 == lose2)
16378     return 0;
16379   else if (!lose1)
16380     return 1;
16381   else
16382     return -1;
16383 }
16384
16385 /* Determine which of two partial specializations is more specialized.
16386
16387    PAT1 is a TREE_LIST whose TREE_TYPE is the _TYPE node corresponding
16388    to the first partial specialization.  The TREE_VALUE is the
16389    innermost set of template parameters for the partial
16390    specialization.  PAT2 is similar, but for the second template.
16391
16392    Return 1 if the first partial specialization is more specialized;
16393    -1 if the second is more specialized; 0 if neither is more
16394    specialized.
16395
16396    See [temp.class.order] for information about determining which of
16397    two templates is more specialized.  */
16398
16399 static int
16400 more_specialized_class (tree pat1, tree pat2)
16401 {
16402   tree targs;
16403   tree tmpl1, tmpl2;
16404   int winner = 0;
16405   bool any_deductions = false;
16406
16407   tmpl1 = TREE_TYPE (pat1);
16408   tmpl2 = TREE_TYPE (pat2);
16409
16410   /* Just like what happens for functions, if we are ordering between
16411      different class template specializations, we may encounter dependent
16412      types in the arguments, and we need our dependency check functions
16413      to behave correctly.  */
16414   ++processing_template_decl;
16415   targs = get_class_bindings (TREE_VALUE (pat1),
16416                               CLASSTYPE_TI_ARGS (tmpl1),
16417                               CLASSTYPE_TI_ARGS (tmpl2));
16418   if (targs)
16419     {
16420       --winner;
16421       any_deductions = true;
16422     }
16423
16424   targs = get_class_bindings (TREE_VALUE (pat2),
16425                               CLASSTYPE_TI_ARGS (tmpl2),
16426                               CLASSTYPE_TI_ARGS (tmpl1));
16427   if (targs)
16428     {
16429       ++winner;
16430       any_deductions = true;
16431     }
16432   --processing_template_decl;
16433
16434   /* In the case of a tie where at least one of the class templates
16435      has a parameter pack at the end, the template with the most
16436      non-packed parameters wins.  */
16437   if (winner == 0
16438       && any_deductions
16439       && (template_args_variadic_p (TREE_PURPOSE (pat1))
16440           || template_args_variadic_p (TREE_PURPOSE (pat2))))
16441     {
16442       tree args1 = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (TREE_PURPOSE (pat1));
16443       tree args2 = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (TREE_PURPOSE (pat2));
16444       int len1 = TREE_VEC_LENGTH (args1);
16445       int len2 = TREE_VEC_LENGTH (args2);
16446
16447       /* We don't count the pack expansion at the end.  */
16448       if (template_args_variadic_p (TREE_PURPOSE (pat1)))
16449         --len1;
16450       if (template_args_variadic_p (TREE_PURPOSE (pat2)))
16451         --len2;
16452
16453       if (len1 > len2)
16454         return 1;
16455       else if (len1 < len2)
16456         return -1;
16457     }
16458
16459   return winner;
16460 }
16461
16462 /* Return the template arguments that will produce the function signature
16463    DECL from the function template FN, with the explicit template
16464    arguments EXPLICIT_ARGS.  If CHECK_RETTYPE is true, the return type must
16465    also match.  Return NULL_TREE if no satisfactory arguments could be
16466    found.  */
16467
16468 static tree
16469 get_bindings (tree fn, tree decl, tree explicit_args, bool check_rettype)
16470 {
16471   int ntparms = DECL_NTPARMS (fn);
16472   tree targs = make_tree_vec (ntparms);
16473   tree decl_type;
16474   tree decl_arg_types;
16475   tree *args;
16476   unsigned int nargs, ix;
16477   tree arg;
16478
16479   /* Substitute the explicit template arguments into the type of DECL.
16480      The call to fn_type_unification will handle substitution into the
16481      FN.  */
16482   decl_type = TREE_TYPE (decl);
16483   if (explicit_args && uses_template_parms (decl_type))
16484     {
16485       tree tmpl;
16486       tree converted_args;
16487
16488       if (DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
16489         tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
16490       else
16491         /* We can get here for some invalid specializations.  */
16492         return NULL_TREE;
16493
16494       converted_args
16495         = coerce_template_parms (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (tmpl),
16496                                  explicit_args, NULL_TREE,
16497                                  tf_none,
16498                                  /*require_all_args=*/false,
16499                                  /*use_default_args=*/false);
16500       if (converted_args == error_mark_node)
16501         return NULL_TREE;
16502
16503       decl_type = tsubst (decl_type, converted_args, tf_none, NULL_TREE);
16504       if (decl_type == error_mark_node)
16505         return NULL_TREE;
16506     }
16507
16508   /* Never do unification on the 'this' parameter.  */
16509   decl_arg_types = skip_artificial_parms_for (decl, 
16510                                               TYPE_ARG_TYPES (decl_type));
16511
16512   nargs = list_length (decl_arg_types);
16513   args = XALLOCAVEC (tree, nargs);
16514   for (arg = decl_arg_types, ix = 0;
16515        arg != NULL_TREE && arg != void_list_node;
16516        arg = TREE_CHAIN (arg), ++ix)
16517     args[ix] = TREE_VALUE (arg);
16518
16519   if (fn_type_unification (fn, explicit_args, targs,
16520                            args, ix,
16521                            (check_rettype || DECL_CONV_FN_P (fn)
16522                             ? TREE_TYPE (decl_type) : NULL_TREE),
16523                            DEDUCE_EXACT, LOOKUP_NORMAL))
16524     return NULL_TREE;
16525
16526   return targs;
16527 }
16528
16529 /* Return the innermost template arguments that, when applied to a
16530    template specialization whose innermost template parameters are
16531    TPARMS, and whose specialization arguments are SPEC_ARGS, yield the
16532    ARGS.
16533
16534    For example, suppose we have:
16535
16536      template <class T, class U> struct S {};
16537      template <class T> struct S<T*, int> {};
16538
16539    Then, suppose we want to get `S<double*, int>'.  The TPARMS will be
16540    {T}, the SPEC_ARGS will be {T*, int} and the ARGS will be {double*,
16541    int}.  The resulting vector will be {double}, indicating that `T'
16542    is bound to `double'.  */
16543
16544 static tree
16545 get_class_bindings (tree tparms, tree spec_args, tree args)
16546 {
16547   int i, ntparms = TREE_VEC_LENGTH (tparms);
16548   tree deduced_args;
16549   tree innermost_deduced_args;
16550
16551   innermost_deduced_args = make_tree_vec (ntparms);
16552   if (TMPL_ARGS_HAVE_MULTIPLE_LEVELS (args))
16553     {
16554       deduced_args = copy_node (args);
16555       SET_TMPL_ARGS_LEVEL (deduced_args,
16556                            TMPL_ARGS_DEPTH (deduced_args),
16557                            innermost_deduced_args);
16558     }
16559   else
16560     deduced_args = innermost_deduced_args;
16561
16562   if (unify (tparms, deduced_args,
16563              INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (spec_args),
16564              INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args),
16565              UNIFY_ALLOW_NONE))
16566     return NULL_TREE;
16567
16568   for (i =  0; i < ntparms; ++i)
16569     if (! TREE_VEC_ELT (innermost_deduced_args, i))
16570       return NULL_TREE;
16571
16572   /* Verify that nondeduced template arguments agree with the type
16573      obtained from argument deduction.
16574
16575      For example:
16576
16577        struct A { typedef int X; };
16578        template <class T, class U> struct C {};
16579        template <class T> struct C<T, typename T::X> {};
16580
16581      Then with the instantiation `C<A, int>', we can deduce that
16582      `T' is `A' but unify () does not check whether `typename T::X'
16583      is `int'.  */
16584   spec_args = tsubst (spec_args, deduced_args, tf_none, NULL_TREE);
16585   if (spec_args == error_mark_node
16586       /* We only need to check the innermost arguments; the other
16587          arguments will always agree.  */
16588       || !comp_template_args (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (spec_args),
16589                               INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args)))
16590     return NULL_TREE;
16591
16592   /* Now that we have bindings for all of the template arguments,
16593      ensure that the arguments deduced for the template template
16594      parameters have compatible template parameter lists.  See the use
16595      of template_template_parm_bindings_ok_p in fn_type_unification
16596      for more information.  */
16597   if (!template_template_parm_bindings_ok_p (tparms, deduced_args))
16598     return NULL_TREE;
16599
16600   return deduced_args;
16601 }
16602
16603 /* TEMPLATES is a TREE_LIST.  Each TREE_VALUE is a TEMPLATE_DECL.
16604    Return the TREE_LIST node with the most specialized template, if
16605    any.  If there is no most specialized template, the error_mark_node
16606    is returned.
16607
16608    Note that this function does not look at, or modify, the
16609    TREE_PURPOSE or TREE_TYPE of any of the nodes.  Since the node
16610    returned is one of the elements of INSTANTIATIONS, callers may
16611    store information in the TREE_PURPOSE or TREE_TYPE of the nodes,
16612    and retrieve it from the value returned.  */
16613
16614 tree
16615 most_specialized_instantiation (tree templates)
16616 {
16617   tree fn, champ;
16618
16619   ++processing_template_decl;
16620
16621   champ = templates;
16622   for (fn = TREE_CHAIN (templates); fn; fn = TREE_CHAIN (fn))
16623     {
16624       int fate = 0;
16625
16626       if (get_bindings (TREE_VALUE (champ),
16627                         DECL_TEMPLATE_RESULT (TREE_VALUE (fn)),
16628                         NULL_TREE, /*check_ret=*/true))
16629         fate--;
16630
16631       if (get_bindings (TREE_VALUE (fn),
16632                         DECL_TEMPLATE_RESULT (TREE_VALUE (champ)),
16633                         NULL_TREE, /*check_ret=*/true))
16634         fate++;
16635
16636       if (fate == -1)
16637         champ = fn;
16638       else if (!fate)
16639         {
16640           /* Equally specialized, move to next function.  If there
16641              is no next function, nothing's most specialized.  */
16642           fn = TREE_CHAIN (fn);
16643           champ = fn;
16644           if (!fn)
16645             break;
16646         }
16647     }
16648
16649   if (champ)
16650     /* Now verify that champ is better than everything earlier in the
16651        instantiation list.  */
16652     for (fn = templates; fn != champ; fn = TREE_CHAIN (fn))
16653       if (get_bindings (TREE_VALUE (champ),
16654                         DECL_TEMPLATE_RESULT (TREE_VALUE (fn)),
16655                         NULL_TREE, /*check_ret=*/true)
16656           || !get_bindings (TREE_VALUE (fn),
16657                             DECL_TEMPLATE_RESULT (TREE_VALUE (champ)),
16658                             NULL_TREE, /*check_ret=*/true))
16659         {
16660           champ = NULL_TREE;
16661           break;
16662         }
16663
16664   processing_template_decl--;
16665
16666   if (!champ)
16667     return error_mark_node;
16668
16669   return champ;
16670 }
16671
16672 /* If DECL is a specialization of some template, return the most
16673    general such template.  Otherwise, returns NULL_TREE.
16674
16675    For example, given:
16676
16677      template <class T> struct S { template <class U> void f(U); };
16678
16679    if TMPL is `template <class U> void S<int>::f(U)' this will return
16680    the full template.  This function will not trace past partial
16681    specializations, however.  For example, given in addition:
16682
16683      template <class T> struct S<T*> { template <class U> void f(U); };
16684
16685    if TMPL is `template <class U> void S<int*>::f(U)' this will return
16686    `template <class T> template <class U> S<T*>::f(U)'.  */
16687
16688 tree
16689 most_general_template (tree decl)
16690 {
16691   /* If DECL is a FUNCTION_DECL, find the TEMPLATE_DECL of which it is
16692      an immediate specialization.  */
16693   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
16694     {
16695       if (DECL_TEMPLATE_INFO (decl)) {
16696         decl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
16697
16698         /* The DECL_TI_TEMPLATE can be an IDENTIFIER_NODE for a
16699            template friend.  */
16700         if (TREE_CODE (decl) != TEMPLATE_DECL)
16701           return NULL_TREE;
16702       } else
16703         return NULL_TREE;
16704     }
16705
16706   /* Look for more and more general templates.  */
16707   while (DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
16708     {
16709       /* The DECL_TI_TEMPLATE can be an IDENTIFIER_NODE in some cases.
16710          (See cp-tree.h for details.)  */
16711       if (TREE_CODE (DECL_TI_TEMPLATE (decl)) != TEMPLATE_DECL)
16712         break;
16713
16714       if (CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (decl))
16715           && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (TREE_TYPE (decl)))
16716         break;
16717
16718       /* Stop if we run into an explicitly specialized class template.  */
16719       if (!DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (decl)
16720           && DECL_CONTEXT (decl)
16721           && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (DECL_CONTEXT (decl)))
16722         break;
16723
16724       decl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
16725     }
16726
16727   return decl;
16728 }
16729
16730 /* Return the most specialized of the class template partial
16731    specializations of TMPL which can produce TYPE, a specialization of
16732    TMPL.  The value returned is actually a TREE_LIST; the TREE_TYPE is
16733    a _TYPE node corresponding to the partial specialization, while the
16734    TREE_PURPOSE is the set of template arguments that must be
16735    substituted into the TREE_TYPE in order to generate TYPE.
16736
16737    If the choice of partial specialization is ambiguous, a diagnostic
16738    is issued, and the error_mark_node is returned.  If there are no
16739    partial specializations of TMPL matching TYPE, then NULL_TREE is
16740    returned.  */
16741
16742 static tree
16743 most_specialized_class (tree type, tree tmpl, tsubst_flags_t complain)
16744 {
16745   tree list = NULL_TREE;
16746   tree t;
16747   tree champ;
16748   int fate;
16749   bool ambiguous_p;
16750   tree args;
16751   tree outer_args = NULL_TREE;
16752
16753   tmpl = most_general_template (tmpl);
16754   args = CLASSTYPE_TI_ARGS (type);
16755
16756   /* For determining which partial specialization to use, only the
16757      innermost args are interesting.  */
16758   if (TMPL_ARGS_HAVE_MULTIPLE_LEVELS (args))
16759     {
16760       outer_args = strip_innermost_template_args (args, 1);
16761       args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args);
16762     }
16763
16764   for (t = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl); t; t = TREE_CHAIN (t))
16765     {
16766       tree partial_spec_args;
16767       tree spec_args;
16768       tree parms = TREE_VALUE (t);
16769
16770       partial_spec_args = CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (t));
16771
16772       ++processing_template_decl;
16773
16774       if (outer_args)
16775         {
16776           int i;
16777
16778           /* Discard the outer levels of args, and then substitute in the
16779              template args from the enclosing class.  */
16780           partial_spec_args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (partial_spec_args);
16781           partial_spec_args = tsubst_template_args
16782             (partial_spec_args, outer_args, tf_none, NULL_TREE);
16783
16784           /* PARMS already refers to just the innermost parms, but the
16785              template parms in partial_spec_args had their levels lowered
16786              by tsubst, so we need to do the same for the parm list.  We
16787              can't just tsubst the TREE_VEC itself, as tsubst wants to
16788              treat a TREE_VEC as an argument vector.  */
16789           parms = copy_node (parms);
16790           for (i = TREE_VEC_LENGTH (parms) - 1; i >= 0; --i)
16791             TREE_VEC_ELT (parms, i) =
16792               tsubst (TREE_VEC_ELT (parms, i), outer_args, tf_none, NULL_TREE);
16793
16794         }
16795
16796       partial_spec_args =
16797           coerce_template_parms (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (tmpl),
16798                                  add_to_template_args (outer_args,
16799                                                        partial_spec_args),
16800                                  tmpl, tf_none,
16801                                  /*require_all_args=*/true,
16802                                  /*use_default_args=*/true);
16803
16804       --processing_template_decl;
16805
16806       if (partial_spec_args == error_mark_node)
16807         return error_mark_node;
16808
16809       spec_args = get_class_bindings (parms,
16810                                       partial_spec_args,
16811                                       args);
16812       if (spec_args)
16813         {
16814           if (outer_args)
16815             spec_args = add_to_template_args (outer_args, spec_args);
16816           list = tree_cons (spec_args, TREE_VALUE (t), list);
16817           TREE_TYPE (list) = TREE_TYPE (t);
16818         }
16819     }
16820
16821   if (! list)
16822     return NULL_TREE;
16823
16824   ambiguous_p = false;
16825   t = list;
16826   champ = t;
16827   t = TREE_CHAIN (t);
16828   for (; t; t = TREE_CHAIN (t))
16829     {
16830       fate = more_specialized_class (champ, t);
16831       if (fate == 1)
16832         ;
16833       else
16834         {
16835           if (fate == 0)
16836             {
16837               t = TREE_CHAIN (t);
16838               if (! t)
16839                 {
16840                   ambiguous_p = true;
16841                   break;
16842                 }
16843             }
16844           champ = t;
16845         }
16846     }
16847
16848   if (!ambiguous_p)
16849     for (t = list; t && t != champ; t = TREE_CHAIN (t))
16850       {
16851         fate = more_specialized_class (champ, t);
16852         if (fate != 1)
16853           {
16854             ambiguous_p = true;
16855             break;
16856           }
16857       }
16858
16859   if (ambiguous_p)
16860     {
16861       const char *str;
16862       char *spaces = NULL;
16863       if (!(complain & tf_error))
16864         return error_mark_node;
16865       error ("ambiguous class template instantiation for %q#T", type);
16866       str = ngettext ("candidate is:", "candidates are:", list_length (list));
16867       for (t = list; t; t = TREE_CHAIN (t))
16868         {
16869           error ("%s %+#T", spaces ? spaces : str, TREE_TYPE (t));
16870           spaces = spaces ? spaces : get_spaces (str);
16871         }
16872       free (spaces);
16873       return error_mark_node;
16874     }
16875
16876   return champ;
16877 }
16878
16879 /* Explicitly instantiate DECL.  */
16880
16881 void
16882 do_decl_instantiation (tree decl, tree storage)
16883 {
16884   tree result = NULL_TREE;
16885   int extern_p = 0;
16886
16887   if (!decl || decl == error_mark_node)
16888     /* An error occurred, for which grokdeclarator has already issued
16889        an appropriate message.  */
16890     return;
16891   else if (! DECL_LANG_SPECIFIC (decl))
16892     {
16893       error ("explicit instantiation of non-template %q#D", decl);
16894       return;
16895     }
16896   else if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL)
16897     {
16898       /* There is an asymmetry here in the way VAR_DECLs and
16899          FUNCTION_DECLs are handled by grokdeclarator.  In the case of
16900          the latter, the DECL we get back will be marked as a
16901          template instantiation, and the appropriate
16902          DECL_TEMPLATE_INFO will be set up.  This does not happen for
16903          VAR_DECLs so we do the lookup here.  Probably, grokdeclarator
16904          should handle VAR_DECLs as it currently handles
16905          FUNCTION_DECLs.  */
16906       if (!DECL_CLASS_SCOPE_P (decl))
16907         {
16908           error ("%qD is not a static data member of a class template", decl);
16909           return;
16910         }
16911       result = lookup_field (DECL_CONTEXT (decl), DECL_NAME (decl), 0, false);
16912       if (!result || TREE_CODE (result) != VAR_DECL)
16913         {
16914           error ("no matching template for %qD found", decl);
16915           return;
16916         }
16917       if (!same_type_p (TREE_TYPE (result), TREE_TYPE (decl)))
16918         {
16919           error ("type %qT for explicit instantiation %qD does not match "
16920                  "declared type %qT", TREE_TYPE (result), decl,
16921                  TREE_TYPE (decl));
16922           return;
16923         }
16924     }
16925   else if (TREE_CODE (decl) != FUNCTION_DECL)
16926     {
16927       error ("explicit instantiation of %q#D", decl);
16928       return;
16929     }
16930   else
16931     result = decl;
16932
16933   /* Check for various error cases.  Note that if the explicit
16934      instantiation is valid the RESULT will currently be marked as an
16935      *implicit* instantiation; DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION is not set
16936      until we get here.  */
16937
16938   if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (result))
16939     {
16940       /* DR 259 [temp.spec].
16941
16942          Both an explicit instantiation and a declaration of an explicit
16943          specialization shall not appear in a program unless the explicit
16944          instantiation follows a declaration of the explicit specialization.
16945
16946          For a given set of template parameters, if an explicit
16947          instantiation of a template appears after a declaration of an
16948          explicit specialization for that template, the explicit
16949          instantiation has no effect.  */
16950       return;
16951     }
16952   else if (DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (result))
16953     {
16954       /* [temp.spec]
16955
16956          No program shall explicitly instantiate any template more
16957          than once.
16958
16959          We check DECL_NOT_REALLY_EXTERN so as not to complain when
16960          the first instantiation was `extern' and the second is not,
16961          and EXTERN_P for the opposite case.  */
16962       if (DECL_NOT_REALLY_EXTERN (result) && !extern_p)
16963         permerror (input_location, "duplicate explicit instantiation of %q#D", result);
16964       /* If an "extern" explicit instantiation follows an ordinary
16965          explicit instantiation, the template is instantiated.  */
16966       if (extern_p)
16967         return;
16968     }
16969   else if (!DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (result))
16970     {
16971       error ("no matching template for %qD found", result);
16972       return;
16973     }
16974   else if (!DECL_TEMPLATE_INFO (result))
16975     {
16976       permerror (input_location, "explicit instantiation of non-template %q#D", result);
16977       return;
16978     }
16979
16980   if (storage == NULL_TREE)
16981     ;
16982   else if (storage == ridpointers[(int) RID_EXTERN])
16983     {
16984       if (!in_system_header && (cxx_dialect == cxx98))
16985         pedwarn (input_location, OPT_pedantic, 
16986                  "ISO C++ 1998 forbids the use of %<extern%> on explicit "
16987                  "instantiations");
16988       extern_p = 1;
16989     }
16990   else
16991     error ("storage class %qD applied to template instantiation", storage);
16992
16993   check_explicit_instantiation_namespace (result);
16994   mark_decl_instantiated (result, extern_p);
16995   if (! extern_p)
16996     instantiate_decl (result, /*defer_ok=*/1,
16997                       /*expl_inst_class_mem_p=*/false);
16998 }
16999
17000 static void
17001 mark_class_instantiated (tree t, int extern_p)
17002 {
17003   SET_CLASSTYPE_EXPLICIT_INSTANTIATION (t);
17004   SET_CLASSTYPE_INTERFACE_KNOWN (t);
17005   CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (t) = extern_p;
17006   TYPE_DECL_SUPPRESS_DEBUG (TYPE_NAME (t)) = extern_p;
17007   if (! extern_p)
17008     {
17009       CLASSTYPE_DEBUG_REQUESTED (t) = 1;
17010       rest_of_type_compilation (t, 1);
17011     }
17012 }
17013
17014 /* Called from do_type_instantiation through binding_table_foreach to
17015    do recursive instantiation for the type bound in ENTRY.  */
17016 static void
17017 bt_instantiate_type_proc (binding_entry entry, void *data)
17018 {
17019   tree storage = *(tree *) data;
17020
17021   if (MAYBE_CLASS_TYPE_P (entry->type)
17022       && !uses_template_parms (CLASSTYPE_TI_ARGS (entry->type)))
17023     do_type_instantiation (TYPE_MAIN_DECL (entry->type), storage, 0);
17024 }
17025
17026 /* Called from do_type_instantiation to instantiate a member
17027    (a member function or a static member variable) of an
17028    explicitly instantiated class template.  */
17029 static void
17030 instantiate_class_member (tree decl, int extern_p)
17031 {
17032   mark_decl_instantiated (decl, extern_p);
17033   if (! extern_p)
17034     instantiate_decl (decl, /*defer_ok=*/1,
17035                       /*expl_inst_class_mem_p=*/true);
17036 }
17037
17038 /* Perform an explicit instantiation of template class T.  STORAGE, if
17039    non-null, is the RID for extern, inline or static.  COMPLAIN is
17040    nonzero if this is called from the parser, zero if called recursively,
17041    since the standard is unclear (as detailed below).  */
17042
17043 void
17044 do_type_instantiation (tree t, tree storage, tsubst_flags_t complain)
17045 {
17046   int extern_p = 0;
17047   int nomem_p = 0;
17048   int static_p = 0;
17049   int previous_instantiation_extern_p = 0;
17050
17051   if (TREE_CODE (t) == TYPE_DECL)
17052     t = TREE_TYPE (t);
17053
17054   if (! CLASS_TYPE_P (t) || ! CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (t))
17055     {
17056       error ("explicit instantiation of non-template type %qT", t);
17057       return;
17058     }
17059
17060   complete_type (t);
17061
17062   if (!COMPLETE_TYPE_P (t))
17063     {
17064       if (complain & tf_error)
17065         error ("explicit instantiation of %q#T before definition of template",
17066                t);
17067       return;
17068     }
17069
17070   if (storage != NULL_TREE)
17071     {
17072       if (!in_system_header)
17073         {
17074           if (storage == ridpointers[(int) RID_EXTERN])
17075             {
17076               if (cxx_dialect == cxx98)
17077                 pedwarn (input_location, OPT_pedantic, 
17078                          "ISO C++ 1998 forbids the use of %<extern%> on "
17079                          "explicit instantiations");
17080             }
17081           else
17082             pedwarn (input_location, OPT_pedantic, 
17083                      "ISO C++ forbids the use of %qE"
17084                      " on explicit instantiations", storage);
17085         }
17086
17087       if (storage == ridpointers[(int) RID_INLINE])
17088         nomem_p = 1;
17089       else if (storage == ridpointers[(int) RID_EXTERN])
17090         extern_p = 1;
17091       else if (storage == ridpointers[(int) RID_STATIC])
17092         static_p = 1;
17093       else
17094         {
17095           error ("storage class %qD applied to template instantiation",
17096                  storage);
17097           extern_p = 0;
17098         }
17099     }
17100
17101   if (CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (t))
17102     {
17103       /* DR 259 [temp.spec].
17104
17105          Both an explicit instantiation and a declaration of an explicit
17106          specialization shall not appear in a program unless the explicit
17107          instantiation follows a declaration of the explicit specialization.
17108
17109          For a given set of template parameters, if an explicit
17110          instantiation of a template appears after a declaration of an
17111          explicit specialization for that template, the explicit
17112          instantiation has no effect.  */
17113       return;
17114     }
17115   else if (CLASSTYPE_EXPLICIT_INSTANTIATION (t))
17116     {
17117       /* [temp.spec]
17118
17119          No program shall explicitly instantiate any template more
17120          than once.
17121
17122          If PREVIOUS_INSTANTIATION_EXTERN_P, then the first explicit
17123          instantiation was `extern'.  If EXTERN_P then the second is.
17124          These cases are OK.  */
17125       previous_instantiation_extern_p = CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (t);
17126
17127       if (!previous_instantiation_extern_p && !extern_p
17128           && (complain & tf_error))
17129         permerror (input_location, "duplicate explicit instantiation of %q#T", t);
17130
17131       /* If we've already instantiated the template, just return now.  */
17132       if (!CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (t))
17133         return;
17134     }
17135
17136   check_explicit_instantiation_namespace (TYPE_NAME (t));
17137   mark_class_instantiated (t, extern_p);
17138
17139   if (nomem_p)
17140     return;
17141
17142   {
17143     tree tmp;
17144
17145     /* In contrast to implicit instantiation, where only the
17146        declarations, and not the definitions, of members are
17147        instantiated, we have here:
17148
17149          [temp.explicit]
17150
17151          The explicit instantiation of a class template specialization
17152          implies the instantiation of all of its members not
17153          previously explicitly specialized in the translation unit
17154          containing the explicit instantiation.
17155
17156        Of course, we can't instantiate member template classes, since
17157        we don't have any arguments for them.  Note that the standard
17158        is unclear on whether the instantiation of the members are
17159        *explicit* instantiations or not.  However, the most natural
17160        interpretation is that it should be an explicit instantiation.  */
17161
17162     if (! static_p)
17163       for (tmp = TYPE_METHODS (t); tmp; tmp = DECL_CHAIN (tmp))
17164         if (TREE_CODE (tmp) == FUNCTION_DECL
17165             && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmp))
17166           instantiate_class_member (tmp, extern_p);
17167
17168     for (tmp = TYPE_FIELDS (t); tmp; tmp = DECL_CHAIN (tmp))
17169       if (TREE_CODE (tmp) == VAR_DECL && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmp))
17170         instantiate_class_member (tmp, extern_p);
17171
17172     if (CLASSTYPE_NESTED_UTDS (t))
17173       binding_table_foreach (CLASSTYPE_NESTED_UTDS (t),
17174                              bt_instantiate_type_proc, &storage);
17175   }
17176 }
17177
17178 /* Given a function DECL, which is a specialization of TMPL, modify
17179    DECL to be a re-instantiation of TMPL with the same template
17180    arguments.  TMPL should be the template into which tsubst'ing
17181    should occur for DECL, not the most general template.
17182
17183    One reason for doing this is a scenario like this:
17184
17185      template <class T>
17186      void f(const T&, int i);
17187
17188      void g() { f(3, 7); }
17189
17190      template <class T>
17191      void f(const T& t, const int i) { }
17192
17193    Note that when the template is first instantiated, with
17194    instantiate_template, the resulting DECL will have no name for the
17195    first parameter, and the wrong type for the second.  So, when we go
17196    to instantiate the DECL, we regenerate it.  */
17197
17198 static void
17199 regenerate_decl_from_template (tree decl, tree tmpl)
17200 {
17201   /* The arguments used to instantiate DECL, from the most general
17202      template.  */
17203   tree args;
17204   tree code_pattern;
17205
17206   args = DECL_TI_ARGS (decl);
17207   code_pattern = DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl);
17208
17209   /* Make sure that we can see identifiers, and compute access
17210      correctly.  */
17211   push_access_scope (decl);
17212
17213   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
17214     {
17215       tree decl_parm;
17216       tree pattern_parm;
17217       tree specs;
17218       int args_depth;
17219       int parms_depth;
17220
17221       args_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (args);
17222       parms_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl));
17223       if (args_depth > parms_depth)
17224         args = get_innermost_template_args (args, parms_depth);
17225
17226       specs = tsubst_exception_specification (TREE_TYPE (code_pattern),
17227                                               args, tf_error, NULL_TREE,
17228                                               /*defer_ok*/false);
17229       if (specs)
17230         TREE_TYPE (decl) = build_exception_variant (TREE_TYPE (decl),
17231                                                     specs);
17232
17233       /* Merge parameter declarations.  */
17234       decl_parm = skip_artificial_parms_for (decl,
17235                                              DECL_ARGUMENTS (decl));
17236       pattern_parm
17237         = skip_artificial_parms_for (code_pattern,
17238                                      DECL_ARGUMENTS (code_pattern));
17239       while (decl_parm && !FUNCTION_PARAMETER_PACK_P (pattern_parm))
17240         {
17241           tree parm_type;
17242           tree attributes;
17243           
17244           if (DECL_NAME (decl_parm) != DECL_NAME (pattern_parm))
17245             DECL_NAME (decl_parm) = DECL_NAME (pattern_parm);
17246           parm_type = tsubst (TREE_TYPE (pattern_parm), args, tf_error,
17247                               NULL_TREE);
17248           parm_type = type_decays_to (parm_type);
17249           if (!same_type_p (TREE_TYPE (decl_parm), parm_type))
17250             TREE_TYPE (decl_parm) = parm_type;
17251           attributes = DECL_ATTRIBUTES (pattern_parm);
17252           if (DECL_ATTRIBUTES (decl_parm) != attributes)
17253             {
17254               DECL_ATTRIBUTES (decl_parm) = attributes;
17255               cplus_decl_attributes (&decl_parm, attributes, /*flags=*/0);
17256             }
17257           decl_parm = DECL_CHAIN (decl_parm);
17258           pattern_parm = DECL_CHAIN (pattern_parm);
17259         }
17260       /* Merge any parameters that match with the function parameter
17261          pack.  */
17262       if (pattern_parm && FUNCTION_PARAMETER_PACK_P (pattern_parm))
17263         {
17264           int i, len;
17265           tree expanded_types;
17266           /* Expand the TYPE_PACK_EXPANSION that provides the types for
17267              the parameters in this function parameter pack.  */
17268           expanded_types = tsubst_pack_expansion (TREE_TYPE (pattern_parm), 
17269                                                  args, tf_error, NULL_TREE);
17270           len = TREE_VEC_LENGTH (expanded_types);
17271           for (i = 0; i < len; i++)
17272             {
17273               tree parm_type;
17274               tree attributes;
17275           
17276               if (DECL_NAME (decl_parm) != DECL_NAME (pattern_parm))
17277                 /* Rename the parameter to include the index.  */
17278                 DECL_NAME (decl_parm) = 
17279                   make_ith_pack_parameter_name (DECL_NAME (pattern_parm), i);
17280               parm_type = TREE_VEC_ELT (expanded_types, i);
17281               parm_type = type_decays_to (parm_type);
17282               if (!same_type_p (TREE_TYPE (decl_parm), parm_type))
17283                 TREE_TYPE (decl_parm) = parm_type;
17284               attributes = DECL_ATTRIBUTES (pattern_parm);
17285               if (DECL_ATTRIBUTES (decl_parm) != attributes)
17286                 {
17287                   DECL_ATTRIBUTES (decl_parm) = attributes;
17288                   cplus_decl_attributes (&decl_parm, attributes, /*flags=*/0);
17289                 }
17290               decl_parm = DECL_CHAIN (decl_parm);
17291             }
17292         }
17293       /* Merge additional specifiers from the CODE_PATTERN.  */
17294       if (DECL_DECLARED_INLINE_P (code_pattern)
17295           && !DECL_DECLARED_INLINE_P (decl))
17296         DECL_DECLARED_INLINE_P (decl) = 1;
17297     }
17298   else if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL)
17299     {
17300       DECL_INITIAL (decl) =
17301         tsubst_expr (DECL_INITIAL (code_pattern), args,
17302                      tf_error, DECL_TI_TEMPLATE (decl),
17303                      /*integral_constant_expression_p=*/false);
17304       if (VAR_HAD_UNKNOWN_BOUND (decl))
17305         TREE_TYPE (decl) = tsubst (TREE_TYPE (code_pattern), args,
17306                                    tf_error, DECL_TI_TEMPLATE (decl));
17307     }
17308   else
17309     gcc_unreachable ();
17310
17311   pop_access_scope (decl);
17312 }
17313
17314 /* Return the TEMPLATE_DECL into which DECL_TI_ARGS(DECL) should be
17315    substituted to get DECL.  */
17316
17317 tree
17318 template_for_substitution (tree decl)
17319 {
17320   tree tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
17321
17322   /* Set TMPL to the template whose DECL_TEMPLATE_RESULT is the pattern
17323      for the instantiation.  This is not always the most general
17324      template.  Consider, for example:
17325
17326         template <class T>
17327         struct S { template <class U> void f();
17328                    template <> void f<int>(); };
17329
17330      and an instantiation of S<double>::f<int>.  We want TD to be the
17331      specialization S<T>::f<int>, not the more general S<T>::f<U>.  */
17332   while (/* An instantiation cannot have a definition, so we need a
17333             more general template.  */
17334          DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmpl)
17335            /* We must also deal with friend templates.  Given:
17336
17337                 template <class T> struct S {
17338                   template <class U> friend void f() {};
17339                 };
17340
17341               S<int>::f<U> say, is not an instantiation of S<T>::f<U>,
17342               so far as the language is concerned, but that's still
17343               where we get the pattern for the instantiation from.  On
17344               other hand, if the definition comes outside the class, say:
17345
17346                 template <class T> struct S {
17347                   template <class U> friend void f();
17348                 };
17349                 template <class U> friend void f() {}
17350
17351               we don't need to look any further.  That's what the check for
17352               DECL_INITIAL is for.  */
17353           || (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL
17354               && DECL_FRIEND_PSEUDO_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmpl)
17355               && !DECL_INITIAL (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl))))
17356     {
17357       /* The present template, TD, should not be a definition.  If it
17358          were a definition, we should be using it!  Note that we
17359          cannot restructure the loop to just keep going until we find
17360          a template with a definition, since that might go too far if
17361          a specialization was declared, but not defined.  */
17362       gcc_assert (TREE_CODE (decl) != VAR_DECL
17363                   || DECL_IN_AGGR_P (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)));
17364
17365       /* Fetch the more general template.  */
17366       tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (tmpl);
17367     }
17368
17369   return tmpl;
17370 }
17371
17372 /* Returns true if we need to instantiate this template instance even if we
17373    know we aren't going to emit it..  */
17374
17375 bool
17376 always_instantiate_p (tree decl)
17377 {
17378   /* We always instantiate inline functions so that we can inline them.  An
17379      explicit instantiation declaration prohibits implicit instantiation of
17380      non-inline functions.  With high levels of optimization, we would
17381      normally inline non-inline functions -- but we're not allowed to do
17382      that for "extern template" functions.  Therefore, we check
17383      DECL_DECLARED_INLINE_P, rather than possibly_inlined_p.  */
17384   return ((TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL
17385            && DECL_DECLARED_INLINE_P (decl))
17386           /* And we need to instantiate static data members so that
17387              their initializers are available in integral constant
17388              expressions.  */
17389           || (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL
17390               && decl_maybe_constant_var_p (decl)));
17391 }
17392
17393 /* If FN has a noexcept-specifier that hasn't been instantiated yet,
17394    instantiate it now, modifying TREE_TYPE (fn).  */
17395
17396 void
17397 maybe_instantiate_noexcept (tree fn)
17398 {
17399   tree fntype, spec, noex, clone;
17400
17401   if (DECL_CLONED_FUNCTION_P (fn))
17402     fn = DECL_CLONED_FUNCTION (fn);
17403   fntype = TREE_TYPE (fn);
17404   spec = TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (fntype);
17405
17406   if (!DEFERRED_NOEXCEPT_SPEC_P (spec))
17407     return;
17408
17409   noex = TREE_PURPOSE (spec);
17410
17411   if (TREE_CODE (noex) == DEFERRED_NOEXCEPT)
17412     {
17413       push_tinst_level (fn);
17414       push_access_scope (fn);
17415       input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (fn);
17416       noex = tsubst_copy_and_build (DEFERRED_NOEXCEPT_PATTERN (noex),
17417                                     DEFERRED_NOEXCEPT_ARGS (noex),
17418                                     tf_warning_or_error, fn, /*function_p=*/false,
17419                                     /*integral_constant_expression_p=*/true);
17420       pop_access_scope (fn);
17421       pop_tinst_level ();
17422       spec = build_noexcept_spec (noex, tf_warning_or_error);
17423       if (spec == error_mark_node)
17424         spec = noexcept_false_spec;
17425     }
17426   else
17427     {
17428       /* This is an implicitly declared function, so NOEX is a list of
17429          other functions to evaluate and merge.  */
17430       tree elt;
17431       spec = noexcept_true_spec;
17432       for (elt = noex; elt; elt = OVL_NEXT (elt))
17433         {
17434           tree fn = OVL_CURRENT (elt);
17435           tree subspec;
17436           maybe_instantiate_noexcept (fn);
17437           subspec = TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (TREE_TYPE (fn));
17438           spec = merge_exception_specifiers (spec, subspec, NULL_TREE);
17439         }
17440     }
17441
17442   TREE_TYPE (fn) = build_exception_variant (fntype, spec);
17443
17444   FOR_EACH_CLONE (clone, fn)
17445     {
17446       if (TREE_TYPE (clone) == fntype)
17447         TREE_TYPE (clone) = TREE_TYPE (fn);
17448       else
17449         TREE_TYPE (clone) = build_exception_variant (TREE_TYPE (clone), spec);
17450     }
17451 }
17452
17453 /* Produce the definition of D, a _DECL generated from a template.  If
17454    DEFER_OK is nonzero, then we don't have to actually do the
17455    instantiation now; we just have to do it sometime.  Normally it is
17456    an error if this is an explicit instantiation but D is undefined.
17457    EXPL_INST_CLASS_MEM_P is true iff D is a member of an
17458    explicitly instantiated class template.  */
17459
17460 tree
17461 instantiate_decl (tree d, int defer_ok,
17462                   bool expl_inst_class_mem_p)
17463 {
17464   tree tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (d);
17465   tree gen_args;
17466   tree args;
17467   tree td;
17468   tree code_pattern;
17469   tree spec;
17470   tree gen_tmpl;
17471   bool pattern_defined;
17472   int need_push;
17473   location_t saved_loc = input_location;
17474   bool external_p;
17475
17476   /* This function should only be used to instantiate templates for
17477      functions and static member variables.  */
17478   gcc_assert (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL
17479               || TREE_CODE (d) == VAR_DECL);
17480
17481   /* Variables are never deferred; if instantiation is required, they
17482      are instantiated right away.  That allows for better code in the
17483      case that an expression refers to the value of the variable --
17484      if the variable has a constant value the referring expression can
17485      take advantage of that fact.  */
17486   if (TREE_CODE (d) == VAR_DECL
17487       || DECL_DECLARED_CONSTEXPR_P (d))
17488     defer_ok = 0;
17489
17490   /* Don't instantiate cloned functions.  Instead, instantiate the
17491      functions they cloned.  */
17492   if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL && DECL_CLONED_FUNCTION_P (d))
17493     d = DECL_CLONED_FUNCTION (d);
17494
17495   if (DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (d)
17496       || DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (d))
17497     /* D has already been instantiated or explicitly specialized, so
17498        there's nothing for us to do here.
17499
17500        It might seem reasonable to check whether or not D is an explicit
17501        instantiation, and, if so, stop here.  But when an explicit
17502        instantiation is deferred until the end of the compilation,
17503        DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION is set, even though we still need to do
17504        the instantiation.  */
17505     return d;
17506
17507   /* Check to see whether we know that this template will be
17508      instantiated in some other file, as with "extern template"
17509      extension.  */
17510   external_p = (DECL_INTERFACE_KNOWN (d) && DECL_REALLY_EXTERN (d));
17511
17512   /* In general, we do not instantiate such templates.  */
17513   if (external_p && !always_instantiate_p (d))
17514     return d;
17515
17516   gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
17517   gen_args = DECL_TI_ARGS (d);
17518
17519   if (tmpl != gen_tmpl)
17520     /* We should already have the extra args.  */
17521     gcc_assert (TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (gen_tmpl))
17522                 == TMPL_ARGS_DEPTH (gen_args));
17523   /* And what's in the hash table should match D.  */
17524   gcc_assert ((spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, gen_args, 0)) == d
17525               || spec == NULL_TREE);
17526
17527   /* This needs to happen before any tsubsting.  */
17528   if (! push_tinst_level (d))
17529     return d;
17530
17531   timevar_push (TV_TEMPLATE_INST);
17532
17533   /* Set TD to the template whose DECL_TEMPLATE_RESULT is the pattern
17534      for the instantiation.  */
17535   td = template_for_substitution (d);
17536   code_pattern = DECL_TEMPLATE_RESULT (td);
17537
17538   /* We should never be trying to instantiate a member of a class
17539      template or partial specialization.  */
17540   gcc_assert (d != code_pattern);
17541
17542   if ((DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (d) && !DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (d))
17543       || DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (td))
17544     /* In the case of a friend template whose definition is provided
17545        outside the class, we may have too many arguments.  Drop the
17546        ones we don't need.  The same is true for specializations.  */
17547     args = get_innermost_template_args
17548       (gen_args, TMPL_PARMS_DEPTH  (DECL_TEMPLATE_PARMS (td)));
17549   else
17550     args = gen_args;
17551
17552   if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL)
17553     pattern_defined = (DECL_SAVED_TREE (code_pattern) != NULL_TREE
17554                        || DECL_DEFAULTED_OUTSIDE_CLASS_P (code_pattern));
17555   else
17556     pattern_defined = ! DECL_IN_AGGR_P (code_pattern);
17557
17558   /* We may be in the middle of deferred access check.  Disable it now.  */
17559   push_deferring_access_checks (dk_no_deferred);
17560
17561   /* Unless an explicit instantiation directive has already determined
17562      the linkage of D, remember that a definition is available for
17563      this entity.  */
17564   if (pattern_defined
17565       && !DECL_INTERFACE_KNOWN (d)
17566       && !DECL_NOT_REALLY_EXTERN (d))
17567     mark_definable (d);
17568
17569   DECL_SOURCE_LOCATION (td) = DECL_SOURCE_LOCATION (code_pattern);
17570   DECL_SOURCE_LOCATION (d) = DECL_SOURCE_LOCATION (code_pattern);
17571   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (d);
17572
17573   /* If D is a member of an explicitly instantiated class template,
17574      and no definition is available, treat it like an implicit
17575      instantiation.  */
17576   if (!pattern_defined && expl_inst_class_mem_p
17577       && DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (d))
17578     {
17579       /* Leave linkage flags alone on instantiations with anonymous
17580          visibility.  */
17581       if (TREE_PUBLIC (d))
17582         {
17583           DECL_NOT_REALLY_EXTERN (d) = 0;
17584           DECL_INTERFACE_KNOWN (d) = 0;
17585         }
17586       SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (d);
17587     }
17588
17589   if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL)
17590     maybe_instantiate_noexcept (d);
17591
17592   /* Recheck the substitutions to obtain any warning messages
17593      about ignoring cv qualifiers.  Don't do this for artificial decls,
17594      as it breaks the context-sensitive substitution for lambda op(). */
17595   if (!defer_ok && !DECL_ARTIFICIAL (d))
17596     {
17597       tree gen = DECL_TEMPLATE_RESULT (gen_tmpl);
17598       tree type = TREE_TYPE (gen);
17599
17600       /* Make sure that we can see identifiers, and compute access
17601          correctly.  D is already the target FUNCTION_DECL with the
17602          right context.  */
17603       push_access_scope (d);
17604
17605       if (TREE_CODE (gen) == FUNCTION_DECL)
17606         {
17607           tsubst (DECL_ARGUMENTS (gen), gen_args, tf_warning_or_error, d);
17608           tsubst_exception_specification (type, gen_args, tf_warning_or_error,
17609                                           d, /*defer_ok*/true);
17610           /* Don't simply tsubst the function type, as that will give
17611              duplicate warnings about poor parameter qualifications.
17612              The function arguments are the same as the decl_arguments
17613              without the top level cv qualifiers.  */
17614           type = TREE_TYPE (type);
17615         }
17616       tsubst (type, gen_args, tf_warning_or_error, d);
17617
17618       pop_access_scope (d);
17619     }
17620
17621   /* Defer all other templates, unless we have been explicitly
17622      forbidden from doing so.  */
17623   if (/* If there is no definition, we cannot instantiate the
17624          template.  */
17625       ! pattern_defined
17626       /* If it's OK to postpone instantiation, do so.  */
17627       || defer_ok
17628       /* If this is a static data member that will be defined
17629          elsewhere, we don't want to instantiate the entire data
17630          member, but we do want to instantiate the initializer so that
17631          we can substitute that elsewhere.  */
17632       || (external_p && TREE_CODE (d) == VAR_DECL))
17633     {
17634       /* The definition of the static data member is now required so
17635          we must substitute the initializer.  */
17636       if (TREE_CODE (d) == VAR_DECL
17637           && !DECL_INITIAL (d)
17638           && DECL_INITIAL (code_pattern))
17639         {
17640           tree ns;
17641           tree init;
17642           bool const_init = false;
17643
17644           ns = decl_namespace_context (d);
17645           push_nested_namespace (ns);
17646           push_nested_class (DECL_CONTEXT (d));
17647           init = tsubst_expr (DECL_INITIAL (code_pattern),
17648                               args,
17649                               tf_warning_or_error, NULL_TREE,
17650                               /*integral_constant_expression_p=*/false);
17651           /* Make sure the initializer is still constant, in case of
17652              circular dependency (template/instantiate6.C). */
17653           const_init
17654             = DECL_INITIALIZED_BY_CONSTANT_EXPRESSION_P (code_pattern);
17655           cp_finish_decl (d, init, /*init_const_expr_p=*/const_init,
17656                           /*asmspec_tree=*/NULL_TREE,
17657                           LOOKUP_ONLYCONVERTING);
17658           pop_nested_class ();
17659           pop_nested_namespace (ns);
17660         }
17661
17662       /* We restore the source position here because it's used by
17663          add_pending_template.  */
17664       input_location = saved_loc;
17665
17666       if (at_eof && !pattern_defined
17667           && DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (d)
17668           && DECL_NOT_REALLY_EXTERN (d))
17669         /* [temp.explicit]
17670
17671            The definition of a non-exported function template, a
17672            non-exported member function template, or a non-exported
17673            member function or static data member of a class template
17674            shall be present in every translation unit in which it is
17675            explicitly instantiated.  */
17676         permerror (input_location,  "explicit instantiation of %qD "
17677                    "but no definition available", d);
17678
17679       /* If we're in unevaluated context, we just wanted to get the
17680          constant value; this isn't an odr use, so don't queue
17681          a full instantiation.  */
17682       if (cp_unevaluated_operand != 0)
17683         goto out;
17684       /* ??? Historically, we have instantiated inline functions, even
17685          when marked as "extern template".  */
17686       if (!(external_p && TREE_CODE (d) == VAR_DECL))
17687         add_pending_template (d);
17688       goto out;
17689     }
17690   /* Tell the repository that D is available in this translation unit
17691      -- and see if it is supposed to be instantiated here.  */
17692   if (TREE_PUBLIC (d) && !DECL_REALLY_EXTERN (d) && !repo_emit_p (d))
17693     {
17694       /* In a PCH file, despite the fact that the repository hasn't
17695          requested instantiation in the PCH it is still possible that
17696          an instantiation will be required in a file that includes the
17697          PCH.  */
17698       if (pch_file)
17699         add_pending_template (d);
17700       /* Instantiate inline functions so that the inliner can do its
17701          job, even though we'll not be emitting a copy of this
17702          function.  */
17703       if (!(TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL && possibly_inlined_p (d)))
17704         goto out;
17705     }
17706
17707   need_push = !cfun || !global_bindings_p ();
17708   if (need_push)
17709     push_to_top_level ();
17710
17711   /* Mark D as instantiated so that recursive calls to
17712      instantiate_decl do not try to instantiate it again.  */
17713   DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (d) = 1;
17714
17715   /* Regenerate the declaration in case the template has been modified
17716      by a subsequent redeclaration.  */
17717   regenerate_decl_from_template (d, td);
17718
17719   /* We already set the file and line above.  Reset them now in case
17720      they changed as a result of calling regenerate_decl_from_template.  */
17721   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (d);
17722
17723   if (TREE_CODE (d) == VAR_DECL)
17724     {
17725       tree init;
17726       bool const_init = false;
17727
17728       /* Clear out DECL_RTL; whatever was there before may not be right
17729          since we've reset the type of the declaration.  */
17730       SET_DECL_RTL (d, NULL);
17731       DECL_IN_AGGR_P (d) = 0;
17732
17733       /* The initializer is placed in DECL_INITIAL by
17734          regenerate_decl_from_template so we don't need to
17735          push/pop_access_scope again here.  Pull it out so that
17736          cp_finish_decl can process it.  */
17737       init = DECL_INITIAL (d);
17738       DECL_INITIAL (d) = NULL_TREE;
17739       DECL_INITIALIZED_P (d) = 0;
17740
17741       /* Clear DECL_EXTERNAL so that cp_finish_decl will process the
17742          initializer.  That function will defer actual emission until
17743          we have a chance to determine linkage.  */
17744       DECL_EXTERNAL (d) = 0;
17745
17746       /* Enter the scope of D so that access-checking works correctly.  */
17747       push_nested_class (DECL_CONTEXT (d));
17748       const_init = DECL_INITIALIZED_BY_CONSTANT_EXPRESSION_P (code_pattern);
17749       cp_finish_decl (d, init, const_init, NULL_TREE, 0);
17750       pop_nested_class ();
17751     }
17752   else if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL && DECL_DEFAULTED_FN (code_pattern))
17753     synthesize_method (d);
17754   else if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL)
17755     {
17756       htab_t saved_local_specializations;
17757       tree subst_decl;
17758       tree tmpl_parm;
17759       tree spec_parm;
17760
17761       /* Save away the current list, in case we are instantiating one
17762          template from within the body of another.  */
17763       saved_local_specializations = local_specializations;
17764
17765       /* Set up the list of local specializations.  */
17766       local_specializations = htab_create (37,
17767                                            hash_local_specialization,
17768                                            eq_local_specializations,
17769                                            NULL);
17770
17771       /* Set up context.  */
17772       start_preparsed_function (d, NULL_TREE, SF_PRE_PARSED);
17773
17774       /* Create substitution entries for the parameters.  */
17775       subst_decl = DECL_TEMPLATE_RESULT (template_for_substitution (d));
17776       tmpl_parm = DECL_ARGUMENTS (subst_decl);
17777       spec_parm = DECL_ARGUMENTS (d);
17778       if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (d))
17779         {
17780           register_local_specialization (spec_parm, tmpl_parm);
17781           spec_parm = skip_artificial_parms_for (d, spec_parm);
17782           tmpl_parm = skip_artificial_parms_for (subst_decl, tmpl_parm);
17783         }
17784       while (tmpl_parm && !FUNCTION_PARAMETER_PACK_P (tmpl_parm))
17785         {
17786           register_local_specialization (spec_parm, tmpl_parm);
17787           tmpl_parm = DECL_CHAIN (tmpl_parm);
17788           spec_parm = DECL_CHAIN (spec_parm);
17789         }
17790       if (tmpl_parm && FUNCTION_PARAMETER_PACK_P (tmpl_parm))
17791         {
17792           /* Register the (value) argument pack as a specialization of
17793              TMPL_PARM, then move on.  */
17794           tree argpack = make_fnparm_pack (spec_parm);
17795           register_local_specialization (argpack, tmpl_parm);
17796           tmpl_parm = DECL_CHAIN (tmpl_parm);
17797           spec_parm = NULL_TREE;
17798         }
17799       gcc_assert (!spec_parm);
17800
17801       /* Substitute into the body of the function.  */
17802       tsubst_expr (DECL_SAVED_TREE (code_pattern), args,
17803                    tf_warning_or_error, tmpl,
17804                    /*integral_constant_expression_p=*/false);
17805
17806       /* Set the current input_location to the end of the function
17807          so that finish_function knows where we are.  */
17808       input_location = DECL_STRUCT_FUNCTION (code_pattern)->function_end_locus;
17809
17810       /* We don't need the local specializations any more.  */
17811       htab_delete (local_specializations);
17812       local_specializations = saved_local_specializations;
17813
17814       /* Finish the function.  */
17815       d = finish_function (0);
17816       expand_or_defer_fn (d);
17817     }
17818
17819   /* We're not deferring instantiation any more.  */
17820   TI_PENDING_TEMPLATE_FLAG (DECL_TEMPLATE_INFO (d)) = 0;
17821
17822   if (need_push)
17823     pop_from_top_level ();
17824
17825 out:
17826   input_location = saved_loc;
17827   pop_deferring_access_checks ();
17828   pop_tinst_level ();
17829
17830   timevar_pop (TV_TEMPLATE_INST);
17831
17832   return d;
17833 }
17834
17835 /* Run through the list of templates that we wish we could
17836    instantiate, and instantiate any we can.  RETRIES is the
17837    number of times we retry pending template instantiation.  */
17838
17839 void
17840 instantiate_pending_templates (int retries)
17841 {
17842   int reconsider;
17843   location_t saved_loc = input_location;
17844
17845   /* Instantiating templates may trigger vtable generation.  This in turn
17846      may require further template instantiations.  We place a limit here
17847      to avoid infinite loop.  */
17848   if (pending_templates && retries >= max_tinst_depth)
17849     {
17850       tree decl = pending_templates->tinst->decl;
17851
17852       error ("template instantiation depth exceeds maximum of %d"
17853              " instantiating %q+D, possibly from virtual table generation"
17854              " (use -ftemplate-depth= to increase the maximum)",
17855              max_tinst_depth, decl);
17856       if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
17857         /* Pretend that we defined it.  */
17858         DECL_INITIAL (decl) = error_mark_node;
17859       return;
17860     }
17861
17862   do
17863     {
17864       struct pending_template **t = &pending_templates;
17865       struct pending_template *last = NULL;
17866       reconsider = 0;
17867       while (*t)
17868         {
17869           tree instantiation = reopen_tinst_level ((*t)->tinst);
17870           bool complete = false;
17871
17872           if (TYPE_P (instantiation))
17873             {
17874               tree fn;
17875
17876               if (!COMPLETE_TYPE_P (instantiation))
17877                 {
17878                   instantiate_class_template (instantiation);
17879                   if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (instantiation))
17880                     for (fn = TYPE_METHODS (instantiation);
17881                          fn;
17882                          fn = TREE_CHAIN (fn))
17883                       if (! DECL_ARTIFICIAL (fn))
17884                         instantiate_decl (fn,
17885                                           /*defer_ok=*/0,
17886                                           /*expl_inst_class_mem_p=*/false);
17887                   if (COMPLETE_TYPE_P (instantiation))
17888                     reconsider = 1;
17889                 }
17890
17891               complete = COMPLETE_TYPE_P (instantiation);
17892             }
17893           else
17894             {
17895               if (!DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (instantiation)
17896                   && !DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (instantiation))
17897                 {
17898                   instantiation
17899                     = instantiate_decl (instantiation,
17900                                         /*defer_ok=*/0,
17901                                         /*expl_inst_class_mem_p=*/false);
17902                   if (DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (instantiation))
17903                     reconsider = 1;
17904                 }
17905
17906               complete = (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (instantiation)
17907                           || DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (instantiation));
17908             }
17909
17910           if (complete)
17911             /* If INSTANTIATION has been instantiated, then we don't
17912                need to consider it again in the future.  */
17913             *t = (*t)->next;
17914           else
17915             {
17916               last = *t;
17917               t = &(*t)->next;
17918             }
17919           tinst_depth = 0;
17920           current_tinst_level = NULL;
17921         }
17922       last_pending_template = last;
17923     }
17924   while (reconsider);
17925
17926   input_location = saved_loc;
17927 }
17928
17929 /* Substitute ARGVEC into T, which is a list of initializers for
17930    either base class or a non-static data member.  The TREE_PURPOSEs
17931    are DECLs, and the TREE_VALUEs are the initializer values.  Used by
17932    instantiate_decl.  */
17933
17934 static tree
17935 tsubst_initializer_list (tree t, tree argvec)
17936 {
17937   tree inits = NULL_TREE;
17938
17939   for (; t; t = TREE_CHAIN (t))
17940     {
17941       tree decl;
17942       tree init;
17943       tree expanded_bases = NULL_TREE;
17944       tree expanded_arguments = NULL_TREE;
17945       int i, len = 1;
17946
17947       if (TREE_CODE (TREE_PURPOSE (t)) == TYPE_PACK_EXPANSION)
17948         {
17949           tree expr;
17950           tree arg;
17951
17952           /* Expand the base class expansion type into separate base
17953              classes.  */
17954           expanded_bases = tsubst_pack_expansion (TREE_PURPOSE (t), argvec,
17955                                                  tf_warning_or_error,
17956                                                  NULL_TREE);
17957           if (expanded_bases == error_mark_node)
17958             continue;
17959           
17960           /* We'll be building separate TREE_LISTs of arguments for
17961              each base.  */
17962           len = TREE_VEC_LENGTH (expanded_bases);
17963           expanded_arguments = make_tree_vec (len);
17964           for (i = 0; i < len; i++)
17965             TREE_VEC_ELT (expanded_arguments, i) = NULL_TREE;
17966
17967           /* Build a dummy EXPR_PACK_EXPANSION that will be used to
17968              expand each argument in the TREE_VALUE of t.  */
17969           expr = make_node (EXPR_PACK_EXPANSION);
17970           PACK_EXPANSION_PARAMETER_PACKS (expr) =
17971             PACK_EXPANSION_PARAMETER_PACKS (TREE_PURPOSE (t));
17972
17973           if (TREE_VALUE (t) == void_type_node)
17974             /* VOID_TYPE_NODE is used to indicate
17975                value-initialization.  */
17976             {
17977               for (i = 0; i < len; i++)
17978                 TREE_VEC_ELT (expanded_arguments, i) = void_type_node;
17979             }
17980           else
17981             {
17982               /* Substitute parameter packs into each argument in the
17983                  TREE_LIST.  */
17984               in_base_initializer = 1;
17985               for (arg = TREE_VALUE (t); arg; arg = TREE_CHAIN (arg))
17986                 {
17987                   tree expanded_exprs;
17988
17989                   /* Expand the argument.  */
17990                   SET_PACK_EXPANSION_PATTERN (expr, TREE_VALUE (arg));
17991                   expanded_exprs 
17992                     = tsubst_pack_expansion (expr, argvec,
17993                                              tf_warning_or_error,
17994                                              NULL_TREE);
17995                   if (expanded_exprs == error_mark_node)
17996                     continue;
17997
17998                   /* Prepend each of the expanded expressions to the
17999                      corresponding TREE_LIST in EXPANDED_ARGUMENTS.  */
18000                   for (i = 0; i < len; i++)
18001                     {
18002                       TREE_VEC_ELT (expanded_arguments, i) = 
18003                         tree_cons (NULL_TREE, 
18004                                    TREE_VEC_ELT (expanded_exprs, i),
18005                                    TREE_VEC_ELT (expanded_arguments, i));
18006                     }
18007                 }
18008               in_base_initializer = 0;
18009
18010               /* Reverse all of the TREE_LISTs in EXPANDED_ARGUMENTS,
18011                  since we built them backwards.  */
18012               for (i = 0; i < len; i++)
18013                 {
18014                   TREE_VEC_ELT (expanded_arguments, i) = 
18015                     nreverse (TREE_VEC_ELT (expanded_arguments, i));
18016                 }
18017             }
18018         }
18019
18020       for (i = 0; i < len; ++i)
18021         {
18022           if (expanded_bases)
18023             {
18024               decl = TREE_VEC_ELT (expanded_bases, i);
18025               decl = expand_member_init (decl);
18026               init = TREE_VEC_ELT (expanded_arguments, i);
18027             }
18028           else
18029             {
18030               decl = tsubst_copy (TREE_PURPOSE (t), argvec, 
18031                                   tf_warning_or_error, NULL_TREE);
18032
18033               decl = expand_member_init (decl);
18034               if (decl && !DECL_P (decl))
18035                 in_base_initializer = 1;
18036
18037               init = TREE_VALUE (t);
18038               if (init != void_type_node)
18039                 init = tsubst_expr (init, argvec,
18040                                     tf_warning_or_error, NULL_TREE,
18041                                     /*integral_constant_expression_p=*/false);
18042               in_base_initializer = 0;
18043             }
18044
18045           if (decl)
18046             {
18047               init = build_tree_list (decl, init);
18048               TREE_CHAIN (init) = inits;
18049               inits = init;
18050             }
18051         }
18052     }
18053   return inits;
18054 }
18055
18056 /* Set CURRENT_ACCESS_SPECIFIER based on the protection of DECL.  */
18057
18058 static void
18059 set_current_access_from_decl (tree decl)
18060 {
18061   if (TREE_PRIVATE (decl))
18062     current_access_specifier = access_private_node;
18063   else if (TREE_PROTECTED (decl))
18064     current_access_specifier = access_protected_node;
18065   else
18066     current_access_specifier = access_public_node;
18067 }
18068
18069 /* Instantiate an enumerated type.  TAG is the template type, NEWTAG
18070    is the instantiation (which should have been created with
18071    start_enum) and ARGS are the template arguments to use.  */
18072
18073 static void
18074 tsubst_enum (tree tag, tree newtag, tree args)
18075 {
18076   tree e;
18077
18078   if (SCOPED_ENUM_P (newtag))
18079     begin_scope (sk_scoped_enum, newtag);
18080
18081   for (e = TYPE_VALUES (tag); e; e = TREE_CHAIN (e))
18082     {
18083       tree value;
18084       tree decl;
18085
18086       decl = TREE_VALUE (e);
18087       /* Note that in a template enum, the TREE_VALUE is the
18088          CONST_DECL, not the corresponding INTEGER_CST.  */
18089       value = tsubst_expr (DECL_INITIAL (decl),
18090                            args, tf_warning_or_error, NULL_TREE,
18091                            /*integral_constant_expression_p=*/true);
18092
18093       /* Give this enumeration constant the correct access.  */
18094       set_current_access_from_decl (decl);
18095
18096       /* Actually build the enumerator itself.  */
18097       build_enumerator
18098         (DECL_NAME (decl), value, newtag, DECL_SOURCE_LOCATION (decl));
18099     }
18100
18101   if (SCOPED_ENUM_P (newtag))
18102     finish_scope ();
18103
18104   finish_enum_value_list (newtag);
18105   finish_enum (newtag);
18106
18107   DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_NAME (newtag))
18108     = DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_NAME (tag));
18109 }
18110
18111 /* DECL is a FUNCTION_DECL that is a template specialization.  Return
18112    its type -- but without substituting the innermost set of template
18113    arguments.  So, innermost set of template parameters will appear in
18114    the type.  */
18115
18116 tree
18117 get_mostly_instantiated_function_type (tree decl)
18118 {
18119   tree fn_type;
18120   tree tmpl;
18121   tree targs;
18122   tree tparms;
18123   int parm_depth;
18124
18125   tmpl = most_general_template (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
18126   targs = DECL_TI_ARGS (decl);
18127   tparms = DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl);
18128   parm_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (tparms);
18129
18130   /* There should be as many levels of arguments as there are levels
18131      of parameters.  */
18132   gcc_assert (parm_depth == TMPL_ARGS_DEPTH (targs));
18133
18134   fn_type = TREE_TYPE (tmpl);
18135
18136   if (parm_depth == 1)
18137     /* No substitution is necessary.  */
18138     ;
18139   else
18140     {
18141       int i;
18142       tree partial_args;
18143
18144       /* Replace the innermost level of the TARGS with NULL_TREEs to
18145          let tsubst know not to substitute for those parameters.  */
18146       partial_args = make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (targs));
18147       for (i = 1; i < TMPL_ARGS_DEPTH (targs); ++i)
18148         SET_TMPL_ARGS_LEVEL (partial_args, i,
18149                              TMPL_ARGS_LEVEL (targs, i));
18150       SET_TMPL_ARGS_LEVEL (partial_args,
18151                            TMPL_ARGS_DEPTH (targs),
18152                            make_tree_vec (DECL_NTPARMS (tmpl)));
18153
18154       /* Make sure that we can see identifiers, and compute access
18155          correctly.  */
18156       push_access_scope (decl);
18157
18158       ++processing_template_decl;
18159       /* Now, do the (partial) substitution to figure out the
18160          appropriate function type.  */
18161       fn_type = tsubst (fn_type, partial_args, tf_error, NULL_TREE);
18162       --processing_template_decl;
18163
18164       /* Substitute into the template parameters to obtain the real
18165          innermost set of parameters.  This step is important if the
18166          innermost set of template parameters contains value
18167          parameters whose types depend on outer template parameters.  */
18168       TREE_VEC_LENGTH (partial_args)--;
18169       tparms = tsubst_template_parms (tparms, partial_args, tf_error);
18170
18171       pop_access_scope (decl);
18172     }
18173
18174   return fn_type;
18175 }
18176
18177 /* Return truthvalue if we're processing a template different from
18178    the last one involved in diagnostics.  */
18179 int
18180 problematic_instantiation_changed (void)
18181 {
18182   return last_template_error_tick != tinst_level_tick;
18183 }
18184
18185 /* Remember current template involved in diagnostics.  */
18186 void
18187 record_last_problematic_instantiation (void)
18188 {
18189   last_template_error_tick = tinst_level_tick;
18190 }
18191
18192 struct tinst_level *
18193 current_instantiation (void)
18194 {
18195   return current_tinst_level;
18196 }
18197
18198 /* [temp.param] Check that template non-type parm TYPE is of an allowable
18199    type. Return zero for ok, nonzero for disallowed. Issue error and
18200    warning messages under control of COMPLAIN.  */
18201
18202 static int
18203 invalid_nontype_parm_type_p (tree type, tsubst_flags_t complain)
18204 {
18205   if (INTEGRAL_OR_ENUMERATION_TYPE_P (type))
18206     return 0;
18207   else if (POINTER_TYPE_P (type))
18208     return 0;
18209   else if (TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (type))
18210     return 0;
18211   else if (TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
18212     return 0;
18213   else if (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE)
18214     return 0;
18215   else if (TREE_CODE (type) == DECLTYPE_TYPE)
18216     return 0;
18217
18218   if (complain & tf_error)
18219     error ("%q#T is not a valid type for a template constant parameter", type);
18220   return 1;
18221 }
18222
18223 /* Returns TRUE if TYPE is dependent, in the sense of [temp.dep.type].
18224    Assumes that TYPE really is a type, and not the ERROR_MARK_NODE.*/
18225
18226 static bool
18227 dependent_type_p_r (tree type)
18228 {
18229   tree scope;
18230
18231   /* [temp.dep.type]
18232
18233      A type is dependent if it is:
18234
18235      -- a template parameter. Template template parameters are types
18236         for us (since TYPE_P holds true for them) so we handle
18237         them here.  */
18238   if (TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TYPE_PARM
18239       || TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
18240     return true;
18241   /* -- a qualified-id with a nested-name-specifier which contains a
18242         class-name that names a dependent type or whose unqualified-id
18243         names a dependent type.  */
18244   if (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE)
18245     return true;
18246   /* -- a cv-qualified type where the cv-unqualified type is
18247         dependent.  */
18248   type = TYPE_MAIN_VARIANT (type);
18249   /* -- a compound type constructed from any dependent type.  */
18250   if (TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (type))
18251     return (dependent_type_p (TYPE_PTRMEM_CLASS_TYPE (type))
18252             || dependent_type_p (TYPE_PTRMEM_POINTED_TO_TYPE
18253                                            (type)));
18254   else if (TREE_CODE (type) == POINTER_TYPE
18255            || TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
18256     return dependent_type_p (TREE_TYPE (type));
18257   else if (TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE
18258            || TREE_CODE (type) == METHOD_TYPE)
18259     {
18260       tree arg_type;
18261
18262       if (dependent_type_p (TREE_TYPE (type)))
18263         return true;
18264       for (arg_type = TYPE_ARG_TYPES (type);
18265            arg_type;
18266            arg_type = TREE_CHAIN (arg_type))
18267         if (dependent_type_p (TREE_VALUE (arg_type)))
18268           return true;
18269       return false;
18270     }
18271   /* -- an array type constructed from any dependent type or whose
18272         size is specified by a constant expression that is
18273         value-dependent.
18274
18275         We checked for type- and value-dependence of the bounds in
18276         compute_array_index_type, so TYPE_DEPENDENT_P is already set.  */
18277   if (TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE)
18278     {
18279       if (TYPE_DOMAIN (type)
18280           && dependent_type_p (TYPE_DOMAIN (type)))
18281         return true;
18282       return dependent_type_p (TREE_TYPE (type));
18283     }
18284
18285   /* -- a template-id in which either the template name is a template
18286      parameter ...  */
18287   if (TREE_CODE (type) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
18288     return true;
18289   /* ... or any of the template arguments is a dependent type or
18290         an expression that is type-dependent or value-dependent.  */
18291   else if (CLASS_TYPE_P (type) && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
18292            && (any_dependent_template_arguments_p
18293                (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (type)))))
18294     return true;
18295
18296   /* All TYPEOF_TYPEs, DECLTYPE_TYPEs, and UNDERLYING_TYPEs are
18297      dependent; if the argument of the `typeof' expression is not
18298      type-dependent, then it should already been have resolved.  */
18299   if (TREE_CODE (type) == TYPEOF_TYPE
18300       || TREE_CODE (type) == DECLTYPE_TYPE
18301       || TREE_CODE (type) == UNDERLYING_TYPE)
18302     return true;
18303
18304   /* A template argument pack is dependent if any of its packed
18305      arguments are.  */
18306   if (TREE_CODE (type) == TYPE_ARGUMENT_PACK)
18307     {
18308       tree args = ARGUMENT_PACK_ARGS (type);
18309       int i, len = TREE_VEC_LENGTH (args);
18310       for (i = 0; i < len; ++i)
18311         if (dependent_template_arg_p (TREE_VEC_ELT (args, i)))
18312           return true;
18313     }
18314
18315   /* All TYPE_PACK_EXPANSIONs are dependent, because parameter packs must
18316      be template parameters.  */
18317   if (TREE_CODE (type) == TYPE_PACK_EXPANSION)
18318     return true;
18319
18320   /* The standard does not specifically mention types that are local
18321      to template functions or local classes, but they should be
18322      considered dependent too.  For example:
18323
18324        template <int I> void f() {
18325          enum E { a = I };
18326          S<sizeof (E)> s;
18327        }
18328
18329      The size of `E' cannot be known until the value of `I' has been
18330      determined.  Therefore, `E' must be considered dependent.  */
18331   scope = TYPE_CONTEXT (type);
18332   if (scope && TYPE_P (scope))
18333     return dependent_type_p (scope);
18334   /* Don't use type_dependent_expression_p here, as it can lead
18335      to infinite recursion trying to determine whether a lambda
18336      nested in a lambda is dependent (c++/47687).  */
18337   else if (scope && TREE_CODE (scope) == FUNCTION_DECL
18338            && DECL_LANG_SPECIFIC (scope)
18339            && DECL_TEMPLATE_INFO (scope)
18340            && (any_dependent_template_arguments_p
18341                (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (DECL_TI_ARGS (scope)))))
18342     return true;
18343
18344   /* Other types are non-dependent.  */
18345   return false;
18346 }
18347
18348 /* Returns TRUE if TYPE is dependent, in the sense of
18349    [temp.dep.type].  Note that a NULL type is considered dependent.  */
18350
18351 bool
18352 dependent_type_p (tree type)
18353 {
18354   /* If there are no template parameters in scope, then there can't be
18355      any dependent types.  */
18356   if (!processing_template_decl)
18357     {
18358       /* If we are not processing a template, then nobody should be
18359          providing us with a dependent type.  */
18360       gcc_assert (type);
18361       gcc_assert (TREE_CODE (type) != TEMPLATE_TYPE_PARM || is_auto (type));
18362       return false;
18363     }
18364
18365   /* If the type is NULL, we have not computed a type for the entity
18366      in question; in that case, the type is dependent.  */
18367   if (!type)
18368     return true;
18369
18370   /* Erroneous types can be considered non-dependent.  */
18371   if (type == error_mark_node)
18372     return false;
18373
18374   /* If we have not already computed the appropriate value for TYPE,
18375      do so now.  */
18376   if (!TYPE_DEPENDENT_P_VALID (type))
18377     {
18378       TYPE_DEPENDENT_P (type) = dependent_type_p_r (type);
18379       TYPE_DEPENDENT_P_VALID (type) = 1;
18380     }
18381
18382   return TYPE_DEPENDENT_P (type);
18383 }
18384
18385 /* Returns TRUE if SCOPE is a dependent scope, in which we can't do any
18386    lookup.  In other words, a dependent type that is not the current
18387    instantiation.  */
18388
18389 bool
18390 dependent_scope_p (tree scope)
18391 {
18392   return (scope && TYPE_P (scope) && dependent_type_p (scope)
18393           && !currently_open_class (scope));
18394 }
18395
18396 /* Returns TRUE if the EXPRESSION is value-dependent, in the sense of
18397    [temp.dep.constexpr].  EXPRESSION is already known to be a constant
18398    expression.  */
18399
18400 /* Note that this predicate is not appropriate for general expressions;
18401    only constant expressions (that satisfy potential_constant_expression)
18402    can be tested for value dependence.
18403
18404    We should really also have a predicate for "instantiation-dependent".
18405
18406    fold_non_dependent_expr: fold if constant and not type-dependent and not value-dependent.
18407      (what about instantiation-dependent constant-expressions?)
18408    is_late_template_attribute: defer if instantiation-dependent.
18409    compute_array_index_type: proceed if constant and not t- or v-dependent
18410      if instantiation-dependent, need to remember full expression
18411    uses_template_parms: FIXME - need to audit callers
18412    tsubst_decl [function_decl]: Why is this using value_dependent_expression_p?
18413    dependent_type_p [array_type]: dependent if index type is dependent
18414      (or non-constant?)
18415    static_assert - instantiation-dependent */
18416
18417 bool
18418 value_dependent_expression_p (tree expression)
18419 {
18420   if (!processing_template_decl)
18421     return false;
18422
18423   /* A name declared with a dependent type.  */
18424   if (DECL_P (expression) && type_dependent_expression_p (expression))
18425     return true;
18426
18427   switch (TREE_CODE (expression))
18428     {
18429     case IDENTIFIER_NODE:
18430       /* A name that has not been looked up -- must be dependent.  */
18431       return true;
18432
18433     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
18434       /* A non-type template parm.  */
18435       return true;
18436
18437     case CONST_DECL:
18438       /* A non-type template parm.  */
18439       if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (expression))
18440         return true;
18441       return value_dependent_expression_p (DECL_INITIAL (expression));
18442
18443     case VAR_DECL:
18444        /* A constant with literal type and is initialized
18445           with an expression that is value-dependent.  */
18446       if (DECL_INITIAL (expression)
18447           && decl_constant_var_p (expression)
18448           && value_dependent_expression_p (DECL_INITIAL (expression)))
18449         return true;
18450       return false;
18451
18452     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
18453     case STATIC_CAST_EXPR:
18454     case CONST_CAST_EXPR:
18455     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
18456     case CAST_EXPR:
18457       /* These expressions are value-dependent if the type to which
18458          the cast occurs is dependent or the expression being casted
18459          is value-dependent.  */
18460       {
18461         tree type = TREE_TYPE (expression);
18462
18463         if (dependent_type_p (type))
18464           return true;
18465
18466         /* A functional cast has a list of operands.  */
18467         expression = TREE_OPERAND (expression, 0);
18468         if (!expression)
18469           {
18470             /* If there are no operands, it must be an expression such
18471                as "int()". This should not happen for aggregate types
18472                because it would form non-constant expressions.  */
18473             gcc_assert (cxx_dialect >= cxx0x
18474                         || INTEGRAL_OR_ENUMERATION_TYPE_P (type));
18475
18476             return false;
18477           }
18478
18479         if (TREE_CODE (expression) == TREE_LIST)
18480           return any_value_dependent_elements_p (expression);
18481
18482         return value_dependent_expression_p (expression);
18483       }
18484
18485     case SIZEOF_EXPR:
18486     case ALIGNOF_EXPR:
18487     case TYPEID_EXPR:
18488       /* A `sizeof' expression is value-dependent if the operand is
18489          type-dependent or is a pack expansion.  */
18490       expression = TREE_OPERAND (expression, 0);
18491       if (PACK_EXPANSION_P (expression))
18492         return true;
18493       else if (TYPE_P (expression))
18494         return dependent_type_p (expression);
18495       return type_dependent_expression_p (expression);
18496
18497     case AT_ENCODE_EXPR:
18498       /* An 'encode' expression is value-dependent if the operand is
18499          type-dependent.  */
18500       expression = TREE_OPERAND (expression, 0);
18501       return dependent_type_p (expression);
18502
18503     case NOEXCEPT_EXPR:
18504       expression = TREE_OPERAND (expression, 0);
18505       return type_dependent_expression_p (expression);
18506
18507     case SCOPE_REF:
18508       {
18509         tree name = TREE_OPERAND (expression, 1);
18510         return value_dependent_expression_p (name);
18511       }
18512
18513     case COMPONENT_REF:
18514       return (value_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 0))
18515               || value_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 1)));
18516
18517     case NONTYPE_ARGUMENT_PACK:
18518       /* A NONTYPE_ARGUMENT_PACK is value-dependent if any packed argument
18519          is value-dependent.  */
18520       {
18521         tree values = ARGUMENT_PACK_ARGS (expression);
18522         int i, len = TREE_VEC_LENGTH (values);
18523         
18524         for (i = 0; i < len; ++i)
18525           if (value_dependent_expression_p (TREE_VEC_ELT (values, i)))
18526             return true;
18527         
18528         return false;
18529       }
18530
18531     case TRAIT_EXPR:
18532       {
18533         tree type2 = TRAIT_EXPR_TYPE2 (expression);
18534         return (dependent_type_p (TRAIT_EXPR_TYPE1 (expression))
18535                 || (type2 ? dependent_type_p (type2) : false));
18536       }
18537
18538     case MODOP_EXPR:
18539       return ((value_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 0)))
18540               || (value_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 2))));
18541
18542     case ARRAY_REF:
18543       return ((value_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 0)))
18544               || (value_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 1))));
18545
18546     case ADDR_EXPR:
18547       {
18548         tree op = TREE_OPERAND (expression, 0);
18549         return (value_dependent_expression_p (op)
18550                 || has_value_dependent_address (op));
18551       }
18552
18553     case CALL_EXPR:
18554       {
18555         tree fn = get_callee_fndecl (expression);
18556         int i, nargs;
18557         if (!fn && value_dependent_expression_p (CALL_EXPR_FN (expression)))
18558           return true;
18559         nargs = call_expr_nargs (expression);
18560         for (i = 0; i < nargs; ++i)
18561           {
18562             tree op = CALL_EXPR_ARG (expression, i);
18563             /* In a call to a constexpr member function, look through the
18564                implicit ADDR_EXPR on the object argument so that it doesn't
18565                cause the call to be considered value-dependent.  We also
18566                look through it in potential_constant_expression.  */
18567             if (i == 0 && fn && DECL_DECLARED_CONSTEXPR_P (fn)
18568                 && DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (fn)
18569                 && TREE_CODE (op) == ADDR_EXPR)
18570               op = TREE_OPERAND (op, 0);
18571             if (value_dependent_expression_p (op))
18572               return true;
18573           }
18574         return false;
18575       }
18576
18577     case TEMPLATE_ID_EXPR:
18578       /* If a TEMPLATE_ID_EXPR involves a dependent name, it will be
18579          type-dependent.  */
18580       return type_dependent_expression_p (expression);
18581
18582     case CONSTRUCTOR:
18583       {
18584         unsigned ix;
18585         tree val;
18586         FOR_EACH_CONSTRUCTOR_VALUE (CONSTRUCTOR_ELTS (expression), ix, val)
18587           if (value_dependent_expression_p (val))
18588             return true;
18589         return false;
18590       }
18591
18592     default:
18593       /* A constant expression is value-dependent if any subexpression is
18594          value-dependent.  */
18595       switch (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (expression)))
18596         {
18597         case tcc_reference:
18598         case tcc_unary:
18599         case tcc_comparison:
18600         case tcc_binary:
18601         case tcc_expression:
18602         case tcc_vl_exp:
18603           {
18604             int i, len = cp_tree_operand_length (expression);
18605
18606             for (i = 0; i < len; i++)
18607               {
18608                 tree t = TREE_OPERAND (expression, i);
18609
18610                 /* In some cases, some of the operands may be missing.l
18611                    (For example, in the case of PREDECREMENT_EXPR, the
18612                    amount to increment by may be missing.)  That doesn't
18613                    make the expression dependent.  */
18614                 if (t && value_dependent_expression_p (t))
18615                   return true;
18616               }
18617           }
18618           break;
18619         default:
18620           break;
18621         }
18622       break;
18623     }
18624
18625   /* The expression is not value-dependent.  */
18626   return false;
18627 }
18628
18629 /* Returns TRUE if the EXPRESSION is type-dependent, in the sense of
18630    [temp.dep.expr].  Note that an expression with no type is
18631    considered dependent.  Other parts of the compiler arrange for an
18632    expression with type-dependent subexpressions to have no type, so
18633    this function doesn't have to be fully recursive.  */
18634
18635 bool
18636 type_dependent_expression_p (tree expression)
18637 {
18638   if (!processing_template_decl)
18639     return false;
18640
18641   if (expression == error_mark_node)
18642     return false;
18643
18644   /* An unresolved name is always dependent.  */
18645   if (TREE_CODE (expression) == IDENTIFIER_NODE
18646       || TREE_CODE (expression) == USING_DECL)
18647     return true;
18648
18649   /* Some expression forms are never type-dependent.  */
18650   if (TREE_CODE (expression) == PSEUDO_DTOR_EXPR
18651       || TREE_CODE (expression) == SIZEOF_EXPR
18652       || TREE_CODE (expression) == ALIGNOF_EXPR
18653       || TREE_CODE (expression) == AT_ENCODE_EXPR
18654       || TREE_CODE (expression) == NOEXCEPT_EXPR
18655       || TREE_CODE (expression) == TRAIT_EXPR
18656       || TREE_CODE (expression) == TYPEID_EXPR
18657       || TREE_CODE (expression) == DELETE_EXPR
18658       || TREE_CODE (expression) == VEC_DELETE_EXPR
18659       || TREE_CODE (expression) == THROW_EXPR)
18660     return false;
18661
18662   /* The types of these expressions depends only on the type to which
18663      the cast occurs.  */
18664   if (TREE_CODE (expression) == DYNAMIC_CAST_EXPR
18665       || TREE_CODE (expression) == STATIC_CAST_EXPR
18666       || TREE_CODE (expression) == CONST_CAST_EXPR
18667       || TREE_CODE (expression) == REINTERPRET_CAST_EXPR
18668       || TREE_CODE (expression) == CAST_EXPR)
18669     return dependent_type_p (TREE_TYPE (expression));
18670
18671   /* The types of these expressions depends only on the type created
18672      by the expression.  */
18673   if (TREE_CODE (expression) == NEW_EXPR
18674       || TREE_CODE (expression) == VEC_NEW_EXPR)
18675     {
18676       /* For NEW_EXPR tree nodes created inside a template, either
18677          the object type itself or a TREE_LIST may appear as the
18678          operand 1.  */
18679       tree type = TREE_OPERAND (expression, 1);
18680       if (TREE_CODE (type) == TREE_LIST)
18681         /* This is an array type.  We need to check array dimensions
18682            as well.  */
18683         return dependent_type_p (TREE_VALUE (TREE_PURPOSE (type)))
18684                || value_dependent_expression_p
18685                     (TREE_OPERAND (TREE_VALUE (type), 1));
18686       else
18687         return dependent_type_p (type);
18688     }
18689
18690   if (TREE_CODE (expression) == SCOPE_REF)
18691     {
18692       tree scope = TREE_OPERAND (expression, 0);
18693       tree name = TREE_OPERAND (expression, 1);
18694
18695       /* 14.6.2.2 [temp.dep.expr]: An id-expression is type-dependent if it
18696          contains an identifier associated by name lookup with one or more
18697          declarations declared with a dependent type, or...a
18698          nested-name-specifier or qualified-id that names a member of an
18699          unknown specialization.  */
18700       return (type_dependent_expression_p (name)
18701               || dependent_scope_p (scope));
18702     }
18703
18704   if (TREE_CODE (expression) == FUNCTION_DECL
18705       && DECL_LANG_SPECIFIC (expression)
18706       && DECL_TEMPLATE_INFO (expression)
18707       && (any_dependent_template_arguments_p
18708           (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (DECL_TI_ARGS (expression)))))
18709     return true;
18710
18711   if (TREE_CODE (expression) == TEMPLATE_DECL
18712       && !DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (expression))
18713     return false;
18714
18715   if (TREE_CODE (expression) == STMT_EXPR)
18716     expression = stmt_expr_value_expr (expression);
18717
18718   if (BRACE_ENCLOSED_INITIALIZER_P (expression))
18719     {
18720       tree elt;
18721       unsigned i;
18722
18723       FOR_EACH_CONSTRUCTOR_VALUE (CONSTRUCTOR_ELTS (expression), i, elt)
18724         {
18725           if (type_dependent_expression_p (elt))
18726             return true;
18727         }
18728       return false;
18729     }
18730
18731   /* A static data member of the current instantiation with incomplete
18732      array type is type-dependent, as the definition and specializations
18733      can have different bounds.  */
18734   if (TREE_CODE (expression) == VAR_DECL
18735       && DECL_CLASS_SCOPE_P (expression)
18736       && dependent_type_p (DECL_CONTEXT (expression))
18737       && VAR_HAD_UNKNOWN_BOUND (expression))
18738     return true;
18739
18740   if (TREE_TYPE (expression) == unknown_type_node)
18741     {
18742       if (TREE_CODE (expression) == ADDR_EXPR)
18743         return type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 0));
18744       if (TREE_CODE (expression) == COMPONENT_REF
18745           || TREE_CODE (expression) == OFFSET_REF)
18746         {
18747           if (type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 0)))
18748             return true;
18749           expression = TREE_OPERAND (expression, 1);
18750           if (TREE_CODE (expression) == IDENTIFIER_NODE)
18751             return false;
18752         }
18753       /* SCOPE_REF with non-null TREE_TYPE is always non-dependent.  */
18754       if (TREE_CODE (expression) == SCOPE_REF)
18755         return false;
18756
18757       if (TREE_CODE (expression) == BASELINK)
18758         expression = BASELINK_FUNCTIONS (expression);
18759
18760       if (TREE_CODE (expression) == TEMPLATE_ID_EXPR)
18761         {
18762           if (any_dependent_template_arguments_p
18763               (TREE_OPERAND (expression, 1)))
18764             return true;
18765           expression = TREE_OPERAND (expression, 0);
18766         }
18767       gcc_assert (TREE_CODE (expression) == OVERLOAD
18768                   || TREE_CODE (expression) == FUNCTION_DECL);
18769
18770       while (expression)
18771         {
18772           if (type_dependent_expression_p (OVL_CURRENT (expression)))
18773             return true;
18774           expression = OVL_NEXT (expression);
18775         }
18776       return false;
18777     }
18778
18779   gcc_assert (TREE_CODE (expression) != TYPE_DECL);
18780
18781   return (dependent_type_p (TREE_TYPE (expression)));
18782 }
18783
18784 /* Like type_dependent_expression_p, but it also works while not processing
18785    a template definition, i.e. during substitution or mangling.  */
18786
18787 bool
18788 type_dependent_expression_p_push (tree expr)
18789 {
18790   bool b;
18791   ++processing_template_decl;
18792   b = type_dependent_expression_p (expr);
18793   --processing_template_decl;
18794   return b;
18795 }
18796
18797 /* Returns TRUE if ARGS contains a type-dependent expression.  */
18798
18799 bool
18800 any_type_dependent_arguments_p (const VEC(tree,gc) *args)
18801 {
18802   unsigned int i;
18803   tree arg;
18804
18805   FOR_EACH_VEC_ELT (tree, args, i, arg)
18806     {
18807       if (type_dependent_expression_p (arg))
18808         return true;
18809     }
18810   return false;
18811 }
18812
18813 /* Returns TRUE if LIST (a TREE_LIST whose TREE_VALUEs are
18814    expressions) contains any type-dependent expressions.  */
18815
18816 bool
18817 any_type_dependent_elements_p (const_tree list)
18818 {
18819   for (; list; list = TREE_CHAIN (list))
18820     if (value_dependent_expression_p (TREE_VALUE (list)))
18821       return true;
18822
18823   return false;
18824 }
18825
18826 /* Returns TRUE if LIST (a TREE_LIST whose TREE_VALUEs are
18827    expressions) contains any value-dependent expressions.  */
18828
18829 bool
18830 any_value_dependent_elements_p (const_tree list)
18831 {
18832   for (; list; list = TREE_CHAIN (list))
18833     if (value_dependent_expression_p (TREE_VALUE (list)))
18834       return true;
18835
18836   return false;
18837 }
18838
18839 /* Returns TRUE if the ARG (a template argument) is dependent.  */
18840
18841 bool
18842 dependent_template_arg_p (tree arg)
18843 {
18844   if (!processing_template_decl)
18845     return false;
18846
18847   /* Assume a template argument that was wrongly written by the user
18848      is dependent. This is consistent with what
18849      any_dependent_template_arguments_p [that calls this function]
18850      does.  */
18851   if (!arg || arg == error_mark_node)
18852     return true;
18853
18854   if (TREE_CODE (arg) == ARGUMENT_PACK_SELECT)
18855     arg = ARGUMENT_PACK_SELECT_ARG (arg);
18856
18857   if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_DECL
18858       || TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
18859     return dependent_template_p (arg);
18860   else if (ARGUMENT_PACK_P (arg))
18861     {
18862       tree args = ARGUMENT_PACK_ARGS (arg);
18863       int i, len = TREE_VEC_LENGTH (args);
18864       for (i = 0; i < len; ++i)
18865         {
18866           if (dependent_template_arg_p (TREE_VEC_ELT (args, i)))
18867             return true;
18868         }
18869
18870       return false;
18871     }
18872   else if (TYPE_P (arg))
18873     return dependent_type_p (arg);
18874   else
18875     return (type_dependent_expression_p (arg)
18876             || value_dependent_expression_p (arg));
18877 }
18878
18879 /* Returns true if ARGS (a collection of template arguments) contains
18880    any types that require structural equality testing.  */
18881
18882 bool
18883 any_template_arguments_need_structural_equality_p (tree args)
18884 {
18885   int i;
18886   int j;
18887
18888   if (!args)
18889     return false;
18890   if (args == error_mark_node)
18891     return true;
18892
18893   for (i = 0; i < TMPL_ARGS_DEPTH (args); ++i)
18894     {
18895       tree level = TMPL_ARGS_LEVEL (args, i + 1);
18896       for (j = 0; j < TREE_VEC_LENGTH (level); ++j)
18897         {
18898           tree arg = TREE_VEC_ELT (level, j);
18899           tree packed_args = NULL_TREE;
18900           int k, len = 1;
18901
18902           if (ARGUMENT_PACK_P (arg))
18903             {
18904               /* Look inside the argument pack.  */
18905               packed_args = ARGUMENT_PACK_ARGS (arg);
18906               len = TREE_VEC_LENGTH (packed_args);
18907             }
18908
18909           for (k = 0; k < len; ++k)
18910             {
18911               if (packed_args)
18912                 arg = TREE_VEC_ELT (packed_args, k);
18913
18914               if (error_operand_p (arg))
18915                 return true;
18916               else if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_DECL
18917                        || TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
18918                 continue;
18919               else if (TYPE_P (arg) && TYPE_STRUCTURAL_EQUALITY_P (arg))
18920                 return true;
18921               else if (!TYPE_P (arg) && TREE_TYPE (arg)
18922                        && TYPE_STRUCTURAL_EQUALITY_P (TREE_TYPE (arg)))
18923                 return true;
18924             }
18925         }
18926     }
18927
18928   return false;
18929 }
18930
18931 /* Returns true if ARGS (a collection of template arguments) contains
18932    any dependent arguments.  */
18933
18934 bool
18935 any_dependent_template_arguments_p (const_tree args)
18936 {
18937   int i;
18938   int j;
18939
18940   if (!args)
18941     return false;
18942   if (args == error_mark_node)
18943     return true;
18944
18945   for (i = 0; i < TMPL_ARGS_DEPTH (args); ++i)
18946     {
18947       const_tree level = TMPL_ARGS_LEVEL (args, i + 1);
18948       for (j = 0; j < TREE_VEC_LENGTH (level); ++j)
18949         if (dependent_template_arg_p (TREE_VEC_ELT (level, j)))
18950           return true;
18951     }
18952
18953   return false;
18954 }
18955
18956 /* Returns TRUE if the template TMPL is dependent.  */
18957
18958 bool
18959 dependent_template_p (tree tmpl)
18960 {
18961   if (TREE_CODE (tmpl) == OVERLOAD)
18962     {
18963       while (tmpl)
18964         {
18965           if (dependent_template_p (OVL_CURRENT (tmpl)))
18966             return true;
18967           tmpl = OVL_NEXT (tmpl);
18968         }
18969       return false;
18970     }
18971
18972   /* Template template parameters are dependent.  */
18973   if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (tmpl)
18974       || TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
18975     return true;
18976   /* So are names that have not been looked up.  */
18977   if (TREE_CODE (tmpl) == SCOPE_REF
18978       || TREE_CODE (tmpl) == IDENTIFIER_NODE)
18979     return true;
18980   /* So are member templates of dependent classes.  */
18981   if (TYPE_P (CP_DECL_CONTEXT (tmpl)))
18982     return dependent_type_p (DECL_CONTEXT (tmpl));
18983   return false;
18984 }
18985
18986 /* Returns TRUE if the specialization TMPL<ARGS> is dependent.  */
18987
18988 bool
18989 dependent_template_id_p (tree tmpl, tree args)
18990 {
18991   return (dependent_template_p (tmpl)
18992           || any_dependent_template_arguments_p (args));
18993 }
18994
18995 /* Returns TRUE if OMP_FOR with DECLV, INITV, CONDV and INCRV vectors
18996    is dependent.  */
18997
18998 bool
18999 dependent_omp_for_p (tree declv, tree initv, tree condv, tree incrv)
19000 {
19001   int i;
19002
19003   if (!processing_template_decl)
19004     return false;
19005
19006   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (declv); i++)
19007     {
19008       tree decl = TREE_VEC_ELT (declv, i);
19009       tree init = TREE_VEC_ELT (initv, i);
19010       tree cond = TREE_VEC_ELT (condv, i);
19011       tree incr = TREE_VEC_ELT (incrv, i);
19012
19013       if (type_dependent_expression_p (decl))
19014         return true;
19015
19016       if (init && type_dependent_expression_p (init))
19017         return true;
19018
19019       if (type_dependent_expression_p (cond))
19020         return true;
19021
19022       if (COMPARISON_CLASS_P (cond)
19023           && (type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (cond, 0))
19024               || type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (cond, 1))))
19025         return true;
19026
19027       if (TREE_CODE (incr) == MODOP_EXPR)
19028         {
19029           if (type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (incr, 0))
19030               || type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (incr, 2)))
19031             return true;
19032         }
19033       else if (type_dependent_expression_p (incr))
19034         return true;
19035       else if (TREE_CODE (incr) == MODIFY_EXPR)
19036         {
19037           if (type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (incr, 0)))
19038             return true;
19039           else if (BINARY_CLASS_P (TREE_OPERAND (incr, 1)))
19040             {
19041               tree t = TREE_OPERAND (incr, 1);
19042               if (type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (t, 0))
19043                   || type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (t, 1)))
19044                 return true;
19045             }
19046         }
19047     }
19048
19049   return false;
19050 }
19051
19052 /* TYPE is a TYPENAME_TYPE.  Returns the ordinary TYPE to which the
19053    TYPENAME_TYPE corresponds.  Returns the original TYPENAME_TYPE if
19054    no such TYPE can be found.  Note that this function peers inside
19055    uninstantiated templates and therefore should be used only in
19056    extremely limited situations.  ONLY_CURRENT_P restricts this
19057    peering to the currently open classes hierarchy (which is required
19058    when comparing types).  */
19059
19060 tree
19061 resolve_typename_type (tree type, bool only_current_p)
19062 {
19063   tree scope;
19064   tree name;
19065   tree decl;
19066   int quals;
19067   tree pushed_scope;
19068   tree result;
19069
19070   gcc_assert (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE);
19071
19072   scope = TYPE_CONTEXT (type);
19073   /* Usually the non-qualified identifier of a TYPENAME_TYPE is
19074      TYPE_IDENTIFIER (type). But when 'type' is a typedef variant of
19075      a TYPENAME_TYPE node, then TYPE_NAME (type) is set to the TYPE_DECL representing
19076      the typedef. In that case TYPE_IDENTIFIER (type) is not the non-qualified
19077      identifier  of the TYPENAME_TYPE anymore.
19078      So by getting the TYPE_IDENTIFIER of the _main declaration_ of the
19079      TYPENAME_TYPE instead, we avoid messing up with a possible
19080      typedef variant case.  */
19081   name = TYPE_IDENTIFIER (TYPE_MAIN_VARIANT (type));
19082
19083   /* If the SCOPE is itself a TYPENAME_TYPE, then we need to resolve
19084      it first before we can figure out what NAME refers to.  */
19085   if (TREE_CODE (scope) == TYPENAME_TYPE)
19086     scope = resolve_typename_type (scope, only_current_p);
19087   /* If we don't know what SCOPE refers to, then we cannot resolve the
19088      TYPENAME_TYPE.  */
19089   if (TREE_CODE (scope) == TYPENAME_TYPE)
19090     return type;
19091   /* If the SCOPE is a template type parameter, we have no way of
19092      resolving the name.  */
19093   if (TREE_CODE (scope) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
19094     return type;
19095   /* If the SCOPE is not the current instantiation, there's no reason
19096      to look inside it.  */
19097   if (only_current_p && !currently_open_class (scope))
19098     return type;
19099   /* If this is a typedef, we don't want to look inside (c++/11987).  */
19100   if (typedef_variant_p (type))
19101     return type;
19102   /* If SCOPE isn't the template itself, it will not have a valid
19103      TYPE_FIELDS list.  */
19104   if (same_type_p (scope, CLASSTYPE_PRIMARY_TEMPLATE_TYPE (scope)))
19105     /* scope is either the template itself or a compatible instantiation
19106        like X<T>, so look up the name in the original template.  */
19107     scope = CLASSTYPE_PRIMARY_TEMPLATE_TYPE (scope);
19108   else
19109     /* scope is a partial instantiation, so we can't do the lookup or we
19110        will lose the template arguments.  */
19111     return type;
19112   /* Enter the SCOPE so that name lookup will be resolved as if we
19113      were in the class definition.  In particular, SCOPE will no
19114      longer be considered a dependent type.  */
19115   pushed_scope = push_scope (scope);
19116   /* Look up the declaration.  */
19117   decl = lookup_member (scope, name, /*protect=*/0, /*want_type=*/true);
19118
19119   result = NULL_TREE;
19120   
19121   /* For a TYPENAME_TYPE like "typename X::template Y<T>", we want to
19122      find a TEMPLATE_DECL.  Otherwise, we want to find a TYPE_DECL.  */
19123   if (!decl)
19124     /*nop*/;
19125   else if (TREE_CODE (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type)) == IDENTIFIER_NODE
19126            && TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
19127     {
19128       result = TREE_TYPE (decl);
19129       if (result == error_mark_node)
19130         result = NULL_TREE;
19131     }
19132   else if (TREE_CODE (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type)) == TEMPLATE_ID_EXPR
19133            && DECL_CLASS_TEMPLATE_P (decl))
19134     {
19135       tree tmpl;
19136       tree args;
19137       /* Obtain the template and the arguments.  */
19138       tmpl = TREE_OPERAND (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type), 0);
19139       args = TREE_OPERAND (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type), 1);
19140       /* Instantiate the template.  */
19141       result = lookup_template_class (tmpl, args, NULL_TREE, NULL_TREE,
19142                                       /*entering_scope=*/0,
19143                                       tf_error | tf_user);
19144       if (result == error_mark_node)
19145         result = NULL_TREE;
19146     }
19147   
19148   /* Leave the SCOPE.  */
19149   if (pushed_scope)
19150     pop_scope (pushed_scope);
19151
19152   /* If we failed to resolve it, return the original typename.  */
19153   if (!result)
19154     return type;
19155   
19156   /* If lookup found a typename type, resolve that too.  */
19157   if (TREE_CODE (result) == TYPENAME_TYPE && !TYPENAME_IS_RESOLVING_P (result))
19158     {
19159       /* Ill-formed programs can cause infinite recursion here, so we
19160          must catch that.  */
19161       TYPENAME_IS_RESOLVING_P (type) = 1;
19162       result = resolve_typename_type (result, only_current_p);
19163       TYPENAME_IS_RESOLVING_P (type) = 0;
19164     }
19165   
19166   /* Qualify the resulting type.  */
19167   quals = cp_type_quals (type);
19168   if (quals)
19169     result = cp_build_qualified_type (result, cp_type_quals (result) | quals);
19170
19171   return result;
19172 }
19173
19174 /* EXPR is an expression which is not type-dependent.  Return a proxy
19175    for EXPR that can be used to compute the types of larger
19176    expressions containing EXPR.  */
19177
19178 tree
19179 build_non_dependent_expr (tree expr)
19180 {
19181   tree inner_expr;
19182
19183 #ifdef ENABLE_CHECKING
19184   /* Try to get a constant value for all non-type-dependent expressions in
19185       order to expose bugs in *_dependent_expression_p and constexpr.  */
19186   if (cxx_dialect >= cxx0x)
19187     maybe_constant_value (fold_non_dependent_expr_sfinae (expr, tf_none));
19188 #endif
19189
19190   /* Preserve OVERLOADs; the functions must be available to resolve
19191      types.  */
19192   inner_expr = expr;
19193   if (TREE_CODE (inner_expr) == STMT_EXPR)
19194     inner_expr = stmt_expr_value_expr (inner_expr);
19195   if (TREE_CODE (inner_expr) == ADDR_EXPR)
19196     inner_expr = TREE_OPERAND (inner_expr, 0);
19197   if (TREE_CODE (inner_expr) == COMPONENT_REF)
19198     inner_expr = TREE_OPERAND (inner_expr, 1);
19199   if (is_overloaded_fn (inner_expr)
19200       || TREE_CODE (inner_expr) == OFFSET_REF)
19201     return expr;
19202   /* There is no need to return a proxy for a variable.  */
19203   if (TREE_CODE (expr) == VAR_DECL)
19204     return expr;
19205   /* Preserve string constants; conversions from string constants to
19206      "char *" are allowed, even though normally a "const char *"
19207      cannot be used to initialize a "char *".  */
19208   if (TREE_CODE (expr) == STRING_CST)
19209     return expr;
19210   /* Preserve arithmetic constants, as an optimization -- there is no
19211      reason to create a new node.  */
19212   if (TREE_CODE (expr) == INTEGER_CST || TREE_CODE (expr) == REAL_CST)
19213     return expr;
19214   /* Preserve THROW_EXPRs -- all throw-expressions have type "void".
19215      There is at least one place where we want to know that a
19216      particular expression is a throw-expression: when checking a ?:
19217      expression, there are special rules if the second or third
19218      argument is a throw-expression.  */
19219   if (TREE_CODE (expr) == THROW_EXPR)
19220     return expr;
19221
19222   if (TREE_CODE (expr) == COND_EXPR)
19223     return build3 (COND_EXPR,
19224                    TREE_TYPE (expr),
19225                    TREE_OPERAND (expr, 0),
19226                    (TREE_OPERAND (expr, 1)
19227                     ? build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 1))
19228                     : build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 0))),
19229                    build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 2)));
19230   if (TREE_CODE (expr) == COMPOUND_EXPR
19231       && !COMPOUND_EXPR_OVERLOADED (expr))
19232     return build2 (COMPOUND_EXPR,
19233                    TREE_TYPE (expr),
19234                    TREE_OPERAND (expr, 0),
19235                    build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 1)));
19236
19237   /* If the type is unknown, it can't really be non-dependent */
19238   gcc_assert (TREE_TYPE (expr) != unknown_type_node);
19239
19240   /* Otherwise, build a NON_DEPENDENT_EXPR.  */
19241   return build1 (NON_DEPENDENT_EXPR, TREE_TYPE (expr), expr);
19242 }
19243
19244 /* ARGS is a vector of expressions as arguments to a function call.
19245    Replace the arguments with equivalent non-dependent expressions.
19246    This modifies ARGS in place.  */
19247
19248 void
19249 make_args_non_dependent (VEC(tree,gc) *args)
19250 {
19251   unsigned int ix;
19252   tree arg;
19253
19254   FOR_EACH_VEC_ELT (tree, args, ix, arg)
19255     {
19256       tree newarg = build_non_dependent_expr (arg);
19257       if (newarg != arg)
19258         VEC_replace (tree, args, ix, newarg);
19259     }
19260 }
19261
19262 /* Returns a type which represents 'auto'.  We use a TEMPLATE_TYPE_PARM
19263    with a level one deeper than the actual template parms.  */
19264
19265 tree
19266 make_auto (void)
19267 {
19268   tree au = cxx_make_type (TEMPLATE_TYPE_PARM);
19269   TYPE_NAME (au) = build_decl (BUILTINS_LOCATION,
19270                                TYPE_DECL, get_identifier ("auto"), au);
19271   TYPE_STUB_DECL (au) = TYPE_NAME (au);
19272   TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (au) = build_template_parm_index
19273     (0, processing_template_decl + 1, processing_template_decl + 1,
19274      0, TYPE_NAME (au), NULL_TREE);
19275   TYPE_CANONICAL (au) = canonical_type_parameter (au);
19276   DECL_ARTIFICIAL (TYPE_NAME (au)) = 1;
19277   SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (TYPE_NAME (au));
19278
19279   return au;
19280 }
19281
19282 /* Given type ARG, return std::initializer_list<ARG>.  */
19283
19284 static tree
19285 listify (tree arg)
19286 {
19287   tree std_init_list = namespace_binding
19288     (get_identifier ("initializer_list"), std_node);
19289   tree argvec;
19290   if (!std_init_list || !DECL_CLASS_TEMPLATE_P (std_init_list))
19291     {    
19292       error ("deducing from brace-enclosed initializer list requires "
19293              "#include <initializer_list>");
19294       return error_mark_node;
19295     }
19296   argvec = make_tree_vec (1);
19297   TREE_VEC_ELT (argvec, 0) = arg;
19298   return lookup_template_class (std_init_list, argvec, NULL_TREE,
19299                                 NULL_TREE, 0, tf_warning_or_error);
19300 }
19301
19302 /* Replace auto in TYPE with std::initializer_list<auto>.  */
19303
19304 static tree
19305 listify_autos (tree type, tree auto_node)
19306 {
19307   tree init_auto = listify (auto_node);
19308   tree argvec = make_tree_vec (1);
19309   TREE_VEC_ELT (argvec, 0) = init_auto;
19310   if (processing_template_decl)
19311     argvec = add_to_template_args (current_template_args (), argvec);
19312   return tsubst (type, argvec, tf_warning_or_error, NULL_TREE);
19313 }
19314
19315 /* walk_tree helper for do_auto_deduction.  */
19316
19317 static tree
19318 contains_auto_r (tree *tp, int *walk_subtrees ATTRIBUTE_UNUSED,
19319                  void *type)
19320 {
19321   /* Is this a variable with the type we're looking for?  */
19322   if (DECL_P (*tp)
19323       && TREE_TYPE (*tp) == type)
19324     return *tp;
19325   else
19326     return NULL_TREE;
19327 }
19328
19329 /* Replace occurrences of 'auto' in TYPE with the appropriate type deduced
19330    from INIT.  AUTO_NODE is the TEMPLATE_TYPE_PARM used for 'auto' in TYPE.  */
19331
19332 tree
19333 do_auto_deduction (tree type, tree init, tree auto_node)
19334 {
19335   tree parms, tparms, targs;
19336   tree args[1];
19337   tree decl;
19338   int val;
19339
19340   if (processing_template_decl
19341       && (TREE_TYPE (init) == NULL_TREE
19342           || BRACE_ENCLOSED_INITIALIZER_P (init)))
19343     /* Not enough information to try this yet.  */
19344     return type;
19345
19346   /* The name of the object being declared shall not appear in the
19347      initializer expression.  */
19348   decl = cp_walk_tree_without_duplicates (&init, contains_auto_r, type);
19349   if (decl)
19350     {
19351       error ("variable %q#D with %<auto%> type used in its own "
19352              "initializer", decl);
19353       return error_mark_node;
19354     }
19355
19356   /* [dcl.spec.auto]: Obtain P from T by replacing the occurrences of auto
19357      with either a new invented type template parameter U or, if the
19358      initializer is a braced-init-list (8.5.4), with
19359      std::initializer_list<U>.  */
19360   if (BRACE_ENCLOSED_INITIALIZER_P (init))
19361     type = listify_autos (type, auto_node);
19362
19363   init = resolve_nondeduced_context (init);
19364
19365   parms = build_tree_list (NULL_TREE, type);
19366   args[0] = init;
19367   tparms = make_tree_vec (1);
19368   targs = make_tree_vec (1);
19369   TREE_VEC_ELT (tparms, 0)
19370     = build_tree_list (NULL_TREE, TYPE_NAME (auto_node));
19371   val = type_unification_real (tparms, targs, parms, args, 1, 0,
19372                                DEDUCE_CALL, LOOKUP_NORMAL);
19373   if (val > 0)
19374     {
19375       if (processing_template_decl)
19376         /* Try again at instantiation time.  */
19377         return type;
19378       if (type && type != error_mark_node)
19379         /* If type is error_mark_node a diagnostic must have been
19380            emitted by now.  Also, having a mention to '<type error>'
19381            in the diagnostic is not really useful to the user.  */
19382         error ("unable to deduce %qT from %qE", type, init);
19383       return error_mark_node;
19384     }
19385
19386   /* If the list of declarators contains more than one declarator, the type
19387      of each declared variable is determined as described above. If the
19388      type deduced for the template parameter U is not the same in each
19389      deduction, the program is ill-formed.  */
19390   if (TREE_TYPE (auto_node)
19391       && !same_type_p (TREE_TYPE (auto_node), TREE_VEC_ELT (targs, 0)))
19392     {
19393       error ("inconsistent deduction for %qT: %qT and then %qT",
19394              auto_node, TREE_TYPE (auto_node), TREE_VEC_ELT (targs, 0));
19395       return error_mark_node;
19396     }
19397   TREE_TYPE (auto_node) = TREE_VEC_ELT (targs, 0);
19398
19399   if (processing_template_decl)
19400     targs = add_to_template_args (current_template_args (), targs);
19401   return tsubst (type, targs, tf_warning_or_error, NULL_TREE);
19402 }
19403
19404 /* Substitutes LATE_RETURN_TYPE for 'auto' in TYPE and returns the
19405    result.  */
19406
19407 tree
19408 splice_late_return_type (tree type, tree late_return_type)
19409 {
19410   tree argvec;
19411
19412   if (late_return_type == NULL_TREE)
19413     return type;
19414   argvec = make_tree_vec (1);
19415   TREE_VEC_ELT (argvec, 0) = late_return_type;
19416   if (processing_template_parmlist)
19417     /* For a late-specified return type in a template type-parameter, we
19418        need to add a dummy argument level for its parmlist.  */
19419     argvec = add_to_template_args
19420       (make_tree_vec (processing_template_parmlist), argvec);
19421   if (current_template_parms)
19422     argvec = add_to_template_args (current_template_args (), argvec);
19423   return tsubst (type, argvec, tf_warning_or_error, NULL_TREE);
19424 }
19425
19426 /* Returns true iff TYPE is a TEMPLATE_TYPE_PARM representing 'auto'.  */
19427
19428 bool
19429 is_auto (const_tree type)
19430 {
19431   if (TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TYPE_PARM
19432       && TYPE_IDENTIFIER (type) == get_identifier ("auto"))
19433     return true;
19434   else
19435     return false;
19436 }
19437
19438 /* Returns true iff TYPE contains a use of 'auto'.  Since auto can only
19439    appear as a type-specifier for the declaration in question, we don't
19440    have to look through the whole type.  */
19441
19442 tree
19443 type_uses_auto (tree type)
19444 {
19445   enum tree_code code;
19446   if (is_auto (type))
19447     return type;
19448
19449   code = TREE_CODE (type);
19450
19451   if (code == POINTER_TYPE || code == REFERENCE_TYPE
19452       || code == OFFSET_TYPE || code == FUNCTION_TYPE
19453       || code == METHOD_TYPE || code == ARRAY_TYPE)
19454     return type_uses_auto (TREE_TYPE (type));
19455
19456   if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (type))
19457     return type_uses_auto (TREE_TYPE (TREE_TYPE
19458                                    (TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (type))));
19459
19460   return NULL_TREE;
19461 }
19462
19463 /* For a given template T, return the vector of typedefs referenced
19464    in T for which access check is needed at T instantiation time.
19465    T is either  a FUNCTION_DECL or a RECORD_TYPE.
19466    Those typedefs were added to T by the function
19467    append_type_to_template_for_access_check.  */
19468
19469 VEC(qualified_typedef_usage_t,gc)*
19470 get_types_needing_access_check (tree t)
19471 {
19472   tree ti;
19473   VEC(qualified_typedef_usage_t,gc) *result = NULL;
19474
19475   if (!t || t == error_mark_node)
19476     return NULL;
19477
19478   if (!(ti = get_template_info (t)))
19479     return NULL;
19480
19481   if (CLASS_TYPE_P (t)
19482       || TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL)
19483     {
19484       if (!TI_TEMPLATE (ti))
19485         return NULL;
19486
19487       result = TI_TYPEDEFS_NEEDING_ACCESS_CHECKING (ti);
19488     }
19489
19490   return result;
19491 }
19492
19493 /* Append the typedef TYPE_DECL used in template T to a list of typedefs
19494    tied to T. That list of typedefs will be access checked at
19495    T instantiation time.
19496    T is either a FUNCTION_DECL or a RECORD_TYPE.
19497    TYPE_DECL is a TYPE_DECL node representing a typedef.
19498    SCOPE is the scope through which TYPE_DECL is accessed.
19499    LOCATION is the location of the usage point of TYPE_DECL.
19500
19501    This function is a subroutine of
19502    append_type_to_template_for_access_check.  */
19503
19504 static void
19505 append_type_to_template_for_access_check_1 (tree t,
19506                                             tree type_decl,
19507                                             tree scope,
19508                                             location_t location)
19509 {
19510   qualified_typedef_usage_t typedef_usage;
19511   tree ti;
19512
19513   if (!t || t == error_mark_node)
19514     return;
19515
19516   gcc_assert ((TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL
19517                || CLASS_TYPE_P (t))
19518               && type_decl
19519               && TREE_CODE (type_decl) == TYPE_DECL
19520               && scope);
19521
19522   if (!(ti = get_template_info (t)))
19523     return;
19524
19525   gcc_assert (TI_TEMPLATE (ti));
19526
19527   typedef_usage.typedef_decl = type_decl;
19528   typedef_usage.context = scope;
19529   typedef_usage.locus = location;
19530
19531   VEC_safe_push (qualified_typedef_usage_t, gc,
19532                  TI_TYPEDEFS_NEEDING_ACCESS_CHECKING (ti),
19533                  &typedef_usage);
19534 }
19535
19536 /* Append TYPE_DECL to the template TEMPL.
19537    TEMPL is either a class type, a FUNCTION_DECL or a a TEMPLATE_DECL.
19538    At TEMPL instanciation time, TYPE_DECL will be checked to see
19539    if it can be accessed through SCOPE.
19540    LOCATION is the location of the usage point of TYPE_DECL.
19541
19542    e.g. consider the following code snippet:
19543
19544      class C
19545      {
19546        typedef int myint;
19547      };
19548
19549      template<class U> struct S
19550      {
19551        C::myint mi; // <-- usage point of the typedef C::myint
19552      };
19553
19554      S<char> s;
19555
19556    At S<char> instantiation time, we need to check the access of C::myint
19557    In other words, we need to check the access of the myint typedef through
19558    the C scope. For that purpose, this function will add the myint typedef
19559    and the scope C through which its being accessed to a list of typedefs
19560    tied to the template S. That list will be walked at template instantiation
19561    time and access check performed on each typedefs it contains.
19562    Note that this particular code snippet should yield an error because
19563    myint is private to C.  */
19564
19565 void
19566 append_type_to_template_for_access_check (tree templ,
19567                                           tree type_decl,
19568                                           tree scope,
19569                                           location_t location)
19570 {
19571   qualified_typedef_usage_t *iter;
19572   int i;
19573
19574   gcc_assert (type_decl && (TREE_CODE (type_decl) == TYPE_DECL));
19575
19576   /* Make sure we don't append the type to the template twice.  */
19577   FOR_EACH_VEC_ELT (qualified_typedef_usage_t,
19578                     get_types_needing_access_check (templ),
19579                     i, iter)
19580     if (iter->typedef_decl == type_decl && scope == iter->context)
19581       return;
19582
19583   append_type_to_template_for_access_check_1 (templ, type_decl,
19584                                               scope, location);
19585 }
19586
19587 /* Set up the hash tables for template instantiations.  */
19588
19589 void
19590 init_template_processing (void)
19591 {
19592   decl_specializations = htab_create_ggc (37,
19593                                           hash_specialization,
19594                                           eq_specializations,
19595                                           ggc_free);
19596   type_specializations = htab_create_ggc (37,
19597                                           hash_specialization,
19598                                           eq_specializations,
19599                                           ggc_free);
19600 }
19601
19602 /* Print stats about the template hash tables for -fstats.  */
19603
19604 void
19605 print_template_statistics (void)
19606 {
19607   fprintf (stderr, "decl_specializations: size %ld, %ld elements, "
19608            "%f collisions\n", (long) htab_size (decl_specializations),
19609            (long) htab_elements (decl_specializations),
19610            htab_collisions (decl_specializations));
19611   fprintf (stderr, "type_specializations: size %ld, %ld elements, "
19612            "%f collisions\n", (long) htab_size (type_specializations),
19613            (long) htab_elements (type_specializations),
19614            htab_collisions (type_specializations));
19615 }
19616
19617 #include "gt-cp-pt.h"