OSDN Git Service

PR c++/6196
[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  Free Software Foundation, Inc.
4    Written by Ken Raeburn (raeburn@cygnus.com) while at Watchmaker Computing.
5    Rewritten by Jason Merrill (jason@cygnus.com).
6
7 This file is part of GCC.
8
9 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
10 it under the terms of the GNU General Public License as published by
11 the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
12 any later version.
13
14 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
15 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
16 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
17 GNU General Public License for more details.
18
19 You should have received a copy of the GNU General Public License
20 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to
21 the Free Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330,
22 Boston, MA 02111-1307, USA.  */
23
24 /* Known bugs or deficiencies include:
25
26      all methods must be provided in header files; can't use a source
27      file that contains only the method templates and "just win".  */
28
29 #include "config.h"
30 #include "system.h"
31 #include "coretypes.h"
32 #include "tm.h"
33 #include "obstack.h"
34 #include "tree.h"
35 #include "flags.h"
36 #include "cp-tree.h"
37 #include "tree-inline.h"
38 #include "decl.h"
39 #include "lex.h"
40 #include "output.h"
41 #include "except.h"
42 #include "toplev.h"
43 #include "rtl.h"
44 #include "timevar.h"
45
46 /* The type of functions taking a tree, and some additional data, and
47    returning an int.  */
48 typedef int (*tree_fn_t) (tree, void*);
49
50 /* The PENDING_TEMPLATES is a TREE_LIST of templates whose
51    instantiations have been deferred, either because their definitions
52    were not yet available, or because we were putting off doing the work.
53    The TREE_PURPOSE of each entry is either a DECL (for a function or
54    static data member), or a TYPE (for a class) indicating what we are
55    hoping to instantiate.  The TREE_VALUE is not used.  */
56 static GTY(()) tree pending_templates;
57 static GTY(()) tree last_pending_template;
58
59 int processing_template_parmlist;
60 static int template_header_count;
61
62 static GTY(()) tree saved_trees;
63 static GTY(()) varray_type inline_parm_levels;
64 static size_t inline_parm_levels_used;
65
66 static GTY(()) tree current_tinst_level;
67
68 static GTY(()) tree saved_access_scope;
69
70 /* A map from local variable declarations in the body of the template
71    presently being instantiated to the corresponding instantiated
72    local variables.  */
73 static htab_t local_specializations;
74
75 #define UNIFY_ALLOW_NONE 0
76 #define UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL 1
77 #define UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL 2
78 #define UNIFY_ALLOW_DERIVED 4
79 #define UNIFY_ALLOW_INTEGER 8
80 #define UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL 16
81 #define UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL 32
82 #define UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL 64
83 #define UNIFY_ALLOW_MAX_CORRECTION 128
84
85 #define GTB_VIA_VIRTUAL 1 /* The base class we are examining is
86                              virtual, or a base class of a virtual
87                              base.  */
88 #define GTB_IGNORE_TYPE 2 /* We don't need to try to unify the current
89                              type with the desired type.  */
90
91 static void push_access_scope (tree);
92 static void pop_access_scope (tree);
93 static int resolve_overloaded_unification (tree, tree, tree, tree,
94                                            unification_kind_t, int);
95 static int try_one_overload (tree, tree, tree, tree, tree,
96                              unification_kind_t, int);
97 static int unify (tree, tree, tree, tree, int);
98 static void add_pending_template (tree);
99 static void reopen_tinst_level (tree);
100 static tree classtype_mangled_name (tree);
101 static char* mangle_class_name_for_template (const char *, tree, tree);
102 static tree tsubst_initializer_list (tree, tree);
103 static tree get_class_bindings (tree, tree, tree);
104 static tree coerce_template_parms (tree, tree, tree, tsubst_flags_t, int);
105 static void tsubst_enum (tree, tree, tree);
106 static tree add_to_template_args (tree, tree);
107 static tree add_outermost_template_args (tree, tree);
108 static bool check_instantiated_args (tree, tree, tsubst_flags_t);
109 static int maybe_adjust_types_for_deduction (unification_kind_t, tree*, tree*); 
110 static int  type_unification_real (tree, tree, tree, tree,
111                                    int, unification_kind_t, int, int);
112 static void note_template_header (int);
113 static tree convert_nontype_argument (tree, tree);
114 static tree convert_template_argument (tree, tree, tree,
115                                        tsubst_flags_t, int, tree);
116 static tree get_bindings_overload (tree, tree, tree);
117 static int for_each_template_parm (tree, tree_fn_t, void*, htab_t);
118 static tree build_template_parm_index (int, int, int, tree, tree);
119 static int inline_needs_template_parms (tree);
120 static void push_inline_template_parms_recursive (tree, int);
121 static tree retrieve_specialization (tree, tree);
122 static tree retrieve_local_specialization (tree);
123 static tree register_specialization (tree, tree, tree);
124 static void register_local_specialization (tree, tree);
125 static tree reduce_template_parm_level (tree, tree, int);
126 static tree build_template_decl (tree, tree);
127 static int mark_template_parm (tree, void *);
128 static int template_parm_this_level_p (tree, void *);
129 static tree tsubst_friend_function (tree, tree);
130 static tree tsubst_friend_class (tree, tree);
131 static int can_complete_type_without_circularity (tree);
132 static tree get_bindings (tree, tree, tree);
133 static tree get_bindings_real (tree, tree, tree, int, int, int);
134 static int template_decl_level (tree);
135 static int check_cv_quals_for_unify (int, tree, tree);
136 static tree tsubst_template_arg (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
137 static tree tsubst_template_args (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
138 static tree tsubst_template_parms (tree, tree, tsubst_flags_t);
139 static void regenerate_decl_from_template (tree, tree);
140 static tree most_specialized (tree, tree, tree);
141 static tree most_specialized_class (tree, tree);
142 static int template_class_depth_real (tree, int);
143 static tree tsubst_aggr_type (tree, tree, tsubst_flags_t, tree, int);
144 static tree tsubst_decl (tree, tree, tree, tsubst_flags_t);
145 static tree tsubst_arg_types (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
146 static tree tsubst_function_type (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
147 static void check_specialization_scope (void);
148 static tree process_partial_specialization (tree);
149 static void set_current_access_from_decl (tree);
150 static void check_default_tmpl_args (tree, tree, int, int);
151 static tree tsubst_call_declarator_parms (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
152 static tree get_template_base_recursive (tree, tree, tree, tree, tree, int); 
153 static tree get_template_base (tree, tree, tree, tree);
154 static int verify_class_unification (tree, tree, tree);
155 static tree try_class_unification (tree, tree, tree, tree);
156 static int coerce_template_template_parms (tree, tree, tsubst_flags_t,
157                                            tree, tree);
158 static tree determine_specialization (tree, tree, tree *, int);
159 static int template_args_equal (tree, tree);
160 static void tsubst_default_arguments (tree);
161 static tree for_each_template_parm_r (tree *, int *, void *);
162 static tree copy_default_args_to_explicit_spec_1 (tree, tree);
163 static void copy_default_args_to_explicit_spec (tree);
164 static int invalid_nontype_parm_type_p (tree, tsubst_flags_t);
165 static int eq_local_specializations (const void *, const void *);
166 static bool dependent_type_p_r (tree);
167 static tree tsubst (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
168 static tree tsubst_expr (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
169 static tree tsubst_copy (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
170
171 /* Make the current scope suitable for access checking when we are
172    processing T.  T can be FUNCTION_DECL for instantiated function
173    template, or VAR_DECL for static member variable (need by
174    instantiate_decl).  */
175
176 static void
177 push_access_scope (tree t)
178 {
179   my_friendly_assert (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL
180                       || TREE_CODE (t) == VAR_DECL,
181                       0);
182
183   if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
184     push_nested_class (DECL_CONTEXT (t));
185   else
186     push_to_top_level ();
187     
188   if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL)
189     {
190       saved_access_scope = tree_cons
191         (NULL_TREE, current_function_decl, saved_access_scope);
192       current_function_decl = t;
193     }
194 }
195
196 /* Restore the scope set up by push_access_scope.  T is the node we
197    are processing.  */
198
199 static void
200 pop_access_scope (tree t)
201 {
202   if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL)
203     {
204       current_function_decl = TREE_VALUE (saved_access_scope);
205       saved_access_scope = TREE_CHAIN (saved_access_scope);
206     }
207
208   if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
209     pop_nested_class ();
210   else
211     pop_from_top_level ();
212 }
213
214 /* Do any processing required when DECL (a member template
215    declaration) is finished.  Returns the TEMPLATE_DECL corresponding
216    to DECL, unless it is a specialization, in which case the DECL
217    itself is returned.  */
218
219 tree
220 finish_member_template_decl (tree decl)
221 {
222   if (decl == error_mark_node)
223     return error_mark_node;
224
225   my_friendly_assert (DECL_P (decl), 20020812);
226
227   if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
228     {
229       tree type;
230
231       type = TREE_TYPE (decl);
232       if (IS_AGGR_TYPE (type) 
233           && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
234           && !CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type))
235         {
236           tree tmpl = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type);
237           check_member_template (tmpl);
238           return tmpl;
239         }
240       return NULL_TREE;
241     }
242   else if (TREE_CODE (decl) == FIELD_DECL)
243     error ("data member `%D' cannot be a member template", decl);
244   else if (DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
245     {
246       if (!DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl))
247         {
248           check_member_template (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
249           return DECL_TI_TEMPLATE (decl);
250         }
251       else
252         return decl;
253     } 
254   else
255     error ("invalid member template declaration `%D'", decl);
256
257   return error_mark_node;
258 }
259
260 /* Returns the template nesting level of the indicated class TYPE.
261    
262    For example, in:
263      template <class T>
264      struct A
265      {
266        template <class U>
267        struct B {};
268      };
269
270    A<T>::B<U> has depth two, while A<T> has depth one.  
271    Both A<T>::B<int> and A<int>::B<U> have depth one, if
272    COUNT_SPECIALIZATIONS is 0 or if they are instantiations, not
273    specializations.  
274
275    This function is guaranteed to return 0 if passed NULL_TREE so
276    that, for example, `template_class_depth (current_class_type)' is
277    always safe.  */
278
279 static int 
280 template_class_depth_real (tree type, int count_specializations)
281 {
282   int depth;
283
284   for (depth = 0; 
285        type && TREE_CODE (type) != NAMESPACE_DECL;
286        type = (TREE_CODE (type) == FUNCTION_DECL) 
287          ? CP_DECL_CONTEXT (type) : TYPE_CONTEXT (type))
288     {
289       if (TREE_CODE (type) != FUNCTION_DECL)
290         {
291           if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
292               && PRIMARY_TEMPLATE_P (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type))
293               && ((count_specializations
294                    && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type))
295                   || uses_template_parms (CLASSTYPE_TI_ARGS (type))))
296             ++depth;
297         }
298       else 
299         {
300           if (DECL_TEMPLATE_INFO (type)
301               && PRIMARY_TEMPLATE_P (DECL_TI_TEMPLATE (type))
302               && ((count_specializations
303                    && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type))
304                   || uses_template_parms (DECL_TI_ARGS (type))))
305             ++depth;
306         }
307     }
308
309   return depth;
310 }
311
312 /* Returns the template nesting level of the indicated class TYPE.
313    Like template_class_depth_real, but instantiations do not count in
314    the depth.  */
315
316 int 
317 template_class_depth (tree type)
318 {
319   return template_class_depth_real (type, /*count_specializations=*/0);
320 }
321
322 /* Returns 1 if processing DECL as part of do_pending_inlines
323    needs us to push template parms.  */
324
325 static int
326 inline_needs_template_parms (tree decl)
327 {
328   if (! DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
329     return 0;
330
331   return (TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (most_general_template (decl)))
332           > (processing_template_decl + DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl)));
333 }
334
335 /* Subroutine of maybe_begin_member_template_processing.
336    Push the template parms in PARMS, starting from LEVELS steps into the
337    chain, and ending at the beginning, since template parms are listed
338    innermost first.  */
339
340 static void
341 push_inline_template_parms_recursive (tree parmlist, int levels)
342 {
343   tree parms = TREE_VALUE (parmlist);
344   int i;
345
346   if (levels > 1)
347     push_inline_template_parms_recursive (TREE_CHAIN (parmlist), levels - 1);
348
349   ++processing_template_decl;
350   current_template_parms
351     = tree_cons (size_int (processing_template_decl),
352                  parms, current_template_parms);
353   TEMPLATE_PARMS_FOR_INLINE (current_template_parms) = 1;
354
355   pushlevel (0);
356   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (parms); ++i) 
357     {
358       tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
359       my_friendly_assert (DECL_P (parm), 0);
360
361       switch (TREE_CODE (parm))
362         {
363         case TYPE_DECL:
364         case TEMPLATE_DECL:
365           pushdecl (parm);
366           break;
367
368         case PARM_DECL:
369           {
370             /* Make a CONST_DECL as is done in process_template_parm.
371                It is ugly that we recreate this here; the original
372                version built in process_template_parm is no longer
373                available.  */
374             tree decl = build_decl (CONST_DECL, DECL_NAME (parm),
375                                     TREE_TYPE (parm));
376             DECL_ARTIFICIAL (decl) = 1;
377             TREE_CONSTANT (decl) = TREE_READONLY (decl) = 1;
378             DECL_INITIAL (decl) = DECL_INITIAL (parm);
379             SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (decl);
380             pushdecl (decl);
381           }
382           break;
383
384         default:
385           abort ();
386         }
387     }
388 }
389
390 /* Restore the template parameter context for a member template or
391    a friend template defined in a class definition.  */
392
393 void
394 maybe_begin_member_template_processing (tree decl)
395 {
396   tree parms;
397   int levels = 0;
398
399   if (inline_needs_template_parms (decl))
400     {
401       parms = DECL_TEMPLATE_PARMS (most_general_template (decl));
402       levels = TMPL_PARMS_DEPTH (parms) - processing_template_decl;
403
404       if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl))
405         {
406           --levels;
407           parms = TREE_CHAIN (parms);
408         }
409
410       push_inline_template_parms_recursive (parms, levels);
411     }
412
413   /* Remember how many levels of template parameters we pushed so that
414      we can pop them later.  */
415   if (!inline_parm_levels)
416     VARRAY_INT_INIT (inline_parm_levels, 4, "inline_parm_levels");
417   if (inline_parm_levels_used == inline_parm_levels->num_elements)
418     VARRAY_GROW (inline_parm_levels, 2 * inline_parm_levels_used);
419   VARRAY_INT (inline_parm_levels, inline_parm_levels_used) = levels;
420   ++inline_parm_levels_used;
421 }
422
423 /* Undo the effects of begin_member_template_processing.  */
424
425 void 
426 maybe_end_member_template_processing (void)
427 {
428   int i;
429
430   if (!inline_parm_levels_used)
431     return;
432
433   --inline_parm_levels_used;
434   for (i = 0; 
435        i < VARRAY_INT (inline_parm_levels, inline_parm_levels_used);
436        ++i) 
437     {
438       --processing_template_decl;
439       current_template_parms = TREE_CHAIN (current_template_parms);
440       poplevel (0, 0, 0);
441     }
442 }
443
444 /* Returns nonzero iff T is a member template function.  We must be
445    careful as in
446
447      template <class T> class C { void f(); }
448
449    Here, f is a template function, and a member, but not a member
450    template.  This function does not concern itself with the origin of
451    T, only its present state.  So if we have 
452
453      template <class T> class C { template <class U> void f(U); }
454
455    then neither C<int>::f<char> nor C<T>::f<double> is considered
456    to be a member template.  But, `template <class U> void
457    C<int>::f(U)' is considered a member template.  */
458
459 int
460 is_member_template (tree t)
461 {
462   if (!DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (t))
463     /* Anything that isn't a function or a template function is
464        certainly not a member template.  */
465     return 0;
466
467   /* A local class can't have member templates.  */
468   if (decl_function_context (t))
469     return 0;
470
471   return (DECL_FUNCTION_MEMBER_P (DECL_TEMPLATE_RESULT (t))
472           /* If there are more levels of template parameters than
473              there are template classes surrounding the declaration,
474              then we have a member template.  */
475           && (TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (t)) > 
476               template_class_depth (DECL_CONTEXT (t))));
477 }
478
479 #if 0 /* UNUSED */
480 /* Returns nonzero iff T is a member template class.  See
481    is_member_template for a description of what precisely constitutes
482    a member template.  */
483
484 int
485 is_member_template_class (tree t)
486 {
487   if (!DECL_CLASS_TEMPLATE_P (t))
488     /* Anything that isn't a class template, is certainly not a member
489        template.  */
490     return 0;
491
492   if (!DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
493     /* Anything whose context isn't a class type is surely not a
494        member template.  */
495     return 0;
496
497   /* If there are more levels of template parameters than there are
498      template classes surrounding the declaration, then we have a
499      member template.  */
500   return  (TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (t)) > 
501            template_class_depth (DECL_CONTEXT (t)));
502 }
503 #endif
504
505 /* Return a new template argument vector which contains all of ARGS,
506    but has as its innermost set of arguments the EXTRA_ARGS.  */
507
508 static tree
509 add_to_template_args (tree args, tree extra_args)
510 {
511   tree new_args;
512   int extra_depth;
513   int i;
514   int j;
515
516   extra_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args);
517   new_args = make_tree_vec (TMPL_ARGS_DEPTH (args) + extra_depth);
518
519   for (i = 1; i <= TMPL_ARGS_DEPTH (args); ++i)
520     SET_TMPL_ARGS_LEVEL (new_args, i, TMPL_ARGS_LEVEL (args, i));
521
522   for (j = 1; j <= extra_depth; ++j, ++i)
523     SET_TMPL_ARGS_LEVEL (new_args, i, TMPL_ARGS_LEVEL (extra_args, j));
524     
525   return new_args;
526 }
527
528 /* Like add_to_template_args, but only the outermost ARGS are added to
529    the EXTRA_ARGS.  In particular, all but TMPL_ARGS_DEPTH
530    (EXTRA_ARGS) levels are added.  This function is used to combine
531    the template arguments from a partial instantiation with the
532    template arguments used to attain the full instantiation from the
533    partial instantiation.  */
534
535 static tree
536 add_outermost_template_args (tree args, tree extra_args)
537 {
538   tree new_args;
539
540   /* If there are more levels of EXTRA_ARGS than there are ARGS,
541      something very fishy is going on.  */
542   my_friendly_assert (TMPL_ARGS_DEPTH (args) >= TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args),
543                       0);
544
545   /* If *all* the new arguments will be the EXTRA_ARGS, just return
546      them.  */
547   if (TMPL_ARGS_DEPTH (args) == TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args))
548     return extra_args;
549
550   /* For the moment, we make ARGS look like it contains fewer levels.  */
551   TREE_VEC_LENGTH (args) -= TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args);
552   
553   new_args = add_to_template_args (args, extra_args);
554
555   /* Now, we restore ARGS to its full dimensions.  */
556   TREE_VEC_LENGTH (args) += TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args);
557
558   return new_args;
559 }
560
561 /* Return the N levels of innermost template arguments from the ARGS.  */
562
563 tree
564 get_innermost_template_args (tree args, int n)
565 {
566   tree new_args;
567   int extra_levels;
568   int i;
569
570   my_friendly_assert (n >= 0, 20000603);
571
572   /* If N is 1, just return the innermost set of template arguments.  */
573   if (n == 1)
574     return TMPL_ARGS_LEVEL (args, TMPL_ARGS_DEPTH (args));
575   
576   /* If we're not removing anything, just return the arguments we were
577      given.  */
578   extra_levels = TMPL_ARGS_DEPTH (args) - n;
579   my_friendly_assert (extra_levels >= 0, 20000603);
580   if (extra_levels == 0)
581     return args;
582
583   /* Make a new set of arguments, not containing the outer arguments.  */
584   new_args = make_tree_vec (n);
585   for (i = 1; i <= n; ++i)
586     SET_TMPL_ARGS_LEVEL (new_args, i, 
587                          TMPL_ARGS_LEVEL (args, i + extra_levels));
588
589   return new_args;
590 }
591
592 /* We've got a template header coming up; push to a new level for storing
593    the parms.  */
594
595 void
596 begin_template_parm_list (void)
597 {
598   /* We use a non-tag-transparent scope here, which causes pushtag to
599      put tags in this scope, rather than in the enclosing class or
600      namespace scope.  This is the right thing, since we want
601      TEMPLATE_DECLS, and not TYPE_DECLS for template classes.  For a
602      global template class, push_template_decl handles putting the
603      TEMPLATE_DECL into top-level scope.  For a nested template class,
604      e.g.:
605
606        template <class T> struct S1 {
607          template <class T> struct S2 {}; 
608        };
609
610      pushtag contains special code to call pushdecl_with_scope on the
611      TEMPLATE_DECL for S2.  */
612   begin_scope (sk_template_parms);
613   ++processing_template_decl;
614   ++processing_template_parmlist;
615   note_template_header (0);
616 }
617
618 /* This routine is called when a specialization is declared.  If it is
619    invalid to declare a specialization here, an error is reported.  */
620
621 static void
622 check_specialization_scope (void)
623 {
624   tree scope = current_scope ();
625
626   /* [temp.expl.spec] 
627      
628      An explicit specialization shall be declared in the namespace of
629      which the template is a member, or, for member templates, in the
630      namespace of which the enclosing class or enclosing class
631      template is a member.  An explicit specialization of a member
632      function, member class or static data member of a class template
633      shall be declared in the namespace of which the class template
634      is a member.  */
635   if (scope && TREE_CODE (scope) != NAMESPACE_DECL)
636     error ("explicit specialization in non-namespace scope `%D'",
637               scope);
638
639   /* [temp.expl.spec] 
640
641      In an explicit specialization declaration for a member of a class
642      template or a member template that appears in namespace scope,
643      the member template and some of its enclosing class templates may
644      remain unspecialized, except that the declaration shall not
645      explicitly specialize a class member template if its enclosing
646      class templates are not explicitly specialized as well.  */
647   if (current_template_parms) 
648     error ("enclosing class templates are not explicitly specialized");
649 }
650
651 /* We've just seen template <>.  */
652
653 void
654 begin_specialization (void)
655 {
656   begin_scope (sk_template_spec);
657   note_template_header (1);
658   check_specialization_scope ();
659 }
660
661 /* Called at then end of processing a declaration preceded by
662    template<>.  */
663
664 void 
665 end_specialization (void)
666 {
667   finish_scope ();
668   reset_specialization ();
669 }
670
671 /* Any template <>'s that we have seen thus far are not referring to a
672    function specialization.  */
673
674 void
675 reset_specialization (void)
676 {
677   processing_specialization = 0;
678   template_header_count = 0;
679 }
680
681 /* We've just seen a template header.  If SPECIALIZATION is nonzero,
682    it was of the form template <>.  */
683
684 static void 
685 note_template_header (int specialization)
686 {
687   processing_specialization = specialization;
688   template_header_count++;
689 }
690
691 /* We're beginning an explicit instantiation.  */
692
693 void
694 begin_explicit_instantiation (void)
695 {
696   my_friendly_assert (!processing_explicit_instantiation, 20020913);
697   processing_explicit_instantiation = true;
698 }
699
700
701 void
702 end_explicit_instantiation (void)
703 {
704   my_friendly_assert(processing_explicit_instantiation, 20020913);
705   processing_explicit_instantiation = false;
706 }
707
708 /* The TYPE is being declared.  If it is a template type, that means it
709    is a partial specialization.  Do appropriate error-checking.  */
710
711 void 
712 maybe_process_partial_specialization (tree type)
713 {
714   /* TYPE maybe an ERROR_MARK_NODE.  */
715   tree context = TYPE_P (type) ? TYPE_CONTEXT (type) : NULL_TREE;
716
717   if (CLASS_TYPE_P (type) && CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (type))
718     {
719       /* This is for ordinary explicit specialization and partial
720          specialization of a template class such as:
721
722            template <> class C<int>;
723
724          or:
725
726            template <class T> class C<T*>;
727
728          Make sure that `C<int>' and `C<T*>' are implicit instantiations.  */
729
730       if (CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION (type)
731           && !COMPLETE_TYPE_P (type))
732         {
733           if (current_namespace
734               != decl_namespace_context (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type)))
735             {
736               pedwarn ("specializing `%#T' in different namespace", type);
737               cp_pedwarn_at ("  from definition of `%#D'",
738                              CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type));
739             }
740           SET_CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type);
741           if (processing_template_decl)
742             push_template_decl (TYPE_MAIN_DECL (type));
743         }
744       else if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (type))
745         error ("specialization of `%T' after instantiation", type);
746     }
747   else if (CLASS_TYPE_P (type)
748            && !CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (type)
749            && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
750            && context && CLASS_TYPE_P (context)
751            && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (context))
752     {
753       /* This is for an explicit specialization of member class
754          template according to [temp.expl.spec/18]:
755
756            template <> template <class U> class C<int>::D;
757
758          The context `C<int>' must be an implicit instantiation.
759          Otherwise this is just a member class template declared
760          earlier like:
761
762            template <> class C<int> { template <class U> class D; };
763            template <> template <class U> class C<int>::D;
764
765          In the first case, `C<int>::D' is a specialization of `C<T>::D'
766          while in the second case, `C<int>::D' is a primary template
767          and `C<T>::D' may not exist.  */
768
769       if (CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION (context)
770           && !COMPLETE_TYPE_P (type))
771         {
772           tree t;
773
774           if (current_namespace
775               != decl_namespace_context (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type)))
776             {
777               pedwarn ("specializing `%#T' in different namespace", type);
778               cp_pedwarn_at ("  from definition of `%#D'",
779                              CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type));
780             }
781
782           /* Check for invalid specialization after instantiation:
783
784                template <> template <> class C<int>::D<int>;
785                template <> template <class U> class C<int>::D;  */
786
787           for (t = DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS
788                  (most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type)));
789                t; t = TREE_CHAIN (t))
790             if (TREE_VALUE (t) != type
791                 && TYPE_CONTEXT (TREE_VALUE (t)) == context)
792               error ("specialization `%T' after instantiation `%T'",
793                      type, TREE_VALUE (t));
794
795           /* Mark TYPE as a specialization.  And as a result, we only
796              have one level of template argument for the innermost
797              class template.  */
798           SET_CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type);
799           CLASSTYPE_TI_ARGS (type)
800             = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (type));
801         }
802     }
803   else if (processing_specialization)
804     error ("explicit specialization of non-template `%T'", type);
805 }
806
807 /* Retrieve the specialization (in the sense of [temp.spec] - a
808    specialization is either an instantiation or an explicit
809    specialization) of TMPL for the given template ARGS.  If there is
810    no such specialization, return NULL_TREE.  The ARGS are a vector of
811    arguments, or a vector of vectors of arguments, in the case of
812    templates with more than one level of parameters.  */
813    
814 static tree
815 retrieve_specialization (tree tmpl, tree args)
816 {
817   tree s;
818
819   my_friendly_assert (TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_DECL, 0);
820
821   /* There should be as many levels of arguments as there are
822      levels of parameters.  */
823   my_friendly_assert (TMPL_ARGS_DEPTH (args) 
824                       == TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl)),
825                       0);
826                       
827   for (s = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl);
828        s != NULL_TREE;
829        s = TREE_CHAIN (s))
830     if (comp_template_args (TREE_PURPOSE (s), args))
831       return TREE_VALUE (s);
832
833   return NULL_TREE;
834 }
835
836 /* Like retrieve_specialization, but for local declarations.  */
837
838 static tree
839 retrieve_local_specialization (tree tmpl)
840 {
841   tree spec = htab_find_with_hash (local_specializations, tmpl,
842                                    htab_hash_pointer (tmpl));
843   return spec ? TREE_PURPOSE (spec) : NULL_TREE;
844 }
845
846 /* Returns nonzero iff DECL is a specialization of TMPL.  */
847
848 int
849 is_specialization_of (tree decl, tree tmpl)
850 {
851   tree t;
852
853   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
854     {
855       for (t = decl; 
856            t != NULL_TREE;
857            t = DECL_TEMPLATE_INFO (t) ? DECL_TI_TEMPLATE (t) : NULL_TREE)
858         if (t == tmpl)
859           return 1;
860     }
861   else 
862     {
863       my_friendly_assert (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL, 0);
864
865       for (t = TREE_TYPE (decl);
866            t != NULL_TREE;
867            t = CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (t)
868              ? TREE_TYPE (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (t)) : NULL_TREE)
869         if (same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (t, TREE_TYPE (tmpl)))
870           return 1;
871     }  
872
873   return 0;
874 }
875
876 /* Register the specialization SPEC as a specialization of TMPL with
877    the indicated ARGS.  Returns SPEC, or an equivalent prior
878    declaration, if available.  */
879
880 static tree
881 register_specialization (tree spec, tree tmpl, tree args)
882 {
883   tree s;
884
885   my_friendly_assert (TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_DECL, 0);
886
887   if (TREE_CODE (spec) == FUNCTION_DECL 
888       && uses_template_parms (DECL_TI_ARGS (spec)))
889     /* This is the FUNCTION_DECL for a partial instantiation.  Don't
890        register it; we want the corresponding TEMPLATE_DECL instead.
891        We use `uses_template_parms (DECL_TI_ARGS (spec))' rather than
892        the more obvious `uses_template_parms (spec)' to avoid problems
893        with default function arguments.  In particular, given
894        something like this:
895
896           template <class T> void f(T t1, T t = T())
897
898        the default argument expression is not substituted for in an
899        instantiation unless and until it is actually needed.  */
900     return spec;
901     
902   /* There should be as many levels of arguments as there are
903      levels of parameters.  */
904   my_friendly_assert (TMPL_ARGS_DEPTH (args) 
905                       == TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl)),
906                       0);
907
908   for (s = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl);
909        s != NULL_TREE;
910        s = TREE_CHAIN (s))
911     {
912       tree fn = TREE_VALUE (s);
913
914       /* We can sometimes try to re-register a specialization that we've
915          already got.  In particular, regenerate_decl_from_template
916          calls duplicate_decls which will update the specialization
917          list.  But, we'll still get called again here anyhow.  It's
918          more convenient to simply allow this than to try to prevent it.  */
919       if (fn == spec)
920         return spec;
921       else if (comp_template_args (TREE_PURPOSE (s), args))
922         {
923           if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (spec))
924             {
925               if (DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (fn))
926                 {
927                   if (TREE_USED (fn) 
928                       || DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (fn))
929                     {
930                       error ("specialization of %D after instantiation",
931                                 fn);
932                       return spec;
933                     }
934                   else
935                     {
936                       /* This situation should occur only if the first
937                          specialization is an implicit instantiation,
938                          the second is an explicit specialization, and
939                          the implicit instantiation has not yet been
940                          used.  That situation can occur if we have
941                          implicitly instantiated a member function and
942                          then specialized it later.
943
944                          We can also wind up here if a friend
945                          declaration that looked like an instantiation
946                          turns out to be a specialization:
947
948                            template <class T> void foo(T);
949                            class S { friend void foo<>(int) };
950                            template <> void foo(int);  
951
952                          We transform the existing DECL in place so that
953                          any pointers to it become pointers to the
954                          updated declaration.  
955
956                          If there was a definition for the template, but
957                          not for the specialization, we want this to
958                          look as if there is no definition, and vice
959                          versa.  */
960                       DECL_INITIAL (fn) = NULL_TREE;
961                       duplicate_decls (spec, fn);
962
963                       return fn;
964                     }
965                 }
966               else if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (fn))
967                 {
968                   if (!duplicate_decls (spec, fn) && DECL_INITIAL (spec))
969                     /* Dup decl failed, but this is a new
970                        definition. Set the line number so any errors
971                        match this new definition.  */
972                     DECL_SOURCE_LOCATION (fn) = DECL_SOURCE_LOCATION (spec);
973                   
974                   return fn;
975                 }
976             }
977         }
978       }
979
980   DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl)
981      = tree_cons (args, spec, DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl));
982
983   return spec;
984 }
985
986 /* Unregister the specialization SPEC as a specialization of TMPL.
987    Replace it with NEW_SPEC, if NEW_SPEC is non-NULL.  Returns true
988    if the SPEC was listed as a specialization of TMPL.  */
989
990 bool
991 reregister_specialization (tree spec, tree tmpl, tree new_spec)
992 {
993   tree* s;
994
995   for (s = &DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl);
996        *s != NULL_TREE;
997        s = &TREE_CHAIN (*s))
998     if (TREE_VALUE (*s) == spec)
999       {
1000         if (!new_spec)
1001           *s = TREE_CHAIN (*s);
1002         else
1003           TREE_VALUE (*s) = new_spec;
1004         return 1;
1005       }
1006
1007   return 0;
1008 }
1009
1010 /* Compare an entry in the local specializations hash table P1 (which
1011    is really a pointer to a TREE_LIST) with P2 (which is really a
1012    DECL).  */
1013
1014 static int
1015 eq_local_specializations (const void *p1, const void *p2)
1016 {
1017   return TREE_VALUE ((tree) p1) == (tree) p2;
1018 }
1019
1020 /* Hash P1, an entry in the local specializations table.  */
1021
1022 static hashval_t
1023 hash_local_specialization (const void* p1)
1024 {
1025   return htab_hash_pointer (TREE_VALUE ((tree) p1));
1026 }
1027
1028 /* Like register_specialization, but for local declarations.  We are
1029    registering SPEC, an instantiation of TMPL.  */
1030
1031 static void
1032 register_local_specialization (tree spec, tree tmpl)
1033 {
1034   void **slot;
1035
1036   slot = htab_find_slot_with_hash (local_specializations, tmpl, 
1037                                    htab_hash_pointer (tmpl), INSERT);
1038   *slot = build_tree_list (spec, tmpl);
1039 }
1040
1041 /* Print the list of candidate FNS in an error message.  */
1042
1043 void
1044 print_candidates (tree fns)
1045 {
1046   tree fn;
1047
1048   const char *str = "candidates are:";
1049
1050   for (fn = fns; fn != NULL_TREE; fn = TREE_CHAIN (fn))
1051     {
1052       tree f;
1053
1054       for (f = TREE_VALUE (fn); f; f = OVL_NEXT (f))
1055         cp_error_at ("%s %+#D", str, OVL_CURRENT (f));
1056       str = "               ";
1057     }
1058 }
1059
1060 /* Returns the template (one of the functions given by TEMPLATE_ID)
1061    which can be specialized to match the indicated DECL with the
1062    explicit template args given in TEMPLATE_ID.  The DECL may be
1063    NULL_TREE if none is available.  In that case, the functions in
1064    TEMPLATE_ID are non-members.
1065
1066    If NEED_MEMBER_TEMPLATE is nonzero the function is known to be a
1067    specialization of a member template.
1068
1069    The template args (those explicitly specified and those deduced)
1070    are output in a newly created vector *TARGS_OUT.
1071
1072    If it is impossible to determine the result, an error message is
1073    issued.  The error_mark_node is returned to indicate failure.  */
1074
1075 static tree
1076 determine_specialization (tree template_id, 
1077                           tree decl, 
1078                           tree* targs_out, 
1079                           int need_member_template)
1080 {
1081   tree fns;
1082   tree targs;
1083   tree explicit_targs;
1084   tree candidates = NULL_TREE;
1085   tree templates = NULL_TREE;
1086
1087   *targs_out = NULL_TREE;
1088
1089   if (template_id == error_mark_node)
1090     return error_mark_node;
1091
1092   fns = TREE_OPERAND (template_id, 0);
1093   explicit_targs = TREE_OPERAND (template_id, 1);
1094
1095   if (fns == error_mark_node)
1096     return error_mark_node;
1097
1098   /* Check for baselinks.  */
1099   if (BASELINK_P (fns))
1100     fns = BASELINK_FUNCTIONS (fns);
1101
1102   if (!is_overloaded_fn (fns))
1103     {
1104       error ("`%D' is not a function template", fns);
1105       return error_mark_node;
1106     }
1107
1108   for (; fns; fns = OVL_NEXT (fns))
1109     {
1110       tree fn = OVL_CURRENT (fns);
1111
1112       if (TREE_CODE (fn) == TEMPLATE_DECL)
1113         {
1114           tree decl_arg_types;
1115
1116           /* DECL might be a specialization of FN.  */
1117
1118           /* Adjust the type of DECL in case FN is a static member.  */
1119           decl_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl));
1120           if (DECL_STATIC_FUNCTION_P (fn) 
1121               && DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1122             decl_arg_types = TREE_CHAIN (decl_arg_types);
1123
1124           /* Check that the number of function parameters matches.
1125              For example,
1126                template <class T> void f(int i = 0);
1127                template <> void f<int>();
1128              The specialization f<int> is invalid but is not caught
1129              by get_bindings below.  */
1130
1131           if (list_length (TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (fn)))
1132               != list_length (decl_arg_types))
1133             continue;
1134
1135           /* See whether this function might be a specialization of this
1136              template.  */
1137           targs = get_bindings (fn, decl, explicit_targs);
1138
1139           if (!targs)
1140             /* We cannot deduce template arguments that when used to
1141                specialize TMPL will produce DECL.  */
1142             continue;
1143
1144           /* Save this template, and the arguments deduced.  */
1145           templates = tree_cons (targs, fn, templates);
1146         }
1147       else if (need_member_template)
1148         /* FN is an ordinary member function, and we need a
1149            specialization of a member template.  */
1150         ;
1151       else if (TREE_CODE (fn) != FUNCTION_DECL)
1152         /* We can get IDENTIFIER_NODEs here in certain erroneous
1153            cases.  */
1154         ;
1155       else if (!DECL_FUNCTION_MEMBER_P (fn))
1156         /* This is just an ordinary non-member function.  Nothing can
1157            be a specialization of that.  */
1158         ;
1159       else if (DECL_ARTIFICIAL (fn))
1160         /* Cannot specialize functions that are created implicitly.  */
1161         ;
1162       else
1163         {
1164           tree decl_arg_types;
1165
1166           /* This is an ordinary member function.  However, since
1167              we're here, we can assume it's enclosing class is a
1168              template class.  For example,
1169              
1170                template <typename T> struct S { void f(); };
1171                template <> void S<int>::f() {}
1172
1173              Here, S<int>::f is a non-template, but S<int> is a
1174              template class.  If FN has the same type as DECL, we
1175              might be in business.  */
1176
1177           if (!DECL_TEMPLATE_INFO (fn))
1178             /* Its enclosing class is an explicit specialization
1179                of a template class.  This is not a candidate.  */
1180             continue;
1181
1182           if (!same_type_p (TREE_TYPE (TREE_TYPE (decl)),
1183                             TREE_TYPE (TREE_TYPE (fn))))
1184             /* The return types differ.  */
1185             continue;
1186
1187           /* Adjust the type of DECL in case FN is a static member.  */
1188           decl_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl));
1189           if (DECL_STATIC_FUNCTION_P (fn) 
1190               && DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1191             decl_arg_types = TREE_CHAIN (decl_arg_types);
1192
1193           if (compparms (TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (fn)), 
1194                          decl_arg_types))
1195             /* They match!  */
1196             candidates = tree_cons (NULL_TREE, fn, candidates);
1197         }
1198     }
1199
1200   if (templates && TREE_CHAIN (templates))
1201     {
1202       /* We have:
1203          
1204            [temp.expl.spec]
1205
1206            It is possible for a specialization with a given function
1207            signature to be instantiated from more than one function
1208            template.  In such cases, explicit specification of the
1209            template arguments must be used to uniquely identify the
1210            function template specialization being specialized.
1211
1212          Note that here, there's no suggestion that we're supposed to
1213          determine which of the candidate templates is most
1214          specialized.  However, we, also have:
1215
1216            [temp.func.order]
1217
1218            Partial ordering of overloaded function template
1219            declarations is used in the following contexts to select
1220            the function template to which a function template
1221            specialization refers: 
1222
1223            -- when an explicit specialization refers to a function
1224               template. 
1225
1226          So, we do use the partial ordering rules, at least for now.
1227          This extension can only serve to make invalid programs valid,
1228          so it's safe.  And, there is strong anecdotal evidence that
1229          the committee intended the partial ordering rules to apply;
1230          the EDG front-end has that behavior, and John Spicer claims
1231          that the committee simply forgot to delete the wording in
1232          [temp.expl.spec].  */
1233      tree tmpl = most_specialized (templates, decl, explicit_targs);
1234      if (tmpl && tmpl != error_mark_node)
1235        {
1236          targs = get_bindings (tmpl, decl, explicit_targs);
1237          templates = tree_cons (targs, tmpl, NULL_TREE);
1238        }
1239     }
1240
1241   if (templates == NULL_TREE && candidates == NULL_TREE)
1242     {
1243       cp_error_at ("template-id `%D' for `%+D' does not match any template declaration",
1244                    template_id, decl);
1245       return error_mark_node;
1246     }
1247   else if ((templates && TREE_CHAIN (templates))
1248            || (candidates && TREE_CHAIN (candidates))
1249            || (templates && candidates))
1250     {
1251       cp_error_at ("ambiguous template specialization `%D' for `%+D'",
1252                    template_id, decl);
1253       chainon (candidates, templates);
1254       print_candidates (candidates);
1255       return error_mark_node;
1256     }
1257
1258   /* We have one, and exactly one, match.  */
1259   if (candidates)
1260     {
1261       /* It was a specialization of an ordinary member function in a
1262          template class.  */
1263       *targs_out = copy_node (DECL_TI_ARGS (TREE_VALUE (candidates)));
1264       return DECL_TI_TEMPLATE (TREE_VALUE (candidates));
1265     }
1266
1267   /* It was a specialization of a template.  */
1268   targs = DECL_TI_ARGS (DECL_TEMPLATE_RESULT (TREE_VALUE (templates)));
1269   if (TMPL_ARGS_HAVE_MULTIPLE_LEVELS (targs))
1270     {
1271       *targs_out = copy_node (targs);
1272       SET_TMPL_ARGS_LEVEL (*targs_out, 
1273                            TMPL_ARGS_DEPTH (*targs_out),
1274                            TREE_PURPOSE (templates));
1275     }
1276   else
1277     *targs_out = TREE_PURPOSE (templates);
1278   return TREE_VALUE (templates);
1279 }
1280
1281 /* Returns a chain of parameter types, exactly like the SPEC_TYPES,
1282    but with the default argument values filled in from those in the
1283    TMPL_TYPES.  */
1284       
1285 static tree
1286 copy_default_args_to_explicit_spec_1 (tree spec_types,
1287                                       tree tmpl_types)
1288 {
1289   tree new_spec_types;
1290
1291   if (!spec_types)
1292     return NULL_TREE;
1293
1294   if (spec_types == void_list_node)
1295     return void_list_node;
1296
1297   /* Substitute into the rest of the list.  */
1298   new_spec_types =
1299     copy_default_args_to_explicit_spec_1 (TREE_CHAIN (spec_types),
1300                                           TREE_CHAIN (tmpl_types));
1301   
1302   /* Add the default argument for this parameter.  */
1303   return hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (tmpl_types),
1304                          TREE_VALUE (spec_types),
1305                          new_spec_types);
1306 }
1307
1308 /* DECL is an explicit specialization.  Replicate default arguments
1309    from the template it specializes.  (That way, code like:
1310
1311      template <class T> void f(T = 3);
1312      template <> void f(double);
1313      void g () { f (); } 
1314
1315    works, as required.)  An alternative approach would be to look up
1316    the correct default arguments at the call-site, but this approach
1317    is consistent with how implicit instantiations are handled.  */
1318
1319 static void
1320 copy_default_args_to_explicit_spec (tree decl)
1321 {
1322   tree tmpl;
1323   tree spec_types;
1324   tree tmpl_types;
1325   tree new_spec_types;
1326   tree old_type;
1327   tree new_type;
1328   tree t;
1329   tree object_type = NULL_TREE;
1330   tree in_charge = NULL_TREE;
1331   tree vtt = NULL_TREE;
1332
1333   /* See if there's anything we need to do.  */
1334   tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
1335   tmpl_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)));
1336   for (t = tmpl_types; t; t = TREE_CHAIN (t))
1337     if (TREE_PURPOSE (t))
1338       break;
1339   if (!t)
1340     return;
1341
1342   old_type = TREE_TYPE (decl);
1343   spec_types = TYPE_ARG_TYPES (old_type);
1344   
1345   if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1346     {
1347       /* Remove the this pointer, but remember the object's type for
1348          CV quals.  */
1349       object_type = TREE_TYPE (TREE_VALUE (spec_types));
1350       spec_types = TREE_CHAIN (spec_types);
1351       tmpl_types = TREE_CHAIN (tmpl_types);
1352       
1353       if (DECL_HAS_IN_CHARGE_PARM_P (decl))
1354         {
1355           /* DECL may contain more parameters than TMPL due to the extra
1356              in-charge parameter in constructors and destructors.  */
1357           in_charge = spec_types;
1358           spec_types = TREE_CHAIN (spec_types);
1359         }
1360       if (DECL_HAS_VTT_PARM_P (decl))
1361         {
1362           vtt = spec_types;
1363           spec_types = TREE_CHAIN (spec_types);
1364         }
1365     }
1366
1367   /* Compute the merged default arguments.  */
1368   new_spec_types = 
1369     copy_default_args_to_explicit_spec_1 (spec_types, tmpl_types);
1370
1371   /* Compute the new FUNCTION_TYPE.  */
1372   if (object_type)
1373     {
1374       if (vtt)
1375         new_spec_types = hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (vtt),
1376                                          TREE_VALUE (vtt),
1377                                          new_spec_types);
1378
1379       if (in_charge)
1380         /* Put the in-charge parameter back.  */
1381         new_spec_types = hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (in_charge),
1382                                          TREE_VALUE (in_charge),
1383                                          new_spec_types);
1384
1385       new_type = build_method_type_directly (object_type,
1386                                              TREE_TYPE (old_type),
1387                                              new_spec_types);
1388     }
1389   else
1390     new_type = build_function_type (TREE_TYPE (old_type),
1391                                     new_spec_types);
1392   new_type = build_type_attribute_variant (new_type,
1393                                            TYPE_ATTRIBUTES (old_type));
1394   new_type = build_exception_variant (new_type,
1395                                       TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (old_type));
1396   TREE_TYPE (decl) = new_type;
1397 }
1398
1399 /* Check to see if the function just declared, as indicated in
1400    DECLARATOR, and in DECL, is a specialization of a function
1401    template.  We may also discover that the declaration is an explicit
1402    instantiation at this point.
1403
1404    Returns DECL, or an equivalent declaration that should be used
1405    instead if all goes well.  Issues an error message if something is
1406    amiss.  Returns error_mark_node if the error is not easily
1407    recoverable.
1408    
1409    FLAGS is a bitmask consisting of the following flags: 
1410
1411    2: The function has a definition.
1412    4: The function is a friend.
1413
1414    The TEMPLATE_COUNT is the number of references to qualifying
1415    template classes that appeared in the name of the function.  For
1416    example, in
1417
1418      template <class T> struct S { void f(); };
1419      void S<int>::f();
1420      
1421    the TEMPLATE_COUNT would be 1.  However, explicitly specialized
1422    classes are not counted in the TEMPLATE_COUNT, so that in
1423
1424      template <class T> struct S {};
1425      template <> struct S<int> { void f(); }
1426      template <> void S<int>::f();
1427
1428    the TEMPLATE_COUNT would be 0.  (Note that this declaration is
1429    invalid; there should be no template <>.)
1430
1431    If the function is a specialization, it is marked as such via
1432    DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION.  Furthermore, its DECL_TEMPLATE_INFO
1433    is set up correctly, and it is added to the list of specializations 
1434    for that template.  */
1435
1436 tree
1437 check_explicit_specialization (tree declarator, 
1438                                tree decl, 
1439                                int template_count, 
1440                                int flags)
1441 {
1442   int have_def = flags & 2;
1443   int is_friend = flags & 4;
1444   int specialization = 0;
1445   int explicit_instantiation = 0;
1446   int member_specialization = 0;
1447   tree ctype = DECL_CLASS_CONTEXT (decl);
1448   tree dname = DECL_NAME (decl);
1449   tmpl_spec_kind tsk;
1450
1451   tsk = current_tmpl_spec_kind (template_count);
1452
1453   switch (tsk)
1454     {
1455     case tsk_none:
1456       if (processing_specialization) 
1457         {
1458           specialization = 1;
1459           SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl);
1460         }
1461       else if (TREE_CODE (declarator) == TEMPLATE_ID_EXPR)
1462         {
1463           if (is_friend)
1464             /* This could be something like:
1465
1466                template <class T> void f(T);
1467                class S { friend void f<>(int); }  */
1468             specialization = 1;
1469           else
1470             {
1471               /* This case handles bogus declarations like template <>
1472                  template <class T> void f<int>(); */
1473
1474               error ("template-id `%D' in declaration of primary template",
1475                         declarator);
1476               return decl;
1477             }
1478         }
1479       break;
1480
1481     case tsk_invalid_member_spec:
1482       /* The error has already been reported in
1483          check_specialization_scope.  */
1484       return error_mark_node;
1485
1486     case tsk_invalid_expl_inst:
1487       error ("template parameter list used in explicit instantiation");
1488
1489       /* Fall through.  */
1490
1491     case tsk_expl_inst:
1492       if (have_def)
1493         error ("definition provided for explicit instantiation");
1494       
1495       explicit_instantiation = 1;
1496       break;
1497
1498     case tsk_excessive_parms:
1499       error ("too many template parameter lists in declaration of `%D'", 
1500                 decl);
1501       return error_mark_node;
1502
1503       /* Fall through.  */
1504     case tsk_expl_spec:
1505       SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl);
1506       if (ctype)
1507         member_specialization = 1;
1508       else
1509         specialization = 1;
1510       break;
1511      
1512     case tsk_insufficient_parms:
1513       if (template_header_count)
1514         {
1515           error("too few template parameter lists in declaration of `%D'", 
1516                    decl);
1517           return decl;
1518         }
1519       else if (ctype != NULL_TREE
1520                && !TYPE_BEING_DEFINED (ctype)
1521                && CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (ctype)
1522                && !is_friend)
1523         {
1524           /* For backwards compatibility, we accept:
1525
1526                template <class T> struct S { void f(); };
1527                void S<int>::f() {} // Missing template <>
1528
1529              That used to be valid C++.  */
1530           if (pedantic)
1531             pedwarn
1532               ("explicit specialization not preceded by `template <>'");
1533           specialization = 1;
1534           SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl);
1535         }
1536       break;
1537
1538     case tsk_template:
1539       if (TREE_CODE (declarator) == TEMPLATE_ID_EXPR)
1540         {
1541           /* This case handles bogus declarations like template <>
1542              template <class T> void f<int>(); */
1543
1544           if (uses_template_parms (declarator))
1545             error ("partial specialization `%D' of function template",
1546                       declarator);
1547           else
1548             error ("template-id `%D' in declaration of primary template",
1549                       declarator);
1550           return decl;
1551         }
1552
1553       if (ctype && CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (ctype))
1554         /* This is a specialization of a member template, without
1555            specialization the containing class.  Something like:
1556
1557              template <class T> struct S {
1558                template <class U> void f (U); 
1559              };
1560              template <> template <class U> void S<int>::f(U) {}
1561              
1562            That's a specialization -- but of the entire template.  */
1563         specialization = 1;
1564       break;
1565
1566     default:
1567       abort ();
1568     }
1569
1570   if (specialization || member_specialization)
1571     {
1572       tree t = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl));
1573       for (; t; t = TREE_CHAIN (t))
1574         if (TREE_PURPOSE (t))
1575           {
1576             pedwarn
1577               ("default argument specified in explicit specialization");
1578             break;
1579           }
1580       if (current_lang_name == lang_name_c)
1581         error ("template specialization with C linkage");
1582     }
1583
1584   if (specialization || member_specialization || explicit_instantiation)
1585     {
1586       tree tmpl = NULL_TREE;
1587       tree targs = NULL_TREE;
1588
1589       /* Make sure that the declarator is a TEMPLATE_ID_EXPR.  */
1590       if (TREE_CODE (declarator) != TEMPLATE_ID_EXPR)
1591         {
1592           tree fns;
1593
1594           my_friendly_assert (TREE_CODE (declarator) == IDENTIFIER_NODE, 0);
1595           if (ctype)
1596             fns = dname;
1597           else
1598             {
1599               /* If there is no class context, the explicit instantiation
1600                  must be at namespace scope.  */
1601               my_friendly_assert (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (decl), 20030625);
1602
1603               /* Find the namespace binding, using the declaration
1604                  context.  */
1605               fns = namespace_binding (dname, CP_DECL_CONTEXT (decl));
1606             }
1607
1608           declarator = lookup_template_function (fns, NULL_TREE);
1609         }
1610
1611       if (declarator == error_mark_node)
1612         return error_mark_node;
1613
1614       if (ctype != NULL_TREE && TYPE_BEING_DEFINED (ctype))
1615         {
1616           if (!explicit_instantiation)
1617             /* A specialization in class scope.  This is invalid,
1618                but the error will already have been flagged by
1619                check_specialization_scope.  */
1620             return error_mark_node;
1621           else
1622             {
1623               /* It's not valid to write an explicit instantiation in
1624                  class scope, e.g.:
1625
1626                    class C { template void f(); }
1627
1628                    This case is caught by the parser.  However, on
1629                    something like:
1630                
1631                    template class C { void f(); };
1632
1633                    (which is invalid) we can get here.  The error will be
1634                    issued later.  */
1635               ;
1636             }
1637
1638           return decl;
1639         }
1640       else if (ctype != NULL_TREE 
1641                && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (declarator, 0)) ==
1642                    IDENTIFIER_NODE))
1643         {
1644           /* Find the list of functions in ctype that have the same
1645              name as the declared function.  */
1646           tree name = TREE_OPERAND (declarator, 0);
1647           tree fns = NULL_TREE;
1648           int idx;
1649
1650           if (constructor_name_p (name, ctype))
1651             {
1652               int is_constructor = DECL_CONSTRUCTOR_P (decl);
1653               
1654               if (is_constructor ? !TYPE_HAS_CONSTRUCTOR (ctype)
1655                   : !TYPE_HAS_DESTRUCTOR (ctype))
1656                 {
1657                   /* From [temp.expl.spec]:
1658                        
1659                      If such an explicit specialization for the member
1660                      of a class template names an implicitly-declared
1661                      special member function (clause _special_), the
1662                      program is ill-formed.  
1663
1664                      Similar language is found in [temp.explicit].  */
1665                   error ("specialization of implicitly-declared special member function");
1666                   return error_mark_node;
1667                 }
1668
1669               name = is_constructor ? ctor_identifier : dtor_identifier;
1670             }
1671
1672           if (!DECL_CONV_FN_P (decl))
1673             {
1674               idx = lookup_fnfields_1 (ctype, name);
1675               if (idx >= 0)
1676                 fns = TREE_VEC_ELT (CLASSTYPE_METHOD_VEC (ctype), idx);
1677             }
1678           else
1679             {
1680               tree methods;
1681
1682               /* For a type-conversion operator, we cannot do a
1683                  name-based lookup.  We might be looking for `operator
1684                  int' which will be a specialization of `operator T'.
1685                  So, we find *all* the conversion operators, and then
1686                  select from them.  */
1687               fns = NULL_TREE;
1688
1689               methods = CLASSTYPE_METHOD_VEC (ctype);
1690               if (methods)
1691                 for (idx = CLASSTYPE_FIRST_CONVERSION_SLOT;
1692                      idx < TREE_VEC_LENGTH (methods); ++idx) 
1693                   {
1694                     tree ovl = TREE_VEC_ELT (methods, idx);
1695
1696                     if (!ovl || !DECL_CONV_FN_P (OVL_CURRENT (ovl)))
1697                       /* There are no more conversion functions.  */
1698                       break;
1699
1700                     /* Glue all these conversion functions together
1701                        with those we already have.  */
1702                     for (; ovl; ovl = OVL_NEXT (ovl))
1703                       fns = ovl_cons (OVL_CURRENT (ovl), fns);
1704                   }
1705             }
1706               
1707           if (fns == NULL_TREE) 
1708             {
1709               error ("no member function `%D' declared in `%T'",
1710                         name, ctype);
1711               return error_mark_node;
1712             }
1713           else
1714             TREE_OPERAND (declarator, 0) = fns;
1715         }
1716       
1717       /* Figure out what exactly is being specialized at this point.
1718          Note that for an explicit instantiation, even one for a
1719          member function, we cannot tell apriori whether the
1720          instantiation is for a member template, or just a member
1721          function of a template class.  Even if a member template is
1722          being instantiated, the member template arguments may be
1723          elided if they can be deduced from the rest of the
1724          declaration.  */
1725       tmpl = determine_specialization (declarator, decl,
1726                                        &targs, 
1727                                        member_specialization);
1728             
1729       if (!tmpl || tmpl == error_mark_node)
1730         /* We couldn't figure out what this declaration was
1731            specializing.  */
1732         return error_mark_node;
1733       else
1734         {
1735           tree gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
1736
1737           if (explicit_instantiation)
1738             {
1739               /* We don't set DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION here; that
1740                  is done by do_decl_instantiation later.  */ 
1741
1742               int arg_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (targs);
1743               int parm_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl));
1744
1745               if (arg_depth > parm_depth)
1746                 {
1747                   /* If TMPL is not the most general template (for
1748                      example, if TMPL is a friend template that is
1749                      injected into namespace scope), then there will
1750                      be too many levels of TARGS.  Remove some of them
1751                      here.  */
1752                   int i;
1753                   tree new_targs;
1754
1755                   new_targs = make_tree_vec (parm_depth);
1756                   for (i = arg_depth - parm_depth; i < arg_depth; ++i)
1757                     TREE_VEC_ELT (new_targs, i - (arg_depth - parm_depth))
1758                       = TREE_VEC_ELT (targs, i);
1759                   targs = new_targs;
1760                 }
1761                   
1762               return instantiate_template (tmpl, targs, tf_error);
1763             }
1764
1765           /* If we thought that the DECL was a member function, but it
1766              turns out to be specializing a static member function,
1767              make DECL a static member function as well.  We also have
1768              to adjust last_function_parms to avoid confusing
1769              start_function later.  */
1770           if (DECL_STATIC_FUNCTION_P (tmpl)
1771               && DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1772             {
1773               revert_static_member_fn (decl);
1774               last_function_parms = TREE_CHAIN (last_function_parms);
1775             }
1776
1777           /* If this is a specialization of a member template of a
1778              template class.  In we want to return the TEMPLATE_DECL,
1779              not the specialization of it.  */
1780           if (tsk == tsk_template)
1781             {
1782               SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (tmpl);
1783               DECL_INITIAL (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)) = NULL_TREE;
1784               if (have_def)
1785                 {
1786                   DECL_SOURCE_LOCATION (tmpl) = DECL_SOURCE_LOCATION (decl);
1787                   DECL_SOURCE_LOCATION (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl))
1788                     = DECL_SOURCE_LOCATION (decl);
1789                 }
1790               return tmpl;
1791             }
1792
1793           /* Set up the DECL_TEMPLATE_INFO for DECL.  */
1794           DECL_TEMPLATE_INFO (decl) = tree_cons (tmpl, targs, NULL_TREE);
1795
1796           /* Inherit default function arguments from the template
1797              DECL is specializing.  */
1798           copy_default_args_to_explicit_spec (decl);
1799
1800           /* This specialization has the same protection as the
1801              template it specializes.  */
1802           TREE_PRIVATE (decl) = TREE_PRIVATE (gen_tmpl);
1803           TREE_PROTECTED (decl) = TREE_PROTECTED (gen_tmpl);
1804
1805           if (is_friend && !have_def)
1806             /* This is not really a declaration of a specialization.
1807                It's just the name of an instantiation.  But, it's not
1808                a request for an instantiation, either.  */
1809             SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (decl);
1810           else if (DECL_CONSTRUCTOR_P (decl) || DECL_DESTRUCTOR_P (decl))
1811             /* This is indeed a specialization.  In case of constructors
1812                and destructors, we need in-charge and not-in-charge
1813                versions in V3 ABI.  */
1814             clone_function_decl (decl, /*update_method_vec_p=*/0);
1815
1816           /* Register this specialization so that we can find it
1817              again.  */
1818           decl = register_specialization (decl, gen_tmpl, targs);
1819         }
1820     }
1821   
1822   return decl;
1823 }
1824
1825 /* TYPE is being declared.  Verify that the use of template headers
1826    and such is reasonable.  Issue error messages if not.  */
1827
1828 void
1829 maybe_check_template_type (tree type)
1830 {
1831   if (template_header_count)
1832     {
1833       /* We are in the scope of some `template <...>' header.  */
1834
1835       int context_depth 
1836         = template_class_depth_real (TYPE_CONTEXT (type),
1837                                      /*count_specializations=*/1);
1838
1839       if (template_header_count <= context_depth)
1840         /* This is OK; the template headers are for the context.  We
1841            are actually too lenient here; like
1842            check_explicit_specialization we should consider the number
1843            of template types included in the actual declaration.  For
1844            example, 
1845
1846              template <class T> struct S {
1847                template <class U> template <class V>
1848                struct I {};
1849              }; 
1850
1851            is invalid, but:
1852
1853              template <class T> struct S {
1854                template <class U> struct I;
1855              }; 
1856
1857              template <class T> template <class U.
1858              struct S<T>::I {};
1859
1860            is not.  */
1861         ; 
1862       else if (template_header_count > context_depth + 1)
1863         /* There are two many template parameter lists.  */
1864         error ("too many template parameter lists in declaration of `%T'", type); 
1865     }
1866 }
1867
1868 /* Returns 1 iff PARMS1 and PARMS2 are identical sets of template
1869    parameters.  These are represented in the same format used for
1870    DECL_TEMPLATE_PARMS.  */
1871
1872 int comp_template_parms (tree parms1, tree parms2)
1873 {
1874   tree p1;
1875   tree p2;
1876
1877   if (parms1 == parms2)
1878     return 1;
1879
1880   for (p1 = parms1, p2 = parms2; 
1881        p1 != NULL_TREE && p2 != NULL_TREE;
1882        p1 = TREE_CHAIN (p1), p2 = TREE_CHAIN (p2))
1883     {
1884       tree t1 = TREE_VALUE (p1);
1885       tree t2 = TREE_VALUE (p2);
1886       int i;
1887
1888       my_friendly_assert (TREE_CODE (t1) == TREE_VEC, 0);
1889       my_friendly_assert (TREE_CODE (t2) == TREE_VEC, 0);
1890
1891       if (TREE_VEC_LENGTH (t1) != TREE_VEC_LENGTH (t2))
1892         return 0;
1893
1894       for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (t2); ++i) 
1895         {
1896           tree parm1 = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (t1, i));
1897           tree parm2 = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (t2, i));
1898
1899           if (TREE_CODE (parm1) != TREE_CODE (parm2))
1900             return 0;
1901
1902           if (TREE_CODE (parm1) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
1903             continue;
1904           else if (!same_type_p (TREE_TYPE (parm1), TREE_TYPE (parm2)))
1905             return 0;
1906         }
1907     }
1908
1909   if ((p1 != NULL_TREE) != (p2 != NULL_TREE))
1910     /* One set of parameters has more parameters lists than the
1911        other.  */
1912     return 0;
1913
1914   return 1;
1915 }
1916
1917 /* Complain if DECL shadows a template parameter.
1918
1919    [temp.local]: A template-parameter shall not be redeclared within its
1920    scope (including nested scopes).  */
1921
1922 void
1923 check_template_shadow (tree decl)
1924 {
1925   tree olddecl;
1926
1927   /* If we're not in a template, we can't possibly shadow a template
1928      parameter.  */
1929   if (!current_template_parms)
1930     return;
1931
1932   /* Figure out what we're shadowing.  */
1933   if (TREE_CODE (decl) == OVERLOAD)
1934     decl = OVL_CURRENT (decl);
1935   olddecl = IDENTIFIER_VALUE (DECL_NAME (decl));
1936
1937   /* If there's no previous binding for this name, we're not shadowing
1938      anything, let alone a template parameter.  */
1939   if (!olddecl)
1940     return;
1941
1942   /* If we're not shadowing a template parameter, we're done.  Note
1943      that OLDDECL might be an OVERLOAD (or perhaps even an
1944      ERROR_MARK), so we can't just blithely assume it to be a _DECL
1945      node.  */
1946   if (!DECL_P (olddecl) || !DECL_TEMPLATE_PARM_P (olddecl))
1947     return;
1948
1949   /* We check for decl != olddecl to avoid bogus errors for using a
1950      name inside a class.  We check TPFI to avoid duplicate errors for
1951      inline member templates.  */
1952   if (decl == olddecl 
1953       || TEMPLATE_PARMS_FOR_INLINE (current_template_parms))
1954     return;
1955
1956   cp_error_at ("declaration of `%#D'", decl);
1957   cp_error_at (" shadows template parm `%#D'", olddecl);
1958 }
1959
1960 /* Return a new TEMPLATE_PARM_INDEX with the indicated INDEX, LEVEL,
1961    ORIG_LEVEL, DECL, and TYPE.  */
1962
1963 static tree
1964 build_template_parm_index (int index, 
1965                            int level, 
1966                            int orig_level, 
1967                            tree decl, 
1968                            tree type)
1969 {
1970   tree t = make_node (TEMPLATE_PARM_INDEX);
1971   TEMPLATE_PARM_IDX (t) = index;
1972   TEMPLATE_PARM_LEVEL (t) = level;
1973   TEMPLATE_PARM_ORIG_LEVEL (t) = orig_level;
1974   TEMPLATE_PARM_DECL (t) = decl;
1975   TREE_TYPE (t) = type;
1976   TREE_CONSTANT (t) = TREE_CONSTANT (decl);
1977   TREE_READONLY (t) = TREE_READONLY (decl);
1978
1979   return t;
1980 }
1981
1982 /* Return a TEMPLATE_PARM_INDEX, similar to INDEX, but whose
1983    TEMPLATE_PARM_LEVEL has been decreased by LEVELS.  If such a
1984    TEMPLATE_PARM_INDEX already exists, it is returned; otherwise, a
1985    new one is created.  */
1986
1987 static tree 
1988 reduce_template_parm_level (tree index, tree type, int levels)
1989 {
1990   if (TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index) == NULL_TREE
1991       || (TEMPLATE_PARM_LEVEL (TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index))
1992           != TEMPLATE_PARM_LEVEL (index) - levels))
1993     {
1994       tree orig_decl = TEMPLATE_PARM_DECL (index);
1995       tree decl, t;
1996       
1997       decl = build_decl (TREE_CODE (orig_decl), DECL_NAME (orig_decl), type);
1998       TREE_CONSTANT (decl) = TREE_CONSTANT (orig_decl);
1999       TREE_READONLY (decl) = TREE_READONLY (orig_decl);
2000       DECL_ARTIFICIAL (decl) = 1;
2001       SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (decl);
2002       
2003       t = build_template_parm_index (TEMPLATE_PARM_IDX (index),
2004                                      TEMPLATE_PARM_LEVEL (index) - levels,
2005                                      TEMPLATE_PARM_ORIG_LEVEL (index),
2006                                      decl, type);
2007       TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index) = t;
2008
2009       /* Template template parameters need this.  */
2010       DECL_TEMPLATE_PARMS (decl)
2011         = DECL_TEMPLATE_PARMS (TEMPLATE_PARM_DECL (index));
2012     }
2013
2014   return TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index);
2015 }
2016
2017 /* Process information from new template parameter NEXT and append it to the
2018    LIST being built.  */
2019
2020 tree
2021 process_template_parm (tree list, tree next)
2022 {
2023   tree parm;
2024   tree decl = 0;
2025   tree defval;
2026   int is_type, idx;
2027
2028   parm = next;
2029   my_friendly_assert (TREE_CODE (parm) == TREE_LIST, 259);
2030   defval = TREE_PURPOSE (parm);
2031   parm = TREE_VALUE (parm);
2032   is_type = TREE_PURPOSE (parm) == class_type_node;
2033
2034   if (list)
2035     {
2036       tree p = TREE_VALUE (tree_last (list));
2037
2038       if (TREE_CODE (p) == TYPE_DECL || TREE_CODE (p) == TEMPLATE_DECL)
2039         idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (TREE_TYPE (p));
2040       else
2041         idx = TEMPLATE_PARM_IDX (DECL_INITIAL (p));
2042       ++idx;
2043     }
2044   else
2045     idx = 0;
2046
2047   if (!is_type)
2048     {
2049       my_friendly_assert (TREE_CODE (TREE_PURPOSE (parm)) == TREE_LIST, 260);
2050       /* is a const-param */
2051       parm = grokdeclarator (TREE_VALUE (parm), TREE_PURPOSE (parm),
2052                              PARM, 0, NULL);
2053       SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (parm);
2054
2055       /* [temp.param]
2056
2057          The top-level cv-qualifiers on the template-parameter are
2058          ignored when determining its type.  */
2059       TREE_TYPE (parm) = TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (parm));
2060
2061       /* A template parameter is not modifiable.  */
2062       TREE_READONLY (parm) = TREE_CONSTANT (parm) = 1;
2063       if (invalid_nontype_parm_type_p (TREE_TYPE (parm), 1))
2064         TREE_TYPE (parm) = void_type_node;
2065       decl = build_decl (CONST_DECL, DECL_NAME (parm), TREE_TYPE (parm));
2066       TREE_CONSTANT (decl) = TREE_READONLY (decl) = 1;
2067       DECL_INITIAL (parm) = DECL_INITIAL (decl) 
2068         = build_template_parm_index (idx, processing_template_decl,
2069                                      processing_template_decl,
2070                                      decl, TREE_TYPE (parm));
2071     }
2072   else
2073     {
2074       tree t;
2075       parm = TREE_VALUE (parm);
2076       
2077       if (parm && TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL)
2078         {
2079           t = make_aggr_type (TEMPLATE_TEMPLATE_PARM);
2080           /* This is for distinguishing between real templates and template 
2081              template parameters */
2082           TREE_TYPE (parm) = t;
2083           TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_RESULT (parm)) = t;
2084           decl = parm;
2085         }
2086       else
2087         {
2088           t = make_aggr_type (TEMPLATE_TYPE_PARM);
2089           /* parm is either IDENTIFIER_NODE or NULL_TREE */
2090           decl = build_decl (TYPE_DECL, parm, t);
2091         }
2092         
2093       TYPE_NAME (t) = decl;
2094       TYPE_STUB_DECL (t) = decl;
2095       parm = decl;
2096       TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (t)
2097         = build_template_parm_index (idx, processing_template_decl, 
2098                                      processing_template_decl,
2099                                      decl, TREE_TYPE (parm));
2100     }
2101   DECL_ARTIFICIAL (decl) = 1;
2102   SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (decl);
2103   pushdecl (decl);
2104   parm = build_tree_list (defval, parm);
2105   return chainon (list, parm);
2106 }
2107
2108 /* The end of a template parameter list has been reached.  Process the
2109    tree list into a parameter vector, converting each parameter into a more
2110    useful form.  Type parameters are saved as IDENTIFIER_NODEs, and others
2111    as PARM_DECLs.  */
2112
2113 tree
2114 end_template_parm_list (tree parms)
2115 {
2116   int nparms;
2117   tree parm, next;
2118   tree saved_parmlist = make_tree_vec (list_length (parms));
2119
2120   current_template_parms
2121     = tree_cons (size_int (processing_template_decl),
2122                  saved_parmlist, current_template_parms);
2123
2124   for (parm = parms, nparms = 0; parm; parm = next, nparms++)
2125     {
2126       next = TREE_CHAIN (parm);
2127       TREE_VEC_ELT (saved_parmlist, nparms) = parm;
2128       TREE_CHAIN (parm) = NULL_TREE;
2129     }
2130
2131   --processing_template_parmlist;
2132
2133   return saved_parmlist;
2134 }
2135
2136 /* end_template_decl is called after a template declaration is seen.  */
2137
2138 void
2139 end_template_decl (void)
2140 {
2141   reset_specialization ();
2142
2143   if (! processing_template_decl)
2144     return;
2145
2146   /* This matches the pushlevel in begin_template_parm_list.  */
2147   finish_scope ();
2148
2149   --processing_template_decl;
2150   current_template_parms = TREE_CHAIN (current_template_parms);
2151 }
2152
2153 /* Given a template argument vector containing the template PARMS.
2154    The innermost PARMS are given first.  */
2155
2156 tree
2157 current_template_args (void)
2158 {
2159   tree header;
2160   tree args = NULL_TREE;
2161   int length = TMPL_PARMS_DEPTH (current_template_parms);
2162   int l = length;
2163
2164   /* If there is only one level of template parameters, we do not
2165      create a TREE_VEC of TREE_VECs.  Instead, we return a single
2166      TREE_VEC containing the arguments.  */
2167   if (length > 1)
2168     args = make_tree_vec (length);
2169
2170   for (header = current_template_parms; header; header = TREE_CHAIN (header))
2171     {
2172       tree a = copy_node (TREE_VALUE (header));
2173       int i;
2174
2175       TREE_TYPE (a) = NULL_TREE;
2176       for (i = TREE_VEC_LENGTH (a) - 1; i >= 0; --i)
2177         {
2178           tree t = TREE_VEC_ELT (a, i);
2179
2180           /* T will be a list if we are called from within a
2181              begin/end_template_parm_list pair, but a vector directly
2182              if within a begin/end_member_template_processing pair.  */
2183           if (TREE_CODE (t) == TREE_LIST) 
2184             {
2185               t = TREE_VALUE (t);
2186               
2187               if (TREE_CODE (t) == TYPE_DECL 
2188                   || TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
2189                 t = TREE_TYPE (t);
2190               else
2191                 t = DECL_INITIAL (t);
2192               TREE_VEC_ELT (a, i) = t;
2193             }
2194         }
2195
2196       if (length > 1)
2197         TREE_VEC_ELT (args, --l) = a;
2198       else
2199         args = a;
2200     }
2201
2202   return args;
2203 }
2204
2205 /* Return a TEMPLATE_DECL corresponding to DECL, using the indicated
2206    template PARMS.  Used by push_template_decl below.  */
2207
2208 static tree
2209 build_template_decl (tree decl, tree parms)
2210 {
2211   tree tmpl = build_lang_decl (TEMPLATE_DECL, DECL_NAME (decl), NULL_TREE);
2212   DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl) = parms;
2213   DECL_CONTEXT (tmpl) = DECL_CONTEXT (decl);
2214   if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl))
2215     {
2216       DECL_STATIC_FUNCTION_P (tmpl) = DECL_STATIC_FUNCTION_P (decl);
2217       DECL_CONSTRUCTOR_P (tmpl) = DECL_CONSTRUCTOR_P (decl);
2218       DECL_DESTRUCTOR_P (tmpl) = DECL_DESTRUCTOR_P (decl);
2219       DECL_NONCONVERTING_P (tmpl) = DECL_NONCONVERTING_P (decl);
2220       DECL_ASSIGNMENT_OPERATOR_P (tmpl) = DECL_ASSIGNMENT_OPERATOR_P (decl);
2221       if (DECL_OVERLOADED_OPERATOR_P (decl))
2222         SET_OVERLOADED_OPERATOR_CODE (tmpl, 
2223                                       DECL_OVERLOADED_OPERATOR_P (decl));
2224     }
2225
2226   return tmpl;
2227 }
2228
2229 struct template_parm_data
2230 {
2231   /* The level of the template parameters we are currently
2232      processing.  */
2233   int level;
2234
2235   /* The index of the specialization argument we are currently
2236      processing.  */
2237   int current_arg;
2238
2239   /* An array whose size is the number of template parameters.  The
2240      elements are nonzero if the parameter has been used in any one
2241      of the arguments processed so far.  */
2242   int* parms;
2243
2244   /* An array whose size is the number of template arguments.  The
2245      elements are nonzero if the argument makes use of template
2246      parameters of this level.  */
2247   int* arg_uses_template_parms;
2248 };
2249
2250 /* Subroutine of push_template_decl used to see if each template
2251    parameter in a partial specialization is used in the explicit
2252    argument list.  If T is of the LEVEL given in DATA (which is
2253    treated as a template_parm_data*), then DATA->PARMS is marked
2254    appropriately.  */
2255
2256 static int
2257 mark_template_parm (tree t, void* data)
2258 {
2259   int level;
2260   int idx;
2261   struct template_parm_data* tpd = (struct template_parm_data*) data;
2262
2263   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_PARM_INDEX)
2264     {
2265       level = TEMPLATE_PARM_LEVEL (t);
2266       idx = TEMPLATE_PARM_IDX (t);
2267     }
2268   else
2269     {
2270       level = TEMPLATE_TYPE_LEVEL (t);
2271       idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (t);
2272     }
2273
2274   if (level == tpd->level)
2275     {
2276       tpd->parms[idx] = 1;
2277       tpd->arg_uses_template_parms[tpd->current_arg] = 1;
2278     }
2279
2280   /* Return zero so that for_each_template_parm will continue the
2281      traversal of the tree; we want to mark *every* template parm.  */
2282   return 0;
2283 }
2284
2285 /* Process the partial specialization DECL.  */
2286
2287 static tree
2288 process_partial_specialization (tree decl)
2289 {
2290   tree type = TREE_TYPE (decl);
2291   tree maintmpl = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type);
2292   tree specargs = CLASSTYPE_TI_ARGS (type);
2293   tree inner_args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (specargs);
2294   tree inner_parms = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (current_template_parms);
2295   tree main_inner_parms = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (maintmpl);
2296   int nargs = TREE_VEC_LENGTH (inner_args);
2297   int ntparms = TREE_VEC_LENGTH (inner_parms);
2298   int  i;
2299   int did_error_intro = 0;
2300   struct template_parm_data tpd;
2301   struct template_parm_data tpd2;
2302
2303   /* We check that each of the template parameters given in the
2304      partial specialization is used in the argument list to the
2305      specialization.  For example:
2306
2307        template <class T> struct S;
2308        template <class T> struct S<T*>;
2309
2310      The second declaration is OK because `T*' uses the template
2311      parameter T, whereas
2312
2313        template <class T> struct S<int>;
2314
2315      is no good.  Even trickier is:
2316
2317        template <class T>
2318        struct S1
2319        {
2320           template <class U>
2321           struct S2;
2322           template <class U>
2323           struct S2<T>;
2324        };
2325
2326      The S2<T> declaration is actually invalid; it is a
2327      full-specialization.  Of course, 
2328
2329           template <class U>
2330           struct S2<T (*)(U)>;
2331
2332      or some such would have been OK.  */
2333   tpd.level = TMPL_PARMS_DEPTH (current_template_parms);
2334   tpd.parms = alloca (sizeof (int) * ntparms);
2335   memset (tpd.parms, 0, sizeof (int) * ntparms);
2336
2337   tpd.arg_uses_template_parms = alloca (sizeof (int) * nargs);
2338   memset (tpd.arg_uses_template_parms, 0, sizeof (int) * nargs);
2339   for (i = 0; i < nargs; ++i)
2340     {
2341       tpd.current_arg = i;
2342       for_each_template_parm (TREE_VEC_ELT (inner_args, i),
2343                               &mark_template_parm,
2344                               &tpd,
2345                               NULL);
2346     }
2347   for (i = 0; i < ntparms; ++i)
2348     if (tpd.parms[i] == 0)
2349       {
2350         /* One of the template parms was not used in the
2351            specialization.  */
2352         if (!did_error_intro)
2353           {
2354             error ("template parameters not used in partial specialization:");
2355             did_error_intro = 1;
2356           }
2357
2358         error ("        `%D'", 
2359                   TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i)));
2360       }
2361
2362   /* [temp.class.spec]
2363
2364      The argument list of the specialization shall not be identical to
2365      the implicit argument list of the primary template.  */
2366   if (comp_template_args 
2367       (inner_args, 
2368        INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE
2369                                                    (maintmpl)))))
2370     error ("partial specialization `%T' does not specialize any template arguments", type);
2371
2372   /* [temp.class.spec]
2373
2374      A partially specialized non-type argument expression shall not
2375      involve template parameters of the partial specialization except
2376      when the argument expression is a simple identifier.
2377
2378      The type of a template parameter corresponding to a specialized
2379      non-type argument shall not be dependent on a parameter of the
2380      specialization.  */
2381   my_friendly_assert (nargs == DECL_NTPARMS (maintmpl), 0);
2382   tpd2.parms = 0;
2383   for (i = 0; i < nargs; ++i)
2384     {
2385       tree arg = TREE_VEC_ELT (inner_args, i);
2386       if (/* These first two lines are the `non-type' bit.  */
2387           !TYPE_P (arg)
2388           && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_DECL
2389           /* This next line is the `argument expression is not just a
2390              simple identifier' condition and also the `specialized
2391              non-type argument' bit.  */
2392           && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_PARM_INDEX)
2393         {
2394           if (tpd.arg_uses_template_parms[i])
2395             error ("template argument `%E' involves template parameter(s)", arg);
2396           else 
2397             {
2398               /* Look at the corresponding template parameter,
2399                  marking which template parameters its type depends
2400                  upon.  */
2401               tree type = 
2402                 TREE_TYPE (TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (main_inner_parms, 
2403                                                      i)));
2404
2405               if (!tpd2.parms)
2406                 {
2407                   /* We haven't yet initialized TPD2.  Do so now.  */
2408                   tpd2.arg_uses_template_parms 
2409                     = alloca (sizeof (int) * nargs);
2410                   /* The number of parameters here is the number in the
2411                      main template, which, as checked in the assertion
2412                      above, is NARGS.  */
2413                   tpd2.parms = alloca (sizeof (int) * nargs);
2414                   tpd2.level = 
2415                     TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (maintmpl));
2416                 }
2417
2418               /* Mark the template parameters.  But this time, we're
2419                  looking for the template parameters of the main
2420                  template, not in the specialization.  */
2421               tpd2.current_arg = i;
2422               tpd2.arg_uses_template_parms[i] = 0;
2423               memset (tpd2.parms, 0, sizeof (int) * nargs);
2424               for_each_template_parm (type,
2425                                       &mark_template_parm,
2426                                       &tpd2,
2427                                       NULL);
2428                   
2429               if (tpd2.arg_uses_template_parms [i])
2430                 {
2431                   /* The type depended on some template parameters.
2432                      If they are fully specialized in the
2433                      specialization, that's OK.  */
2434                   int j;
2435                   for (j = 0; j < nargs; ++j)
2436                     if (tpd2.parms[j] != 0
2437                         && tpd.arg_uses_template_parms [j])
2438                       {
2439                         error ("type `%T' of template argument `%E' depends on template parameter(s)", 
2440                                   type,
2441                                   arg);
2442                         break;
2443                       }
2444                 }
2445             }
2446         }
2447     }
2448
2449   if (retrieve_specialization (maintmpl, specargs))
2450     /* We've already got this specialization.  */
2451     return decl;
2452
2453   DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (maintmpl)
2454     = tree_cons (inner_args, inner_parms,
2455                  DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (maintmpl));
2456   TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (maintmpl)) = type;
2457   return decl;
2458 }
2459
2460 /* Check that a template declaration's use of default arguments is not
2461    invalid.  Here, PARMS are the template parameters.  IS_PRIMARY is
2462    nonzero if DECL is the thing declared by a primary template.
2463    IS_PARTIAL is nonzero if DECL is a partial specialization.  */
2464
2465 static void
2466 check_default_tmpl_args (tree decl, tree parms, int is_primary, int is_partial)
2467 {
2468   const char *msg;
2469   int last_level_to_check;
2470   tree parm_level;
2471
2472   /* [temp.param] 
2473
2474      A default template-argument shall not be specified in a
2475      function template declaration or a function template definition, nor
2476      in the template-parameter-list of the definition of a member of a
2477      class template.  */
2478
2479   if (TREE_CODE (CP_DECL_CONTEXT (decl)) == FUNCTION_DECL)
2480     /* You can't have a function template declaration in a local
2481        scope, nor you can you define a member of a class template in a
2482        local scope.  */
2483     return;
2484
2485   if (current_class_type
2486       && !TYPE_BEING_DEFINED (current_class_type)
2487       && DECL_LANG_SPECIFIC (decl)
2488       /* If this is either a friend defined in the scope of the class
2489          or a member function.  */
2490       && (DECL_FUNCTION_MEMBER_P (decl)
2491           ? same_type_p (DECL_CONTEXT (decl), current_class_type)
2492           : DECL_FRIEND_CONTEXT (decl)
2493           ? same_type_p (DECL_FRIEND_CONTEXT (decl), current_class_type)
2494           : false)
2495       /* And, if it was a member function, it really was defined in
2496          the scope of the class.  */
2497       && (!DECL_FUNCTION_MEMBER_P (decl)
2498           || DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (decl)))
2499     /* We already checked these parameters when the template was
2500        declared, so there's no need to do it again now.  This function
2501        was defined in class scope, but we're processing it's body now
2502        that the class is complete.  */
2503     return;
2504
2505   /* [temp.param]
2506          
2507      If a template-parameter has a default template-argument, all
2508      subsequent template-parameters shall have a default
2509      template-argument supplied.  */
2510   for (parm_level = parms; parm_level; parm_level = TREE_CHAIN (parm_level))
2511     {
2512       tree inner_parms = TREE_VALUE (parm_level);
2513       int ntparms = TREE_VEC_LENGTH (inner_parms);
2514       int seen_def_arg_p = 0; 
2515       int i;
2516
2517       for (i = 0; i < ntparms; ++i) 
2518         {
2519           tree parm = TREE_VEC_ELT (inner_parms, i);
2520           if (TREE_PURPOSE (parm))
2521             seen_def_arg_p = 1;
2522           else if (seen_def_arg_p)
2523             {
2524               error ("no default argument for `%D'", TREE_VALUE (parm));
2525               /* For better subsequent error-recovery, we indicate that
2526                  there should have been a default argument.  */
2527               TREE_PURPOSE (parm) = error_mark_node;
2528             }
2529         }
2530     }
2531
2532   if (TREE_CODE (decl) != TYPE_DECL || is_partial || !is_primary)
2533     /* For an ordinary class template, default template arguments are
2534        allowed at the innermost level, e.g.:
2535          template <class T = int>
2536          struct S {};
2537        but, in a partial specialization, they're not allowed even
2538        there, as we have in [temp.class.spec]:
2539      
2540          The template parameter list of a specialization shall not
2541          contain default template argument values.  
2542
2543        So, for a partial specialization, or for a function template,
2544        we look at all of them.  */
2545     ;
2546   else
2547     /* But, for a primary class template that is not a partial
2548        specialization we look at all template parameters except the
2549        innermost ones.  */
2550     parms = TREE_CHAIN (parms);
2551
2552   /* Figure out what error message to issue.  */
2553   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
2554     msg = "default template arguments may not be used in function templates";
2555   else if (is_partial)
2556     msg = "default template arguments may not be used in partial specializations";
2557   else
2558     msg = "default argument for template parameter for class enclosing `%D'";
2559
2560   if (current_class_type && TYPE_BEING_DEFINED (current_class_type))
2561     /* If we're inside a class definition, there's no need to
2562        examine the parameters to the class itself.  On the one
2563        hand, they will be checked when the class is defined, and,
2564        on the other, default arguments are valid in things like:
2565          template <class T = double>
2566          struct S { template <class U> void f(U); };
2567        Here the default argument for `S' has no bearing on the
2568        declaration of `f'.  */
2569     last_level_to_check = template_class_depth (current_class_type) + 1;
2570   else
2571     /* Check everything.  */
2572     last_level_to_check = 0;
2573
2574   for (parm_level = parms; 
2575        parm_level && TMPL_PARMS_DEPTH (parm_level) >= last_level_to_check; 
2576        parm_level = TREE_CHAIN (parm_level))
2577     {
2578       tree inner_parms = TREE_VALUE (parm_level);
2579       int i;
2580       int ntparms;
2581
2582       ntparms = TREE_VEC_LENGTH (inner_parms);
2583       for (i = 0; i < ntparms; ++i) 
2584         if (TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i)))
2585           {
2586             if (msg)
2587               {
2588                 error (msg, decl);
2589                 msg = 0;
2590               }
2591
2592             /* Clear out the default argument so that we are not
2593                confused later.  */
2594             TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i)) = NULL_TREE;
2595           }
2596
2597       /* At this point, if we're still interested in issuing messages,
2598          they must apply to classes surrounding the object declared.  */
2599       if (msg)
2600         msg = "default argument for template parameter for class enclosing `%D'"; 
2601     }
2602 }
2603
2604 /* Worker for push_template_decl_real, called via
2605    for_each_template_parm.  DATA is really an int, indicating the
2606    level of the parameters we are interested in.  If T is a template
2607    parameter of that level, return nonzero.  */
2608
2609 static int
2610 template_parm_this_level_p (tree t, void* data)
2611 {
2612   int this_level = *(int *)data;
2613   int level;
2614
2615   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_PARM_INDEX)
2616     level = TEMPLATE_PARM_LEVEL (t);
2617   else
2618     level = TEMPLATE_TYPE_LEVEL (t);
2619   return level == this_level;
2620 }
2621
2622 /* Creates a TEMPLATE_DECL for the indicated DECL using the template
2623    parameters given by current_template_args, or reuses a
2624    previously existing one, if appropriate.  Returns the DECL, or an
2625    equivalent one, if it is replaced via a call to duplicate_decls.  
2626
2627    If IS_FRIEND is nonzero, DECL is a friend declaration.  */
2628
2629 tree
2630 push_template_decl_real (tree decl, int is_friend)
2631 {
2632   tree tmpl;
2633   tree args;
2634   tree info;
2635   tree ctx;
2636   int primary;
2637   int is_partial;
2638   int new_template_p = 0;
2639
2640   /* See if this is a partial specialization.  */
2641   is_partial = (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl)
2642                 && TREE_CODE (TREE_TYPE (decl)) != ENUMERAL_TYPE
2643                 && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (TREE_TYPE (decl)));
2644
2645   is_friend |= (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL && DECL_FRIEND_P (decl));
2646
2647   if (is_friend)
2648     /* For a friend, we want the context of the friend function, not
2649        the type of which it is a friend.  */
2650     ctx = DECL_CONTEXT (decl);
2651   else if (CP_DECL_CONTEXT (decl)
2652            && TREE_CODE (CP_DECL_CONTEXT (decl)) != NAMESPACE_DECL)
2653     /* In the case of a virtual function, we want the class in which
2654        it is defined.  */
2655     ctx = CP_DECL_CONTEXT (decl);
2656   else
2657     /* Otherwise, if we're currently defining some class, the DECL
2658        is assumed to be a member of the class.  */
2659     ctx = current_scope ();
2660
2661   if (ctx && TREE_CODE (ctx) == NAMESPACE_DECL)
2662     ctx = NULL_TREE;
2663
2664   if (!DECL_CONTEXT (decl))
2665     DECL_CONTEXT (decl) = FROB_CONTEXT (current_namespace);
2666
2667   /* See if this is a primary template.  */
2668   primary = template_parm_scope_p ();
2669
2670   if (primary)
2671     {
2672       if (current_lang_name == lang_name_c)
2673         error ("template with C linkage");
2674       else if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL 
2675                && ANON_AGGRNAME_P (DECL_NAME (decl))) 
2676         error ("template class without a name");
2677       else if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL
2678                && DECL_DESTRUCTOR_P (decl))
2679         {
2680           /* [temp.mem]
2681              
2682               A destructor shall not be a member template.  */
2683           error ("destructor `%D' declared as member template", decl);
2684           return error_mark_node;
2685         }
2686       else if ((DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl)
2687                 && CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (decl)))
2688                || (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL && ctx && CLASS_TYPE_P (ctx))
2689                || TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
2690         /* OK */;
2691       else
2692         error ("template declaration of `%#D'", decl);
2693     }
2694
2695   /* Check to see that the rules regarding the use of default
2696      arguments are not being violated.  */
2697   check_default_tmpl_args (decl, current_template_parms, 
2698                            primary, is_partial);
2699
2700   if (is_partial)
2701     return process_partial_specialization (decl);
2702
2703   args = current_template_args ();
2704
2705   if (!ctx 
2706       || TREE_CODE (ctx) == FUNCTION_DECL
2707       || (CLASS_TYPE_P (ctx) && TYPE_BEING_DEFINED (ctx))
2708       || (is_friend && !DECL_TEMPLATE_INFO (decl)))
2709     {
2710       if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl)
2711           && DECL_TEMPLATE_INFO (decl)
2712           && DECL_TI_TEMPLATE (decl))
2713         tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
2714       /* If DECL is a TYPE_DECL for a class-template, then there won't
2715          be DECL_LANG_SPECIFIC.  The information equivalent to
2716          DECL_TEMPLATE_INFO is found in TYPE_TEMPLATE_INFO instead.  */
2717       else if (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl) 
2718                && TYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (decl))
2719                && TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl)))
2720         {
2721           /* Since a template declaration already existed for this
2722              class-type, we must be redeclaring it here.  Make sure
2723              that the redeclaration is valid.  */
2724           redeclare_class_template (TREE_TYPE (decl),
2725                                     current_template_parms);
2726           /* We don't need to create a new TEMPLATE_DECL; just use the
2727              one we already had.  */
2728           tmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl));
2729         }
2730       else
2731         {
2732           tmpl = build_template_decl (decl, current_template_parms);
2733           new_template_p = 1;
2734
2735           if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl)
2736               && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl))
2737             {
2738               /* A specialization of a member template of a template
2739                  class.  */
2740               SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (tmpl);
2741               DECL_TEMPLATE_INFO (tmpl) = DECL_TEMPLATE_INFO (decl);
2742               DECL_TEMPLATE_INFO (decl) = NULL_TREE;
2743             }
2744         }
2745     }
2746   else
2747     {
2748       tree a, t, current, parms;
2749       int i;
2750
2751       if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
2752         {
2753           if ((IS_AGGR_TYPE_CODE (TREE_CODE (TREE_TYPE (decl)))
2754                || TREE_CODE (TREE_TYPE (decl)) == ENUMERAL_TYPE)
2755               && TYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (decl))
2756               && TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl)))
2757             tmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl));
2758           else
2759             {
2760               error ("`%D' does not declare a template type", decl);
2761               return decl;
2762             }
2763         }
2764       else if (!DECL_LANG_SPECIFIC (decl) || !DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
2765         {
2766           error ("template definition of non-template `%#D'", decl);
2767           return decl;
2768         }
2769       else
2770         tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
2771       
2772       if (is_member_template (tmpl)
2773           && DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (tmpl)
2774           && DECL_TEMPLATE_INFO (decl) && DECL_TI_ARGS (decl) 
2775           && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl))
2776         {
2777           tree new_tmpl;
2778
2779           /* The declaration is a specialization of a member
2780              template, declared outside the class.  Therefore, the
2781              innermost template arguments will be NULL, so we
2782              replace them with the arguments determined by the
2783              earlier call to check_explicit_specialization.  */
2784           args = DECL_TI_ARGS (decl);
2785
2786           new_tmpl 
2787             = build_template_decl (decl, current_template_parms);
2788           DECL_TEMPLATE_RESULT (new_tmpl) = decl;
2789           TREE_TYPE (new_tmpl) = TREE_TYPE (decl);
2790           DECL_TI_TEMPLATE (decl) = new_tmpl;
2791           SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (new_tmpl);
2792           DECL_TEMPLATE_INFO (new_tmpl) 
2793             = tree_cons (tmpl, args, NULL_TREE);
2794
2795           register_specialization (new_tmpl, 
2796                                    most_general_template (tmpl), 
2797                                    args);
2798           return decl;
2799         }
2800
2801       /* Make sure the template headers we got make sense.  */
2802
2803       parms = DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl);
2804       i = TMPL_PARMS_DEPTH (parms);
2805       if (TMPL_ARGS_DEPTH (args) != i)
2806         {
2807           error ("expected %d levels of template parms for `%#D', got %d",
2808                     i, decl, TMPL_ARGS_DEPTH (args));
2809         }
2810       else
2811         for (current = decl; i > 0; --i, parms = TREE_CHAIN (parms))
2812           {
2813             a = TMPL_ARGS_LEVEL (args, i);
2814             t = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parms);
2815
2816             if (TREE_VEC_LENGTH (t) != TREE_VEC_LENGTH (a))
2817               {
2818                 if (current == decl)
2819                   error ("got %d template parameters for `%#D'",
2820                             TREE_VEC_LENGTH (a), decl);
2821                 else
2822                   error ("got %d template parameters for `%#T'",
2823                             TREE_VEC_LENGTH (a), current);
2824                 error ("  but %d required", TREE_VEC_LENGTH (t));
2825               }
2826
2827             /* Perhaps we should also check that the parms are used in the
2828                appropriate qualifying scopes in the declarator?  */
2829
2830             if (current == decl)
2831               current = ctx;
2832             else
2833               current = TYPE_CONTEXT (current);
2834           }
2835     }
2836
2837   DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl) = decl;
2838   TREE_TYPE (tmpl) = TREE_TYPE (decl);
2839
2840   /* Push template declarations for global functions and types.  Note
2841      that we do not try to push a global template friend declared in a
2842      template class; such a thing may well depend on the template
2843      parameters of the class.  */
2844   if (new_template_p && !ctx 
2845       && !(is_friend && template_class_depth (current_class_type) > 0))
2846     tmpl = pushdecl_namespace_level (tmpl);
2847
2848   if (primary)
2849     {
2850       DECL_PRIMARY_TEMPLATE (tmpl) = tmpl;
2851       if (DECL_CONV_FN_P (tmpl))
2852         {
2853           int depth = TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl));
2854
2855           /* It is a conversion operator. See if the type converted to
2856              depends on innermost template operands.  */
2857           
2858           if (for_each_template_parm (TREE_TYPE (TREE_TYPE (tmpl)),
2859                                       template_parm_this_level_p,
2860                                       &depth,
2861                                       NULL))
2862             DECL_TEMPLATE_CONV_FN_P (tmpl) = 1;
2863         }
2864     }
2865
2866   info = tree_cons (tmpl, args, NULL_TREE);
2867
2868   if (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl))
2869     {
2870       SET_TYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (tmpl), info);
2871       if ((!ctx || TREE_CODE (ctx) != FUNCTION_DECL)
2872           && TREE_CODE (TREE_TYPE (decl)) != ENUMERAL_TYPE
2873           /* Don't change the name if we've already set it up.  */
2874           && !IDENTIFIER_TEMPLATE (DECL_NAME (decl)))
2875         DECL_NAME (decl) = classtype_mangled_name (TREE_TYPE (decl));
2876     }
2877   else if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl))
2878     DECL_TEMPLATE_INFO (decl) = info;
2879
2880   return DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl);
2881 }
2882
2883 tree
2884 push_template_decl (tree decl)
2885 {
2886   return push_template_decl_real (decl, 0);
2887 }
2888
2889 /* Called when a class template TYPE is redeclared with the indicated
2890    template PARMS, e.g.:
2891
2892      template <class T> struct S;
2893      template <class T> struct S {};  */
2894
2895 void 
2896 redeclare_class_template (tree type, tree parms)
2897 {
2898   tree tmpl;
2899   tree tmpl_parms;
2900   int i;
2901
2902   if (!TYPE_TEMPLATE_INFO (type))
2903     {
2904       error ("`%T' is not a template type", type);
2905       return;
2906     }
2907
2908   tmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (type);
2909   if (!PRIMARY_TEMPLATE_P (tmpl))
2910     /* The type is nested in some template class.  Nothing to worry
2911        about here; there are no new template parameters for the nested
2912        type.  */
2913     return;
2914
2915   parms = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parms);
2916   tmpl_parms = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (tmpl);
2917
2918   if (TREE_VEC_LENGTH (parms) != TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms))
2919     {
2920       cp_error_at ("previous declaration `%D'", tmpl);
2921       error ("used %d template parameter%s instead of %d",
2922                 TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms), 
2923                 TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms) == 1 ? "" : "s",
2924                 TREE_VEC_LENGTH (parms));
2925       return;
2926     }
2927
2928   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms); ++i)
2929     {
2930       tree tmpl_parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tmpl_parms, i));
2931       tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
2932       tree tmpl_default = TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (tmpl_parms, i));
2933       tree parm_default = TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
2934
2935       if (TREE_CODE (tmpl_parm) != TREE_CODE (parm))
2936         {
2937           cp_error_at ("template parameter `%#D'", tmpl_parm);
2938           error ("redeclared here as `%#D'", parm);
2939           return;
2940         }
2941
2942       if (tmpl_default != NULL_TREE && parm_default != NULL_TREE)
2943         {
2944           /* We have in [temp.param]:
2945
2946              A template-parameter may not be given default arguments
2947              by two different declarations in the same scope.  */
2948           error ("redefinition of default argument for `%#D'", parm);
2949           error ("%H  original definition appeared here",
2950                  &DECL_SOURCE_LOCATION (tmpl_parm));
2951           return;
2952         }
2953
2954       if (parm_default != NULL_TREE)
2955         /* Update the previous template parameters (which are the ones
2956            that will really count) with the new default value.  */
2957         TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (tmpl_parms, i)) = parm_default;
2958       else if (tmpl_default != NULL_TREE)
2959         /* Update the new parameters, too; they'll be used as the
2960            parameters for any members.  */
2961         TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (parms, i)) = tmpl_default;
2962     }
2963 }
2964
2965 /* Attempt to convert the non-type template parameter EXPR to the
2966    indicated TYPE.  If the conversion is successful, return the
2967    converted value.  If the conversion is unsuccessful, return
2968    NULL_TREE if we issued an error message, or error_mark_node if we
2969    did not.  We issue error messages for out-and-out bad template
2970    parameters, but not simply because the conversion failed, since we
2971    might be just trying to do argument deduction.  By the time this
2972    function is called, neither TYPE nor EXPR may make use of template
2973    parameters.  */
2974
2975 static tree
2976 convert_nontype_argument (tree type, tree expr)
2977 {
2978   tree expr_type = TREE_TYPE (expr);
2979
2980   /* A template-argument for a non-type, non-template
2981      template-parameter shall be one of:
2982
2983      --an integral constant-expression of integral or enumeration
2984      type; or
2985      
2986      --the name of a non-type template-parameter; or
2987      
2988      --the name of an object or function with external linkage,
2989      including function templates and function template-ids but
2990      excluding non-static class members, expressed as id-expression;
2991      or
2992      
2993      --the address of an object or function with external linkage,
2994      including function templates and function template-ids but
2995      excluding non-static class members, expressed as & id-expression
2996      where the & is optional if the name refers to a function or
2997      array; or
2998      
2999      --a pointer to member expressed as described in _expr.unary.op_.  */
3000
3001   /* An integral constant-expression can include const variables or
3002      enumerators.  Simplify things by folding them to their values,
3003      unless we're about to bind the declaration to a reference
3004      parameter.  */
3005   if (INTEGRAL_TYPE_P (expr_type)
3006       && TREE_CODE (type) != REFERENCE_TYPE)
3007     expr = decl_constant_value (expr);
3008
3009   if (is_overloaded_fn (expr))
3010     /* OK for now.  We'll check that it has external linkage later.
3011        Check this first since if expr_type is the unknown_type_node
3012        we would otherwise complain below.  */
3013     ;
3014   else if (TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (expr_type))
3015     {
3016       if (TREE_CODE (expr) != PTRMEM_CST)
3017         goto bad_argument;
3018     }
3019   else if (TYPE_PTR_P (expr_type)
3020            || TREE_CODE (expr_type) == ARRAY_TYPE
3021            || TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE
3022            /* If expr is the address of an overloaded function, we
3023               will get the unknown_type_node at this point.  */
3024            || expr_type == unknown_type_node)
3025     {
3026       tree referent;
3027       tree e = expr;
3028       STRIP_NOPS (e);
3029
3030       if (TREE_CODE (expr_type) == ARRAY_TYPE
3031           || (TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE
3032               && TREE_CODE (e) != ADDR_EXPR))
3033         referent = e;
3034       else
3035         {
3036           if (TREE_CODE (e) != ADDR_EXPR)
3037             {
3038             bad_argument:
3039               error ("`%E' is not a valid template argument", expr);
3040               if (TYPE_PTR_P (expr_type))
3041                 {
3042                   if (TREE_CODE (TREE_TYPE (expr_type)) == FUNCTION_TYPE)
3043                     error ("it must be the address of a function with external linkage");
3044                   else
3045                     error ("it must be the address of an object with external linkage");
3046                 }
3047               else if (TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (expr_type))
3048                 error ("it must be a pointer-to-member of the form `&X::Y'");
3049
3050               return NULL_TREE;
3051             }
3052
3053           referent = TREE_OPERAND (e, 0);
3054           STRIP_NOPS (referent);
3055         }
3056
3057       if (TREE_CODE (referent) == STRING_CST)
3058         {
3059           error ("string literal %E is not a valid template argument because it is the address of an object with static linkage", 
3060                     referent);
3061           return NULL_TREE;
3062         }
3063
3064       if (TREE_CODE (referent) == SCOPE_REF)
3065         referent = TREE_OPERAND (referent, 1);
3066
3067       if (is_overloaded_fn (referent))
3068         /* We'll check that it has external linkage later.  */
3069         ;
3070       else if (TREE_CODE (referent) != VAR_DECL)
3071         goto bad_argument;
3072       else if (!DECL_EXTERNAL_LINKAGE_P (referent))
3073         {
3074           error ("address of non-extern `%E' cannot be used as template argument", referent); 
3075           return error_mark_node;
3076         }
3077     }
3078   else if (INTEGRAL_TYPE_P (expr_type) || TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (expr_type))
3079     {
3080       if (! TREE_CONSTANT (expr))
3081         {
3082         non_constant:
3083           error ("non-constant `%E' cannot be used as template argument",
3084                     expr);
3085           return NULL_TREE;
3086         }
3087     }
3088   else 
3089     {
3090       if (TYPE_P (expr))
3091         error ("type '%T' cannot be used as a value for a non-type "
3092                "template-parameter", expr);
3093       else if (DECL_P (expr))
3094         error ("invalid use of '%D' as a non-type template-argument", expr);
3095       else
3096         error ("invalid use of '%E' as a non-type template-argument", expr);
3097
3098       return NULL_TREE;
3099     }
3100
3101   switch (TREE_CODE (type))
3102     {
3103     case INTEGER_TYPE:
3104     case BOOLEAN_TYPE:
3105     case ENUMERAL_TYPE:
3106       /* For a non-type template-parameter of integral or enumeration
3107          type, integral promotions (_conv.prom_) and integral
3108          conversions (_conv.integral_) are applied.  */
3109       if (!INTEGRAL_TYPE_P (expr_type))
3110         return error_mark_node;
3111       
3112       /* It's safe to call digest_init in this case; we know we're
3113          just converting one integral constant expression to another.  */
3114       expr = digest_init (type, expr, (tree*) 0);
3115
3116       if (TREE_CODE (expr) != INTEGER_CST)
3117         /* Curiously, some TREE_CONSTANT integral expressions do not
3118            simplify to integer constants.  For example, `3 % 0',
3119            remains a TRUNC_MOD_EXPR.  */
3120         goto non_constant;
3121       
3122       return expr;
3123
3124     case OFFSET_TYPE:
3125       {
3126         tree e;
3127
3128         /* For a non-type template-parameter of type pointer to data
3129            member, qualification conversions (_conv.qual_) are
3130            applied.  */
3131         e = perform_qualification_conversions (type, expr);
3132         if (TREE_CODE (e) == NOP_EXPR)
3133           /* The call to perform_qualification_conversions will
3134              insert a NOP_EXPR over EXPR to do express conversion,
3135              if necessary.  But, that will confuse us if we use
3136              this (converted) template parameter to instantiate
3137              another template; then the thing will not look like a
3138              valid template argument.  So, just make a new
3139              constant, of the appropriate type.  */
3140           e = make_ptrmem_cst (type, PTRMEM_CST_MEMBER (expr));
3141         return e;
3142       }
3143
3144     case POINTER_TYPE:
3145       {
3146         tree type_pointed_to = TREE_TYPE (type);
3147  
3148         if (TREE_CODE (type_pointed_to) == FUNCTION_TYPE)
3149           { 
3150             /* For a non-type template-parameter of type pointer to
3151                function, only the function-to-pointer conversion
3152                (_conv.func_) is applied.  If the template-argument
3153                represents a set of overloaded functions (or a pointer to
3154                such), the matching function is selected from the set
3155                (_over.over_).  */
3156             tree fns;
3157             tree fn;
3158
3159             if (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR)
3160               fns = TREE_OPERAND (expr, 0);
3161             else
3162               fns = expr;
3163
3164             fn = instantiate_type (type_pointed_to, fns, tf_none);
3165
3166             if (fn == error_mark_node)
3167               return error_mark_node;
3168
3169             if (!DECL_EXTERNAL_LINKAGE_P (fn))
3170               {
3171                 if (really_overloaded_fn (fns))
3172                   return error_mark_node;
3173                 else
3174                   goto bad_argument;
3175               }
3176
3177             expr = build_unary_op (ADDR_EXPR, fn, 0);
3178
3179             my_friendly_assert (same_type_p (type, TREE_TYPE (expr)), 
3180                                 0);
3181             return expr;
3182           }
3183         else 
3184           {
3185             /* For a non-type template-parameter of type pointer to
3186                object, qualification conversions (_conv.qual_) and the
3187                array-to-pointer conversion (_conv.array_) are applied.
3188                [Note: In particular, neither the null pointer conversion
3189                (_conv.ptr_) nor the derived-to-base conversion
3190                (_conv.ptr_) are applied.  Although 0 is a valid
3191                template-argument for a non-type template-parameter of
3192                integral type, it is not a valid template-argument for a
3193                non-type template-parameter of pointer type.]  
3194             
3195                The call to decay_conversion performs the
3196                array-to-pointer conversion, if appropriate.  */
3197             expr = decay_conversion (expr);
3198
3199             if (expr == error_mark_node)
3200               return error_mark_node;
3201             else
3202               return perform_qualification_conversions (type, expr);
3203           }
3204       }
3205       break;
3206
3207     case REFERENCE_TYPE:
3208       {
3209         tree type_referred_to = TREE_TYPE (type);
3210
3211         /* If this expression already has reference type, get the
3212            underling object.  */
3213         if (TREE_CODE (expr_type) == REFERENCE_TYPE) 
3214           {
3215             my_friendly_assert (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR, 20000604);
3216             expr = TREE_OPERAND (expr, 0);
3217             expr_type = TREE_TYPE (expr);
3218           }
3219
3220         if (TREE_CODE (type_referred_to) == FUNCTION_TYPE)
3221           {
3222             /* For a non-type template-parameter of type reference to
3223                function, no conversions apply.  If the
3224                template-argument represents a set of overloaded
3225                functions, the matching function is selected from the
3226                set (_over.over_).  */
3227             tree fn;
3228
3229             fn = instantiate_type (type_referred_to, expr, tf_none);
3230
3231             if (fn == error_mark_node)
3232               return error_mark_node;
3233
3234             if (!DECL_EXTERNAL_LINKAGE_P (fn))
3235               {
3236                 if (really_overloaded_fn (expr))
3237                   /* Don't issue an error here; we might get a different
3238                      function if the overloading had worked out
3239                      differently.  */
3240                   return error_mark_node;
3241                 else
3242                   goto bad_argument;
3243               }
3244
3245             my_friendly_assert (same_type_p (type_referred_to, 
3246                                              TREE_TYPE (fn)),
3247                                 0);
3248
3249             expr = fn;
3250           }
3251         else
3252           {
3253             /* For a non-type template-parameter of type reference to
3254                object, no conversions apply.  The type referred to by the
3255                reference may be more cv-qualified than the (otherwise
3256                identical) type of the template-argument.  The
3257                template-parameter is bound directly to the
3258                template-argument, which must be an lvalue.  */
3259             if (!same_type_p (TYPE_MAIN_VARIANT (expr_type),
3260                               TYPE_MAIN_VARIANT (type_referred_to))
3261                 || !at_least_as_qualified_p (type_referred_to,
3262                                              expr_type)
3263                 || !real_lvalue_p (expr))
3264               return error_mark_node;
3265           }
3266
3267         cxx_mark_addressable (expr);
3268         return build1 (ADDR_EXPR, type, expr);
3269       }
3270       break;
3271
3272     case RECORD_TYPE:
3273       {
3274         my_friendly_assert (TYPE_PTRMEMFUNC_P (type), 20010112);
3275
3276         /* For a non-type template-parameter of type pointer to member
3277            function, no conversions apply.  If the template-argument
3278            represents a set of overloaded member functions, the
3279            matching member function is selected from the set
3280            (_over.over_).  */
3281
3282         if (!TYPE_PTRMEMFUNC_P (expr_type) && 
3283             expr_type != unknown_type_node)
3284           return error_mark_node;
3285
3286         if (TREE_CODE (expr) == PTRMEM_CST)
3287           {
3288             /* A ptr-to-member constant.  */
3289             if (!same_type_p (type, expr_type))
3290               return error_mark_node;
3291             else 
3292               return expr;
3293           }
3294
3295         if (TREE_CODE (expr) != ADDR_EXPR)
3296           return error_mark_node;
3297
3298         expr = instantiate_type (type, expr, tf_none);
3299         
3300         if (expr == error_mark_node)
3301           return error_mark_node;
3302
3303         my_friendly_assert (same_type_p (type, TREE_TYPE (expr)),
3304                             0);
3305         return expr;
3306       }
3307       break;
3308
3309     default:
3310       /* All non-type parameters must have one of these types.  */
3311       abort ();
3312       break;
3313     }
3314
3315   return error_mark_node;
3316 }
3317
3318 /* Return 1 if PARM_PARMS and ARG_PARMS matches using rule for 
3319    template template parameters.  Both PARM_PARMS and ARG_PARMS are 
3320    vectors of TREE_LIST nodes containing TYPE_DECL, TEMPLATE_DECL 
3321    or PARM_DECL.
3322    
3323    ARG_PARMS may contain more parameters than PARM_PARMS.  If this is 
3324    the case, then extra parameters must have default arguments.
3325
3326    Consider the example:
3327      template <class T, class Allocator = allocator> class vector;
3328      template<template <class U> class TT> class C;
3329
3330    C<vector> is a valid instantiation.  PARM_PARMS for the above code 
3331    contains a TYPE_DECL (for U),  ARG_PARMS contains two TYPE_DECLs (for 
3332    T and Allocator) and OUTER_ARGS contains the argument that is used to 
3333    substitute the TT parameter.  */
3334
3335 static int
3336 coerce_template_template_parms (tree parm_parms, 
3337                                 tree arg_parms, 
3338                                 tsubst_flags_t complain, 
3339                                 tree in_decl,
3340                                 tree outer_args)
3341 {
3342   int nparms, nargs, i;
3343   tree parm, arg;
3344
3345   my_friendly_assert (TREE_CODE (parm_parms) == TREE_VEC, 0);
3346   my_friendly_assert (TREE_CODE (arg_parms) == TREE_VEC, 0);
3347
3348   nparms = TREE_VEC_LENGTH (parm_parms);
3349   nargs = TREE_VEC_LENGTH (arg_parms);
3350
3351   /* The rule here is opposite of coerce_template_parms.  */
3352   if (nargs < nparms
3353       || (nargs > nparms
3354           && TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (arg_parms, nparms)) == NULL_TREE))
3355     return 0;
3356
3357   for (i = 0; i < nparms; ++i)
3358     {
3359       parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parm_parms, i));
3360       arg = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (arg_parms, i));
3361
3362       if (arg == NULL_TREE || arg == error_mark_node
3363           || parm == NULL_TREE || parm == error_mark_node)
3364         return 0;
3365
3366       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
3367         return 0;
3368
3369       switch (TREE_CODE (parm))
3370         {
3371         case TYPE_DECL:
3372           break;
3373
3374         case TEMPLATE_DECL:
3375           /* We encounter instantiations of templates like
3376                template <template <template <class> class> class TT>
3377                class C;  */
3378           {
3379             tree parmparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parm);
3380             tree argparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (arg);
3381
3382             if (!coerce_template_template_parms
3383                 (parmparm, argparm, complain, in_decl, outer_args))
3384               return 0;
3385           }
3386           break;
3387
3388         case PARM_DECL:
3389           /* The tsubst call is used to handle cases such as
3390                template <class T, template <T> class TT> class D;  
3391              i.e. the parameter list of TT depends on earlier parameters.  */
3392           if (!same_type_p
3393               (tsubst (TREE_TYPE (parm), outer_args, complain, in_decl),
3394                TREE_TYPE (arg)))
3395             return 0;
3396           break;
3397           
3398         default:
3399           abort ();
3400         }
3401     }
3402   return 1;
3403 }
3404
3405 /* Convert the indicated template ARG as necessary to match the
3406    indicated template PARM.  Returns the converted ARG, or
3407    error_mark_node if the conversion was unsuccessful.  Error and
3408    warning messages are issued under control of COMPLAIN.  This
3409    conversion is for the Ith parameter in the parameter list.  ARGS is
3410    the full set of template arguments deduced so far.  */
3411
3412 static tree
3413 convert_template_argument (tree parm, 
3414                            tree arg, 
3415                            tree args, 
3416                            tsubst_flags_t complain, 
3417                            int i, 
3418                            tree in_decl)
3419 {
3420   tree val;
3421   tree inner_args;
3422   int is_type, requires_type, is_tmpl_type, requires_tmpl_type;
3423   
3424   inner_args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args);
3425
3426   if (TREE_CODE (arg) == TREE_LIST 
3427       && TREE_CODE (TREE_VALUE (arg)) == OFFSET_REF)
3428     {  
3429       /* The template argument was the name of some
3430          member function.  That's usually
3431          invalid, but static members are OK.  In any
3432          case, grab the underlying fields/functions
3433          and issue an error later if required.  */
3434       arg = TREE_VALUE (arg);
3435       TREE_TYPE (arg) = unknown_type_node;
3436     }
3437
3438   requires_tmpl_type = TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL;
3439   requires_type = (TREE_CODE (parm) == TYPE_DECL
3440                    || requires_tmpl_type);
3441
3442   is_tmpl_type = ((TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_DECL
3443                    && TREE_CODE (DECL_TEMPLATE_RESULT (arg)) == TYPE_DECL)
3444                   || TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
3445                   || TREE_CODE (arg) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE);
3446   
3447   if (is_tmpl_type
3448       && (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
3449           || TREE_CODE (arg) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE))
3450     arg = TYPE_STUB_DECL (arg);
3451
3452   is_type = TYPE_P (arg) || is_tmpl_type;
3453
3454   if (requires_type && ! is_type && TREE_CODE (arg) == SCOPE_REF
3455       && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg, 0)) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
3456     {
3457       pedwarn ("to refer to a type member of a template parameter, use `typename %E'", arg);
3458       
3459       arg = make_typename_type (TREE_OPERAND (arg, 0),
3460                                 TREE_OPERAND (arg, 1),
3461                                 complain & tf_error);
3462       is_type = 1;
3463     }
3464   if (is_type != requires_type)
3465     {
3466       if (in_decl)
3467         {
3468           if (complain & tf_error)
3469             {
3470               error ("type/value mismatch at argument %d in template parameter list for `%D'",
3471                         i + 1, in_decl);
3472               if (is_type)
3473                 error ("  expected a constant of type `%T', got `%T'",
3474                           TREE_TYPE (parm),
3475                           (is_tmpl_type ? DECL_NAME (arg) : arg));
3476               else if (requires_tmpl_type)
3477                 error ("  expected a class template, got `%E'", arg);
3478               else
3479                 error ("  expected a type, got `%E'", arg);
3480             }
3481         }
3482       return error_mark_node;
3483     }
3484   if (is_tmpl_type ^ requires_tmpl_type)
3485     {
3486       if (in_decl && (complain & tf_error))
3487         {
3488           error ("type/value mismatch at argument %d in template parameter list for `%D'",
3489                     i + 1, in_decl);
3490           if (is_tmpl_type)
3491             error ("  expected a type, got `%T'", DECL_NAME (arg));
3492           else
3493             error ("  expected a class template, got `%T'", arg);
3494         }
3495       return error_mark_node;
3496     }
3497       
3498   if (is_type)
3499     {
3500       if (requires_tmpl_type)
3501         {
3502           if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg)) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE)
3503             /* The number of argument required is not known yet.
3504                Just accept it for now.  */
3505             val = TREE_TYPE (arg);
3506           else
3507             {
3508               tree parmparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parm);
3509               tree argparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (arg);
3510
3511               if (coerce_template_template_parms (parmparm, argparm,
3512                                                   complain, in_decl,
3513                                                   inner_args))
3514                 {
3515                   val = arg;
3516                   
3517                   /* TEMPLATE_TEMPLATE_PARM node is preferred over 
3518                      TEMPLATE_DECL.  */
3519                   if (val != error_mark_node 
3520                       && DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (val))
3521                     val = TREE_TYPE (val);
3522                 }
3523               else
3524                 {
3525                   if (in_decl && (complain & tf_error))
3526                     {
3527                       error ("type/value mismatch at argument %d in template parameter list for `%D'",
3528                                 i + 1, in_decl);
3529                       error ("  expected a template of type `%D', got `%D'", parm, arg);
3530                     }
3531                   
3532                   val = error_mark_node;
3533                 }
3534             }
3535         }
3536       else
3537         val = groktypename (arg);
3538     }
3539   else
3540     {
3541       tree t = tsubst (TREE_TYPE (parm), args, complain, in_decl);
3542
3543       if (invalid_nontype_parm_type_p (t, complain))
3544         return error_mark_node;
3545       
3546       if (!uses_template_parms (arg) && !uses_template_parms (t))
3547         /* We used to call digest_init here.  However, digest_init
3548            will report errors, which we don't want when complain
3549            is zero.  More importantly, digest_init will try too
3550            hard to convert things: for example, `0' should not be
3551            converted to pointer type at this point according to
3552            the standard.  Accepting this is not merely an
3553            extension, since deciding whether or not these
3554            conversions can occur is part of determining which
3555            function template to call, or whether a given explicit
3556            argument specification is valid.  */
3557         val = convert_nontype_argument (t, arg);
3558       else
3559         val = arg;
3560
3561       if (val == NULL_TREE)
3562         val = error_mark_node;
3563       else if (val == error_mark_node && (complain & tf_error))
3564         error ("could not convert template argument `%E' to `%T'", 
3565                   arg, t);
3566     }
3567
3568   return val;
3569 }
3570
3571 /* Convert all template arguments to their appropriate types, and
3572    return a vector containing the innermost resulting template
3573    arguments.  If any error occurs, return error_mark_node. Error and
3574    warning messages are issued under control of COMPLAIN.
3575
3576    If REQUIRE_ALL_ARGUMENTS is nonzero, all arguments must be
3577    provided in ARGLIST, or else trailing parameters must have default
3578    values.  If REQUIRE_ALL_ARGUMENTS is zero, we will attempt argument
3579    deduction for any unspecified trailing arguments.  */
3580    
3581 static tree
3582 coerce_template_parms (tree parms, 
3583                        tree args, 
3584                        tree in_decl,
3585                        tsubst_flags_t complain,
3586                        int require_all_arguments)
3587 {
3588   int nparms, nargs, i, lost = 0;
3589   tree inner_args;
3590   tree new_args;
3591   tree new_inner_args;
3592
3593   inner_args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args);
3594   nargs = inner_args ? NUM_TMPL_ARGS (inner_args) : 0;
3595   nparms = TREE_VEC_LENGTH (parms);
3596
3597   if (nargs > nparms
3598       || (nargs < nparms
3599           && require_all_arguments
3600           && TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (parms, nargs)) == NULL_TREE))
3601     {
3602       if (complain & tf_error) 
3603         {
3604           error ("wrong number of template arguments (%d, should be %d)",
3605                     nargs, nparms);
3606           
3607           if (in_decl)
3608             cp_error_at ("provided for `%D'", in_decl);
3609         }
3610
3611       return error_mark_node;
3612     }
3613
3614   new_inner_args = make_tree_vec (nparms);
3615   new_args = add_outermost_template_args (args, new_inner_args);
3616   for (i = 0; i < nparms; i++)
3617     {
3618       tree arg;
3619       tree parm;
3620
3621       /* Get the Ith template parameter.  */
3622       parm = TREE_VEC_ELT (parms, i);
3623
3624       /* Calculate the Ith argument.  */
3625       if (i < nargs)
3626         arg = TREE_VEC_ELT (inner_args, i);
3627       else if (require_all_arguments)
3628         /* There must be a default arg in this case. */
3629         arg = tsubst_template_arg (TREE_PURPOSE (parm), new_args,
3630                                    complain, in_decl);
3631       else
3632         break;
3633       
3634       my_friendly_assert (arg, 20030727);
3635       if (arg == error_mark_node)
3636         error ("template argument %d is invalid", i + 1);
3637       else 
3638         arg = convert_template_argument (TREE_VALUE (parm), 
3639                                          arg, new_args, complain, i,
3640                                          in_decl); 
3641       
3642       if (arg == error_mark_node)
3643         lost++;
3644       TREE_VEC_ELT (new_inner_args, i) = arg;
3645     }
3646
3647   if (lost)
3648     return error_mark_node;
3649
3650   return new_inner_args;
3651 }
3652
3653 /* Returns 1 if template args OT and NT are equivalent.  */
3654
3655 static int
3656 template_args_equal (tree ot, tree nt)
3657 {
3658   if (nt == ot)
3659     return 1;
3660
3661   if (TREE_CODE (nt) == TREE_VEC)
3662     /* For member templates */
3663     return TREE_CODE (ot) == TREE_VEC && comp_template_args (ot, nt);
3664   else if (TYPE_P (nt))
3665     return TYPE_P (ot) && same_type_p (ot, nt);
3666   else if (TREE_CODE (ot) == TREE_VEC || TYPE_P (ot))
3667     return 0;
3668   else
3669     return cp_tree_equal (ot, nt);
3670 }
3671
3672 /* Returns 1 iff the OLDARGS and NEWARGS are in fact identical sets
3673    of template arguments.  Returns 0 otherwise.  */
3674
3675 int
3676 comp_template_args (tree oldargs, tree newargs)
3677 {
3678   int i;
3679
3680   if (TREE_VEC_LENGTH (oldargs) != TREE_VEC_LENGTH (newargs))
3681     return 0;
3682
3683   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (oldargs); ++i)
3684     {
3685       tree nt = TREE_VEC_ELT (newargs, i);
3686       tree ot = TREE_VEC_ELT (oldargs, i);
3687
3688       if (! template_args_equal (ot, nt))
3689         return 0;
3690     }
3691   return 1;
3692 }
3693
3694 /* Given class template name and parameter list, produce a user-friendly name
3695    for the instantiation.  */
3696
3697 static char *
3698 mangle_class_name_for_template (const char* name, tree parms, tree arglist)
3699 {
3700   static struct obstack scratch_obstack;
3701   static char *scratch_firstobj;
3702   int i, nparms;
3703
3704   if (!scratch_firstobj)
3705     gcc_obstack_init (&scratch_obstack);
3706   else
3707     obstack_free (&scratch_obstack, scratch_firstobj);
3708   scratch_firstobj = obstack_alloc (&scratch_obstack, 1);
3709
3710 #define ccat(C) obstack_1grow (&scratch_obstack, (C));
3711 #define cat(S)  obstack_grow (&scratch_obstack, (S), strlen (S))
3712
3713   cat (name);
3714   ccat ('<');
3715   nparms = TREE_VEC_LENGTH (parms);
3716   arglist = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist);
3717   my_friendly_assert (nparms == TREE_VEC_LENGTH (arglist), 268);
3718   for (i = 0; i < nparms; i++)
3719     {
3720       tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
3721       tree arg = TREE_VEC_ELT (arglist, i);
3722
3723       if (i)
3724         ccat (',');
3725
3726       if (TREE_CODE (parm) == TYPE_DECL)
3727         {
3728           cat (type_as_string (arg, TFF_CHASE_TYPEDEF));
3729           continue;
3730         }
3731       else if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL)
3732         {
3733           if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_DECL)
3734             {
3735               /* Already substituted with real template.  Just output 
3736                  the template name here */
3737               tree context = DECL_CONTEXT (arg);
3738               if (context)
3739                 {
3740                   /* The template may be defined in a namespace, or
3741                      may be a member template.  */
3742                   my_friendly_assert (TREE_CODE (context) == NAMESPACE_DECL
3743                                       || CLASS_TYPE_P (context), 
3744                                       980422);
3745                   cat(decl_as_string (DECL_CONTEXT (arg), TFF_PLAIN_IDENTIFIER));
3746                   cat("::");
3747                 }
3748               cat (IDENTIFIER_POINTER (DECL_NAME (arg)));
3749             }
3750           else
3751             /* Output the parameter declaration */
3752             cat (type_as_string (arg, TFF_CHASE_TYPEDEF));
3753           continue;
3754         }
3755       else
3756         my_friendly_assert (TREE_CODE (parm) == PARM_DECL, 269);
3757
3758       /* No need to check arglist against parmlist here; we did that
3759          in coerce_template_parms, called from lookup_template_class.  */
3760       cat (expr_as_string (arg, TFF_PLAIN_IDENTIFIER));
3761     }
3762   {
3763     char *bufp = obstack_next_free (&scratch_obstack);
3764     int offset = 0;
3765     while (bufp[offset - 1] == ' ')
3766       offset--;
3767     obstack_blank_fast (&scratch_obstack, offset);
3768
3769     /* B<C<char> >, not B<C<char>> */
3770     if (bufp[offset - 1] == '>')
3771       ccat (' ');
3772   }
3773   ccat ('>');
3774   ccat ('\0');
3775   return (char *) obstack_base (&scratch_obstack);
3776 }
3777
3778 static tree
3779 classtype_mangled_name (tree t)
3780 {
3781   if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (t)
3782       /* Specializations have already had their names set up in
3783          lookup_template_class.  */
3784       && !CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (t))
3785     {
3786       tree tmpl = most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (t));
3787
3788       /* For non-primary templates, the template parameters are
3789          implicit from their surrounding context.  */
3790       if (PRIMARY_TEMPLATE_P (tmpl))
3791         {
3792           tree name = DECL_NAME (tmpl);
3793           char *mangled_name = mangle_class_name_for_template
3794             (IDENTIFIER_POINTER (name), 
3795              DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (tmpl),
3796              CLASSTYPE_TI_ARGS (t));
3797           tree id = get_identifier (mangled_name);
3798           IDENTIFIER_TEMPLATE (id) = name;
3799           return id;
3800         }
3801     }
3802
3803   return TYPE_IDENTIFIER (t);
3804 }
3805
3806 static void
3807 add_pending_template (tree d)
3808 {
3809   tree ti = (TYPE_P (d)
3810              ? CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (d)
3811              : DECL_TEMPLATE_INFO (d));
3812   tree pt;
3813   int level;
3814
3815   if (TI_PENDING_TEMPLATE_FLAG (ti))
3816     return;
3817
3818   /* We are called both from instantiate_decl, where we've already had a
3819      tinst_level pushed, and instantiate_template, where we haven't.
3820      Compensate.  */
3821   level = !(current_tinst_level && TINST_DECL (current_tinst_level) == d);
3822
3823   if (level)
3824     push_tinst_level (d);
3825
3826   pt = tree_cons (current_tinst_level, d, NULL_TREE);
3827   if (last_pending_template)
3828     TREE_CHAIN (last_pending_template) = pt;
3829   else
3830     pending_templates = pt;
3831
3832   last_pending_template = pt;
3833
3834   TI_PENDING_TEMPLATE_FLAG (ti) = 1;
3835
3836   if (level)
3837     pop_tinst_level ();
3838 }
3839
3840
3841 /* Return a TEMPLATE_ID_EXPR corresponding to the indicated FNS and
3842    ARGLIST.  Valid choices for FNS are given in the cp-tree.def
3843    documentation for TEMPLATE_ID_EXPR.  */
3844
3845 tree
3846 lookup_template_function (tree fns, tree arglist)
3847 {
3848   tree type;
3849
3850   if (fns == error_mark_node || arglist == error_mark_node)
3851     return error_mark_node;
3852
3853   my_friendly_assert (!arglist || TREE_CODE (arglist) == TREE_VEC, 20030726);
3854   if (fns == NULL_TREE)
3855     {
3856       error ("non-template used as template");
3857       return error_mark_node;
3858     }
3859
3860   my_friendly_assert (TREE_CODE (fns) == TEMPLATE_DECL
3861                       || TREE_CODE (fns) == OVERLOAD
3862                       || BASELINK_P (fns)
3863                       || TREE_CODE (fns) == IDENTIFIER_NODE,
3864                       20020730);
3865
3866   if (BASELINK_P (fns))
3867     {
3868       BASELINK_FUNCTIONS (fns) = build (TEMPLATE_ID_EXPR,
3869                                         unknown_type_node,
3870                                         BASELINK_FUNCTIONS (fns),
3871                                         arglist);
3872       return fns;
3873     }
3874
3875   type = TREE_TYPE (fns);
3876   if (TREE_CODE (fns) == OVERLOAD || !type)
3877     type = unknown_type_node;
3878   
3879   return build (TEMPLATE_ID_EXPR, type, fns, arglist);
3880 }
3881
3882 /* Within the scope of a template class S<T>, the name S gets bound
3883    (in build_self_reference) to a TYPE_DECL for the class, not a
3884    TEMPLATE_DECL.  If DECL is a TYPE_DECL for current_class_type,
3885    or one of its enclosing classes, and that type is a template,
3886    return the associated TEMPLATE_DECL.  Otherwise, the original
3887    DECL is returned.  */
3888
3889 tree
3890 maybe_get_template_decl_from_type_decl (tree decl)
3891 {
3892   return (decl != NULL_TREE
3893           && TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL 
3894           && DECL_ARTIFICIAL (decl)
3895           && CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (decl))
3896           && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (decl))) 
3897     ? CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl)) : decl;
3898 }
3899
3900 /* Given an IDENTIFIER_NODE (type TEMPLATE_DECL) and a chain of
3901    parameters, find the desired type.
3902
3903    D1 is the PTYPENAME terminal, and ARGLIST is the list of arguments.
3904
3905    IN_DECL, if non-NULL, is the template declaration we are trying to
3906    instantiate.  
3907
3908    If ENTERING_SCOPE is nonzero, we are about to enter the scope of
3909    the class we are looking up.
3910    
3911    Issue error and warning messages under control of COMPLAIN.
3912
3913    If the template class is really a local class in a template
3914    function, then the FUNCTION_CONTEXT is the function in which it is
3915    being instantiated.  */
3916
3917 tree
3918 lookup_template_class (tree d1, 
3919                        tree arglist, 
3920                        tree in_decl, 
3921                        tree context, 
3922                        int entering_scope, 
3923                        tsubst_flags_t complain)
3924 {
3925   tree template = NULL_TREE, parmlist;
3926   tree t;
3927   
3928   timevar_push (TV_NAME_LOOKUP);
3929   
3930   if (TREE_CODE (d1) == IDENTIFIER_NODE)
3931     {
3932       if (IDENTIFIER_VALUE (d1) 
3933           && DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (IDENTIFIER_VALUE (d1)))
3934         template = IDENTIFIER_VALUE (d1);
3935       else
3936         {
3937           if (context)
3938             push_decl_namespace (context);
3939           template = lookup_name (d1, /*prefer_type=*/0);
3940           template = maybe_get_template_decl_from_type_decl (template);
3941           if (context)
3942             pop_decl_namespace ();
3943         }
3944       if (template)
3945         context = DECL_CONTEXT (template);
3946     }
3947   else if (TREE_CODE (d1) == TYPE_DECL && IS_AGGR_TYPE (TREE_TYPE (d1)))
3948     {
3949       tree type = TREE_TYPE (d1);
3950
3951       /* If we are declaring a constructor, say A<T>::A<T>, we will get
3952          an implicit typename for the second A.  Deal with it.  */
3953       if (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE && TREE_TYPE (type))
3954         type = TREE_TYPE (type);
3955         
3956       if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type))
3957         {
3958           template = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type);
3959           d1 = DECL_NAME (template);
3960         }
3961     }
3962   else if (TREE_CODE (d1) == ENUMERAL_TYPE 
3963            || (TYPE_P (d1) && IS_AGGR_TYPE (d1)))
3964     {
3965       template = TYPE_TI_TEMPLATE (d1);
3966       d1 = DECL_NAME (template);
3967     }
3968   else if (TREE_CODE (d1) == TEMPLATE_DECL
3969            && TREE_CODE (DECL_TEMPLATE_RESULT (d1)) == TYPE_DECL)
3970     {
3971       template = d1;
3972       d1 = DECL_NAME (template);
3973       context = DECL_CONTEXT (template);
3974     }
3975
3976   /* With something like `template <class T> class X class X { ... };'
3977      we could end up with D1 having nothing but an IDENTIFIER_VALUE.
3978      We don't want to do that, but we have to deal with the situation,
3979      so let's give them some syntax errors to chew on instead of a
3980      crash. Alternatively D1 might not be a template type at all.  */
3981   if (! template)
3982     {
3983       if (complain & tf_error)
3984         error ("`%T' is not a template", d1);
3985       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
3986     }
3987
3988   if (TREE_CODE (template) != TEMPLATE_DECL
3989          /* Make sure it's a user visible template, if it was named by
3990             the user.  */
3991       || ((complain & tf_user) && !DECL_TEMPLATE_PARM_P (template)
3992           && !PRIMARY_TEMPLATE_P (template)))
3993     {
3994       if (complain & tf_error)
3995         {
3996           error ("non-template type `%T' used as a template", d1);
3997           if (in_decl)
3998             cp_error_at ("for template declaration `%D'", in_decl);
3999         }
4000       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4001     }
4002
4003   complain &= ~tf_user;
4004   
4005   if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (template))
4006     {
4007       /* Create a new TEMPLATE_DECL and TEMPLATE_TEMPLATE_PARM node to store
4008          template arguments */
4009
4010       tree parm;
4011       tree arglist2;
4012
4013       parmlist = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (template);
4014
4015       /* Consider an example where a template template parameter declared as
4016
4017            template <class T, class U = std::allocator<T> > class TT
4018
4019          The template parameter level of T and U are one level larger than 
4020          of TT.  To proper process the default argument of U, say when an 
4021          instantiation `TT<int>' is seen, we need to build the full
4022          arguments containing {int} as the innermost level.  Outer levels,
4023          available when not appearing as default template argument, can be
4024          obtained from `current_template_args ()'.
4025
4026          Suppose that TT is later substituted with std::vector.  The above
4027          instantiation is `TT<int, std::allocator<T> >' with TT at
4028          level 1, and T at level 2, while the template arguments at level 1
4029          becomes {std::vector} and the inner level 2 is {int}.  */
4030
4031       if (current_template_parms)
4032         arglist = add_to_template_args (current_template_args (), arglist);
4033
4034       arglist2 = coerce_template_parms (parmlist, arglist, template,
4035                                         complain, /*require_all_args=*/1);
4036       if (arglist2 == error_mark_node
4037           || (!uses_template_parms (arglist2)
4038               && check_instantiated_args (template, arglist2, complain)))
4039         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4040
4041       parm = bind_template_template_parm (TREE_TYPE (template), arglist2);
4042       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, parm);
4043     }
4044   else 
4045     {
4046       tree template_type = TREE_TYPE (template);
4047       tree gen_tmpl;
4048       tree type_decl;
4049       tree found = NULL_TREE;
4050       tree *tp;
4051       int arg_depth;
4052       int parm_depth;
4053       int is_partial_instantiation;
4054
4055       gen_tmpl = most_general_template (template);
4056       parmlist = DECL_TEMPLATE_PARMS (gen_tmpl);
4057       parm_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (parmlist);
4058       arg_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (arglist);
4059
4060       if (arg_depth == 1 && parm_depth > 1)
4061         {
4062           /* We've been given an incomplete set of template arguments.
4063              For example, given:
4064
4065                template <class T> struct S1 {
4066                  template <class U> struct S2 {};
4067                  template <class U> struct S2<U*> {};
4068                 };
4069              
4070              we will be called with an ARGLIST of `U*', but the
4071              TEMPLATE will be `template <class T> template
4072              <class U> struct S1<T>::S2'.  We must fill in the missing
4073              arguments.  */
4074           arglist 
4075             = add_outermost_template_args (TYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (template)),
4076                                            arglist);
4077           arg_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (arglist);
4078         }
4079
4080       /* Now we should have enough arguments.  */
4081       my_friendly_assert (parm_depth == arg_depth, 0);
4082       
4083       /* From here on, we're only interested in the most general
4084          template.  */
4085       template = gen_tmpl;
4086
4087       /* Calculate the BOUND_ARGS.  These will be the args that are
4088          actually tsubst'd into the definition to create the
4089          instantiation.  */
4090       if (parm_depth > 1)
4091         {
4092           /* We have multiple levels of arguments to coerce, at once.  */
4093           int i;
4094           int saved_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (arglist);
4095
4096           tree bound_args = make_tree_vec (parm_depth);
4097           
4098           for (i = saved_depth,
4099                  t = DECL_TEMPLATE_PARMS (template); 
4100                i > 0 && t != NULL_TREE;
4101                --i, t = TREE_CHAIN (t))
4102             {
4103               tree a = coerce_template_parms (TREE_VALUE (t),
4104                                               arglist, template,
4105                                               complain, /*require_all_args=*/1);
4106
4107               /* Don't process further if one of the levels fails.  */
4108               if (a == error_mark_node)
4109                 {
4110                   /* Restore the ARGLIST to its full size.  */
4111                   TREE_VEC_LENGTH (arglist) = saved_depth;
4112                   POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4113                 }
4114               
4115               SET_TMPL_ARGS_LEVEL (bound_args, i, a);
4116
4117               /* We temporarily reduce the length of the ARGLIST so
4118                  that coerce_template_parms will see only the arguments
4119                  corresponding to the template parameters it is
4120                  examining.  */
4121               TREE_VEC_LENGTH (arglist)--;
4122             }
4123
4124           /* Restore the ARGLIST to its full size.  */
4125           TREE_VEC_LENGTH (arglist) = saved_depth;
4126
4127           arglist = bound_args;
4128         }
4129       else
4130         arglist
4131           = coerce_template_parms (INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parmlist),
4132                                    INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist),
4133                                    template,
4134                                    complain, /*require_all_args=*/1);
4135
4136       if (arglist == error_mark_node
4137           || (!uses_template_parms (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist))
4138               && check_instantiated_args (template,
4139                                           INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist),
4140                                           complain)))
4141         /* We were unable to bind the arguments.  */
4142         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4143
4144       /* In the scope of a template class, explicit references to the
4145          template class refer to the type of the template, not any
4146          instantiation of it.  For example, in:
4147          
4148            template <class T> class C { void f(C<T>); }
4149
4150          the `C<T>' is just the same as `C'.  Outside of the
4151          class, however, such a reference is an instantiation.  */
4152       if (comp_template_args (TYPE_TI_ARGS (template_type),
4153                               arglist))
4154         {
4155           found = template_type;
4156           
4157           if (!entering_scope && PRIMARY_TEMPLATE_P (template))
4158             {
4159               tree ctx;
4160               
4161               for (ctx = current_class_type; 
4162                    ctx; 
4163                    ctx = TYPE_CONTEXT (ctx))
4164                 {
4165                   if (TREE_CODE (ctx) == NAMESPACE_DECL)
4166                     break;
4167                   if (same_type_p (ctx, template_type))
4168                     goto found_ctx;
4169                 }
4170               
4171               /* We're not in the scope of the class, so the
4172                  TEMPLATE_TYPE is not the type we want after all.  */
4173               found = NULL_TREE;
4174             found_ctx:;
4175             }
4176         }
4177       if (found)
4178         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, found);
4179
4180       for (tp = &DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template);
4181            *tp;
4182            tp = &TREE_CHAIN (*tp))
4183         if (comp_template_args (TREE_PURPOSE (*tp), arglist))
4184           {
4185             found = *tp;
4186
4187             /* Use the move-to-front heuristic to speed up future
4188                searches.  */
4189             *tp = TREE_CHAIN (*tp);
4190             TREE_CHAIN (found) 
4191               = DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template);
4192             DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template) = found;
4193
4194             POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, TREE_VALUE (found));
4195           }
4196
4197       /* This type is a "partial instantiation" if any of the template
4198          arguments still involve template parameters.  Note that we set
4199          IS_PARTIAL_INSTANTIATION for partial specializations as
4200          well.  */
4201       is_partial_instantiation = uses_template_parms (arglist);
4202
4203       if (!is_partial_instantiation 
4204           && !PRIMARY_TEMPLATE_P (template)
4205           && TREE_CODE (CP_DECL_CONTEXT (template)) == NAMESPACE_DECL)
4206         {
4207           found = xref_tag_from_type (TREE_TYPE (template),
4208                                       DECL_NAME (template),
4209                                       /*globalize=*/1);
4210           POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, found);
4211         }
4212       
4213       context = tsubst (DECL_CONTEXT (template), arglist,
4214                         complain, in_decl);
4215       if (!context)
4216         context = global_namespace;
4217
4218       /* Create the type.  */
4219       if (TREE_CODE (template_type) == ENUMERAL_TYPE)
4220         {
4221           if (!is_partial_instantiation)
4222             {
4223               set_current_access_from_decl (TYPE_NAME (template_type));
4224               t = start_enum (TYPE_IDENTIFIER (template_type));
4225             }
4226           else
4227             /* We don't want to call start_enum for this type, since
4228                the values for the enumeration constants may involve
4229                template parameters.  And, no one should be interested
4230                in the enumeration constants for such a type.  */
4231             t = make_node (ENUMERAL_TYPE);
4232         }
4233       else
4234         {
4235           t = make_aggr_type (TREE_CODE (template_type));
4236           CLASSTYPE_DECLARED_CLASS (t) 
4237             = CLASSTYPE_DECLARED_CLASS (template_type);
4238           SET_CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION (t);
4239           TYPE_FOR_JAVA (t) = TYPE_FOR_JAVA (template_type);
4240
4241           /* A local class.  Make sure the decl gets registered properly.  */
4242           if (context == current_function_decl)
4243             pushtag (DECL_NAME (template), t, 0);
4244         }
4245
4246       /* If we called start_enum or pushtag above, this information
4247          will already be set up.  */
4248       if (!TYPE_NAME (t))
4249         {
4250           TYPE_CONTEXT (t) = FROB_CONTEXT (context);
4251           
4252           type_decl = create_implicit_typedef (DECL_NAME (template), t);
4253           DECL_CONTEXT (type_decl) = TYPE_CONTEXT (t);
4254           TYPE_STUB_DECL (t) = type_decl;
4255           DECL_SOURCE_LOCATION (type_decl) 
4256             = DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_STUB_DECL (template_type));
4257         }
4258       else
4259         type_decl = TYPE_NAME (t);
4260
4261       TREE_PRIVATE (type_decl)
4262         = TREE_PRIVATE (TYPE_STUB_DECL (template_type));
4263       TREE_PROTECTED (type_decl)
4264         = TREE_PROTECTED (TYPE_STUB_DECL (template_type));
4265
4266       /* Set up the template information.  We have to figure out which
4267          template is the immediate parent if this is a full
4268          instantiation.  */
4269       if (parm_depth == 1 || is_partial_instantiation
4270           || !PRIMARY_TEMPLATE_P (template))
4271         /* This case is easy; there are no member templates involved.  */
4272         found = template;
4273       else
4274         {
4275           /* This is a full instantiation of a member template.  Look
4276              for a partial instantiation of which this is an instance.  */
4277
4278           for (found = DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template);
4279                found; found = TREE_CHAIN (found))
4280             {
4281               int success;
4282               tree tmpl = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (TREE_VALUE (found));
4283
4284               /* We only want partial instantiations, here, not
4285                  specializations or full instantiations.  */
4286               if (CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (TREE_VALUE (found))
4287                   || !uses_template_parms (TREE_VALUE (found)))
4288                 continue;
4289
4290               /* Temporarily reduce by one the number of levels in the
4291                  ARGLIST and in FOUND so as to avoid comparing the
4292                  last set of arguments.  */
4293               TREE_VEC_LENGTH (arglist)--;
4294               TREE_VEC_LENGTH (TREE_PURPOSE (found)) --;
4295
4296               /* See if the arguments match.  If they do, then TMPL is
4297                  the partial instantiation we want.  */
4298               success = comp_template_args (TREE_PURPOSE (found), arglist);
4299
4300               /* Restore the argument vectors to their full size.  */
4301               TREE_VEC_LENGTH (arglist)++;
4302               TREE_VEC_LENGTH (TREE_PURPOSE (found))++;
4303
4304               if (success)
4305                 {
4306                   found = tmpl;
4307                   break;
4308                 }
4309             }
4310
4311           if (!found)
4312             {
4313               /* There was no partial instantiation. This happens
4314                  where C<T> is a member template of A<T> and it's used
4315                  in something like
4316                 
4317                   template <typename T> struct B { A<T>::C<int> m; };
4318                   B<float>;
4319                 
4320                  Create the partial instantiation.
4321                */
4322               TREE_VEC_LENGTH (arglist)--;
4323               found = tsubst (template, arglist, complain, NULL_TREE);
4324               TREE_VEC_LENGTH (arglist)++;
4325             }
4326         }
4327
4328       SET_TYPE_TEMPLATE_INFO (t, tree_cons (found, arglist, NULL_TREE));  
4329       DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template) 
4330         = tree_cons (arglist, t, 
4331                      DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template));
4332
4333       if (TREE_CODE (t) == ENUMERAL_TYPE 
4334           && !is_partial_instantiation)
4335         /* Now that the type has been registered on the instantiations
4336            list, we set up the enumerators.  Because the enumeration
4337            constants may involve the enumeration type itself, we make
4338            sure to register the type first, and then create the
4339            constants.  That way, doing tsubst_expr for the enumeration
4340            constants won't result in recursive calls here; we'll find
4341            the instantiation and exit above.  */
4342         tsubst_enum (template_type, t, arglist);
4343
4344       /* Reset the name of the type, now that CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO
4345          is set up.  */
4346       if (TREE_CODE (t) != ENUMERAL_TYPE)
4347         DECL_NAME (type_decl) = classtype_mangled_name (t);
4348       if (!is_partial_instantiation)
4349         {
4350           /* For backwards compatibility; code that uses
4351              -fexternal-templates expects looking up a template to
4352              instantiate it.  I think DDD still relies on this.
4353              (jason 8/20/1998) */
4354           if (TREE_CODE (t) != ENUMERAL_TYPE
4355               && flag_external_templates
4356               && CLASSTYPE_INTERFACE_KNOWN (TREE_TYPE (template))
4357               && ! CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (TREE_TYPE (template)))
4358             add_pending_template (t);
4359         }
4360       else
4361         /* If the type makes use of template parameters, the
4362            code that generates debugging information will crash.  */
4363         DECL_IGNORED_P (TYPE_STUB_DECL (t)) = 1;
4364
4365       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, t);
4366     }
4367   timevar_pop (TV_NAME_LOOKUP);
4368 }
4369 \f
4370 struct pair_fn_data 
4371 {
4372   tree_fn_t fn;
4373   void *data;
4374   htab_t visited;
4375 };
4376
4377 /* Called from for_each_template_parm via walk_tree.  */
4378
4379 static tree
4380 for_each_template_parm_r (tree* tp, int* walk_subtrees, void* d)
4381 {
4382   tree t = *tp;
4383   struct pair_fn_data *pfd = (struct pair_fn_data *) d;
4384   tree_fn_t fn = pfd->fn;
4385   void *data = pfd->data;
4386   void **slot;
4387
4388   /* If we have already visited this tree, there's no need to walk
4389      subtrees.  Otherwise, add it to the visited table.  */
4390   slot = htab_find_slot (pfd->visited, *tp, INSERT);
4391   if (*slot)
4392     {
4393       *walk_subtrees = 0;
4394       return NULL_TREE;
4395     }
4396   *slot = *tp;
4397
4398   if (TYPE_P (t)
4399       && for_each_template_parm (TYPE_CONTEXT (t), fn, data, pfd->visited))
4400     return error_mark_node;
4401
4402   switch (TREE_CODE (t))
4403     {
4404     case RECORD_TYPE:
4405       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (t))
4406         break;
4407       /* Fall through.  */
4408
4409     case UNION_TYPE:
4410     case ENUMERAL_TYPE:
4411       if (!TYPE_TEMPLATE_INFO (t))
4412         *walk_subtrees = 0;
4413       else if (for_each_template_parm (TREE_VALUE (TYPE_TEMPLATE_INFO (t)),
4414                                        fn, data, pfd->visited))
4415         return error_mark_node;
4416       break;
4417
4418     case METHOD_TYPE:
4419       /* Since we're not going to walk subtrees, we have to do this
4420          explicitly here.  */
4421       if (for_each_template_parm (TYPE_METHOD_BASETYPE (t), fn, data,
4422                                   pfd->visited))
4423         return error_mark_node;
4424       /* Fall through.  */
4425
4426     case FUNCTION_TYPE:
4427       /* Check the return type.  */
4428       if (for_each_template_parm (TREE_TYPE (t), fn, data, pfd->visited))
4429         return error_mark_node;
4430
4431       /* Check the parameter types.  Since default arguments are not
4432          instantiated until they are needed, the TYPE_ARG_TYPES may
4433          contain expressions that involve template parameters.  But,
4434          no-one should be looking at them yet.  And, once they're
4435          instantiated, they don't contain template parameters, so
4436          there's no point in looking at them then, either.  */
4437       {
4438         tree parm;
4439
4440         for (parm = TYPE_ARG_TYPES (t); parm; parm = TREE_CHAIN (parm))
4441           if (for_each_template_parm (TREE_VALUE (parm), fn, data,
4442                                       pfd->visited))
4443             return error_mark_node;
4444
4445         /* Since we've already handled the TYPE_ARG_TYPES, we don't
4446            want walk_tree walking into them itself.  */
4447         *walk_subtrees = 0;
4448       }
4449       break;
4450
4451     case TYPEOF_TYPE:
4452       if (for_each_template_parm (TYPE_FIELDS (t), fn, data, 
4453                                   pfd->visited))
4454         return error_mark_node;
4455       break;
4456
4457     case FUNCTION_DECL:
4458     case VAR_DECL:
4459       if (DECL_LANG_SPECIFIC (t) && DECL_TEMPLATE_INFO (t)
4460           && for_each_template_parm (DECL_TI_ARGS (t), fn, data,
4461                                      pfd->visited))
4462         return error_mark_node;
4463       /* Fall through.  */
4464
4465     case PARM_DECL:
4466     case CONST_DECL:
4467       if (TREE_CODE (t) == CONST_DECL && DECL_TEMPLATE_PARM_P (t)
4468           && for_each_template_parm (DECL_INITIAL (t), fn, data,
4469                                      pfd->visited))
4470         return error_mark_node;
4471       if (DECL_CONTEXT (t) 
4472           && for_each_template_parm (DECL_CONTEXT (t), fn, data,
4473                                      pfd->visited))
4474         return error_mark_node;
4475       break;
4476
4477     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
4478       /* Record template parameters such as `T' inside `TT<T>'.  */
4479       if (for_each_template_parm (TYPE_TI_ARGS (t), fn, data, pfd->visited))
4480         return error_mark_node;
4481       /* Fall through.  */
4482
4483     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
4484     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
4485     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
4486       if (fn && (*fn)(t, data))
4487         return error_mark_node;
4488       else if (!fn)
4489         return error_mark_node;
4490       break;
4491
4492     case TEMPLATE_DECL:
4493       /* A template template parameter is encountered */
4494       if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (t)
4495           && for_each_template_parm (TREE_TYPE (t), fn, data, pfd->visited))
4496         return error_mark_node;
4497
4498       /* Already substituted template template parameter */
4499       *walk_subtrees = 0;
4500       break;
4501
4502     case TYPENAME_TYPE:
4503       if (!fn 
4504           || for_each_template_parm (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (t), fn,
4505                                      data, pfd->visited))
4506         return error_mark_node;
4507       break;
4508
4509     case CONSTRUCTOR:
4510       if (TREE_TYPE (t) && TYPE_PTRMEMFUNC_P (TREE_TYPE (t))
4511           && for_each_template_parm (TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE
4512                                      (TREE_TYPE (t)), fn, data,
4513                                      pfd->visited))
4514         return error_mark_node;
4515       break;
4516       
4517     case INDIRECT_REF:
4518     case COMPONENT_REF:
4519       /* If there's no type, then this thing must be some expression
4520          involving template parameters.  */
4521       if (!fn && !TREE_TYPE (t))
4522         return error_mark_node;
4523       break;
4524
4525     case MODOP_EXPR:
4526     case CAST_EXPR:
4527     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
4528     case CONST_CAST_EXPR:
4529     case STATIC_CAST_EXPR:
4530     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
4531     case ARROW_EXPR:
4532     case DOTSTAR_EXPR:
4533     case TYPEID_EXPR:
4534     case PSEUDO_DTOR_EXPR:
4535       if (!fn)
4536         return error_mark_node;
4537       break;
4538
4539     case BASELINK:
4540       /* If we do not handle this case specially, we end up walking
4541          the BINFO hierarchy, which is circular, and therefore
4542          confuses walk_tree.  */
4543       *walk_subtrees = 0;
4544       if (for_each_template_parm (BASELINK_FUNCTIONS (*tp), fn, data,
4545                                   pfd->visited))
4546         return error_mark_node;
4547       break;
4548
4549     default:
4550       break;
4551     }
4552
4553   /* We didn't find any template parameters we liked.  */
4554   return NULL_TREE;
4555 }
4556
4557 /* For each TEMPLATE_TYPE_PARM, TEMPLATE_TEMPLATE_PARM, 
4558    BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM or TEMPLATE_PARM_INDEX in T, 
4559    call FN with the parameter and the DATA.
4560    If FN returns nonzero, the iteration is terminated, and
4561    for_each_template_parm returns 1.  Otherwise, the iteration
4562    continues.  If FN never returns a nonzero value, the value
4563    returned by for_each_template_parm is 0.  If FN is NULL, it is
4564    considered to be the function which always returns 1.  */
4565
4566 static int
4567 for_each_template_parm (tree t, tree_fn_t fn, void* data, htab_t visited)
4568 {
4569   struct pair_fn_data pfd;
4570   int result;
4571
4572   /* Set up.  */
4573   pfd.fn = fn;
4574   pfd.data = data;
4575
4576   /* Walk the tree.  (Conceptually, we would like to walk without
4577      duplicates, but for_each_template_parm_r recursively calls
4578      for_each_template_parm, so we would need to reorganize a fair
4579      bit to use walk_tree_without_duplicates, so we keep our own
4580      visited list.)  */
4581   if (visited)
4582     pfd.visited = visited;
4583   else
4584     pfd.visited = htab_create (37, htab_hash_pointer, htab_eq_pointer, 
4585                                NULL);
4586   result = walk_tree (&t, 
4587                       for_each_template_parm_r, 
4588                       &pfd,
4589                       NULL) != NULL_TREE;
4590
4591   /* Clean up.  */
4592   if (!visited)
4593     htab_delete (pfd.visited);
4594
4595   return result;
4596 }
4597
4598 int
4599 uses_template_parms (tree t)
4600 {
4601   return for_each_template_parm (t, 0, 0, NULL);
4602 }
4603
4604 static int tinst_depth;
4605 extern int max_tinst_depth;
4606 #ifdef GATHER_STATISTICS
4607 int depth_reached;
4608 #endif
4609 static int tinst_level_tick;
4610 static int last_template_error_tick;
4611
4612 /* We're starting to instantiate D; record the template instantiation context
4613    for diagnostics and to restore it later.  */
4614
4615 int
4616 push_tinst_level (tree d)
4617 {
4618   tree new;
4619
4620   if (tinst_depth >= max_tinst_depth)
4621     {
4622       /* If the instantiation in question still has unbound template parms,
4623          we don't really care if we can't instantiate it, so just return.
4624          This happens with base instantiation for implicit `typename'.  */
4625       if (uses_template_parms (d))
4626         return 0;
4627
4628       last_template_error_tick = tinst_level_tick;
4629       error ("template instantiation depth exceeds maximum of %d (use -ftemplate-depth-NN to increase the maximum) instantiating `%D'",
4630              max_tinst_depth, d);
4631
4632       print_instantiation_context ();
4633
4634       return 0;
4635     }
4636
4637   new = build_expr_wfl (d, input_filename, input_line, 0);
4638   TREE_CHAIN (new) = current_tinst_level;
4639   current_tinst_level = new;
4640
4641   ++tinst_depth;
4642 #ifdef GATHER_STATISTICS
4643   if (tinst_depth > depth_reached)
4644     depth_reached = tinst_depth;
4645 #endif
4646
4647   ++tinst_level_tick;
4648   return 1;
4649 }
4650
4651 /* We're done instantiating this template; return to the instantiation
4652    context.  */
4653
4654 void
4655 pop_tinst_level (void)
4656 {
4657   tree old = current_tinst_level;
4658
4659   /* Restore the filename and line number stashed away when we started
4660      this instantiation.  */
4661   input_line = TINST_LINE (old);
4662   input_filename = TINST_FILE (old);
4663   extract_interface_info ();
4664   
4665   current_tinst_level = TREE_CHAIN (old);
4666   --tinst_depth;
4667   ++tinst_level_tick;
4668 }
4669
4670 /* We're instantiating a deferred template; restore the template
4671    instantiation context in which the instantiation was requested, which
4672    is one step out from LEVEL.  */
4673
4674 static void
4675 reopen_tinst_level (tree level)
4676 {
4677   tree t;
4678
4679   tinst_depth = 0;
4680   for (t = level; t; t = TREE_CHAIN (t))
4681     ++tinst_depth;
4682
4683   current_tinst_level = level;
4684   pop_tinst_level ();
4685 }
4686
4687 /* Return the outermost template instantiation context, for use with
4688    -falt-external-templates.  */
4689
4690 tree
4691 tinst_for_decl (void)
4692 {
4693   tree p = current_tinst_level;
4694
4695   if (p)
4696     for (; TREE_CHAIN (p) ; p = TREE_CHAIN (p))
4697       ;
4698   return p;
4699 }
4700
4701 /* DECL is a friend FUNCTION_DECL or TEMPLATE_DECL.  ARGS is the
4702    vector of template arguments, as for tsubst.
4703
4704    Returns an appropriate tsubst'd friend declaration.  */
4705
4706 static tree
4707 tsubst_friend_function (tree decl, tree args)
4708 {
4709   tree new_friend;
4710   location_t saved_loc = input_location;
4711
4712   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (decl);
4713
4714   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL 
4715       && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (decl)
4716       && TREE_CODE (DECL_TI_TEMPLATE (decl)) != TEMPLATE_DECL)
4717     /* This was a friend declared with an explicit template
4718        argument list, e.g.:
4719        
4720        friend void f<>(T);
4721        
4722        to indicate that f was a template instantiation, not a new
4723        function declaration.  Now, we have to figure out what
4724        instantiation of what template.  */
4725     {
4726       tree template_id, arglist, fns;
4727       tree new_args;
4728       tree tmpl;
4729       tree ns = decl_namespace_context (TYPE_MAIN_DECL (current_class_type));
4730       
4731       /* Friend functions are looked up in the containing namespace scope.
4732          We must enter that scope, to avoid finding member functions of the
4733          current cless with same name.  */
4734       push_nested_namespace (ns);
4735       fns = tsubst_expr (DECL_TI_TEMPLATE (decl), args,
4736                          tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
4737       pop_nested_namespace (ns);
4738       arglist = tsubst (DECL_TI_ARGS (decl), args,
4739                         tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
4740       template_id = lookup_template_function (fns, arglist);
4741       
4742       new_friend = tsubst (decl, args, tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
4743       tmpl = determine_specialization (template_id, new_friend,
4744                                        &new_args, 
4745                                        /*need_member_template=*/0);
4746       new_friend = instantiate_template (tmpl, new_args, tf_error);
4747       goto done;
4748     }
4749
4750   new_friend = tsubst (decl, args, tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
4751         
4752   /* The NEW_FRIEND will look like an instantiation, to the
4753      compiler, but is not an instantiation from the point of view of
4754      the language.  For example, we might have had:
4755      
4756      template <class T> struct S {
4757        template <class U> friend void f(T, U);
4758      };
4759      
4760      Then, in S<int>, template <class U> void f(int, U) is not an
4761      instantiation of anything.  */
4762   DECL_USE_TEMPLATE (new_friend) = 0;
4763   if (TREE_CODE (decl) == TEMPLATE_DECL)
4764     {
4765       DECL_USE_TEMPLATE (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend)) = 0;
4766       DECL_SAVED_TREE (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend))
4767         = DECL_SAVED_TREE (DECL_TEMPLATE_RESULT (decl));
4768     }
4769
4770   /* The mangled name for the NEW_FRIEND is incorrect.  The function
4771      is not a template instantiation and should not be mangled like
4772      one.  Therefore, we forget the mangling here; we'll recompute it
4773      later if we need it.  */
4774   if (TREE_CODE (new_friend) != TEMPLATE_DECL)
4775     {
4776       SET_DECL_RTL (new_friend, NULL_RTX);
4777       SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (new_friend, NULL_TREE);
4778     }
4779       
4780   if (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (new_friend))
4781     {
4782       tree old_decl;
4783       tree new_friend_template_info;
4784       tree new_friend_result_template_info;
4785       tree ns;
4786       int  new_friend_is_defn;
4787
4788       /* We must save some information from NEW_FRIEND before calling
4789          duplicate decls since that function will free NEW_FRIEND if
4790          possible.  */
4791       new_friend_template_info = DECL_TEMPLATE_INFO (new_friend);
4792       if (TREE_CODE (new_friend) == TEMPLATE_DECL)
4793         {
4794           /* This declaration is a `primary' template.  */
4795           DECL_PRIMARY_TEMPLATE (new_friend) = new_friend;
4796           
4797           new_friend_is_defn 
4798             = DECL_INITIAL (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend)) != NULL_TREE;
4799           new_friend_result_template_info
4800             = DECL_TEMPLATE_INFO (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend));
4801         }
4802       else
4803         {
4804           new_friend_is_defn = DECL_INITIAL (new_friend) != NULL_TREE;
4805           new_friend_result_template_info = NULL_TREE;
4806         }
4807
4808       /* Inside pushdecl_namespace_level, we will push into the
4809          current namespace. However, the friend function should go
4810          into the namespace of the template.  */
4811       ns = decl_namespace_context (new_friend);
4812       push_nested_namespace (ns);
4813       old_decl = pushdecl_namespace_level (new_friend);
4814       pop_nested_namespace (ns);
4815
4816       if (old_decl != new_friend)
4817         {
4818           /* This new friend declaration matched an existing
4819              declaration.  For example, given:
4820
4821                template <class T> void f(T);
4822                template <class U> class C { 
4823                  template <class T> friend void f(T) {} 
4824                };
4825
4826              the friend declaration actually provides the definition
4827              of `f', once C has been instantiated for some type.  So,
4828              old_decl will be the out-of-class template declaration,
4829              while new_friend is the in-class definition.
4830
4831              But, if `f' was called before this point, the
4832              instantiation of `f' will have DECL_TI_ARGS corresponding
4833              to `T' but not to `U', references to which might appear
4834              in the definition of `f'.  Previously, the most general
4835              template for an instantiation of `f' was the out-of-class
4836              version; now it is the in-class version.  Therefore, we
4837              run through all specialization of `f', adding to their
4838              DECL_TI_ARGS appropriately.  In particular, they need a
4839              new set of outer arguments, corresponding to the
4840              arguments for this class instantiation.  
4841
4842              The same situation can arise with something like this:
4843
4844                friend void f(int);
4845                template <class T> class C { 
4846                  friend void f(T) {}
4847                };
4848
4849              when `C<int>' is instantiated.  Now, `f(int)' is defined
4850              in the class.  */
4851
4852           if (!new_friend_is_defn)
4853             /* On the other hand, if the in-class declaration does
4854                *not* provide a definition, then we don't want to alter
4855                existing definitions.  We can just leave everything
4856                alone.  */
4857             ;
4858           else
4859             {
4860               /* Overwrite whatever template info was there before, if
4861                  any, with the new template information pertaining to
4862                  the declaration.  */
4863               DECL_TEMPLATE_INFO (old_decl) = new_friend_template_info;
4864
4865               if (TREE_CODE (old_decl) != TEMPLATE_DECL)
4866                 reregister_specialization (new_friend,
4867                                            most_general_template (old_decl),
4868                                            old_decl);
4869               else 
4870                 {
4871                   tree t;
4872                   tree new_friend_args;
4873
4874                   DECL_TEMPLATE_INFO (DECL_TEMPLATE_RESULT (old_decl)) 
4875                     = new_friend_result_template_info;
4876                     
4877                   new_friend_args = TI_ARGS (new_friend_template_info);
4878                   for (t = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (old_decl); 
4879                        t != NULL_TREE;
4880                        t = TREE_CHAIN (t))
4881                     {
4882                       tree spec = TREE_VALUE (t);
4883                   
4884                       DECL_TI_ARGS (spec) 
4885                         = add_outermost_template_args (new_friend_args,
4886                                                        DECL_TI_ARGS (spec));
4887                     }
4888
4889                   /* Now, since specializations are always supposed to
4890                      hang off of the most general template, we must move
4891                      them.  */
4892                   t = most_general_template (old_decl);
4893                   if (t != old_decl)
4894                     {
4895                       DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (t)
4896                         = chainon (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (t),
4897                                    DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (old_decl));
4898                       DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (old_decl) = NULL_TREE;
4899                     }
4900                 }
4901             }
4902
4903           /* The information from NEW_FRIEND has been merged into OLD_DECL
4904              by duplicate_decls.  */
4905           new_friend = old_decl;
4906         }
4907     }
4908   else if (COMPLETE_TYPE_P (DECL_CONTEXT (new_friend)))
4909     {
4910       /* Check to see that the declaration is really present, and,
4911          possibly obtain an improved declaration.  */
4912       tree fn = check_classfn (DECL_CONTEXT (new_friend),
4913                                new_friend);
4914       
4915       if (fn)
4916         new_friend = fn;
4917     }
4918
4919  done:
4920   input_location = saved_loc;
4921   return new_friend;
4922 }
4923
4924 /* FRIEND_TMPL is a friend TEMPLATE_DECL.  ARGS is the vector of
4925    template arguments, as for tsubst.
4926
4927    Returns an appropriate tsubst'd friend type or error_mark_node on
4928    failure.  */
4929
4930 static tree
4931 tsubst_friend_class (tree friend_tmpl, tree args)
4932 {
4933   tree friend_type;
4934   tree tmpl;
4935   tree context;
4936
4937   context = DECL_CONTEXT (friend_tmpl);
4938
4939   if (context)
4940     {
4941       if (TREE_CODE (context) == NAMESPACE_DECL)
4942         push_nested_namespace (context);
4943       else
4944         push_nested_class (tsubst (context, args, tf_none, NULL_TREE)); 
4945     }
4946
4947   /* First, we look for a class template.  */
4948   tmpl = lookup_name (DECL_NAME (friend_tmpl), /*prefer_type=*/0); 
4949
4950   /* But, if we don't find one, it might be because we're in a
4951      situation like this:
4952
4953        template <class T>
4954        struct S {
4955          template <class U>
4956          friend struct S;
4957        };
4958
4959      Here, in the scope of (say) S<int>, `S' is bound to a TYPE_DECL
4960      for `S<int>', not the TEMPLATE_DECL.  */
4961   if (!tmpl || !DECL_CLASS_TEMPLATE_P (tmpl))
4962     {
4963       tmpl = lookup_name (DECL_NAME (friend_tmpl), /*prefer_type=*/1);
4964       tmpl = maybe_get_template_decl_from_type_decl (tmpl);
4965     }
4966
4967   if (tmpl && DECL_CLASS_TEMPLATE_P (tmpl))
4968     {
4969       /* The friend template has already been declared.  Just
4970          check to see that the declarations match, and install any new
4971          default parameters.  We must tsubst the default parameters,
4972          of course.  We only need the innermost template parameters
4973          because that is all that redeclare_class_template will look
4974          at.  */
4975       if (TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (friend_tmpl))
4976           > TMPL_ARGS_DEPTH (args))
4977         {
4978           tree parms;
4979           parms = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (friend_tmpl),
4980                                          args, tf_error | tf_warning);
4981           redeclare_class_template (TREE_TYPE (tmpl), parms);
4982         }
4983
4984       friend_type = TREE_TYPE (tmpl);
4985     }
4986   else
4987     {
4988       /* The friend template has not already been declared.  In this
4989          case, the instantiation of the template class will cause the
4990          injection of this template into the global scope.  */
4991       tmpl = tsubst (friend_tmpl, args, tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
4992
4993       /* The new TMPL is not an instantiation of anything, so we
4994          forget its origins.  We don't reset CLASSTYPE_TI_TEMPLATE for
4995          the new type because that is supposed to be the corresponding
4996          template decl, i.e., TMPL.  */
4997       DECL_USE_TEMPLATE (tmpl) = 0;
4998       DECL_TEMPLATE_INFO (tmpl) = NULL_TREE;
4999       CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (TREE_TYPE (tmpl)) = 0;
5000
5001       /* Inject this template into the global scope.  */
5002       friend_type = TREE_TYPE (pushdecl_top_level (tmpl));
5003     }
5004
5005   if (context) 
5006     {
5007       if (TREE_CODE (context) == NAMESPACE_DECL)
5008         pop_nested_namespace (context);
5009       else
5010         pop_nested_class ();
5011     }
5012
5013   return friend_type;
5014 }
5015
5016 /* Returns zero if TYPE cannot be completed later due to circularity.
5017    Otherwise returns one.  */
5018
5019 static int
5020 can_complete_type_without_circularity (tree type)
5021 {
5022   if (type == NULL_TREE || type == error_mark_node)
5023     return 0;
5024   else if (COMPLETE_TYPE_P (type))
5025     return 1;
5026   else if (TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE && TYPE_DOMAIN (type))
5027     return can_complete_type_without_circularity (TREE_TYPE (type));
5028   else if (CLASS_TYPE_P (type)
5029            && TYPE_BEING_DEFINED (TYPE_MAIN_VARIANT (type)))
5030     return 0;
5031   else
5032     return 1;
5033 }
5034
5035 tree
5036 instantiate_class_template (tree type)
5037 {
5038   tree template, args, pattern, t, member;
5039   tree typedecl;
5040   tree pbinfo;
5041   
5042   if (type == error_mark_node)
5043     return error_mark_node;
5044
5045   if (TYPE_BEING_DEFINED (type) 
5046       || COMPLETE_TYPE_P (type)
5047       || dependent_type_p (type))
5048     return type;
5049
5050   /* Figure out which template is being instantiated.  */
5051   template = most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type));
5052   my_friendly_assert (TREE_CODE (template) == TEMPLATE_DECL, 279);
5053
5054   /* Figure out which arguments are being used to do the
5055      instantiation.  */
5056   args = CLASSTYPE_TI_ARGS (type);
5057
5058   /* Determine what specialization of the original template to
5059      instantiate.  */
5060   t = most_specialized_class (template, args);
5061   if (t == error_mark_node)
5062     {
5063       const char *str = "candidates are:";
5064       error ("ambiguous class template instantiation for `%#T'", type);
5065       for (t = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (template); t; 
5066            t = TREE_CHAIN (t))
5067         {
5068           if (get_class_bindings (TREE_VALUE (t), TREE_PURPOSE (t), args))
5069             {
5070               cp_error_at ("%s %+#T", str, TREE_TYPE (t));
5071               str = "               ";
5072             }
5073         }
5074       TYPE_BEING_DEFINED (type) = 1;
5075       return error_mark_node;
5076     }
5077
5078   if (t)
5079     pattern = TREE_TYPE (t);
5080   else
5081     pattern = TREE_TYPE (template);
5082
5083   /* If the template we're instantiating is incomplete, then clearly
5084      there's nothing we can do.  */
5085   if (!COMPLETE_TYPE_P (pattern))
5086     return type;
5087
5088   /* If we've recursively instantiated too many templates, stop.  */
5089   if (! push_tinst_level (type))
5090     return type;
5091
5092   /* Now we're really doing the instantiation.  Mark the type as in
5093      the process of being defined.  */
5094   TYPE_BEING_DEFINED (type) = 1;
5095
5096   /* We may be in the middle of deferred access check.  Disable
5097      it now.  */
5098   push_deferring_access_checks (dk_no_deferred);
5099
5100   maybe_push_to_top_level (uses_template_parms (type));
5101
5102   if (t)
5103     {
5104       /* This TYPE is actually an instantiation of a partial
5105          specialization.  We replace the innermost set of ARGS with
5106          the arguments appropriate for substitution.  For example,
5107          given:
5108
5109            template <class T> struct S {};
5110            template <class T> struct S<T*> {};
5111          
5112          and supposing that we are instantiating S<int*>, ARGS will
5113          present be {int*} but we need {int}.  */
5114       tree inner_args 
5115         = get_class_bindings (TREE_VALUE (t), TREE_PURPOSE (t),
5116                               args);
5117
5118       /* If there were multiple levels in ARGS, replacing the
5119          innermost level would alter CLASSTYPE_TI_ARGS, which we don't
5120          want, so we make a copy first.  */
5121       if (TMPL_ARGS_HAVE_MULTIPLE_LEVELS (args))
5122         {
5123           args = copy_node (args);
5124           SET_TMPL_ARGS_LEVEL (args, TMPL_ARGS_DEPTH (args), inner_args);
5125         }
5126       else
5127         args = inner_args;
5128     }
5129
5130   if (flag_external_templates)
5131     {
5132       if (flag_alt_external_templates)
5133         {
5134           CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (type) = interface_only;
5135           SET_CLASSTYPE_INTERFACE_UNKNOWN_X (type, interface_unknown);
5136         }
5137       else
5138         {
5139           CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (type) = CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (pattern);
5140           SET_CLASSTYPE_INTERFACE_UNKNOWN_X
5141             (type, CLASSTYPE_INTERFACE_UNKNOWN (pattern));
5142         }
5143     }
5144   else
5145     {
5146       SET_CLASSTYPE_INTERFACE_UNKNOWN (type);
5147     }
5148
5149   /* Set the input location to the template definition. This is needed
5150      if tsubsting causes an error.  */
5151   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_NAME (pattern));
5152
5153   TYPE_HAS_CONSTRUCTOR (type) = TYPE_HAS_CONSTRUCTOR (pattern);
5154   TYPE_HAS_DESTRUCTOR (type) = TYPE_HAS_DESTRUCTOR (pattern);
5155   TYPE_HAS_NEW_OPERATOR (type) = TYPE_HAS_NEW_OPERATOR (pattern);
5156   TYPE_HAS_ARRAY_NEW_OPERATOR (type) = TYPE_HAS_ARRAY_NEW_OPERATOR (pattern);
5157   TYPE_GETS_DELETE (type) = TYPE_GETS_DELETE (pattern);
5158   TYPE_HAS_ASSIGN_REF (type) = TYPE_HAS_ASSIGN_REF (pattern);
5159   TYPE_HAS_CONST_ASSIGN_REF (type) = TYPE_HAS_CONST_ASSIGN_REF (pattern);
5160   TYPE_HAS_ABSTRACT_ASSIGN_REF (type) = TYPE_HAS_ABSTRACT_ASSIGN_REF (pattern);
5161   TYPE_HAS_INIT_REF (type) = TYPE_HAS_INIT_REF (pattern);
5162   TYPE_HAS_CONST_INIT_REF (type) = TYPE_HAS_CONST_INIT_REF (pattern);
5163   TYPE_HAS_DEFAULT_CONSTRUCTOR (type) = TYPE_HAS_DEFAULT_CONSTRUCTOR (pattern);
5164   TYPE_HAS_CONVERSION (type) = TYPE_HAS_CONVERSION (pattern);
5165   TYPE_BASE_CONVS_MAY_REQUIRE_CODE_P (type)
5166     = TYPE_BASE_CONVS_MAY_REQUIRE_CODE_P (pattern);
5167   TYPE_USES_MULTIPLE_INHERITANCE (type)
5168     = TYPE_USES_MULTIPLE_INHERITANCE (pattern);
5169   TYPE_USES_VIRTUAL_BASECLASSES (type)
5170     = TYPE_USES_VIRTUAL_BASECLASSES (pattern);
5171   TYPE_PACKED (type) = TYPE_PACKED (pattern);
5172   TYPE_ALIGN (type) = TYPE_ALIGN (pattern);
5173   TYPE_USER_ALIGN (type) = TYPE_USER_ALIGN (pattern);
5174   TYPE_FOR_JAVA (type) = TYPE_FOR_JAVA (pattern); /* For libjava's JArray<T> */
5175   if (ANON_AGGR_TYPE_P (pattern))
5176     SET_ANON_AGGR_TYPE_P (type);
5177
5178   pbinfo = TYPE_BINFO (pattern);
5179   
5180   if (BINFO_BASETYPES (pbinfo))
5181     {
5182       tree base_list = NULL_TREE;
5183       tree pbases = BINFO_BASETYPES (pbinfo);
5184       tree paccesses = BINFO_BASEACCESSES (pbinfo);
5185       tree context = TYPE_CONTEXT (type);
5186       int i;
5187
5188       /* We must enter the scope containing the type, as that is where
5189          the accessibility of types named in dependent bases are
5190          looked up from.  */
5191       push_scope (context ? context : global_namespace);
5192   
5193       /* Substitute into each of the bases to determine the actual
5194          basetypes.  */
5195       for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (pbases); ++i)
5196         {
5197           tree base;
5198           tree access;
5199           tree pbase;
5200
5201           pbase = TREE_VEC_ELT (pbases, i);
5202           access = TREE_VEC_ELT (paccesses, i);
5203
5204           /* Substitute to figure out the base class.  */
5205           base = tsubst (BINFO_TYPE (pbase), args, tf_error, NULL_TREE);
5206           if (base == error_mark_node)
5207             continue;
5208           
5209           base_list = tree_cons (access, base, base_list);
5210           TREE_VIA_VIRTUAL (base_list) = TREE_VIA_VIRTUAL (pbase);
5211         }
5212
5213       /* The list is now in reverse order; correct that.  */
5214       base_list = nreverse (base_list);
5215
5216       /* Now call xref_basetypes to set up all the base-class
5217          information.  */
5218       xref_basetypes (type, base_list);
5219
5220       pop_scope (context ? context : global_namespace);
5221     }
5222
5223   /* Now that our base classes are set up, enter the scope of the
5224      class, so that name lookups into base classes, etc. will work
5225      correctly.  This is precisely analogous to what we do in
5226      begin_class_definition when defining an ordinary non-template
5227      class.  */
5228   pushclass (type);
5229
5230   /* Now members are processed in the order of declaration.  */
5231   for (member = CLASSTYPE_DECL_LIST (pattern);
5232        member; member = TREE_CHAIN (member))
5233     {
5234       tree t = TREE_VALUE (member);
5235
5236       if (TREE_PURPOSE (member))
5237         {
5238           if (TYPE_P (t))
5239             {
5240               /* Build new CLASSTYPE_NESTED_UTDS.  */
5241
5242               tree tag = t;
5243               tree name = TYPE_IDENTIFIER (tag);
5244               tree newtag;
5245
5246               newtag = tsubst (tag, args, tf_error, NULL_TREE);
5247               my_friendly_assert (newtag != error_mark_node, 20010206);
5248               if (TREE_CODE (newtag) != ENUMERAL_TYPE)
5249                 {
5250                   if (TYPE_LANG_SPECIFIC (tag) && CLASSTYPE_IS_TEMPLATE (tag))
5251                     /* Unfortunately, lookup_template_class sets
5252                        CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION for a partial
5253                        instantiation (i.e., for the type of a member template
5254                        class nested within a template class.)  This behavior is
5255                        required for maybe_process_partial_specialization to work
5256                        correctly, but is not accurate in this case; the TAG is not
5257                        an instantiation of anything.  (The corresponding
5258                        TEMPLATE_DECL is an instantiation, but the TYPE is not.) */
5259                     CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (newtag) = 0;
5260
5261                   /* Now, we call pushtag to put this NEWTAG into the scope of
5262                      TYPE.  We first set up the IDENTIFIER_TYPE_VALUE to avoid
5263                      pushtag calling push_template_decl.  We don't have to do
5264                      this for enums because it will already have been done in
5265                      tsubst_enum.  */
5266                   if (name)
5267                     SET_IDENTIFIER_TYPE_VALUE (name, newtag);
5268                   pushtag (name, newtag, /*globalize=*/0);
5269                 }
5270             }
5271           else if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL 
5272                    || DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (t))
5273             {
5274               /* Build new TYPE_METHODS.  */
5275
5276               tree r = tsubst (t, args, tf_error, NULL_TREE);
5277               set_current_access_from_decl (r);
5278               grok_special_member_properties (r);
5279               finish_member_declaration (r);
5280             }
5281           else
5282             {
5283               /* Build new TYPE_FIELDS.  */
5284
5285               if (TREE_CODE (t) != CONST_DECL)
5286                 {
5287                   tree r;
5288
5289                   /* The the file and line for this declaration, to
5290                      assist in error message reporting.  Since we
5291                      called push_tinst_level above, we don't need to
5292                      restore these.  */
5293                   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (t);
5294
5295                   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5296                     processing_template_decl++;
5297                   r = tsubst (t, args, tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5298                   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5299                     processing_template_decl--;
5300                   if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL)
5301                     {
5302                       tree init;
5303
5304                       if (DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (r))
5305                         init = tsubst_expr (DECL_INITIAL (t), args,
5306                                             tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5307                       else
5308                         init = NULL_TREE;
5309
5310                       finish_static_data_member_decl
5311                         (r, init, /*asmspec_tree=*/NULL_TREE, /*flags=*/0);
5312
5313                       if (DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (r))
5314                         check_static_variable_definition (r, TREE_TYPE (r));
5315                     }
5316                   else if (TREE_CODE (r) == FIELD_DECL)
5317                     {
5318                       /* Determine whether R has a valid type and can be
5319                          completed later.  If R is invalid, then it is
5320                          replaced by error_mark_node so that it will not be
5321                          added to TYPE_FIELDS.  */
5322                       tree rtype = TREE_TYPE (r);
5323                       if (can_complete_type_without_circularity (rtype))
5324                         complete_type (rtype);
5325
5326                       if (!COMPLETE_TYPE_P (rtype))
5327                         {
5328                           cxx_incomplete_type_error (r, rtype);
5329                           r = error_mark_node;
5330                         }
5331                     }
5332
5333                   /* If it is a TYPE_DECL for a class-scoped ENUMERAL_TYPE,
5334                      such a thing will already have been added to the field
5335                      list by tsubst_enum in finish_member_declaration in the
5336                      CLASSTYPE_NESTED_UTDS case above.  */
5337                   if (!(TREE_CODE (r) == TYPE_DECL
5338                         && TREE_CODE (TREE_TYPE (r)) == ENUMERAL_TYPE
5339                         && DECL_ARTIFICIAL (r)))
5340                     {
5341                       set_current_access_from_decl (r);
5342                       finish_member_declaration (r);
5343                     }
5344                 }
5345             }
5346         }
5347       else
5348         {
5349           if (TYPE_P (t) || DECL_CLASS_TEMPLATE_P (t))
5350             {
5351               /* Build new CLASSTYPE_FRIEND_CLASSES.  */
5352
5353               tree friend_type = t;
5354               tree new_friend_type;
5355
5356               if (TREE_CODE (friend_type) == TEMPLATE_DECL)
5357                 new_friend_type = tsubst_friend_class (friend_type, args);
5358               else if (uses_template_parms (friend_type))
5359                 new_friend_type = tsubst (friend_type, args,
5360                                           tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5361               else if (CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (friend_type))
5362                 new_friend_type = friend_type;
5363               else 
5364                 {
5365                   tree ns = decl_namespace_context (TYPE_MAIN_DECL (friend_type));
5366
5367                   /* The call to xref_tag_from_type does injection for friend
5368                      classes.  */
5369                   push_nested_namespace (ns);
5370                   new_friend_type = 
5371                     xref_tag_from_type (friend_type, NULL_TREE, 1);
5372                   pop_nested_namespace (ns);
5373                 }
5374
5375               if (TREE_CODE (friend_type) == TEMPLATE_DECL)
5376                 /* Trick make_friend_class into realizing that the friend
5377                    we're adding is a template, not an ordinary class.  It's
5378                    important that we use make_friend_class since it will
5379                    perform some error-checking and output cross-reference
5380                    information.  */
5381                 ++processing_template_decl;
5382
5383               if (new_friend_type != error_mark_node)
5384                 make_friend_class (type, new_friend_type,
5385                                    /*complain=*/false);
5386
5387               if (TREE_CODE (friend_type) == TEMPLATE_DECL)
5388                 --processing_template_decl;
5389             }
5390           else
5391             /* Build new DECL_FRIENDLIST.  */
5392             add_friend (type, tsubst_friend_function (t, args),
5393                         /*complain=*/false);
5394         }
5395     }
5396
5397   /* Set the file and line number information to whatever is given for
5398      the class itself.  This puts error messages involving generated
5399      implicit functions at a predictable point, and the same point
5400      that would be used for non-template classes.  */
5401   typedecl = TYPE_MAIN_DECL (type);
5402   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (typedecl);
5403   
5404   unreverse_member_declarations (type);
5405   finish_struct_1 (type);
5406
5407   /* Clear this now so repo_template_used is happy.  */
5408   TYPE_BEING_DEFINED (type) = 0;
5409   repo_template_used (type);
5410
5411   /* Now that the class is complete, instantiate default arguments for
5412      any member functions.  We don't do this earlier because the
5413      default arguments may reference members of the class.  */
5414   if (!PRIMARY_TEMPLATE_P (template))
5415     for (t = TYPE_METHODS (type); t; t = TREE_CHAIN (t))
5416       if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL 
5417           /* Implicitly generated member functions will not have template
5418              information; they are not instantiations, but instead are
5419              created "fresh" for each instantiation.  */
5420           && DECL_TEMPLATE_INFO (t))
5421         tsubst_default_arguments (t);
5422
5423   popclass ();
5424   pop_from_top_level ();
5425   pop_deferring_access_checks ();
5426   pop_tinst_level ();
5427
5428   if (TYPE_CONTAINS_VPTR_P (type))
5429     keyed_classes = tree_cons (NULL_TREE, type, keyed_classes);
5430
5431   return type;
5432 }
5433
5434 static tree
5435 tsubst_template_arg (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
5436 {
5437   tree r;
5438   
5439   if (!t)
5440     r = t;
5441   else if (TYPE_P (t))
5442     r = tsubst (t, args, complain, in_decl);
5443   else
5444     {
5445       r = tsubst_expr (t, args, complain, in_decl);
5446
5447       if (!uses_template_parms (r))
5448         {
5449           /* Sometimes, one of the args was an expression involving a
5450              template constant parameter, like N - 1.  Now that we've
5451              tsubst'd, we might have something like 2 - 1.  This will
5452              confuse lookup_template_class, so we do constant folding
5453              here.  We have to unset processing_template_decl, to fool
5454              tsubst_copy_and_build() into building an actual tree.  */
5455
5456          /* If the TREE_TYPE of ARG is not NULL_TREE, ARG is already
5457             as simple as it's going to get, and trying to reprocess
5458             the trees will break.  Once tsubst_expr et al DTRT for
5459             non-dependent exprs, this code can go away, as the type
5460             will always be set.  */
5461           if (!TREE_TYPE (r))
5462             {
5463               int saved_processing_template_decl = processing_template_decl; 
5464               processing_template_decl = 0;
5465               r = tsubst_copy_and_build (r, /*args=*/NULL_TREE,
5466                                          tf_error, /*in_decl=*/NULL_TREE,
5467                                          /*function_p=*/false);
5468               processing_template_decl = saved_processing_template_decl; 
5469             }
5470           r = fold (r);
5471         }
5472     }
5473   return r;
5474 }
5475
5476 /* Substitute ARGS into the vector or list of template arguments T.  */
5477
5478 static tree
5479 tsubst_template_args (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
5480 {
5481   int len = TREE_VEC_LENGTH (t);
5482   int need_new = 0, i;
5483   tree *elts = alloca (len * sizeof (tree));
5484   
5485   for (i = 0; i < len; i++)
5486     {
5487       tree orig_arg = TREE_VEC_ELT (t, i);
5488       tree new_arg;
5489
5490       if (TREE_CODE (orig_arg) == TREE_VEC)
5491         new_arg = tsubst_template_args (orig_arg, args, complain, in_decl);
5492       else
5493         new_arg = tsubst_template_arg (orig_arg, args, complain, in_decl);
5494       
5495       if (new_arg == error_mark_node)
5496         return error_mark_node;
5497
5498       elts[i] = new_arg;
5499       if (new_arg != orig_arg)
5500         need_new = 1;
5501     }
5502   
5503   if (!need_new)
5504     return t;
5505
5506   t = make_tree_vec (len);
5507   for (i = 0; i < len; i++)
5508     TREE_VEC_ELT (t, i) = elts[i];
5509   
5510   return t;
5511 }
5512
5513 /* Return the result of substituting ARGS into the template parameters
5514    given by PARMS.  If there are m levels of ARGS and m + n levels of
5515    PARMS, then the result will contain n levels of PARMS.  For
5516    example, if PARMS is `template <class T> template <class U>
5517    template <T*, U, class V>' and ARGS is {{int}, {double}} then the
5518    result will be `template <int*, double, class V>'.  */
5519
5520 static tree
5521 tsubst_template_parms (tree parms, tree args, tsubst_flags_t complain)
5522 {
5523   tree r = NULL_TREE;
5524   tree* new_parms;
5525
5526   for (new_parms = &r;
5527        TMPL_PARMS_DEPTH (parms) > TMPL_ARGS_DEPTH (args);
5528        new_parms = &(TREE_CHAIN (*new_parms)),
5529          parms = TREE_CHAIN (parms))
5530     {
5531       tree new_vec = 
5532         make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (TREE_VALUE (parms)));
5533       int i;
5534       
5535       for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (new_vec); ++i)
5536         {
5537           tree tuple = TREE_VEC_ELT (TREE_VALUE (parms), i);
5538           tree default_value = TREE_PURPOSE (tuple);
5539           tree parm_decl = TREE_VALUE (tuple);
5540
5541           parm_decl = tsubst (parm_decl, args, complain, NULL_TREE);
5542           default_value = tsubst_template_arg (default_value, args,
5543                                                complain, NULL_TREE);
5544           
5545           tuple = build_tree_list (default_value, parm_decl);
5546           TREE_VEC_ELT (new_vec, i) = tuple;
5547         }
5548       
5549       *new_parms = 
5550         tree_cons (size_int (TMPL_PARMS_DEPTH (parms) 
5551                              - TMPL_ARGS_DEPTH (args)),
5552                    new_vec, NULL_TREE);
5553     }
5554
5555   return r;
5556 }
5557
5558 /* Substitute the ARGS into the indicated aggregate (or enumeration)
5559    type T.  If T is not an aggregate or enumeration type, it is
5560    handled as if by tsubst.  IN_DECL is as for tsubst.  If
5561    ENTERING_SCOPE is nonzero, T is the context for a template which
5562    we are presently tsubst'ing.  Return the substituted value.  */
5563
5564 static tree
5565 tsubst_aggr_type (tree t, 
5566                   tree args, 
5567                   tsubst_flags_t complain, 
5568                   tree in_decl, 
5569                   int entering_scope)
5570 {
5571   if (t == NULL_TREE)
5572     return NULL_TREE;
5573
5574   switch (TREE_CODE (t))
5575     {
5576     case RECORD_TYPE:
5577       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (t))
5578         return tsubst (TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (t), args, complain, in_decl);
5579
5580       /* else fall through */
5581     case ENUMERAL_TYPE:
5582     case UNION_TYPE:
5583       if (TYPE_TEMPLATE_INFO (t))
5584         {
5585           tree argvec;
5586           tree context;
5587           tree r;
5588
5589           /* First, determine the context for the type we are looking
5590              up.  */
5591           context = TYPE_CONTEXT (t);
5592           if (context)
5593             context = tsubst_aggr_type (context, args, complain,
5594                                         in_decl, /*entering_scope=*/1);
5595
5596           /* Then, figure out what arguments are appropriate for the
5597              type we are trying to find.  For example, given:
5598
5599                template <class T> struct S;
5600                template <class T, class U> void f(T, U) { S<U> su; }
5601
5602              and supposing that we are instantiating f<int, double>,
5603              then our ARGS will be {int, double}, but, when looking up
5604              S we only want {double}.  */
5605           argvec = tsubst_template_args (TYPE_TI_ARGS (t), args,
5606                                          complain, in_decl);
5607           if (argvec == error_mark_node)
5608             return error_mark_node;
5609
5610           r = lookup_template_class (t, argvec, in_decl, context,
5611                                      entering_scope, complain);
5612
5613           return cp_build_qualified_type_real (r, TYPE_QUALS (t), complain);
5614         }
5615       else 
5616         /* This is not a template type, so there's nothing to do.  */
5617         return t;
5618
5619     default:
5620       return tsubst (t, args, complain, in_decl);
5621     }
5622 }
5623
5624 /* Substitute into the default argument ARG (a default argument for
5625    FN), which has the indicated TYPE.  */
5626
5627 tree
5628 tsubst_default_argument (tree fn, tree type, tree arg)
5629 {
5630   /* This default argument came from a template.  Instantiate the
5631      default argument here, not in tsubst.  In the case of
5632      something like: 
5633      
5634        template <class T>
5635        struct S {
5636          static T t();
5637          void f(T = t());
5638        };
5639      
5640      we must be careful to do name lookup in the scope of S<T>,
5641      rather than in the current class.
5642
5643      ??? current_class_type affects a lot more than name lookup.  This is
5644      very fragile.  Fortunately, it will go away when we do 2-phase name
5645      binding properly.  */
5646
5647   /* FN is already the desired FUNCTION_DECL.  */
5648   push_access_scope (fn);
5649
5650   arg = tsubst_expr (arg, DECL_TI_ARGS (fn),
5651                      tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5652   
5653   pop_access_scope (fn);
5654
5655   /* Make sure the default argument is reasonable.  */
5656   arg = check_default_argument (type, arg);
5657
5658   return arg;
5659 }
5660
5661 /* Substitute into all the default arguments for FN.  */
5662
5663 static void
5664 tsubst_default_arguments (tree fn)
5665 {
5666   tree arg;
5667   tree tmpl_args;
5668
5669   tmpl_args = DECL_TI_ARGS (fn);
5670
5671   /* If this function is not yet instantiated, we certainly don't need
5672      its default arguments.  */
5673   if (uses_template_parms (tmpl_args))
5674     return;
5675
5676   for (arg = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (fn)); 
5677        arg; 
5678        arg = TREE_CHAIN (arg))
5679     if (TREE_PURPOSE (arg))
5680       TREE_PURPOSE (arg) = tsubst_default_argument (fn, 
5681                                                     TREE_VALUE (arg),
5682                                                     TREE_PURPOSE (arg));
5683 }
5684
5685 /* Substitute the ARGS into the T, which is a _DECL.  TYPE is the
5686    (already computed) substitution of ARGS into TREE_TYPE (T), if
5687    appropriate.  Return the result of the substitution.  Issue error
5688    and warning messages under control of COMPLAIN.  */
5689
5690 static tree
5691 tsubst_decl (tree t, tree args, tree type, tsubst_flags_t complain)
5692 {
5693   location_t saved_loc;
5694   tree r = NULL_TREE;
5695   tree in_decl = t;
5696
5697   /* Set the filename and linenumber to improve error-reporting.  */
5698   saved_loc = input_location;
5699   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (t);
5700
5701   switch (TREE_CODE (t))
5702     {
5703     case TEMPLATE_DECL:
5704       {
5705         /* We can get here when processing a member template function
5706            of a template class.  */
5707         tree decl = DECL_TEMPLATE_RESULT (t);
5708         tree spec;
5709         int is_template_template_parm = DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (t);
5710
5711         if (!is_template_template_parm)
5712           {
5713             /* We might already have an instance of this template.
5714                The ARGS are for the surrounding class type, so the
5715                full args contain the tsubst'd args for the context,
5716                plus the innermost args from the template decl.  */
5717             tree tmpl_args = DECL_CLASS_TEMPLATE_P (t) 
5718               ? CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (t))
5719               : DECL_TI_ARGS (DECL_TEMPLATE_RESULT (t));
5720             tree full_args;
5721             
5722             full_args = tsubst_template_args (tmpl_args, args,
5723                                               complain, in_decl);
5724
5725             /* tsubst_template_args doesn't copy the vector if
5726                nothing changed.  But, *something* should have
5727                changed.  */
5728             my_friendly_assert (full_args != tmpl_args, 0);
5729
5730             spec = retrieve_specialization (t, full_args);
5731             if (spec != NULL_TREE)
5732               {
5733                 r = spec;
5734                 break;
5735               }
5736           }
5737
5738         /* Make a new template decl.  It will be similar to the
5739            original, but will record the current template arguments. 
5740            We also create a new function declaration, which is just
5741            like the old one, but points to this new template, rather
5742            than the old one.  */
5743         r = copy_decl (t);
5744         my_friendly_assert (DECL_LANG_SPECIFIC (r) != 0, 0);
5745         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
5746
5747         if (is_template_template_parm)
5748           {
5749             tree new_decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
5750             DECL_TEMPLATE_RESULT (r) = new_decl;
5751             TREE_TYPE (r) = TREE_TYPE (new_decl);
5752             break;
5753           }
5754
5755         DECL_CONTEXT (r) 
5756           = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args, 
5757                               complain, in_decl, 
5758                               /*entering_scope=*/1); 
5759         DECL_TEMPLATE_INFO (r) = build_tree_list (t, args);
5760
5761         if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
5762           {
5763             tree new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
5764             TREE_TYPE (r) = new_type;
5765             CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (new_type) = r;
5766             DECL_TEMPLATE_RESULT (r) = TYPE_MAIN_DECL (new_type);
5767             DECL_TI_ARGS (r) = CLASSTYPE_TI_ARGS (new_type);
5768           }
5769         else
5770           {
5771             tree new_decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
5772             if (new_decl == error_mark_node)
5773               return error_mark_node;
5774
5775             DECL_TEMPLATE_RESULT (r) = new_decl;
5776             DECL_TI_TEMPLATE (new_decl) = r;
5777             TREE_TYPE (r) = TREE_TYPE (new_decl);
5778             DECL_TI_ARGS (r) = DECL_TI_ARGS (new_decl);
5779           }
5780
5781         SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (r);
5782         DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (r) = NULL_TREE;
5783         DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (r) = NULL_TREE;
5784
5785         /* The template parameters for this new template are all the
5786            template parameters for the old template, except the
5787            outermost level of parameters.  */
5788         DECL_TEMPLATE_PARMS (r) 
5789           = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (t), args,
5790                                    complain);
5791
5792         if (PRIMARY_TEMPLATE_P (t))
5793           DECL_PRIMARY_TEMPLATE (r) = r;
5794
5795         if (TREE_CODE (decl) != TYPE_DECL)
5796           /* Record this non-type partial instantiation.  */
5797           register_specialization (r, t, 
5798                                    DECL_TI_ARGS (DECL_TEMPLATE_RESULT (r)));
5799       }
5800       break;
5801
5802     case FUNCTION_DECL:
5803       {
5804         tree ctx;
5805         tree argvec = NULL_TREE;
5806         tree *friends;
5807         tree gen_tmpl;
5808         int member;
5809         int args_depth;
5810         int parms_depth;
5811
5812         /* Nobody should be tsubst'ing into non-template functions.  */
5813         my_friendly_assert (DECL_TEMPLATE_INFO (t) != NULL_TREE, 0);
5814
5815         if (TREE_CODE (DECL_TI_TEMPLATE (t)) == TEMPLATE_DECL)
5816           {
5817             tree spec;
5818             bool dependent_p;
5819
5820             /* If T is not dependent, just return it.  We have to
5821                increment PROCESSING_TEMPLATE_DECL because
5822                value_dependent_expression_p assumes that nothing is
5823                dependent when PROCESSING_TEMPLATE_DECL is zero.  */
5824             ++processing_template_decl;
5825             dependent_p = value_dependent_expression_p (t);
5826             --processing_template_decl;
5827             if (!dependent_p)
5828               return t;
5829
5830             /* Calculate the most general template of which R is a
5831                specialization, and the complete set of arguments used to
5832                specialize R.  */
5833             gen_tmpl = most_general_template (DECL_TI_TEMPLATE (t));
5834             argvec = tsubst_template_args (DECL_TI_ARGS 
5835                                            (DECL_TEMPLATE_RESULT (gen_tmpl)),
5836                                            args, complain, in_decl); 
5837
5838             /* Check to see if we already have this specialization.  */
5839             spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, argvec);
5840
5841             if (spec)
5842               {
5843                 r = spec;
5844                 break;
5845               }
5846
5847             /* We can see more levels of arguments than parameters if
5848                there was a specialization of a member template, like
5849                this:
5850
5851                  template <class T> struct S { template <class U> void f(); }
5852                  template <> template <class U> void S<int>::f(U); 
5853
5854                Here, we'll be substituting into the specialization,
5855                because that's where we can find the code we actually
5856                want to generate, but we'll have enough arguments for
5857                the most general template.              
5858
5859                We also deal with the peculiar case:
5860
5861                  template <class T> struct S { 
5862                    template <class U> friend void f();
5863                  };
5864                  template <class U> void f() {}
5865                  template S<int>;
5866                  template void f<double>();
5867
5868                Here, the ARGS for the instantiation of will be {int,
5869                double}.  But, we only need as many ARGS as there are
5870                levels of template parameters in CODE_PATTERN.  We are
5871                careful not to get fooled into reducing the ARGS in
5872                situations like:
5873
5874                  template <class T> struct S { template <class U> void f(U); }
5875                  template <class T> template <> void S<T>::f(int) {}
5876
5877                which we can spot because the pattern will be a
5878                specialization in this case.  */
5879             args_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (args);
5880             parms_depth = 
5881               TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (DECL_TI_TEMPLATE (t))); 
5882             if (args_depth > parms_depth
5883                 && !DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (t))
5884               args = get_innermost_template_args (args, parms_depth);
5885           }
5886         else
5887           {
5888             /* This special case arises when we have something like this:
5889
5890                  template <class T> struct S { 
5891                    friend void f<int>(int, double); 
5892                  };
5893
5894                Here, the DECL_TI_TEMPLATE for the friend declaration
5895                will be an IDENTIFIER_NODE.  We are being called from
5896                tsubst_friend_function, and we want only to create a
5897                new decl (R) with appropriate types so that we can call
5898                determine_specialization.  */
5899             gen_tmpl = NULL_TREE;
5900           }
5901
5902         if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
5903           {
5904             if (DECL_NAME (t) == constructor_name (DECL_CONTEXT (t)))
5905               member = 2;
5906             else
5907               member = 1;
5908             ctx = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args, 
5909                                     complain, t, /*entering_scope=*/1);
5910           }
5911         else
5912           {
5913             member = 0;
5914             ctx = DECL_CONTEXT (t);
5915           }
5916         type = tsubst (type, args, complain, in_decl);
5917         if (type == error_mark_node)
5918           return error_mark_node;
5919
5920         /* We do NOT check for matching decls pushed separately at this
5921            point, as they may not represent instantiations of this
5922            template, and in any case are considered separate under the
5923            discrete model.  */
5924         r = copy_decl (t);
5925         DECL_USE_TEMPLATE (r) = 0;
5926         TREE_TYPE (r) = type;
5927         /* Clear out the mangled name and RTL for the instantiation.  */
5928         SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (r, NULL_TREE);
5929         SET_DECL_RTL (r, NULL_RTX);
5930
5931         DECL_CONTEXT (r) = ctx;
5932
5933         if (member && DECL_CONV_FN_P (r)) 
5934           /* Type-conversion operator.  Reconstruct the name, in
5935              case it's the name of one of the template's parameters.  */
5936           DECL_NAME (r) = mangle_conv_op_name_for_type (TREE_TYPE (type));
5937
5938         DECL_ARGUMENTS (r) = tsubst (DECL_ARGUMENTS (t), args,
5939                                      complain, t);
5940         DECL_RESULT (r) = NULL_TREE;
5941
5942         TREE_STATIC (r) = 0;
5943         TREE_PUBLIC (r) = TREE_PUBLIC (t);
5944         DECL_EXTERNAL (r) = 1;
5945         DECL_INTERFACE_KNOWN (r) = 0;
5946         DECL_DEFER_OUTPUT (r) = 0;
5947         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
5948         DECL_PENDING_INLINE_INFO (r) = 0;
5949         DECL_PENDING_INLINE_P (r) = 0;
5950         DECL_SAVED_TREE (r) = NULL_TREE;
5951         TREE_USED (r) = 0;
5952         if (DECL_CLONED_FUNCTION (r))
5953           {
5954             DECL_CLONED_FUNCTION (r) = tsubst (DECL_CLONED_FUNCTION (t),
5955                                                args, complain, t);
5956             TREE_CHAIN (r) = TREE_CHAIN (DECL_CLONED_FUNCTION (r));
5957             TREE_CHAIN (DECL_CLONED_FUNCTION (r)) = r;
5958           }
5959
5960         /* Set up the DECL_TEMPLATE_INFO for R.  There's no need to do
5961            this in the special friend case mentioned above where
5962            GEN_TMPL is NULL.  */
5963         if (gen_tmpl)
5964           {
5965             DECL_TEMPLATE_INFO (r) 
5966               = tree_cons (gen_tmpl, argvec, NULL_TREE);
5967             SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (r);
5968             register_specialization (r, gen_tmpl, argvec);
5969
5970             /* We're not supposed to instantiate default arguments
5971                until they are called, for a template.  But, for a
5972                declaration like:
5973
5974                  template <class T> void f () 
5975                  { extern void g(int i = T()); }
5976                  
5977                we should do the substitution when the template is
5978                instantiated.  We handle the member function case in
5979                instantiate_class_template since the default arguments
5980                might refer to other members of the class.  */
5981             if (!member
5982                 && !PRIMARY_TEMPLATE_P (gen_tmpl)
5983                 && !uses_template_parms (argvec))
5984               tsubst_default_arguments (r);
5985           }
5986
5987         /* Copy the list of befriending classes.  */
5988         for (friends = &DECL_BEFRIENDING_CLASSES (r);
5989              *friends;
5990              friends = &TREE_CHAIN (*friends)) 
5991           {
5992             *friends = copy_node (*friends);
5993             TREE_VALUE (*friends) = tsubst (TREE_VALUE (*friends),
5994                                             args, complain,
5995                                             in_decl);
5996           }
5997
5998         if (DECL_CONSTRUCTOR_P (r) || DECL_DESTRUCTOR_P (r))
5999           {
6000             maybe_retrofit_in_chrg (r);
6001             if (DECL_CONSTRUCTOR_P (r))
6002               grok_ctor_properties (ctx, r);
6003             /* If this is an instantiation of a member template, clone it.
6004                If it isn't, that'll be handled by
6005                clone_constructors_and_destructors.  */
6006             if (PRIMARY_TEMPLATE_P (gen_tmpl))
6007               clone_function_decl (r, /*update_method_vec_p=*/0);
6008           }
6009         else if (IDENTIFIER_OPNAME_P (DECL_NAME (r)))
6010           grok_op_properties (r, DECL_FRIEND_P (r),
6011                               (complain & tf_error) != 0);
6012       }
6013       break;
6014
6015     case PARM_DECL:
6016       {
6017         r = copy_node (t);
6018         if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (t))
6019           SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (r);
6020
6021         TREE_TYPE (r) = type;
6022         c_apply_type_quals_to_decl (cp_type_quals (type), r);
6023
6024         if (DECL_INITIAL (r))
6025           {
6026             if (TREE_CODE (DECL_INITIAL (r)) != TEMPLATE_PARM_INDEX)
6027               DECL_INITIAL (r) = TREE_TYPE (r);
6028             else
6029               DECL_INITIAL (r) = tsubst (DECL_INITIAL (r), args,
6030                                          complain, in_decl);
6031           }
6032
6033         DECL_CONTEXT (r) = NULL_TREE;
6034
6035         if (!DECL_TEMPLATE_PARM_P (r))
6036           DECL_ARG_TYPE (r) = type_passed_as (type);
6037         if (TREE_CHAIN (t))
6038           TREE_CHAIN (r) = tsubst (TREE_CHAIN (t), args,
6039                                    complain, TREE_CHAIN (t));
6040       }
6041       break;
6042
6043     case FIELD_DECL:
6044       {
6045         r = copy_decl (t);
6046         TREE_TYPE (r) = type;
6047         c_apply_type_quals_to_decl (cp_type_quals (type), r);
6048
6049         /* We don't have to set DECL_CONTEXT here; it is set by
6050            finish_member_declaration.  */
6051         DECL_INITIAL (r) = tsubst_expr (DECL_INITIAL (t), args,
6052                                         complain, in_decl);
6053         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6054         if (VOID_TYPE_P (type)) 
6055           cp_error_at ("instantiation of `%D' as type `%T'", r, type);
6056       }
6057       break;
6058
6059     case USING_DECL:
6060       {
6061         r = copy_node (t);
6062         /* It is not a dependent using decl any more.  */
6063         TREE_TYPE (r) = void_type_node;
6064         DECL_INITIAL (r)
6065           = tsubst_copy (DECL_INITIAL (t), args, complain, in_decl);
6066         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6067       }
6068       break;
6069
6070     case TYPE_DECL:
6071       if (TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
6072           || t == TYPE_MAIN_DECL (TREE_TYPE (t)))
6073         {
6074           /* If this is the canonical decl, we don't have to mess with
6075              instantiations, and often we can't (for typename, template
6076              type parms and such).  Note that TYPE_NAME is not correct for
6077              the above test if we've copied the type for a typedef.  */
6078           r = TYPE_NAME (type);
6079           break;
6080         }
6081
6082       /* Fall through.  */
6083
6084     case VAR_DECL:
6085       {
6086         tree argvec = NULL_TREE;
6087         tree gen_tmpl = NULL_TREE;
6088         tree spec;
6089         tree tmpl = NULL_TREE;
6090         tree ctx;
6091         int local_p;
6092
6093         /* Assume this is a non-local variable.  */
6094         local_p = 0;
6095
6096         if (TYPE_P (CP_DECL_CONTEXT (t)))
6097           ctx = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args, 
6098                                   complain,
6099                                   in_decl, /*entering_scope=*/1);
6100         else if (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (t))
6101           ctx = DECL_CONTEXT (t);
6102         else
6103           {
6104             /* Subsequent calls to pushdecl will fill this in.  */
6105             ctx = NULL_TREE;
6106             local_p = 1;
6107           }
6108
6109         /* Check to see if we already have this specialization.  */
6110         if (!local_p)
6111           {
6112             tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (t);
6113             gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
6114             argvec = tsubst (DECL_TI_ARGS (t), args, complain, in_decl);
6115             spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, argvec);
6116           }
6117         else
6118           spec = retrieve_local_specialization (t);
6119
6120         if (spec)
6121           {
6122             r = spec;
6123             break;
6124           }
6125
6126         r = copy_decl (t);
6127         if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL)
6128           {
6129             type = complete_type (type);
6130             DECL_INITIALIZED_BY_CONSTANT_EXPRESSION_P (r)
6131               = DECL_INITIALIZED_BY_CONSTANT_EXPRESSION_P (t);
6132           }
6133         else if (DECL_SELF_REFERENCE_P (t))
6134           SET_DECL_SELF_REFERENCE_P (r);
6135         TREE_TYPE (r) = type;
6136         c_apply_type_quals_to_decl (cp_type_quals (type), r);
6137         DECL_CONTEXT (r) = ctx;
6138         /* Clear out the mangled name and RTL for the instantiation.  */
6139         SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (r, NULL_TREE);
6140         SET_DECL_RTL (r, NULL_RTX);
6141
6142         /* Don't try to expand the initializer until someone tries to use
6143            this variable; otherwise we run into circular dependencies.  */
6144         DECL_INITIAL (r) = NULL_TREE;
6145         SET_DECL_RTL (r, NULL_RTX);
6146         DECL_SIZE (r) = DECL_SIZE_UNIT (r) = 0;
6147
6148         /* Even if the original location is out of scope, the newly
6149            substituted one is not.  */
6150         if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL)
6151           {
6152             DECL_DEAD_FOR_LOCAL (r) = 0;
6153             DECL_INITIALIZED_P (r) = 0;
6154           }
6155
6156         if (!local_p)
6157           {
6158             /* A static data member declaration is always marked
6159                external when it is declared in-class, even if an
6160                initializer is present.  We mimic the non-template
6161                processing here.  */
6162             DECL_EXTERNAL (r) = 1;
6163
6164             register_specialization (r, gen_tmpl, argvec);
6165             DECL_TEMPLATE_INFO (r) = tree_cons (tmpl, argvec, NULL_TREE);
6166             SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (r);
6167           }
6168         else
6169           register_local_specialization (r, t);
6170
6171         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6172         if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL && VOID_TYPE_P (type))
6173           cp_error_at ("instantiation of `%D' as type `%T'", r, type);
6174         /* Compute the size, alignment, etc. of R.  */
6175         layout_decl (r, 0);
6176       }
6177       break;
6178
6179     default:
6180       abort ();
6181     } 
6182
6183   /* Restore the file and line information.  */
6184   input_location = saved_loc;
6185
6186   return r;
6187 }
6188
6189 /* Substitute into the ARG_TYPES of a function type.  */
6190
6191 static tree
6192 tsubst_arg_types (tree arg_types, 
6193                   tree args, 
6194                   tsubst_flags_t complain, 
6195                   tree in_decl)
6196 {
6197   tree remaining_arg_types;
6198   tree type;
6199
6200   if (!arg_types || arg_types == void_list_node)
6201     return arg_types;
6202   
6203   remaining_arg_types = tsubst_arg_types (TREE_CHAIN (arg_types),
6204                                           args, complain, in_decl);
6205   if (remaining_arg_types == error_mark_node)
6206     return error_mark_node;
6207
6208   type = tsubst (TREE_VALUE (arg_types), args, complain, in_decl);
6209   if (type == error_mark_node)
6210     return error_mark_node;
6211   if (VOID_TYPE_P (type))
6212     {
6213       if (complain & tf_error)
6214         {
6215           error ("invalid parameter type `%T'", type);
6216           if (in_decl)
6217             cp_error_at ("in declaration `%D'", in_decl);
6218         }
6219       return error_mark_node;
6220     }
6221
6222   /* Do array-to-pointer, function-to-pointer conversion, and ignore
6223      top-level qualifiers as required.  */
6224   type = TYPE_MAIN_VARIANT (type_decays_to (type));
6225
6226   /* Note that we do not substitute into default arguments here.  The
6227      standard mandates that they be instantiated only when needed,
6228      which is done in build_over_call.  */
6229   return hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (arg_types), type,
6230                          remaining_arg_types);
6231                          
6232 }
6233
6234 /* Substitute into a FUNCTION_TYPE or METHOD_TYPE.  This routine does
6235    *not* handle the exception-specification for FNTYPE, because the
6236    initial substitution of explicitly provided template parameters
6237    during argument deduction forbids substitution into the
6238    exception-specification:
6239
6240      [temp.deduct]
6241
6242      All references in the function type of the function template to  the
6243      corresponding template parameters are replaced by the specified tem-
6244      plate argument values.  If a substitution in a template parameter or
6245      in  the function type of the function template results in an invalid
6246      type, type deduction fails.  [Note: The equivalent  substitution  in
6247      exception specifications is done only when the function is instanti-
6248      ated, at which point a program is  ill-formed  if  the  substitution
6249      results in an invalid type.]  */
6250
6251 static tree
6252 tsubst_function_type (tree t, 
6253                       tree args, 
6254                       tsubst_flags_t complain, 
6255                       tree in_decl)
6256 {
6257   tree return_type;
6258   tree arg_types;
6259   tree fntype;
6260
6261   /* The TYPE_CONTEXT is not used for function/method types.  */
6262   my_friendly_assert (TYPE_CONTEXT (t) == NULL_TREE, 0);
6263
6264   /* Substitute the return type.  */
6265   return_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
6266   if (return_type == error_mark_node)
6267     return error_mark_node;
6268
6269   /* Substitute the argument types.  */
6270   arg_types = tsubst_arg_types (TYPE_ARG_TYPES (t), args,
6271                                 complain, in_decl); 
6272   if (arg_types == error_mark_node)
6273     return error_mark_node;
6274   
6275   /* Construct a new type node and return it.  */
6276   if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_TYPE)
6277     fntype = build_function_type (return_type, arg_types);
6278   else
6279     {
6280       tree r = TREE_TYPE (TREE_VALUE (arg_types));
6281       if (! IS_AGGR_TYPE (r))
6282         {
6283           /* [temp.deduct]
6284              
6285              Type deduction may fail for any of the following
6286              reasons:
6287              
6288              -- Attempting to create "pointer to member of T" when T
6289              is not a class type.  */
6290           if (complain & tf_error)
6291             error ("creating pointer to member function of non-class type `%T'",
6292                       r);
6293           return error_mark_node;
6294         }
6295       
6296       fntype = build_method_type_directly (r, return_type, 
6297                                            TREE_CHAIN (arg_types));
6298     }
6299   fntype = cp_build_qualified_type_real (fntype, TYPE_QUALS (t), complain);
6300   fntype = build_type_attribute_variant (fntype, TYPE_ATTRIBUTES (t));
6301   
6302   return fntype;  
6303 }
6304
6305 /* Substitute into the PARMS of a call-declarator.  */
6306
6307 static tree
6308 tsubst_call_declarator_parms (tree parms, 
6309                               tree args, 
6310                               tsubst_flags_t complain, 
6311                               tree in_decl)
6312 {
6313   tree new_parms;
6314   tree type;
6315   tree defarg;
6316
6317   if (!parms || parms == void_list_node)
6318     return parms;
6319   
6320   new_parms = tsubst_call_declarator_parms (TREE_CHAIN (parms),
6321                                             args, complain, in_decl);
6322
6323   /* Figure out the type of this parameter.  */
6324   type = tsubst (TREE_VALUE (parms), args, complain, in_decl);
6325   
6326   /* Figure out the default argument as well.  Note that we use
6327      tsubst_expr since the default argument is really an expression.  */
6328   defarg = tsubst_expr (TREE_PURPOSE (parms), args, complain, in_decl);
6329
6330   /* Chain this parameter on to the front of those we have already
6331      processed.  We don't use hash_tree_cons because that function
6332      doesn't check TREE_PARMLIST.  */
6333   new_parms = tree_cons (defarg, type, new_parms);
6334
6335   /* And note that these are parameters.  */
6336   TREE_PARMLIST (new_parms) = 1;
6337   
6338   return new_parms;
6339 }
6340
6341 /* Take the tree structure T and replace template parameters used
6342    therein with the argument vector ARGS.  IN_DECL is an associated
6343    decl for diagnostics.  If an error occurs, returns ERROR_MARK_NODE.
6344    Issue error and warning messages under control of COMPLAIN.  Note
6345    that we must be relatively non-tolerant of extensions here, in
6346    order to preserve conformance; if we allow substitutions that
6347    should not be allowed, we may allow argument deductions that should
6348    not succeed, and therefore report ambiguous overload situations
6349    where there are none.  In theory, we could allow the substitution,
6350    but indicate that it should have failed, and allow our caller to
6351    make sure that the right thing happens, but we don't try to do this
6352    yet.
6353
6354    This function is used for dealing with types, decls and the like;
6355    for expressions, use tsubst_expr or tsubst_copy.  */
6356
6357 static tree
6358 tsubst (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
6359 {
6360   tree type, r;
6361
6362   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node
6363       || t == integer_type_node
6364       || t == void_type_node
6365       || t == char_type_node
6366       || TREE_CODE (t) == NAMESPACE_DECL)
6367     return t;
6368
6369   if (TREE_CODE (t) == IDENTIFIER_NODE)
6370     type = IDENTIFIER_TYPE_VALUE (t);
6371   else
6372     type = TREE_TYPE (t);
6373
6374   my_friendly_assert (type != unknown_type_node, 20030716);
6375
6376   if (type && TREE_CODE (t) != FUNCTION_DECL
6377       && TREE_CODE (t) != TYPENAME_TYPE
6378       && TREE_CODE (t) != TEMPLATE_DECL
6379       && TREE_CODE (t) != IDENTIFIER_NODE
6380       && TREE_CODE (t) != FUNCTION_TYPE
6381       && TREE_CODE (t) != METHOD_TYPE)
6382     type = tsubst (type, args, complain, in_decl);
6383   if (type == error_mark_node)
6384     return error_mark_node;
6385
6386   if (DECL_P (t))
6387     return tsubst_decl (t, args, type, complain);
6388
6389   switch (TREE_CODE (t))
6390     {
6391     case RECORD_TYPE:
6392     case UNION_TYPE:
6393     case ENUMERAL_TYPE:
6394       return tsubst_aggr_type (t, args, complain, in_decl,
6395                                /*entering_scope=*/0);
6396
6397     case ERROR_MARK:
6398     case IDENTIFIER_NODE:
6399     case VOID_TYPE:
6400     case REAL_TYPE:
6401     case COMPLEX_TYPE:
6402     case VECTOR_TYPE:
6403     case BOOLEAN_TYPE:
6404     case INTEGER_CST:
6405     case REAL_CST:
6406     case STRING_CST:
6407       return t;
6408
6409     case INTEGER_TYPE:
6410       if (t == integer_type_node)
6411         return t;
6412
6413       if (TREE_CODE (TYPE_MIN_VALUE (t)) == INTEGER_CST
6414           && TREE_CODE (TYPE_MAX_VALUE (t)) == INTEGER_CST)
6415         return t;
6416
6417       {
6418         tree max, omax = TREE_OPERAND (TYPE_MAX_VALUE (t), 0);
6419
6420         /* The array dimension behaves like a non-type template arg,
6421            in that we want to fold it as much as possible.  */
6422         max = tsubst_template_arg (omax, args, complain, in_decl);
6423         if (!processing_template_decl)
6424           max = decl_constant_value (max);
6425
6426         if (processing_template_decl 
6427             /* When providing explicit arguments to a template
6428                function, but leaving some arguments for subsequent
6429                deduction, MAX may be template-dependent even if we're
6430                not PROCESSING_TEMPLATE_DECL.  We still need to check for
6431                template parms, though; MAX won't be an INTEGER_CST for
6432                dynamic arrays, either.  */
6433             || (TREE_CODE (max) != INTEGER_CST
6434                 && uses_template_parms (max)))
6435           {
6436             tree itype = make_node (INTEGER_TYPE);
6437             TYPE_MIN_VALUE (itype) = size_zero_node;
6438             TYPE_MAX_VALUE (itype) = build_min (MINUS_EXPR, sizetype, max,
6439                                                 integer_one_node);
6440             return itype;
6441           }
6442
6443         if (integer_zerop (omax))
6444           {
6445             /* Still allow an explicit array of size zero.  */
6446             if (pedantic)
6447               pedwarn ("creating array with size zero");
6448           }
6449         else if (integer_zerop (max) 
6450                  || (TREE_CODE (max) == INTEGER_CST 
6451                      && INT_CST_LT (max, integer_zero_node)))
6452           {
6453             /* [temp.deduct]
6454
6455                Type deduction may fail for any of the following
6456                reasons:  
6457
6458                  Attempting to create an array with a size that is
6459                  zero or negative.  */
6460             if (complain & tf_error)
6461               error ("creating array with size zero (`%E')", max);
6462
6463             return error_mark_node;
6464           }
6465
6466         return compute_array_index_type (NULL_TREE, max);
6467       }
6468
6469     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
6470     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
6471     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
6472     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
6473       {
6474         int idx;
6475         int level;
6476         int levels;
6477
6478         r = NULL_TREE;
6479
6480         if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_TYPE_PARM
6481             || TREE_CODE (t) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
6482             || TREE_CODE (t) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
6483           {
6484             idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (t);
6485             level = TEMPLATE_TYPE_LEVEL (t);
6486           }
6487         else
6488           {
6489             idx = TEMPLATE_PARM_IDX (t);
6490             level = TEMPLATE_PARM_LEVEL (t);
6491           }
6492
6493         if (TREE_VEC_LENGTH (args) > 0)
6494           {
6495             tree arg = NULL_TREE;
6496
6497             levels = TMPL_ARGS_DEPTH (args);
6498             if (level <= levels)
6499               arg = TMPL_ARG (args, level, idx);
6500
6501             if (arg == error_mark_node)
6502               return error_mark_node;
6503             else if (arg != NULL_TREE)
6504               {
6505                 if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
6506                   {
6507                     my_friendly_assert (TYPE_P (arg), 0);
6508                     return cp_build_qualified_type_real
6509                       (arg, cp_type_quals (arg) | cp_type_quals (t),
6510                        complain | tf_ignore_bad_quals);
6511                   }
6512                 else if (TREE_CODE (t) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
6513                   {
6514                     /* We are processing a type constructed from
6515                        a template template parameter */
6516                     tree argvec = tsubst (TYPE_TI_ARGS (t),
6517                                           args, complain, in_decl);
6518                     if (argvec == error_mark_node)
6519                       return error_mark_node;
6520                         
6521                     /* We can get a TEMPLATE_TEMPLATE_PARM here when 
6522                        we are resolving nested-types in the signature of 
6523                        a member function templates.
6524                        Otherwise ARG is a TEMPLATE_DECL and is the real 
6525                        template to be instantiated.  */
6526                     if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
6527                       arg = TYPE_NAME (arg);
6528
6529                     r = lookup_template_class (arg, 
6530                                                argvec, in_decl, 
6531                                                DECL_CONTEXT (arg),
6532                                                /*entering_scope=*/0,
6533                                                complain);
6534                     return cp_build_qualified_type_real
6535                       (r, TYPE_QUALS (t), complain);
6536                   }
6537                 else
6538                   /* TEMPLATE_TEMPLATE_PARM or TEMPLATE_PARM_INDEX.  */
6539                   return arg;
6540               }
6541           }
6542         else
6543           abort ();
6544
6545         if (level == 1)
6546           /* This can happen during the attempted tsubst'ing in
6547              unify.  This means that we don't yet have any information
6548              about the template parameter in question.  */
6549           return t;
6550
6551         /* If we get here, we must have been looking at a parm for a
6552            more deeply nested template.  Make a new version of this
6553            template parameter, but with a lower level.  */
6554         switch (TREE_CODE (t))
6555           {
6556           case TEMPLATE_TYPE_PARM:
6557           case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
6558           case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
6559             if (cp_type_quals (t))
6560               {
6561                 r = tsubst (TYPE_MAIN_VARIANT (t), args, complain, in_decl);
6562                 r = cp_build_qualified_type_real
6563                   (r, cp_type_quals (t),
6564                    complain | (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_TYPE_PARM
6565                                ? tf_ignore_bad_quals : 0));
6566               }
6567             else
6568               {
6569                 r = copy_type (t);
6570                 TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (r)
6571                   = reduce_template_parm_level (TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (t),
6572                                                 r, levels);
6573                 TYPE_STUB_DECL (r) = TYPE_NAME (r) = TEMPLATE_TYPE_DECL (r);
6574                 TYPE_MAIN_VARIANT (r) = r;
6575                 TYPE_POINTER_TO (r) = NULL_TREE;
6576                 TYPE_REFERENCE_TO (r) = NULL_TREE;
6577
6578                 if (TREE_CODE (t) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
6579                   {
6580                     tree argvec = tsubst (TYPE_TI_ARGS (t), args,
6581                                           complain, in_decl); 
6582                     if (argvec == error_mark_node)
6583                       return error_mark_node;
6584
6585                     TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_TEMPLATE_INFO (r)
6586                       = tree_cons (TYPE_TI_TEMPLATE (t), argvec, NULL_TREE);
6587                   }
6588               }
6589             break;
6590
6591           case TEMPLATE_PARM_INDEX:
6592             r = reduce_template_parm_level (t, type, levels);
6593             break;
6594            
6595           default:
6596             abort ();
6597           }
6598
6599         return r;
6600       }
6601
6602     case TREE_LIST:
6603       {
6604         tree purpose, value, chain, result;
6605
6606         if (t == void_list_node)
6607           return t;
6608
6609         purpose = TREE_PURPOSE (t);
6610         if (purpose)
6611           {
6612             purpose = tsubst (purpose, args, complain, in_decl);
6613             if (purpose == error_mark_node)
6614               return error_mark_node;
6615           }
6616         value = TREE_VALUE (t);
6617         if (value)
6618           {
6619             value = tsubst (value, args, complain, in_decl);
6620             if (value == error_mark_node)
6621               return error_mark_node;
6622           }
6623         chain = TREE_CHAIN (t);
6624         if (chain && chain != void_type_node)
6625           {
6626             chain = tsubst (chain, args, complain, in_decl);
6627             if (chain == error_mark_node)
6628               return error_mark_node;
6629           }
6630         if (purpose == TREE_PURPOSE (t)
6631             && value == TREE_VALUE (t)
6632             && chain == TREE_CHAIN (t))
6633           return t;
6634         if (TREE_PARMLIST (t))
6635           {
6636             result = tree_cons (purpose, value, chain);
6637             TREE_PARMLIST (result) = 1;
6638           }
6639         else
6640           result = hash_tree_cons (purpose, value, chain);
6641         return result;
6642       }
6643     case TREE_VEC:
6644       if (type != NULL_TREE)
6645         {
6646           /* A binfo node.  We always need to make a copy, of the node
6647              itself and of its BINFO_BASETYPES.  */
6648
6649           t = copy_node (t);
6650
6651           /* Make sure type isn't a typedef copy.  */
6652           type = BINFO_TYPE (TYPE_BINFO (type));
6653
6654           TREE_TYPE (t) = complete_type (type);
6655           if (IS_AGGR_TYPE (type))
6656             {
6657               BINFO_VTABLE (t) = TYPE_BINFO_VTABLE (type);
6658               BINFO_VIRTUALS (t) = TYPE_BINFO_VIRTUALS (type);
6659               if (TYPE_BINFO_BASETYPES (type) != NULL_TREE)
6660                 BINFO_BASETYPES (t) = copy_node (TYPE_BINFO_BASETYPES (type));
6661             }
6662           return t;
6663         }
6664
6665       /* Otherwise, a vector of template arguments.  */
6666       return tsubst_template_args (t, args, complain, in_decl);
6667
6668     case POINTER_TYPE:
6669     case REFERENCE_TYPE:
6670       {
6671         enum tree_code code;
6672
6673         if (type == TREE_TYPE (t) && TREE_CODE (type) != METHOD_TYPE)
6674           return t;
6675
6676         code = TREE_CODE (t);
6677
6678
6679         /* [temp.deduct]
6680            
6681            Type deduction may fail for any of the following
6682            reasons:  
6683
6684            -- Attempting to create a pointer to reference type.
6685            -- Attempting to create a reference to a reference type or
6686               a reference to void.  */
6687         if (TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE
6688             || (code == REFERENCE_TYPE && TREE_CODE (type) == VOID_TYPE))
6689           {
6690             static location_t last_loc;
6691
6692             /* We keep track of the last time we issued this error
6693                message to avoid spewing a ton of messages during a
6694                single bad template instantiation.  */
6695             if (complain & tf_error
6696                 && (last_loc.line != input_line
6697                     || last_loc.file != input_filename))
6698               {
6699                 if (TREE_CODE (type) == VOID_TYPE)
6700                   error ("forming reference to void");
6701                 else
6702                   error ("forming %s to reference type `%T'",
6703                             (code == POINTER_TYPE) ? "pointer" : "reference",
6704                             type);
6705                 last_loc = input_location;
6706               }
6707
6708             return error_mark_node;
6709           }
6710         else if (code == POINTER_TYPE)
6711           {
6712             r = build_pointer_type (type);
6713             if (TREE_CODE (type) == METHOD_TYPE)
6714               r = build_ptrmemfunc_type (r);
6715           }
6716         else
6717           r = build_reference_type (type);
6718         r = cp_build_qualified_type_real (r, TYPE_QUALS (t), complain);
6719
6720         if (r != error_mark_node)
6721           /* Will this ever be needed for TYPE_..._TO values?  */
6722           layout_type (r);
6723         
6724         return r;
6725       }
6726     case OFFSET_TYPE:
6727       {
6728         r = tsubst (TYPE_OFFSET_BASETYPE (t), args, complain, in_decl);
6729         if (r == error_mark_node || !IS_AGGR_TYPE (r))
6730           {
6731             /* [temp.deduct]
6732
6733                Type deduction may fail for any of the following
6734                reasons:
6735                
6736                -- Attempting to create "pointer to member of T" when T
6737                   is not a class type.  */
6738             if (complain & tf_error)
6739               error ("creating pointer to member of non-class type `%T'", r);
6740             return error_mark_node;
6741           }
6742         if (TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
6743           {
6744             if (complain & tf_error)
6745               error ("creating pointer to member reference type `%T'", type);
6746             
6747             return error_mark_node;
6748           }
6749         my_friendly_assert (TREE_CODE (type) != METHOD_TYPE, 20011231);
6750         if (TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE)
6751           {
6752             /* This is really a method type. The cv qualifiers of the
6753                this pointer should _not_ be determined by the cv
6754                qualifiers of the class type.  They should be held
6755                somewhere in the FUNCTION_TYPE, but we don't do that at
6756                the moment.  Consider
6757                   typedef void (Func) () const;
6758
6759                   template <typename T1> void Foo (Func T1::*);
6760
6761                 */
6762             tree method_type;
6763
6764             method_type = build_method_type_directly (TYPE_MAIN_VARIANT (r),
6765                                                       TREE_TYPE (type),
6766                                                       TYPE_ARG_TYPES (type));
6767             return build_ptrmemfunc_type (build_pointer_type (method_type));
6768           }
6769         else
6770           return cp_build_qualified_type_real (build_ptrmem_type (r, type),
6771                                                TYPE_QUALS (t),
6772                                                complain);
6773       }
6774     case FUNCTION_TYPE:
6775     case METHOD_TYPE:
6776       {
6777         tree fntype;
6778         tree raises;
6779
6780         fntype = tsubst_function_type (t, args, complain, in_decl);
6781         if (fntype == error_mark_node)
6782           return error_mark_node;
6783
6784         /* Substitute the exception specification.  */
6785         raises = TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (t);
6786         if (raises)
6787           {
6788             tree   list = NULL_TREE;
6789             
6790             if (! TREE_VALUE (raises))
6791               list = raises;
6792             else
6793               for (; raises != NULL_TREE; raises = TREE_CHAIN (raises))
6794                 {
6795                   tree spec = TREE_VALUE (raises);
6796                   
6797                   spec = tsubst (spec, args, complain, in_decl);
6798                   if (spec == error_mark_node)
6799                     return spec;
6800                   list = add_exception_specifier (list, spec, complain);
6801                 }
6802             fntype = build_exception_variant (fntype, list);
6803           }
6804         return fntype;
6805       }
6806     case ARRAY_TYPE:
6807       {
6808         tree domain = tsubst (TYPE_DOMAIN (t), args, complain, in_decl);
6809         if (domain == error_mark_node)
6810           return error_mark_node;
6811
6812         /* As an optimization, we avoid regenerating the array type if
6813            it will obviously be the same as T.  */
6814         if (type == TREE_TYPE (t) && domain == TYPE_DOMAIN (t))
6815           return t;
6816
6817         /* These checks should match the ones in grokdeclarator.  
6818
6819            [temp.deduct] 
6820         
6821            The deduction may fail for any of the following reasons: 
6822
6823            -- Attempting to create an array with an element type that
6824               is void, a function type, or a reference type.  */
6825         if (TREE_CODE (type) == VOID_TYPE 
6826             || TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE
6827             || TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
6828           {
6829             if (complain & tf_error)
6830               error ("creating array of `%T'", type);
6831             return error_mark_node;
6832           }
6833
6834         r = build_cplus_array_type (type, domain);
6835         return r;
6836       }
6837
6838     case PLUS_EXPR:
6839     case MINUS_EXPR:
6840       {
6841         tree e1 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
6842         tree e2 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl);
6843
6844         if (e1 == error_mark_node || e2 == error_mark_node)
6845           return error_mark_node;
6846
6847         return fold (build (TREE_CODE (t), TREE_TYPE (t), e1, e2));
6848       }
6849
6850     case NEGATE_EXPR:
6851     case NOP_EXPR:
6852       {
6853         tree e = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
6854         if (e == error_mark_node)
6855           return error_mark_node;
6856
6857         return fold (build (TREE_CODE (t), TREE_TYPE (t), e));
6858       }
6859
6860     case TYPENAME_TYPE:
6861       {
6862         tree ctx = tsubst_aggr_type (TYPE_CONTEXT (t), args, complain,
6863                                      in_decl, /*entering_scope=*/1);
6864         tree f = tsubst_copy (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (t), args,
6865                               complain, in_decl); 
6866
6867         if (ctx == error_mark_node || f == error_mark_node)
6868           return error_mark_node;
6869
6870         if (!IS_AGGR_TYPE (ctx))
6871           {
6872             if (complain & tf_error)
6873               error ("`%T' is not a class, struct, or union type",
6874                         ctx);
6875             return error_mark_node;
6876           }
6877         else if (!uses_template_parms (ctx) && !TYPE_BEING_DEFINED (ctx))
6878           {
6879             /* Normally, make_typename_type does not require that the CTX
6880                have complete type in order to allow things like:
6881              
6882                  template <class T> struct S { typename S<T>::X Y; };
6883
6884                But, such constructs have already been resolved by this
6885                point, so here CTX really should have complete type, unless
6886                it's a partial instantiation.  */
6887             ctx = complete_type (ctx);
6888             if (!COMPLETE_TYPE_P (ctx))
6889               {
6890                 if (complain & tf_error)
6891                   cxx_incomplete_type_error (NULL_TREE, ctx);
6892                 return error_mark_node;
6893               }
6894           }
6895
6896         f = make_typename_type (ctx, f,
6897                                 (complain & tf_error) | tf_keep_type_decl);
6898         if (f == error_mark_node)
6899           return f;
6900         if (TREE_CODE (f) == TYPE_DECL)
6901           {
6902             complain |= tf_ignore_bad_quals;
6903             f = TREE_TYPE (f);
6904           }
6905         
6906         return cp_build_qualified_type_real
6907           (f, cp_type_quals (f) | cp_type_quals (t), complain);
6908       }
6909                
6910     case UNBOUND_CLASS_TEMPLATE:
6911       {
6912         tree ctx = tsubst_aggr_type (TYPE_CONTEXT (t), args, complain,
6913                                      in_decl, /*entering_scope=*/1);
6914         tree name = TYPE_IDENTIFIER (t);
6915
6916         if (ctx == error_mark_node || name == error_mark_node)
6917           return error_mark_node;
6918
6919         return make_unbound_class_template (ctx, name, complain);
6920       }
6921
6922     case INDIRECT_REF:
6923       {
6924         tree e = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
6925         if (e == error_mark_node)
6926           return error_mark_node;
6927         return make_pointer_declarator (type, e);
6928       }
6929
6930     case ADDR_EXPR:
6931       {
6932         tree e = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
6933         if (e == error_mark_node)
6934           return error_mark_node;
6935         return make_reference_declarator (type, e);
6936       }
6937
6938     case ARRAY_REF:
6939       {
6940         tree e1 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
6941         tree e2 = tsubst_expr (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl);
6942         if (e1 == error_mark_node || e2 == error_mark_node)
6943           return error_mark_node;
6944
6945         return build_nt (ARRAY_REF, e1, e2, tsubst_expr);
6946       }
6947
6948     case CALL_EXPR:
6949       {
6950         tree e1 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
6951         tree e2 = (tsubst_call_declarator_parms
6952                    (CALL_DECLARATOR_PARMS (t), args, complain, in_decl));
6953         tree e3 = tsubst (CALL_DECLARATOR_EXCEPTION_SPEC (t), args,
6954                           complain, in_decl);
6955
6956         if (e1 == error_mark_node || e2 == error_mark_node 
6957             || e3 == error_mark_node)
6958           return error_mark_node;
6959
6960         return make_call_declarator (e1, e2, CALL_DECLARATOR_QUALS (t), e3);
6961       }
6962
6963     case SCOPE_REF:
6964       {
6965         tree e1 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
6966         tree e2 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl);
6967         if (e1 == error_mark_node || e2 == error_mark_node)
6968           return error_mark_node;
6969
6970         return build_nt (TREE_CODE (t), e1, e2);
6971       }
6972
6973     case TYPEOF_TYPE:
6974       {
6975         tree e1 = tsubst_expr (TYPE_FIELDS (t), args, complain, in_decl);
6976         if (e1 == error_mark_node)
6977           return error_mark_node;
6978
6979         return cp_build_qualified_type_real (TREE_TYPE (e1),
6980                                              cp_type_quals (t)
6981                                              | cp_type_quals (TREE_TYPE (e1)),
6982                                              complain);
6983       }
6984
6985     default:
6986       sorry ("use of `%s' in template",
6987              tree_code_name [(int) TREE_CODE (t)]);
6988       return error_mark_node;
6989     }
6990 }
6991
6992 /* Like tsubst_expr for a BASELINK.  OBJECT_TYPE, if non-NULL, is the
6993    type of the expression on the left-hand side of the "." or "->"
6994    operator.  */
6995
6996 static tree
6997 tsubst_baselink (tree baselink, tree object_type,
6998                  tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
6999 {
7000     tree name;
7001     tree qualifying_scope;
7002     tree fns;
7003     tree template_args = 0;
7004     bool template_id_p = false;
7005
7006     /* A baselink indicates a function from a base class.  The
7007        BASELINK_ACCESS_BINFO and BASELINK_BINFO are going to have
7008        non-dependent types; otherwise, the lookup could not have
7009        succeeded.  However, they may indicate bases of the template
7010        class, rather than the instantiated class.  
7011
7012        In addition, lookups that were not ambiguous before may be
7013        ambiguous now.  Therefore, we perform the lookup again. */
7014     qualifying_scope = BINFO_TYPE (BASELINK_ACCESS_BINFO (baselink));
7015     fns = BASELINK_FUNCTIONS (baselink);
7016     if (TREE_CODE (fns) == TEMPLATE_ID_EXPR)
7017       {
7018         template_id_p = true;
7019         template_args = TREE_OPERAND (fns, 1);
7020         fns = TREE_OPERAND (fns, 0);
7021         if (template_args)
7022           template_args = tsubst_template_args (template_args, args,
7023                                                 complain, in_decl);
7024       }
7025     name = DECL_NAME (get_first_fn (fns));
7026     baselink = lookup_fnfields (qualifying_scope, name, /*protect=*/1);
7027     if (BASELINK_P (baselink) && template_id_p)
7028       BASELINK_FUNCTIONS (baselink) 
7029         = build_nt (TEMPLATE_ID_EXPR,
7030                     BASELINK_FUNCTIONS (baselink),
7031                     template_args);
7032     if (!object_type)
7033       object_type = current_class_type;
7034     return adjust_result_of_qualified_name_lookup (baselink, 
7035                                                    qualifying_scope,
7036                                                    object_type);
7037 }
7038
7039 /* Like tsubst_expr for a SCOPE_REF, given by QUALIFIED_ID.  DONE is
7040    true if the qualified-id will be a postfix-expression in-and-of
7041    itself; false if more of the postfix-expression follows the
7042    QUALIFIED_ID.  ADDRESS_P is true if the qualified-id is the operand
7043    of "&".  */
7044
7045 static tree
7046 tsubst_qualified_id (tree qualified_id, tree args, 
7047                      tsubst_flags_t complain, tree in_decl,
7048                      bool done, bool address_p)
7049 {
7050   tree expr;
7051   tree scope;
7052   tree name;
7053   bool is_template;
7054   tree template_args;
7055
7056   my_friendly_assert (TREE_CODE (qualified_id) == SCOPE_REF, 20030706);
7057
7058   /* Figure out what name to look up.  */
7059   name = TREE_OPERAND (qualified_id, 1);
7060   if (TREE_CODE (name) == TEMPLATE_ID_EXPR)
7061     {
7062       is_template = true;
7063       template_args = TREE_OPERAND (name, 1);
7064       if (template_args)
7065         template_args = tsubst_template_args (template_args, args,
7066                                               complain, in_decl);
7067       name = TREE_OPERAND (name, 0);
7068     }
7069   else
7070     {
7071       is_template = false;
7072       template_args = NULL_TREE;
7073     }
7074
7075   /* Substitute into the qualifying scope.  When there are no ARGS, we
7076      are just trying to simplify a non-dependent expression.  In that
7077      case the qualifying scope may be dependent, and, in any case,
7078      substituting will not help.  */
7079   scope = TREE_OPERAND (qualified_id, 0);
7080   if (args)
7081     {
7082       scope = tsubst (scope, args, complain, in_decl);
7083       expr = tsubst_copy (name, args, complain, in_decl);
7084     }
7085   else
7086     expr = name;
7087
7088   my_friendly_assert (!dependent_type_p (scope), 20030729);
7089   
7090   if (!BASELINK_P (name) && !DECL_P (expr))
7091     expr = lookup_qualified_name (scope, expr, /*is_type_p=*/0, false);
7092   
7093   if (DECL_P (expr))
7094     check_accessibility_of_qualified_id (expr, /*object_type=*/NULL_TREE,
7095                                          scope);
7096   
7097   /* Remember that there was a reference to this entity.  */
7098   if (DECL_P (expr))
7099     {
7100       mark_used (expr);
7101       if (!args && TREE_CODE (expr) == VAR_DECL)
7102         expr = DECL_INITIAL (expr);
7103     }
7104
7105   if (is_template)
7106     expr = lookup_template_function (expr, template_args);
7107
7108   if (expr == error_mark_node && complain & tf_error)
7109     qualified_name_lookup_error (scope, TREE_OPERAND (qualified_id, 1));
7110   else if (TYPE_P (scope))
7111     {
7112       expr = (adjust_result_of_qualified_name_lookup 
7113               (expr, scope, current_class_type));
7114       expr = finish_qualified_id_expr (scope, expr, done, address_p);
7115     }
7116
7117   return expr;
7118 }
7119
7120 /* Like tsubst, but deals with expressions.  This function just replaces
7121    template parms; to finish processing the resultant expression, use
7122    tsubst_expr.  */
7123
7124 static tree
7125 tsubst_copy (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
7126 {
7127   enum tree_code code;
7128   tree r;
7129
7130   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node)
7131     return t;
7132
7133   code = TREE_CODE (t);
7134
7135   switch (code)
7136     {
7137     case PARM_DECL:
7138       r = retrieve_local_specialization (t);
7139       my_friendly_assert (r != NULL, 20020903);
7140       return r;
7141
7142     case CONST_DECL:
7143       {
7144         tree enum_type;
7145         tree v;
7146
7147         if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (t))
7148           return tsubst_copy (DECL_INITIAL (t), args, complain, in_decl);
7149         /* There is no need to substitute into namespace-scope
7150            enumerators.  */
7151         if (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (t))
7152           return t;
7153
7154         /* Unfortunately, we cannot just call lookup_name here.
7155            Consider:
7156            
7157              template <int I> int f() {
7158              enum E { a = I };
7159              struct S { void g() { E e = a; } };
7160              };
7161            
7162            When we instantiate f<7>::S::g(), say, lookup_name is not
7163            clever enough to find f<7>::a.  */
7164         enum_type 
7165           = tsubst_aggr_type (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl, 
7166                               /*entering_scope=*/0);
7167
7168         for (v = TYPE_VALUES (enum_type); 
7169              v != NULL_TREE; 
7170              v = TREE_CHAIN (v))
7171           if (TREE_PURPOSE (v) == DECL_NAME (t))
7172             return TREE_VALUE (v);
7173
7174           /* We didn't find the name.  That should never happen; if
7175              name-lookup found it during preliminary parsing, we
7176              should find it again here during instantiation.  */
7177         abort ();
7178       }
7179       return t;
7180
7181     case FIELD_DECL:
7182       if (DECL_CONTEXT (t))
7183         {
7184           tree ctx;
7185
7186           ctx = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args, complain, in_decl,
7187                                   /*entering_scope=*/1);
7188           if (ctx != DECL_CONTEXT (t))
7189             return lookup_field (ctx, DECL_NAME (t), 0, false);
7190         }
7191       return t;
7192
7193     case VAR_DECL:
7194     case FUNCTION_DECL:
7195       if ((DECL_LANG_SPECIFIC (t) && DECL_TEMPLATE_INFO (t))
7196           || local_variable_p (t))
7197         t = tsubst (t, args, complain, in_decl);
7198       mark_used (t);
7199       return t;
7200
7201     case BASELINK:
7202       return tsubst_baselink (t, current_class_type, args, complain, in_decl);
7203
7204     case TEMPLATE_DECL:
7205       if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (t))
7206         return tsubst (TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_RESULT (t)), 
7207                        args, complain, in_decl);
7208       else if (is_member_template (t))
7209         return tsubst (t, args, complain, in_decl);
7210       else if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t)
7211                && uses_template_parms (DECL_CONTEXT (t)))
7212         {
7213           /* Template template argument like the following example need
7214              special treatment:
7215
7216                template <template <class> class TT> struct C {};
7217                template <class T> struct D {
7218                  template <class U> struct E {};
7219                  C<E> c;                                // #1
7220                };
7221                D<int> d;                                // #2
7222
7223              We are processing the template argument `E' in #1 for
7224              the template instantiation #2.  Originally, `E' is a
7225              TEMPLATE_DECL with `D<T>' as its DECL_CONTEXT.  Now we
7226              have to substitute this with one having context `D<int>'.  */
7227
7228           tree context = tsubst (DECL_CONTEXT (t), args, complain, in_decl);
7229           return lookup_field (context, DECL_NAME(t), 0, false);
7230         }
7231       else
7232         /* Ordinary template template argument.  */
7233         return t;
7234
7235     case CAST_EXPR:
7236     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
7237     case CONST_CAST_EXPR:
7238     case STATIC_CAST_EXPR:
7239     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
7240     case NOP_EXPR:
7241       return build1
7242         (code, tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
7243          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl));
7244
7245     case INDIRECT_REF:
7246     case NEGATE_EXPR:
7247     case TRUTH_NOT_EXPR:
7248     case BIT_NOT_EXPR:
7249     case ADDR_EXPR:
7250     case CONVERT_EXPR:      /* Unary + */
7251     case SIZEOF_EXPR:
7252     case ALIGNOF_EXPR:
7253     case ARROW_EXPR:
7254     case THROW_EXPR:
7255     case TYPEID_EXPR:
7256     case REALPART_EXPR:
7257     case IMAGPART_EXPR:
7258       return build1
7259         (code, tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
7260          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl));
7261
7262     case COMPONENT_REF:
7263       {
7264         tree object;
7265         tree name;
7266
7267         object = tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
7268         name = TREE_OPERAND (t, 1);
7269         if (TREE_CODE (name) == BIT_NOT_EXPR) 
7270           {
7271             name = tsubst_copy (TREE_OPERAND (name, 0), args,
7272                                 complain, in_decl);
7273             name = build1 (BIT_NOT_EXPR, NULL_TREE, name);
7274           }
7275         else if (TREE_CODE (name) == SCOPE_REF
7276                  && TREE_CODE (TREE_OPERAND (name, 1)) == BIT_NOT_EXPR)
7277           {
7278             tree base = tsubst_copy (TREE_OPERAND (name, 0), args,
7279                                      complain, in_decl);
7280             name = TREE_OPERAND (name, 1);
7281             name = tsubst_copy (TREE_OPERAND (name, 0), args,
7282                                 complain, in_decl);
7283             name = build1 (BIT_NOT_EXPR, NULL_TREE, name);
7284             name = build_nt (SCOPE_REF, base, name);
7285           }
7286         else if (TREE_CODE (name) == BASELINK)
7287           name = tsubst_baselink (name, 
7288                                   non_reference (TREE_TYPE (object)), 
7289                                   args, complain, 
7290                                   in_decl);
7291         else
7292           name = tsubst_copy (name, args, complain, in_decl);
7293         return build_nt (COMPONENT_REF, object, name);
7294       }
7295
7296     case PLUS_EXPR:
7297     case MINUS_EXPR:
7298     case MULT_EXPR:
7299     case TRUNC_DIV_EXPR:
7300     case CEIL_DIV_EXPR:
7301     case FLOOR_DIV_EXPR:
7302     case ROUND_DIV_EXPR:
7303     case EXACT_DIV_EXPR:
7304     case BIT_AND_EXPR:
7305     case BIT_ANDTC_EXPR:
7306     case BIT_IOR_EXPR:
7307     case BIT_XOR_EXPR:
7308     case TRUNC_MOD_EXPR:
7309     case FLOOR_MOD_EXPR:
7310     case TRUTH_ANDIF_EXPR:
7311     case TRUTH_ORIF_EXPR:
7312     case TRUTH_AND_EXPR:
7313     case TRUTH_OR_EXPR:
7314     case RSHIFT_EXPR:
7315     case LSHIFT_EXPR:
7316     case RROTATE_EXPR:
7317     case LROTATE_EXPR:
7318     case EQ_EXPR:
7319     case NE_EXPR:
7320     case MAX_EXPR:
7321     case MIN_EXPR:
7322     case LE_EXPR:
7323     case GE_EXPR:
7324     case LT_EXPR:
7325     case GT_EXPR:
7326     case ARRAY_REF:
7327     case COMPOUND_EXPR:
7328     case SCOPE_REF:
7329     case DOTSTAR_EXPR:
7330     case MEMBER_REF:
7331     case PREDECREMENT_EXPR:
7332     case PREINCREMENT_EXPR:
7333     case POSTDECREMENT_EXPR:
7334     case POSTINCREMENT_EXPR:
7335       return build_nt
7336         (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
7337          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl));
7338
7339     case CALL_EXPR:
7340       return build_nt (code, 
7341                        tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args,
7342                                     complain, in_decl),
7343                        tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain,
7344                                     in_decl),
7345                        NULL_TREE);
7346
7347     case STMT_EXPR:
7348       /* This processing should really occur in tsubst_expr.  However,
7349          tsubst_expr does not recurse into expressions, since it
7350          assumes that there aren't any statements inside them.  So, we
7351          need to expand the STMT_EXPR here.  */
7352       if (!processing_template_decl)
7353         {
7354           tree stmt_expr = begin_stmt_expr ();
7355           
7356           tsubst_expr (STMT_EXPR_STMT (t), args,
7357                        complain | tf_stmt_expr_cmpd, in_decl);
7358           return finish_stmt_expr (stmt_expr, false);
7359         }
7360       
7361       return t;
7362
7363     case COND_EXPR:
7364     case MODOP_EXPR:
7365     case PSEUDO_DTOR_EXPR:
7366       {
7367         r = build_nt
7368           (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
7369            tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl),
7370            tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 2), args, complain, in_decl));
7371         return r;
7372       }
7373
7374     case NEW_EXPR:
7375       {
7376         r = build_nt
7377         (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
7378          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl),
7379          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 2), args, complain, in_decl));
7380         NEW_EXPR_USE_GLOBAL (r) = NEW_EXPR_USE_GLOBAL (t);
7381         return r;
7382       }
7383
7384     case DELETE_EXPR:
7385       {
7386         r = build_nt
7387         (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
7388          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl));
7389         DELETE_EXPR_USE_GLOBAL (r) = DELETE_EXPR_USE_GLOBAL (t);
7390         DELETE_EXPR_USE_VEC (r) = DELETE_EXPR_USE_VEC (t);
7391         return r;
7392       }
7393
7394     case TEMPLATE_ID_EXPR:
7395       {
7396         /* Substituted template arguments */
7397         tree fn = TREE_OPERAND (t, 0);
7398         tree targs = TREE_OPERAND (t, 1);
7399
7400         fn = tsubst_copy (fn, args, complain, in_decl);
7401         if (targs)
7402           targs = tsubst_template_args (targs, args, complain, in_decl);
7403         
7404         return lookup_template_function (fn, targs);
7405       }
7406
7407     case TREE_LIST:
7408       {
7409         tree purpose, value, chain;
7410
7411         if (t == void_list_node)
7412           return t;
7413
7414         purpose = TREE_PURPOSE (t);
7415         if (purpose)
7416           purpose = tsubst_copy (purpose, args, complain, in_decl);
7417         value = TREE_VALUE (t);
7418         if (value)
7419           value = tsubst_copy (value, args, complain, in_decl);
7420         chain = TREE_CHAIN (t);
7421         if (chain && chain != void_type_node)
7422           chain = tsubst_copy (chain, args, complain, in_decl);
7423         if (purpose == TREE_PURPOSE (t)
7424             && value == TREE_VALUE (t)
7425             && chain == TREE_CHAIN (t))
7426           return t;
7427         return tree_cons (purpose, value, chain);
7428       }
7429
7430     case RECORD_TYPE:
7431     case UNION_TYPE:
7432     case ENUMERAL_TYPE:
7433     case INTEGER_TYPE:
7434     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
7435     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
7436     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
7437     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
7438     case POINTER_TYPE:
7439     case REFERENCE_TYPE:
7440     case OFFSET_TYPE:
7441     case FUNCTION_TYPE:
7442     case METHOD_TYPE:
7443     case ARRAY_TYPE:
7444     case TYPENAME_TYPE:
7445     case UNBOUND_CLASS_TEMPLATE:
7446     case TYPEOF_TYPE:
7447     case TYPE_DECL:
7448       return tsubst (t, args, complain, in_decl);
7449
7450     case IDENTIFIER_NODE:
7451       if (IDENTIFIER_TYPENAME_P (t))
7452         {
7453           tree new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
7454           return mangle_conv_op_name_for_type (new_type);
7455         }
7456       else
7457         return t;
7458
7459     case CONSTRUCTOR:
7460       {
7461         r = build_constructor
7462           (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl), 
7463            tsubst_copy (CONSTRUCTOR_ELTS (t), args, complain, in_decl));
7464         TREE_HAS_CONSTRUCTOR (r) = TREE_HAS_CONSTRUCTOR (t);
7465         return r;
7466       }
7467
7468     case VA_ARG_EXPR:
7469       return build_x_va_arg (tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain,
7470                                           in_decl),
7471                              tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl));
7472
7473     default:
7474       return t;
7475     }
7476 }
7477
7478 /* Like tsubst_copy for expressions, etc. but also does semantic
7479    processing.  */
7480
7481 static tree
7482 tsubst_expr (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
7483 {
7484   tree stmt, tmp;
7485   tsubst_flags_t stmt_expr
7486     = complain & (tf_stmt_expr_cmpd | tf_stmt_expr_body);
7487
7488   complain ^= stmt_expr;
7489   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node)
7490     return t;
7491
7492   if (processing_template_decl)
7493     return tsubst_copy (t, args, complain, in_decl);
7494
7495   if (!STATEMENT_CODE_P (TREE_CODE (t)))
7496     return tsubst_copy_and_build (t, args, complain, in_decl,
7497                                   /*function_p=*/false);
7498     
7499   switch (TREE_CODE (t))
7500     {
7501     case CTOR_INITIALIZER:
7502       prep_stmt (t);
7503       finish_mem_initializers (tsubst_initializer_list 
7504                                (TREE_OPERAND (t, 0), args));
7505       break;
7506
7507     case RETURN_STMT:
7508       prep_stmt (t);
7509       finish_return_stmt (tsubst_expr (RETURN_STMT_EXPR (t),
7510                                        args, complain, in_decl));
7511       break;
7512
7513     case EXPR_STMT:
7514       {
7515         tree r;
7516         
7517         prep_stmt (t);
7518
7519         r = tsubst_expr (EXPR_STMT_EXPR (t), args, complain, in_decl);
7520         if (stmt_expr & tf_stmt_expr_body && !TREE_CHAIN (t))
7521           finish_stmt_expr_expr (r);
7522         else
7523           finish_expr_stmt (r);
7524         break;
7525       }
7526
7527     case USING_STMT:
7528       prep_stmt (t);
7529       do_using_directive (tsubst_expr (USING_STMT_NAMESPACE (t),
7530                                        args, complain, in_decl));
7531       break;
7532       
7533     case DECL_STMT:
7534       {
7535         tree decl;
7536         tree init;
7537
7538         prep_stmt (t);
7539         decl = DECL_STMT_DECL (t);
7540         if (TREE_CODE (decl) == LABEL_DECL)
7541           finish_label_decl (DECL_NAME (decl));
7542         else if (TREE_CODE (decl) == USING_DECL)
7543           {
7544             tree scope = DECL_INITIAL (decl);
7545             tree name = DECL_NAME (decl);
7546             tree decl;
7547             
7548             scope = tsubst_expr (scope, args, complain, in_decl);
7549             decl = lookup_qualified_name (scope, name,
7550                                           /*is_type_p=*/0, /*complain=*/false);
7551             if (decl == error_mark_node)
7552               qualified_name_lookup_error (scope, name);
7553             else
7554               do_local_using_decl (decl);
7555           }
7556         else
7557           {
7558             init = DECL_INITIAL (decl);
7559             decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
7560             if (decl != error_mark_node)
7561               {
7562                 if (init)
7563                   DECL_INITIAL (decl) = error_mark_node;
7564                 /* By marking the declaration as instantiated, we avoid
7565                    trying to instantiate it.  Since instantiate_decl can't
7566                    handle local variables, and since we've already done
7567                    all that needs to be done, that's the right thing to
7568                    do.  */
7569                 if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL)
7570                   DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (decl) = 1;
7571                 if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL
7572                     && ANON_AGGR_TYPE_P (TREE_TYPE (decl)))
7573                   /* Anonymous aggregates are a special case.  */
7574                   finish_anon_union (decl);
7575                 else 
7576                   {
7577                     maybe_push_decl (decl);
7578                     if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL
7579                         && DECL_PRETTY_FUNCTION_P (decl))
7580                       {
7581                         /* For __PRETTY_FUNCTION__ we have to adjust the
7582                            initializer.  */
7583                         const char *const name
7584                           = cxx_printable_name (current_function_decl, 2);
7585                         init = cp_fname_init (name);
7586                         TREE_TYPE (decl) = TREE_TYPE (init);
7587                       }
7588                     else
7589                       init = tsubst_expr (init, args, complain, in_decl);
7590                     cp_finish_decl (decl, init, NULL_TREE, 0);
7591                   }
7592               }
7593           }
7594
7595         /* A DECL_STMT can also be used as an expression, in the condition
7596            clause of an if/for/while construct.  If we aren't followed by
7597            another statement, return our decl.  */
7598         if (TREE_CHAIN (t) == NULL_TREE)
7599           return decl;
7600       }
7601       break;
7602
7603     case FOR_STMT:
7604       {
7605         prep_stmt (t);
7606
7607         stmt = begin_for_stmt ();
7608         tsubst_expr (FOR_INIT_STMT (t), args, complain, in_decl);
7609         finish_for_init_stmt (stmt);
7610         finish_for_cond (tsubst_expr (FOR_COND (t),
7611                                       args, complain, in_decl),
7612                          stmt);
7613         tmp = tsubst_expr (FOR_EXPR (t), args, complain, in_decl);
7614         finish_for_expr (tmp, stmt);
7615         tsubst_expr (FOR_BODY (t), args, complain, in_decl);
7616         finish_for_stmt (stmt);
7617       }
7618       break;
7619
7620     case WHILE_STMT:
7621       {
7622         prep_stmt (t);
7623         stmt = begin_while_stmt ();
7624         finish_while_stmt_cond (tsubst_expr (WHILE_COND (t),
7625                                              args, complain, in_decl),
7626                                 stmt);
7627         tsubst_expr (WHILE_BODY (t), args, complain, in_decl);
7628         finish_while_stmt (stmt);
7629       }
7630       break;
7631
7632     case DO_STMT:
7633       {
7634         prep_stmt (t);
7635         stmt = begin_do_stmt ();
7636         tsubst_expr (DO_BODY (t), args, complain, in_decl);
7637         finish_do_body (stmt);
7638         finish_do_stmt (tsubst_expr (DO_COND (t),
7639                                      args, complain, in_decl),
7640                         stmt);
7641       }
7642       break;
7643
7644     case IF_STMT:
7645       {
7646         prep_stmt (t);
7647         stmt = begin_if_stmt ();
7648         finish_if_stmt_cond (tsubst_expr (IF_COND (t),
7649                                           args, complain, in_decl),
7650                              stmt);
7651
7652         if (tmp = THEN_CLAUSE (t), tmp)
7653           {
7654             tsubst_expr (tmp, args, complain, in_decl);
7655             finish_then_clause (stmt);
7656           }
7657
7658         if (tmp = ELSE_CLAUSE (t), tmp)
7659           {
7660             begin_else_clause ();
7661             tsubst_expr (tmp, args, complain, in_decl);
7662             finish_else_clause (stmt);
7663           }
7664
7665         finish_if_stmt ();
7666       }
7667       break;
7668
7669     case COMPOUND_STMT:
7670       {
7671         prep_stmt (t);
7672         if (COMPOUND_STMT_BODY_BLOCK (t))
7673           stmt = begin_function_body ();
7674         else
7675           stmt = begin_compound_stmt (COMPOUND_STMT_NO_SCOPE (t));
7676
7677         tsubst_expr (COMPOUND_BODY (t), args,
7678                      complain | ((stmt_expr & tf_stmt_expr_cmpd) << 1),
7679                      in_decl);
7680
7681         if (COMPOUND_STMT_BODY_BLOCK (t))
7682           finish_function_body (stmt);
7683         else
7684           finish_compound_stmt (stmt);
7685       }
7686       break;
7687
7688     case BREAK_STMT:
7689       prep_stmt (t);
7690       finish_break_stmt ();
7691       break;
7692
7693     case CONTINUE_STMT:
7694       prep_stmt (t);
7695       finish_continue_stmt ();
7696       break;
7697
7698     case SWITCH_STMT:
7699       {
7700         tree val;
7701
7702         prep_stmt (t);
7703         stmt = begin_switch_stmt ();
7704         val = tsubst_expr (SWITCH_COND (t), args, complain, in_decl);
7705         finish_switch_cond (val, stmt);
7706         tsubst_expr (SWITCH_BODY (t), args, complain, in_decl);
7707         finish_switch_stmt (stmt);
7708       }
7709       break;
7710
7711     case CASE_LABEL:
7712       prep_stmt (t);
7713       finish_case_label (tsubst_expr (CASE_LOW (t), args, complain, in_decl),
7714                          tsubst_expr (CASE_HIGH (t), args, complain,
7715                                       in_decl));
7716       break;
7717
7718     case LABEL_STMT:
7719       input_line = STMT_LINENO (t);
7720       finish_label_stmt (DECL_NAME (LABEL_STMT_LABEL (t)));
7721       break;
7722
7723     case FILE_STMT:
7724       input_filename = FILE_STMT_FILENAME (t);
7725       add_stmt (build_nt (FILE_STMT, FILE_STMT_FILENAME_NODE (t)));
7726       break;
7727
7728     case GOTO_STMT:
7729       prep_stmt (t);
7730       tmp = GOTO_DESTINATION (t);
7731       if (TREE_CODE (tmp) != LABEL_DECL)
7732         /* Computed goto's must be tsubst'd into.  On the other hand,
7733            non-computed gotos must not be; the identifier in question
7734            will have no binding.  */
7735         tmp = tsubst_expr (tmp, args, complain, in_decl);
7736       else
7737         tmp = DECL_NAME (tmp);
7738       finish_goto_stmt (tmp);
7739       break;
7740
7741     case ASM_STMT:
7742       prep_stmt (t);
7743       tmp = finish_asm_stmt
7744         (ASM_CV_QUAL (t),
7745          tsubst_expr (ASM_STRING (t), args, complain, in_decl),
7746          tsubst_expr (ASM_OUTPUTS (t), args, complain, in_decl),
7747          tsubst_expr (ASM_INPUTS (t), args, complain, in_decl), 
7748          tsubst_expr (ASM_CLOBBERS (t), args, complain, in_decl));
7749       ASM_INPUT_P (tmp) = ASM_INPUT_P (t);
7750       break;
7751
7752     case TRY_BLOCK:
7753       prep_stmt (t);
7754       if (CLEANUP_P (t))
7755         {
7756           stmt = begin_try_block ();
7757           tsubst_expr (TRY_STMTS (t), args, complain, in_decl);
7758           finish_cleanup_try_block (stmt);
7759           finish_cleanup (tsubst_expr (TRY_HANDLERS (t), args,
7760                                        complain, in_decl),
7761                           stmt);
7762         }
7763       else
7764         {
7765           if (FN_TRY_BLOCK_P (t))
7766             stmt = begin_function_try_block ();
7767           else
7768             stmt = begin_try_block ();
7769
7770           tsubst_expr (TRY_STMTS (t), args, complain, in_decl);
7771
7772           if (FN_TRY_BLOCK_P (t))
7773             finish_function_try_block (stmt);
7774           else
7775             finish_try_block (stmt);
7776
7777           tsubst_expr (TRY_HANDLERS (t), args, complain, in_decl);
7778           if (FN_TRY_BLOCK_P (t))
7779             finish_function_handler_sequence (stmt);
7780           else
7781             finish_handler_sequence (stmt);
7782         }
7783       break;
7784       
7785     case HANDLER:
7786       {
7787         tree decl;
7788
7789         prep_stmt (t);
7790         stmt = begin_handler ();
7791         if (HANDLER_PARMS (t))
7792           {
7793             decl = DECL_STMT_DECL (HANDLER_PARMS (t));
7794             decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
7795             /* Prevent instantiate_decl from trying to instantiate
7796                this variable.  We've already done all that needs to be
7797                done.  */
7798             DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (decl) = 1;
7799           }
7800         else
7801           decl = NULL_TREE;
7802         finish_handler_parms (decl, stmt);
7803         tsubst_expr (HANDLER_BODY (t), args, complain, in_decl);
7804         finish_handler (stmt);
7805       }
7806       break;
7807
7808     case TAG_DEFN:
7809       prep_stmt (t);
7810       tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, NULL_TREE);
7811       break;
7812
7813     default:
7814       abort ();
7815     }
7816
7817   return tsubst_expr (TREE_CHAIN (t), args, complain | stmt_expr, in_decl);
7818 }
7819
7820 /* T is a postfix-expression that is not being used in a function
7821    call.  Return the substituted version of T.  */
7822
7823 static tree
7824 tsubst_non_call_postfix_expression (tree t, tree args, 
7825                                     tsubst_flags_t complain,
7826                                     tree in_decl)
7827 {
7828   if (TREE_CODE (t) == SCOPE_REF)
7829     t = tsubst_qualified_id (t, args, complain, in_decl,
7830                              /*done=*/false, /*address_p=*/false);
7831   else
7832     t = tsubst_copy_and_build (t, args, complain, in_decl,
7833                                /*function_p=*/false);
7834
7835   return t;
7836 }
7837
7838 /* Like tsubst but deals with expressions and performs semantic
7839    analysis.  FUNCTION_P is true if T is the "F" in "F (ARGS)".  */
7840
7841 tree
7842 tsubst_copy_and_build (tree t, 
7843                        tree args, 
7844                        tsubst_flags_t complain, 
7845                        tree in_decl,
7846                        bool function_p)
7847 {
7848 #define RECUR(NODE) \
7849   tsubst_copy_and_build (NODE, args, complain, in_decl, /*function_p=*/false)
7850
7851   tree op1;
7852
7853   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node)
7854     return t;
7855
7856   switch (TREE_CODE (t))
7857     {
7858     case USING_DECL:
7859       t = DECL_NAME (t);
7860       /* Fallthrough. */
7861     case IDENTIFIER_NODE:
7862       {
7863         tree decl;
7864         cp_id_kind idk;
7865         tree qualifying_class;
7866         bool non_constant_expression_p;
7867         const char *error_msg;
7868
7869         if (IDENTIFIER_TYPENAME_P (t))
7870           {
7871             tree new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
7872             t = mangle_conv_op_name_for_type (new_type);
7873           }
7874
7875         /* Look up the name.  */
7876         decl = lookup_name (t, 0);
7877
7878         /* By convention, expressions use ERROR_MARK_NODE to indicate
7879            failure, not NULL_TREE.  */
7880         if (decl == NULL_TREE)
7881           decl = error_mark_node;
7882
7883         decl = finish_id_expression (t, decl, NULL_TREE,
7884                                      &idk,
7885                                      &qualifying_class,
7886                                      /*constant_expression_p=*/false,
7887                                      /*allow_non_constant_expression_p=*/false,
7888                                      &non_constant_expression_p,
7889                                      &error_msg);
7890         if (error_msg)
7891           error (error_msg);
7892         if (!function_p && TREE_CODE (decl) == IDENTIFIER_NODE)
7893           decl = unqualified_name_lookup_error (decl);
7894         return decl;
7895       }
7896
7897     case TEMPLATE_ID_EXPR:
7898       {
7899         tree object;
7900         tree template = RECUR (TREE_OPERAND (t, 0));
7901         tree targs = TREE_OPERAND (t, 1);
7902
7903         if (targs)
7904           targs = tsubst_template_args (targs, args, complain, in_decl);
7905         
7906         if (TREE_CODE (template) == COMPONENT_REF)
7907           {
7908             object = TREE_OPERAND (template, 0);
7909             template = TREE_OPERAND (template, 1);
7910           }
7911         else
7912           object = NULL_TREE;
7913         template = lookup_template_function (template, targs);
7914         
7915         if (object)
7916           return build (COMPONENT_REF, TREE_TYPE (template), 
7917                         object, template);
7918         else
7919           return template;
7920       }
7921
7922     case INDIRECT_REF:
7923       return build_x_indirect_ref (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)), "unary *");
7924
7925     case CAST_EXPR:
7926       return build_functional_cast
7927         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
7928          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
7929
7930     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
7931       return build_reinterpret_cast
7932         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
7933          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
7934
7935     case CONST_CAST_EXPR:
7936       return build_const_cast
7937         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
7938          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
7939
7940     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
7941       return build_dynamic_cast
7942         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
7943          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
7944
7945     case STATIC_CAST_EXPR:
7946       return build_static_cast
7947         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
7948          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
7949
7950     case POSTDECREMENT_EXPR:
7951     case POSTINCREMENT_EXPR:
7952       op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
7953                                                 args, complain, in_decl);
7954       return build_x_unary_op (TREE_CODE (t), op1);
7955
7956     case PREDECREMENT_EXPR:
7957     case PREINCREMENT_EXPR:
7958     case NEGATE_EXPR:
7959     case BIT_NOT_EXPR:
7960     case ABS_EXPR:
7961     case TRUTH_NOT_EXPR:
7962     case CONVERT_EXPR:  /* Unary + */
7963     case REALPART_EXPR:
7964     case IMAGPART_EXPR:
7965       return build_x_unary_op (TREE_CODE (t), RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
7966
7967     case ADDR_EXPR:
7968       op1 = TREE_OPERAND (t, 0);
7969       if (TREE_CODE (op1) == SCOPE_REF)
7970         op1 = tsubst_qualified_id (op1, args, complain, in_decl, 
7971                                    /*done=*/true, /*address_p=*/true);
7972       else
7973         op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (op1, args, complain, 
7974                                                   in_decl);
7975       if (TREE_CODE (op1) == LABEL_DECL)
7976         return finish_label_address_expr (DECL_NAME (op1));
7977       return build_x_unary_op (ADDR_EXPR, op1);
7978
7979     case PLUS_EXPR:
7980     case MINUS_EXPR:
7981     case MULT_EXPR:
7982     case TRUNC_DIV_EXPR:
7983     case CEIL_DIV_EXPR:
7984     case FLOOR_DIV_EXPR:
7985     case ROUND_DIV_EXPR:
7986     case EXACT_DIV_EXPR:
7987     case BIT_AND_EXPR:
7988     case BIT_ANDTC_EXPR:
7989     case BIT_IOR_EXPR:
7990     case BIT_XOR_EXPR:
7991     case TRUNC_MOD_EXPR:
7992     case FLOOR_MOD_EXPR:
7993     case TRUTH_ANDIF_EXPR:
7994     case TRUTH_ORIF_EXPR:
7995     case TRUTH_AND_EXPR:
7996     case TRUTH_OR_EXPR:
7997     case RSHIFT_EXPR:
7998     case LSHIFT_EXPR:
7999     case RROTATE_EXPR:
8000     case LROTATE_EXPR:
8001     case EQ_EXPR:
8002     case NE_EXPR:
8003     case MAX_EXPR:
8004     case MIN_EXPR:
8005     case LE_EXPR:
8006     case GE_EXPR:
8007     case LT_EXPR:
8008     case GT_EXPR:
8009     case MEMBER_REF:
8010     case DOTSTAR_EXPR:
8011       return build_x_binary_op
8012         (TREE_CODE (t), 
8013          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8014          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)));
8015
8016     case SCOPE_REF:
8017       return tsubst_qualified_id (t, args, complain, in_decl, /*done=*/true,
8018                                   /*address_p=*/false);
8019
8020     case ARRAY_REF:
8021       if (tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl)
8022           == NULL_TREE)
8023         /* new-type-id */
8024         return build_nt (ARRAY_REF, NULL_TREE, RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)));
8025
8026       op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
8027                                                 args, complain, in_decl);
8028       /* Remember that there was a reference to this entity.  */
8029       if (DECL_P (op1))
8030         mark_used (op1);
8031       return grok_array_decl (op1, RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)));
8032
8033     case SIZEOF_EXPR:
8034     case ALIGNOF_EXPR:
8035       op1 = TREE_OPERAND (t, 0);
8036       if (!args)
8037         {
8038           /* When there are no ARGS, we are trying to evaluate a
8039              non-dependent expression from the parser.  Trying to do
8040              the substitutions may not work.  */
8041           if (!TYPE_P (op1))
8042             op1 = TREE_TYPE (op1);
8043         }
8044       else
8045         {
8046           ++skip_evaluation;
8047           op1 = RECUR (op1);
8048           --skip_evaluation;
8049         }
8050       if (TREE_CODE (t) == SIZEOF_EXPR)
8051         return finish_sizeof (op1);
8052       else
8053         return finish_alignof (op1);
8054
8055     case MODOP_EXPR:
8056       return build_x_modify_expr
8057         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8058          TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 1)),
8059          RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)));
8060
8061     case ARROW_EXPR:
8062       op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
8063                                                 args, complain, in_decl);
8064       /* Remember that there was a reference to this entity.  */
8065       if (DECL_P (op1))
8066         mark_used (op1);
8067       return build_x_arrow (op1);
8068
8069     case NEW_EXPR:
8070       return build_new
8071         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8072          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8073          RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)),
8074          NEW_EXPR_USE_GLOBAL (t));
8075
8076     case DELETE_EXPR:
8077      return delete_sanity
8078        (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8079         RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8080         DELETE_EXPR_USE_VEC (t),
8081         DELETE_EXPR_USE_GLOBAL (t));
8082
8083     case COMPOUND_EXPR:
8084       return build_x_compound_expr (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8085                                     RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)));
8086
8087     case CALL_EXPR:
8088       {
8089         tree function;
8090         tree call_args;
8091         bool qualified_p;
8092         bool koenig_p;
8093
8094         function = TREE_OPERAND (t, 0);
8095         /* To determine whether or not we should perform Koenig lookup
8096            we must look at the form of the FUNCTION.  */
8097         koenig_p = !(/* Koenig lookup does not apply to qualified
8098                         names.  */
8099                      TREE_CODE (function) == SCOPE_REF
8100                      /* Or to references to members of classes.  */
8101                      || TREE_CODE (function) == COMPONENT_REF
8102                      /* If it is a FUNCTION_DECL or a baselink, then
8103                         the name was already resolved when the
8104                         template was parsed.  */
8105                      || TREE_CODE (function) == FUNCTION_DECL
8106                      || TREE_CODE (function) == BASELINK);
8107         if (TREE_CODE (function) == SCOPE_REF)
8108           {
8109             qualified_p = true;
8110             function = tsubst_qualified_id (function, args, complain, in_decl,
8111                                             /*done=*/false, 
8112                                             /*address_p=*/false);
8113           }
8114         else
8115           {
8116             qualified_p = (TREE_CODE (function) == COMPONENT_REF
8117                            && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (function, 1))
8118                                == SCOPE_REF));
8119             function = tsubst_copy_and_build (function, args, complain, 
8120                                               in_decl,
8121                                               !qualified_p);
8122           }
8123
8124         call_args = RECUR (TREE_OPERAND (t, 1));
8125           
8126         if (BASELINK_P (function))
8127           qualified_p = 1;
8128
8129         if (koenig_p
8130             && TREE_CODE (function) != TEMPLATE_ID_EXPR
8131             && (is_overloaded_fn (function)
8132                 || DECL_P (function)
8133                 || TREE_CODE (function) == IDENTIFIER_NODE))
8134           {
8135             if (call_args)
8136               function = perform_koenig_lookup (function, call_args);
8137             else if (TREE_CODE (function) == IDENTIFIER_NODE)
8138               function = unqualified_name_lookup_error (function);
8139           }
8140
8141         /* Remember that there was a reference to this entity.  */
8142         if (DECL_P (function))
8143           mark_used (function);
8144
8145         function = convert_from_reference (function);
8146
8147         if (TREE_CODE (function) == OFFSET_REF)
8148           return build_offset_ref_call_from_tree (function, call_args);
8149         if (TREE_CODE (function) == COMPONENT_REF)
8150           return (build_new_method_call 
8151                   (TREE_OPERAND (function, 0),
8152                    TREE_OPERAND (function, 1),
8153                    call_args, NULL_TREE, 
8154                    qualified_p ? LOOKUP_NONVIRTUAL : LOOKUP_NORMAL));
8155         return finish_call_expr (function, call_args, 
8156                                  /*disallow_virtual=*/qualified_p);
8157       }
8158
8159     case COND_EXPR:
8160       return build_x_conditional_expr
8161         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8162          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8163          RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)));
8164
8165     case PSEUDO_DTOR_EXPR:
8166       return finish_pseudo_destructor_expr 
8167         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8168          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8169          RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)));
8170
8171     case TREE_LIST:
8172       {
8173         tree purpose, value, chain;
8174
8175         if (t == void_list_node)
8176           return t;
8177
8178         purpose = TREE_PURPOSE (t);
8179         if (purpose)
8180           purpose = RECUR (purpose);
8181         value = TREE_VALUE (t);
8182         if (value)
8183           value = RECUR (value);
8184         chain = TREE_CHAIN (t);
8185         if (chain && chain != void_type_node)
8186           chain = RECUR (chain);
8187         if (purpose == TREE_PURPOSE (t)
8188             && value == TREE_VALUE (t)
8189             && chain == TREE_CHAIN (t))
8190           return t;
8191         return tree_cons (purpose, value, chain);
8192       }
8193
8194     case COMPONENT_REF:
8195       {
8196         tree object;
8197         tree member;
8198
8199         object = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
8200                                                      args, complain, in_decl);
8201         /* Remember that there was a reference to this entity.  */
8202         if (DECL_P (object))
8203           mark_used (object);
8204
8205         member = TREE_OPERAND (t, 1);
8206         if (BASELINK_P (member))
8207           member = tsubst_baselink (member, 
8208                                     non_reference (TREE_TYPE (object)),
8209                                     args, complain, in_decl);
8210         else
8211           member = tsubst_copy (member, args, complain, in_decl);
8212
8213         if (!CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (object)))
8214           {
8215             if (TREE_CODE (member) == BIT_NOT_EXPR)
8216               return finish_pseudo_destructor_expr (object, 
8217                                                     NULL_TREE,
8218                                                     TREE_TYPE (object));
8219             else if (TREE_CODE (member) == SCOPE_REF
8220                      && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (member, 1)) == BIT_NOT_EXPR))
8221               return finish_pseudo_destructor_expr (object, 
8222                                                     object,
8223                                                     TREE_TYPE (object));
8224           }
8225         else if (TREE_CODE (member) == SCOPE_REF
8226                  && TREE_CODE (TREE_OPERAND (member, 1)) == TEMPLATE_ID_EXPR)
8227           {
8228             tree tmpl;
8229             tree args;
8230         
8231             /* Lookup the template functions now that we know what the
8232                scope is.  */
8233             tmpl = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (member, 1), 0);
8234             args = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (member, 1), 1);
8235             member = lookup_qualified_name (TREE_OPERAND (member, 0), tmpl, 
8236                                             /*is_type=*/0, /*complain=*/false);
8237             if (BASELINK_P (member))
8238               BASELINK_FUNCTIONS (member) 
8239                 = build_nt (TEMPLATE_ID_EXPR, BASELINK_FUNCTIONS (member),
8240                             args);
8241             else
8242               {
8243                 qualified_name_lookup_error (TREE_TYPE (object), tmpl);
8244                 return error_mark_node;
8245               }
8246           }
8247         else if (TREE_CODE (member) == FIELD_DECL)
8248           return finish_non_static_data_member (member, object, NULL_TREE);
8249
8250         return finish_class_member_access_expr (object, member);
8251       }
8252
8253     case THROW_EXPR:
8254       return build_throw
8255         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8256
8257     case CONSTRUCTOR:
8258       {
8259         tree r;
8260         tree elts;
8261         tree type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
8262         bool purpose_p;
8263
8264         /* digest_init will do the wrong thing if we let it.  */
8265         if (type && TYPE_PTRMEMFUNC_P (type))
8266           return t;
8267
8268         r = NULL_TREE;
8269         /* We do not want to process the purpose of aggregate
8270            initializers as they are identifier nodes which will be
8271            looked up by digest_init.  */
8272         purpose_p = !(type && IS_AGGR_TYPE (type));
8273         for (elts = CONSTRUCTOR_ELTS (t);
8274              elts;
8275              elts = TREE_CHAIN (elts))
8276           {
8277             tree purpose = TREE_PURPOSE (elts);
8278             tree value = TREE_VALUE (elts);
8279             
8280             if (purpose && purpose_p)
8281               purpose = RECUR (purpose);
8282             value = RECUR (value);
8283             r = tree_cons (purpose, value, r);
8284           }
8285         
8286         r = build_constructor (NULL_TREE, nreverse (r));
8287         TREE_HAS_CONSTRUCTOR (r) = TREE_HAS_CONSTRUCTOR (t);
8288
8289         if (type)
8290           return digest_init (type, r, 0);
8291         return r;
8292       }
8293
8294     case TYPEID_EXPR:
8295       {
8296         tree operand_0 = RECUR (TREE_OPERAND (t, 0));
8297         if (TYPE_P (operand_0))
8298           return get_typeid (operand_0);
8299         return build_typeid (operand_0);
8300       }
8301
8302     case PARM_DECL:
8303       return convert_from_reference (tsubst_copy (t, args, complain, in_decl));
8304
8305     case VAR_DECL:
8306       if (args)
8307         t = tsubst_copy (t, args, complain, in_decl);
8308       else
8309         /* If there are no ARGS, then we are evaluating a
8310            non-dependent expression.  If the expression is
8311            non-dependent, the variable must be a constant.  */
8312         t = DECL_INITIAL (t);
8313       return convert_from_reference (t);
8314
8315     case VA_ARG_EXPR:
8316       return build_x_va_arg (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8317                              tsubst_copy (TREE_TYPE (t), args, complain, 
8318                                           in_decl));
8319
8320     default:
8321       return tsubst_copy (t, args, complain, in_decl);
8322     }
8323
8324 #undef RECUR
8325 }
8326
8327 /* Verify that the instantiated ARGS are valid. For type arguments,
8328    make sure that the type's linkage is ok. For non-type arguments,
8329    make sure they are constants if they are integral or enumerations.
8330    Emit an error under control of COMPLAIN, and return TRUE on error.  */
8331
8332 static bool
8333 check_instantiated_args (tree tmpl, tree args, tsubst_flags_t complain)
8334 {
8335   int ix, len = DECL_NTPARMS (tmpl);
8336   bool result = false;
8337
8338   for (ix = 0; ix != len; ix++)
8339     {
8340       tree t = TREE_VEC_ELT (args, ix);
8341       
8342       if (TYPE_P (t))
8343         {
8344           /* [basic.link]: A name with no linkage (notably, the name
8345              of a class or enumeration declared in a local scope)
8346              shall not be used to declare an entity with linkage.
8347              This implies that names with no linkage cannot be used as
8348              template arguments.  */
8349           tree nt = no_linkage_check (t);
8350
8351           if (nt)
8352             {
8353               if (!(complain & tf_error))
8354                 /*OK*/;
8355               else if (TYPE_ANONYMOUS_P (nt))
8356                 error ("`%T' uses anonymous type", t);
8357               else
8358                 error ("`%T' uses local type `%T'", t, nt);
8359               result = true;
8360             }
8361           /* In order to avoid all sorts of complications, we do not
8362              allow variably-modified types as template arguments.  */
8363           else if (variably_modified_type_p (t))
8364             {
8365               if (complain & tf_error)
8366                 error ("`%T' is a variably modified type", t);
8367               result = true;
8368             }
8369         }
8370       /* A non-type argument of integral or enumerated type must be a
8371          constant.  */
8372       else if (TREE_TYPE (t)
8373                && INTEGRAL_OR_ENUMERATION_TYPE_P (TREE_TYPE (t))
8374                && !TREE_CONSTANT (t))
8375         {
8376           if (complain & tf_error)
8377             error ("integral expression `%E' is not constant", t);
8378           result = true;
8379         }
8380     }
8381   if (result && complain & tf_error)
8382     error ("  trying to instantiate `%D'", tmpl);
8383   return result;
8384 }
8385
8386 /* Instantiate the indicated variable or function template TMPL with
8387    the template arguments in TARG_PTR.  */
8388
8389 tree
8390 instantiate_template (tree tmpl, tree targ_ptr, tsubst_flags_t complain)
8391 {
8392   tree fndecl;
8393   tree gen_tmpl;
8394   tree spec;
8395
8396   if (tmpl == error_mark_node)
8397     return error_mark_node;
8398
8399   my_friendly_assert (TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_DECL, 283);
8400
8401   /* If this function is a clone, handle it specially.  */
8402   if (DECL_CLONED_FUNCTION_P (tmpl))
8403     {
8404       tree spec = instantiate_template (DECL_CLONED_FUNCTION (tmpl), targ_ptr,
8405                                         complain);
8406       tree clone;
8407       
8408       /* Look for the clone.  */
8409       for (clone = TREE_CHAIN (spec);
8410            clone && DECL_CLONED_FUNCTION_P (clone);
8411            clone = TREE_CHAIN (clone))
8412         if (DECL_NAME (clone) == DECL_NAME (tmpl))
8413           return clone;
8414       /* We should always have found the clone by now.  */
8415       abort ();
8416       return NULL_TREE;
8417     }
8418   
8419   /* Check to see if we already have this specialization.  */
8420   spec = retrieve_specialization (tmpl, targ_ptr);
8421   if (spec != NULL_TREE)
8422     return spec;
8423
8424   gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
8425   if (tmpl != gen_tmpl)
8426     {
8427       /* The TMPL is a partial instantiation.  To get a full set of
8428          arguments we must add the arguments used to perform the
8429          partial instantiation.  */
8430       targ_ptr = add_outermost_template_args (DECL_TI_ARGS (tmpl),
8431                                               targ_ptr);
8432
8433       /* Check to see if we already have this specialization.  */
8434       spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, targ_ptr);
8435       if (spec != NULL_TREE)
8436         return spec;
8437     }
8438
8439   if (check_instantiated_args (gen_tmpl, INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (targ_ptr),
8440                                complain))
8441     return error_mark_node;
8442   
8443   /* We are building a FUNCTION_DECL, during which the access of its
8444      parameters and return types have to be checked.  However this
8445      FUNCTION_DECL which is the desired context for access checking
8446      is not built yet.  We solve this chicken-and-egg problem by
8447      deferring all checks until we have the FUNCTION_DECL.  */
8448   push_deferring_access_checks (dk_deferred);
8449
8450   /* substitute template parameters */
8451   fndecl = tsubst (DECL_TEMPLATE_RESULT (gen_tmpl),
8452                    targ_ptr, complain, gen_tmpl);
8453
8454   /* Now we know the specialization, compute access previously
8455      deferred.  */
8456   push_access_scope (fndecl);
8457   perform_deferred_access_checks ();
8458   pop_access_scope (fndecl);
8459   pop_deferring_access_checks ();
8460
8461   /* The DECL_TI_TEMPLATE should always be the immediate parent
8462      template, not the most general template.  */
8463   DECL_TI_TEMPLATE (fndecl) = tmpl;
8464
8465   if (flag_external_templates)
8466     add_pending_template (fndecl);
8467
8468   /* If we've just instantiated the main entry point for a function,
8469      instantiate all the alternate entry points as well.  We do this
8470      by cloning the instantiation of the main entry point, not by
8471      instantiating the template clones.  */
8472   if (TREE_CHAIN (gen_tmpl) && DECL_CLONED_FUNCTION_P (TREE_CHAIN (gen_tmpl)))
8473     clone_function_decl (fndecl, /*update_method_vec_p=*/0);
8474
8475   return fndecl;
8476 }
8477
8478 /* The FN is a TEMPLATE_DECL for a function.  The ARGS are the
8479    arguments that are being used when calling it.  TARGS is a vector
8480    into which the deduced template arguments are placed.  
8481
8482    Return zero for success, 2 for an incomplete match that doesn't resolve
8483    all the types, and 1 for complete failure.  An error message will be
8484    printed only for an incomplete match.
8485
8486    If FN is a conversion operator, or we are trying to produce a specific
8487    specialization, RETURN_TYPE is the return type desired.
8488
8489    The EXPLICIT_TARGS are explicit template arguments provided via a
8490    template-id.
8491
8492    The parameter STRICT is one of:
8493
8494    DEDUCE_CALL: 
8495      We are deducing arguments for a function call, as in
8496      [temp.deduct.call].
8497
8498    DEDUCE_CONV:
8499      We are deducing arguments for a conversion function, as in 
8500      [temp.deduct.conv].
8501
8502    DEDUCE_EXACT:
8503      We are deducing arguments when doing an explicit instantiation
8504      as in [temp.explicit], when determining an explicit specialization
8505      as in [temp.expl.spec], or when taking the address of a function
8506      template, as in [temp.deduct.funcaddr]. 
8507
8508    DEDUCE_ORDER:
8509      We are deducing arguments when calculating the partial
8510      ordering between specializations of function or class
8511      templates, as in [temp.func.order] and [temp.class.order].
8512
8513    LEN is the number of parms to consider before returning success, or -1
8514    for all.  This is used in partial ordering to avoid comparing parms for
8515    which no actual argument was passed, since they are not considered in
8516    overload resolution (and are explicitly excluded from consideration in
8517    partial ordering in [temp.func.order]/6).  */
8518
8519 int
8520 fn_type_unification (tree fn, 
8521                      tree explicit_targs, 
8522                      tree targs, 
8523                      tree args, 
8524                      tree return_type,
8525                      unification_kind_t strict, 
8526                      int len)
8527 {
8528   tree parms;
8529   tree fntype;
8530   int result;
8531
8532   my_friendly_assert (TREE_CODE (fn) == TEMPLATE_DECL, 0);
8533
8534   fntype = TREE_TYPE (fn);
8535   if (explicit_targs)
8536     {
8537       /* [temp.deduct]
8538           
8539          The specified template arguments must match the template
8540          parameters in kind (i.e., type, nontype, template), and there
8541          must not be more arguments than there are parameters;
8542          otherwise type deduction fails.
8543
8544          Nontype arguments must match the types of the corresponding
8545          nontype template parameters, or must be convertible to the
8546          types of the corresponding nontype parameters as specified in
8547          _temp.arg.nontype_, otherwise type deduction fails.
8548
8549          All references in the function type of the function template
8550          to the corresponding template parameters are replaced by the
8551          specified template argument values.  If a substitution in a
8552          template parameter or in the function type of the function
8553          template results in an invalid type, type deduction fails.  */
8554       int i;
8555       tree converted_args;
8556       bool incomplete;
8557
8558       converted_args
8559         = (coerce_template_parms (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (fn), 
8560                                   explicit_targs, NULL_TREE, tf_none, 
8561                                   /*require_all_arguments=*/0));
8562       if (converted_args == error_mark_node)
8563         return 1;
8564
8565       /* Substitute the explicit args into the function type.  This is
8566          necessary so that, for instance, explicitly declared function
8567          arguments can match null pointed constants.  If we were given
8568          an incomplete set of explicit args, we must not do semantic
8569          processing during substitution as we could create partial
8570          instantiations.  */
8571       incomplete = NUM_TMPL_ARGS (explicit_targs) != NUM_TMPL_ARGS (targs);
8572       processing_template_decl += incomplete;
8573       fntype = tsubst (fntype, converted_args, tf_none, NULL_TREE);
8574       processing_template_decl -= incomplete;
8575       
8576       if (fntype == error_mark_node)
8577         return 1;
8578
8579       /* Place the explicitly specified arguments in TARGS.  */
8580       for (i = NUM_TMPL_ARGS (converted_args); i--;)
8581         TREE_VEC_ELT (targs, i) = TREE_VEC_ELT (converted_args, i);
8582     }
8583      
8584   parms = TYPE_ARG_TYPES (fntype);
8585   /* Never do unification on the 'this' parameter.  */
8586   if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (fn))
8587     parms = TREE_CHAIN (parms);
8588   
8589   if (return_type)
8590     {
8591       /* We've been given a return type to match, prepend it.  */
8592       parms = tree_cons (NULL_TREE, TREE_TYPE (fntype), parms);
8593       args = tree_cons (NULL_TREE, return_type, args);
8594       if (len >= 0)
8595         ++len;
8596     }
8597
8598   /* We allow incomplete unification without an error message here
8599      because the standard doesn't seem to explicitly prohibit it.  Our
8600      callers must be ready to deal with unification failures in any
8601      event.  */
8602   result = type_unification_real (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (fn), 
8603                                   targs, parms, args, /*subr=*/0,
8604                                   strict, /*allow_incomplete*/1, len);
8605
8606   if (result == 0) 
8607     /* All is well so far.  Now, check:
8608        
8609        [temp.deduct] 
8610        
8611        When all template arguments have been deduced, all uses of
8612        template parameters in nondeduced contexts are replaced with
8613        the corresponding deduced argument values.  If the
8614        substitution results in an invalid type, as described above,
8615        type deduction fails.  */
8616     if (tsubst (TREE_TYPE (fn), targs, tf_none, NULL_TREE)
8617         == error_mark_node)
8618       return 1;
8619
8620   return result;
8621 }
8622
8623 /* Adjust types before performing type deduction, as described in
8624    [temp.deduct.call] and [temp.deduct.conv].  The rules in these two
8625    sections are symmetric.  PARM is the type of a function parameter
8626    or the return type of the conversion function.  ARG is the type of
8627    the argument passed to the call, or the type of the value
8628    initialized with the result of the conversion function.  */
8629
8630 static int
8631 maybe_adjust_types_for_deduction (unification_kind_t strict, 
8632                                   tree* parm, 
8633                                   tree* arg)
8634 {
8635   int result = 0;
8636   
8637   switch (strict)
8638     {
8639     case DEDUCE_CALL:
8640       break;
8641
8642     case DEDUCE_CONV:
8643       {
8644         /* Swap PARM and ARG throughout the remainder of this
8645            function; the handling is precisely symmetric since PARM
8646            will initialize ARG rather than vice versa.  */
8647         tree* temp = parm;
8648         parm = arg;
8649         arg = temp;
8650         break;
8651       }
8652
8653     case DEDUCE_EXACT:
8654       /* There is nothing to do in this case.  */
8655       return 0;
8656
8657     case DEDUCE_ORDER:
8658       /* DR 214. [temp.func.order] is underspecified, and leads to no
8659          ordering between things like `T *' and `T const &' for `U *'.
8660          The former has T=U and the latter T=U*. The former looks more
8661          specialized and John Spicer considers it well-formed (the EDG
8662          compiler accepts it).
8663
8664          John also confirms that deduction should proceed as in a function
8665          call. Which implies the usual ARG and PARM conversions as DEDUCE_CALL.
8666          However, in ordering, ARG can have REFERENCE_TYPE, but no argument
8667          to an actual call can have such a type.
8668          
8669          If both ARG and PARM are REFERENCE_TYPE, we change neither.
8670          If only ARG is a REFERENCE_TYPE, we look through that and then
8671          proceed as with DEDUCE_CALL (which could further convert it).  */
8672       if (TREE_CODE (*arg) == REFERENCE_TYPE)
8673         {
8674           if (TREE_CODE (*parm) == REFERENCE_TYPE)
8675             return 0;
8676           *arg = TREE_TYPE (*arg);
8677         }
8678       break;
8679     default:
8680       abort ();
8681     }
8682
8683   if (TREE_CODE (*parm) != REFERENCE_TYPE)
8684     {
8685       /* [temp.deduct.call]
8686          
8687          If P is not a reference type:
8688          
8689          --If A is an array type, the pointer type produced by the
8690          array-to-pointer standard conversion (_conv.array_) is
8691          used in place of A for type deduction; otherwise,
8692          
8693          --If A is a function type, the pointer type produced by
8694          the function-to-pointer standard conversion
8695          (_conv.func_) is used in place of A for type deduction;
8696          otherwise,
8697          
8698          --If A is a cv-qualified type, the top level
8699          cv-qualifiers of A's type are ignored for type
8700          deduction.  */
8701       if (TREE_CODE (*arg) == ARRAY_TYPE)
8702         *arg = build_pointer_type (TREE_TYPE (*arg));
8703       else if (TREE_CODE (*arg) == FUNCTION_TYPE)
8704         *arg = build_pointer_type (*arg);
8705       else
8706         *arg = TYPE_MAIN_VARIANT (*arg);
8707     }
8708   
8709   /* [temp.deduct.call]
8710      
8711      If P is a cv-qualified type, the top level cv-qualifiers
8712      of P's type are ignored for type deduction.  If P is a
8713      reference type, the type referred to by P is used for
8714      type deduction.  */
8715   *parm = TYPE_MAIN_VARIANT (*parm);
8716   if (TREE_CODE (*parm) == REFERENCE_TYPE)
8717     {
8718       *parm = TREE_TYPE (*parm);
8719       result |= UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL;
8720     }
8721
8722   /* DR 322. For conversion deduction, remove a reference type on parm
8723      too (which has been swapped into ARG).  */
8724   if (strict == DEDUCE_CONV && TREE_CODE (*arg) == REFERENCE_TYPE)
8725     *arg = TREE_TYPE (*arg);
8726   
8727   return result;
8728 }
8729
8730 /* Most parms like fn_type_unification.
8731
8732    If SUBR is 1, we're being called recursively (to unify the
8733    arguments of a function or method parameter of a function
8734    template).  */
8735
8736 static int
8737 type_unification_real (tree tparms, 
8738                        tree targs, 
8739                        tree xparms, 
8740                        tree xargs, 
8741                        int subr,
8742                        unification_kind_t strict, 
8743                        int allow_incomplete, 
8744                        int xlen)
8745 {
8746   tree parm, arg;
8747   int i;
8748   int ntparms = TREE_VEC_LENGTH (tparms);
8749   int sub_strict;
8750   int saw_undeduced = 0;
8751   tree parms, args;
8752   int len;
8753
8754   my_friendly_assert (TREE_CODE (tparms) == TREE_VEC, 289);
8755   my_friendly_assert (xparms == NULL_TREE 
8756                       || TREE_CODE (xparms) == TREE_LIST, 290);
8757   my_friendly_assert (!xargs || TREE_CODE (xargs) == TREE_LIST, 291);
8758   my_friendly_assert (ntparms > 0, 292);
8759
8760   switch (strict)
8761     {
8762     case DEDUCE_CALL:
8763       sub_strict = (UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL | UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL
8764                     | UNIFY_ALLOW_DERIVED);
8765       break;
8766       
8767     case DEDUCE_CONV:
8768       sub_strict = UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL;
8769       break;
8770
8771     case DEDUCE_EXACT:
8772       sub_strict = UNIFY_ALLOW_NONE;
8773       break;
8774     
8775     case DEDUCE_ORDER:
8776       sub_strict = UNIFY_ALLOW_NONE;
8777       break;
8778       
8779     default:
8780       abort ();
8781     }
8782
8783   if (xlen == 0)
8784     return 0;
8785
8786  again:
8787   parms = xparms;
8788   args = xargs;
8789   len = xlen;
8790
8791   while (parms
8792          && parms != void_list_node
8793          && args
8794          && args != void_list_node)
8795     {
8796       parm = TREE_VALUE (parms);
8797       parms = TREE_CHAIN (parms);
8798       arg = TREE_VALUE (args);
8799       args = TREE_CHAIN (args);
8800
8801       if (arg == error_mark_node)
8802         return 1;
8803       if (arg == unknown_type_node)
8804         /* We can't deduce anything from this, but we might get all the
8805            template args from other function args.  */
8806         continue;
8807
8808       /* Conversions will be performed on a function argument that
8809          corresponds with a function parameter that contains only
8810          non-deducible template parameters and explicitly specified
8811          template parameters.  */
8812       if (! uses_template_parms (parm))
8813         {
8814           tree type;
8815
8816           if (!TYPE_P (arg))
8817             type = TREE_TYPE (arg);
8818           else
8819             {
8820               type = arg;
8821               arg = NULL_TREE;
8822             }
8823
8824           if (strict == DEDUCE_EXACT || strict == DEDUCE_ORDER)
8825             {
8826               if (same_type_p (parm, type))
8827                 continue;
8828             }
8829           else
8830             /* It might work; we shouldn't check now, because we might
8831                get into infinite recursion.  Overload resolution will
8832                handle it.  */
8833             continue;
8834
8835           return 1;
8836         }
8837         
8838       if (!TYPE_P (arg))
8839         {
8840           my_friendly_assert (TREE_TYPE (arg) != NULL_TREE, 293);
8841           if (type_unknown_p (arg))
8842             {
8843               /* [temp.deduct.type] A template-argument can be deduced from
8844                  a pointer to function or pointer to member function
8845                  argument if the set of overloaded functions does not
8846                  contain function templates and at most one of a set of
8847                  overloaded functions provides a unique match.  */
8848
8849               if (resolve_overloaded_unification
8850                   (tparms, targs, parm, arg, strict, sub_strict)
8851                   != 0)
8852                 return 1;
8853               continue;
8854             }
8855           arg = TREE_TYPE (arg);
8856           if (arg == error_mark_node)
8857             return 1;
8858         }
8859       
8860       {
8861         int arg_strict = sub_strict;
8862         
8863         if (!subr)
8864           arg_strict |= maybe_adjust_types_for_deduction (strict, &parm, &arg);
8865
8866         if (unify (tparms, targs, parm, arg, arg_strict))
8867           return 1;
8868       }
8869
8870       /* Are we done with the interesting parms?  */
8871       if (--len == 0)
8872         goto done;
8873     }
8874   /* Fail if we've reached the end of the parm list, and more args
8875      are present, and the parm list isn't variadic.  */
8876   if (args && args != void_list_node && parms == void_list_node)
8877     return 1;
8878   /* Fail if parms are left and they don't have default values.  */
8879   if (parms
8880       && parms != void_list_node
8881       && TREE_PURPOSE (parms) == NULL_TREE)
8882     return 1;
8883
8884  done:
8885   if (!subr)
8886     for (i = 0; i < ntparms; i++)
8887       if (TREE_VEC_ELT (targs, i) == NULL_TREE)
8888         {
8889           tree tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, i));
8890
8891           /* If this is an undeduced nontype parameter that depends on
8892              a type parameter, try another pass; its type may have been
8893              deduced from a later argument than the one from which
8894              this parameter can be deduced.  */
8895           if (TREE_CODE (tparm) == PARM_DECL
8896               && uses_template_parms (TREE_TYPE (tparm))
8897               && !saw_undeduced++)
8898             goto again;
8899
8900           if (!allow_incomplete)
8901             error ("incomplete type unification");
8902           return 2;
8903         }
8904   return 0;
8905 }
8906
8907 /* Subroutine of type_unification_real.  Args are like the variables at the
8908    call site.  ARG is an overloaded function (or template-id); we try
8909    deducing template args from each of the overloads, and if only one
8910    succeeds, we go with that.  Modifies TARGS and returns 0 on success.  */
8911
8912 static int
8913 resolve_overloaded_unification (tree tparms, 
8914                                 tree targs,
8915                                 tree parm,
8916                                 tree arg, 
8917                                 unification_kind_t strict,
8918                                 int sub_strict)
8919 {
8920   tree tempargs = copy_node (targs);
8921   int good = 0;
8922
8923   if (TREE_CODE (arg) == ADDR_EXPR)
8924     arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
8925
8926   if (TREE_CODE (arg) == COMPONENT_REF)
8927     /* Handle `&x' where `x' is some static or non-static member
8928        function name.  */
8929     arg = TREE_OPERAND (arg, 1);
8930
8931   if (TREE_CODE (arg) == OFFSET_REF)
8932     arg = TREE_OPERAND (arg, 1);
8933
8934   /* Strip baselink information.  */
8935   if (BASELINK_P (arg))
8936     arg = BASELINK_FUNCTIONS (arg);
8937
8938   if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_ID_EXPR)
8939     {
8940       /* If we got some explicit template args, we need to plug them into
8941          the affected templates before we try to unify, in case the
8942          explicit args will completely resolve the templates in question.  */
8943
8944       tree expl_subargs = TREE_OPERAND (arg, 1);
8945       arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
8946
8947       for (; arg; arg = OVL_NEXT (arg))
8948         {
8949           tree fn = OVL_CURRENT (arg);
8950           tree subargs, elem;
8951
8952           if (TREE_CODE (fn) != TEMPLATE_DECL)
8953             continue;
8954
8955           subargs = get_bindings_overload (fn, DECL_TEMPLATE_RESULT (fn),
8956                                            expl_subargs);
8957           if (subargs)
8958             {
8959               elem = tsubst (TREE_TYPE (fn), subargs, tf_none, NULL_TREE);
8960               if (TREE_CODE (elem) == METHOD_TYPE)
8961                 elem = build_ptrmemfunc_type (build_pointer_type (elem));
8962               good += try_one_overload (tparms, targs, tempargs, parm, elem,
8963                                         strict, sub_strict);
8964             }
8965         }
8966     }
8967   else if (TREE_CODE (arg) == OVERLOAD
8968            || TREE_CODE (arg) == FUNCTION_DECL)
8969     {
8970       for (; arg; arg = OVL_NEXT (arg))
8971         {
8972           tree type = TREE_TYPE (OVL_CURRENT (arg));
8973           if (TREE_CODE (type) == METHOD_TYPE)
8974             type = build_ptrmemfunc_type (build_pointer_type (type));
8975           good += try_one_overload (tparms, targs, tempargs, parm,
8976                                     type,
8977                                     strict, sub_strict);
8978         }
8979     }
8980   else
8981     abort ();
8982
8983   /* [temp.deduct.type] A template-argument can be deduced from a pointer
8984      to function or pointer to member function argument if the set of
8985      overloaded functions does not contain function templates and at most
8986      one of a set of overloaded functions provides a unique match.
8987
8988      So if we found multiple possibilities, we return success but don't
8989      deduce anything.  */
8990
8991   if (good == 1)
8992     {
8993       int i = TREE_VEC_LENGTH (targs);
8994       for (; i--; )
8995         if (TREE_VEC_ELT (tempargs, i))
8996           TREE_VEC_ELT (targs, i) = TREE_VEC_ELT (tempargs, i);
8997     }
8998   if (good)
8999     return 0;
9000
9001   return 1;
9002 }
9003
9004 /* Subroutine of resolve_overloaded_unification; does deduction for a single
9005    overload.  Fills TARGS with any deduced arguments, or error_mark_node if
9006    different overloads deduce different arguments for a given parm.
9007    Returns 1 on success.  */
9008
9009 static int
9010 try_one_overload (tree tparms,
9011                   tree orig_targs,
9012                   tree targs, 
9013                   tree parm, 
9014                   tree arg, 
9015                   unification_kind_t strict,
9016                   int sub_strict)
9017 {
9018   int nargs;
9019   tree tempargs;
9020   int i;
9021
9022   /* [temp.deduct.type] A template-argument can be deduced from a pointer
9023      to function or pointer to member function argument if the set of
9024      overloaded functions does not contain function templates and at most
9025      one of a set of overloaded functions provides a unique match.
9026
9027      So if this is a template, just return success.  */
9028
9029   if (uses_template_parms (arg))
9030     return 1;
9031
9032   sub_strict |= maybe_adjust_types_for_deduction (strict, &parm, &arg);
9033
9034   /* We don't copy orig_targs for this because if we have already deduced
9035      some template args from previous args, unify would complain when we
9036      try to deduce a template parameter for the same argument, even though
9037      there isn't really a conflict.  */
9038   nargs = TREE_VEC_LENGTH (targs);
9039   tempargs = make_tree_vec (nargs);
9040
9041   if (unify (tparms, tempargs, parm, arg, sub_strict) != 0)
9042     return 0;
9043
9044   /* First make sure we didn't deduce anything that conflicts with
9045      explicitly specified args.  */
9046   for (i = nargs; i--; )
9047     {
9048       tree elt = TREE_VEC_ELT (tempargs, i);
9049       tree oldelt = TREE_VEC_ELT (orig_targs, i);
9050
9051       if (elt == NULL_TREE)
9052         continue;
9053       else if (uses_template_parms (elt))
9054         {
9055           /* Since we're unifying against ourselves, we will fill in template
9056              args used in the function parm list with our own template parms.
9057              Discard them.  */
9058           TREE_VEC_ELT (tempargs, i) = NULL_TREE;
9059           continue;
9060         }
9061       else if (oldelt && ! template_args_equal (oldelt, elt))
9062         return 0;
9063     }
9064
9065   for (i = nargs; i--; )
9066     {
9067       tree elt = TREE_VEC_ELT (tempargs, i);
9068
9069       if (elt)
9070         TREE_VEC_ELT (targs, i) = elt;
9071     }
9072
9073   return 1;
9074 }
9075
9076 /* Verify that nondeduce template argument agrees with the type
9077    obtained from argument deduction.  Return nonzero if the
9078    verification fails.
9079
9080    For example:
9081
9082      struct A { typedef int X; };
9083      template <class T, class U> struct C {};
9084      template <class T> struct C<T, typename T::X> {};
9085
9086    Then with the instantiation `C<A, int>', we can deduce that
9087    `T' is `A' but unify () does not check whether `typename T::X'
9088    is `int'.  This function ensure that they agree.
9089
9090    TARGS, PARMS are the same as the arguments of unify.
9091    ARGS contains template arguments from all levels.  */
9092
9093 static int
9094 verify_class_unification (tree targs, tree parms, tree args)
9095 {
9096   parms = tsubst (parms, add_outermost_template_args (args, targs),
9097                   tf_none, NULL_TREE);
9098   if (parms == error_mark_node)
9099     return 1;
9100
9101   return !comp_template_args (parms, INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args));
9102 }
9103
9104 /* PARM is a template class (perhaps with unbound template
9105    parameters).  ARG is a fully instantiated type.  If ARG can be
9106    bound to PARM, return ARG, otherwise return NULL_TREE.  TPARMS and
9107    TARGS are as for unify.  */
9108
9109 static tree
9110 try_class_unification (tree tparms, tree targs, tree parm, tree arg)
9111 {
9112   tree copy_of_targs;
9113
9114   if (!CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (arg)
9115       || (most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (arg)) 
9116           != most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (parm))))
9117     return NULL_TREE;
9118
9119   /* We need to make a new template argument vector for the call to
9120      unify.  If we used TARGS, we'd clutter it up with the result of
9121      the attempted unification, even if this class didn't work out.
9122      We also don't want to commit ourselves to all the unifications
9123      we've already done, since unification is supposed to be done on
9124      an argument-by-argument basis.  In other words, consider the
9125      following pathological case:
9126
9127        template <int I, int J, int K>
9128        struct S {};
9129        
9130        template <int I, int J>
9131        struct S<I, J, 2> : public S<I, I, I>, S<J, J, J> {};
9132        
9133        template <int I, int J, int K>
9134        void f(S<I, J, K>, S<I, I, I>);
9135        
9136        void g() {
9137          S<0, 0, 0> s0;
9138          S<0, 1, 2> s2;
9139        
9140          f(s0, s2);
9141        }
9142
9143      Now, by the time we consider the unification involving `s2', we
9144      already know that we must have `f<0, 0, 0>'.  But, even though
9145      `S<0, 1, 2>' is derived from `S<0, 0, 0>', the code is invalid
9146      because there are two ways to unify base classes of S<0, 1, 2>
9147      with S<I, I, I>.  If we kept the already deduced knowledge, we
9148      would reject the possibility I=1.  */
9149   copy_of_targs = make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (targs));
9150   
9151   /* If unification failed, we're done.  */
9152   if (unify (tparms, copy_of_targs, CLASSTYPE_TI_ARGS (parm),
9153              CLASSTYPE_TI_ARGS (arg), UNIFY_ALLOW_NONE))
9154     return NULL_TREE;
9155
9156   return arg;
9157 }
9158
9159 /* Subroutine of get_template_base.  RVAL, if non-NULL, is a base we
9160    have already discovered to be satisfactory.  ARG_BINFO is the binfo
9161    for the base class of ARG that we are currently examining.  */
9162
9163 static tree
9164 get_template_base_recursive (tree tparms, 
9165                              tree targs, 
9166                              tree parm,
9167                              tree arg_binfo, 
9168                              tree rval, 
9169                              int flags)
9170 {
9171   tree binfos;
9172   int i, n_baselinks;
9173   tree arg = BINFO_TYPE (arg_binfo);
9174
9175   if (!(flags & GTB_IGNORE_TYPE))
9176     {
9177       tree r = try_class_unification (tparms, targs,
9178                                       parm, arg);
9179
9180       /* If there is more than one satisfactory baseclass, then:
9181
9182            [temp.deduct.call]
9183
9184            If they yield more than one possible deduced A, the type
9185            deduction fails.
9186
9187            applies.  */
9188       if (r && rval && !same_type_p (r, rval))
9189         return error_mark_node;
9190       else if (r)
9191         rval = r;
9192     }
9193
9194   binfos = BINFO_BASETYPES (arg_binfo);
9195   n_baselinks = binfos ? TREE_VEC_LENGTH (binfos) : 0;
9196
9197   /* Process base types.  */
9198   for (i = 0; i < n_baselinks; i++)
9199     {
9200       tree base_binfo = TREE_VEC_ELT (binfos, i);
9201       int this_virtual;
9202
9203       /* Skip this base, if we've already seen it.  */
9204       if (BINFO_MARKED (base_binfo))
9205         continue;
9206
9207       this_virtual = 
9208         (flags & GTB_VIA_VIRTUAL) || TREE_VIA_VIRTUAL (base_binfo);
9209       
9210       /* When searching for a non-virtual, we cannot mark virtually
9211          found binfos.  */
9212       if (! this_virtual)
9213         BINFO_MARKED (base_binfo) = 1;
9214       
9215       rval = get_template_base_recursive (tparms, targs,
9216                                           parm,
9217                                           base_binfo, 
9218                                           rval,
9219                                           GTB_VIA_VIRTUAL * this_virtual);
9220       
9221       /* If we discovered more than one matching base class, we can
9222          stop now.  */
9223       if (rval == error_mark_node)
9224         return error_mark_node;
9225     }
9226
9227   return rval;
9228 }
9229
9230 /* Given a template type PARM and a class type ARG, find the unique
9231    base type in ARG that is an instance of PARM.  We do not examine
9232    ARG itself; only its base-classes.  If there is no appropriate base
9233    class, return NULL_TREE.  If there is more than one, return
9234    error_mark_node.  PARM may be the type of a partial specialization,
9235    as well as a plain template type.  Used by unify.  */
9236
9237 static tree
9238 get_template_base (tree tparms, tree targs, tree parm, tree arg)
9239 {
9240   tree rval;
9241   tree arg_binfo;
9242
9243   my_friendly_assert (IS_AGGR_TYPE_CODE (TREE_CODE (arg)), 92);
9244   
9245   arg_binfo = TYPE_BINFO (complete_type (arg));
9246   rval = get_template_base_recursive (tparms, targs,
9247                                       parm, arg_binfo, 
9248                                       NULL_TREE,
9249                                       GTB_IGNORE_TYPE);
9250
9251   /* Since get_template_base_recursive marks the bases classes, we
9252      must unmark them here.  */
9253   dfs_walk (arg_binfo, dfs_unmark, markedp, 0);
9254
9255   return rval;
9256 }
9257
9258 /* Returns the level of DECL, which declares a template parameter.  */
9259
9260 static int
9261 template_decl_level (tree decl)
9262 {
9263   switch (TREE_CODE (decl))
9264     {
9265     case TYPE_DECL:
9266     case TEMPLATE_DECL:
9267       return TEMPLATE_TYPE_LEVEL (TREE_TYPE (decl));
9268
9269     case PARM_DECL:
9270       return TEMPLATE_PARM_LEVEL (DECL_INITIAL (decl));
9271
9272     default:
9273       abort ();
9274       return 0;
9275     }
9276 }
9277
9278 /* Decide whether ARG can be unified with PARM, considering only the
9279    cv-qualifiers of each type, given STRICT as documented for unify.
9280    Returns nonzero iff the unification is OK on that basis.*/
9281
9282 static int
9283 check_cv_quals_for_unify (int strict, tree arg, tree parm)
9284 {
9285   int arg_quals = cp_type_quals (arg);
9286   int parm_quals = cp_type_quals (parm);
9287
9288   if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
9289     {
9290       /* If the cvr quals of parm will not unify with ARG, they'll be
9291          ignored in instantiation, so we have to do the same here.  */
9292       if (TREE_CODE (arg) == REFERENCE_TYPE)
9293         parm_quals &= ~(TYPE_QUAL_CONST | TYPE_QUAL_VOLATILE);
9294       if (!POINTER_TYPE_P (arg) &&
9295           TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_TYPE_PARM)
9296         parm_quals &= ~TYPE_QUAL_RESTRICT;
9297     }
9298   
9299   if (!(strict & (UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL | UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL))
9300       && (arg_quals & parm_quals) != parm_quals)
9301     return 0;
9302
9303   if (!(strict & (UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL | UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL))
9304       && (parm_quals & arg_quals) != arg_quals)
9305     return 0;
9306
9307   return 1;
9308 }
9309
9310 /* Takes parameters as for type_unification.  Returns 0 if the
9311    type deduction succeeds, 1 otherwise.  The parameter STRICT is a
9312    bitwise or of the following flags:
9313
9314      UNIFY_ALLOW_NONE:
9315        Require an exact match between PARM and ARG.
9316      UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL:
9317        Allow the deduced ARG to be more cv-qualified (by qualification
9318        conversion) than ARG.
9319      UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL:
9320        Allow the deduced ARG to be less cv-qualified than ARG.
9321      UNIFY_ALLOW_DERIVED:
9322        Allow the deduced ARG to be a template base class of ARG,
9323        or a pointer to a template base class of the type pointed to by
9324        ARG.
9325      UNIFY_ALLOW_INTEGER:
9326        Allow any integral type to be deduced.  See the TEMPLATE_PARM_INDEX
9327        case for more information. 
9328      UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL:
9329        This is the outermost level of a deduction. Used to determine validity
9330        of qualification conversions. A valid qualification conversion must
9331        have const qualified pointers leading up to the inner type which
9332        requires additional CV quals, except at the outer level, where const
9333        is not required [conv.qual]. It would be normal to set this flag in
9334        addition to setting UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL.
9335      UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL:
9336        This is the outermost level of a deduction, and PARM can be more CV
9337        qualified at this point.
9338      UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL:
9339        This is the outermost level of a deduction, and PARM can be less CV
9340        qualified at this point.
9341      UNIFY_ALLOW_MAX_CORRECTION:
9342        This is an INTEGER_TYPE's maximum value.  Used if the range may
9343        have been derived from a size specification, such as an array size.
9344        If the size was given by a nontype template parameter N, the maximum
9345        value will have the form N-1.  The flag says that we can (and indeed
9346        must) unify N with (ARG + 1), an exception to the normal rules on
9347        folding PARM.  */
9348
9349 static int
9350 unify (tree tparms, tree targs, tree parm, tree arg, int strict)
9351 {
9352   int idx;
9353   tree targ;
9354   tree tparm;
9355   int strict_in = strict;
9356
9357   /* I don't think this will do the right thing with respect to types.
9358      But the only case I've seen it in so far has been array bounds, where
9359      signedness is the only information lost, and I think that will be
9360      okay.  */
9361   while (TREE_CODE (parm) == NOP_EXPR)
9362     parm = TREE_OPERAND (parm, 0);
9363
9364   if (arg == error_mark_node)
9365     return 1;
9366   if (arg == unknown_type_node)
9367     /* We can't deduce anything from this, but we might get all the
9368        template args from other function args.  */
9369     return 0;
9370
9371   /* If PARM uses template parameters, then we can't bail out here,
9372      even if ARG == PARM, since we won't record unifications for the
9373      template parameters.  We might need them if we're trying to
9374      figure out which of two things is more specialized.  */
9375   if (arg == parm && !uses_template_parms (parm))
9376     return 0;
9377
9378   /* Immediately reject some pairs that won't unify because of
9379      cv-qualification mismatches.  */
9380   if (TREE_CODE (arg) == TREE_CODE (parm)
9381       && TYPE_P (arg)
9382       /* It is the elements of the array which hold the cv quals of an array
9383          type, and the elements might be template type parms. We'll check
9384          when we recurse.  */
9385       && TREE_CODE (arg) != ARRAY_TYPE
9386       /* We check the cv-qualifiers when unifying with template type
9387          parameters below.  We want to allow ARG `const T' to unify with
9388          PARM `T' for example, when computing which of two templates
9389          is more specialized, for example.  */
9390       && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_TYPE_PARM
9391       && !check_cv_quals_for_unify (strict_in, arg, parm))
9392     return 1;
9393
9394   if (!(strict & UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL)
9395       && TYPE_P (parm) && !CP_TYPE_CONST_P (parm))
9396     strict &= ~UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL;
9397   strict &= ~UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL;
9398   strict &= ~UNIFY_ALLOW_DERIVED;
9399   strict &= ~UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL;
9400   strict &= ~UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL;
9401   strict &= ~UNIFY_ALLOW_MAX_CORRECTION;
9402   
9403   switch (TREE_CODE (parm))
9404     {
9405     case TYPENAME_TYPE:
9406     case SCOPE_REF:
9407     case UNBOUND_CLASS_TEMPLATE:
9408       /* In a type which contains a nested-name-specifier, template
9409          argument values cannot be deduced for template parameters used
9410          within the nested-name-specifier.  */
9411       return 0;
9412
9413     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
9414     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
9415     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
9416       tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, 0));
9417
9418       if (TEMPLATE_TYPE_LEVEL (parm)
9419           != template_decl_level (tparm))
9420         /* The PARM is not one we're trying to unify.  Just check
9421            to see if it matches ARG.  */
9422         return (TREE_CODE (arg) == TREE_CODE (parm)
9423                 && same_type_p (parm, arg)) ? 0 : 1;
9424       idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (parm);
9425       targ = TREE_VEC_ELT (targs, idx);
9426       tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, idx));
9427
9428       /* Check for mixed types and values.  */
9429       if ((TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TYPE_PARM
9430            && TREE_CODE (tparm) != TYPE_DECL)
9431           || (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM 
9432               && TREE_CODE (tparm) != TEMPLATE_DECL))
9433         return 1;
9434
9435       if (TREE_CODE (parm) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
9436         {
9437           /* ARG must be constructed from a template class or a template
9438              template parameter.  */
9439           if (TREE_CODE (arg) != BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
9440               && (TREE_CODE (arg) != RECORD_TYPE || !CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (arg)))
9441             return 1;
9442
9443           {
9444             tree parmtmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (parm);
9445             tree parmvec = TYPE_TI_ARGS (parm);
9446             tree argvec = TYPE_TI_ARGS (arg);
9447             tree argtmplvec
9448               = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (TYPE_TI_TEMPLATE (arg));
9449             int i;
9450
9451             /* The parameter and argument roles have to be switched here 
9452                in order to handle default arguments properly.  For example, 
9453                template<template <class> class TT> void f(TT<int>) 
9454                should be able to accept vector<int> which comes from 
9455                template <class T, class Allocator = allocator> 
9456                class vector.  */
9457
9458             if (coerce_template_parms (argtmplvec, parmvec, parmtmpl, 0, 1)
9459                 == error_mark_node)
9460               return 1;
9461           
9462             /* Deduce arguments T, i from TT<T> or TT<i>.  
9463                We check each element of PARMVEC and ARGVEC individually
9464                rather than the whole TREE_VEC since they can have
9465                different number of elements.  */
9466
9467             for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (parmvec); ++i)
9468               {
9469                 tree t = TREE_VEC_ELT (parmvec, i);
9470
9471                 if (unify (tparms, targs, t, 
9472                            TREE_VEC_ELT (argvec, i), 
9473                            UNIFY_ALLOW_NONE))
9474                   return 1;
9475               }
9476           }
9477           arg = TYPE_TI_TEMPLATE (arg);
9478
9479           /* Fall through to deduce template name.  */
9480         }
9481
9482       if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
9483           || TREE_CODE (parm) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
9484         {
9485           /* Deduce template name TT from TT, TT<>, TT<T> and TT<i>.  */
9486
9487           /* Simple cases: Value already set, does match or doesn't.  */
9488           if (targ != NULL_TREE && template_args_equal (targ, arg))
9489             return 0;
9490           else if (targ)
9491             return 1;
9492         }
9493       else
9494         {
9495           /* If PARM is `const T' and ARG is only `int', we don't have
9496              a match unless we are allowing additional qualification.
9497              If ARG is `const int' and PARM is just `T' that's OK;
9498              that binds `const int' to `T'.  */
9499           if (!check_cv_quals_for_unify (strict_in | UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL, 
9500                                          arg, parm))
9501             return 1;
9502
9503           /* Consider the case where ARG is `const volatile int' and
9504              PARM is `const T'.  Then, T should be `volatile int'.  */
9505           arg = cp_build_qualified_type_real
9506             (arg, cp_type_quals (arg) & ~cp_type_quals (parm), tf_none);
9507           if (arg == error_mark_node)
9508             return 1;
9509
9510           /* Simple cases: Value already set, does match or doesn't.  */
9511           if (targ != NULL_TREE && same_type_p (targ, arg))
9512             return 0;
9513           else if (targ)
9514             return 1;
9515
9516           /* Make sure that ARG is not a variable-sized array.  (Note
9517              that were talking about variable-sized arrays (like
9518              `int[n]'), rather than arrays of unknown size (like
9519              `int[]').)  We'll get very confused by such a type since
9520              the bound of the array will not be computable in an
9521              instantiation.  Besides, such types are not allowed in
9522              ISO C++, so we can do as we please here.  */
9523           if (variably_modified_type_p (arg))
9524             return 1;
9525         }
9526
9527       TREE_VEC_ELT (targs, idx) = arg;
9528       return 0;
9529
9530     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
9531       tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, 0));
9532
9533       if (TEMPLATE_PARM_LEVEL (parm) 
9534           != template_decl_level (tparm))
9535         /* The PARM is not one we're trying to unify.  Just check
9536            to see if it matches ARG.  */
9537         return !(TREE_CODE (arg) == TREE_CODE (parm)
9538                  && cp_tree_equal (parm, arg));
9539
9540       idx = TEMPLATE_PARM_IDX (parm);
9541       targ = TREE_VEC_ELT (targs, idx);
9542
9543       if (targ)
9544         return !cp_tree_equal (targ, arg);
9545
9546       /* [temp.deduct.type] If, in the declaration of a function template
9547          with a non-type template-parameter, the non-type
9548          template-parameter is used in an expression in the function
9549          parameter-list and, if the corresponding template-argument is
9550          deduced, the template-argument type shall match the type of the
9551          template-parameter exactly, except that a template-argument
9552          deduced from an array bound may be of any integral type. 
9553          The non-type parameter might use already deduced type parameters.  */
9554       tparm = tsubst (TREE_TYPE (parm), targs, 0, NULL_TREE);
9555       if (!TREE_TYPE (arg))
9556         /* Template-parameter dependent expression.  Just accept it for now.
9557            It will later be processed in convert_template_argument.  */
9558         ;
9559       else if (same_type_p (TREE_TYPE (arg), tparm))
9560         /* OK */;
9561       else if ((strict & UNIFY_ALLOW_INTEGER)
9562                && (TREE_CODE (tparm) == INTEGER_TYPE
9563                    || TREE_CODE (tparm) == BOOLEAN_TYPE))
9564         /* OK */;
9565       else if (uses_template_parms (tparm))
9566         /* We haven't deduced the type of this parameter yet.  Try again
9567            later.  */
9568         return 0;
9569       else
9570         return 1;
9571
9572       TREE_VEC_ELT (targs, idx) = arg;
9573       return 0;
9574
9575     case POINTER_TYPE:
9576       {
9577         if (TREE_CODE (arg) != POINTER_TYPE)
9578           return 1;
9579         
9580         /* [temp.deduct.call]
9581
9582            A can be another pointer or pointer to member type that can
9583            be converted to the deduced A via a qualification
9584            conversion (_conv.qual_).
9585
9586            We pass down STRICT here rather than UNIFY_ALLOW_NONE.
9587            This will allow for additional cv-qualification of the
9588            pointed-to types if appropriate.  */
9589         
9590         if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg)) == RECORD_TYPE)
9591           /* The derived-to-base conversion only persists through one
9592              level of pointers.  */
9593           strict |= (strict_in & UNIFY_ALLOW_DERIVED);
9594
9595         return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), 
9596                       TREE_TYPE (arg), strict);
9597       }
9598
9599     case REFERENCE_TYPE:
9600       if (TREE_CODE (arg) != REFERENCE_TYPE)
9601         return 1;
9602       return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), TREE_TYPE (arg),
9603                     strict & UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL);
9604
9605     case ARRAY_TYPE:
9606       if (TREE_CODE (arg) != ARRAY_TYPE)
9607         return 1;
9608       if ((TYPE_DOMAIN (parm) == NULL_TREE)
9609           != (TYPE_DOMAIN (arg) == NULL_TREE))
9610         return 1;
9611       if (TYPE_DOMAIN (parm) != NULL_TREE
9612           && unify (tparms, targs, TYPE_DOMAIN (parm),
9613                     TYPE_DOMAIN (arg), UNIFY_ALLOW_NONE) != 0)
9614         return 1;
9615       return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), TREE_TYPE (arg),
9616                     strict & UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL);
9617
9618     case REAL_TYPE:
9619     case COMPLEX_TYPE:
9620     case VECTOR_TYPE:
9621     case INTEGER_TYPE:
9622     case BOOLEAN_TYPE:
9623     case VOID_TYPE:
9624       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
9625         return 1;
9626
9627       if (TREE_CODE (parm) == INTEGER_TYPE
9628           && TREE_CODE (TYPE_MAX_VALUE (parm)) != INTEGER_CST)
9629         {
9630           if (TYPE_MIN_VALUE (parm) && TYPE_MIN_VALUE (arg)
9631               && unify (tparms, targs, TYPE_MIN_VALUE (parm),
9632                         TYPE_MIN_VALUE (arg), UNIFY_ALLOW_INTEGER))
9633             return 1;
9634           if (TYPE_MAX_VALUE (parm) && TYPE_MAX_VALUE (arg)
9635               && unify (tparms, targs, TYPE_MAX_VALUE (parm),
9636                         TYPE_MAX_VALUE (arg),
9637                         UNIFY_ALLOW_INTEGER | UNIFY_ALLOW_MAX_CORRECTION))
9638             return 1;
9639         }
9640       /* We have already checked cv-qualification at the top of the
9641          function.  */
9642       else if (!same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (arg, parm))
9643         return 1;
9644
9645       /* As far as unification is concerned, this wins.  Later checks
9646          will invalidate it if necessary.  */
9647       return 0;
9648
9649       /* Types INTEGER_CST and MINUS_EXPR can come from array bounds.  */
9650       /* Type INTEGER_CST can come from ordinary constant template args.  */
9651     case INTEGER_CST:
9652       while (TREE_CODE (arg) == NOP_EXPR)
9653         arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
9654
9655       if (TREE_CODE (arg) != INTEGER_CST)
9656         return 1;
9657       return !tree_int_cst_equal (parm, arg);
9658
9659     case TREE_VEC:
9660       {
9661         int i;
9662         if (TREE_CODE (arg) != TREE_VEC)
9663           return 1;
9664         if (TREE_VEC_LENGTH (parm) != TREE_VEC_LENGTH (arg))
9665           return 1;
9666         for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (parm); ++i)
9667           if (unify (tparms, targs,
9668                      TREE_VEC_ELT (parm, i), TREE_VEC_ELT (arg, i),
9669                      UNIFY_ALLOW_NONE))
9670             return 1;
9671         return 0;
9672       }
9673
9674     case RECORD_TYPE:
9675     case UNION_TYPE:
9676       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
9677         return 1;
9678   
9679       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (parm))
9680         {
9681           if (!TYPE_PTRMEMFUNC_P (arg))
9682             return 1;
9683
9684           return unify (tparms, targs, 
9685                         TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (parm),
9686                         TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (arg),
9687                         strict);
9688         }
9689
9690       if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (parm))
9691         {
9692           tree t = NULL_TREE;
9693
9694           if (strict_in & UNIFY_ALLOW_DERIVED)
9695             {
9696               /* First, we try to unify the PARM and ARG directly.  */
9697               t = try_class_unification (tparms, targs,
9698                                          parm, arg);
9699
9700               if (!t)
9701                 {
9702                   /* Fallback to the special case allowed in
9703                      [temp.deduct.call]:
9704                      
9705                        If P is a class, and P has the form
9706                        template-id, then A can be a derived class of
9707                        the deduced A.  Likewise, if P is a pointer to
9708                        a class of the form template-id, A can be a
9709                        pointer to a derived class pointed to by the
9710                        deduced A.  */
9711                   t = get_template_base (tparms, targs,
9712                                          parm, arg);
9713
9714                   if (! t || t == error_mark_node)
9715                     return 1;
9716                 }
9717             }
9718           else if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (arg) 
9719                    && (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (parm) 
9720                        == CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (arg)))
9721             /* Perhaps PARM is something like S<U> and ARG is S<int>.
9722                Then, we should unify `int' and `U'.  */
9723             t = arg;
9724           else
9725             /* There's no chance of unification succeeding.  */
9726             return 1;
9727
9728           return unify (tparms, targs, CLASSTYPE_TI_ARGS (parm),
9729                         CLASSTYPE_TI_ARGS (t), UNIFY_ALLOW_NONE);
9730         }
9731       else if (!same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (parm, arg))
9732         return 1;
9733       return 0;
9734
9735     case METHOD_TYPE:
9736     case FUNCTION_TYPE:
9737       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
9738         return 1;
9739
9740       if (unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm),
9741                  TREE_TYPE (arg), UNIFY_ALLOW_NONE))
9742         return 1;
9743       return type_unification_real (tparms, targs, TYPE_ARG_TYPES (parm),
9744                                     TYPE_ARG_TYPES (arg), 1, 
9745                                     DEDUCE_EXACT, 0, -1);
9746
9747     case OFFSET_TYPE:
9748       if (TREE_CODE (arg) != OFFSET_TYPE)
9749         return 1;
9750       if (unify (tparms, targs, TYPE_OFFSET_BASETYPE (parm),
9751                  TYPE_OFFSET_BASETYPE (arg), UNIFY_ALLOW_NONE))
9752         return 1;
9753       return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), TREE_TYPE (arg),
9754                     strict);
9755
9756     case CONST_DECL:
9757       if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (parm))
9758         return unify (tparms, targs, DECL_INITIAL (parm), arg, strict);
9759       if (arg != decl_constant_value (parm)) 
9760         return 1;
9761       return 0;
9762
9763     case TEMPLATE_DECL:
9764       /* Matched cases are handled by the ARG == PARM test above.  */
9765       return 1;
9766
9767     case MINUS_EXPR:
9768       if (tree_int_cst_equal (TREE_OPERAND (parm, 1), integer_one_node)
9769           && (strict_in & UNIFY_ALLOW_MAX_CORRECTION))
9770         {
9771           /* We handle this case specially, since it comes up with
9772              arrays.  In particular, something like:
9773
9774              template <int N> void f(int (&x)[N]);
9775
9776              Here, we are trying to unify the range type, which
9777              looks like [0 ... (N - 1)].  */
9778           tree t, t1, t2;
9779           t1 = TREE_OPERAND (parm, 0);
9780           t2 = TREE_OPERAND (parm, 1);
9781
9782           t = fold (build (PLUS_EXPR, integer_type_node, arg, t2));
9783
9784           return unify (tparms, targs, t1, t, strict);
9785         }
9786       /* else fall through */
9787
9788     default:
9789       if (IS_EXPR_CODE_CLASS (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (parm))))
9790         {
9791
9792           /* We're looking at an expression.  This can happen with
9793              something like: 
9794            
9795                template <int I>
9796                void foo(S<I>, S<I + 2>);
9797
9798              This is a "nondeduced context":
9799
9800                [deduct.type]
9801            
9802                The nondeduced contexts are:
9803
9804                --A type that is a template-id in which one or more of
9805                  the template-arguments is an expression that references
9806                  a template-parameter.  
9807
9808              In these cases, we assume deduction succeeded, but don't
9809              actually infer any unifications.  */
9810
9811           if (!uses_template_parms (parm)
9812               && !template_args_equal (parm, arg))
9813             return 1;
9814           else
9815             return 0;
9816         }
9817       else
9818         sorry ("use of `%s' in template type unification",
9819                tree_code_name [(int) TREE_CODE (parm)]);
9820
9821       return 1;
9822     }
9823 }
9824 \f
9825 /* Called if RESULT is explicitly instantiated, or is a member of an
9826    explicitly instantiated class, or if using -frepo and the
9827    instantiation of RESULT has been assigned to this file.  */
9828
9829 void
9830 mark_decl_instantiated (tree result, int extern_p)
9831 {
9832   /* We used to set this unconditionally; we moved that to
9833      do_decl_instantiation so it wouldn't get set on members of
9834      explicit class template instantiations.  But we still need to set
9835      it here for the 'extern template' case in order to suppress
9836      implicit instantiations.  */
9837   if (extern_p)
9838     SET_DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (result);
9839
9840   /* If this entity has already been written out, it's too late to
9841      make any modifications.  */
9842   if (TREE_ASM_WRITTEN (result))
9843     return;
9844
9845   if (TREE_CODE (result) != FUNCTION_DECL)
9846     /* The TREE_PUBLIC flag for function declarations will have been
9847        set correctly by tsubst.  */
9848     TREE_PUBLIC (result) = 1;
9849
9850   /* This might have been set by an earlier implicit instantiation.  */
9851   DECL_COMDAT (result) = 0;
9852
9853   if (! extern_p)
9854     {
9855       DECL_INTERFACE_KNOWN (result) = 1;
9856       DECL_NOT_REALLY_EXTERN (result) = 1;
9857
9858       /* Always make artificials weak.  */
9859       if (DECL_ARTIFICIAL (result) && flag_weak)
9860         comdat_linkage (result);
9861       /* For WIN32 we also want to put explicit instantiations in
9862          linkonce sections.  */
9863       else if (TREE_PUBLIC (result))
9864         maybe_make_one_only (result);
9865     }
9866
9867   if (TREE_CODE (result) == FUNCTION_DECL)
9868     defer_fn (result);
9869 }
9870
9871 /* Given two function templates PAT1 and PAT2, return:
9872
9873    DEDUCE should be DEDUCE_EXACT or DEDUCE_ORDER.
9874    
9875    1 if PAT1 is more specialized than PAT2 as described in [temp.func.order].
9876    -1 if PAT2 is more specialized than PAT1.
9877    0 if neither is more specialized.
9878
9879    LEN is passed through to fn_type_unification.  */
9880    
9881 int
9882 more_specialized (tree pat1, tree pat2, int deduce, int len)
9883 {
9884   tree targs;
9885   int winner = 0;
9886
9887   /* If template argument deduction succeeds, we substitute the
9888      resulting arguments into non-deduced contexts.  While doing that,
9889      we must be aware that we may encounter dependent types.  */
9890   ++processing_template_decl;
9891   targs = get_bindings_real (pat1, DECL_TEMPLATE_RESULT (pat2),
9892                              NULL_TREE, 0, deduce, len);
9893   if (targs)
9894     --winner;
9895
9896   targs = get_bindings_real (pat2, DECL_TEMPLATE_RESULT (pat1),
9897                              NULL_TREE, 0, deduce, len);
9898   if (targs)
9899     ++winner;
9900   --processing_template_decl;
9901
9902   return winner;
9903 }
9904
9905 /* Given two class template specialization list nodes PAT1 and PAT2, return:
9906
9907    1 if PAT1 is more specialized than PAT2 as described in [temp.class.order].
9908    -1 if PAT2 is more specialized than PAT1.
9909    0 if neither is more specialized.
9910
9911    FULL_ARGS is the full set of template arguments that triggers this
9912    partial ordering.  */
9913    
9914 int
9915 more_specialized_class (tree pat1, tree pat2, tree full_args)
9916 {
9917   tree targs;
9918   int winner = 0;
9919
9920   targs = get_class_bindings (TREE_VALUE (pat1), TREE_PURPOSE (pat1),
9921                               add_outermost_template_args (full_args, TREE_PURPOSE (pat2)));
9922   if (targs)
9923     --winner;
9924
9925   targs = get_class_bindings (TREE_VALUE (pat2), TREE_PURPOSE (pat2),
9926                               add_outermost_template_args (full_args, TREE_PURPOSE (pat1)));
9927   if (targs)
9928     ++winner;
9929
9930   return winner;
9931 }
9932
9933 /* Return the template arguments that will produce the function signature
9934    DECL from the function template FN, with the explicit template
9935    arguments EXPLICIT_ARGS.  If CHECK_RETTYPE is 1, the return type must
9936    also match.  Return NULL_TREE if no satisfactory arguments could be
9937    found.  DEDUCE and LEN are passed through to fn_type_unification.  */
9938    
9939 static tree
9940 get_bindings_real (tree fn, 
9941                    tree decl, 
9942                    tree explicit_args, 
9943                    int check_rettype, 
9944                    int deduce, 
9945                    int len)
9946 {
9947   int ntparms = DECL_NTPARMS (fn);
9948   tree targs = make_tree_vec (ntparms);
9949   tree decl_type;
9950   tree decl_arg_types;
9951   int i;
9952
9953   /* Substitute the explicit template arguments into the type of DECL.
9954      The call to fn_type_unification will handle substitution into the
9955      FN.  */
9956   decl_type = TREE_TYPE (decl);
9957   if (explicit_args && uses_template_parms (decl_type))
9958     {
9959       tree tmpl;
9960       tree converted_args;
9961
9962       if (DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
9963         tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
9964       else
9965         /* We can get here for some invalid specializations.  */
9966         return NULL_TREE;
9967
9968       converted_args
9969         = (coerce_template_parms (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (tmpl),
9970                                   explicit_args, NULL_TREE,
9971                                   tf_none, /*require_all_arguments=*/0));
9972       if (converted_args == error_mark_node)
9973         return NULL_TREE;
9974       
9975       decl_type = tsubst (decl_type, converted_args, tf_none, NULL_TREE); 
9976       if (decl_type == error_mark_node)
9977         return NULL_TREE;
9978     }
9979
9980   decl_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (decl_type);
9981   /* Never do unification on the 'this' parameter.  */
9982   if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
9983     decl_arg_types = TREE_CHAIN (decl_arg_types);
9984
9985   i = fn_type_unification (fn, explicit_args, targs, 
9986                            decl_arg_types,
9987                            (check_rettype || DECL_CONV_FN_P (fn)
9988                             ? TREE_TYPE (decl_type) : NULL_TREE),
9989                            deduce, len);
9990
9991   if (i != 0)
9992     return NULL_TREE;
9993
9994   return targs;
9995 }
9996
9997 /* For most uses, we want to check the return type.  */
9998
9999 static tree 
10000 get_bindings (tree fn, tree decl, tree explicit_args)
10001 {
10002   return get_bindings_real (fn, decl, explicit_args, 1, DEDUCE_EXACT, -1);
10003 }
10004
10005 /* But for resolve_overloaded_unification, we only care about the parameter
10006    types.  */
10007
10008 static tree
10009 get_bindings_overload (tree fn, tree decl, tree explicit_args)
10010 {
10011   return get_bindings_real (fn, decl, explicit_args, 0, DEDUCE_EXACT, -1);
10012 }
10013
10014 /* Return the innermost template arguments that, when applied to a
10015    template specialization whose innermost template parameters are
10016    TPARMS, and whose specialization arguments are PARMS, yield the
10017    ARGS.  
10018
10019    For example, suppose we have:
10020
10021      template <class T, class U> struct S {};
10022      template <class T> struct S<T*, int> {};
10023
10024    Then, suppose we want to get `S<double*, int>'.  The TPARMS will be
10025    {T}, the PARMS will be {T*, int} and the ARGS will be {double*,
10026    int}.  The resulting vector will be {double}, indicating that `T'
10027    is bound to `double'.  */
10028
10029 static tree
10030 get_class_bindings (tree tparms, tree parms, tree args)
10031 {
10032   int i, ntparms = TREE_VEC_LENGTH (tparms);
10033   tree vec = make_tree_vec (ntparms);
10034
10035   if (unify (tparms, vec, parms, INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args),
10036              UNIFY_ALLOW_NONE))
10037     return NULL_TREE;
10038
10039   for (i =  0; i < ntparms; ++i)
10040     if (! TREE_VEC_ELT (vec, i))
10041       return NULL_TREE;
10042
10043   if (verify_class_unification (vec, parms, args))
10044     return NULL_TREE;
10045
10046   return vec;
10047 }
10048
10049 /* In INSTANTIATIONS is a list of <INSTANTIATION, TEMPLATE> pairs.
10050    Pick the most specialized template, and return the corresponding
10051    instantiation, or if there is no corresponding instantiation, the
10052    template itself.  If there is no most specialized template,
10053    error_mark_node is returned.  If there are no templates at all,
10054    NULL_TREE is returned.  */
10055
10056 tree
10057 most_specialized_instantiation (tree instantiations)
10058 {
10059   tree fn, champ;
10060   int fate;
10061
10062   if (!instantiations)
10063     return NULL_TREE;
10064
10065   champ = instantiations;
10066   for (fn = TREE_CHAIN (instantiations); fn; fn = TREE_CHAIN (fn))
10067     {
10068       fate = more_specialized (TREE_VALUE (champ), TREE_VALUE (fn),
10069                                DEDUCE_EXACT, -1);
10070       if (fate == 1)
10071         ;
10072       else
10073         {
10074           if (fate == 0)
10075             {
10076               fn = TREE_CHAIN (fn);
10077               if (! fn)
10078                 return error_mark_node;
10079             }
10080           champ = fn;
10081         }
10082     }
10083
10084   for (fn = instantiations; fn && fn != champ; fn = TREE_CHAIN (fn))
10085     {
10086       fate = more_specialized (TREE_VALUE (champ), TREE_VALUE (fn),
10087                                DEDUCE_EXACT, -1);
10088       if (fate != 1)
10089         return error_mark_node;
10090     }
10091
10092   return TREE_PURPOSE (champ) ? TREE_PURPOSE (champ) : TREE_VALUE (champ);
10093 }
10094
10095 /* Return the most specialized of the list of templates in FNS that can
10096    produce an instantiation matching DECL, given the explicit template
10097    arguments EXPLICIT_ARGS.  */
10098
10099 static tree
10100 most_specialized (tree fns, tree decl, tree explicit_args)
10101 {
10102   tree candidates = NULL_TREE;
10103   tree fn, args;
10104
10105   for (fn = fns; fn; fn = TREE_CHAIN (fn))
10106     {
10107       tree candidate = TREE_VALUE (fn);
10108
10109       args = get_bindings (candidate, decl, explicit_args);
10110       if (args)
10111         candidates = tree_cons (NULL_TREE, candidate, candidates);
10112     }
10113
10114   return most_specialized_instantiation (candidates);
10115 }
10116
10117 /* If DECL is a specialization of some template, return the most
10118    general such template.  Otherwise, returns NULL_TREE.
10119
10120    For example, given:
10121
10122      template <class T> struct S { template <class U> void f(U); };
10123
10124    if TMPL is `template <class U> void S<int>::f(U)' this will return
10125    the full template.  This function will not trace past partial
10126    specializations, however.  For example, given in addition:
10127
10128      template <class T> struct S<T*> { template <class U> void f(U); };
10129
10130    if TMPL is `template <class U> void S<int*>::f(U)' this will return
10131    `template <class T> template <class U> S<T*>::f(U)'.  */
10132
10133 tree
10134 most_general_template (tree decl)
10135 {
10136   /* If DECL is a FUNCTION_DECL, find the TEMPLATE_DECL of which it is
10137      an immediate specialization.  */
10138   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
10139     {
10140       if (DECL_TEMPLATE_INFO (decl)) {
10141         decl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
10142
10143         /* The DECL_TI_TEMPLATE can be an IDENTIFIER_NODE for a
10144            template friend.  */
10145         if (TREE_CODE (decl) != TEMPLATE_DECL)
10146           return NULL_TREE;
10147       } else
10148         return NULL_TREE;
10149     }
10150
10151   /* Look for more and more general templates.  */
10152   while (DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
10153     {
10154       /* The DECL_TI_TEMPLATE can be an IDENTIFIER_NODE in some cases.
10155          (See cp-tree.h for details.)  */
10156       if (TREE_CODE (DECL_TI_TEMPLATE (decl)) != TEMPLATE_DECL)
10157         break;
10158
10159       if (CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (decl))
10160           && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (TREE_TYPE (decl)))
10161         break;
10162
10163       /* Stop if we run into an explicitly specialized class template.  */
10164       if (!DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (decl)
10165           && DECL_CONTEXT (decl)
10166           && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (DECL_CONTEXT (decl)))
10167         break;
10168
10169       decl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
10170     }
10171
10172   return decl;
10173 }
10174
10175 /* Return the most specialized of the class template specializations
10176    of TMPL which can produce an instantiation matching ARGS, or
10177    error_mark_node if the choice is ambiguous.  */
10178
10179 static tree
10180 most_specialized_class (tree tmpl, tree args)
10181 {
10182   tree list = NULL_TREE;
10183   tree t;
10184   tree champ;
10185   int fate;
10186
10187   tmpl = most_general_template (tmpl);
10188   for (t = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl); t; t = TREE_CHAIN (t))
10189     {
10190       tree spec_args 
10191         = get_class_bindings (TREE_VALUE (t), TREE_PURPOSE (t), args);
10192       if (spec_args)
10193         {
10194           list = tree_cons (TREE_PURPOSE (t), TREE_VALUE (t), list);
10195           TREE_TYPE (list) = TREE_TYPE (t);
10196         }
10197     }
10198
10199   if (! list)
10200     return NULL_TREE;
10201
10202   t = list;
10203   champ = t;
10204   t = TREE_CHAIN (t);
10205   for (; t; t = TREE_CHAIN (t))
10206     {
10207       fate = more_specialized_class (champ, t, args);
10208       if (fate == 1)
10209         ;
10210       else
10211         {
10212           if (fate == 0)
10213             {
10214               t = TREE_CHAIN (t);
10215               if (! t)
10216                 return error_mark_node;
10217             }
10218           champ = t;
10219         }
10220     }
10221
10222   for (t = list; t && t != champ; t = TREE_CHAIN (t))
10223     {
10224       fate = more_specialized_class (champ, t, args);
10225       if (fate != 1)
10226         return error_mark_node;
10227     }
10228
10229   return champ;
10230 }
10231
10232 /* Explicitly instantiate DECL.  */
10233
10234 void
10235 do_decl_instantiation (tree decl, tree storage)
10236 {
10237   tree result = NULL_TREE;
10238   int extern_p = 0;
10239
10240   if (!decl)
10241     /* An error occurred, for which grokdeclarator has already issued
10242        an appropriate message.  */
10243     return;
10244   else if (! DECL_LANG_SPECIFIC (decl))
10245     {
10246       error ("explicit instantiation of non-template `%#D'", decl);
10247       return;
10248     }
10249   else if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL)
10250     {
10251       /* There is an asymmetry here in the way VAR_DECLs and
10252          FUNCTION_DECLs are handled by grokdeclarator.  In the case of
10253          the latter, the DECL we get back will be marked as a
10254          template instantiation, and the appropriate
10255          DECL_TEMPLATE_INFO will be set up.  This does not happen for
10256          VAR_DECLs so we do the lookup here.  Probably, grokdeclarator
10257          should handle VAR_DECLs as it currently handles
10258          FUNCTION_DECLs.  */
10259       result = lookup_field (DECL_CONTEXT (decl), DECL_NAME (decl), 0, false);
10260       if (!result || TREE_CODE (result) != VAR_DECL)
10261         {
10262           error ("no matching template for `%D' found", decl);
10263           return;
10264         }
10265     }
10266   else if (TREE_CODE (decl) != FUNCTION_DECL)
10267     {
10268       error ("explicit instantiation of `%#D'", decl);
10269       return;
10270     }
10271   else
10272     result = decl;
10273
10274   /* Check for various error cases.  Note that if the explicit
10275      instantiation is valid the RESULT will currently be marked as an
10276      *implicit* instantiation; DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION is not set
10277      until we get here.  */
10278
10279   if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (result))
10280     {
10281       /* DR 259 [temp.spec].
10282
10283          Both an explicit instantiation and a declaration of an explicit
10284          specialization shall not appear in a program unless the explicit
10285          instantiation follows a declaration of the explicit specialization.
10286
10287          For a given set of template parameters, if an explicit
10288          instantiation of a template appears after a declaration of an
10289          explicit specialization for that template, the explicit
10290          instantiation has no effect.  */
10291       return;
10292     }
10293   else if (DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (result))
10294     {
10295       /* [temp.spec]
10296
10297          No program shall explicitly instantiate any template more
10298          than once.  
10299
10300          We check DECL_INTERFACE_KNOWN so as not to complain when the first
10301          instantiation was `extern' and the second is not, and EXTERN_P for
10302          the opposite case.  If -frepo, chances are we already got marked
10303          as an explicit instantiation because of the repo file.  */
10304       if (DECL_INTERFACE_KNOWN (result) && !extern_p && !flag_use_repository)
10305         pedwarn ("duplicate explicit instantiation of `%#D'", result);
10306
10307       /* If we've already instantiated the template, just return now.  */
10308       if (DECL_INTERFACE_KNOWN (result))
10309         return;
10310     }
10311   else if (!DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (result))
10312     {
10313       error ("no matching template for `%D' found", result);
10314       return;
10315     }
10316   else if (!DECL_TEMPLATE_INFO (result))
10317     {
10318       pedwarn ("explicit instantiation of non-template `%#D'", result);
10319       return;
10320     }
10321
10322   if (flag_external_templates)
10323     return;
10324
10325   if (storage == NULL_TREE)
10326     ;
10327   else if (storage == ridpointers[(int) RID_EXTERN])
10328     {
10329       if (pedantic && !in_system_header)
10330         pedwarn ("ISO C++ forbids the use of `extern' on explicit instantiations");
10331       extern_p = 1;
10332     }
10333   else
10334     error ("storage class `%D' applied to template instantiation",
10335               storage);
10336
10337   SET_DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (result);
10338   mark_decl_instantiated (result, extern_p);
10339   repo_template_instantiated (result, extern_p);
10340   if (! extern_p)
10341     instantiate_decl (result, /*defer_ok=*/1);
10342 }
10343
10344 void
10345 mark_class_instantiated (tree t, int extern_p)
10346 {
10347   SET_CLASSTYPE_EXPLICIT_INSTANTIATION (t);
10348   SET_CLASSTYPE_INTERFACE_KNOWN (t);
10349   CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (t) = extern_p;
10350   TYPE_DECL_SUPPRESS_DEBUG (TYPE_NAME (t)) = extern_p;
10351   if (! extern_p)
10352     {
10353       CLASSTYPE_DEBUG_REQUESTED (t) = 1;
10354       rest_of_type_compilation (t, 1);
10355     }
10356 }     
10357
10358 /* Called from do_type_instantiation through binding_table_foreach to
10359    do recursive instantiation for the type bound in ENTRY.  */
10360 static void
10361 bt_instantiate_type_proc (binding_entry entry, void *data)
10362 {
10363   tree storage = *(tree *) data;
10364
10365   if (IS_AGGR_TYPE (entry->type)
10366       && !uses_template_parms (CLASSTYPE_TI_ARGS (entry->type)))
10367     do_type_instantiation (TYPE_MAIN_DECL (entry->type), storage, 0);
10368 }
10369
10370 /* Perform an explicit instantiation of template class T.  STORAGE, if
10371    non-null, is the RID for extern, inline or static.  COMPLAIN is
10372    nonzero if this is called from the parser, zero if called recursively,
10373    since the standard is unclear (as detailed below).  */
10374  
10375 void
10376 do_type_instantiation (tree t, tree storage, tsubst_flags_t complain)
10377 {
10378   int extern_p = 0;
10379   int nomem_p = 0;
10380   int static_p = 0;
10381
10382   if (TREE_CODE (t) == TYPE_DECL)
10383     t = TREE_TYPE (t);
10384
10385   if (! CLASS_TYPE_P (t) || ! CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (t))
10386     {
10387       error ("explicit instantiation of non-template type `%T'", t);
10388       return;
10389     }
10390
10391   complete_type (t);
10392
10393   /* With -fexternal-templates, explicit instantiations are treated the same
10394      as implicit ones.  */
10395   if (flag_external_templates)
10396     return;
10397
10398   if (!COMPLETE_TYPE_P (t))
10399     {
10400       if (complain & tf_error)
10401         error ("explicit instantiation of `%#T' before definition of template",
10402                   t);
10403       return;
10404     }
10405
10406   if (storage != NULL_TREE)
10407     {
10408       if (pedantic && !in_system_header)
10409         pedwarn("ISO C++ forbids the use of `%s' on explicit instantiations", 
10410                    IDENTIFIER_POINTER (storage));
10411
10412       if (storage == ridpointers[(int) RID_INLINE])
10413         nomem_p = 1;
10414       else if (storage == ridpointers[(int) RID_EXTERN])
10415         extern_p = 1;
10416       else if (storage == ridpointers[(int) RID_STATIC])
10417         static_p = 1;
10418       else
10419         {
10420           error ("storage class `%D' applied to template instantiation",
10421                     storage);
10422           extern_p = 0;
10423         }
10424     }
10425
10426   if (CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (t))
10427     {
10428       /* DR 259 [temp.spec].
10429
10430          Both an explicit instantiation and a declaration of an explicit
10431          specialization shall not appear in a program unless the explicit
10432          instantiation follows a declaration of the explicit specialization.
10433
10434          For a given set of template parameters, if an explicit
10435          instantiation of a template appears after a declaration of an
10436          explicit specialization for that template, the explicit
10437          instantiation has no effect.  */
10438       return;
10439     }
10440   else if (CLASSTYPE_EXPLICIT_INSTANTIATION (t))
10441     {
10442       /* [temp.spec]
10443
10444          No program shall explicitly instantiate any template more
10445          than once.  
10446
10447          If CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY, then the first explicit instantiation
10448          was `extern'.  If EXTERN_P then the second is.  If -frepo, chances
10449          are we already got marked as an explicit instantiation because of the
10450          repo file.  All these cases are OK.  */
10451       if (!CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (t) && !extern_p && !flag_use_repository
10452           && (complain & tf_error))
10453         pedwarn ("duplicate explicit instantiation of `%#T'", t);
10454       
10455       /* If we've already instantiated the template, just return now.  */
10456       if (!CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (t))
10457         return;
10458     }
10459
10460   mark_class_instantiated (t, extern_p);
10461   repo_template_instantiated (t, extern_p);
10462
10463   if (nomem_p)
10464     return;
10465
10466   {
10467     tree tmp;
10468
10469     /* In contrast to implicit instantiation, where only the
10470        declarations, and not the definitions, of members are
10471        instantiated, we have here:
10472
10473          [temp.explicit]
10474
10475          The explicit instantiation of a class template specialization
10476          implies the instantiation of all of its members not
10477          previously explicitly specialized in the translation unit
10478          containing the explicit instantiation.  
10479
10480        Of course, we can't instantiate member template classes, since
10481        we don't have any arguments for them.  Note that the standard
10482        is unclear on whether the instantiation of the members are
10483        *explicit* instantiations or not.  We choose to be generous,
10484        and not set DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION.  Therefore, we allow
10485        the explicit instantiation of a class where some of the members
10486        have no definition in the current translation unit.  */
10487
10488     if (! static_p)
10489       for (tmp = TYPE_METHODS (t); tmp; tmp = TREE_CHAIN (tmp))
10490         if (TREE_CODE (tmp) == FUNCTION_DECL
10491             && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmp))
10492           {
10493             mark_decl_instantiated (tmp, extern_p);
10494             repo_template_instantiated (tmp, extern_p);
10495             if (! extern_p)
10496               instantiate_decl (tmp, /*defer_ok=*/1);
10497           }
10498
10499     for (tmp = TYPE_FIELDS (t); tmp; tmp = TREE_CHAIN (tmp))
10500       if (TREE_CODE (tmp) == VAR_DECL && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmp))
10501         {
10502           mark_decl_instantiated (tmp, extern_p);
10503           repo_template_instantiated (tmp, extern_p);
10504           if (! extern_p)
10505             instantiate_decl (tmp, /*defer_ok=*/1);
10506         }
10507
10508     if (CLASSTYPE_NESTED_UTDS (t))
10509       binding_table_foreach (CLASSTYPE_NESTED_UTDS (t),
10510                              bt_instantiate_type_proc, &storage);
10511   }
10512 }
10513
10514 /* Given a function DECL, which is a specialization of TMPL, modify
10515    DECL to be a re-instantiation of TMPL with the same template
10516    arguments.  TMPL should be the template into which tsubst'ing
10517    should occur for DECL, not the most general template.
10518
10519    One reason for doing this is a scenario like this:
10520
10521      template <class T>
10522      void f(const T&, int i);
10523
10524      void g() { f(3, 7); }
10525
10526      template <class T>
10527      void f(const T& t, const int i) { }
10528
10529    Note that when the template is first instantiated, with
10530    instantiate_template, the resulting DECL will have no name for the
10531    first parameter, and the wrong type for the second.  So, when we go
10532    to instantiate the DECL, we regenerate it.  */
10533
10534 static void
10535 regenerate_decl_from_template (tree decl, tree tmpl)
10536 {
10537   /* The most general version of TMPL.  */
10538   tree gen_tmpl;
10539   /* The arguments used to instantiate DECL, from the most general
10540      template.  */
10541   tree args;
10542   tree code_pattern;
10543   tree new_decl;
10544   bool unregistered;
10545
10546   args = DECL_TI_ARGS (decl);
10547   code_pattern = DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl);
10548
10549   /* Unregister the specialization so that when we tsubst we will not
10550      just return DECL.  We don't have to unregister DECL from TMPL
10551      because if would only be registered there if it were a partial
10552      instantiation of a specialization, which it isn't: it's a full
10553      instantiation.  */
10554   gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
10555   unregistered = reregister_specialization (decl, gen_tmpl,
10556                                             /*new_spec=*/NULL_TREE);
10557
10558   /* If the DECL was not unregistered then something peculiar is
10559      happening: we created a specialization but did not call
10560      register_specialization for it.  */
10561   my_friendly_assert (unregistered, 0);
10562
10563   /* Make sure that we can see identifiers, and compute access
10564      correctly.  */
10565   push_access_scope (decl);
10566
10567   /* Do the substitution to get the new declaration.  */
10568   new_decl = tsubst (code_pattern, args, tf_error, NULL_TREE);
10569
10570   if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL)
10571     {
10572       /* Set up DECL_INITIAL, since tsubst doesn't.  */
10573       if (!DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (decl))
10574         DECL_INITIAL (new_decl) = 
10575           tsubst_expr (DECL_INITIAL (code_pattern), args, 
10576                        tf_error, DECL_TI_TEMPLATE (decl));
10577     }
10578   else if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
10579     {
10580       /* Convince duplicate_decls to use the DECL_ARGUMENTS from the
10581          new decl.  */ 
10582       DECL_INITIAL (new_decl) = error_mark_node;
10583       /* And don't complain about a duplicate definition.  */
10584       DECL_INITIAL (decl) = NULL_TREE;
10585     }
10586
10587   pop_access_scope (decl);
10588
10589   /* The immediate parent of the new template is still whatever it was
10590      before, even though tsubst sets DECL_TI_TEMPLATE up as the most
10591      general template.  We also reset the DECL_ASSEMBLER_NAME since
10592      tsubst always calculates the name as if the function in question
10593      were really a template instance, and sometimes, with friend
10594      functions, this is not so.  See tsubst_friend_function for
10595      details.  */
10596   DECL_TI_TEMPLATE (new_decl) = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
10597   COPY_DECL_ASSEMBLER_NAME (decl, new_decl);
10598   COPY_DECL_RTL (decl, new_decl);
10599   DECL_USE_TEMPLATE (new_decl) = DECL_USE_TEMPLATE (decl);
10600
10601   /* Call duplicate decls to merge the old and new declarations.  */
10602   duplicate_decls (new_decl, decl);
10603
10604   /* Now, re-register the specialization.  */
10605   register_specialization (decl, gen_tmpl, args);
10606 }
10607
10608 /* Return the TEMPLATE_DECL into which DECL_TI_ARGS(DECL) should be
10609    substituted to get DECL.  */
10610
10611 tree
10612 template_for_substitution (tree decl)
10613 {
10614   tree tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
10615
10616   /* Set TMPL to the template whose DECL_TEMPLATE_RESULT is the pattern
10617      for the instantiation.  This is not always the most general
10618      template.  Consider, for example:
10619
10620         template <class T>
10621         struct S { template <class U> void f();
10622                    template <> void f<int>(); };
10623
10624      and an instantiation of S<double>::f<int>.  We want TD to be the
10625      specialization S<T>::f<int>, not the more general S<T>::f<U>.  */
10626   while (/* An instantiation cannot have a definition, so we need a
10627             more general template.  */
10628          DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmpl)
10629            /* We must also deal with friend templates.  Given:
10630
10631                 template <class T> struct S { 
10632                   template <class U> friend void f() {};
10633                 };
10634
10635               S<int>::f<U> say, is not an instantiation of S<T>::f<U>,
10636               so far as the language is concerned, but that's still
10637               where we get the pattern for the instantiation from.  On
10638               other hand, if the definition comes outside the class, say:
10639
10640                 template <class T> struct S { 
10641                   template <class U> friend void f();
10642                 };
10643                 template <class U> friend void f() {}
10644
10645               we don't need to look any further.  That's what the check for
10646               DECL_INITIAL is for.  */
10647           || (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL
10648               && DECL_FRIEND_PSEUDO_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmpl)
10649               && !DECL_INITIAL (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl))))
10650     {
10651       /* The present template, TD, should not be a definition.  If it
10652          were a definition, we should be using it!  Note that we
10653          cannot restructure the loop to just keep going until we find
10654          a template with a definition, since that might go too far if
10655          a specialization was declared, but not defined.  */
10656       my_friendly_assert (!(TREE_CODE (decl) == VAR_DECL
10657                             && !DECL_IN_AGGR_P (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl))), 
10658                           0); 
10659       
10660       /* Fetch the more general template.  */
10661       tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (tmpl);
10662     }
10663
10664   return tmpl;
10665 }
10666
10667 /* Produce the definition of D, a _DECL generated from a template.  If
10668    DEFER_OK is nonzero, then we don't have to actually do the
10669    instantiation now; we just have to do it sometime.  */
10670
10671 tree
10672 instantiate_decl (tree d, int defer_ok)
10673 {
10674   tree tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (d);
10675   tree gen_args;
10676   tree args;
10677   tree td;
10678   tree code_pattern;
10679   tree spec;
10680   tree gen_tmpl;
10681   int pattern_defined;
10682   int need_push;
10683   location_t saved_loc = input_location;
10684   
10685   /* This function should only be used to instantiate templates for
10686      functions and static member variables.  */
10687   my_friendly_assert (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL
10688                       || TREE_CODE (d) == VAR_DECL, 0);
10689
10690   /* Variables are never deferred; if instantiation is required, they
10691      are instantiated right away.  That allows for better code in the
10692      case that an expression refers to the value of the variable --
10693      if the variable has a constant value the referring expression can
10694      take advantage of that fact.  */
10695   if (TREE_CODE (d) == VAR_DECL)
10696     defer_ok = 0;
10697
10698   /* Don't instantiate cloned functions.  Instead, instantiate the
10699      functions they cloned.  */
10700   if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL && DECL_CLONED_FUNCTION_P (d))
10701     d = DECL_CLONED_FUNCTION (d);
10702
10703   if (DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (d))
10704     /* D has already been instantiated.  It might seem reasonable to
10705        check whether or not D is an explicit instantiation, and, if so,
10706        stop here.  But when an explicit instantiation is deferred
10707        until the end of the compilation, DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION
10708        is set, even though we still need to do the instantiation.  */
10709     return d;
10710
10711   /* If we already have a specialization of this declaration, then
10712      there's no reason to instantiate it.  Note that
10713      retrieve_specialization gives us both instantiations and
10714      specializations, so we must explicitly check
10715      DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION.  */
10716   gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
10717   gen_args = DECL_TI_ARGS (d);
10718   spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, gen_args);
10719   if (spec != NULL_TREE && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (spec))
10720     return spec;
10721
10722   /* This needs to happen before any tsubsting.  */
10723   if (! push_tinst_level (d))
10724     return d;
10725
10726   timevar_push (TV_PARSE);
10727
10728   /* We may be in the middle of deferred access check.  Disable
10729      it now.  */
10730   push_deferring_access_checks (dk_no_deferred);
10731
10732   /* Set TD to the template whose DECL_TEMPLATE_RESULT is the pattern
10733      for the instantiation.  */
10734   td = template_for_substitution (d);
10735   code_pattern = DECL_TEMPLATE_RESULT (td);
10736
10737   if ((DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (d) && !DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (d))
10738       || DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (td))
10739     /* In the case of a friend template whose definition is provided
10740        outside the class, we may have too many arguments.  Drop the
10741        ones we don't need.  The same is true for specializations.  */
10742     args = get_innermost_template_args
10743       (gen_args, TMPL_PARMS_DEPTH  (DECL_TEMPLATE_PARMS (td)));
10744   else
10745     args = gen_args;
10746
10747   if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL)
10748     pattern_defined = (DECL_SAVED_TREE (code_pattern) != NULL_TREE);
10749   else
10750     pattern_defined = ! DECL_IN_AGGR_P (code_pattern);
10751
10752   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (d);
10753
10754   if (pattern_defined)
10755     {
10756       /* Let the repository code that this template definition is
10757          available.
10758
10759          The repository doesn't need to know about cloned functions
10760          because they never actually show up in the object file.  It
10761          does need to know about the clones; those are the symbols
10762          that the linker will be emitting error messages about.  */
10763       if (DECL_MAYBE_IN_CHARGE_CONSTRUCTOR_P (d)
10764           || DECL_MAYBE_IN_CHARGE_DESTRUCTOR_P (d))
10765         {
10766           tree t;
10767
10768           for (t = TREE_CHAIN (d);
10769                t && DECL_CLONED_FUNCTION_P (t); 
10770                t = TREE_CHAIN (t))
10771             repo_template_used (t);
10772         }
10773       else
10774         repo_template_used (d);
10775
10776       if (flag_external_templates && ! DECL_INTERFACE_KNOWN (d))
10777         {
10778           if (flag_alt_external_templates)
10779             {
10780               if (interface_unknown)
10781                 warn_if_unknown_interface (d);
10782             }
10783           else if (DECL_INTERFACE_KNOWN (code_pattern))
10784             {
10785               DECL_INTERFACE_KNOWN (d) = 1;
10786               DECL_NOT_REALLY_EXTERN (d) = ! DECL_EXTERNAL (code_pattern);
10787             }
10788           else
10789             warn_if_unknown_interface (code_pattern);
10790         }
10791
10792       if (at_eof)
10793         import_export_decl (d);
10794     }
10795
10796   if (!defer_ok)
10797     {
10798       /* Recheck the substitutions to obtain any warning messages
10799          about ignoring cv qualifiers.  */
10800       tree gen = DECL_TEMPLATE_RESULT (gen_tmpl);
10801       tree type = TREE_TYPE (gen);
10802
10803       /* Make sure that we can see identifiers, and compute access
10804          correctly.  D is already the target FUNCTION_DECL with the
10805          right context.  */
10806       push_access_scope (d);
10807
10808       if (TREE_CODE (gen) == FUNCTION_DECL)
10809         {
10810           tsubst (DECL_ARGUMENTS (gen), gen_args, tf_error | tf_warning, d);
10811           tsubst (TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (type), gen_args,
10812                   tf_error | tf_warning, d);
10813           /* Don't simply tsubst the function type, as that will give
10814              duplicate warnings about poor parameter qualifications.
10815              The function arguments are the same as the decl_arguments
10816              without the top level cv qualifiers.  */
10817           type = TREE_TYPE (type);
10818         }
10819       tsubst (type, gen_args, tf_error | tf_warning, d);
10820
10821       pop_access_scope (d);
10822     }
10823   
10824   if (TREE_CODE (d) == VAR_DECL && DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (d)
10825       && DECL_INITIAL (d) == NULL_TREE)
10826     /* We should have set up DECL_INITIAL in instantiate_class_template.  */
10827     abort ();
10828   /* Reject all external templates except inline functions.  */
10829   else if (DECL_INTERFACE_KNOWN (d)
10830            && ! DECL_NOT_REALLY_EXTERN (d)
10831            && ! (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL 
10832                  && DECL_INLINE (d)))
10833     goto out;
10834   /* Defer all other templates, unless we have been explicitly
10835      forbidden from doing so.  We restore the source position here
10836      because it's used by add_pending_template.  */
10837   else if (! pattern_defined || defer_ok)
10838     {
10839       input_location = saved_loc;
10840
10841       if (at_eof && !pattern_defined 
10842           && DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (d))
10843         /* [temp.explicit]
10844
10845            The definition of a non-exported function template, a
10846            non-exported member function template, or a non-exported
10847            member function or static data member of a class template
10848            shall be present in every translation unit in which it is
10849            explicitly instantiated.  */
10850         pedwarn
10851           ("explicit instantiation of `%D' but no definition available", d);
10852
10853       add_pending_template (d);
10854       goto out;
10855     }
10856
10857   need_push = !global_bindings_p ();
10858   if (need_push)
10859     push_to_top_level ();
10860
10861   /* Regenerate the declaration in case the template has been modified
10862      by a subsequent redeclaration.  */
10863   regenerate_decl_from_template (d, td);
10864   
10865   /* We already set the file and line above.  Reset them now in case
10866      they changed as a result of calling
10867      regenerate_decl_from_template.  */
10868   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (d);
10869
10870   if (TREE_CODE (d) == VAR_DECL)
10871     {
10872       /* Clear out DECL_RTL; whatever was there before may not be right
10873          since we've reset the type of the declaration.  */
10874       SET_DECL_RTL (d, NULL_RTX);
10875
10876       DECL_IN_AGGR_P (d) = 0;
10877       import_export_decl (d);
10878       DECL_EXTERNAL (d) = ! DECL_NOT_REALLY_EXTERN (d);
10879
10880       if (DECL_EXTERNAL (d))
10881         {
10882           /* The fact that this code is executing indicates that:
10883              
10884              (1) D is a template static data member, for which a
10885                  definition is available.
10886
10887              (2) An implicit or explicit instantiation has occurred.
10888
10889              (3) We are not going to emit a definition of the static
10890                  data member at this time.
10891
10892              This situation is peculiar, but it occurs on platforms
10893              without weak symbols when performing an implicit
10894              instantiation.  There, we cannot implicitly instantiate a
10895              defined static data member in more than one translation
10896              unit, so import_export_decl marks the declaration as
10897              external; we must rely on explicit instantiation.  */
10898         }
10899       else
10900         {
10901           /* Mark D as instantiated so that recursive calls to
10902              instantiate_decl do not try to instantiate it again.  */
10903           DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (d) = 1;
10904           cp_finish_decl (d, 
10905                           (!DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (d) 
10906                            ? DECL_INITIAL (d) : NULL_TREE),
10907                           NULL_TREE, 0);
10908         }
10909     }
10910   else if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL)
10911     {
10912       htab_t saved_local_specializations;
10913       tree subst_decl;
10914       tree tmpl_parm;
10915       tree spec_parm;
10916
10917       /* Mark D as instantiated so that recursive calls to
10918          instantiate_decl do not try to instantiate it again.  */
10919       DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (d) = 1;
10920
10921       /* Save away the current list, in case we are instantiating one
10922          template from within the body of another.  */
10923       saved_local_specializations = local_specializations;
10924
10925       /* Set up the list of local specializations.  */
10926       local_specializations = htab_create (37, 
10927                                            hash_local_specialization,
10928                                            eq_local_specializations,
10929                                            NULL);
10930
10931       /* Set up context.  */
10932       import_export_decl (d);
10933       start_function (NULL_TREE, d, NULL_TREE, SF_PRE_PARSED);
10934
10935       /* Create substitution entries for the parameters.  */
10936       subst_decl = DECL_TEMPLATE_RESULT (template_for_substitution (d));
10937       tmpl_parm = DECL_ARGUMENTS (subst_decl);
10938       spec_parm = DECL_ARGUMENTS (d);
10939       if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (d))
10940         {
10941           register_local_specialization (spec_parm, tmpl_parm);
10942           spec_parm = skip_artificial_parms_for (d, spec_parm);
10943           tmpl_parm = skip_artificial_parms_for (subst_decl, tmpl_parm);
10944         }
10945       while (tmpl_parm)
10946         {
10947           register_local_specialization (spec_parm, tmpl_parm);
10948           tmpl_parm = TREE_CHAIN (tmpl_parm);
10949           spec_parm = TREE_CHAIN (spec_parm);
10950         }
10951       my_friendly_assert (!spec_parm, 20020813);
10952
10953       /* Substitute into the body of the function.  */
10954       tsubst_expr (DECL_SAVED_TREE (code_pattern), args,
10955                    tf_error | tf_warning, tmpl);
10956
10957       /* We don't need the local specializations any more.  */
10958       htab_delete (local_specializations);
10959       local_specializations = saved_local_specializations;
10960
10961       /* Finish the function.  */
10962       d = finish_function (0);
10963       expand_or_defer_fn (d);
10964     }
10965
10966   /* We're not deferring instantiation any more.  */
10967   TI_PENDING_TEMPLATE_FLAG (DECL_TEMPLATE_INFO (d)) = 0;
10968
10969   if (need_push)
10970     pop_from_top_level ();
10971
10972 out:
10973   input_location = saved_loc;
10974   pop_deferring_access_checks ();
10975   pop_tinst_level ();
10976
10977   timevar_pop (TV_PARSE);
10978
10979   return d;
10980 }
10981
10982 /* Run through the list of templates that we wish we could
10983    instantiate, and instantiate any we can.  */
10984
10985 int
10986 instantiate_pending_templates (void)
10987 {
10988   tree *t;
10989   tree last = NULL_TREE;
10990   int instantiated_something = 0;
10991   int reconsider;
10992   
10993   do 
10994     {
10995       reconsider = 0;
10996
10997       t = &pending_templates;
10998       while (*t)
10999         {
11000           tree instantiation = TREE_VALUE (*t);
11001
11002           reopen_tinst_level (TREE_PURPOSE (*t));
11003
11004           if (TYPE_P (instantiation))
11005             {
11006               tree fn;
11007
11008               if (!COMPLETE_TYPE_P (instantiation))
11009                 {
11010                   instantiate_class_template (instantiation);
11011                   if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (instantiation))
11012                     for (fn = TYPE_METHODS (instantiation); 
11013                          fn;
11014                          fn = TREE_CHAIN (fn))
11015                       if (! DECL_ARTIFICIAL (fn))
11016                         instantiate_decl (fn, /*defer_ok=*/0);
11017                   if (COMPLETE_TYPE_P (instantiation))
11018                     {
11019                       instantiated_something = 1;
11020                       reconsider = 1;
11021                     }
11022                 }
11023
11024               if (COMPLETE_TYPE_P (instantiation))
11025                 /* If INSTANTIATION has been instantiated, then we don't
11026                    need to consider it again in the future.  */
11027                 *t = TREE_CHAIN (*t);
11028               else
11029                 {
11030                   last = *t;
11031                   t = &TREE_CHAIN (*t);
11032                 }
11033             }
11034           else
11035             {
11036               if (!DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (instantiation)
11037                   && !DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (instantiation))
11038                 {
11039                   instantiation = instantiate_decl (instantiation,
11040                                                     /*defer_ok=*/0);
11041                   if (DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (instantiation))
11042                     {
11043                       instantiated_something = 1;
11044                       reconsider = 1;
11045                     }
11046                 }
11047
11048               if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (instantiation)
11049                   || DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (instantiation))
11050                 /* If INSTANTIATION has been instantiated, then we don't
11051                    need to consider it again in the future.  */
11052                 *t = TREE_CHAIN (*t);
11053               else
11054                 {
11055                   last = *t;
11056                   t = &TREE_CHAIN (*t);
11057                 }
11058             }
11059           tinst_depth = 0;
11060           current_tinst_level = NULL_TREE;
11061         }
11062       last_pending_template = last;
11063     } 
11064   while (reconsider);
11065
11066   return instantiated_something;
11067 }
11068
11069 /* Substitute ARGVEC into T, which is a list of initializers for
11070    either base class or a non-static data member.  The TREE_PURPOSEs
11071    are DECLs, and the TREE_VALUEs are the initializer values.  Used by
11072    instantiate_decl.  */
11073
11074 static tree
11075 tsubst_initializer_list (tree t, tree argvec)
11076 {
11077   tree inits = NULL_TREE;
11078
11079   for (; t; t = TREE_CHAIN (t))
11080     {
11081       tree decl;
11082       tree init;
11083       tree val;
11084
11085       decl = tsubst_copy (TREE_PURPOSE (t), argvec, tf_error | tf_warning,
11086                           NULL_TREE);
11087       decl = expand_member_init (decl);
11088       if (decl && !DECL_P (decl))
11089         in_base_initializer = 1;
11090       
11091       init = tsubst_expr (TREE_VALUE (t), argvec, tf_error | tf_warning,
11092                           NULL_TREE);
11093       if (!init)
11094         ;
11095       else if (TREE_CODE (init) == TREE_LIST)
11096         for (val = init; val; val = TREE_CHAIN (val))
11097           TREE_VALUE (val) = convert_from_reference (TREE_VALUE (val));
11098       else if (init != void_type_node)
11099         init = convert_from_reference (init);
11100
11101       in_base_initializer = 0;
11102
11103       if (decl)
11104         {
11105           init = build_tree_list (decl, init);
11106           TREE_CHAIN (init) = inits;
11107           inits = init;
11108         }
11109     }
11110   return inits;
11111 }
11112
11113 /* Set CURRENT_ACCESS_SPECIFIER based on the protection of DECL.  */
11114
11115 static void
11116 set_current_access_from_decl (tree decl)
11117 {
11118   if (TREE_PRIVATE (decl))
11119     current_access_specifier = access_private_node;
11120   else if (TREE_PROTECTED (decl))
11121     current_access_specifier = access_protected_node;
11122   else
11123     current_access_specifier = access_public_node;
11124 }
11125
11126 /* Instantiate an enumerated type.  TAG is the template type, NEWTAG
11127    is the instantiation (which should have been created with
11128    start_enum) and ARGS are the template arguments to use.  */
11129
11130 static void
11131 tsubst_enum (tree tag, tree newtag, tree args)
11132 {
11133   tree e;
11134
11135   for (e = TYPE_VALUES (tag); e; e = TREE_CHAIN (e))
11136     {
11137       tree value;
11138       tree decl;
11139
11140       decl = TREE_VALUE (e);
11141       /* Note that in a template enum, the TREE_VALUE is the
11142          CONST_DECL, not the corresponding INTEGER_CST.  */
11143       value = tsubst_expr (DECL_INITIAL (decl), 
11144                            args, tf_error | tf_warning,
11145                            NULL_TREE);
11146
11147       /* Give this enumeration constant the correct access.  */
11148       set_current_access_from_decl (decl);
11149
11150       /* Actually build the enumerator itself.  */
11151       build_enumerator (DECL_NAME (decl), value, newtag); 
11152     }
11153
11154   finish_enum (newtag);
11155   DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_NAME (newtag))
11156     = DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_NAME (tag));
11157 }
11158
11159 /* DECL is a FUNCTION_DECL that is a template specialization.  Return
11160    its type -- but without substituting the innermost set of template
11161    arguments.  So, innermost set of template parameters will appear in
11162    the type.  */
11163
11164 tree 
11165 get_mostly_instantiated_function_type (tree decl)
11166 {
11167   tree fn_type;
11168   tree tmpl;
11169   tree targs;
11170   tree tparms;
11171   int parm_depth;
11172
11173   tmpl = most_general_template (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
11174   targs = DECL_TI_ARGS (decl);
11175   tparms = DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl);
11176   parm_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (tparms);
11177
11178   /* There should be as many levels of arguments as there are levels
11179      of parameters.  */
11180   my_friendly_assert (parm_depth == TMPL_ARGS_DEPTH (targs), 0);
11181
11182   fn_type = TREE_TYPE (tmpl);
11183
11184   if (parm_depth == 1)
11185     /* No substitution is necessary.  */
11186     ;
11187   else
11188     {
11189       int i;
11190       tree partial_args;
11191
11192       /* Replace the innermost level of the TARGS with NULL_TREEs to
11193          let tsubst know not to substitute for those parameters.  */
11194       partial_args = make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (targs));
11195       for (i = 1; i < TMPL_ARGS_DEPTH (targs); ++i)
11196         SET_TMPL_ARGS_LEVEL (partial_args, i,
11197                              TMPL_ARGS_LEVEL (targs, i));
11198       SET_TMPL_ARGS_LEVEL (partial_args,
11199                            TMPL_ARGS_DEPTH (targs),
11200                            make_tree_vec (DECL_NTPARMS (tmpl)));
11201
11202       /* Make sure that we can see identifiers, and compute access
11203          correctly.  We can just use the context of DECL for the
11204          partial substitution here.  It depends only on outer template
11205          parameters, regardless of whether the innermost level is
11206          specialized or not.  */
11207       push_access_scope (decl);
11208
11209       /* Now, do the (partial) substitution to figure out the
11210          appropriate function type.  */
11211       fn_type = tsubst (fn_type, partial_args, tf_error, NULL_TREE);
11212
11213       /* Substitute into the template parameters to obtain the real
11214          innermost set of parameters.  This step is important if the
11215          innermost set of template parameters contains value
11216          parameters whose types depend on outer template parameters.  */
11217       TREE_VEC_LENGTH (partial_args)--;
11218       tparms = tsubst_template_parms (tparms, partial_args, tf_error);
11219
11220       pop_access_scope (decl);
11221     }
11222
11223   return fn_type;
11224 }
11225
11226 /* Return truthvalue if we're processing a template different from
11227    the last one involved in diagnostics.  */
11228 int
11229 problematic_instantiation_changed (void)
11230 {
11231   return last_template_error_tick != tinst_level_tick;
11232 }
11233
11234 /* Remember current template involved in diagnostics.  */
11235 void
11236 record_last_problematic_instantiation (void)
11237 {
11238   last_template_error_tick = tinst_level_tick;
11239 }
11240
11241 tree
11242 current_instantiation (void)
11243 {
11244   return current_tinst_level;
11245 }
11246
11247 /* [temp.param] Check that template non-type parm TYPE is of an allowable
11248    type. Return zero for ok, nonzero for disallowed. Issue error and
11249    warning messages under control of COMPLAIN.  */
11250
11251 static int
11252 invalid_nontype_parm_type_p (tree type, tsubst_flags_t complain)
11253 {
11254   if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
11255     return 0;
11256   else if (POINTER_TYPE_P (type))
11257     return 0;
11258   else if (TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (type))
11259     return 0;
11260   else if (TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
11261     return 0;
11262   else if (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE)
11263     return 0;
11264            
11265   if (complain & tf_error)
11266     error ("`%#T' is not a valid type for a template constant parameter",
11267               type);
11268   return 1;
11269 }
11270
11271 /* Returns TRUE if TYPE is dependent, in the sense of [temp.dep.type].
11272    Assumes that TYPE really is a type, and not the ERROR_MARK_NODE.*/
11273
11274 static bool
11275 dependent_type_p_r (tree type)
11276 {
11277   tree scope;
11278
11279   /* [temp.dep.type]
11280
11281      A type is dependent if it is:
11282
11283      -- a template parameter.  */
11284   if (TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
11285     return true;
11286   /* -- a qualified-id with a nested-name-specifier which contains a
11287         class-name that names a dependent type or whose unqualified-id
11288         names a dependent type.  */
11289   if (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE)
11290     return true;
11291   /* -- a cv-qualified type where the cv-unqualified type is
11292         dependent.  */
11293   type = TYPE_MAIN_VARIANT (type);
11294   /* -- a compound type constructed from any dependent type.  */
11295   if (TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (type))
11296     return (dependent_type_p (TYPE_PTRMEM_CLASS_TYPE (type))
11297             || dependent_type_p (TYPE_PTRMEM_POINTED_TO_TYPE 
11298                                            (type)));
11299   else if (TREE_CODE (type) == POINTER_TYPE
11300            || TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
11301     return dependent_type_p (TREE_TYPE (type));
11302   else if (TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE
11303            || TREE_CODE (type) == METHOD_TYPE)
11304     {
11305       tree arg_type;
11306
11307       if (dependent_type_p (TREE_TYPE (type)))
11308         return true;
11309       for (arg_type = TYPE_ARG_TYPES (type); 
11310            arg_type; 
11311            arg_type = TREE_CHAIN (arg_type))
11312         if (dependent_type_p (TREE_VALUE (arg_type)))
11313           return true;
11314       return false;
11315     }
11316   /* -- an array type constructed from any dependent type or whose
11317         size is specified by a constant expression that is
11318         value-dependent.  */
11319   if (TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE)
11320     {
11321       if (TYPE_DOMAIN (type)
11322           && ((value_dependent_expression_p 
11323                (TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (type))))
11324               || (type_dependent_expression_p
11325                   (TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (type))))))
11326         return true;
11327       return dependent_type_p (TREE_TYPE (type));
11328     }
11329   
11330   /* -- a template-id in which either the template name is a template
11331      parameter ...  */
11332   if (TREE_CODE (type) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
11333     return true;
11334   /* ... or any of the template arguments is a dependent type or
11335         an expression that is type-dependent or value-dependent.   */
11336   else if (CLASS_TYPE_P (type) && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
11337       && any_dependent_template_arguments_p (CLASSTYPE_TI_ARGS (type)))
11338     return true;
11339   
11340   /* All TYPEOF_TYPEs are dependent; if the argument of the `typeof'
11341      expression is not type-dependent, then it should already been
11342      have resolved.  */
11343   if (TREE_CODE (type) == TYPEOF_TYPE)
11344     return true;
11345   
11346   /* The standard does not specifically mention types that are local
11347      to template functions or local classes, but they should be
11348      considered dependent too.  For example:
11349
11350        template <int I> void f() { 
11351          enum E { a = I }; 
11352          S<sizeof (E)> s;
11353        }
11354
11355      The size of `E' cannot be known until the value of `I' has been
11356      determined.  Therefore, `E' must be considered dependent.  */
11357   scope = TYPE_CONTEXT (type);
11358   if (scope && TYPE_P (scope))
11359     return dependent_type_p (scope);
11360   else if (scope && TREE_CODE (scope) == FUNCTION_DECL)
11361     return type_dependent_expression_p (scope);
11362
11363   /* Other types are non-dependent.  */
11364   return false;
11365 }
11366
11367 /* Returns TRUE if TYPE is dependent, in the sense of
11368    [temp.dep.type].  */
11369
11370 bool
11371 dependent_type_p (tree type)
11372 {
11373   /* If there are no template parameters in scope, then there can't be
11374      any dependent types.  */
11375   if (!processing_template_decl)
11376     return false;
11377
11378   /* If the type is NULL, we have not computed a type for the entity
11379      in question; in that case, the type is dependent.  */
11380   if (!type)
11381     return true;
11382
11383   /* Erroneous types can be considered non-dependent.  */
11384   if (type == error_mark_node)
11385     return false;
11386
11387   /* If we have not already computed the appropriate value for TYPE,
11388      do so now.  */
11389   if (!TYPE_DEPENDENT_P_VALID (type))
11390     {
11391       TYPE_DEPENDENT_P (type) = dependent_type_p_r (type);
11392       TYPE_DEPENDENT_P_VALID (type) = 1;
11393     }
11394
11395   return TYPE_DEPENDENT_P (type);
11396 }
11397
11398 /* Returns TRUE if EXPRESSION is dependent, according to CRITERION.  */
11399
11400 static bool
11401 dependent_scope_ref_p (tree expression, bool criterion (tree))
11402 {
11403   tree scope;
11404   tree name;
11405
11406   my_friendly_assert (TREE_CODE (expression) == SCOPE_REF, 20030714);
11407
11408   if (!TYPE_P (TREE_OPERAND (expression, 0)))
11409     return true;
11410
11411   scope = TREE_OPERAND (expression, 0);
11412   name = TREE_OPERAND (expression, 1);
11413
11414   /* [temp.dep.expr]
11415
11416      An id-expression is type-dependent if it contains a
11417      nested-name-specifier that contains a class-name that names a
11418      dependent type.  */
11419   /* The suggested resolution to Core Issue 2 implies that if the
11420      qualifying type is the current class, then we must peek
11421      inside it.  */
11422   if (DECL_P (name) 
11423       && currently_open_class (scope)
11424       && !criterion (name))
11425     return false;
11426   if (dependent_type_p (scope))
11427     return true;
11428
11429   return false;
11430 }
11431
11432 /* Returns TRUE if the EXPRESSION is value-dependent, in the sense of
11433    [temp.dep.constexpr] */
11434
11435 bool
11436 value_dependent_expression_p (tree expression)
11437 {
11438   if (!processing_template_decl)
11439     return false;
11440
11441   /* A name declared with a dependent type.  */
11442   if (TREE_CODE (expression) == IDENTIFIER_NODE
11443       || (DECL_P (expression) 
11444           && type_dependent_expression_p (expression)))
11445     return true;
11446   /* A non-type template parameter.  */
11447   if ((TREE_CODE (expression) == CONST_DECL
11448        && DECL_TEMPLATE_PARM_P (expression))
11449       || TREE_CODE (expression) == TEMPLATE_PARM_INDEX)
11450     return true;
11451   /* A constant with integral or enumeration type and is initialized 
11452      with an expression that is value-dependent.  */
11453   if (TREE_CODE (expression) == VAR_DECL
11454       && DECL_INITIAL (expression)
11455       && INTEGRAL_OR_ENUMERATION_TYPE_P (TREE_TYPE (expression))
11456       && value_dependent_expression_p (DECL_INITIAL (expression)))
11457     return true;
11458   /* These expressions are value-dependent if the type to which the
11459      cast occurs is dependent or the expression being casted is
11460      value-dependent.  */
11461   if (TREE_CODE (expression) == DYNAMIC_CAST_EXPR
11462       || TREE_CODE (expression) == STATIC_CAST_EXPR
11463       || TREE_CODE (expression) == CONST_CAST_EXPR
11464       || TREE_CODE (expression) == REINTERPRET_CAST_EXPR
11465       || TREE_CODE (expression) == CAST_EXPR)
11466     {
11467       if (dependent_type_p (TREE_TYPE (expression)))
11468         return true;
11469       /* A functional cast has a list of operands.  */
11470       expression = TREE_OPERAND (expression, 0);
11471       if (TREE_CODE (expression) == TREE_LIST)
11472         {
11473           do
11474             {
11475               if (value_dependent_expression_p (TREE_VALUE (expression)))
11476                 return true;
11477               expression = TREE_CHAIN (expression);
11478             }
11479           while (expression);
11480           return false;
11481         }
11482       else
11483         return value_dependent_expression_p (expression);
11484     }
11485   /* A `sizeof' expression is value-dependent if the operand is
11486      type-dependent.  */
11487   if (TREE_CODE (expression) == SIZEOF_EXPR
11488       || TREE_CODE (expression) == ALIGNOF_EXPR)
11489     {
11490       expression = TREE_OPERAND (expression, 0);
11491       if (TYPE_P (expression))
11492         return dependent_type_p (expression);
11493       return type_dependent_expression_p (expression);
11494     }
11495   if (TREE_CODE (expression) == SCOPE_REF)
11496     return dependent_scope_ref_p (expression, value_dependent_expression_p);
11497   /* A constant expression is value-dependent if any subexpression is
11498      value-dependent.  */
11499   if (IS_EXPR_CODE_CLASS (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (expression))))
11500     {
11501       switch (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (expression)))
11502         {
11503         case '1':
11504           return (value_dependent_expression_p 
11505                   (TREE_OPERAND (expression, 0)));
11506         case '<':
11507         case '2':
11508           return ((value_dependent_expression_p 
11509                    (TREE_OPERAND (expression, 0)))
11510                   || (value_dependent_expression_p 
11511                       (TREE_OPERAND (expression, 1))));
11512         case 'e':
11513           {
11514             int i;
11515             for (i = 0; i < first_rtl_op (TREE_CODE (expression)); ++i)
11516               /* In some cases, some of the operands may be missing.
11517                  (For example, in the case of PREDECREMENT_EXPR, the
11518                  amount to increment by may be missing.)  That doesn't
11519                  make the expression dependent.  */
11520               if (TREE_OPERAND (expression, i)
11521                   && (value_dependent_expression_p
11522                       (TREE_OPERAND (expression, i))))
11523                 return true;
11524             return false;
11525           }
11526         }
11527     }
11528
11529   /* The expression is not value-dependent.  */
11530   return false;
11531 }
11532
11533 /* Returns TRUE if the EXPRESSION is type-dependent, in the sense of
11534    [temp.dep.expr].  */
11535
11536 bool
11537 type_dependent_expression_p (tree expression)
11538 {
11539   if (!processing_template_decl)
11540     return false;
11541
11542   if (expression == error_mark_node)
11543     return false;
11544
11545   /* An unresolved name is always dependent.  */
11546   if (TREE_CODE (expression) == IDENTIFIER_NODE)
11547     return true;
11548   
11549   /* Some expression forms are never type-dependent.  */
11550   if (TREE_CODE (expression) == PSEUDO_DTOR_EXPR
11551       || TREE_CODE (expression) == SIZEOF_EXPR
11552       || TREE_CODE (expression) == ALIGNOF_EXPR
11553       || TREE_CODE (expression) == TYPEID_EXPR
11554       || TREE_CODE (expression) == DELETE_EXPR
11555       || TREE_CODE (expression) == VEC_DELETE_EXPR
11556       || TREE_CODE (expression) == THROW_EXPR)
11557     return false;
11558
11559   /* The types of these expressions depends only on the type to which
11560      the cast occurs.  */
11561   if (TREE_CODE (expression) == DYNAMIC_CAST_EXPR
11562       || TREE_CODE (expression) == STATIC_CAST_EXPR
11563       || TREE_CODE (expression) == CONST_CAST_EXPR
11564       || TREE_CODE (expression) == REINTERPRET_CAST_EXPR
11565       || TREE_CODE (expression) == CAST_EXPR)
11566     return dependent_type_p (TREE_TYPE (expression));
11567
11568   /* The types of these expressions depends only on the type created
11569      by the expression.  */
11570   if (TREE_CODE (expression) == NEW_EXPR
11571       || TREE_CODE (expression) == VEC_NEW_EXPR)
11572     {
11573       /* For NEW_EXPR tree nodes created inside a template, either
11574          the object type itself or a TREE_LIST may appear as the
11575          operand 1.  */
11576       tree type = TREE_OPERAND (expression, 1);
11577       if (TREE_CODE (type) == TREE_LIST)
11578         /* This is an array type.  We need to check array dimensions
11579            as well.  */
11580         return dependent_type_p (TREE_VALUE (TREE_PURPOSE (type)))
11581                || value_dependent_expression_p
11582                     (TREE_OPERAND (TREE_VALUE (type), 1));
11583       else
11584         return dependent_type_p (type);
11585     }
11586
11587   if (TREE_CODE (expression) == SCOPE_REF
11588       && dependent_scope_ref_p (expression,
11589                                 type_dependent_expression_p))
11590     return true;
11591
11592   if (TREE_CODE (expression) == FUNCTION_DECL
11593       && DECL_LANG_SPECIFIC (expression)
11594       && DECL_TEMPLATE_INFO (expression)
11595       && (any_dependent_template_arguments_p
11596           (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (DECL_TI_ARGS (expression)))))
11597     return true;
11598
11599   if (TREE_TYPE (expression) == unknown_type_node)
11600     {
11601       if (TREE_CODE (expression) == ADDR_EXPR)
11602         return type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 0));
11603       if (TREE_CODE (expression) == COMPONENT_REF)
11604         {
11605           if (type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 0)))
11606             return true;
11607           expression = TREE_OPERAND (expression, 1);
11608           if (TREE_CODE (expression) == IDENTIFIER_NODE)
11609             return false;
11610         }
11611       
11612       if (TREE_CODE (expression) == BASELINK)
11613         expression = BASELINK_FUNCTIONS (expression);
11614       if (TREE_CODE (expression) == TEMPLATE_ID_EXPR)
11615         {
11616           if (any_dependent_template_arguments_p
11617               (TREE_OPERAND (expression, 1)))
11618             return true;
11619           expression = TREE_OPERAND (expression, 0);
11620         }
11621       if (TREE_CODE (expression) == OVERLOAD)
11622         {
11623           while (expression)
11624             {
11625               if (type_dependent_expression_p (OVL_CURRENT (expression)))
11626                 return true;
11627               expression = OVL_NEXT (expression);
11628             }
11629           return false;
11630         }
11631       abort ();
11632     }
11633   
11634   return (dependent_type_p (TREE_TYPE (expression)));
11635 }
11636
11637 /* Returns TRUE if ARGS (a TREE_LIST of arguments to a function call)
11638    contains a type-dependent expression.  */
11639
11640 bool
11641 any_type_dependent_arguments_p (tree args)
11642 {
11643   while (args)
11644     {
11645       tree arg = TREE_VALUE (args);
11646
11647       if (type_dependent_expression_p (arg))
11648         return true;
11649       args = TREE_CHAIN (args);
11650     }
11651   return false;
11652 }
11653
11654 /* Returns TRUE if the ARG (a template argument) is dependent.  */
11655
11656 static bool
11657 dependent_template_arg_p (tree arg)
11658 {
11659   if (!processing_template_decl)
11660     return false;
11661
11662   if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_DECL
11663       || TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
11664     return dependent_template_p (arg);
11665   else if (TYPE_P (arg))
11666     return dependent_type_p (arg);
11667   else
11668     return (type_dependent_expression_p (arg)
11669             || value_dependent_expression_p (arg));
11670 }
11671
11672 /* Returns true if ARGS (a collection of template arguments) contains
11673    any dependent arguments.  */
11674
11675 bool
11676 any_dependent_template_arguments_p (tree args)
11677 {
11678   int i;
11679   
11680   if (!args)
11681     return false;
11682
11683   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (args); ++i)
11684     if (dependent_template_arg_p (TREE_VEC_ELT (args, i)))
11685       return true;
11686
11687   return false;
11688 }
11689
11690 /* Returns TRUE if the template TMPL is dependent.  */
11691
11692 bool
11693 dependent_template_p (tree tmpl)
11694 {
11695   /* Template template parameters are dependent.  */
11696   if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (tmpl)
11697       || TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
11698     return true;
11699   /* So are qualified names that have not been looked up.  */
11700   if (TREE_CODE (tmpl) == SCOPE_REF)
11701     return true;
11702   /* So are member templates of dependent classes.  */
11703   if (TYPE_P (CP_DECL_CONTEXT (tmpl)))
11704     return dependent_type_p (DECL_CONTEXT (tmpl));
11705   return false;
11706 }
11707
11708 /* Returns TRUE if the specialization TMPL<ARGS> is dependent.  */
11709
11710 bool
11711 dependent_template_id_p (tree tmpl, tree args)
11712 {
11713   return (dependent_template_p (tmpl)
11714           || any_dependent_template_arguments_p (args));
11715 }
11716
11717 /* TYPE is a TYPENAME_TYPE.  Returns the ordinary TYPE to which the
11718    TYPENAME_TYPE corresponds.  Returns ERROR_MARK_NODE if no such TYPE
11719    can be found.  Note that this function peers inside uninstantiated
11720    templates and therefore should be used only in extremely limited
11721    situations.  */
11722
11723 tree
11724 resolve_typename_type (tree type, bool only_current_p)
11725 {
11726   tree scope;
11727   tree name;
11728   tree decl;
11729   int quals;
11730
11731   my_friendly_assert (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE,
11732                       20010702);
11733
11734   scope = TYPE_CONTEXT (type);
11735   name = TYPE_IDENTIFIER (type);
11736
11737   /* If the SCOPE is itself a TYPENAME_TYPE, then we need to resolve
11738      it first before we can figure out what NAME refers to.  */
11739   if (TREE_CODE (scope) == TYPENAME_TYPE)
11740     scope = resolve_typename_type (scope, only_current_p);
11741   /* If we don't know what SCOPE refers to, then we cannot resolve the
11742      TYPENAME_TYPE.  */
11743   if (scope == error_mark_node || TREE_CODE (scope) == TYPENAME_TYPE)
11744     return error_mark_node;
11745   /* If the SCOPE is a template type parameter, we have no way of
11746      resolving the name.  */
11747   if (TREE_CODE (scope) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
11748     return type;
11749   /* If the SCOPE is not the current instantiation, there's no reason
11750      to look inside it.  */
11751   if (only_current_p && !currently_open_class (scope))
11752     return error_mark_node;
11753   /* If SCOPE is a partial instantiation, it will not have a valid
11754      TYPE_FIELDS list, so use the original template.  */
11755   scope = CLASSTYPE_PRIMARY_TEMPLATE_TYPE (scope);
11756   /* Enter the SCOPE so that name lookup will be resolved as if we
11757      were in the class definition.  In particular, SCOPE will no
11758      longer be considered a dependent type.  */
11759   push_scope (scope);
11760   /* Look up the declaration.  */
11761   decl = lookup_member (scope, name, /*protect=*/0, /*want_type=*/true);
11762   /* Obtain the set of qualifiers applied to the TYPE.  */
11763   quals = cp_type_quals (type);
11764   /* For a TYPENAME_TYPE like "typename X::template Y<T>", we want to
11765      find a TEMPLATE_DECL.  Otherwise, we want to find a TYPE_DECL.  */
11766   if (!decl)
11767     type = error_mark_node;
11768   else if (TREE_CODE (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type)) == IDENTIFIER_NODE
11769            && TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
11770     type = TREE_TYPE (decl);
11771   else if (TREE_CODE (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type)) == TEMPLATE_ID_EXPR
11772            && DECL_CLASS_TEMPLATE_P (decl))
11773     {
11774       tree tmpl;
11775       tree args;
11776       /* Obtain the template and the arguments.  */
11777       tmpl = TREE_OPERAND (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type), 0);
11778       args = TREE_OPERAND (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type), 1);
11779       /* Instantiate the template.  */
11780       type = lookup_template_class (tmpl, args, NULL_TREE, NULL_TREE,
11781                                     /*entering_scope=*/0, tf_error | tf_user);
11782     }
11783   else
11784     type = error_mark_node;
11785   /* Qualify the resulting type.  */
11786   if (type != error_mark_node && quals)
11787     type = cp_build_qualified_type (type, quals);
11788   /* Leave the SCOPE.  */
11789   pop_scope (scope);
11790
11791   return type;
11792 }
11793
11794 /* EXPR is an expression which is not type-dependent.  Return a proxy
11795    for EXPR that can be used to compute the types of larger
11796    expressions containing EXPR.  */
11797
11798 tree
11799 build_non_dependent_expr (tree expr)
11800 {
11801   /* Preserve null pointer constants so that the type of things like 
11802      "p == 0" where "p" is a pointer can be determined.  */
11803   if (null_ptr_cst_p (expr))
11804     return expr;
11805   /* Preserve OVERLOADs; the functions must be available to resolve
11806      types.  */
11807   if (TREE_CODE (expr) == OVERLOAD)
11808     return expr;
11809
11810   if (TREE_CODE (expr) == COND_EXPR)
11811     return build (COND_EXPR,
11812                   TREE_TYPE (expr),
11813                   TREE_OPERAND (expr, 0),
11814                   build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 1)),
11815                   build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 2)));
11816   if (TREE_CODE (expr) == COMPOUND_EXPR)
11817     return build (COMPOUND_EXPR,
11818                   TREE_TYPE (expr),
11819                   TREE_OPERAND (expr, 0),
11820                   build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 1)));
11821       
11822   /* Otherwise, build a NON_DEPENDENT_EXPR.  
11823
11824      REFERENCE_TYPEs are not stripped for expressions in templates
11825      because doing so would play havoc with mangling.  Consider, for
11826      example:
11827
11828        template <typename T> void f<T& g>() { g(); } 
11829
11830      In the body of "f", the expression for "g" will have
11831      REFERENCE_TYPE, even though the standard says that it should
11832      not.  The reason is that we must preserve the syntactic form of
11833      the expression so that mangling (say) "f<g>" inside the body of
11834      "f" works out correctly.  Therefore, the REFERENCE_TYPE is
11835      stripped here.  */
11836   return build1 (NON_DEPENDENT_EXPR, non_reference (TREE_TYPE (expr)), expr);
11837 }
11838
11839 /* ARGS is a TREE_LIST of expressions as arguments to a function call.
11840    Return a new TREE_LIST with the various arguments replaced with
11841    equivalent non-dependent expressions.  */
11842
11843 tree
11844 build_non_dependent_args (tree args)
11845 {
11846   tree a;
11847   tree new_args;
11848
11849   new_args = NULL_TREE;
11850   for (a = args; a; a = TREE_CHAIN (a))
11851     new_args = tree_cons (NULL_TREE, 
11852                           build_non_dependent_expr (TREE_VALUE (a)),
11853                           new_args);
11854   return nreverse (new_args);
11855 }
11856
11857 #include "gt-cp-pt.h"