OSDN Git Service

PR c++/18093
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / cp / pt.c
1 /* Handle parameterized types (templates) for GNU C++.
2    Copyright (C) 1992, 1993, 1994, 1995, 1996, 1997, 1998, 1999, 2000,
3    2001, 2002, 2003, 2004  Free Software Foundation, Inc.
4    Written by Ken Raeburn (raeburn@cygnus.com) while at Watchmaker Computing.
5    Rewritten by Jason Merrill (jason@cygnus.com).
6
7 This file is part of GCC.
8
9 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
10 it under the terms of the GNU General Public License as published by
11 the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
12 any later version.
13
14 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
15 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
16 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
17 GNU General Public License for more details.
18
19 You should have received a copy of the GNU General Public License
20 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to
21 the Free Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330,
22 Boston, MA 02111-1307, USA.  */
23
24 /* Known bugs or deficiencies include:
25
26      all methods must be provided in header files; can't use a source
27      file that contains only the method templates and "just win".  */
28
29 #include "config.h"
30 #include "system.h"
31 #include "coretypes.h"
32 #include "tm.h"
33 #include "obstack.h"
34 #include "tree.h"
35 #include "pointer-set.h"
36 #include "flags.h"
37 #include "cp-tree.h"
38 #include "tree-inline.h"
39 #include "decl.h"
40 #include "output.h"
41 #include "except.h"
42 #include "toplev.h"
43 #include "rtl.h"
44 #include "timevar.h"
45 #include "tree-iterator.h"
46
47 /* The type of functions taking a tree, and some additional data, and
48    returning an int.  */
49 typedef int (*tree_fn_t) (tree, void*);
50
51 /* The PENDING_TEMPLATES is a TREE_LIST of templates whose
52    instantiations have been deferred, either because their definitions
53    were not yet available, or because we were putting off doing the work.
54    The TREE_PURPOSE of each entry is either a DECL (for a function or
55    static data member), or a TYPE (for a class) indicating what we are
56    hoping to instantiate.  The TREE_VALUE is not used.  */
57 static GTY(()) tree pending_templates;
58 static GTY(()) tree last_pending_template;
59
60 int processing_template_parmlist;
61 static int template_header_count;
62
63 static GTY(()) tree saved_trees;
64 static GTY(()) varray_type inline_parm_levels;
65 static size_t inline_parm_levels_used;
66
67 static GTY(()) tree current_tinst_level;
68
69 static GTY(()) tree saved_access_scope;
70
71 /* Live only within one (recursive) call to tsubst_expr.  We use
72    this to pass the statement expression node from the STMT_EXPR
73    to the EXPR_STMT that is its result.  */
74 static tree cur_stmt_expr;
75
76 /* A map from local variable declarations in the body of the template
77    presently being instantiated to the corresponding instantiated
78    local variables.  */
79 static htab_t local_specializations;
80
81 #define UNIFY_ALLOW_NONE 0
82 #define UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL 1
83 #define UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL 2
84 #define UNIFY_ALLOW_DERIVED 4
85 #define UNIFY_ALLOW_INTEGER 8
86 #define UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL 16
87 #define UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL 32
88 #define UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL 64
89 #define UNIFY_ALLOW_MAX_CORRECTION 128
90
91 static void push_access_scope (tree);
92 static void pop_access_scope (tree);
93 static int resolve_overloaded_unification (tree, tree, tree, tree,
94                                            unification_kind_t, int);
95 static int try_one_overload (tree, tree, tree, tree, tree,
96                              unification_kind_t, int, bool);
97 static int unify (tree, tree, tree, tree, int);
98 static void add_pending_template (tree);
99 static void reopen_tinst_level (tree);
100 static tree classtype_mangled_name (tree);
101 static char* mangle_class_name_for_template (const char *, tree, tree);
102 static tree tsubst_initializer_list (tree, tree);
103 static tree get_class_bindings (tree, tree, tree);
104 static tree coerce_template_parms (tree, tree, tree, tsubst_flags_t, int);
105 static void tsubst_enum (tree, tree, tree);
106 static tree add_to_template_args (tree, tree);
107 static tree add_outermost_template_args (tree, tree);
108 static bool check_instantiated_args (tree, tree, tsubst_flags_t);
109 static int maybe_adjust_types_for_deduction (unification_kind_t, tree*, tree*); 
110 static int  type_unification_real (tree, tree, tree, tree,
111                                    int, unification_kind_t, int, int);
112 static void note_template_header (int);
113 static tree convert_nontype_argument (tree, tree);
114 static tree convert_template_argument (tree, tree, tree,
115                                        tsubst_flags_t, int, tree);
116 static tree get_bindings_overload (tree, tree, tree);
117 static int for_each_template_parm (tree, tree_fn_t, void*,
118                                    struct pointer_set_t*);
119 static tree build_template_parm_index (int, int, int, tree, tree);
120 static int inline_needs_template_parms (tree);
121 static void push_inline_template_parms_recursive (tree, int);
122 static tree retrieve_local_specialization (tree);
123 static void register_local_specialization (tree, tree);
124 static tree reduce_template_parm_level (tree, tree, int);
125 static int mark_template_parm (tree, void *);
126 static int template_parm_this_level_p (tree, void *);
127 static tree tsubst_friend_function (tree, tree);
128 static tree tsubst_friend_class (tree, tree);
129 static int can_complete_type_without_circularity (tree);
130 static tree get_bindings (tree, tree, tree);
131 static tree get_bindings_real (tree, tree, tree, int, int, int);
132 static int template_decl_level (tree);
133 static int check_cv_quals_for_unify (int, tree, tree);
134 static tree tsubst_template_arg (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
135 static tree tsubst_template_args (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
136 static tree tsubst_template_parms (tree, tree, tsubst_flags_t);
137 static void regenerate_decl_from_template (tree, tree);
138 static tree most_specialized (tree, tree, tree);
139 static tree most_specialized_class (tree, tree);
140 static int template_class_depth_real (tree, int);
141 static tree tsubst_aggr_type (tree, tree, tsubst_flags_t, tree, int);
142 static tree tsubst_decl (tree, tree, tree, tsubst_flags_t);
143 static tree tsubst_arg_types (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
144 static tree tsubst_function_type (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
145 static void check_specialization_scope (void);
146 static tree process_partial_specialization (tree);
147 static void set_current_access_from_decl (tree);
148 static void check_default_tmpl_args (tree, tree, int, int);
149 static tree tsubst_call_declarator_parms (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
150 static tree get_template_base (tree, tree, tree, tree);
151 static int verify_class_unification (tree, tree, tree);
152 static tree try_class_unification (tree, tree, tree, tree);
153 static int coerce_template_template_parms (tree, tree, tsubst_flags_t,
154                                            tree, tree);
155 static tree determine_specialization (tree, tree, tree *, int, int);
156 static int template_args_equal (tree, tree);
157 static void tsubst_default_arguments (tree);
158 static tree for_each_template_parm_r (tree *, int *, void *);
159 static tree copy_default_args_to_explicit_spec_1 (tree, tree);
160 static void copy_default_args_to_explicit_spec (tree);
161 static int invalid_nontype_parm_type_p (tree, tsubst_flags_t);
162 static int eq_local_specializations (const void *, const void *);
163 static bool dependent_type_p_r (tree);
164 static tree tsubst (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
165 static tree tsubst_expr (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
166 static tree tsubst_copy (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
167
168 /* Make the current scope suitable for access checking when we are
169    processing T.  T can be FUNCTION_DECL for instantiated function
170    template, or VAR_DECL for static member variable (need by
171    instantiate_decl).  */
172
173 static void
174 push_access_scope (tree t)
175 {
176   gcc_assert (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL
177               || TREE_CODE (t) == VAR_DECL);
178
179   if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
180     push_nested_class (DECL_CONTEXT (t));
181   else
182     push_to_top_level ();
183     
184   if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL)
185     {
186       saved_access_scope = tree_cons
187         (NULL_TREE, current_function_decl, saved_access_scope);
188       current_function_decl = t;
189     }
190 }
191
192 /* Restore the scope set up by push_access_scope.  T is the node we
193    are processing.  */
194
195 static void
196 pop_access_scope (tree t)
197 {
198   if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL)
199     {
200       current_function_decl = TREE_VALUE (saved_access_scope);
201       saved_access_scope = TREE_CHAIN (saved_access_scope);
202     }
203
204   if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
205     pop_nested_class ();
206   else
207     pop_from_top_level ();
208 }
209
210 /* Do any processing required when DECL (a member template
211    declaration) is finished.  Returns the TEMPLATE_DECL corresponding
212    to DECL, unless it is a specialization, in which case the DECL
213    itself is returned.  */
214
215 tree
216 finish_member_template_decl (tree decl)
217 {
218   if (decl == error_mark_node)
219     return error_mark_node;
220
221   gcc_assert (DECL_P (decl));
222
223   if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
224     {
225       tree type;
226
227       type = TREE_TYPE (decl);
228       if (IS_AGGR_TYPE (type) 
229           && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
230           && !CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type))
231         {
232           tree tmpl = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type);
233           check_member_template (tmpl);
234           return tmpl;
235         }
236       return NULL_TREE;
237     }
238   else if (TREE_CODE (decl) == FIELD_DECL)
239     error ("data member %qD cannot be a member template", decl);
240   else if (DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
241     {
242       if (!DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl))
243         {
244           check_member_template (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
245           return DECL_TI_TEMPLATE (decl);
246         }
247       else
248         return decl;
249     } 
250   else
251     error ("invalid member template declaration %qD", decl);
252
253   return error_mark_node;
254 }
255
256 /* Returns the template nesting level of the indicated class TYPE.
257    
258    For example, in:
259      template <class T>
260      struct A
261      {
262        template <class U>
263        struct B {};
264      };
265
266    A<T>::B<U> has depth two, while A<T> has depth one.  
267    Both A<T>::B<int> and A<int>::B<U> have depth one, if
268    COUNT_SPECIALIZATIONS is 0 or if they are instantiations, not
269    specializations.  
270
271    This function is guaranteed to return 0 if passed NULL_TREE so
272    that, for example, `template_class_depth (current_class_type)' is
273    always safe.  */
274
275 static int 
276 template_class_depth_real (tree type, int count_specializations)
277 {
278   int depth;
279
280   for (depth = 0; 
281        type && TREE_CODE (type) != NAMESPACE_DECL;
282        type = (TREE_CODE (type) == FUNCTION_DECL) 
283          ? CP_DECL_CONTEXT (type) : TYPE_CONTEXT (type))
284     {
285       if (TREE_CODE (type) != FUNCTION_DECL)
286         {
287           if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
288               && PRIMARY_TEMPLATE_P (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type))
289               && ((count_specializations
290                    && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type))
291                   || uses_template_parms (CLASSTYPE_TI_ARGS (type))))
292             ++depth;
293         }
294       else 
295         {
296           if (DECL_TEMPLATE_INFO (type)
297               && PRIMARY_TEMPLATE_P (DECL_TI_TEMPLATE (type))
298               && ((count_specializations
299                    && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type))
300                   || uses_template_parms (DECL_TI_ARGS (type))))
301             ++depth;
302         }
303     }
304
305   return depth;
306 }
307
308 /* Returns the template nesting level of the indicated class TYPE.
309    Like template_class_depth_real, but instantiations do not count in
310    the depth.  */
311
312 int 
313 template_class_depth (tree type)
314 {
315   return template_class_depth_real (type, /*count_specializations=*/0);
316 }
317
318 /* Returns 1 if processing DECL as part of do_pending_inlines
319    needs us to push template parms.  */
320
321 static int
322 inline_needs_template_parms (tree decl)
323 {
324   if (! DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
325     return 0;
326
327   return (TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (most_general_template (decl)))
328           > (processing_template_decl + DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl)));
329 }
330
331 /* Subroutine of maybe_begin_member_template_processing.
332    Push the template parms in PARMS, starting from LEVELS steps into the
333    chain, and ending at the beginning, since template parms are listed
334    innermost first.  */
335
336 static void
337 push_inline_template_parms_recursive (tree parmlist, int levels)
338 {
339   tree parms = TREE_VALUE (parmlist);
340   int i;
341
342   if (levels > 1)
343     push_inline_template_parms_recursive (TREE_CHAIN (parmlist), levels - 1);
344
345   ++processing_template_decl;
346   current_template_parms
347     = tree_cons (size_int (processing_template_decl),
348                  parms, current_template_parms);
349   TEMPLATE_PARMS_FOR_INLINE (current_template_parms) = 1;
350
351   begin_scope (TREE_VEC_LENGTH (parms) ? sk_template_parms : sk_template_spec,
352                NULL);
353   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (parms); ++i) 
354     {
355       tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
356       gcc_assert (DECL_P (parm));
357
358       switch (TREE_CODE (parm))
359         {
360         case TYPE_DECL:
361         case TEMPLATE_DECL:
362           pushdecl (parm);
363           break;
364
365         case PARM_DECL:
366           {
367             /* Make a CONST_DECL as is done in process_template_parm.
368                It is ugly that we recreate this here; the original
369                version built in process_template_parm is no longer
370                available.  */
371             tree decl = build_decl (CONST_DECL, DECL_NAME (parm),
372                                     TREE_TYPE (parm));
373             DECL_ARTIFICIAL (decl) = 1;
374             TREE_CONSTANT (decl) = 1;
375             TREE_INVARIANT (decl) = 1;
376             TREE_READONLY (decl) = 1;
377             DECL_INITIAL (decl) = DECL_INITIAL (parm);
378             SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (decl);
379             pushdecl (decl);
380           }
381           break;
382
383         default:
384           gcc_unreachable ();
385         }
386     }
387 }
388
389 /* Restore the template parameter context for a member template or
390    a friend template defined in a class definition.  */
391
392 void
393 maybe_begin_member_template_processing (tree decl)
394 {
395   tree parms;
396   int levels = 0;
397
398   if (inline_needs_template_parms (decl))
399     {
400       parms = DECL_TEMPLATE_PARMS (most_general_template (decl));
401       levels = TMPL_PARMS_DEPTH (parms) - processing_template_decl;
402
403       if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl))
404         {
405           --levels;
406           parms = TREE_CHAIN (parms);
407         }
408
409       push_inline_template_parms_recursive (parms, levels);
410     }
411
412   /* Remember how many levels of template parameters we pushed so that
413      we can pop them later.  */
414   if (!inline_parm_levels)
415     VARRAY_INT_INIT (inline_parm_levels, 4, "inline_parm_levels");
416   if (inline_parm_levels_used == inline_parm_levels->num_elements)
417     VARRAY_GROW (inline_parm_levels, 2 * inline_parm_levels_used);
418   VARRAY_INT (inline_parm_levels, inline_parm_levels_used) = levels;
419   ++inline_parm_levels_used;
420 }
421
422 /* Undo the effects of begin_member_template_processing.  */
423
424 void 
425 maybe_end_member_template_processing (void)
426 {
427   int i;
428
429   if (!inline_parm_levels_used)
430     return;
431
432   --inline_parm_levels_used;
433   for (i = 0; 
434        i < VARRAY_INT (inline_parm_levels, inline_parm_levels_used);
435        ++i) 
436     {
437       --processing_template_decl;
438       current_template_parms = TREE_CHAIN (current_template_parms);
439       poplevel (0, 0, 0);
440     }
441 }
442
443 /* Return a new template argument vector which contains all of ARGS,
444    but has as its innermost set of arguments the EXTRA_ARGS.  */
445
446 static tree
447 add_to_template_args (tree args, tree extra_args)
448 {
449   tree new_args;
450   int extra_depth;
451   int i;
452   int j;
453
454   extra_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args);
455   new_args = make_tree_vec (TMPL_ARGS_DEPTH (args) + extra_depth);
456
457   for (i = 1; i <= TMPL_ARGS_DEPTH (args); ++i)
458     SET_TMPL_ARGS_LEVEL (new_args, i, TMPL_ARGS_LEVEL (args, i));
459
460   for (j = 1; j <= extra_depth; ++j, ++i)
461     SET_TMPL_ARGS_LEVEL (new_args, i, TMPL_ARGS_LEVEL (extra_args, j));
462     
463   return new_args;
464 }
465
466 /* Like add_to_template_args, but only the outermost ARGS are added to
467    the EXTRA_ARGS.  In particular, all but TMPL_ARGS_DEPTH
468    (EXTRA_ARGS) levels are added.  This function is used to combine
469    the template arguments from a partial instantiation with the
470    template arguments used to attain the full instantiation from the
471    partial instantiation.  */
472
473 static tree
474 add_outermost_template_args (tree args, tree extra_args)
475 {
476   tree new_args;
477
478   /* If there are more levels of EXTRA_ARGS than there are ARGS,
479      something very fishy is going on.  */
480   gcc_assert (TMPL_ARGS_DEPTH (args) >= TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args));
481
482   /* If *all* the new arguments will be the EXTRA_ARGS, just return
483      them.  */
484   if (TMPL_ARGS_DEPTH (args) == TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args))
485     return extra_args;
486
487   /* For the moment, we make ARGS look like it contains fewer levels.  */
488   TREE_VEC_LENGTH (args) -= TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args);
489   
490   new_args = add_to_template_args (args, extra_args);
491
492   /* Now, we restore ARGS to its full dimensions.  */
493   TREE_VEC_LENGTH (args) += TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args);
494
495   return new_args;
496 }
497
498 /* Return the N levels of innermost template arguments from the ARGS.  */
499
500 tree
501 get_innermost_template_args (tree args, int n)
502 {
503   tree new_args;
504   int extra_levels;
505   int i;
506
507   gcc_assert (n >= 0);
508
509   /* If N is 1, just return the innermost set of template arguments.  */
510   if (n == 1)
511     return TMPL_ARGS_LEVEL (args, TMPL_ARGS_DEPTH (args));
512   
513   /* If we're not removing anything, just return the arguments we were
514      given.  */
515   extra_levels = TMPL_ARGS_DEPTH (args) - n;
516   gcc_assert (extra_levels >= 0);
517   if (extra_levels == 0)
518     return args;
519
520   /* Make a new set of arguments, not containing the outer arguments.  */
521   new_args = make_tree_vec (n);
522   for (i = 1; i <= n; ++i)
523     SET_TMPL_ARGS_LEVEL (new_args, i, 
524                          TMPL_ARGS_LEVEL (args, i + extra_levels));
525
526   return new_args;
527 }
528
529 /* We've got a template header coming up; push to a new level for storing
530    the parms.  */
531
532 void
533 begin_template_parm_list (void)
534 {
535   /* We use a non-tag-transparent scope here, which causes pushtag to
536      put tags in this scope, rather than in the enclosing class or
537      namespace scope.  This is the right thing, since we want
538      TEMPLATE_DECLS, and not TYPE_DECLS for template classes.  For a
539      global template class, push_template_decl handles putting the
540      TEMPLATE_DECL into top-level scope.  For a nested template class,
541      e.g.:
542
543        template <class T> struct S1 {
544          template <class T> struct S2 {}; 
545        };
546
547      pushtag contains special code to call pushdecl_with_scope on the
548      TEMPLATE_DECL for S2.  */
549   begin_scope (sk_template_parms, NULL);
550   ++processing_template_decl;
551   ++processing_template_parmlist;
552   note_template_header (0);
553 }
554
555 /* This routine is called when a specialization is declared.  If it is
556    invalid to declare a specialization here, an error is reported.  */
557
558 static void
559 check_specialization_scope (void)
560 {
561   tree scope = current_scope ();
562
563   /* [temp.expl.spec] 
564      
565      An explicit specialization shall be declared in the namespace of
566      which the template is a member, or, for member templates, in the
567      namespace of which the enclosing class or enclosing class
568      template is a member.  An explicit specialization of a member
569      function, member class or static data member of a class template
570      shall be declared in the namespace of which the class template
571      is a member.  */
572   if (scope && TREE_CODE (scope) != NAMESPACE_DECL)
573     error ("explicit specialization in non-namespace scope %qD", scope);
574
575   /* [temp.expl.spec] 
576
577      In an explicit specialization declaration for a member of a class
578      template or a member template that appears in namespace scope,
579      the member template and some of its enclosing class templates may
580      remain unspecialized, except that the declaration shall not
581      explicitly specialize a class member template if its enclosing
582      class templates are not explicitly specialized as well.  */
583   if (current_template_parms) 
584     error ("enclosing class templates are not explicitly specialized");
585 }
586
587 /* We've just seen template <>.  */
588
589 void
590 begin_specialization (void)
591 {
592   begin_scope (sk_template_spec, NULL);
593   note_template_header (1);
594   check_specialization_scope ();
595 }
596
597 /* Called at then end of processing a declaration preceded by
598    template<>.  */
599
600 void 
601 end_specialization (void)
602 {
603   finish_scope ();
604   reset_specialization ();
605 }
606
607 /* Any template <>'s that we have seen thus far are not referring to a
608    function specialization.  */
609
610 void
611 reset_specialization (void)
612 {
613   processing_specialization = 0;
614   template_header_count = 0;
615 }
616
617 /* We've just seen a template header.  If SPECIALIZATION is nonzero,
618    it was of the form template <>.  */
619
620 static void 
621 note_template_header (int specialization)
622 {
623   processing_specialization = specialization;
624   template_header_count++;
625 }
626
627 /* We're beginning an explicit instantiation.  */
628
629 void
630 begin_explicit_instantiation (void)
631 {
632   gcc_assert (!processing_explicit_instantiation);
633   processing_explicit_instantiation = true;
634 }
635
636
637 void
638 end_explicit_instantiation (void)
639 {
640   gcc_assert (processing_explicit_instantiation);
641   processing_explicit_instantiation = false;
642 }
643
644 /* A explicit specialization or partial specialization TMPL is being
645    declared.  Check that the namespace in which the specialization is
646    occurring is permissible.  Returns false iff it is invalid to
647    specialize TMPL in the current namespace.  */
648    
649 static bool
650 check_specialization_namespace (tree tmpl)
651 {
652   tree tpl_ns = decl_namespace_context (tmpl);
653
654   /* [tmpl.expl.spec]
655      
656      An explicit specialization shall be declared in the namespace of
657      which the template is a member, or, for member templates, in the
658      namespace of which the enclosing class or enclosing class
659      template is a member.  An explicit specialization of a member
660      function, member class or static data member of a class template
661      shall be declared in the namespace of which the class template is
662      a member.  */
663   if (is_associated_namespace (current_namespace, tpl_ns))
664     /* Same or super-using namespace.  */
665     return true;
666   else
667     {
668       pedwarn ("specialization of %qD in different namespace", tmpl);
669       cp_pedwarn_at ("  from definition of %q#D", tmpl);
670       return false;
671     }
672 }
673
674 /* The TYPE is being declared.  If it is a template type, that means it
675    is a partial specialization.  Do appropriate error-checking.  */
676
677 void 
678 maybe_process_partial_specialization (tree type)
679 {
680   /* TYPE maybe an ERROR_MARK_NODE.  */
681   tree context = TYPE_P (type) ? TYPE_CONTEXT (type) : NULL_TREE;
682
683   if (CLASS_TYPE_P (type) && CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (type))
684     {
685       /* This is for ordinary explicit specialization and partial
686          specialization of a template class such as:
687
688            template <> class C<int>;
689
690          or:
691
692            template <class T> class C<T*>;
693
694          Make sure that `C<int>' and `C<T*>' are implicit instantiations.  */
695
696       if (CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION (type)
697           && !COMPLETE_TYPE_P (type))
698         {
699           check_specialization_namespace (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type));
700           SET_CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type);
701           if (processing_template_decl)
702             push_template_decl (TYPE_MAIN_DECL (type));
703         }
704       else if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (type))
705         error ("specialization of %qT after instantiation", type);
706     }
707   else if (CLASS_TYPE_P (type)
708            && !CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (type)
709            && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
710            && context && CLASS_TYPE_P (context)
711            && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (context))
712     {
713       /* This is for an explicit specialization of member class
714          template according to [temp.expl.spec/18]:
715
716            template <> template <class U> class C<int>::D;
717
718          The context `C<int>' must be an implicit instantiation.
719          Otherwise this is just a member class template declared
720          earlier like:
721
722            template <> class C<int> { template <class U> class D; };
723            template <> template <class U> class C<int>::D;
724
725          In the first case, `C<int>::D' is a specialization of `C<T>::D'
726          while in the second case, `C<int>::D' is a primary template
727          and `C<T>::D' may not exist.  */
728
729       if (CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION (context)
730           && !COMPLETE_TYPE_P (type))
731         {
732           tree t;
733
734           if (current_namespace
735               != decl_namespace_context (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type)))
736             {
737               pedwarn ("specializing %q#T in different namespace", type);
738               cp_pedwarn_at ("  from definition of %q#D",
739                              CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type));
740             }
741
742           /* Check for invalid specialization after instantiation:
743
744                template <> template <> class C<int>::D<int>;
745                template <> template <class U> class C<int>::D;  */
746
747           for (t = DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS
748                  (most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type)));
749                t; t = TREE_CHAIN (t))
750             if (TREE_VALUE (t) != type
751                 && TYPE_CONTEXT (TREE_VALUE (t)) == context)
752               error ("specialization %qT after instantiation %qT",
753                      type, TREE_VALUE (t));
754
755           /* Mark TYPE as a specialization.  And as a result, we only
756              have one level of template argument for the innermost
757              class template.  */
758           SET_CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type);
759           CLASSTYPE_TI_ARGS (type)
760             = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (type));
761         }
762     }
763   else if (processing_specialization)
764     error ("explicit specialization of non-template %qT", type);
765 }
766
767 /* Returns nonzero if we can optimize the retrieval of specializations
768    for TMPL, a TEMPLATE_DECL.  In particular, for such a template, we
769    do not use DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS at all.  */
770
771 static inline bool 
772 optimize_specialization_lookup_p (tree tmpl)
773 {
774   return (DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (tmpl)
775           && DECL_CLASS_SCOPE_P (tmpl)
776           /* DECL_CLASS_SCOPE_P holds of T::f even if T is a template
777              parameter.  */
778           && CLASS_TYPE_P (DECL_CONTEXT (tmpl))
779           /* The optimized lookup depends on the fact that the
780              template arguments for the member function template apply
781              purely to the containing class, which is not true if the
782              containing class is an explicit or partial
783              specialization.  */
784           && !CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (DECL_CONTEXT (tmpl))
785           && !DECL_MEMBER_TEMPLATE_P (tmpl)
786           && !DECL_CONV_FN_P (tmpl)
787           /* It is possible to have a template that is not a member
788              template and is not a member of a template class:
789              
790              template <typename T> 
791              struct S { friend A::f(); };
792              
793              Here, the friend function is a template, but the context does
794              not have template information.  The optimized lookup relies
795              on having ARGS be the template arguments for both the class
796              and the function template.  */
797           && !DECL_FRIEND_P (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)));
798 }
799
800 /* Retrieve the specialization (in the sense of [temp.spec] - a
801    specialization is either an instantiation or an explicit
802    specialization) of TMPL for the given template ARGS.  If there is
803    no such specialization, return NULL_TREE.  The ARGS are a vector of
804    arguments, or a vector of vectors of arguments, in the case of
805    templates with more than one level of parameters.  
806
807    If TMPL is a type template and CLASS_SPECIALIZATIONS_P is true,
808    then we search for a partial specialization matching ARGS.  This
809    parameter is ignored if TMPL is not a class template.  */
810    
811 static tree
812 retrieve_specialization (tree tmpl, tree args, 
813                          bool class_specializations_p)
814 {
815   gcc_assert (TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_DECL);
816
817   /* There should be as many levels of arguments as there are
818      levels of parameters.  */
819   gcc_assert (TMPL_ARGS_DEPTH (args) 
820               == TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl)));
821                 
822   if (optimize_specialization_lookup_p (tmpl))
823     {
824       tree class_template;
825       tree class_specialization;
826       VEC(tree) *methods;
827       tree fns;
828       int idx;
829
830       /* The template arguments actually apply to the containing
831          class.  Find the class specialization with those
832          arguments.  */
833       class_template = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (DECL_CONTEXT (tmpl));
834       class_specialization 
835         = retrieve_specialization (class_template, args,
836                                    /*class_specializations_p=*/false);
837       if (!class_specialization)
838         return NULL_TREE;
839       /* Now, find the appropriate entry in the CLASSTYPE_METHOD_VEC
840          for the specialization.  */
841       idx = class_method_index_for_fn (class_specialization, tmpl);
842       if (idx == -1)
843         return NULL_TREE;
844       /* Iterate through the methods with the indicated name, looking
845          for the one that has an instance of TMPL.  */
846       methods = CLASSTYPE_METHOD_VEC (class_specialization);
847       for (fns = VEC_index (tree, methods, idx); fns; fns = OVL_NEXT (fns))
848         {
849           tree fn = OVL_CURRENT (fns);
850           if (DECL_TEMPLATE_INFO (fn) && DECL_TI_TEMPLATE (fn) == tmpl)
851             return fn;
852         }
853       return NULL_TREE;
854     }
855   else
856     {
857       tree *sp;
858       tree *head;
859
860       /* Class templates store their instantiations on the
861          DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS list; other templates use the
862          DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS list.  */
863       if (!class_specializations_p
864           && TREE_CODE (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)) == TYPE_DECL)
865         sp = &DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (tmpl);
866       else
867         sp = &DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl);
868       head = sp;
869       /* Iterate through the list until we find a matching template.  */
870       while (*sp != NULL_TREE)
871         {
872           tree spec = *sp;
873               
874           if (comp_template_args (TREE_PURPOSE (spec), args))
875             {
876               /* Use the move-to-front heuristic to speed up future
877                  searches.  */ 
878               if (spec != *head)
879                 {
880                   *sp = TREE_CHAIN (*sp);
881                   TREE_CHAIN (spec) = *head;
882                   *head = spec;
883                 }
884               return TREE_VALUE (spec);
885             }
886           sp = &TREE_CHAIN (spec);
887         }
888     }
889
890   return NULL_TREE;
891 }
892
893 /* Like retrieve_specialization, but for local declarations.  */
894
895 static tree
896 retrieve_local_specialization (tree tmpl)
897 {
898   tree spec = htab_find_with_hash (local_specializations, tmpl,
899                                    htab_hash_pointer (tmpl));
900   return spec ? TREE_PURPOSE (spec) : NULL_TREE;
901 }
902
903 /* Returns nonzero iff DECL is a specialization of TMPL.  */
904
905 int
906 is_specialization_of (tree decl, tree tmpl)
907 {
908   tree t;
909
910   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
911     {
912       for (t = decl; 
913            t != NULL_TREE;
914            t = DECL_TEMPLATE_INFO (t) ? DECL_TI_TEMPLATE (t) : NULL_TREE)
915         if (t == tmpl)
916           return 1;
917     }
918   else 
919     {
920       gcc_assert (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL);
921
922       for (t = TREE_TYPE (decl);
923            t != NULL_TREE;
924            t = CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (t)
925              ? TREE_TYPE (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (t)) : NULL_TREE)
926         if (same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (t, TREE_TYPE (tmpl)))
927           return 1;
928     }  
929
930   return 0;
931 }
932
933 /* Returns nonzero iff DECL is a specialization of friend declaration
934    FRIEND according to [temp.friend].  */
935
936 bool
937 is_specialization_of_friend (tree decl, tree friend)
938 {
939   bool need_template = true;
940   int template_depth;
941
942   gcc_assert (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL
943               || TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL);
944
945   /* For [temp.friend/6] when FRIEND is an ordinary member function
946      of a template class, we want to check if DECL is a specialization
947      if this.  */
948   if (TREE_CODE (friend) == FUNCTION_DECL
949       && DECL_TEMPLATE_INFO (friend)
950       && !DECL_USE_TEMPLATE (friend))
951     {
952       /* We want a TEMPLATE_DECL for `is_specialization_of'.  */
953       friend = DECL_TI_TEMPLATE (friend);
954       need_template = false;
955     }
956   else if (TREE_CODE (friend) == TEMPLATE_DECL
957            && !PRIMARY_TEMPLATE_P (friend))
958     need_template = false;
959
960   /* There is nothing to do if this is not a template friend.  */
961   if (TREE_CODE (friend) != TEMPLATE_DECL)
962     return false;
963
964   if (is_specialization_of (decl, friend))
965     return true;
966
967   /* [temp.friend/6]
968      A member of a class template may be declared to be a friend of a
969      non-template class.  In this case, the corresponding member of
970      every specialization of the class template is a friend of the
971      class granting friendship.
972      
973      For example, given a template friend declaration
974
975        template <class T> friend void A<T>::f();
976
977      the member function below is considered a friend
978
979        template <> struct A<int> {
980          void f();
981        };
982
983      For this type of template friend, TEMPLATE_DEPTH below will be
984      nonzero.  To determine if DECL is a friend of FRIEND, we first
985      check if the enclosing class is a specialization of another.  */
986
987   template_depth = template_class_depth (DECL_CONTEXT (friend));
988   if (template_depth
989       && DECL_CLASS_SCOPE_P (decl)
990       && is_specialization_of (TYPE_NAME (DECL_CONTEXT (decl)), 
991                                CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (DECL_CONTEXT (friend))))
992     {
993       /* Next, we check the members themselves.  In order to handle
994          a few tricky cases, such as when FRIEND's are
995
996            template <class T> friend void A<T>::g(T t);
997            template <class T> template <T t> friend void A<T>::h();
998
999          and DECL's are
1000
1001            void A<int>::g(int);
1002            template <int> void A<int>::h();
1003
1004          we need to figure out ARGS, the template arguments from
1005          the context of DECL.  This is required for template substitution
1006          of `T' in the function parameter of `g' and template parameter
1007          of `h' in the above examples.  Here ARGS corresponds to `int'.  */
1008
1009       tree context = DECL_CONTEXT (decl);
1010       tree args = NULL_TREE;
1011       int current_depth = 0;
1012
1013       while (current_depth < template_depth)
1014         {
1015           if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (context))
1016             {
1017               if (current_depth == 0)
1018                 args = TYPE_TI_ARGS (context);
1019               else
1020                 args = add_to_template_args (TYPE_TI_ARGS (context), args);
1021               current_depth++;
1022             }
1023           context = TYPE_CONTEXT (context);
1024         }
1025
1026       if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
1027         {
1028           bool is_template;
1029           tree friend_type;
1030           tree decl_type;
1031           tree friend_args_type;
1032           tree decl_args_type;
1033
1034           /* Make sure that both DECL and FRIEND are templates or
1035              non-templates.  */
1036           is_template = DECL_TEMPLATE_INFO (decl)
1037                         && PRIMARY_TEMPLATE_P (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
1038           if (need_template ^ is_template)
1039             return false;
1040           else if (is_template)
1041             {
1042               /* If both are templates, check template parameter list.  */
1043               tree friend_parms
1044                 = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (friend),
1045                                          args, tf_none);
1046               if (!comp_template_parms
1047                      (DECL_TEMPLATE_PARMS (DECL_TI_TEMPLATE (decl)),
1048                       friend_parms))
1049                 return false;
1050
1051               decl_type = TREE_TYPE (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
1052             }
1053           else
1054             decl_type = TREE_TYPE (decl);
1055
1056           friend_type = tsubst_function_type (TREE_TYPE (friend), args,
1057                                               tf_none, NULL_TREE);
1058           if (friend_type == error_mark_node)
1059             return false;
1060
1061           /* Check if return types match.  */
1062           if (!same_type_p (TREE_TYPE (decl_type), TREE_TYPE (friend_type)))
1063             return false;
1064
1065           /* Check if function parameter types match, ignoring the
1066              `this' parameter.  */
1067           friend_args_type = TYPE_ARG_TYPES (friend_type);
1068           decl_args_type = TYPE_ARG_TYPES (decl_type);
1069           if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (friend))
1070             friend_args_type = TREE_CHAIN (friend_args_type);
1071           if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1072             decl_args_type = TREE_CHAIN (decl_args_type);
1073
1074           return compparms (decl_args_type, friend_args_type);
1075         }
1076       else
1077         {
1078           /* DECL is a TYPE_DECL */
1079           bool is_template;
1080           tree decl_type = TREE_TYPE (decl);
1081
1082           /* Make sure that both DECL and FRIEND are templates or
1083              non-templates.  */
1084           is_template
1085             = CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (decl_type)
1086               && PRIMARY_TEMPLATE_P (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (decl_type));
1087
1088           if (need_template ^ is_template)
1089             return false;
1090           else if (is_template)
1091             {
1092               tree friend_parms;
1093               /* If both are templates, check the name of the two
1094                  TEMPLATE_DECL's first because is_friend didn't.  */
1095               if (DECL_NAME (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (decl_type))
1096                   != DECL_NAME (friend))
1097                 return false;
1098
1099               /* Now check template parameter list.  */
1100               friend_parms
1101                 = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (friend),
1102                                          args, tf_none);
1103               return comp_template_parms
1104                 (DECL_TEMPLATE_PARMS (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (decl_type)),
1105                  friend_parms);
1106             }
1107           else
1108             return (DECL_NAME (decl)
1109                     == DECL_NAME (friend));
1110         }
1111     }
1112   return false;
1113 }
1114
1115 /* Register the specialization SPEC as a specialization of TMPL with
1116    the indicated ARGS.  Returns SPEC, or an equivalent prior
1117    declaration, if available.  */
1118
1119 static tree
1120 register_specialization (tree spec, tree tmpl, tree args)
1121 {
1122   tree fn;
1123
1124   gcc_assert (TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_DECL);
1125
1126   if (TREE_CODE (spec) == FUNCTION_DECL 
1127       && uses_template_parms (DECL_TI_ARGS (spec)))
1128     /* This is the FUNCTION_DECL for a partial instantiation.  Don't
1129        register it; we want the corresponding TEMPLATE_DECL instead.
1130        We use `uses_template_parms (DECL_TI_ARGS (spec))' rather than
1131        the more obvious `uses_template_parms (spec)' to avoid problems
1132        with default function arguments.  In particular, given
1133        something like this:
1134
1135           template <class T> void f(T t1, T t = T())
1136
1137        the default argument expression is not substituted for in an
1138        instantiation unless and until it is actually needed.  */
1139     return spec;
1140
1141   /* There should be as many levels of arguments as there are
1142      levels of parameters.  */
1143   gcc_assert (TMPL_ARGS_DEPTH (args) 
1144               == TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl)));
1145
1146   fn = retrieve_specialization (tmpl, args, 
1147                                 /*class_specializations_p=*/false);
1148   /* We can sometimes try to re-register a specialization that we've
1149      already got.  In particular, regenerate_decl_from_template calls
1150      duplicate_decls which will update the specialization list.  But,
1151      we'll still get called again here anyhow.  It's more convenient
1152      to simply allow this than to try to prevent it.  */
1153   if (fn == spec)
1154     return spec;
1155   else if (fn && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (spec))
1156     {
1157       if (DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (fn))
1158         {
1159           if (TREE_USED (fn) 
1160               || DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (fn))
1161             {
1162               error ("specialization of %qD after instantiation",
1163                      fn);
1164               return spec;
1165             }
1166           else
1167             {
1168               /* This situation should occur only if the first
1169                  specialization is an implicit instantiation, the
1170                  second is an explicit specialization, and the
1171                  implicit instantiation has not yet been used.  That
1172                  situation can occur if we have implicitly
1173                  instantiated a member function and then specialized
1174                  it later.
1175                  
1176                  We can also wind up here if a friend declaration that
1177                  looked like an instantiation turns out to be a
1178                  specialization:
1179                  
1180                    template <class T> void foo(T);
1181                    class S { friend void foo<>(int) };
1182                    template <> void foo(int);  
1183                  
1184                  We transform the existing DECL in place so that any
1185                  pointers to it become pointers to the updated
1186                  declaration.
1187
1188                  If there was a definition for the template, but not
1189                  for the specialization, we want this to look as if
1190                  there were no definition, and vice versa.  */
1191               DECL_INITIAL (fn) = NULL_TREE;
1192               duplicate_decls (spec, fn);
1193               
1194               return fn;
1195             }
1196         }
1197       else if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (fn))
1198         {
1199           if (!duplicate_decls (spec, fn) && DECL_INITIAL (spec))
1200             /* Dup decl failed, but this is a new definition. Set the
1201                line number so any errors match this new
1202                definition.  */
1203             DECL_SOURCE_LOCATION (fn) = DECL_SOURCE_LOCATION (spec);
1204           
1205           return fn;
1206         }
1207     }
1208
1209   /* A specialization must be declared in the same namespace as the
1210      template it is specializing.  */
1211   if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (spec)
1212       && !check_specialization_namespace (tmpl))
1213     DECL_CONTEXT (spec) = decl_namespace_context (tmpl);
1214
1215   if (!optimize_specialization_lookup_p (tmpl))
1216     DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl)
1217       = tree_cons (args, spec, DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl));
1218
1219   return spec;
1220 }
1221
1222 /* Unregister the specialization SPEC as a specialization of TMPL.
1223    Replace it with NEW_SPEC, if NEW_SPEC is non-NULL.  Returns true
1224    if the SPEC was listed as a specialization of TMPL.  */
1225
1226 bool
1227 reregister_specialization (tree spec, tree tmpl, tree new_spec)
1228 {
1229   tree* s;
1230
1231   for (s = &DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl);
1232        *s != NULL_TREE;
1233        s = &TREE_CHAIN (*s))
1234     if (TREE_VALUE (*s) == spec)
1235       {
1236         if (!new_spec)
1237           *s = TREE_CHAIN (*s);
1238         else
1239           TREE_VALUE (*s) = new_spec;
1240         return 1;
1241       }
1242
1243   return 0;
1244 }
1245
1246 /* Compare an entry in the local specializations hash table P1 (which
1247    is really a pointer to a TREE_LIST) with P2 (which is really a
1248    DECL).  */
1249
1250 static int
1251 eq_local_specializations (const void *p1, const void *p2)
1252 {
1253   return TREE_VALUE ((tree) p1) == (tree) p2;
1254 }
1255
1256 /* Hash P1, an entry in the local specializations table.  */
1257
1258 static hashval_t
1259 hash_local_specialization (const void* p1)
1260 {
1261   return htab_hash_pointer (TREE_VALUE ((tree) p1));
1262 }
1263
1264 /* Like register_specialization, but for local declarations.  We are
1265    registering SPEC, an instantiation of TMPL.  */
1266
1267 static void
1268 register_local_specialization (tree spec, tree tmpl)
1269 {
1270   void **slot;
1271
1272   slot = htab_find_slot_with_hash (local_specializations, tmpl, 
1273                                    htab_hash_pointer (tmpl), INSERT);
1274   *slot = build_tree_list (spec, tmpl);
1275 }
1276
1277 /* Print the list of candidate FNS in an error message.  */
1278
1279 void
1280 print_candidates (tree fns)
1281 {
1282   tree fn;
1283
1284   const char *str = "candidates are:";
1285
1286   for (fn = fns; fn != NULL_TREE; fn = TREE_CHAIN (fn))
1287     {
1288       tree f;
1289
1290       for (f = TREE_VALUE (fn); f; f = OVL_NEXT (f))
1291         cp_error_at ("%s %+#D", str, OVL_CURRENT (f));
1292       str = "               ";
1293     }
1294 }
1295
1296 /* Returns the template (one of the functions given by TEMPLATE_ID)
1297    which can be specialized to match the indicated DECL with the
1298    explicit template args given in TEMPLATE_ID.  The DECL may be
1299    NULL_TREE if none is available.  In that case, the functions in
1300    TEMPLATE_ID are non-members.
1301
1302    If NEED_MEMBER_TEMPLATE is nonzero the function is known to be a
1303    specialization of a member template.
1304
1305    The TEMPLATE_COUNT is the number of references to qualifying
1306    template classes that appeared in the name of the function. See
1307    check_explicit_specialization for a more accurate description.
1308
1309    The template args (those explicitly specified and those deduced)
1310    are output in a newly created vector *TARGS_OUT.
1311
1312    If it is impossible to determine the result, an error message is
1313    issued.  The error_mark_node is returned to indicate failure.  */
1314
1315 static tree
1316 determine_specialization (tree template_id, 
1317                           tree decl, 
1318                           tree* targs_out, 
1319                           int need_member_template,
1320                           int template_count)
1321 {
1322   tree fns;
1323   tree targs;
1324   tree explicit_targs;
1325   tree candidates = NULL_TREE;
1326   tree templates = NULL_TREE;
1327   int header_count;
1328   struct cp_binding_level *b;
1329
1330   *targs_out = NULL_TREE;
1331
1332   if (template_id == error_mark_node)
1333     return error_mark_node;
1334
1335   fns = TREE_OPERAND (template_id, 0);
1336   explicit_targs = TREE_OPERAND (template_id, 1);
1337
1338   if (fns == error_mark_node)
1339     return error_mark_node;
1340
1341   /* Check for baselinks.  */
1342   if (BASELINK_P (fns))
1343     fns = BASELINK_FUNCTIONS (fns);
1344
1345   if (!is_overloaded_fn (fns))
1346     {
1347       error ("%qD is not a function template", fns);
1348       return error_mark_node;
1349     }
1350
1351   /* Count the number of template headers specified for this
1352      specialization.  */
1353   header_count = 0;
1354   for (b = current_binding_level;
1355        b->kind == sk_template_parms || b->kind == sk_template_spec;
1356        b = b->level_chain)
1357     ++header_count;
1358
1359   for (; fns; fns = OVL_NEXT (fns))
1360     {
1361       tree fn = OVL_CURRENT (fns);
1362
1363       if (TREE_CODE (fn) == TEMPLATE_DECL)
1364         {
1365           tree decl_arg_types;
1366           tree fn_arg_types;
1367
1368           /* DECL might be a specialization of FN.  */
1369
1370           /* Adjust the type of DECL in case FN is a static member.  */
1371           decl_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl));
1372           if (DECL_STATIC_FUNCTION_P (fn) 
1373               && DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1374             decl_arg_types = TREE_CHAIN (decl_arg_types);
1375
1376           /* Check that the number of function parameters matches.
1377              For example,
1378                template <class T> void f(int i = 0);
1379                template <> void f<int>();
1380              The specialization f<int> is invalid but is not caught
1381              by get_bindings below.  */
1382
1383           fn_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (fn));
1384           if (list_length (fn_arg_types) != list_length (decl_arg_types))
1385             continue;
1386
1387           /* For a non-static member function, we need to make sure that
1388              the const qualification is the same. This can be done by
1389              checking the 'this' in the argument list.  */
1390           if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (fn)
1391               && !same_type_p (TREE_VALUE (fn_arg_types), 
1392                                TREE_VALUE (decl_arg_types)))
1393             continue;
1394
1395           /* In case of explicit specialization, we need to check if
1396              the number of template headers appearing in the specialization
1397              is correct. This is usually done in check_explicit_specialization,
1398              but the check done there cannot be exhaustive when specializing
1399              member functions. Consider the following code:
1400
1401              template <> void A<int>::f(int);
1402              template <> template <> void A<int>::f(int);
1403
1404              Assuming that A<int> is not itself an explicit specialization
1405              already, the first line specializes "f" which is a non-template
1406              member function, whilst the second line specializes "f" which
1407              is a template member function. So both lines are syntactically
1408              correct, and check_explicit_specialization does not reject
1409              them.
1410              
1411              Here, we can do better, as we are matching the specialization
1412              against the declarations. We count the number of template
1413              headers, and we check if they match TEMPLATE_COUNT + 1
1414              (TEMPLATE_COUNT is the number of qualifying template classes,
1415              plus there must be another header for the member template
1416              itself).
1417              
1418              Notice that if header_count is zero, this is not a
1419              specialization but rather a template instantiation, so there
1420              is no check we can perform here.  */
1421           if (header_count && header_count != template_count + 1)
1422             continue;
1423
1424           /* See whether this function might be a specialization of this
1425              template.  */
1426           targs = get_bindings (fn, decl, explicit_targs);
1427
1428           if (!targs)
1429             /* We cannot deduce template arguments that when used to
1430                specialize TMPL will produce DECL.  */
1431             continue;
1432
1433           /* Save this template, and the arguments deduced.  */
1434           templates = tree_cons (targs, fn, templates);
1435         }
1436       else if (need_member_template)
1437         /* FN is an ordinary member function, and we need a
1438            specialization of a member template.  */
1439         ;
1440       else if (TREE_CODE (fn) != FUNCTION_DECL)
1441         /* We can get IDENTIFIER_NODEs here in certain erroneous
1442            cases.  */
1443         ;
1444       else if (!DECL_FUNCTION_MEMBER_P (fn))
1445         /* This is just an ordinary non-member function.  Nothing can
1446            be a specialization of that.  */
1447         ;
1448       else if (DECL_ARTIFICIAL (fn))
1449         /* Cannot specialize functions that are created implicitly.  */
1450         ;
1451       else
1452         {
1453           tree decl_arg_types;
1454
1455           /* This is an ordinary member function.  However, since
1456              we're here, we can assume it's enclosing class is a
1457              template class.  For example,
1458              
1459                template <typename T> struct S { void f(); };
1460                template <> void S<int>::f() {}
1461
1462              Here, S<int>::f is a non-template, but S<int> is a
1463              template class.  If FN has the same type as DECL, we
1464              might be in business.  */
1465
1466           if (!DECL_TEMPLATE_INFO (fn))
1467             /* Its enclosing class is an explicit specialization
1468                of a template class.  This is not a candidate.  */
1469             continue;
1470
1471           if (!same_type_p (TREE_TYPE (TREE_TYPE (decl)),
1472                             TREE_TYPE (TREE_TYPE (fn))))
1473             /* The return types differ.  */
1474             continue;
1475
1476           /* Adjust the type of DECL in case FN is a static member.  */
1477           decl_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl));
1478           if (DECL_STATIC_FUNCTION_P (fn) 
1479               && DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1480             decl_arg_types = TREE_CHAIN (decl_arg_types);
1481
1482           if (compparms (TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (fn)), 
1483                          decl_arg_types))
1484             /* They match!  */
1485             candidates = tree_cons (NULL_TREE, fn, candidates);
1486         }
1487     }
1488
1489   if (templates && TREE_CHAIN (templates))
1490     {
1491       /* We have:
1492          
1493            [temp.expl.spec]
1494
1495            It is possible for a specialization with a given function
1496            signature to be instantiated from more than one function
1497            template.  In such cases, explicit specification of the
1498            template arguments must be used to uniquely identify the
1499            function template specialization being specialized.
1500
1501          Note that here, there's no suggestion that we're supposed to
1502          determine which of the candidate templates is most
1503          specialized.  However, we, also have:
1504
1505            [temp.func.order]
1506
1507            Partial ordering of overloaded function template
1508            declarations is used in the following contexts to select
1509            the function template to which a function template
1510            specialization refers: 
1511
1512            -- when an explicit specialization refers to a function
1513               template. 
1514
1515          So, we do use the partial ordering rules, at least for now.
1516          This extension can only serve to make invalid programs valid,
1517          so it's safe.  And, there is strong anecdotal evidence that
1518          the committee intended the partial ordering rules to apply;
1519          the EDG front-end has that behavior, and John Spicer claims
1520          that the committee simply forgot to delete the wording in
1521          [temp.expl.spec].  */
1522      tree tmpl = most_specialized (templates, decl, explicit_targs);
1523      if (tmpl && tmpl != error_mark_node)
1524        {
1525          targs = get_bindings (tmpl, decl, explicit_targs);
1526          templates = tree_cons (targs, tmpl, NULL_TREE);
1527        }
1528     }
1529
1530   if (templates == NULL_TREE && candidates == NULL_TREE)
1531     {
1532       cp_error_at ("template-id %qD for %q+D does not match any template "
1533                    "declaration",
1534                    template_id, decl);
1535       return error_mark_node;
1536     }
1537   else if ((templates && TREE_CHAIN (templates))
1538            || (candidates && TREE_CHAIN (candidates))
1539            || (templates && candidates))
1540     {
1541       cp_error_at ("ambiguous template specialization %qD for %q+D",
1542                    template_id, decl);
1543       chainon (candidates, templates);
1544       print_candidates (candidates);
1545       return error_mark_node;
1546     }
1547
1548   /* We have one, and exactly one, match.  */
1549   if (candidates)
1550     {
1551       /* It was a specialization of an ordinary member function in a
1552          template class.  */
1553       *targs_out = copy_node (DECL_TI_ARGS (TREE_VALUE (candidates)));
1554       return DECL_TI_TEMPLATE (TREE_VALUE (candidates));
1555     }
1556
1557   /* It was a specialization of a template.  */
1558   targs = DECL_TI_ARGS (DECL_TEMPLATE_RESULT (TREE_VALUE (templates)));
1559   if (TMPL_ARGS_HAVE_MULTIPLE_LEVELS (targs))
1560     {
1561       *targs_out = copy_node (targs);
1562       SET_TMPL_ARGS_LEVEL (*targs_out, 
1563                            TMPL_ARGS_DEPTH (*targs_out),
1564                            TREE_PURPOSE (templates));
1565     }
1566   else
1567     *targs_out = TREE_PURPOSE (templates);
1568   return TREE_VALUE (templates);
1569 }
1570
1571 /* Returns a chain of parameter types, exactly like the SPEC_TYPES,
1572    but with the default argument values filled in from those in the
1573    TMPL_TYPES.  */
1574       
1575 static tree
1576 copy_default_args_to_explicit_spec_1 (tree spec_types,
1577                                       tree tmpl_types)
1578 {
1579   tree new_spec_types;
1580
1581   if (!spec_types)
1582     return NULL_TREE;
1583
1584   if (spec_types == void_list_node)
1585     return void_list_node;
1586
1587   /* Substitute into the rest of the list.  */
1588   new_spec_types =
1589     copy_default_args_to_explicit_spec_1 (TREE_CHAIN (spec_types),
1590                                           TREE_CHAIN (tmpl_types));
1591   
1592   /* Add the default argument for this parameter.  */
1593   return hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (tmpl_types),
1594                          TREE_VALUE (spec_types),
1595                          new_spec_types);
1596 }
1597
1598 /* DECL is an explicit specialization.  Replicate default arguments
1599    from the template it specializes.  (That way, code like:
1600
1601      template <class T> void f(T = 3);
1602      template <> void f(double);
1603      void g () { f (); } 
1604
1605    works, as required.)  An alternative approach would be to look up
1606    the correct default arguments at the call-site, but this approach
1607    is consistent with how implicit instantiations are handled.  */
1608
1609 static void
1610 copy_default_args_to_explicit_spec (tree decl)
1611 {
1612   tree tmpl;
1613   tree spec_types;
1614   tree tmpl_types;
1615   tree new_spec_types;
1616   tree old_type;
1617   tree new_type;
1618   tree t;
1619   tree object_type = NULL_TREE;
1620   tree in_charge = NULL_TREE;
1621   tree vtt = NULL_TREE;
1622
1623   /* See if there's anything we need to do.  */
1624   tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
1625   tmpl_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)));
1626   for (t = tmpl_types; t; t = TREE_CHAIN (t))
1627     if (TREE_PURPOSE (t))
1628       break;
1629   if (!t)
1630     return;
1631
1632   old_type = TREE_TYPE (decl);
1633   spec_types = TYPE_ARG_TYPES (old_type);
1634   
1635   if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1636     {
1637       /* Remove the this pointer, but remember the object's type for
1638          CV quals.  */
1639       object_type = TREE_TYPE (TREE_VALUE (spec_types));
1640       spec_types = TREE_CHAIN (spec_types);
1641       tmpl_types = TREE_CHAIN (tmpl_types);
1642       
1643       if (DECL_HAS_IN_CHARGE_PARM_P (decl))
1644         {
1645           /* DECL may contain more parameters than TMPL due to the extra
1646              in-charge parameter in constructors and destructors.  */
1647           in_charge = spec_types;
1648           spec_types = TREE_CHAIN (spec_types);
1649         }
1650       if (DECL_HAS_VTT_PARM_P (decl))
1651         {
1652           vtt = spec_types;
1653           spec_types = TREE_CHAIN (spec_types);
1654         }
1655     }
1656
1657   /* Compute the merged default arguments.  */
1658   new_spec_types = 
1659     copy_default_args_to_explicit_spec_1 (spec_types, tmpl_types);
1660
1661   /* Compute the new FUNCTION_TYPE.  */
1662   if (object_type)
1663     {
1664       if (vtt)
1665         new_spec_types = hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (vtt),
1666                                          TREE_VALUE (vtt),
1667                                          new_spec_types);
1668
1669       if (in_charge)
1670         /* Put the in-charge parameter back.  */
1671         new_spec_types = hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (in_charge),
1672                                          TREE_VALUE (in_charge),
1673                                          new_spec_types);
1674
1675       new_type = build_method_type_directly (object_type,
1676                                              TREE_TYPE (old_type),
1677                                              new_spec_types);
1678     }
1679   else
1680     new_type = build_function_type (TREE_TYPE (old_type),
1681                                     new_spec_types);
1682   new_type = cp_build_type_attribute_variant (new_type,
1683                                               TYPE_ATTRIBUTES (old_type));
1684   new_type = build_exception_variant (new_type,
1685                                       TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (old_type));
1686   TREE_TYPE (decl) = new_type;
1687 }
1688
1689 /* Check to see if the function just declared, as indicated in
1690    DECLARATOR, and in DECL, is a specialization of a function
1691    template.  We may also discover that the declaration is an explicit
1692    instantiation at this point.
1693
1694    Returns DECL, or an equivalent declaration that should be used
1695    instead if all goes well.  Issues an error message if something is
1696    amiss.  Returns error_mark_node if the error is not easily
1697    recoverable.
1698    
1699    FLAGS is a bitmask consisting of the following flags: 
1700
1701    2: The function has a definition.
1702    4: The function is a friend.
1703
1704    The TEMPLATE_COUNT is the number of references to qualifying
1705    template classes that appeared in the name of the function.  For
1706    example, in
1707
1708      template <class T> struct S { void f(); };
1709      void S<int>::f();
1710      
1711    the TEMPLATE_COUNT would be 1.  However, explicitly specialized
1712    classes are not counted in the TEMPLATE_COUNT, so that in
1713
1714      template <class T> struct S {};
1715      template <> struct S<int> { void f(); }
1716      template <> void S<int>::f();
1717
1718    the TEMPLATE_COUNT would be 0.  (Note that this declaration is
1719    invalid; there should be no template <>.)
1720
1721    If the function is a specialization, it is marked as such via
1722    DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION.  Furthermore, its DECL_TEMPLATE_INFO
1723    is set up correctly, and it is added to the list of specializations 
1724    for that template.  */
1725
1726 tree
1727 check_explicit_specialization (tree declarator, 
1728                                tree decl, 
1729                                int template_count, 
1730                                int flags)
1731 {
1732   int have_def = flags & 2;
1733   int is_friend = flags & 4;
1734   int specialization = 0;
1735   int explicit_instantiation = 0;
1736   int member_specialization = 0;
1737   tree ctype = DECL_CLASS_CONTEXT (decl);
1738   tree dname = DECL_NAME (decl);
1739   tmpl_spec_kind tsk;
1740
1741   tsk = current_tmpl_spec_kind (template_count);
1742
1743   switch (tsk)
1744     {
1745     case tsk_none:
1746       if (processing_specialization) 
1747         {
1748           specialization = 1;
1749           SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl);
1750         }
1751       else if (TREE_CODE (declarator) == TEMPLATE_ID_EXPR)
1752         {
1753           if (is_friend)
1754             /* This could be something like:
1755
1756                template <class T> void f(T);
1757                class S { friend void f<>(int); }  */
1758             specialization = 1;
1759           else
1760             {
1761               /* This case handles bogus declarations like template <>
1762                  template <class T> void f<int>(); */
1763
1764               error ("template-id %qD in declaration of primary template",
1765                      declarator);
1766               return decl;
1767             }
1768         }
1769       break;
1770
1771     case tsk_invalid_member_spec:
1772       /* The error has already been reported in
1773          check_specialization_scope.  */
1774       return error_mark_node;
1775
1776     case tsk_invalid_expl_inst:
1777       error ("template parameter list used in explicit instantiation");
1778
1779       /* Fall through.  */
1780
1781     case tsk_expl_inst:
1782       if (have_def)
1783         error ("definition provided for explicit instantiation");
1784       
1785       explicit_instantiation = 1;
1786       break;
1787
1788     case tsk_excessive_parms:
1789     case tsk_insufficient_parms:
1790       if (tsk == tsk_excessive_parms)
1791         error ("too many template parameter lists in declaration of %qD",
1792                decl);
1793       else if (template_header_count)
1794         error("too few template parameter lists in declaration of %qD", decl);
1795       else
1796         error("explicit specialization of %qD must be introduced by "
1797               "`template <>'", decl);
1798
1799       /* Fall through.  */
1800     case tsk_expl_spec:
1801       SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl);
1802       if (ctype)
1803         member_specialization = 1;
1804       else
1805         specialization = 1;
1806       break;
1807
1808     case tsk_template:
1809       if (TREE_CODE (declarator) == TEMPLATE_ID_EXPR)
1810         {
1811           /* This case handles bogus declarations like template <>
1812              template <class T> void f<int>(); */
1813
1814           if (uses_template_parms (declarator))
1815             error ("function template partial specialization %qD "
1816                    "is not allowed", declarator);
1817           else
1818             error ("template-id %qD in declaration of primary template",
1819                    declarator);
1820           return decl;
1821         }
1822
1823       if (ctype && CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (ctype))
1824         /* This is a specialization of a member template, without
1825            specialization the containing class.  Something like:
1826
1827              template <class T> struct S {
1828                template <class U> void f (U); 
1829              };
1830              template <> template <class U> void S<int>::f(U) {}
1831              
1832            That's a specialization -- but of the entire template.  */
1833         specialization = 1;
1834       break;
1835
1836     default:
1837       gcc_unreachable ();
1838     }
1839
1840   if (specialization || member_specialization)
1841     {
1842       tree t = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl));
1843       for (; t; t = TREE_CHAIN (t))
1844         if (TREE_PURPOSE (t))
1845           {
1846             pedwarn
1847               ("default argument specified in explicit specialization");
1848             break;
1849           }
1850       if (current_lang_name == lang_name_c)
1851         error ("template specialization with C linkage");
1852     }
1853
1854   if (specialization || member_specialization || explicit_instantiation)
1855     {
1856       tree tmpl = NULL_TREE;
1857       tree targs = NULL_TREE;
1858
1859       /* Make sure that the declarator is a TEMPLATE_ID_EXPR.  */
1860       if (TREE_CODE (declarator) != TEMPLATE_ID_EXPR)
1861         {
1862           tree fns;
1863
1864           gcc_assert (TREE_CODE (declarator) == IDENTIFIER_NODE);
1865           if (ctype)
1866             fns = dname;
1867           else
1868             {
1869               /* If there is no class context, the explicit instantiation
1870                  must be at namespace scope.  */
1871               gcc_assert (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (decl));
1872
1873               /* Find the namespace binding, using the declaration
1874                  context.  */
1875               fns = namespace_binding (dname, CP_DECL_CONTEXT (decl));
1876             }
1877
1878           declarator = lookup_template_function (fns, NULL_TREE);
1879         }
1880
1881       if (declarator == error_mark_node)
1882         return error_mark_node;
1883
1884       if (ctype != NULL_TREE && TYPE_BEING_DEFINED (ctype))
1885         {
1886           if (!explicit_instantiation)
1887             /* A specialization in class scope.  This is invalid,
1888                but the error will already have been flagged by
1889                check_specialization_scope.  */
1890             return error_mark_node;
1891           else
1892             {
1893               /* It's not valid to write an explicit instantiation in
1894                  class scope, e.g.:
1895
1896                    class C { template void f(); }
1897
1898                    This case is caught by the parser.  However, on
1899                    something like:
1900                
1901                    template class C { void f(); };
1902
1903                    (which is invalid) we can get here.  The error will be
1904                    issued later.  */
1905               ;
1906             }
1907
1908           return decl;
1909         }
1910       else if (ctype != NULL_TREE 
1911                && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (declarator, 0)) ==
1912                    IDENTIFIER_NODE))
1913         {
1914           /* Find the list of functions in ctype that have the same
1915              name as the declared function.  */
1916           tree name = TREE_OPERAND (declarator, 0);
1917           tree fns = NULL_TREE;
1918           int idx;
1919
1920           if (constructor_name_p (name, ctype))
1921             {
1922               int is_constructor = DECL_CONSTRUCTOR_P (decl);
1923               
1924               if (is_constructor ? !TYPE_HAS_CONSTRUCTOR (ctype)
1925                   : !TYPE_HAS_DESTRUCTOR (ctype))
1926                 {
1927                   /* From [temp.expl.spec]:
1928                        
1929                      If such an explicit specialization for the member
1930                      of a class template names an implicitly-declared
1931                      special member function (clause _special_), the
1932                      program is ill-formed.  
1933
1934                      Similar language is found in [temp.explicit].  */
1935                   error ("specialization of implicitly-declared special member function");
1936                   return error_mark_node;
1937                 }
1938
1939               name = is_constructor ? ctor_identifier : dtor_identifier;
1940             }
1941
1942           if (!DECL_CONV_FN_P (decl))
1943             {
1944               idx = lookup_fnfields_1 (ctype, name);
1945               if (idx >= 0)
1946                 fns = VEC_index (tree, CLASSTYPE_METHOD_VEC (ctype), idx);
1947             }
1948           else
1949             {
1950               VEC(tree) *methods;
1951               tree ovl;
1952
1953               /* For a type-conversion operator, we cannot do a
1954                  name-based lookup.  We might be looking for `operator
1955                  int' which will be a specialization of `operator T'.
1956                  So, we find *all* the conversion operators, and then
1957                  select from them.  */
1958               fns = NULL_TREE;
1959
1960               methods = CLASSTYPE_METHOD_VEC (ctype);
1961               if (methods)
1962                 for (idx = CLASSTYPE_FIRST_CONVERSION_SLOT;
1963                      VEC_iterate (tree, methods, idx, ovl);
1964                      ++idx)
1965                   {
1966                     if (!DECL_CONV_FN_P (OVL_CURRENT (ovl)))
1967                       /* There are no more conversion functions.  */
1968                       break;
1969
1970                     /* Glue all these conversion functions together
1971                        with those we already have.  */
1972                     for (; ovl; ovl = OVL_NEXT (ovl))
1973                       fns = ovl_cons (OVL_CURRENT (ovl), fns);
1974                   }
1975             }
1976               
1977           if (fns == NULL_TREE) 
1978             {
1979               error ("no member function %qD declared in %qT", name, ctype);
1980               return error_mark_node;
1981             }
1982           else
1983             TREE_OPERAND (declarator, 0) = fns;
1984         }
1985       
1986       /* Figure out what exactly is being specialized at this point.
1987          Note that for an explicit instantiation, even one for a
1988          member function, we cannot tell apriori whether the
1989          instantiation is for a member template, or just a member
1990          function of a template class.  Even if a member template is
1991          being instantiated, the member template arguments may be
1992          elided if they can be deduced from the rest of the
1993          declaration.  */
1994       tmpl = determine_specialization (declarator, decl,
1995                                        &targs, 
1996                                        member_specialization,
1997                                        template_count);
1998             
1999       if (!tmpl || tmpl == error_mark_node)
2000         /* We couldn't figure out what this declaration was
2001            specializing.  */
2002         return error_mark_node;
2003       else
2004         {
2005           tree gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
2006
2007           if (explicit_instantiation)
2008             {
2009               /* We don't set DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION here; that
2010                  is done by do_decl_instantiation later.  */ 
2011
2012               int arg_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (targs);
2013               int parm_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl));
2014
2015               if (arg_depth > parm_depth)
2016                 {
2017                   /* If TMPL is not the most general template (for
2018                      example, if TMPL is a friend template that is
2019                      injected into namespace scope), then there will
2020                      be too many levels of TARGS.  Remove some of them
2021                      here.  */
2022                   int i;
2023                   tree new_targs;
2024
2025                   new_targs = make_tree_vec (parm_depth);
2026                   for (i = arg_depth - parm_depth; i < arg_depth; ++i)
2027                     TREE_VEC_ELT (new_targs, i - (arg_depth - parm_depth))
2028                       = TREE_VEC_ELT (targs, i);
2029                   targs = new_targs;
2030                 }
2031                   
2032               return instantiate_template (tmpl, targs, tf_error);
2033             }
2034
2035           /* If we thought that the DECL was a member function, but it
2036              turns out to be specializing a static member function,
2037              make DECL a static member function as well.  */
2038           if (DECL_STATIC_FUNCTION_P (tmpl)
2039               && DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
2040             revert_static_member_fn (decl);
2041
2042           /* If this is a specialization of a member template of a
2043              template class.  In we want to return the TEMPLATE_DECL,
2044              not the specialization of it.  */
2045           if (tsk == tsk_template)
2046             {
2047               SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (tmpl);
2048               DECL_INITIAL (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)) = NULL_TREE;
2049               if (have_def)
2050                 {
2051                   DECL_SOURCE_LOCATION (tmpl) = DECL_SOURCE_LOCATION (decl);
2052                   DECL_SOURCE_LOCATION (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl))
2053                     = DECL_SOURCE_LOCATION (decl);
2054                 }
2055               return tmpl;
2056             }
2057
2058           /* Set up the DECL_TEMPLATE_INFO for DECL.  */
2059           DECL_TEMPLATE_INFO (decl) = tree_cons (tmpl, targs, NULL_TREE);
2060
2061           /* Inherit default function arguments from the template
2062              DECL is specializing.  */
2063           copy_default_args_to_explicit_spec (decl);
2064
2065           /* This specialization has the same protection as the
2066              template it specializes.  */
2067           TREE_PRIVATE (decl) = TREE_PRIVATE (gen_tmpl);
2068           TREE_PROTECTED (decl) = TREE_PROTECTED (gen_tmpl);
2069
2070           if (is_friend && !have_def)
2071             /* This is not really a declaration of a specialization.
2072                It's just the name of an instantiation.  But, it's not
2073                a request for an instantiation, either.  */
2074             SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (decl);
2075           else if (DECL_CONSTRUCTOR_P (decl) || DECL_DESTRUCTOR_P (decl))
2076             /* This is indeed a specialization.  In case of constructors
2077                and destructors, we need in-charge and not-in-charge
2078                versions in V3 ABI.  */
2079             clone_function_decl (decl, /*update_method_vec_p=*/0);
2080
2081           /* Register this specialization so that we can find it
2082              again.  */
2083           decl = register_specialization (decl, gen_tmpl, targs);
2084         }
2085     }
2086   
2087   return decl;
2088 }
2089
2090 /* TYPE is being declared.  Verify that the use of template headers
2091    and such is reasonable.  Issue error messages if not.  */
2092
2093 void
2094 maybe_check_template_type (tree type)
2095 {
2096   if (template_header_count)
2097     {
2098       /* We are in the scope of some `template <...>' header.  */
2099
2100       int context_depth 
2101         = template_class_depth_real (TYPE_CONTEXT (type),
2102                                      /*count_specializations=*/1);
2103
2104       if (template_header_count <= context_depth)
2105         /* This is OK; the template headers are for the context.  We
2106            are actually too lenient here; like
2107            check_explicit_specialization we should consider the number
2108            of template types included in the actual declaration.  For
2109            example, 
2110
2111              template <class T> struct S {
2112                template <class U> template <class V>
2113                struct I {};
2114              }; 
2115
2116            is invalid, but:
2117
2118              template <class T> struct S {
2119                template <class U> struct I;
2120              }; 
2121
2122              template <class T> template <class U.
2123              struct S<T>::I {};
2124
2125            is not.  */
2126         ; 
2127       else if (template_header_count > context_depth + 1)
2128         /* There are two many template parameter lists.  */
2129         error ("too many template parameter lists in declaration of %qT", type); 
2130     }
2131 }
2132
2133 /* Returns 1 iff PARMS1 and PARMS2 are identical sets of template
2134    parameters.  These are represented in the same format used for
2135    DECL_TEMPLATE_PARMS.  */
2136
2137 int
2138 comp_template_parms (tree parms1, tree parms2)
2139 {
2140   tree p1;
2141   tree p2;
2142
2143   if (parms1 == parms2)
2144     return 1;
2145
2146   for (p1 = parms1, p2 = parms2; 
2147        p1 != NULL_TREE && p2 != NULL_TREE;
2148        p1 = TREE_CHAIN (p1), p2 = TREE_CHAIN (p2))
2149     {
2150       tree t1 = TREE_VALUE (p1);
2151       tree t2 = TREE_VALUE (p2);
2152       int i;
2153
2154       gcc_assert (TREE_CODE (t1) == TREE_VEC);
2155       gcc_assert (TREE_CODE (t2) == TREE_VEC);
2156
2157       if (TREE_VEC_LENGTH (t1) != TREE_VEC_LENGTH (t2))
2158         return 0;
2159
2160       for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (t2); ++i) 
2161         {
2162           tree parm1 = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (t1, i));
2163           tree parm2 = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (t2, i));
2164
2165           if (TREE_CODE (parm1) != TREE_CODE (parm2))
2166             return 0;
2167
2168           if (TREE_CODE (parm1) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
2169             continue;
2170           else if (!same_type_p (TREE_TYPE (parm1), TREE_TYPE (parm2)))
2171             return 0;
2172         }
2173     }
2174
2175   if ((p1 != NULL_TREE) != (p2 != NULL_TREE))
2176     /* One set of parameters has more parameters lists than the
2177        other.  */
2178     return 0;
2179
2180   return 1;
2181 }
2182
2183 /* Complain if DECL shadows a template parameter.
2184
2185    [temp.local]: A template-parameter shall not be redeclared within its
2186    scope (including nested scopes).  */
2187
2188 void
2189 check_template_shadow (tree decl)
2190 {
2191   tree olddecl;
2192
2193   /* If we're not in a template, we can't possibly shadow a template
2194      parameter.  */
2195   if (!current_template_parms)
2196     return;
2197
2198   /* Figure out what we're shadowing.  */
2199   if (TREE_CODE (decl) == OVERLOAD)
2200     decl = OVL_CURRENT (decl);
2201   olddecl = innermost_non_namespace_value (DECL_NAME (decl));
2202
2203   /* If there's no previous binding for this name, we're not shadowing
2204      anything, let alone a template parameter.  */
2205   if (!olddecl)
2206     return;
2207
2208   /* If we're not shadowing a template parameter, we're done.  Note
2209      that OLDDECL might be an OVERLOAD (or perhaps even an
2210      ERROR_MARK), so we can't just blithely assume it to be a _DECL
2211      node.  */
2212   if (!DECL_P (olddecl) || !DECL_TEMPLATE_PARM_P (olddecl))
2213     return;
2214
2215   /* We check for decl != olddecl to avoid bogus errors for using a
2216      name inside a class.  We check TPFI to avoid duplicate errors for
2217      inline member templates.  */
2218   if (decl == olddecl 
2219       || TEMPLATE_PARMS_FOR_INLINE (current_template_parms))
2220     return;
2221
2222   cp_error_at ("declaration of %q#D", decl);
2223   cp_error_at (" shadows template parm %q#D", olddecl);
2224 }
2225
2226 /* Return a new TEMPLATE_PARM_INDEX with the indicated INDEX, LEVEL,
2227    ORIG_LEVEL, DECL, and TYPE.  */
2228
2229 static tree
2230 build_template_parm_index (int index, 
2231                            int level, 
2232                            int orig_level, 
2233                            tree decl, 
2234                            tree type)
2235 {
2236   tree t = make_node (TEMPLATE_PARM_INDEX);
2237   TEMPLATE_PARM_IDX (t) = index;
2238   TEMPLATE_PARM_LEVEL (t) = level;
2239   TEMPLATE_PARM_ORIG_LEVEL (t) = orig_level;
2240   TEMPLATE_PARM_DECL (t) = decl;
2241   TREE_TYPE (t) = type;
2242   TREE_CONSTANT (t) = TREE_CONSTANT (decl);
2243   TREE_INVARIANT (t) = TREE_INVARIANT (decl);
2244   TREE_READONLY (t) = TREE_READONLY (decl);
2245
2246   return t;
2247 }
2248
2249 /* Return a TEMPLATE_PARM_INDEX, similar to INDEX, but whose
2250    TEMPLATE_PARM_LEVEL has been decreased by LEVELS.  If such a
2251    TEMPLATE_PARM_INDEX already exists, it is returned; otherwise, a
2252    new one is created.  */
2253
2254 static tree 
2255 reduce_template_parm_level (tree index, tree type, int levels)
2256 {
2257   if (TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index) == NULL_TREE
2258       || (TEMPLATE_PARM_LEVEL (TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index))
2259           != TEMPLATE_PARM_LEVEL (index) - levels))
2260     {
2261       tree orig_decl = TEMPLATE_PARM_DECL (index);
2262       tree decl, t;
2263       
2264       decl = build_decl (TREE_CODE (orig_decl), DECL_NAME (orig_decl), type);
2265       TREE_CONSTANT (decl) = TREE_CONSTANT (orig_decl);
2266       TREE_INVARIANT (decl) = TREE_INVARIANT (orig_decl);
2267       TREE_READONLY (decl) = TREE_READONLY (orig_decl);
2268       DECL_ARTIFICIAL (decl) = 1;
2269       SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (decl);
2270       
2271       t = build_template_parm_index (TEMPLATE_PARM_IDX (index),
2272                                      TEMPLATE_PARM_LEVEL (index) - levels,
2273                                      TEMPLATE_PARM_ORIG_LEVEL (index),
2274                                      decl, type);
2275       TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index) = t;
2276
2277       /* Template template parameters need this.  */
2278       DECL_TEMPLATE_PARMS (decl)
2279         = DECL_TEMPLATE_PARMS (TEMPLATE_PARM_DECL (index));
2280     }
2281
2282   return TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index);
2283 }
2284
2285 /* Process information from new template parameter NEXT and append it to the
2286    LIST being built.  This new parameter is a non-type parameter iff
2287    IS_NON_TYPE is true.  */
2288
2289 tree
2290 process_template_parm (tree list, tree next, bool is_non_type)
2291 {
2292   tree parm;
2293   tree decl = 0;
2294   tree defval;
2295   int idx;
2296
2297   parm = next;
2298   gcc_assert (TREE_CODE (parm) == TREE_LIST);
2299   defval = TREE_PURPOSE (parm);
2300
2301   if (list)
2302     {
2303       tree p = TREE_VALUE (tree_last (list));
2304
2305       if (TREE_CODE (p) == TYPE_DECL || TREE_CODE (p) == TEMPLATE_DECL)
2306         idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (TREE_TYPE (p));
2307       else
2308         idx = TEMPLATE_PARM_IDX (DECL_INITIAL (p));
2309       ++idx;
2310     }
2311   else
2312     idx = 0;
2313
2314   if (is_non_type)
2315     {
2316       parm = TREE_VALUE (parm);
2317
2318       SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (parm);
2319
2320       /* [temp.param]
2321
2322          The top-level cv-qualifiers on the template-parameter are
2323          ignored when determining its type.  */
2324       TREE_TYPE (parm) = TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (parm));
2325
2326       /* A template parameter is not modifiable.  */
2327       TREE_CONSTANT (parm) = 1;
2328       TREE_INVARIANT (parm) = 1;
2329       TREE_READONLY (parm) = 1;
2330       if (invalid_nontype_parm_type_p (TREE_TYPE (parm), 1))
2331         TREE_TYPE (parm) = void_type_node;
2332       decl = build_decl (CONST_DECL, DECL_NAME (parm), TREE_TYPE (parm));
2333       TREE_CONSTANT (decl) = 1;
2334       TREE_INVARIANT (decl) = 1;
2335       TREE_READONLY (decl) = 1;
2336       DECL_INITIAL (parm) = DECL_INITIAL (decl) 
2337         = build_template_parm_index (idx, processing_template_decl,
2338                                      processing_template_decl,
2339                                      decl, TREE_TYPE (parm));
2340     }
2341   else
2342     {
2343       tree t;
2344       parm = TREE_VALUE (TREE_VALUE (parm));
2345       
2346       if (parm && TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL)
2347         {
2348           t = make_aggr_type (TEMPLATE_TEMPLATE_PARM);
2349           /* This is for distinguishing between real templates and template 
2350              template parameters */
2351           TREE_TYPE (parm) = t;
2352           TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_RESULT (parm)) = t;
2353           decl = parm;
2354         }
2355       else
2356         {
2357           t = make_aggr_type (TEMPLATE_TYPE_PARM);
2358           /* parm is either IDENTIFIER_NODE or NULL_TREE.  */
2359           decl = build_decl (TYPE_DECL, parm, t);
2360         }
2361         
2362       TYPE_NAME (t) = decl;
2363       TYPE_STUB_DECL (t) = decl;
2364       parm = decl;
2365       TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (t)
2366         = build_template_parm_index (idx, processing_template_decl, 
2367                                      processing_template_decl,
2368                                      decl, TREE_TYPE (parm));
2369     }
2370   DECL_ARTIFICIAL (decl) = 1;
2371   SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (decl);
2372   pushdecl (decl);
2373   parm = build_tree_list (defval, parm);
2374   return chainon (list, parm);
2375 }
2376
2377 /* The end of a template parameter list has been reached.  Process the
2378    tree list into a parameter vector, converting each parameter into a more
2379    useful form.  Type parameters are saved as IDENTIFIER_NODEs, and others
2380    as PARM_DECLs.  */
2381
2382 tree
2383 end_template_parm_list (tree parms)
2384 {
2385   int nparms;
2386   tree parm, next;
2387   tree saved_parmlist = make_tree_vec (list_length (parms));
2388
2389   current_template_parms
2390     = tree_cons (size_int (processing_template_decl),
2391                  saved_parmlist, current_template_parms);
2392
2393   for (parm = parms, nparms = 0; parm; parm = next, nparms++)
2394     {
2395       next = TREE_CHAIN (parm);
2396       TREE_VEC_ELT (saved_parmlist, nparms) = parm;
2397       TREE_CHAIN (parm) = NULL_TREE;
2398     }
2399
2400   --processing_template_parmlist;
2401
2402   return saved_parmlist;
2403 }
2404
2405 /* end_template_decl is called after a template declaration is seen.  */
2406
2407 void
2408 end_template_decl (void)
2409 {
2410   reset_specialization ();
2411
2412   if (! processing_template_decl)
2413     return;
2414
2415   /* This matches the pushlevel in begin_template_parm_list.  */
2416   finish_scope ();
2417
2418   --processing_template_decl;
2419   current_template_parms = TREE_CHAIN (current_template_parms);
2420 }
2421
2422 /* Given a template argument vector containing the template PARMS.
2423    The innermost PARMS are given first.  */
2424
2425 tree
2426 current_template_args (void)
2427 {
2428   tree header;
2429   tree args = NULL_TREE;
2430   int length = TMPL_PARMS_DEPTH (current_template_parms);
2431   int l = length;
2432
2433   /* If there is only one level of template parameters, we do not
2434      create a TREE_VEC of TREE_VECs.  Instead, we return a single
2435      TREE_VEC containing the arguments.  */
2436   if (length > 1)
2437     args = make_tree_vec (length);
2438
2439   for (header = current_template_parms; header; header = TREE_CHAIN (header))
2440     {
2441       tree a = copy_node (TREE_VALUE (header));
2442       int i;
2443
2444       TREE_TYPE (a) = NULL_TREE;
2445       for (i = TREE_VEC_LENGTH (a) - 1; i >= 0; --i)
2446         {
2447           tree t = TREE_VEC_ELT (a, i);
2448
2449           /* T will be a list if we are called from within a
2450              begin/end_template_parm_list pair, but a vector directly
2451              if within a begin/end_member_template_processing pair.  */
2452           if (TREE_CODE (t) == TREE_LIST) 
2453             {
2454               t = TREE_VALUE (t);
2455               
2456               if (TREE_CODE (t) == TYPE_DECL 
2457                   || TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
2458                 t = TREE_TYPE (t);
2459               else
2460                 t = DECL_INITIAL (t);
2461               TREE_VEC_ELT (a, i) = t;
2462             }
2463         }
2464
2465       if (length > 1)
2466         TREE_VEC_ELT (args, --l) = a;
2467       else
2468         args = a;
2469     }
2470
2471   return args;
2472 }
2473
2474 /* Return a TEMPLATE_DECL corresponding to DECL, using the indicated
2475    template PARMS.  If MEMBER_TEMPLATE_P is true, the new template is
2476    a member template.  Used by push_template_decl below.  */
2477
2478 static tree
2479 build_template_decl (tree decl, tree parms, bool member_template_p)
2480 {
2481   tree tmpl = build_lang_decl (TEMPLATE_DECL, DECL_NAME (decl), NULL_TREE);
2482   DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl) = parms;
2483   DECL_CONTEXT (tmpl) = DECL_CONTEXT (decl);
2484   DECL_MEMBER_TEMPLATE_P (tmpl) = member_template_p;
2485   if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl))
2486     {
2487       DECL_STATIC_FUNCTION_P (tmpl) = DECL_STATIC_FUNCTION_P (decl);
2488       DECL_CONSTRUCTOR_P (tmpl) = DECL_CONSTRUCTOR_P (decl);
2489       DECL_DESTRUCTOR_P (tmpl) = DECL_DESTRUCTOR_P (decl);
2490       DECL_NONCONVERTING_P (tmpl) = DECL_NONCONVERTING_P (decl);
2491       DECL_ASSIGNMENT_OPERATOR_P (tmpl) = DECL_ASSIGNMENT_OPERATOR_P (decl);
2492       if (DECL_OVERLOADED_OPERATOR_P (decl))
2493         SET_OVERLOADED_OPERATOR_CODE (tmpl, 
2494                                       DECL_OVERLOADED_OPERATOR_P (decl));
2495     }
2496
2497   return tmpl;
2498 }
2499
2500 struct template_parm_data
2501 {
2502   /* The level of the template parameters we are currently
2503      processing.  */
2504   int level;
2505
2506   /* The index of the specialization argument we are currently
2507      processing.  */
2508   int current_arg;
2509
2510   /* An array whose size is the number of template parameters.  The
2511      elements are nonzero if the parameter has been used in any one
2512      of the arguments processed so far.  */
2513   int* parms;
2514
2515   /* An array whose size is the number of template arguments.  The
2516      elements are nonzero if the argument makes use of template
2517      parameters of this level.  */
2518   int* arg_uses_template_parms;
2519 };
2520
2521 /* Subroutine of push_template_decl used to see if each template
2522    parameter in a partial specialization is used in the explicit
2523    argument list.  If T is of the LEVEL given in DATA (which is
2524    treated as a template_parm_data*), then DATA->PARMS is marked
2525    appropriately.  */
2526
2527 static int
2528 mark_template_parm (tree t, void* data)
2529 {
2530   int level;
2531   int idx;
2532   struct template_parm_data* tpd = (struct template_parm_data*) data;
2533
2534   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_PARM_INDEX)
2535     {
2536       level = TEMPLATE_PARM_LEVEL (t);
2537       idx = TEMPLATE_PARM_IDX (t);
2538     }
2539   else
2540     {
2541       level = TEMPLATE_TYPE_LEVEL (t);
2542       idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (t);
2543     }
2544
2545   if (level == tpd->level)
2546     {
2547       tpd->parms[idx] = 1;
2548       tpd->arg_uses_template_parms[tpd->current_arg] = 1;
2549     }
2550
2551   /* Return zero so that for_each_template_parm will continue the
2552      traversal of the tree; we want to mark *every* template parm.  */
2553   return 0;
2554 }
2555
2556 /* Process the partial specialization DECL.  */
2557
2558 static tree
2559 process_partial_specialization (tree decl)
2560 {
2561   tree type = TREE_TYPE (decl);
2562   tree maintmpl = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type);
2563   tree specargs = CLASSTYPE_TI_ARGS (type);
2564   tree inner_args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (specargs);
2565   tree inner_parms = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (current_template_parms);
2566   tree main_inner_parms = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (maintmpl);
2567   int nargs = TREE_VEC_LENGTH (inner_args);
2568   int ntparms = TREE_VEC_LENGTH (inner_parms);
2569   int  i;
2570   int did_error_intro = 0;
2571   struct template_parm_data tpd;
2572   struct template_parm_data tpd2;
2573
2574   /* We check that each of the template parameters given in the
2575      partial specialization is used in the argument list to the
2576      specialization.  For example:
2577
2578        template <class T> struct S;
2579        template <class T> struct S<T*>;
2580
2581      The second declaration is OK because `T*' uses the template
2582      parameter T, whereas
2583
2584        template <class T> struct S<int>;
2585
2586      is no good.  Even trickier is:
2587
2588        template <class T>
2589        struct S1
2590        {
2591           template <class U>
2592           struct S2;
2593           template <class U>
2594           struct S2<T>;
2595        };
2596
2597      The S2<T> declaration is actually invalid; it is a
2598      full-specialization.  Of course, 
2599
2600           template <class U>
2601           struct S2<T (*)(U)>;
2602
2603      or some such would have been OK.  */
2604   tpd.level = TMPL_PARMS_DEPTH (current_template_parms);
2605   tpd.parms = alloca (sizeof (int) * ntparms);
2606   memset (tpd.parms, 0, sizeof (int) * ntparms);
2607
2608   tpd.arg_uses_template_parms = alloca (sizeof (int) * nargs);
2609   memset (tpd.arg_uses_template_parms, 0, sizeof (int) * nargs);
2610   for (i = 0; i < nargs; ++i)
2611     {
2612       tpd.current_arg = i;
2613       for_each_template_parm (TREE_VEC_ELT (inner_args, i),
2614                               &mark_template_parm,
2615                               &tpd,
2616                               NULL);
2617     }
2618   for (i = 0; i < ntparms; ++i)
2619     if (tpd.parms[i] == 0)
2620       {
2621         /* One of the template parms was not used in the
2622            specialization.  */
2623         if (!did_error_intro)
2624           {
2625             error ("template parameters not used in partial specialization:");
2626             did_error_intro = 1;
2627           }
2628
2629         error ("        %qD", TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i)));
2630       }
2631
2632   /* [temp.class.spec]
2633
2634      The argument list of the specialization shall not be identical to
2635      the implicit argument list of the primary template.  */
2636   if (comp_template_args 
2637       (inner_args, 
2638        INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE
2639                                                    (maintmpl)))))
2640     error ("partial specialization %qT does not specialize any template arguments", type);
2641
2642   /* [temp.class.spec]
2643
2644      A partially specialized non-type argument expression shall not
2645      involve template parameters of the partial specialization except
2646      when the argument expression is a simple identifier.
2647
2648      The type of a template parameter corresponding to a specialized
2649      non-type argument shall not be dependent on a parameter of the
2650      specialization.  */
2651   gcc_assert (nargs == DECL_NTPARMS (maintmpl));
2652   tpd2.parms = 0;
2653   for (i = 0; i < nargs; ++i)
2654     {
2655       tree arg = TREE_VEC_ELT (inner_args, i);
2656       if (/* These first two lines are the `non-type' bit.  */
2657           !TYPE_P (arg)
2658           && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_DECL
2659           /* This next line is the `argument expression is not just a
2660              simple identifier' condition and also the `specialized
2661              non-type argument' bit.  */
2662           && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_PARM_INDEX)
2663         {
2664           if (tpd.arg_uses_template_parms[i])
2665             error ("template argument %qE involves template parameter(s)", arg);
2666           else 
2667             {
2668               /* Look at the corresponding template parameter,
2669                  marking which template parameters its type depends
2670                  upon.  */
2671               tree type = 
2672                 TREE_TYPE (TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (main_inner_parms, 
2673                                                      i)));
2674
2675               if (!tpd2.parms)
2676                 {
2677                   /* We haven't yet initialized TPD2.  Do so now.  */
2678                   tpd2.arg_uses_template_parms 
2679                     = alloca (sizeof (int) * nargs);
2680                   /* The number of parameters here is the number in the
2681                      main template, which, as checked in the assertion
2682                      above, is NARGS.  */
2683                   tpd2.parms = alloca (sizeof (int) * nargs);
2684                   tpd2.level = 
2685                     TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (maintmpl));
2686                 }
2687
2688               /* Mark the template parameters.  But this time, we're
2689                  looking for the template parameters of the main
2690                  template, not in the specialization.  */
2691               tpd2.current_arg = i;
2692               tpd2.arg_uses_template_parms[i] = 0;
2693               memset (tpd2.parms, 0, sizeof (int) * nargs);
2694               for_each_template_parm (type,
2695                                       &mark_template_parm,
2696                                       &tpd2,
2697                                       NULL);
2698                   
2699               if (tpd2.arg_uses_template_parms [i])
2700                 {
2701                   /* The type depended on some template parameters.
2702                      If they are fully specialized in the
2703                      specialization, that's OK.  */
2704                   int j;
2705                   for (j = 0; j < nargs; ++j)
2706                     if (tpd2.parms[j] != 0
2707                         && tpd.arg_uses_template_parms [j])
2708                       {
2709                         error ("type %qT of template argument %qE depends "
2710                                "on template parameter(s)", 
2711                                type,
2712                                arg);
2713                         break;
2714                       }
2715                 }
2716             }
2717         }
2718     }
2719
2720   if (retrieve_specialization (maintmpl, specargs, 
2721                                /*class_specializations_p=*/true))
2722     /* We've already got this specialization.  */
2723     return decl;
2724
2725   DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (maintmpl)
2726     = tree_cons (inner_args, inner_parms,
2727                  DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (maintmpl));
2728   TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (maintmpl)) = type;
2729   return decl;
2730 }
2731
2732 /* Check that a template declaration's use of default arguments is not
2733    invalid.  Here, PARMS are the template parameters.  IS_PRIMARY is
2734    nonzero if DECL is the thing declared by a primary template.
2735    IS_PARTIAL is nonzero if DECL is a partial specialization.  */
2736
2737 static void
2738 check_default_tmpl_args (tree decl, tree parms, int is_primary, int is_partial)
2739 {
2740   const char *msg;
2741   int last_level_to_check;
2742   tree parm_level;
2743
2744   /* [temp.param] 
2745
2746      A default template-argument shall not be specified in a
2747      function template declaration or a function template definition, nor
2748      in the template-parameter-list of the definition of a member of a
2749      class template.  */
2750
2751   if (TREE_CODE (CP_DECL_CONTEXT (decl)) == FUNCTION_DECL)
2752     /* You can't have a function template declaration in a local
2753        scope, nor you can you define a member of a class template in a
2754        local scope.  */
2755     return;
2756
2757   if (current_class_type
2758       && !TYPE_BEING_DEFINED (current_class_type)
2759       && DECL_LANG_SPECIFIC (decl)
2760       /* If this is either a friend defined in the scope of the class
2761          or a member function.  */
2762       && (DECL_FUNCTION_MEMBER_P (decl)
2763           ? same_type_p (DECL_CONTEXT (decl), current_class_type)
2764           : DECL_FRIEND_CONTEXT (decl)
2765           ? same_type_p (DECL_FRIEND_CONTEXT (decl), current_class_type)
2766           : false)
2767       /* And, if it was a member function, it really was defined in
2768          the scope of the class.  */
2769       && (!DECL_FUNCTION_MEMBER_P (decl)
2770           || DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (decl)))
2771     /* We already checked these parameters when the template was
2772        declared, so there's no need to do it again now.  This function
2773        was defined in class scope, but we're processing it's body now
2774        that the class is complete.  */
2775     return;
2776
2777   /* [temp.param]
2778          
2779      If a template-parameter has a default template-argument, all
2780      subsequent template-parameters shall have a default
2781      template-argument supplied.  */
2782   for (parm_level = parms; parm_level; parm_level = TREE_CHAIN (parm_level))
2783     {
2784       tree inner_parms = TREE_VALUE (parm_level);
2785       int ntparms = TREE_VEC_LENGTH (inner_parms);
2786       int seen_def_arg_p = 0; 
2787       int i;
2788
2789       for (i = 0; i < ntparms; ++i) 
2790         {
2791           tree parm = TREE_VEC_ELT (inner_parms, i);
2792           if (TREE_PURPOSE (parm))
2793             seen_def_arg_p = 1;
2794           else if (seen_def_arg_p)
2795             {
2796               error ("no default argument for %qD", TREE_VALUE (parm));
2797               /* For better subsequent error-recovery, we indicate that
2798                  there should have been a default argument.  */
2799               TREE_PURPOSE (parm) = error_mark_node;
2800             }
2801         }
2802     }
2803
2804   if (TREE_CODE (decl) != TYPE_DECL || is_partial || !is_primary)
2805     /* For an ordinary class template, default template arguments are
2806        allowed at the innermost level, e.g.:
2807          template <class T = int>
2808          struct S {};
2809        but, in a partial specialization, they're not allowed even
2810        there, as we have in [temp.class.spec]:
2811      
2812          The template parameter list of a specialization shall not
2813          contain default template argument values.  
2814
2815        So, for a partial specialization, or for a function template,
2816        we look at all of them.  */
2817     ;
2818   else
2819     /* But, for a primary class template that is not a partial
2820        specialization we look at all template parameters except the
2821        innermost ones.  */
2822     parms = TREE_CHAIN (parms);
2823
2824   /* Figure out what error message to issue.  */
2825   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
2826     msg = "default template arguments may not be used in function templates";
2827   else if (is_partial)
2828     msg = "default template arguments may not be used in partial specializations";
2829   else
2830     msg = "default argument for template parameter for class enclosing %qD";
2831
2832   if (current_class_type && TYPE_BEING_DEFINED (current_class_type))
2833     /* If we're inside a class definition, there's no need to
2834        examine the parameters to the class itself.  On the one
2835        hand, they will be checked when the class is defined, and,
2836        on the other, default arguments are valid in things like:
2837          template <class T = double>
2838          struct S { template <class U> void f(U); };
2839        Here the default argument for `S' has no bearing on the
2840        declaration of `f'.  */
2841     last_level_to_check = template_class_depth (current_class_type) + 1;
2842   else
2843     /* Check everything.  */
2844     last_level_to_check = 0;
2845
2846   for (parm_level = parms; 
2847        parm_level && TMPL_PARMS_DEPTH (parm_level) >= last_level_to_check; 
2848        parm_level = TREE_CHAIN (parm_level))
2849     {
2850       tree inner_parms = TREE_VALUE (parm_level);
2851       int i;
2852       int ntparms;
2853
2854       ntparms = TREE_VEC_LENGTH (inner_parms);
2855       for (i = 0; i < ntparms; ++i) 
2856         if (TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i)))
2857           {
2858             if (msg)
2859               {
2860                 error (msg, decl);
2861                 msg = 0;
2862               }
2863
2864             /* Clear out the default argument so that we are not
2865                confused later.  */
2866             TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i)) = NULL_TREE;
2867           }
2868
2869       /* At this point, if we're still interested in issuing messages,
2870          they must apply to classes surrounding the object declared.  */
2871       if (msg)
2872         msg = "default argument for template parameter for class enclosing %qD"; 
2873     }
2874 }
2875
2876 /* Worker for push_template_decl_real, called via
2877    for_each_template_parm.  DATA is really an int, indicating the
2878    level of the parameters we are interested in.  If T is a template
2879    parameter of that level, return nonzero.  */
2880
2881 static int
2882 template_parm_this_level_p (tree t, void* data)
2883 {
2884   int this_level = *(int *)data;
2885   int level;
2886
2887   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_PARM_INDEX)
2888     level = TEMPLATE_PARM_LEVEL (t);
2889   else
2890     level = TEMPLATE_TYPE_LEVEL (t);
2891   return level == this_level;
2892 }
2893
2894 /* Creates a TEMPLATE_DECL for the indicated DECL using the template
2895    parameters given by current_template_args, or reuses a
2896    previously existing one, if appropriate.  Returns the DECL, or an
2897    equivalent one, if it is replaced via a call to duplicate_decls.  
2898
2899    If IS_FRIEND is nonzero, DECL is a friend declaration.  */
2900
2901 tree
2902 push_template_decl_real (tree decl, int is_friend)
2903 {
2904   tree tmpl;
2905   tree args;
2906   tree info;
2907   tree ctx;
2908   int primary;
2909   int is_partial;
2910   int new_template_p = 0;
2911   /* True if the template is a member template, in the sense of
2912      [temp.mem].  */
2913   bool member_template_p = false;
2914
2915   if (decl == error_mark_node)
2916     return decl;
2917
2918   /* See if this is a partial specialization.  */
2919   is_partial = (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl)
2920                 && TREE_CODE (TREE_TYPE (decl)) != ENUMERAL_TYPE
2921                 && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (TREE_TYPE (decl)));
2922
2923   is_friend |= (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL && DECL_FRIEND_P (decl));
2924
2925   if (is_friend)
2926     /* For a friend, we want the context of the friend function, not
2927        the type of which it is a friend.  */
2928     ctx = DECL_CONTEXT (decl);
2929   else if (CP_DECL_CONTEXT (decl)
2930            && TREE_CODE (CP_DECL_CONTEXT (decl)) != NAMESPACE_DECL)
2931     /* In the case of a virtual function, we want the class in which
2932        it is defined.  */
2933     ctx = CP_DECL_CONTEXT (decl);
2934   else
2935     /* Otherwise, if we're currently defining some class, the DECL
2936        is assumed to be a member of the class.  */
2937     ctx = current_scope ();
2938
2939   if (ctx && TREE_CODE (ctx) == NAMESPACE_DECL)
2940     ctx = NULL_TREE;
2941
2942   if (!DECL_CONTEXT (decl))
2943     DECL_CONTEXT (decl) = FROB_CONTEXT (current_namespace);
2944
2945   /* See if this is a primary template.  */
2946   primary = template_parm_scope_p ();
2947
2948   if (primary)
2949     {
2950       if (DECL_CLASS_SCOPE_P (decl))
2951         member_template_p = true;
2952       if (current_lang_name == lang_name_c)
2953         error ("template with C linkage");
2954       else if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL 
2955                && ANON_AGGRNAME_P (DECL_NAME (decl))) 
2956         error ("template class without a name");
2957       else if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
2958         {
2959           if (DECL_DESTRUCTOR_P (decl))
2960             {
2961               /* [temp.mem]
2962                  
2963                  A destructor shall not be a member template.  */
2964               error ("destructor %qD declared as member template", decl);
2965               return error_mark_node;
2966             }
2967           if (NEW_DELETE_OPNAME_P (DECL_NAME (decl))
2968               && (!TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl))
2969                   || TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl)) == void_list_node
2970                   || !TREE_CHAIN (TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl)))
2971                   || (TREE_CHAIN (TYPE_ARG_TYPES ((TREE_TYPE (decl))))
2972                       == void_list_node)))
2973             {
2974               /* [basic.stc.dynamic.allocation] 
2975
2976                  An allocation function can be a function
2977                  template. ... Template allocation functions shall
2978                  have two or more parameters.  */
2979               error ("invalid template declaration of %qD", decl);
2980               return decl;
2981             }
2982         }
2983       else if ((DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl)
2984                 && CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (decl)))
2985                || (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL && ctx && CLASS_TYPE_P (ctx)))
2986         /* OK */;
2987       else
2988         {
2989           error ("template declaration of %q#D", decl);
2990           return error_mark_node;
2991         }
2992     }
2993
2994   /* Check to see that the rules regarding the use of default
2995      arguments are not being violated.  */
2996   check_default_tmpl_args (decl, current_template_parms, 
2997                            primary, is_partial);
2998
2999   if (is_partial)
3000     return process_partial_specialization (decl);
3001
3002   args = current_template_args ();
3003
3004   if (!ctx 
3005       || TREE_CODE (ctx) == FUNCTION_DECL
3006       || (CLASS_TYPE_P (ctx) && TYPE_BEING_DEFINED (ctx))
3007       || (is_friend && !DECL_TEMPLATE_INFO (decl)))
3008     {
3009       if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl)
3010           && DECL_TEMPLATE_INFO (decl)
3011           && DECL_TI_TEMPLATE (decl))
3012         tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
3013       /* If DECL is a TYPE_DECL for a class-template, then there won't
3014          be DECL_LANG_SPECIFIC.  The information equivalent to
3015          DECL_TEMPLATE_INFO is found in TYPE_TEMPLATE_INFO instead.  */
3016       else if (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl) 
3017                && TYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (decl))
3018                && TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl)))
3019         {
3020           /* Since a template declaration already existed for this
3021              class-type, we must be redeclaring it here.  Make sure
3022              that the redeclaration is valid.  */
3023           redeclare_class_template (TREE_TYPE (decl),
3024                                     current_template_parms);
3025           /* We don't need to create a new TEMPLATE_DECL; just use the
3026              one we already had.  */
3027           tmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl));
3028         }
3029       else
3030         {
3031           tmpl = build_template_decl (decl, current_template_parms,
3032                                       member_template_p);
3033           new_template_p = 1;
3034
3035           if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl)
3036               && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl))
3037             {
3038               /* A specialization of a member template of a template
3039                  class.  */
3040               SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (tmpl);
3041               DECL_TEMPLATE_INFO (tmpl) = DECL_TEMPLATE_INFO (decl);
3042               DECL_TEMPLATE_INFO (decl) = NULL_TREE;
3043             }
3044         }
3045     }
3046   else
3047     {
3048       tree a, t, current, parms;
3049       int i;
3050
3051       if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
3052         {
3053           if ((IS_AGGR_TYPE_CODE (TREE_CODE (TREE_TYPE (decl)))
3054                || TREE_CODE (TREE_TYPE (decl)) == ENUMERAL_TYPE)
3055               && TYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (decl))
3056               && TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl)))
3057             tmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl));
3058           else
3059             {
3060               error ("%qD does not declare a template type", decl);
3061               return decl;
3062             }
3063         }
3064       else if (!DECL_LANG_SPECIFIC (decl) || !DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
3065         {
3066           error ("template definition of non-template %q#D", decl);
3067           return decl;
3068         }
3069       else
3070         tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
3071       
3072       if (DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (tmpl)
3073           && DECL_TEMPLATE_INFO (decl) && DECL_TI_ARGS (decl) 
3074           && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl)
3075           && DECL_MEMBER_TEMPLATE_P (tmpl))
3076         {
3077           tree new_tmpl;
3078
3079           /* The declaration is a specialization of a member
3080              template, declared outside the class.  Therefore, the
3081              innermost template arguments will be NULL, so we
3082              replace them with the arguments determined by the
3083              earlier call to check_explicit_specialization.  */
3084           args = DECL_TI_ARGS (decl);
3085
3086           new_tmpl 
3087             = build_template_decl (decl, current_template_parms,
3088                                    member_template_p);
3089           DECL_TEMPLATE_RESULT (new_tmpl) = decl;
3090           TREE_TYPE (new_tmpl) = TREE_TYPE (decl);
3091           DECL_TI_TEMPLATE (decl) = new_tmpl;
3092           SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (new_tmpl);
3093           DECL_TEMPLATE_INFO (new_tmpl) 
3094             = tree_cons (tmpl, args, NULL_TREE);
3095
3096           register_specialization (new_tmpl, 
3097                                    most_general_template (tmpl), 
3098                                    args);
3099           return decl;
3100         }
3101
3102       /* Make sure the template headers we got make sense.  */
3103
3104       parms = DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl);
3105       i = TMPL_PARMS_DEPTH (parms);
3106       if (TMPL_ARGS_DEPTH (args) != i)
3107         {
3108           error ("expected %d levels of template parms for %q#D, got %d",
3109                  i, decl, TMPL_ARGS_DEPTH (args));
3110         }
3111       else
3112         for (current = decl; i > 0; --i, parms = TREE_CHAIN (parms))
3113           {
3114             a = TMPL_ARGS_LEVEL (args, i);
3115             t = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parms);
3116
3117             if (TREE_VEC_LENGTH (t) != TREE_VEC_LENGTH (a))
3118               {
3119                 if (current == decl)
3120                   error ("got %d template parameters for %q#D",
3121                          TREE_VEC_LENGTH (a), decl);
3122                 else
3123                   error ("got %d template parameters for %q#T",
3124                          TREE_VEC_LENGTH (a), current);
3125                 error ("  but %d required", TREE_VEC_LENGTH (t));
3126               }
3127
3128             /* Perhaps we should also check that the parms are used in the
3129                appropriate qualifying scopes in the declarator?  */
3130
3131             if (current == decl)
3132               current = ctx;
3133             else
3134               current = TYPE_CONTEXT (current);
3135           }
3136     }
3137
3138   DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl) = decl;
3139   TREE_TYPE (tmpl) = TREE_TYPE (decl);
3140
3141   /* Push template declarations for global functions and types.  Note
3142      that we do not try to push a global template friend declared in a
3143      template class; such a thing may well depend on the template
3144      parameters of the class.  */
3145   if (new_template_p && !ctx 
3146       && !(is_friend && template_class_depth (current_class_type) > 0))
3147     tmpl = pushdecl_namespace_level (tmpl);
3148
3149   if (primary)
3150     {
3151       DECL_PRIMARY_TEMPLATE (tmpl) = tmpl;
3152       if (DECL_CONV_FN_P (tmpl))
3153         {
3154           int depth = TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl));
3155
3156           /* It is a conversion operator. See if the type converted to
3157              depends on innermost template operands.  */
3158           
3159           if (uses_template_parms_level (TREE_TYPE (TREE_TYPE (tmpl)),
3160                                          depth))
3161             DECL_TEMPLATE_CONV_FN_P (tmpl) = 1;
3162         }
3163     }
3164
3165   /* The DECL_TI_ARGS of DECL contains full set of arguments referring
3166      back to its most general template.  If TMPL is a specialization,
3167      ARGS may only have the innermost set of arguments.  Add the missing
3168      argument levels if necessary.  */
3169   if (DECL_TEMPLATE_INFO (tmpl))
3170     args = add_outermost_template_args (DECL_TI_ARGS (tmpl), args);
3171
3172   info = tree_cons (tmpl, args, NULL_TREE);
3173
3174   if (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl))
3175     {
3176       SET_TYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (tmpl), info);
3177       if ((!ctx || TREE_CODE (ctx) != FUNCTION_DECL)
3178           && TREE_CODE (TREE_TYPE (decl)) != ENUMERAL_TYPE
3179           /* Don't change the name if we've already set it up.  */
3180           && !IDENTIFIER_TEMPLATE (DECL_NAME (decl)))
3181         DECL_NAME (decl) = classtype_mangled_name (TREE_TYPE (decl));
3182     }
3183   else if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl))
3184     DECL_TEMPLATE_INFO (decl) = info;
3185
3186   return DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl);
3187 }
3188
3189 tree
3190 push_template_decl (tree decl)
3191 {
3192   return push_template_decl_real (decl, 0);
3193 }
3194
3195 /* Called when a class template TYPE is redeclared with the indicated
3196    template PARMS, e.g.:
3197
3198      template <class T> struct S;
3199      template <class T> struct S {};  */
3200
3201 void 
3202 redeclare_class_template (tree type, tree parms)
3203 {
3204   tree tmpl;
3205   tree tmpl_parms;
3206   int i;
3207
3208   if (!TYPE_TEMPLATE_INFO (type))
3209     {
3210       error ("%qT is not a template type", type);
3211       return;
3212     }
3213
3214   tmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (type);
3215   if (!PRIMARY_TEMPLATE_P (tmpl))
3216     /* The type is nested in some template class.  Nothing to worry
3217        about here; there are no new template parameters for the nested
3218        type.  */
3219     return;
3220
3221   parms = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parms);
3222   tmpl_parms = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (tmpl);
3223
3224   if (TREE_VEC_LENGTH (parms) != TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms))
3225     {
3226       cp_error_at ("previous declaration %qD", tmpl);
3227       error ("used %d template parameter%s instead of %d",
3228                 TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms), 
3229                 TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms) == 1 ? "" : "s",
3230                 TREE_VEC_LENGTH (parms));
3231       return;
3232     }
3233
3234   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms); ++i)
3235     {
3236       tree tmpl_parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tmpl_parms, i));
3237       tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
3238       tree tmpl_default = TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (tmpl_parms, i));
3239       tree parm_default = TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
3240
3241       /* TMPL_PARM and PARM can be either TYPE_DECL, PARM_DECL, or
3242          TEMPLATE_DECL.  */
3243       if (TREE_CODE (tmpl_parm) != TREE_CODE (parm)
3244           || (TREE_CODE (tmpl_parm) != TYPE_DECL
3245               && !same_type_p (TREE_TYPE (tmpl_parm), TREE_TYPE (parm))))
3246         {
3247           cp_error_at ("template parameter %q#D", tmpl_parm);
3248           error ("redeclared here as %q#D", parm);
3249           return;
3250         }
3251
3252       if (tmpl_default != NULL_TREE && parm_default != NULL_TREE)
3253         {
3254           /* We have in [temp.param]:
3255
3256              A template-parameter may not be given default arguments
3257              by two different declarations in the same scope.  */
3258           error ("redefinition of default argument for %q#D", parm);
3259           error ("%J  original definition appeared here", tmpl_parm);
3260           return;
3261         }
3262
3263       if (parm_default != NULL_TREE)
3264         /* Update the previous template parameters (which are the ones
3265            that will really count) with the new default value.  */
3266         TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (tmpl_parms, i)) = parm_default;
3267       else if (tmpl_default != NULL_TREE)
3268         /* Update the new parameters, too; they'll be used as the
3269            parameters for any members.  */
3270         TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (parms, i)) = tmpl_default;
3271     }
3272 }
3273
3274 /* Simplify EXPR if it is a non-dependent expression.  Returns the
3275    (possibly simplified) expression.  */
3276
3277 tree
3278 fold_non_dependent_expr (tree expr)
3279 {
3280   /* If we're in a template, but EXPR isn't value dependent, simplify
3281      it.  We're supposed to treat:
3282      
3283        template <typename T> void f(T[1 + 1]);
3284        template <typename T> void f(T[2]);
3285                    
3286      as two declarations of the same function, for example.  */
3287   if (processing_template_decl
3288       && !type_dependent_expression_p (expr)
3289       && !value_dependent_expression_p (expr))
3290     {
3291       HOST_WIDE_INT saved_processing_template_decl;
3292
3293       saved_processing_template_decl = processing_template_decl;
3294       processing_template_decl = 0;
3295       expr = tsubst_copy_and_build (expr,
3296                                     /*args=*/NULL_TREE,
3297                                     tf_error,
3298                                     /*in_decl=*/NULL_TREE,
3299                                     /*function_p=*/false);
3300       processing_template_decl = saved_processing_template_decl;
3301     }
3302   return expr;
3303 }
3304
3305 /* Attempt to convert the non-type template parameter EXPR to the
3306    indicated TYPE.  If the conversion is successful, return the
3307    converted value.  If the conversion is unsuccessful, return
3308    NULL_TREE if we issued an error message, or error_mark_node if we
3309    did not.  We issue error messages for out-and-out bad template
3310    parameters, but not simply because the conversion failed, since we
3311    might be just trying to do argument deduction.  Both TYPE and EXPR
3312    must be non-dependent.  */
3313
3314 static tree
3315 convert_nontype_argument (tree type, tree expr)
3316 {
3317   tree expr_type;
3318
3319   /* If we are in a template, EXPR may be non-dependent, but still
3320      have a syntactic, rather than semantic, form.  For example, EXPR
3321      might be a SCOPE_REF, rather than the VAR_DECL to which the
3322      SCOPE_REF refers.  Preserving the qualifying scope is necessary
3323      so that access checking can be performed when the template is
3324      instantiated -- but here we need the resolved form so that we can
3325      convert the argument.  */
3326   expr = fold_non_dependent_expr (expr);
3327   expr_type = TREE_TYPE (expr);
3328
3329   /* A template-argument for a non-type, non-template
3330      template-parameter shall be one of:
3331
3332      --an integral constant-expression of integral or enumeration
3333      type; or
3334      
3335      --the name of a non-type template-parameter; or
3336      
3337      --the name of an object or function with external linkage,
3338      including function templates and function template-ids but
3339      excluding non-static class members, expressed as id-expression;
3340      or
3341      
3342      --the address of an object or function with external linkage,
3343      including function templates and function template-ids but
3344      excluding non-static class members, expressed as & id-expression
3345      where the & is optional if the name refers to a function or
3346      array; or
3347      
3348      --a pointer to member expressed as described in _expr.unary.op_.  */
3349
3350   /* An integral constant-expression can include const variables or
3351 .     enumerators.  Simplify things by folding them to their values,
3352      unless we're about to bind the declaration to a reference
3353      parameter.  */
3354   if (INTEGRAL_TYPE_P (expr_type) && TREE_CODE (type) != REFERENCE_TYPE)
3355     while (true) 
3356       {
3357         tree const_expr = decl_constant_value (expr);
3358         /* In a template, the initializer for a VAR_DECL may not be
3359            marked as TREE_CONSTANT, in which case decl_constant_value
3360            will not return the initializer.  Handle that special case
3361            here.  */
3362         if (expr == const_expr
3363             && DECL_INTEGRAL_CONSTANT_VAR_P (expr)
3364             /* DECL_INITIAL can be NULL if we are processing a
3365                variable initialized to an expression involving itself.
3366                We know it is initialized to a constant -- but not what
3367                constant, yet.  */
3368             && DECL_INITIAL (expr))
3369           const_expr = DECL_INITIAL (expr);
3370         if (expr == const_expr)
3371           break;
3372         expr = fold_non_dependent_expr (const_expr);
3373       }
3374
3375   if (is_overloaded_fn (expr))
3376     /* OK for now.  We'll check that it has external linkage later.
3377        Check this first since if expr_type is the unknown_type_node
3378        we would otherwise complain below.  */
3379     ;
3380   else if (TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (expr_type))
3381     {
3382       if (TREE_CODE (expr) != PTRMEM_CST)
3383         goto bad_argument;
3384     }
3385   else if (TYPE_PTR_P (expr_type)
3386            || TREE_CODE (expr_type) == ARRAY_TYPE
3387            || TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE
3388            /* If expr is the address of an overloaded function, we
3389               will get the unknown_type_node at this point.  */
3390            || expr_type == unknown_type_node)
3391     {
3392       tree referent;
3393       tree e = expr;
3394       STRIP_NOPS (e);
3395
3396       if (TREE_CODE (expr_type) == ARRAY_TYPE
3397           || (TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE
3398               && TREE_CODE (e) != ADDR_EXPR))
3399         referent = e;
3400       else
3401         {
3402           if (TREE_CODE (e) != ADDR_EXPR)
3403             {
3404             bad_argument:
3405               error ("%qE is not a valid template argument", expr);
3406               if (TYPE_PTR_P (expr_type))
3407                 {
3408                   if (TREE_CODE (TREE_TYPE (expr_type)) == FUNCTION_TYPE)
3409                     error ("it must be the address of a function with external linkage");
3410                   else
3411                     error ("it must be the address of an object with external linkage");
3412                 }
3413               else if (TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (expr_type))
3414                 error ("it must be a pointer-to-member of the form %<&X::Y%>");
3415
3416               return NULL_TREE;
3417             }
3418
3419           referent = TREE_OPERAND (e, 0);
3420           STRIP_NOPS (referent);
3421         }
3422
3423       if (TREE_CODE (referent) == STRING_CST)
3424         {
3425           error ("string literal %qE is not a valid template argument "
3426                  "because it is the address of an object with static linkage", 
3427                  referent);
3428           return NULL_TREE;
3429         }
3430
3431       if (TREE_CODE (referent) == SCOPE_REF)
3432         referent = TREE_OPERAND (referent, 1);
3433
3434       if (is_overloaded_fn (referent))
3435         /* We'll check that it has external linkage later.  */
3436         ;
3437       else if (TREE_CODE (referent) != VAR_DECL)
3438         goto bad_argument;
3439       else if (!DECL_EXTERNAL_LINKAGE_P (referent))
3440         {
3441           error ("address of non-extern %qE cannot be used as "
3442                  "template argument", referent); 
3443           return error_mark_node;
3444         }
3445     }
3446   else if (INTEGRAL_TYPE_P (expr_type) || TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (expr_type))
3447     {
3448       if (! TREE_CONSTANT (expr))
3449         {
3450         non_constant:
3451           error ("non-constant %qE cannot be used as template argument", expr);
3452           return NULL_TREE;
3453         }
3454     }
3455   else 
3456     {
3457       if (TYPE_P (expr))
3458          error ("type %qT cannot be used as a value for a non-type "
3459                "template-parameter", expr);
3460       else if (DECL_P (expr))
3461         error ("invalid use of %qD as a non-type template-argument", expr);
3462       else
3463         error ("invalid use of %qE as a non-type template-argument", expr);
3464
3465       return NULL_TREE;
3466     }
3467
3468   switch (TREE_CODE (type))
3469     {
3470       HOST_WIDE_INT saved_processing_template_decl;
3471
3472     case INTEGER_TYPE:
3473     case BOOLEAN_TYPE:
3474     case ENUMERAL_TYPE:
3475       /* For a non-type template-parameter of integral or enumeration
3476          type, integral promotions (_conv.prom_) and integral
3477          conversions (_conv.integral_) are applied.  */
3478       if (!INTEGRAL_TYPE_P (expr_type))
3479         return error_mark_node;
3480
3481       /* [conv.integral] does not allow conversions between two different
3482          enumeration types.  */
3483       if (TREE_CODE (type) == ENUMERAL_TYPE
3484           && TREE_CODE (expr_type) == ENUMERAL_TYPE
3485           && !same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (type, expr_type))
3486           return error_mark_node;
3487
3488       /* It's safe to call digest_init in this case; we know we're
3489          just converting one integral constant expression to another.
3490          */
3491       saved_processing_template_decl = processing_template_decl;
3492       processing_template_decl = 0;
3493       expr = digest_init (type, expr, (tree*) 0);
3494       processing_template_decl = saved_processing_template_decl;
3495
3496       if (TREE_CODE (expr) != INTEGER_CST)
3497         /* Curiously, some TREE_CONSTANT integral expressions do not
3498            simplify to integer constants.  For example, `3 % 0',
3499            remains a TRUNC_MOD_EXPR.  */
3500         goto non_constant;
3501       
3502       return expr;
3503
3504     case OFFSET_TYPE:
3505       {
3506         tree e;
3507
3508         /* For a non-type template-parameter of type pointer to data
3509            member, qualification conversions (_conv.qual_) are
3510            applied.  */
3511         e = perform_qualification_conversions (type, expr);
3512         if (TREE_CODE (e) == NOP_EXPR)
3513           /* The call to perform_qualification_conversions will
3514              insert a NOP_EXPR over EXPR to do express conversion,
3515              if necessary.  But, that will confuse us if we use
3516              this (converted) template parameter to instantiate
3517              another template; then the thing will not look like a
3518              valid template argument.  So, just make a new
3519              constant, of the appropriate type.  */
3520           e = make_ptrmem_cst (type, PTRMEM_CST_MEMBER (expr));
3521         return e;
3522       }
3523
3524     case POINTER_TYPE:
3525       {
3526         tree type_pointed_to = TREE_TYPE (type);
3527  
3528         if (TREE_CODE (type_pointed_to) == FUNCTION_TYPE)
3529           { 
3530             /* For a non-type template-parameter of type pointer to
3531                function, only the function-to-pointer conversion
3532                (_conv.func_) is applied.  If the template-argument
3533                represents a set of overloaded functions (or a pointer to
3534                such), the matching function is selected from the set
3535                (_over.over_).  */
3536             tree fns;
3537             tree fn;
3538
3539             if (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR)
3540               fns = TREE_OPERAND (expr, 0);
3541             else
3542               fns = expr;
3543
3544             fn = instantiate_type (type_pointed_to, fns, tf_none);
3545
3546             if (fn == error_mark_node)
3547               return error_mark_node;
3548
3549             if (!DECL_EXTERNAL_LINKAGE_P (fn))
3550               {
3551                 if (really_overloaded_fn (fns))
3552                   return error_mark_node;
3553                 else
3554                   goto bad_argument;
3555               }
3556
3557             expr = build_unary_op (ADDR_EXPR, fn, 0);
3558
3559             gcc_assert (same_type_p (type, TREE_TYPE (expr)));
3560             return expr;
3561           }
3562         else 
3563           {
3564             /* For a non-type template-parameter of type pointer to
3565                object, qualification conversions (_conv.qual_) and the
3566                array-to-pointer conversion (_conv.array_) are applied.
3567                [Note: In particular, neither the null pointer conversion
3568                (_conv.ptr_) nor the derived-to-base conversion
3569                (_conv.ptr_) are applied.  Although 0 is a valid
3570                template-argument for a non-type template-parameter of
3571                integral type, it is not a valid template-argument for a
3572                non-type template-parameter of pointer type.]  
3573             
3574                The call to decay_conversion performs the
3575                array-to-pointer conversion, if appropriate.  */
3576             expr = decay_conversion (expr);
3577
3578             if (expr == error_mark_node)
3579               return error_mark_node;
3580             else
3581               return perform_qualification_conversions (type, expr);
3582           }
3583       }
3584       break;
3585
3586     case REFERENCE_TYPE:
3587       {
3588         tree type_referred_to = TREE_TYPE (type);
3589
3590         /* If this expression already has reference type, get the
3591            underlying object.  */
3592         if (TREE_CODE (expr_type) == REFERENCE_TYPE) 
3593           {
3594             if (TREE_CODE (expr) == NOP_EXPR
3595                 && TREE_CODE (TREE_OPERAND (expr, 0)) == ADDR_EXPR)
3596               STRIP_NOPS (expr);
3597             gcc_assert (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR);
3598             expr = TREE_OPERAND (expr, 0);
3599             expr_type = TREE_TYPE (expr);
3600           }
3601
3602         if (TREE_CODE (type_referred_to) == FUNCTION_TYPE)
3603           {
3604             /* For a non-type template-parameter of type reference to
3605                function, no conversions apply.  If the
3606                template-argument represents a set of overloaded
3607                functions, the matching function is selected from the
3608                set (_over.over_).  */
3609             tree fn;
3610
3611             fn = instantiate_type (type_referred_to, expr, tf_none);
3612
3613             if (fn == error_mark_node)
3614               return error_mark_node;
3615
3616             if (!DECL_EXTERNAL_LINKAGE_P (fn))
3617               {
3618                 if (really_overloaded_fn (expr))
3619                   /* Don't issue an error here; we might get a different
3620                      function if the overloading had worked out
3621                      differently.  */
3622                   return error_mark_node;
3623                 else
3624                   goto bad_argument;
3625               }
3626
3627             gcc_assert (same_type_p (type_referred_to, TREE_TYPE (fn)));
3628             expr = fn;
3629           }
3630         else
3631           {
3632             /* For a non-type template-parameter of type reference to
3633                object, no conversions apply.  The type referred to by the
3634                reference may be more cv-qualified than the (otherwise
3635                identical) type of the template-argument.  The
3636                template-parameter is bound directly to the
3637                template-argument, which must be an lvalue.  */
3638             if (!same_type_p (TYPE_MAIN_VARIANT (expr_type),
3639                               TYPE_MAIN_VARIANT (type_referred_to))
3640                 || !at_least_as_qualified_p (type_referred_to,
3641                                              expr_type)
3642                 || !real_lvalue_p (expr))
3643               return error_mark_node;
3644           }
3645
3646         cxx_mark_addressable (expr);
3647         return build_nop (type, build_address (expr));
3648       }
3649       break;
3650
3651     case RECORD_TYPE:
3652       {
3653         gcc_assert (TYPE_PTRMEMFUNC_P (type));
3654
3655         /* For a non-type template-parameter of type pointer to member
3656            function, no conversions apply.  If the template-argument
3657            represents a set of overloaded member functions, the
3658            matching member function is selected from the set
3659            (_over.over_).  */
3660
3661         if (!TYPE_PTRMEMFUNC_P (expr_type) && 
3662             expr_type != unknown_type_node)
3663           return error_mark_node;
3664
3665         if (TREE_CODE (expr) == PTRMEM_CST)
3666           {
3667             /* A ptr-to-member constant.  */
3668             if (!same_type_p (type, expr_type))
3669               return error_mark_node;
3670             else 
3671               return expr;
3672           }
3673
3674         if (TREE_CODE (expr) != ADDR_EXPR)
3675           return error_mark_node;
3676
3677         expr = instantiate_type (type, expr, tf_none);
3678         
3679         if (expr == error_mark_node)
3680           return error_mark_node;
3681
3682         if (!same_type_p (type, TREE_TYPE (expr)))
3683           return error_mark_node;
3684
3685         return expr;
3686       }
3687       break;
3688
3689     default:
3690       /* All non-type parameters must have one of these types.  */
3691       gcc_unreachable ();
3692     }
3693
3694   return error_mark_node;
3695 }
3696
3697 /* Return 1 if PARM_PARMS and ARG_PARMS matches using rule for 
3698    template template parameters.  Both PARM_PARMS and ARG_PARMS are 
3699    vectors of TREE_LIST nodes containing TYPE_DECL, TEMPLATE_DECL 
3700    or PARM_DECL.
3701    
3702    ARG_PARMS may contain more parameters than PARM_PARMS.  If this is 
3703    the case, then extra parameters must have default arguments.
3704
3705    Consider the example:
3706      template <class T, class Allocator = allocator> class vector;
3707      template<template <class U> class TT> class C;
3708
3709    C<vector> is a valid instantiation.  PARM_PARMS for the above code 
3710    contains a TYPE_DECL (for U),  ARG_PARMS contains two TYPE_DECLs (for 
3711    T and Allocator) and OUTER_ARGS contains the argument that is used to 
3712    substitute the TT parameter.  */
3713
3714 static int
3715 coerce_template_template_parms (tree parm_parms, 
3716                                 tree arg_parms, 
3717                                 tsubst_flags_t complain, 
3718                                 tree in_decl,
3719                                 tree outer_args)
3720 {
3721   int nparms, nargs, i;
3722   tree parm, arg;
3723
3724   gcc_assert (TREE_CODE (parm_parms) == TREE_VEC);
3725   gcc_assert (TREE_CODE (arg_parms) == TREE_VEC);
3726
3727   nparms = TREE_VEC_LENGTH (parm_parms);
3728   nargs = TREE_VEC_LENGTH (arg_parms);
3729
3730   /* The rule here is opposite of coerce_template_parms.  */
3731   if (nargs < nparms
3732       || (nargs > nparms
3733           && TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (arg_parms, nparms)) == NULL_TREE))
3734     return 0;
3735
3736   for (i = 0; i < nparms; ++i)
3737     {
3738       parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parm_parms, i));
3739       arg = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (arg_parms, i));
3740
3741       if (arg == NULL_TREE || arg == error_mark_node
3742           || parm == NULL_TREE || parm == error_mark_node)
3743         return 0;
3744
3745       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
3746         return 0;
3747
3748       switch (TREE_CODE (parm))
3749         {
3750         case TYPE_DECL:
3751           break;
3752
3753         case TEMPLATE_DECL:
3754           /* We encounter instantiations of templates like
3755                template <template <template <class> class> class TT>
3756                class C;  */
3757           {
3758             tree parmparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parm);
3759             tree argparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (arg);
3760
3761             if (!coerce_template_template_parms
3762                 (parmparm, argparm, complain, in_decl, outer_args))
3763               return 0;
3764           }
3765           break;
3766
3767         case PARM_DECL:
3768           /* The tsubst call is used to handle cases such as
3769
3770                template <int> class C {};
3771                template <class T, template <T> class TT> class D {};
3772                D<int, C> d;
3773
3774              i.e. the parameter list of TT depends on earlier parameters.  */
3775           if (!dependent_type_p (TREE_TYPE (arg))
3776               && !same_type_p
3777                     (tsubst (TREE_TYPE (parm), outer_args, complain, in_decl),
3778                              TREE_TYPE (arg)))
3779             return 0;
3780           break;
3781           
3782         default:
3783           gcc_unreachable ();
3784         }
3785     }
3786   return 1;
3787 }
3788
3789 /* Convert the indicated template ARG as necessary to match the
3790    indicated template PARM.  Returns the converted ARG, or
3791    error_mark_node if the conversion was unsuccessful.  Error and
3792    warning messages are issued under control of COMPLAIN.  This
3793    conversion is for the Ith parameter in the parameter list.  ARGS is
3794    the full set of template arguments deduced so far.  */
3795
3796 static tree
3797 convert_template_argument (tree parm, 
3798                            tree arg, 
3799                            tree args, 
3800                            tsubst_flags_t complain, 
3801                            int i, 
3802                            tree in_decl)
3803 {
3804   tree val;
3805   tree inner_args;
3806   int is_type, requires_type, is_tmpl_type, requires_tmpl_type;
3807   
3808   inner_args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args);
3809
3810   if (TREE_CODE (arg) == TREE_LIST 
3811       && TREE_CODE (TREE_VALUE (arg)) == OFFSET_REF)
3812     {  
3813       /* The template argument was the name of some
3814          member function.  That's usually
3815          invalid, but static members are OK.  In any
3816          case, grab the underlying fields/functions
3817          and issue an error later if required.  */
3818       arg = TREE_VALUE (arg);
3819       TREE_TYPE (arg) = unknown_type_node;
3820     }
3821
3822   requires_tmpl_type = TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL;
3823   requires_type = (TREE_CODE (parm) == TYPE_DECL
3824                    || requires_tmpl_type);
3825
3826   is_tmpl_type = ((TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_DECL
3827                    && TREE_CODE (DECL_TEMPLATE_RESULT (arg)) == TYPE_DECL)
3828                   || TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
3829                   || TREE_CODE (arg) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE);
3830   
3831   if (is_tmpl_type
3832       && (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
3833           || TREE_CODE (arg) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE))
3834     arg = TYPE_STUB_DECL (arg);
3835
3836   is_type = TYPE_P (arg) || is_tmpl_type;
3837
3838   if (requires_type && ! is_type && TREE_CODE (arg) == SCOPE_REF
3839       && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg, 0)) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
3840     {
3841       pedwarn ("to refer to a type member of a template parameter, "
3842                "use %<typename %E%>", arg);
3843       
3844       arg = make_typename_type (TREE_OPERAND (arg, 0),
3845                                 TREE_OPERAND (arg, 1),
3846                                 complain & tf_error);
3847       is_type = 1;
3848     }
3849   if (is_type != requires_type)
3850     {
3851       if (in_decl)
3852         {
3853           if (complain & tf_error)
3854             {
3855               error ("type/value mismatch at argument %d in template "
3856                      "parameter list for %qD",
3857                      i + 1, in_decl);
3858               if (is_type)
3859                 error ("  expected a constant of type %qT, got %qT",
3860                        TREE_TYPE (parm),
3861                        (is_tmpl_type ? DECL_NAME (arg) : arg));
3862               else if (requires_tmpl_type)
3863                 error ("  expected a class template, got %qE", arg);
3864               else
3865                 error ("  expected a type, got %qE", arg);
3866             }
3867         }
3868       return error_mark_node;
3869     }
3870   if (is_tmpl_type ^ requires_tmpl_type)
3871     {
3872       if (in_decl && (complain & tf_error))
3873         {
3874           error ("type/value mismatch at argument %d in template "
3875                  "parameter list for %qD",
3876                  i + 1, in_decl);
3877           if (is_tmpl_type)
3878             error ("  expected a type, got %qT", DECL_NAME (arg));
3879           else
3880             error ("  expected a class template, got %qT", arg);
3881         }
3882       return error_mark_node;
3883     }
3884       
3885   if (is_type)
3886     {
3887       if (requires_tmpl_type)
3888         {
3889           if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg)) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE)
3890             /* The number of argument required is not known yet.
3891                Just accept it for now.  */
3892             val = TREE_TYPE (arg);
3893           else
3894             {
3895               tree parmparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parm);
3896               tree argparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (arg);
3897
3898               if (coerce_template_template_parms (parmparm, argparm,
3899                                                   complain, in_decl,
3900                                                   inner_args))
3901                 {
3902                   val = arg;
3903                   
3904                   /* TEMPLATE_TEMPLATE_PARM node is preferred over 
3905                      TEMPLATE_DECL.  */
3906                   if (val != error_mark_node 
3907                       && DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (val))
3908                     val = TREE_TYPE (val);
3909                 }
3910               else
3911                 {
3912                   if (in_decl && (complain & tf_error))
3913                     {
3914                       error ("type/value mismatch at argument %d in "
3915                              "template parameter list for %qD",
3916                              i + 1, in_decl);
3917                       error ("  expected a template of type %qD, got %qD",
3918                              parm, arg);
3919                     }
3920                   
3921                   val = error_mark_node;
3922                 }
3923             }
3924         }
3925       else
3926         val = arg;
3927     }
3928   else
3929     {
3930       tree t = tsubst (TREE_TYPE (parm), args, complain, in_decl);
3931
3932       if (invalid_nontype_parm_type_p (t, complain))
3933         return error_mark_node;
3934       
3935       if (!uses_template_parms (arg) && !uses_template_parms (t))
3936         /* We used to call digest_init here.  However, digest_init
3937            will report errors, which we don't want when complain
3938            is zero.  More importantly, digest_init will try too
3939            hard to convert things: for example, `0' should not be
3940            converted to pointer type at this point according to
3941            the standard.  Accepting this is not merely an
3942            extension, since deciding whether or not these
3943            conversions can occur is part of determining which
3944            function template to call, or whether a given explicit
3945            argument specification is valid.  */
3946         val = convert_nontype_argument (t, arg);
3947       else
3948         val = arg;
3949
3950       if (val == NULL_TREE)
3951         val = error_mark_node;
3952       else if (val == error_mark_node && (complain & tf_error))
3953         error ("could not convert template argument %qE to %qT",  arg, t);
3954     }
3955
3956   return val;
3957 }
3958
3959 /* Convert all template arguments to their appropriate types, and
3960    return a vector containing the innermost resulting template
3961    arguments.  If any error occurs, return error_mark_node. Error and
3962    warning messages are issued under control of COMPLAIN.
3963
3964    If REQUIRE_ALL_ARGUMENTS is nonzero, all arguments must be
3965    provided in ARGLIST, or else trailing parameters must have default
3966    values.  If REQUIRE_ALL_ARGUMENTS is zero, we will attempt argument
3967    deduction for any unspecified trailing arguments.  */
3968    
3969 static tree
3970 coerce_template_parms (tree parms, 
3971                        tree args, 
3972                        tree in_decl,
3973                        tsubst_flags_t complain,
3974                        int require_all_arguments)
3975 {
3976   int nparms, nargs, i, lost = 0;
3977   tree inner_args;
3978   tree new_args;
3979   tree new_inner_args;
3980
3981   inner_args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args);
3982   nargs = inner_args ? NUM_TMPL_ARGS (inner_args) : 0;
3983   nparms = TREE_VEC_LENGTH (parms);
3984
3985   if (nargs > nparms
3986       || (nargs < nparms
3987           && require_all_arguments
3988           && TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (parms, nargs)) == NULL_TREE))
3989     {
3990       if (complain & tf_error) 
3991         {
3992           error ("wrong number of template arguments (%d, should be %d)",
3993                  nargs, nparms);
3994           
3995           if (in_decl)
3996             cp_error_at ("provided for %qD", in_decl);
3997         }
3998
3999       return error_mark_node;
4000     }
4001
4002   new_inner_args = make_tree_vec (nparms);
4003   new_args = add_outermost_template_args (args, new_inner_args);
4004   for (i = 0; i < nparms; i++)
4005     {
4006       tree arg;
4007       tree parm;
4008
4009       /* Get the Ith template parameter.  */
4010       parm = TREE_VEC_ELT (parms, i);
4011
4012       /* Calculate the Ith argument.  */
4013       if (i < nargs)
4014         arg = TREE_VEC_ELT (inner_args, i);
4015       else if (require_all_arguments)
4016         /* There must be a default arg in this case.  */
4017         arg = tsubst_template_arg (TREE_PURPOSE (parm), new_args,
4018                                    complain, in_decl);
4019       else
4020         break;
4021       
4022       gcc_assert (arg);
4023       if (arg == error_mark_node)
4024         error ("template argument %d is invalid", i + 1);
4025       else 
4026         arg = convert_template_argument (TREE_VALUE (parm), 
4027                                          arg, new_args, complain, i,
4028                                          in_decl); 
4029       
4030       if (arg == error_mark_node)
4031         lost++;
4032       TREE_VEC_ELT (new_inner_args, i) = arg;
4033     }
4034
4035   if (lost)
4036     return error_mark_node;
4037
4038   return new_inner_args;
4039 }
4040
4041 /* Returns 1 if template args OT and NT are equivalent.  */
4042
4043 static int
4044 template_args_equal (tree ot, tree nt)
4045 {
4046   if (nt == ot)
4047     return 1;
4048
4049   if (TREE_CODE (nt) == TREE_VEC)
4050     /* For member templates */
4051     return TREE_CODE (ot) == TREE_VEC && comp_template_args (ot, nt);
4052   else if (TYPE_P (nt))
4053     return TYPE_P (ot) && same_type_p (ot, nt);
4054   else if (TREE_CODE (ot) == TREE_VEC || TYPE_P (ot))
4055     return 0;
4056   else
4057     return cp_tree_equal (ot, nt);
4058 }
4059
4060 /* Returns 1 iff the OLDARGS and NEWARGS are in fact identical sets
4061    of template arguments.  Returns 0 otherwise.  */
4062
4063 int
4064 comp_template_args (tree oldargs, tree newargs)
4065 {
4066   int i;
4067
4068   if (TREE_VEC_LENGTH (oldargs) != TREE_VEC_LENGTH (newargs))
4069     return 0;
4070
4071   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (oldargs); ++i)
4072     {
4073       tree nt = TREE_VEC_ELT (newargs, i);
4074       tree ot = TREE_VEC_ELT (oldargs, i);
4075
4076       if (! template_args_equal (ot, nt))
4077         return 0;
4078     }
4079   return 1;
4080 }
4081
4082 /* Given class template name and parameter list, produce a user-friendly name
4083    for the instantiation.  */
4084
4085 static char *
4086 mangle_class_name_for_template (const char* name, tree parms, tree arglist)
4087 {
4088   static struct obstack scratch_obstack;
4089   static char *scratch_firstobj;
4090   int i, nparms;
4091
4092   if (!scratch_firstobj)
4093     gcc_obstack_init (&scratch_obstack);
4094   else
4095     obstack_free (&scratch_obstack, scratch_firstobj);
4096   scratch_firstobj = obstack_alloc (&scratch_obstack, 1);
4097
4098 #define ccat(C) obstack_1grow (&scratch_obstack, (C));
4099 #define cat(S)  obstack_grow (&scratch_obstack, (S), strlen (S))
4100
4101   cat (name);
4102   ccat ('<');
4103   nparms = TREE_VEC_LENGTH (parms);
4104   arglist = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist);
4105   gcc_assert (nparms == TREE_VEC_LENGTH (arglist));
4106   for (i = 0; i < nparms; i++)
4107     {
4108       tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
4109       tree arg = TREE_VEC_ELT (arglist, i);
4110
4111       if (i)
4112         ccat (',');
4113
4114       if (TREE_CODE (parm) == TYPE_DECL)
4115         {
4116           cat (type_as_string (arg, TFF_CHASE_TYPEDEF));
4117           continue;
4118         }
4119       else if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL)
4120         {
4121           if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_DECL)
4122             {
4123               /* Already substituted with real template.  Just output 
4124                  the template name here */
4125               tree context = DECL_CONTEXT (arg);
4126               if (context)
4127                 {
4128                   /* The template may be defined in a namespace, or
4129                      may be a member template.  */
4130                   gcc_assert (TREE_CODE (context) == NAMESPACE_DECL
4131                               || CLASS_TYPE_P (context));
4132                   cat (decl_as_string (DECL_CONTEXT (arg),
4133                                       TFF_PLAIN_IDENTIFIER));
4134                   cat ("::");
4135                 }
4136               cat (IDENTIFIER_POINTER (DECL_NAME (arg)));
4137             }
4138           else
4139             /* Output the parameter declaration.  */
4140             cat (type_as_string (arg, TFF_CHASE_TYPEDEF));
4141           continue;
4142         }
4143       else
4144         gcc_assert (TREE_CODE (parm) == PARM_DECL);
4145
4146       /* No need to check arglist against parmlist here; we did that
4147          in coerce_template_parms, called from lookup_template_class.  */
4148       cat (expr_as_string (arg, TFF_PLAIN_IDENTIFIER));
4149     }
4150   {
4151     char *bufp = obstack_next_free (&scratch_obstack);
4152     int offset = 0;
4153     while (bufp[offset - 1] == ' ')
4154       offset--;
4155     obstack_blank_fast (&scratch_obstack, offset);
4156
4157     /* B<C<char> >, not B<C<char>> */
4158     if (bufp[offset - 1] == '>')
4159       ccat (' ');
4160   }
4161   ccat ('>');
4162   ccat ('\0');
4163   return (char *) obstack_base (&scratch_obstack);
4164 }
4165
4166 static tree
4167 classtype_mangled_name (tree t)
4168 {
4169   if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (t)
4170       /* Specializations have already had their names set up in
4171          lookup_template_class.  */
4172       && !CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (t))
4173     {
4174       tree tmpl = most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (t));
4175
4176       /* For non-primary templates, the template parameters are
4177          implicit from their surrounding context.  */
4178       if (PRIMARY_TEMPLATE_P (tmpl))
4179         {
4180           tree name = DECL_NAME (tmpl);
4181           char *mangled_name = mangle_class_name_for_template
4182             (IDENTIFIER_POINTER (name), 
4183              DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (tmpl),
4184              CLASSTYPE_TI_ARGS (t));
4185           tree id = get_identifier (mangled_name);
4186           IDENTIFIER_TEMPLATE (id) = name;
4187           return id;
4188         }
4189     }
4190
4191   return TYPE_IDENTIFIER (t);
4192 }
4193
4194 static void
4195 add_pending_template (tree d)
4196 {
4197   tree ti = (TYPE_P (d)
4198              ? CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (d)
4199              : DECL_TEMPLATE_INFO (d));
4200   tree pt;
4201   int level;
4202
4203   if (TI_PENDING_TEMPLATE_FLAG (ti))
4204     return;
4205
4206   /* We are called both from instantiate_decl, where we've already had a
4207      tinst_level pushed, and instantiate_template, where we haven't.
4208      Compensate.  */
4209   level = !(current_tinst_level && TINST_DECL (current_tinst_level) == d);
4210
4211   if (level)
4212     push_tinst_level (d);
4213
4214   pt = tree_cons (current_tinst_level, d, NULL_TREE);
4215   if (last_pending_template)
4216     TREE_CHAIN (last_pending_template) = pt;
4217   else
4218     pending_templates = pt;
4219
4220   last_pending_template = pt;
4221
4222   TI_PENDING_TEMPLATE_FLAG (ti) = 1;
4223
4224   if (level)
4225     pop_tinst_level ();
4226 }
4227
4228
4229 /* Return a TEMPLATE_ID_EXPR corresponding to the indicated FNS and
4230    ARGLIST.  Valid choices for FNS are given in the cp-tree.def
4231    documentation for TEMPLATE_ID_EXPR.  */
4232
4233 tree
4234 lookup_template_function (tree fns, tree arglist)
4235 {
4236   tree type;
4237
4238   if (fns == error_mark_node || arglist == error_mark_node)
4239     return error_mark_node;
4240
4241   gcc_assert (!arglist || TREE_CODE (arglist) == TREE_VEC);
4242   if (fns == NULL_TREE 
4243       || TREE_CODE (fns) == FUNCTION_DECL)
4244     {
4245       error ("non-template used as template");
4246       return error_mark_node;
4247     }
4248
4249   gcc_assert (TREE_CODE (fns) == TEMPLATE_DECL
4250               || TREE_CODE (fns) == OVERLOAD
4251               || BASELINK_P (fns)
4252               || TREE_CODE (fns) == IDENTIFIER_NODE);
4253
4254   if (BASELINK_P (fns))
4255     {
4256       BASELINK_FUNCTIONS (fns) = build2 (TEMPLATE_ID_EXPR,
4257                                          unknown_type_node,
4258                                          BASELINK_FUNCTIONS (fns),
4259                                          arglist);
4260       return fns;
4261     }
4262
4263   type = TREE_TYPE (fns);
4264   if (TREE_CODE (fns) == OVERLOAD || !type)
4265     type = unknown_type_node;
4266   
4267   return build2 (TEMPLATE_ID_EXPR, type, fns, arglist);
4268 }
4269
4270 /* Within the scope of a template class S<T>, the name S gets bound
4271    (in build_self_reference) to a TYPE_DECL for the class, not a
4272    TEMPLATE_DECL.  If DECL is a TYPE_DECL for current_class_type,
4273    or one of its enclosing classes, and that type is a template,
4274    return the associated TEMPLATE_DECL.  Otherwise, the original
4275    DECL is returned.  */
4276
4277 tree
4278 maybe_get_template_decl_from_type_decl (tree decl)
4279 {
4280   return (decl != NULL_TREE
4281           && TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL 
4282           && DECL_ARTIFICIAL (decl)
4283           && CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (decl))
4284           && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (decl))) 
4285     ? CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl)) : decl;
4286 }
4287
4288 /* Given an IDENTIFIER_NODE (type TEMPLATE_DECL) and a chain of
4289    parameters, find the desired type.
4290
4291    D1 is the PTYPENAME terminal, and ARGLIST is the list of arguments.
4292
4293    IN_DECL, if non-NULL, is the template declaration we are trying to
4294    instantiate.  
4295
4296    If ENTERING_SCOPE is nonzero, we are about to enter the scope of
4297    the class we are looking up.
4298    
4299    Issue error and warning messages under control of COMPLAIN.
4300
4301    If the template class is really a local class in a template
4302    function, then the FUNCTION_CONTEXT is the function in which it is
4303    being instantiated.  */
4304
4305 tree
4306 lookup_template_class (tree d1, 
4307                        tree arglist, 
4308                        tree in_decl, 
4309                        tree context, 
4310                        int entering_scope, 
4311                        tsubst_flags_t complain)
4312 {
4313   tree template = NULL_TREE, parmlist;
4314   tree t;
4315   
4316   timevar_push (TV_NAME_LOOKUP);
4317   
4318   if (TREE_CODE (d1) == IDENTIFIER_NODE)
4319     {
4320       tree value = innermost_non_namespace_value (d1);
4321       if (value && DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (value))
4322         template = value;
4323       else
4324         {
4325           if (context)
4326             push_decl_namespace (context);
4327           template = lookup_name (d1, /*prefer_type=*/0);
4328           template = maybe_get_template_decl_from_type_decl (template);
4329           if (context)
4330             pop_decl_namespace ();
4331         }
4332       if (template)
4333         context = DECL_CONTEXT (template);
4334     }
4335   else if (TREE_CODE (d1) == TYPE_DECL && IS_AGGR_TYPE (TREE_TYPE (d1)))
4336     {
4337       tree type = TREE_TYPE (d1);
4338
4339       /* If we are declaring a constructor, say A<T>::A<T>, we will get
4340          an implicit typename for the second A.  Deal with it.  */
4341       if (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE && TREE_TYPE (type))
4342         type = TREE_TYPE (type);
4343         
4344       if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type))
4345         {
4346           template = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type);
4347           d1 = DECL_NAME (template);
4348         }
4349     }
4350   else if (TREE_CODE (d1) == ENUMERAL_TYPE 
4351            || (TYPE_P (d1) && IS_AGGR_TYPE (d1)))
4352     {
4353       template = TYPE_TI_TEMPLATE (d1);
4354       d1 = DECL_NAME (template);
4355     }
4356   else if (TREE_CODE (d1) == TEMPLATE_DECL
4357            && TREE_CODE (DECL_TEMPLATE_RESULT (d1)) == TYPE_DECL)
4358     {
4359       template = d1;
4360       d1 = DECL_NAME (template);
4361       context = DECL_CONTEXT (template);
4362     }
4363
4364   /* Issue an error message if we didn't find a template.  */
4365   if (! template)
4366     {
4367       if (complain & tf_error)
4368         error ("%qT is not a template", d1);
4369       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4370     }
4371
4372   if (TREE_CODE (template) != TEMPLATE_DECL
4373          /* Make sure it's a user visible template, if it was named by
4374             the user.  */
4375       || ((complain & tf_user) && !DECL_TEMPLATE_PARM_P (template)
4376           && !PRIMARY_TEMPLATE_P (template)))
4377     {
4378       if (complain & tf_error)
4379         {
4380           error ("non-template type %qT used as a template", d1);
4381           if (in_decl)
4382             cp_error_at ("for template declaration %qD", in_decl);
4383         }
4384       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4385     }
4386
4387   complain &= ~tf_user;
4388   
4389   if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (template))
4390     {
4391       /* Create a new TEMPLATE_DECL and TEMPLATE_TEMPLATE_PARM node to store
4392          template arguments */
4393
4394       tree parm;
4395       tree arglist2;
4396
4397       parmlist = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (template);
4398
4399       /* Consider an example where a template template parameter declared as
4400
4401            template <class T, class U = std::allocator<T> > class TT
4402
4403          The template parameter level of T and U are one level larger than 
4404          of TT.  To proper process the default argument of U, say when an 
4405          instantiation `TT<int>' is seen, we need to build the full
4406          arguments containing {int} as the innermost level.  Outer levels,
4407          available when not appearing as default template argument, can be
4408          obtained from `current_template_args ()'.
4409
4410          Suppose that TT is later substituted with std::vector.  The above
4411          instantiation is `TT<int, std::allocator<T> >' with TT at
4412          level 1, and T at level 2, while the template arguments at level 1
4413          becomes {std::vector} and the inner level 2 is {int}.  */
4414
4415       if (current_template_parms)
4416         arglist = add_to_template_args (current_template_args (), arglist);
4417
4418       arglist2 = coerce_template_parms (parmlist, arglist, template,
4419                                         complain, /*require_all_args=*/1);
4420       if (arglist2 == error_mark_node
4421           || (!uses_template_parms (arglist2)
4422               && check_instantiated_args (template, arglist2, complain)))
4423         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4424
4425       parm = bind_template_template_parm (TREE_TYPE (template), arglist2);
4426       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, parm);
4427     }
4428   else 
4429     {
4430       tree template_type = TREE_TYPE (template);
4431       tree gen_tmpl;
4432       tree type_decl;
4433       tree found = NULL_TREE;
4434       int arg_depth;
4435       int parm_depth;
4436       int is_partial_instantiation;
4437
4438       gen_tmpl = most_general_template (template);
4439       parmlist = DECL_TEMPLATE_PARMS (gen_tmpl);
4440       parm_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (parmlist);
4441       arg_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (arglist);
4442
4443       if (arg_depth == 1 && parm_depth > 1)
4444         {
4445           /* We've been given an incomplete set of template arguments.
4446              For example, given:
4447
4448                template <class T> struct S1 {
4449                  template <class U> struct S2 {};
4450                  template <class U> struct S2<U*> {};
4451                 };
4452              
4453              we will be called with an ARGLIST of `U*', but the
4454              TEMPLATE will be `template <class T> template
4455              <class U> struct S1<T>::S2'.  We must fill in the missing
4456              arguments.  */
4457           arglist 
4458             = add_outermost_template_args (TYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (template)),
4459                                            arglist);
4460           arg_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (arglist);
4461         }
4462
4463       /* Now we should have enough arguments.  */
4464       gcc_assert (parm_depth == arg_depth);
4465       
4466       /* From here on, we're only interested in the most general
4467          template.  */
4468       template = gen_tmpl;
4469
4470       /* Calculate the BOUND_ARGS.  These will be the args that are
4471          actually tsubst'd into the definition to create the
4472          instantiation.  */
4473       if (parm_depth > 1)
4474         {
4475           /* We have multiple levels of arguments to coerce, at once.  */
4476           int i;
4477           int saved_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (arglist);
4478
4479           tree bound_args = make_tree_vec (parm_depth);
4480           
4481           for (i = saved_depth,
4482                  t = DECL_TEMPLATE_PARMS (template); 
4483                i > 0 && t != NULL_TREE;
4484                --i, t = TREE_CHAIN (t))
4485             {
4486               tree a = coerce_template_parms (TREE_VALUE (t),
4487                                               arglist, template,
4488                                               complain, /*require_all_args=*/1);
4489
4490               /* Don't process further if one of the levels fails.  */
4491               if (a == error_mark_node)
4492                 {
4493                   /* Restore the ARGLIST to its full size.  */
4494                   TREE_VEC_LENGTH (arglist) = saved_depth;
4495                   POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4496                 }
4497               
4498               SET_TMPL_ARGS_LEVEL (bound_args, i, a);
4499
4500               /* We temporarily reduce the length of the ARGLIST so
4501                  that coerce_template_parms will see only the arguments
4502                  corresponding to the template parameters it is
4503                  examining.  */
4504               TREE_VEC_LENGTH (arglist)--;
4505             }
4506
4507           /* Restore the ARGLIST to its full size.  */
4508           TREE_VEC_LENGTH (arglist) = saved_depth;
4509
4510           arglist = bound_args;
4511         }
4512       else
4513         arglist
4514           = coerce_template_parms (INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parmlist),
4515                                    INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist),
4516                                    template,
4517                                    complain, /*require_all_args=*/1);
4518
4519       if (arglist == error_mark_node)
4520         /* We were unable to bind the arguments.  */
4521         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4522
4523       /* In the scope of a template class, explicit references to the
4524          template class refer to the type of the template, not any
4525          instantiation of it.  For example, in:
4526          
4527            template <class T> class C { void f(C<T>); }
4528
4529          the `C<T>' is just the same as `C'.  Outside of the
4530          class, however, such a reference is an instantiation.  */
4531       if (comp_template_args (TYPE_TI_ARGS (template_type),
4532                               arglist))
4533         {
4534           found = template_type;
4535           
4536           if (!entering_scope && PRIMARY_TEMPLATE_P (template))
4537             {
4538               tree ctx;
4539               
4540               for (ctx = current_class_type; 
4541                    ctx && TREE_CODE (ctx) != NAMESPACE_DECL;
4542                    ctx = (TYPE_P (ctx)
4543                           ? TYPE_CONTEXT (ctx)
4544                           : DECL_CONTEXT (ctx)))
4545                 if (TYPE_P (ctx) && same_type_p (ctx, template_type))
4546                   goto found_ctx;
4547               
4548               /* We're not in the scope of the class, so the
4549                  TEMPLATE_TYPE is not the type we want after all.  */
4550               found = NULL_TREE;
4551             found_ctx:;
4552             }
4553         }
4554       if (found)
4555         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, found);
4556
4557       /* If we already have this specialization, return it.  */
4558       found = retrieve_specialization (template, arglist,
4559                                        /*class_specializations_p=*/false);
4560       if (found)
4561         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, found);
4562
4563       /* This type is a "partial instantiation" if any of the template
4564          arguments still involve template parameters.  Note that we set
4565          IS_PARTIAL_INSTANTIATION for partial specializations as
4566          well.  */
4567       is_partial_instantiation = uses_template_parms (arglist);
4568
4569       /* If the deduced arguments are invalid, then the binding
4570          failed.  */
4571       if (!is_partial_instantiation
4572           && check_instantiated_args (template,
4573                                       INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist),
4574                                       complain))
4575         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4576         
4577       if (!is_partial_instantiation 
4578           && !PRIMARY_TEMPLATE_P (template)
4579           && TREE_CODE (CP_DECL_CONTEXT (template)) == NAMESPACE_DECL)
4580         {
4581           found = xref_tag_from_type (TREE_TYPE (template),
4582                                       DECL_NAME (template),
4583                                       /*globalize=*/1);
4584           POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, found);
4585         }
4586       
4587       context = tsubst (DECL_CONTEXT (template), arglist,
4588                         complain, in_decl);
4589       if (!context)
4590         context = global_namespace;
4591
4592       /* Create the type.  */
4593       if (TREE_CODE (template_type) == ENUMERAL_TYPE)
4594         {
4595           if (!is_partial_instantiation)
4596             {
4597               set_current_access_from_decl (TYPE_NAME (template_type));
4598               t = start_enum (TYPE_IDENTIFIER (template_type));
4599             }
4600           else
4601             /* We don't want to call start_enum for this type, since
4602                the values for the enumeration constants may involve
4603                template parameters.  And, no one should be interested
4604                in the enumeration constants for such a type.  */
4605             t = make_node (ENUMERAL_TYPE);
4606         }
4607       else
4608         {
4609           t = make_aggr_type (TREE_CODE (template_type));
4610           CLASSTYPE_DECLARED_CLASS (t) 
4611             = CLASSTYPE_DECLARED_CLASS (template_type);
4612           SET_CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION (t);
4613           TYPE_FOR_JAVA (t) = TYPE_FOR_JAVA (template_type);
4614
4615           /* A local class.  Make sure the decl gets registered properly.  */
4616           if (context == current_function_decl)
4617             pushtag (DECL_NAME (template), t, 0);
4618         }
4619
4620       /* If we called start_enum or pushtag above, this information
4621          will already be set up.  */
4622       if (!TYPE_NAME (t))
4623         {
4624           TYPE_CONTEXT (t) = FROB_CONTEXT (context);
4625           
4626           type_decl = create_implicit_typedef (DECL_NAME (template), t);
4627           DECL_CONTEXT (type_decl) = TYPE_CONTEXT (t);
4628           TYPE_STUB_DECL (t) = type_decl;
4629           DECL_SOURCE_LOCATION (type_decl) 
4630             = DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_STUB_DECL (template_type));
4631         }
4632       else
4633         type_decl = TYPE_NAME (t);
4634
4635       TREE_PRIVATE (type_decl)
4636         = TREE_PRIVATE (TYPE_STUB_DECL (template_type));
4637       TREE_PROTECTED (type_decl)
4638         = TREE_PROTECTED (TYPE_STUB_DECL (template_type));
4639
4640       /* Set up the template information.  We have to figure out which
4641          template is the immediate parent if this is a full
4642          instantiation.  */
4643       if (parm_depth == 1 || is_partial_instantiation
4644           || !PRIMARY_TEMPLATE_P (template))
4645         /* This case is easy; there are no member templates involved.  */
4646         found = template;
4647       else
4648         {
4649           /* This is a full instantiation of a member template.  Look
4650              for a partial instantiation of which this is an instance.  */
4651
4652           for (found = DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template);
4653                found; found = TREE_CHAIN (found))
4654             {
4655               int success;
4656               tree tmpl = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (TREE_VALUE (found));
4657
4658               /* We only want partial instantiations, here, not
4659                  specializations or full instantiations.  */
4660               if (CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (TREE_VALUE (found))
4661                   || !uses_template_parms (TREE_VALUE (found)))
4662                 continue;
4663
4664               /* Temporarily reduce by one the number of levels in the
4665                  ARGLIST and in FOUND so as to avoid comparing the
4666                  last set of arguments.  */
4667               TREE_VEC_LENGTH (arglist)--;
4668               TREE_VEC_LENGTH (TREE_PURPOSE (found)) --;
4669
4670               /* See if the arguments match.  If they do, then TMPL is
4671                  the partial instantiation we want.  */
4672               success = comp_template_args (TREE_PURPOSE (found), arglist);
4673
4674               /* Restore the argument vectors to their full size.  */
4675               TREE_VEC_LENGTH (arglist)++;
4676               TREE_VEC_LENGTH (TREE_PURPOSE (found))++;
4677
4678               if (success)
4679                 {
4680                   found = tmpl;
4681                   break;
4682                 }
4683             }
4684
4685           if (!found)
4686             {
4687               /* There was no partial instantiation. This happens
4688                  where C<T> is a member template of A<T> and it's used
4689                  in something like
4690                 
4691                   template <typename T> struct B { A<T>::C<int> m; };
4692                   B<float>;
4693                 
4694                  Create the partial instantiation.
4695                */
4696               TREE_VEC_LENGTH (arglist)--;
4697               found = tsubst (template, arglist, complain, NULL_TREE);
4698               TREE_VEC_LENGTH (arglist)++;
4699             }
4700         }
4701
4702       SET_TYPE_TEMPLATE_INFO (t, tree_cons (found, arglist, NULL_TREE));  
4703       DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template) 
4704         = tree_cons (arglist, t, 
4705                      DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template));
4706
4707       if (TREE_CODE (t) == ENUMERAL_TYPE 
4708           && !is_partial_instantiation)
4709         /* Now that the type has been registered on the instantiations
4710            list, we set up the enumerators.  Because the enumeration
4711            constants may involve the enumeration type itself, we make
4712            sure to register the type first, and then create the
4713            constants.  That way, doing tsubst_expr for the enumeration
4714            constants won't result in recursive calls here; we'll find
4715            the instantiation and exit above.  */
4716         tsubst_enum (template_type, t, arglist);
4717
4718       /* Reset the name of the type, now that CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO
4719          is set up.  */
4720       if (TREE_CODE (t) != ENUMERAL_TYPE)
4721         DECL_NAME (type_decl) = classtype_mangled_name (t);
4722       if (is_partial_instantiation)
4723         /* If the type makes use of template parameters, the
4724            code that generates debugging information will crash.  */
4725         DECL_IGNORED_P (TYPE_STUB_DECL (t)) = 1;
4726
4727       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, t);
4728     }
4729   timevar_pop (TV_NAME_LOOKUP);
4730 }
4731 \f
4732 struct pair_fn_data 
4733 {
4734   tree_fn_t fn;
4735   void *data;
4736   struct pointer_set_t *visited;
4737 };
4738
4739 /* Called from for_each_template_parm via walk_tree.  */
4740
4741 static tree
4742 for_each_template_parm_r (tree *tp, int *walk_subtrees, void *d)
4743 {
4744   tree t = *tp;
4745   struct pair_fn_data *pfd = (struct pair_fn_data *) d;
4746   tree_fn_t fn = pfd->fn;
4747   void *data = pfd->data;
4748
4749   if (TYPE_P (t)
4750       && for_each_template_parm (TYPE_CONTEXT (t), fn, data, pfd->visited))
4751     return error_mark_node;
4752
4753   switch (TREE_CODE (t))
4754     {
4755     case RECORD_TYPE:
4756       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (t))
4757         break;
4758       /* Fall through.  */
4759
4760     case UNION_TYPE:
4761     case ENUMERAL_TYPE:
4762       if (!TYPE_TEMPLATE_INFO (t))
4763         *walk_subtrees = 0;
4764       else if (for_each_template_parm (TREE_VALUE (TYPE_TEMPLATE_INFO (t)),
4765                                        fn, data, pfd->visited))
4766         return error_mark_node;
4767       break;
4768
4769     case METHOD_TYPE:
4770       /* Since we're not going to walk subtrees, we have to do this
4771          explicitly here.  */
4772       if (for_each_template_parm (TYPE_METHOD_BASETYPE (t), fn, data,
4773                                   pfd->visited))
4774         return error_mark_node;
4775       /* Fall through.  */
4776
4777     case FUNCTION_TYPE:
4778       /* Check the return type.  */
4779       if (for_each_template_parm (TREE_TYPE (t), fn, data, pfd->visited))
4780         return error_mark_node;
4781
4782       /* Check the parameter types.  Since default arguments are not
4783          instantiated until they are needed, the TYPE_ARG_TYPES may
4784          contain expressions that involve template parameters.  But,
4785          no-one should be looking at them yet.  And, once they're
4786          instantiated, they don't contain template parameters, so
4787          there's no point in looking at them then, either.  */
4788       {
4789         tree parm;
4790
4791         for (parm = TYPE_ARG_TYPES (t); parm; parm = TREE_CHAIN (parm))
4792           if (for_each_template_parm (TREE_VALUE (parm), fn, data,
4793                                       pfd->visited))
4794             return error_mark_node;
4795
4796         /* Since we've already handled the TYPE_ARG_TYPES, we don't
4797            want walk_tree walking into them itself.  */
4798         *walk_subtrees = 0;
4799       }
4800       break;
4801
4802     case TYPEOF_TYPE:
4803       if (for_each_template_parm (TYPE_FIELDS (t), fn, data, 
4804                                   pfd->visited))
4805         return error_mark_node;
4806       break;
4807
4808     case FUNCTION_DECL:
4809     case VAR_DECL:
4810       if (DECL_LANG_SPECIFIC (t) && DECL_TEMPLATE_INFO (t)
4811           && for_each_template_parm (DECL_TI_ARGS (t), fn, data,
4812                                      pfd->visited))
4813         return error_mark_node;
4814       /* Fall through.  */
4815
4816     case PARM_DECL:
4817     case CONST_DECL:
4818       if (TREE_CODE (t) == CONST_DECL && DECL_TEMPLATE_PARM_P (t)
4819           && for_each_template_parm (DECL_INITIAL (t), fn, data,
4820                                      pfd->visited))
4821         return error_mark_node;
4822       if (DECL_CONTEXT (t) 
4823           && for_each_template_parm (DECL_CONTEXT (t), fn, data,
4824                                      pfd->visited))
4825         return error_mark_node;
4826       break;
4827
4828     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
4829       /* Record template parameters such as `T' inside `TT<T>'.  */
4830       if (for_each_template_parm (TYPE_TI_ARGS (t), fn, data, pfd->visited))
4831         return error_mark_node;
4832       /* Fall through.  */
4833
4834     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
4835     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
4836     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
4837       if (fn && (*fn)(t, data))
4838         return error_mark_node;
4839       else if (!fn)
4840         return error_mark_node;
4841       break;
4842
4843     case TEMPLATE_DECL:
4844       /* A template template parameter is encountered.  */
4845       if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (t)
4846           && for_each_template_parm (TREE_TYPE (t), fn, data, pfd->visited))
4847         return error_mark_node;
4848
4849       /* Already substituted template template parameter */
4850       *walk_subtrees = 0;
4851       break;
4852
4853     case TYPENAME_TYPE:
4854       if (!fn 
4855           || for_each_template_parm (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (t), fn,
4856                                      data, pfd->visited))
4857         return error_mark_node;
4858       break;
4859
4860     case CONSTRUCTOR:
4861       if (TREE_TYPE (t) && TYPE_PTRMEMFUNC_P (TREE_TYPE (t))
4862           && for_each_template_parm (TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE
4863                                      (TREE_TYPE (t)), fn, data,
4864                                      pfd->visited))
4865         return error_mark_node;
4866       break;
4867       
4868     case INDIRECT_REF:
4869     case COMPONENT_REF:
4870       /* If there's no type, then this thing must be some expression
4871          involving template parameters.  */
4872       if (!fn && !TREE_TYPE (t))
4873         return error_mark_node;
4874       break;
4875
4876     case MODOP_EXPR:
4877     case CAST_EXPR:
4878     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
4879     case CONST_CAST_EXPR:
4880     case STATIC_CAST_EXPR:
4881     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
4882     case ARROW_EXPR:
4883     case DOTSTAR_EXPR:
4884     case TYPEID_EXPR:
4885     case PSEUDO_DTOR_EXPR:
4886       if (!fn)
4887         return error_mark_node;
4888       break;
4889
4890     case BASELINK:
4891       /* If we do not handle this case specially, we end up walking
4892          the BINFO hierarchy, which is circular, and therefore
4893          confuses walk_tree.  */
4894       *walk_subtrees = 0;
4895       if (for_each_template_parm (BASELINK_FUNCTIONS (*tp), fn, data,
4896                                   pfd->visited))
4897         return error_mark_node;
4898       break;
4899
4900     default:
4901       break;
4902     }
4903
4904   /* We didn't find any template parameters we liked.  */
4905   return NULL_TREE;
4906 }
4907
4908 /* For each TEMPLATE_TYPE_PARM, TEMPLATE_TEMPLATE_PARM, 
4909    BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM or TEMPLATE_PARM_INDEX in T, 
4910    call FN with the parameter and the DATA.
4911    If FN returns nonzero, the iteration is terminated, and
4912    for_each_template_parm returns 1.  Otherwise, the iteration
4913    continues.  If FN never returns a nonzero value, the value
4914    returned by for_each_template_parm is 0.  If FN is NULL, it is
4915    considered to be the function which always returns 1.  */
4916
4917 static int
4918 for_each_template_parm (tree t, tree_fn_t fn, void* data,
4919                         struct pointer_set_t *visited)
4920 {
4921   struct pair_fn_data pfd;
4922   int result;
4923
4924   /* Set up.  */
4925   pfd.fn = fn;
4926   pfd.data = data;
4927
4928   /* Walk the tree.  (Conceptually, we would like to walk without
4929      duplicates, but for_each_template_parm_r recursively calls
4930      for_each_template_parm, so we would need to reorganize a fair
4931      bit to use walk_tree_without_duplicates, so we keep our own
4932      visited list.)  */
4933   if (visited)
4934     pfd.visited = visited;
4935   else
4936     pfd.visited = pointer_set_create ();
4937   result = walk_tree (&t, 
4938                       for_each_template_parm_r, 
4939                       &pfd,
4940                       pfd.visited) != NULL_TREE;
4941
4942   /* Clean up.  */
4943   if (!visited)
4944     {
4945       pointer_set_destroy (pfd.visited);
4946       pfd.visited = 0;
4947     }
4948
4949   return result;
4950 }
4951
4952 /* Returns true if T depends on any template parameter.  */
4953
4954 int
4955 uses_template_parms (tree t)
4956 {
4957   bool dependent_p;
4958   int saved_processing_template_decl;
4959
4960   saved_processing_template_decl = processing_template_decl;
4961   if (!saved_processing_template_decl)
4962     processing_template_decl = 1;
4963   if (TYPE_P (t))
4964     dependent_p = dependent_type_p (t);
4965   else if (TREE_CODE (t) == TREE_VEC)
4966     dependent_p = any_dependent_template_arguments_p (t);
4967   else if (TREE_CODE (t) == TREE_LIST)
4968     dependent_p = (uses_template_parms (TREE_VALUE (t))
4969                    || uses_template_parms (TREE_CHAIN (t)));
4970   else if (DECL_P (t) 
4971            || EXPR_P (t) 
4972            || TREE_CODE (t) == TEMPLATE_PARM_INDEX
4973            || TREE_CODE (t) == OVERLOAD
4974            || TREE_CODE (t) == BASELINK
4975            || CONSTANT_CLASS_P (t))
4976     dependent_p = (type_dependent_expression_p (t)
4977                    || value_dependent_expression_p (t));
4978   else
4979     {
4980       gcc_assert (t == error_mark_node);
4981       dependent_p = false;
4982     }
4983   
4984   processing_template_decl = saved_processing_template_decl;
4985
4986   return dependent_p;
4987 }
4988
4989 /* Returns true if T depends on any template parameter with level LEVEL.  */
4990
4991 int
4992 uses_template_parms_level (tree t, int level)
4993 {
4994   return for_each_template_parm (t, template_parm_this_level_p, &level, NULL);
4995 }
4996
4997 static int tinst_depth;
4998 extern int max_tinst_depth;
4999 #ifdef GATHER_STATISTICS
5000 int depth_reached;
5001 #endif
5002 static int tinst_level_tick;
5003 static int last_template_error_tick;
5004
5005 /* We're starting to instantiate D; record the template instantiation context
5006    for diagnostics and to restore it later.  */
5007
5008 int
5009 push_tinst_level (tree d)
5010 {
5011   tree new;
5012
5013   if (tinst_depth >= max_tinst_depth)
5014     {
5015       /* If the instantiation in question still has unbound template parms,
5016          we don't really care if we can't instantiate it, so just return.
5017          This happens with base instantiation for implicit `typename'.  */
5018       if (uses_template_parms (d))
5019         return 0;
5020
5021       last_template_error_tick = tinst_level_tick;
5022       error ("template instantiation depth exceeds maximum of %d (use "
5023              "-ftemplate-depth-NN to increase the maximum) instantiating %qD",
5024              max_tinst_depth, d);
5025
5026       print_instantiation_context ();
5027
5028       return 0;
5029     }
5030
5031   new = make_tinst_level (d, input_location);
5032   TREE_CHAIN (new) = current_tinst_level;
5033   current_tinst_level = new;
5034
5035   ++tinst_depth;
5036 #ifdef GATHER_STATISTICS
5037   if (tinst_depth > depth_reached)
5038     depth_reached = tinst_depth;
5039 #endif
5040
5041   ++tinst_level_tick;
5042   return 1;
5043 }
5044
5045 /* We're done instantiating this template; return to the instantiation
5046    context.  */
5047
5048 void
5049 pop_tinst_level (void)
5050 {
5051   tree old = current_tinst_level;
5052
5053   /* Restore the filename and line number stashed away when we started
5054      this instantiation.  */
5055   input_location = TINST_LOCATION (old);
5056   current_tinst_level = TREE_CHAIN (old);
5057   --tinst_depth;
5058   ++tinst_level_tick;
5059 }
5060
5061 /* We're instantiating a deferred template; restore the template
5062    instantiation context in which the instantiation was requested, which
5063    is one step out from LEVEL.  */
5064
5065 static void
5066 reopen_tinst_level (tree level)
5067 {
5068   tree t;
5069
5070   tinst_depth = 0;
5071   for (t = level; t; t = TREE_CHAIN (t))
5072     ++tinst_depth;
5073
5074   current_tinst_level = level;
5075   pop_tinst_level ();
5076 }
5077
5078 /* Return the outermost template instantiation context, for use with
5079    -falt-external-templates.  */
5080
5081 tree
5082 tinst_for_decl (void)
5083 {
5084   tree p = current_tinst_level;
5085
5086   if (p)
5087     for (; TREE_CHAIN (p) ; p = TREE_CHAIN (p))
5088       ;
5089   return p;
5090 }
5091
5092 /* DECL is a friend FUNCTION_DECL or TEMPLATE_DECL.  ARGS is the
5093    vector of template arguments, as for tsubst.
5094
5095    Returns an appropriate tsubst'd friend declaration.  */
5096
5097 static tree
5098 tsubst_friend_function (tree decl, tree args)
5099 {
5100   tree new_friend;
5101   location_t saved_loc = input_location;
5102
5103   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (decl);
5104
5105   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL 
5106       && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (decl)
5107       && TREE_CODE (DECL_TI_TEMPLATE (decl)) != TEMPLATE_DECL)
5108     /* This was a friend declared with an explicit template
5109        argument list, e.g.:
5110        
5111        friend void f<>(T);
5112        
5113        to indicate that f was a template instantiation, not a new
5114        function declaration.  Now, we have to figure out what
5115        instantiation of what template.  */
5116     {
5117       tree template_id, arglist, fns;
5118       tree new_args;
5119       tree tmpl;
5120       tree ns = decl_namespace_context (TYPE_MAIN_DECL (current_class_type));
5121       
5122       /* Friend functions are looked up in the containing namespace scope.
5123          We must enter that scope, to avoid finding member functions of the
5124          current cless with same name.  */
5125       push_nested_namespace (ns);
5126       fns = tsubst_expr (DECL_TI_TEMPLATE (decl), args,
5127                          tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5128       pop_nested_namespace (ns);
5129       arglist = tsubst (DECL_TI_ARGS (decl), args,
5130                         tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5131       template_id = lookup_template_function (fns, arglist);
5132       
5133       new_friend = tsubst (decl, args, tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5134       tmpl = determine_specialization (template_id, new_friend,
5135                                        &new_args, 
5136                                        /*need_member_template=*/0,
5137                                        TREE_VEC_LENGTH (args));
5138       new_friend = instantiate_template (tmpl, new_args, tf_error);
5139       goto done;
5140     }
5141
5142   new_friend = tsubst (decl, args, tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5143         
5144   /* The NEW_FRIEND will look like an instantiation, to the
5145      compiler, but is not an instantiation from the point of view of
5146      the language.  For example, we might have had:
5147      
5148      template <class T> struct S {
5149        template <class U> friend void f(T, U);
5150      };
5151      
5152      Then, in S<int>, template <class U> void f(int, U) is not an
5153      instantiation of anything.  */
5154   if (new_friend == error_mark_node)
5155     return error_mark_node;
5156   
5157   DECL_USE_TEMPLATE (new_friend) = 0;
5158   if (TREE_CODE (decl) == TEMPLATE_DECL)
5159     {
5160       DECL_USE_TEMPLATE (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend)) = 0;
5161       DECL_SAVED_TREE (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend))
5162         = DECL_SAVED_TREE (DECL_TEMPLATE_RESULT (decl));
5163     }
5164
5165   /* The mangled name for the NEW_FRIEND is incorrect.  The function
5166      is not a template instantiation and should not be mangled like
5167      one.  Therefore, we forget the mangling here; we'll recompute it
5168      later if we need it.  */
5169   if (TREE_CODE (new_friend) != TEMPLATE_DECL)
5170     {
5171       SET_DECL_RTL (new_friend, NULL_RTX);
5172       SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (new_friend, NULL_TREE);
5173     }
5174       
5175   if (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (new_friend))
5176     {
5177       tree old_decl;
5178       tree new_friend_template_info;
5179       tree new_friend_result_template_info;
5180       tree ns;
5181       int  new_friend_is_defn;
5182
5183       /* We must save some information from NEW_FRIEND before calling
5184          duplicate decls since that function will free NEW_FRIEND if
5185          possible.  */
5186       new_friend_template_info = DECL_TEMPLATE_INFO (new_friend);
5187       new_friend_is_defn =
5188             (DECL_INITIAL (DECL_TEMPLATE_RESULT 
5189                            (template_for_substitution (new_friend)))
5190              != NULL_TREE);
5191       if (TREE_CODE (new_friend) == TEMPLATE_DECL)
5192         {
5193           /* This declaration is a `primary' template.  */
5194           DECL_PRIMARY_TEMPLATE (new_friend) = new_friend;
5195           
5196           new_friend_result_template_info
5197             = DECL_TEMPLATE_INFO (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend));
5198         }
5199       else
5200         new_friend_result_template_info = NULL_TREE;
5201
5202       /* Inside pushdecl_namespace_level, we will push into the
5203          current namespace. However, the friend function should go
5204          into the namespace of the template.  */
5205       ns = decl_namespace_context (new_friend);
5206       push_nested_namespace (ns);
5207       old_decl = pushdecl_namespace_level (new_friend);
5208       pop_nested_namespace (ns);
5209
5210       if (old_decl != new_friend)
5211         {
5212           /* This new friend declaration matched an existing
5213              declaration.  For example, given:
5214
5215                template <class T> void f(T);
5216                template <class U> class C { 
5217                  template <class T> friend void f(T) {} 
5218                };
5219
5220              the friend declaration actually provides the definition
5221              of `f', once C has been instantiated for some type.  So,
5222              old_decl will be the out-of-class template declaration,
5223              while new_friend is the in-class definition.
5224
5225              But, if `f' was called before this point, the
5226              instantiation of `f' will have DECL_TI_ARGS corresponding
5227              to `T' but not to `U', references to which might appear
5228              in the definition of `f'.  Previously, the most general
5229              template for an instantiation of `f' was the out-of-class
5230              version; now it is the in-class version.  Therefore, we
5231              run through all specialization of `f', adding to their
5232              DECL_TI_ARGS appropriately.  In particular, they need a
5233              new set of outer arguments, corresponding to the
5234              arguments for this class instantiation.  
5235
5236              The same situation can arise with something like this:
5237
5238                friend void f(int);
5239                template <class T> class C { 
5240                  friend void f(T) {}
5241                };
5242
5243              when `C<int>' is instantiated.  Now, `f(int)' is defined
5244              in the class.  */
5245
5246           if (!new_friend_is_defn)
5247             /* On the other hand, if the in-class declaration does
5248                *not* provide a definition, then we don't want to alter
5249                existing definitions.  We can just leave everything
5250                alone.  */
5251             ;
5252           else
5253             {
5254               /* Overwrite whatever template info was there before, if
5255                  any, with the new template information pertaining to
5256                  the declaration.  */
5257               DECL_TEMPLATE_INFO (old_decl) = new_friend_template_info;
5258
5259               if (TREE_CODE (old_decl) != TEMPLATE_DECL)
5260                 reregister_specialization (new_friend,
5261                                            most_general_template (old_decl),
5262                                            old_decl);
5263               else 
5264                 {
5265                   tree t;
5266                   tree new_friend_args;
5267
5268                   DECL_TEMPLATE_INFO (DECL_TEMPLATE_RESULT (old_decl)) 
5269                     = new_friend_result_template_info;
5270                     
5271                   new_friend_args = TI_ARGS (new_friend_template_info);
5272                   for (t = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (old_decl); 
5273                        t != NULL_TREE;
5274                        t = TREE_CHAIN (t))
5275                     {
5276                       tree spec = TREE_VALUE (t);
5277                   
5278                       DECL_TI_ARGS (spec) 
5279                         = add_outermost_template_args (new_friend_args,
5280                                                        DECL_TI_ARGS (spec));
5281                     }
5282
5283                   /* Now, since specializations are always supposed to
5284                      hang off of the most general template, we must move
5285                      them.  */
5286                   t = most_general_template (old_decl);
5287                   if (t != old_decl)
5288                     {
5289                       DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (t)
5290                         = chainon (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (t),
5291                                    DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (old_decl));
5292                       DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (old_decl) = NULL_TREE;
5293                     }
5294                 }
5295             }
5296
5297           /* The information from NEW_FRIEND has been merged into OLD_DECL
5298              by duplicate_decls.  */
5299           new_friend = old_decl;
5300         }
5301     }
5302   else if (COMPLETE_TYPE_P (DECL_CONTEXT (new_friend)))
5303     {
5304       /* Check to see that the declaration is really present, and,
5305          possibly obtain an improved declaration.  */
5306       tree fn = check_classfn (DECL_CONTEXT (new_friend), 
5307                                new_friend, NULL_TREE);
5308       
5309       if (fn)
5310         new_friend = fn;
5311     }
5312
5313  done:
5314   input_location = saved_loc;
5315   return new_friend;
5316 }
5317
5318 /* FRIEND_TMPL is a friend TEMPLATE_DECL.  ARGS is the vector of
5319    template arguments, as for tsubst.
5320
5321    Returns an appropriate tsubst'd friend type or error_mark_node on
5322    failure.  */
5323
5324 static tree
5325 tsubst_friend_class (tree friend_tmpl, tree args)
5326 {
5327   tree friend_type;
5328   tree tmpl;
5329   tree context;
5330
5331   context = DECL_CONTEXT (friend_tmpl);
5332
5333   if (context)
5334     {
5335       if (TREE_CODE (context) == NAMESPACE_DECL)
5336         push_nested_namespace (context);
5337       else
5338         push_nested_class (tsubst (context, args, tf_none, NULL_TREE)); 
5339     }
5340
5341   /* First, we look for a class template.  */
5342   tmpl = lookup_name (DECL_NAME (friend_tmpl), /*prefer_type=*/0); 
5343
5344   /* But, if we don't find one, it might be because we're in a
5345      situation like this:
5346
5347        template <class T>
5348        struct S {
5349          template <class U>
5350          friend struct S;
5351        };
5352
5353      Here, in the scope of (say) S<int>, `S' is bound to a TYPE_DECL
5354      for `S<int>', not the TEMPLATE_DECL.  */
5355   if (!tmpl || !DECL_CLASS_TEMPLATE_P (tmpl))
5356     {
5357       tmpl = lookup_name (DECL_NAME (friend_tmpl), /*prefer_type=*/1);
5358       tmpl = maybe_get_template_decl_from_type_decl (tmpl);
5359     }
5360
5361   if (tmpl && DECL_CLASS_TEMPLATE_P (tmpl))
5362     {
5363       /* The friend template has already been declared.  Just
5364          check to see that the declarations match, and install any new
5365          default parameters.  We must tsubst the default parameters,
5366          of course.  We only need the innermost template parameters
5367          because that is all that redeclare_class_template will look
5368          at.  */
5369       if (TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (friend_tmpl))
5370           > TMPL_ARGS_DEPTH (args))
5371         {
5372           tree parms;
5373           parms = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (friend_tmpl),
5374                                          args, tf_error | tf_warning);
5375           redeclare_class_template (TREE_TYPE (tmpl), parms);
5376         }
5377
5378       friend_type = TREE_TYPE (tmpl);
5379     }
5380   else
5381     {
5382       /* The friend template has not already been declared.  In this
5383          case, the instantiation of the template class will cause the
5384          injection of this template into the global scope.  */
5385       tmpl = tsubst (friend_tmpl, args, tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5386
5387       /* The new TMPL is not an instantiation of anything, so we
5388          forget its origins.  We don't reset CLASSTYPE_TI_TEMPLATE for
5389          the new type because that is supposed to be the corresponding
5390          template decl, i.e., TMPL.  */
5391       DECL_USE_TEMPLATE (tmpl) = 0;
5392       DECL_TEMPLATE_INFO (tmpl) = NULL_TREE;
5393       CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (TREE_TYPE (tmpl)) = 0;
5394       CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (tmpl))
5395         = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (tmpl)));
5396
5397       /* Inject this template into the global scope.  */
5398       friend_type = TREE_TYPE (pushdecl_top_level (tmpl));
5399     }
5400
5401   if (context) 
5402     {
5403       if (TREE_CODE (context) == NAMESPACE_DECL)
5404         pop_nested_namespace (context);
5405       else
5406         pop_nested_class ();
5407     }
5408
5409   return friend_type;
5410 }
5411
5412 /* Returns zero if TYPE cannot be completed later due to circularity.
5413    Otherwise returns one.  */
5414
5415 static int
5416 can_complete_type_without_circularity (tree type)
5417 {
5418   if (type == NULL_TREE || type == error_mark_node)
5419     return 0;
5420   else if (COMPLETE_TYPE_P (type))
5421     return 1;
5422   else if (TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE && TYPE_DOMAIN (type))
5423     return can_complete_type_without_circularity (TREE_TYPE (type));
5424   else if (CLASS_TYPE_P (type)
5425            && TYPE_BEING_DEFINED (TYPE_MAIN_VARIANT (type)))
5426     return 0;
5427   else
5428     return 1;
5429 }
5430
5431 tree
5432 instantiate_class_template (tree type)
5433 {
5434   tree template, args, pattern, t, member;
5435   tree typedecl;
5436   tree pbinfo;
5437   tree base_list;
5438   
5439   if (type == error_mark_node)
5440     return error_mark_node;
5441
5442   if (TYPE_BEING_DEFINED (type) 
5443       || COMPLETE_TYPE_P (type)
5444       || dependent_type_p (type))
5445     return type;
5446
5447   /* Figure out which template is being instantiated.  */
5448   template = most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type));
5449   gcc_assert (TREE_CODE (template) == TEMPLATE_DECL);
5450
5451   /* Figure out which arguments are being used to do the
5452      instantiation.  */
5453   args = CLASSTYPE_TI_ARGS (type);
5454
5455   /* Determine what specialization of the original template to
5456      instantiate.  */
5457   t = most_specialized_class (template, args);
5458   if (t == error_mark_node)
5459     {
5460       const char *str = "candidates are:";
5461       error ("ambiguous class template instantiation for %q#T", type);
5462       for (t = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (template); t; 
5463            t = TREE_CHAIN (t))
5464         {
5465           if (get_class_bindings (TREE_VALUE (t), TREE_PURPOSE (t), args))
5466             {
5467               cp_error_at ("%s %+#T", str, TREE_TYPE (t));
5468               str = "               ";
5469             }
5470         }
5471       TYPE_BEING_DEFINED (type) = 1;
5472       return error_mark_node;
5473     }
5474
5475   if (t)
5476     pattern = TREE_TYPE (t);
5477   else
5478     pattern = TREE_TYPE (template);
5479
5480   /* If the template we're instantiating is incomplete, then clearly
5481      there's nothing we can do.  */
5482   if (!COMPLETE_TYPE_P (pattern))
5483     return type;
5484
5485   /* If we've recursively instantiated too many templates, stop.  */
5486   if (! push_tinst_level (type))
5487     return type;
5488
5489   /* Now we're really doing the instantiation.  Mark the type as in
5490      the process of being defined.  */
5491   TYPE_BEING_DEFINED (type) = 1;
5492
5493   /* We may be in the middle of deferred access check.  Disable
5494      it now.  */
5495   push_deferring_access_checks (dk_no_deferred);
5496
5497   push_to_top_level ();
5498
5499   if (t)
5500     {
5501       /* This TYPE is actually an instantiation of a partial
5502          specialization.  We replace the innermost set of ARGS with
5503          the arguments appropriate for substitution.  For example,
5504          given:
5505
5506            template <class T> struct S {};
5507            template <class T> struct S<T*> {};
5508          
5509          and supposing that we are instantiating S<int*>, ARGS will
5510          present be {int*} but we need {int}.  */
5511       tree inner_args 
5512         = get_class_bindings (TREE_VALUE (t), TREE_PURPOSE (t),
5513                               args);
5514
5515       /* If there were multiple levels in ARGS, replacing the
5516          innermost level would alter CLASSTYPE_TI_ARGS, which we don't
5517          want, so we make a copy first.  */
5518       if (TMPL_ARGS_HAVE_MULTIPLE_LEVELS (args))
5519         {
5520           args = copy_node (args);
5521           SET_TMPL_ARGS_LEVEL (args, TMPL_ARGS_DEPTH (args), inner_args);
5522         }
5523       else
5524         args = inner_args;
5525     }
5526
5527   SET_CLASSTYPE_INTERFACE_UNKNOWN (type);
5528
5529   /* Set the input location to the template definition. This is needed
5530      if tsubsting causes an error.  */
5531   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_NAME (pattern));
5532
5533   TYPE_HAS_CONSTRUCTOR (type) = TYPE_HAS_CONSTRUCTOR (pattern);
5534   TYPE_HAS_DESTRUCTOR (type) = TYPE_HAS_DESTRUCTOR (pattern);
5535   TYPE_HAS_NEW_OPERATOR (type) = TYPE_HAS_NEW_OPERATOR (pattern);
5536   TYPE_HAS_ARRAY_NEW_OPERATOR (type) = TYPE_HAS_ARRAY_NEW_OPERATOR (pattern);
5537   TYPE_GETS_DELETE (type) = TYPE_GETS_DELETE (pattern);
5538   TYPE_HAS_ASSIGN_REF (type) = TYPE_HAS_ASSIGN_REF (pattern);
5539   TYPE_HAS_CONST_ASSIGN_REF (type) = TYPE_HAS_CONST_ASSIGN_REF (pattern);
5540   TYPE_HAS_INIT_REF (type) = TYPE_HAS_INIT_REF (pattern);
5541   TYPE_HAS_CONST_INIT_REF (type) = TYPE_HAS_CONST_INIT_REF (pattern);
5542   TYPE_HAS_DEFAULT_CONSTRUCTOR (type) = TYPE_HAS_DEFAULT_CONSTRUCTOR (pattern);
5543   TYPE_HAS_CONVERSION (type) = TYPE_HAS_CONVERSION (pattern);
5544   TYPE_PACKED (type) = TYPE_PACKED (pattern);
5545   TYPE_ALIGN (type) = TYPE_ALIGN (pattern);
5546   TYPE_USER_ALIGN (type) = TYPE_USER_ALIGN (pattern);
5547   TYPE_FOR_JAVA (type) = TYPE_FOR_JAVA (pattern); /* For libjava's JArray<T> */
5548   if (ANON_AGGR_TYPE_P (pattern))
5549     SET_ANON_AGGR_TYPE_P (type);
5550
5551   pbinfo = TYPE_BINFO (pattern);
5552
5553   /* We should never instantiate a nested class before its enclosing
5554      class; we need to look up the nested class by name before we can
5555      instantiate it, and that lookup should instantiate the enclosing
5556      class.  */
5557   gcc_assert (!DECL_CLASS_SCOPE_P (TYPE_MAIN_DECL (pattern))
5558               || COMPLETE_TYPE_P (TYPE_CONTEXT (type))
5559               || TYPE_BEING_DEFINED (TYPE_CONTEXT (type)));
5560
5561   base_list = NULL_TREE;
5562   if (BINFO_N_BASE_BINFOS (pbinfo))
5563     {
5564       tree pbase_binfo;
5565       tree context = TYPE_CONTEXT (type);
5566       bool pop_p;
5567       int i;
5568
5569       /* We must enter the scope containing the type, as that is where
5570          the accessibility of types named in dependent bases are
5571          looked up from.  */
5572       pop_p = push_scope (context ? context : global_namespace);
5573   
5574       /* Substitute into each of the bases to determine the actual
5575          basetypes.  */
5576       for (i = 0; BINFO_BASE_ITERATE (pbinfo, i, pbase_binfo); i++)
5577         {
5578           tree base;
5579           tree access = BINFO_BASE_ACCESS (pbinfo, i);
5580
5581           /* Substitute to figure out the base class.  */
5582           base = tsubst (BINFO_TYPE (pbase_binfo), args, tf_error, NULL_TREE);
5583           if (base == error_mark_node)
5584             continue;
5585           
5586           base_list = tree_cons (access, base, base_list);
5587           if (BINFO_VIRTUAL_P (pbase_binfo))
5588             TREE_TYPE (base_list) = integer_type_node;
5589         }
5590
5591       /* The list is now in reverse order; correct that.  */
5592       base_list = nreverse (base_list);
5593
5594       if (pop_p)
5595         pop_scope (context ? context : global_namespace);
5596     }
5597   /* Now call xref_basetypes to set up all the base-class
5598      information.  */
5599   xref_basetypes (type, base_list);
5600
5601
5602   /* Now that our base classes are set up, enter the scope of the
5603      class, so that name lookups into base classes, etc. will work
5604      correctly.  This is precisely analogous to what we do in
5605      begin_class_definition when defining an ordinary non-template
5606      class.  */
5607   pushclass (type);
5608
5609   /* Now members are processed in the order of declaration.  */
5610   for (member = CLASSTYPE_DECL_LIST (pattern);
5611        member; member = TREE_CHAIN (member))
5612     {
5613       tree t = TREE_VALUE (member);
5614
5615       if (TREE_PURPOSE (member))
5616         {
5617           if (TYPE_P (t))
5618             {
5619               /* Build new CLASSTYPE_NESTED_UTDS.  */
5620
5621               tree tag = t;
5622               tree name = TYPE_IDENTIFIER (tag);
5623               tree newtag;
5624
5625               newtag = tsubst (tag, args, tf_error, NULL_TREE);
5626               if (newtag == error_mark_node)
5627                 continue;
5628
5629               if (TREE_CODE (newtag) != ENUMERAL_TYPE)
5630                 {
5631                   if (TYPE_LANG_SPECIFIC (tag) && CLASSTYPE_IS_TEMPLATE (tag))
5632                     /* Unfortunately, lookup_template_class sets
5633                        CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION for a partial
5634                        instantiation (i.e., for the type of a member
5635                        template class nested within a template class.)
5636                        This behavior is required for
5637                        maybe_process_partial_specialization to work
5638                        correctly, but is not accurate in this case;
5639                        the TAG is not an instantiation of anything.
5640                        (The corresponding TEMPLATE_DECL is an
5641                        instantiation, but the TYPE is not.) */
5642                     CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (newtag) = 0;
5643
5644                   /* Now, we call pushtag to put this NEWTAG into the scope of
5645                      TYPE.  We first set up the IDENTIFIER_TYPE_VALUE to avoid
5646                      pushtag calling push_template_decl.  We don't have to do
5647                      this for enums because it will already have been done in
5648                      tsubst_enum.  */
5649                   if (name)
5650                     SET_IDENTIFIER_TYPE_VALUE (name, newtag);
5651                   pushtag (name, newtag, /*globalize=*/0);
5652                 }
5653             }
5654           else if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL 
5655                    || DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (t))
5656             {
5657               /* Build new TYPE_METHODS.  */
5658               tree r;
5659               
5660               if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5661                 ++processing_template_decl;
5662               r = tsubst (t, args, tf_error, NULL_TREE);
5663               if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5664                 --processing_template_decl;
5665               set_current_access_from_decl (r);
5666               grok_special_member_properties (r);
5667               finish_member_declaration (r);
5668             }
5669           else
5670             {
5671               /* Build new TYPE_FIELDS.  */
5672
5673               if (TREE_CODE (t) != CONST_DECL)
5674                 {
5675                   tree r;
5676
5677                   /* The the file and line for this declaration, to
5678                      assist in error message reporting.  Since we
5679                      called push_tinst_level above, we don't need to
5680                      restore these.  */
5681                   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (t);
5682
5683                   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5684                     ++processing_template_decl;
5685                   r = tsubst (t, args, tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5686                   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5687                     --processing_template_decl;
5688                   if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL)
5689                     {
5690                       tree init;
5691
5692                       if (DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (r))
5693                         init = tsubst_expr (DECL_INITIAL (t), args,
5694                                             tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5695                       else
5696                         init = NULL_TREE;
5697
5698                       finish_static_data_member_decl
5699                         (r, init, /*asmspec_tree=*/NULL_TREE, /*flags=*/0);
5700
5701                       if (DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (r))
5702                         check_static_variable_definition (r, TREE_TYPE (r));
5703                     }
5704                   else if (TREE_CODE (r) == FIELD_DECL)
5705                     {
5706                       /* Determine whether R has a valid type and can be
5707                          completed later.  If R is invalid, then it is
5708                          replaced by error_mark_node so that it will not be
5709                          added to TYPE_FIELDS.  */
5710                       tree rtype = TREE_TYPE (r);
5711                       if (can_complete_type_without_circularity (rtype))
5712                         complete_type (rtype);
5713
5714                       if (!COMPLETE_TYPE_P (rtype))
5715                         {
5716                           cxx_incomplete_type_error (r, rtype);
5717                           r = error_mark_node;
5718                         }
5719                     }
5720
5721                   /* If it is a TYPE_DECL for a class-scoped ENUMERAL_TYPE,
5722                      such a thing will already have been added to the field
5723                      list by tsubst_enum in finish_member_declaration in the
5724                      CLASSTYPE_NESTED_UTDS case above.  */
5725                   if (!(TREE_CODE (r) == TYPE_DECL
5726                         && TREE_CODE (TREE_TYPE (r)) == ENUMERAL_TYPE
5727                         && DECL_ARTIFICIAL (r)))
5728                     {
5729                       set_current_access_from_decl (r);
5730                       finish_member_declaration (r);
5731                     }
5732                 }
5733             }
5734         }
5735       else
5736         {
5737           if (TYPE_P (t) || DECL_CLASS_TEMPLATE_P (t))
5738             {
5739               /* Build new CLASSTYPE_FRIEND_CLASSES.  */
5740
5741               tree friend_type = t;
5742               bool adjust_processing_template_decl = false;
5743
5744               if (TREE_CODE (friend_type) == TEMPLATE_DECL)
5745                 {
5746                   friend_type = tsubst_friend_class (friend_type, args);
5747                   adjust_processing_template_decl = true;
5748                 }
5749               else if (TREE_CODE (friend_type) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE)
5750                 {
5751                   friend_type = tsubst (friend_type, args,
5752                                         tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5753                   if (TREE_CODE (friend_type) == TEMPLATE_DECL)
5754                     friend_type = TREE_TYPE (friend_type);
5755                   adjust_processing_template_decl = true;
5756                 }
5757               else if (TREE_CODE (friend_type) == TYPENAME_TYPE)
5758                 {
5759                   friend_type = tsubst (friend_type, args,
5760                                         tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5761                   /* Bump processing_template_decl for correct
5762                      dependent_type_p calculation.  */
5763                   ++processing_template_decl;
5764                   if (dependent_type_p (friend_type))
5765                     adjust_processing_template_decl = true;
5766                   --processing_template_decl;
5767                 }
5768               else if (uses_template_parms (friend_type))
5769                 friend_type = tsubst (friend_type, args,
5770                                       tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5771               else if (CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (friend_type))
5772                 friend_type = friend_type;
5773               else 
5774                 {
5775                   tree ns = decl_namespace_context (TYPE_MAIN_DECL (friend_type));
5776
5777                   /* The call to xref_tag_from_type does injection for friend
5778                      classes.  */
5779                   push_nested_namespace (ns);
5780                   friend_type = 
5781                     xref_tag_from_type (friend_type, NULL_TREE, 1);
5782                   pop_nested_namespace (ns);
5783                 }
5784
5785               if (adjust_processing_template_decl)
5786                 /* Trick make_friend_class into realizing that the friend
5787                    we're adding is a template, not an ordinary class.  It's
5788                    important that we use make_friend_class since it will
5789                    perform some error-checking and output cross-reference
5790                    information.  */
5791                 ++processing_template_decl;
5792
5793               if (friend_type != error_mark_node)
5794                 make_friend_class (type, friend_type, /*complain=*/false);
5795
5796               if (adjust_processing_template_decl)
5797                 --processing_template_decl;
5798             }
5799           else
5800             {
5801               /* Build new DECL_FRIENDLIST.  */
5802               tree r;
5803
5804               if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5805                 {
5806                   ++processing_template_decl;
5807                   push_deferring_access_checks (dk_no_check);
5808                 }
5809               
5810               r = tsubst_friend_function (t, args);
5811               add_friend (type, r, /*complain=*/false);
5812               if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5813                 {
5814                   pop_deferring_access_checks ();
5815                   --processing_template_decl;
5816                 }
5817             }
5818         }
5819     }
5820
5821   /* Set the file and line number information to whatever is given for
5822      the class itself.  This puts error messages involving generated
5823      implicit functions at a predictable point, and the same point
5824      that would be used for non-template classes.  */
5825   typedecl = TYPE_MAIN_DECL (type);
5826   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (typedecl);
5827
5828   unreverse_member_declarations (type);
5829   finish_struct_1 (type);
5830   TYPE_BEING_DEFINED (type) = 0;
5831
5832   /* Now that the class is complete, instantiate default arguments for
5833      any member functions.  We don't do this earlier because the
5834      default arguments may reference members of the class.  */
5835   if (!PRIMARY_TEMPLATE_P (template))
5836     for (t = TYPE_METHODS (type); t; t = TREE_CHAIN (t))
5837       if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL 
5838           /* Implicitly generated member functions will not have template
5839              information; they are not instantiations, but instead are
5840              created "fresh" for each instantiation.  */
5841           && DECL_TEMPLATE_INFO (t))
5842         tsubst_default_arguments (t);
5843
5844   popclass ();
5845   pop_from_top_level ();
5846   pop_deferring_access_checks ();
5847   pop_tinst_level ();
5848
5849   /* The vtable for a template class can be emitted in any translation
5850      unit in which the class is instantiated.  When there is no key
5851      method, however, finish_struct_1 will already have added TYPE to
5852      the keyed_classes list.  */
5853   if (TYPE_CONTAINS_VPTR_P (type) && CLASSTYPE_KEY_METHOD (type))
5854     keyed_classes = tree_cons (NULL_TREE, type, keyed_classes);
5855
5856   return type;
5857 }
5858
5859 static tree
5860 tsubst_template_arg (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
5861 {
5862   tree r;
5863   
5864   if (!t)
5865     r = t;
5866   else if (TYPE_P (t))
5867     r = tsubst (t, args, complain, in_decl);
5868   else
5869     {
5870       r = tsubst_expr (t, args, complain, in_decl);
5871
5872       if (!uses_template_parms (r))
5873         {
5874           /* Sometimes, one of the args was an expression involving a
5875              template constant parameter, like N - 1.  Now that we've
5876              tsubst'd, we might have something like 2 - 1.  This will
5877              confuse lookup_template_class, so we do constant folding
5878              here.  We have to unset processing_template_decl, to fool
5879              tsubst_copy_and_build() into building an actual tree.  */
5880
5881          /* If the TREE_TYPE of ARG is not NULL_TREE, ARG is already
5882             as simple as it's going to get, and trying to reprocess
5883             the trees will break.  Once tsubst_expr et al DTRT for
5884             non-dependent exprs, this code can go away, as the type
5885             will always be set.  */
5886           if (!TREE_TYPE (r))
5887             {
5888               int saved_processing_template_decl = processing_template_decl; 
5889               processing_template_decl = 0;
5890               r = tsubst_copy_and_build (r, /*args=*/NULL_TREE,
5891                                          tf_error, /*in_decl=*/NULL_TREE,
5892                                          /*function_p=*/false);
5893               processing_template_decl = saved_processing_template_decl; 
5894             }
5895           r = fold (r);
5896         }
5897     }
5898   return r;
5899 }
5900
5901 /* Substitute ARGS into the vector or list of template arguments T.  */
5902
5903 static tree
5904 tsubst_template_args (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
5905 {
5906   int len = TREE_VEC_LENGTH (t);
5907   int need_new = 0, i;
5908   tree *elts = alloca (len * sizeof (tree));
5909   
5910   for (i = 0; i < len; i++)
5911     {
5912       tree orig_arg = TREE_VEC_ELT (t, i);
5913       tree new_arg;
5914
5915       if (TREE_CODE (orig_arg) == TREE_VEC)
5916         new_arg = tsubst_template_args (orig_arg, args, complain, in_decl);
5917       else
5918         new_arg = tsubst_template_arg (orig_arg, args, complain, in_decl);
5919       
5920       if (new_arg == error_mark_node)
5921         return error_mark_node;
5922
5923       elts[i] = new_arg;
5924       if (new_arg != orig_arg)
5925         need_new = 1;
5926     }
5927   
5928   if (!need_new)
5929     return t;
5930
5931   t = make_tree_vec (len);
5932   for (i = 0; i < len; i++)
5933     TREE_VEC_ELT (t, i) = elts[i];
5934   
5935   return t;
5936 }
5937
5938 /* Return the result of substituting ARGS into the template parameters
5939    given by PARMS.  If there are m levels of ARGS and m + n levels of
5940    PARMS, then the result will contain n levels of PARMS.  For
5941    example, if PARMS is `template <class T> template <class U>
5942    template <T*, U, class V>' and ARGS is {{int}, {double}} then the
5943    result will be `template <int*, double, class V>'.  */
5944
5945 static tree
5946 tsubst_template_parms (tree parms, tree args, tsubst_flags_t complain)
5947 {
5948   tree r = NULL_TREE;
5949   tree* new_parms;
5950
5951   for (new_parms = &r;
5952        TMPL_PARMS_DEPTH (parms) > TMPL_ARGS_DEPTH (args);
5953        new_parms = &(TREE_CHAIN (*new_parms)),
5954          parms = TREE_CHAIN (parms))
5955     {
5956       tree new_vec = 
5957         make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (TREE_VALUE (parms)));
5958       int i;
5959       
5960       for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (new_vec); ++i)
5961         {
5962           tree tuple = TREE_VEC_ELT (TREE_VALUE (parms), i);
5963           tree default_value = TREE_PURPOSE (tuple);
5964           tree parm_decl = TREE_VALUE (tuple);
5965
5966           parm_decl = tsubst (parm_decl, args, complain, NULL_TREE);
5967           default_value = tsubst_template_arg (default_value, args,
5968                                                complain, NULL_TREE);
5969           
5970           tuple = build_tree_list (default_value, parm_decl);
5971           TREE_VEC_ELT (new_vec, i) = tuple;
5972         }
5973       
5974       *new_parms = 
5975         tree_cons (size_int (TMPL_PARMS_DEPTH (parms) 
5976                              - TMPL_ARGS_DEPTH (args)),
5977                    new_vec, NULL_TREE);
5978     }
5979
5980   return r;
5981 }
5982
5983 /* Substitute the ARGS into the indicated aggregate (or enumeration)
5984    type T.  If T is not an aggregate or enumeration type, it is
5985    handled as if by tsubst.  IN_DECL is as for tsubst.  If
5986    ENTERING_SCOPE is nonzero, T is the context for a template which
5987    we are presently tsubst'ing.  Return the substituted value.  */
5988
5989 static tree
5990 tsubst_aggr_type (tree t, 
5991                   tree args, 
5992                   tsubst_flags_t complain, 
5993                   tree in_decl, 
5994                   int entering_scope)
5995 {
5996   if (t == NULL_TREE)
5997     return NULL_TREE;
5998
5999   switch (TREE_CODE (t))
6000     {
6001     case RECORD_TYPE:
6002       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (t))
6003         return tsubst (TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (t), args, complain, in_decl);
6004
6005       /* Else fall through.  */
6006     case ENUMERAL_TYPE:
6007     case UNION_TYPE:
6008       if (TYPE_TEMPLATE_INFO (t))
6009         {
6010           tree argvec;
6011           tree context;
6012           tree r;
6013
6014           /* First, determine the context for the type we are looking
6015              up.  */
6016           context = TYPE_CONTEXT (t);
6017           if (context)
6018             context = tsubst_aggr_type (context, args, complain,
6019                                         in_decl, /*entering_scope=*/1);
6020
6021           /* Then, figure out what arguments are appropriate for the
6022              type we are trying to find.  For example, given:
6023
6024                template <class T> struct S;
6025                template <class T, class U> void f(T, U) { S<U> su; }
6026
6027              and supposing that we are instantiating f<int, double>,
6028              then our ARGS will be {int, double}, but, when looking up
6029              S we only want {double}.  */
6030           argvec = tsubst_template_args (TYPE_TI_ARGS (t), args,
6031                                          complain, in_decl);
6032           if (argvec == error_mark_node)
6033             return error_mark_node;
6034
6035           r = lookup_template_class (t, argvec, in_decl, context,
6036                                      entering_scope, complain);
6037
6038           return cp_build_qualified_type_real (r, TYPE_QUALS (t), complain);
6039         }
6040       else 
6041         /* This is not a template type, so there's nothing to do.  */
6042         return t;
6043
6044     default:
6045       return tsubst (t, args, complain, in_decl);
6046     }
6047 }
6048
6049 /* Substitute into the default argument ARG (a default argument for
6050    FN), which has the indicated TYPE.  */
6051
6052 tree
6053 tsubst_default_argument (tree fn, tree type, tree arg)
6054 {
6055   tree saved_class_ptr = NULL_TREE;
6056   tree saved_class_ref = NULL_TREE;
6057
6058   /* This default argument came from a template.  Instantiate the
6059      default argument here, not in tsubst.  In the case of
6060      something like: 
6061      
6062        template <class T>
6063        struct S {
6064          static T t();
6065          void f(T = t());
6066        };
6067      
6068      we must be careful to do name lookup in the scope of S<T>,
6069      rather than in the current class.  */
6070   push_access_scope (fn);
6071   /* The default argument expression should not be considered to be
6072      within the scope of FN.  Since push_access_scope sets
6073      current_function_decl, we must explicitly clear it here.  */
6074   current_function_decl = NULL_TREE;
6075   /* The "this" pointer is not valid in a default argument.  */
6076   if (cfun)
6077     {
6078       saved_class_ptr = current_class_ptr;
6079       cp_function_chain->x_current_class_ptr = NULL_TREE;
6080       saved_class_ref = current_class_ref;
6081       cp_function_chain->x_current_class_ref = NULL_TREE;
6082     }
6083
6084   push_deferring_access_checks(dk_no_deferred);
6085   arg = tsubst_expr (arg, DECL_TI_ARGS (fn),
6086                      tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
6087   pop_deferring_access_checks();
6088
6089   /* Restore the "this" pointer.  */
6090   if (cfun)
6091     {
6092       cp_function_chain->x_current_class_ptr = saved_class_ptr;
6093       cp_function_chain->x_current_class_ref = saved_class_ref;
6094     }
6095
6096   pop_access_scope (fn);
6097
6098   /* Make sure the default argument is reasonable.  */
6099   arg = check_default_argument (type, arg);
6100
6101   return arg;
6102 }
6103
6104 /* Substitute into all the default arguments for FN.  */
6105
6106 static void
6107 tsubst_default_arguments (tree fn)
6108 {
6109   tree arg;
6110   tree tmpl_args;
6111
6112   tmpl_args = DECL_TI_ARGS (fn);
6113
6114   /* If this function is not yet instantiated, we certainly don't need
6115      its default arguments.  */
6116   if (uses_template_parms (tmpl_args))
6117     return;
6118
6119   for (arg = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (fn)); 
6120        arg; 
6121        arg = TREE_CHAIN (arg))
6122     if (TREE_PURPOSE (arg))
6123       TREE_PURPOSE (arg) = tsubst_default_argument (fn, 
6124                                                     TREE_VALUE (arg),
6125                                                     TREE_PURPOSE (arg));
6126 }
6127
6128 /* Substitute the ARGS into the T, which is a _DECL.  TYPE is the
6129    (already computed) substitution of ARGS into TREE_TYPE (T), if
6130    appropriate.  Return the result of the substitution.  Issue error
6131    and warning messages under control of COMPLAIN.  */
6132
6133 static tree
6134 tsubst_decl (tree t, tree args, tree type, tsubst_flags_t complain)
6135 {
6136   location_t saved_loc;
6137   tree r = NULL_TREE;
6138   tree in_decl = t;
6139
6140   /* Set the filename and linenumber to improve error-reporting.  */
6141   saved_loc = input_location;
6142   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (t);
6143
6144   switch (TREE_CODE (t))
6145     {
6146     case TEMPLATE_DECL:
6147       {
6148         /* We can get here when processing a member template function
6149            of a template class.  */
6150         tree decl = DECL_TEMPLATE_RESULT (t);
6151         tree spec;
6152         int is_template_template_parm = DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (t);
6153
6154         if (!is_template_template_parm)
6155           {
6156             /* We might already have an instance of this template.
6157                The ARGS are for the surrounding class type, so the
6158                full args contain the tsubst'd args for the context,
6159                plus the innermost args from the template decl.  */
6160             tree tmpl_args = DECL_CLASS_TEMPLATE_P (t) 
6161               ? CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (t))
6162               : DECL_TI_ARGS (DECL_TEMPLATE_RESULT (t));
6163             tree full_args;
6164             
6165             full_args = tsubst_template_args (tmpl_args, args,
6166                                               complain, in_decl);
6167
6168             /* tsubst_template_args doesn't copy the vector if
6169                nothing changed.  But, *something* should have
6170                changed.  */
6171             gcc_assert (full_args != tmpl_args);
6172
6173             spec = retrieve_specialization (t, full_args,
6174                                             /*class_specializations_p=*/true);
6175             if (spec != NULL_TREE)
6176               {
6177                 r = spec;
6178                 break;
6179               }
6180           }
6181
6182         /* Make a new template decl.  It will be similar to the
6183            original, but will record the current template arguments. 
6184            We also create a new function declaration, which is just
6185            like the old one, but points to this new template, rather
6186            than the old one.  */
6187         r = copy_decl (t);
6188         gcc_assert (DECL_LANG_SPECIFIC (r) != 0);
6189         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6190
6191         if (is_template_template_parm)
6192           {
6193             tree new_decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
6194             DECL_TEMPLATE_RESULT (r) = new_decl;
6195             TREE_TYPE (r) = TREE_TYPE (new_decl);
6196             break;
6197           }
6198
6199         DECL_CONTEXT (r) 
6200           = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args, 
6201                               complain, in_decl, 
6202                               /*entering_scope=*/1); 
6203         DECL_TEMPLATE_INFO (r) = build_tree_list (t, args);
6204
6205         if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
6206           {
6207             tree new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
6208             if (new_type == error_mark_node)
6209               return error_mark_node;
6210
6211             TREE_TYPE (r) = new_type;
6212             CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (new_type) = r;
6213             DECL_TEMPLATE_RESULT (r) = TYPE_MAIN_DECL (new_type);
6214             DECL_TI_ARGS (r) = CLASSTYPE_TI_ARGS (new_type);
6215           }
6216         else
6217           {
6218             tree new_decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
6219             if (new_decl == error_mark_node)
6220               return error_mark_node;
6221
6222             DECL_TEMPLATE_RESULT (r) = new_decl;
6223             DECL_TI_TEMPLATE (new_decl) = r;
6224             TREE_TYPE (r) = TREE_TYPE (new_decl);
6225             DECL_TI_ARGS (r) = DECL_TI_ARGS (new_decl);
6226           }
6227
6228         SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (r);
6229         DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (r) = NULL_TREE;
6230         DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (r) = NULL_TREE;
6231
6232         /* The template parameters for this new template are all the
6233            template parameters for the old template, except the
6234            outermost level of parameters.  */
6235         DECL_TEMPLATE_PARMS (r) 
6236           = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (t), args,
6237                                    complain);
6238
6239         if (PRIMARY_TEMPLATE_P (t))
6240           DECL_PRIMARY_TEMPLATE (r) = r;
6241
6242         if (TREE_CODE (decl) != TYPE_DECL)
6243           /* Record this non-type partial instantiation.  */
6244           register_specialization (r, t, 
6245                                    DECL_TI_ARGS (DECL_TEMPLATE_RESULT (r)));
6246       }
6247       break;
6248
6249     case FUNCTION_DECL:
6250       {
6251         tree ctx;
6252         tree argvec = NULL_TREE;
6253         tree *friends;
6254         tree gen_tmpl;
6255         int member;
6256         int args_depth;
6257         int parms_depth;
6258
6259         /* Nobody should be tsubst'ing into non-template functions.  */
6260         gcc_assert (DECL_TEMPLATE_INFO (t) != NULL_TREE);
6261
6262         if (TREE_CODE (DECL_TI_TEMPLATE (t)) == TEMPLATE_DECL)
6263           {
6264             tree spec;
6265             bool dependent_p;
6266
6267             /* If T is not dependent, just return it.  We have to
6268                increment PROCESSING_TEMPLATE_DECL because
6269                value_dependent_expression_p assumes that nothing is
6270                dependent when PROCESSING_TEMPLATE_DECL is zero.  */
6271             ++processing_template_decl;
6272             dependent_p = value_dependent_expression_p (t);
6273             --processing_template_decl;
6274             if (!dependent_p)
6275               return t;
6276
6277             /* Calculate the most general template of which R is a
6278                specialization, and the complete set of arguments used to
6279                specialize R.  */
6280             gen_tmpl = most_general_template (DECL_TI_TEMPLATE (t));
6281             argvec = tsubst_template_args (DECL_TI_ARGS 
6282                                            (DECL_TEMPLATE_RESULT (gen_tmpl)),
6283                                            args, complain, in_decl); 
6284
6285             /* Check to see if we already have this specialization.  */
6286             spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, argvec,
6287                                             /*class_specializations_p=*/false);
6288
6289             if (spec)
6290               {
6291                 r = spec;
6292                 break;
6293               }
6294
6295             /* We can see more levels of arguments than parameters if
6296                there was a specialization of a member template, like
6297                this:
6298
6299                  template <class T> struct S { template <class U> void f(); }
6300                  template <> template <class U> void S<int>::f(U); 
6301
6302                Here, we'll be substituting into the specialization,
6303                because that's where we can find the code we actually
6304                want to generate, but we'll have enough arguments for
6305                the most general template.              
6306
6307                We also deal with the peculiar case:
6308
6309                  template <class T> struct S { 
6310                    template <class U> friend void f();
6311                  };
6312                  template <class U> void f() {}
6313                  template S<int>;
6314                  template void f<double>();
6315
6316                Here, the ARGS for the instantiation of will be {int,
6317                double}.  But, we only need as many ARGS as there are
6318                levels of template parameters in CODE_PATTERN.  We are
6319                careful not to get fooled into reducing the ARGS in
6320                situations like:
6321
6322                  template <class T> struct S { template <class U> void f(U); }
6323                  template <class T> template <> void S<T>::f(int) {}
6324
6325                which we can spot because the pattern will be a
6326                specialization in this case.  */
6327             args_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (args);
6328             parms_depth = 
6329               TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (DECL_TI_TEMPLATE (t))); 
6330             if (args_depth > parms_depth
6331                 && !DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (t))
6332               args = get_innermost_template_args (args, parms_depth);
6333           }
6334         else
6335           {
6336             /* This special case arises when we have something like this:
6337
6338                  template <class T> struct S { 
6339                    friend void f<int>(int, double); 
6340                  };
6341
6342                Here, the DECL_TI_TEMPLATE for the friend declaration
6343                will be an IDENTIFIER_NODE.  We are being called from
6344                tsubst_friend_function, and we want only to create a
6345                new decl (R) with appropriate types so that we can call
6346                determine_specialization.  */
6347             gen_tmpl = NULL_TREE;
6348           }
6349
6350         if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
6351           {
6352             if (DECL_NAME (t) == constructor_name (DECL_CONTEXT (t)))
6353               member = 2;
6354             else
6355               member = 1;
6356             ctx = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args, 
6357                                     complain, t, /*entering_scope=*/1);
6358           }
6359         else
6360           {
6361             member = 0;
6362             ctx = DECL_CONTEXT (t);
6363           }
6364         type = tsubst (type, args, complain, in_decl);
6365         if (type == error_mark_node)
6366           return error_mark_node;
6367
6368         /* We do NOT check for matching decls pushed separately at this
6369            point, as they may not represent instantiations of this
6370            template, and in any case are considered separate under the
6371            discrete model.  */
6372         r = copy_decl (t);
6373         DECL_USE_TEMPLATE (r) = 0;
6374         TREE_TYPE (r) = type;
6375         /* Clear out the mangled name and RTL for the instantiation.  */
6376         SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (r, NULL_TREE);
6377         SET_DECL_RTL (r, NULL_RTX);
6378         DECL_INITIAL (r) = NULL_TREE;
6379         DECL_CONTEXT (r) = ctx;
6380
6381         if (member && DECL_CONV_FN_P (r)) 
6382           /* Type-conversion operator.  Reconstruct the name, in
6383              case it's the name of one of the template's parameters.  */
6384           DECL_NAME (r) = mangle_conv_op_name_for_type (TREE_TYPE (type));
6385
6386         DECL_ARGUMENTS (r) = tsubst (DECL_ARGUMENTS (t), args,
6387                                      complain, t);
6388         DECL_RESULT (r) = NULL_TREE;
6389
6390         TREE_STATIC (r) = 0;
6391         TREE_PUBLIC (r) = TREE_PUBLIC (t);
6392         DECL_EXTERNAL (r) = 1;
6393         /* If this is an instantiation of a function with internal
6394            linkage, we already know what object file linkage will be
6395            assigned to the instantiation.  */
6396         DECL_INTERFACE_KNOWN (r) = !TREE_PUBLIC (r);
6397         DECL_DEFER_OUTPUT (r) = 0;
6398         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6399         DECL_PENDING_INLINE_INFO (r) = 0;
6400         DECL_PENDING_INLINE_P (r) = 0;
6401         DECL_SAVED_TREE (r) = NULL_TREE;
6402         TREE_USED (r) = 0;
6403         if (DECL_CLONED_FUNCTION (r))
6404           {
6405             DECL_CLONED_FUNCTION (r) = tsubst (DECL_CLONED_FUNCTION (t),
6406                                                args, complain, t);
6407             TREE_CHAIN (r) = TREE_CHAIN (DECL_CLONED_FUNCTION (r));
6408             TREE_CHAIN (DECL_CLONED_FUNCTION (r)) = r;
6409           }
6410
6411         /* Set up the DECL_TEMPLATE_INFO for R.  There's no need to do
6412            this in the special friend case mentioned above where
6413            GEN_TMPL is NULL.  */
6414         if (gen_tmpl)
6415           {
6416             DECL_TEMPLATE_INFO (r) 
6417               = tree_cons (gen_tmpl, argvec, NULL_TREE);
6418             SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (r);
6419             register_specialization (r, gen_tmpl, argvec);
6420
6421             /* We're not supposed to instantiate default arguments
6422                until they are called, for a template.  But, for a
6423                declaration like:
6424
6425                  template <class T> void f () 
6426                  { extern void g(int i = T()); }
6427                  
6428                we should do the substitution when the template is
6429                instantiated.  We handle the member function case in
6430                instantiate_class_template since the default arguments
6431                might refer to other members of the class.  */
6432             if (!member
6433                 && !PRIMARY_TEMPLATE_P (gen_tmpl)
6434                 && !uses_template_parms (argvec))
6435               tsubst_default_arguments (r);
6436           }
6437
6438         /* Copy the list of befriending classes.  */
6439         for (friends = &DECL_BEFRIENDING_CLASSES (r);
6440              *friends;
6441              friends = &TREE_CHAIN (*friends)) 
6442           {
6443             *friends = copy_node (*friends);
6444             TREE_VALUE (*friends) = tsubst (TREE_VALUE (*friends),
6445                                             args, complain,
6446                                             in_decl);
6447           }
6448
6449         if (DECL_CONSTRUCTOR_P (r) || DECL_DESTRUCTOR_P (r))
6450           {
6451             maybe_retrofit_in_chrg (r);
6452             if (DECL_CONSTRUCTOR_P (r))
6453               grok_ctor_properties (ctx, r);
6454             /* If this is an instantiation of a member template, clone it.
6455                If it isn't, that'll be handled by
6456                clone_constructors_and_destructors.  */
6457             if (PRIMARY_TEMPLATE_P (gen_tmpl))
6458               clone_function_decl (r, /*update_method_vec_p=*/0);
6459           }
6460         else if (IDENTIFIER_OPNAME_P (DECL_NAME (r)))
6461           grok_op_properties (r, DECL_FRIEND_P (r),
6462                               (complain & tf_error) != 0);
6463
6464         if (DECL_FRIEND_P (t) && DECL_FRIEND_CONTEXT (t))
6465           SET_DECL_FRIEND_CONTEXT (r,
6466                                    tsubst (DECL_FRIEND_CONTEXT (t),
6467                                             args, complain, in_decl));
6468       }
6469       break;
6470
6471     case PARM_DECL:
6472       {
6473         r = copy_node (t);
6474         if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (t))
6475           SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (r);
6476
6477         TREE_TYPE (r) = type;
6478         c_apply_type_quals_to_decl (cp_type_quals (type), r);
6479
6480         if (DECL_INITIAL (r))
6481           {
6482             if (TREE_CODE (DECL_INITIAL (r)) != TEMPLATE_PARM_INDEX)
6483               DECL_INITIAL (r) = TREE_TYPE (r);
6484             else
6485               DECL_INITIAL (r) = tsubst (DECL_INITIAL (r), args,
6486                                          complain, in_decl);
6487           }
6488
6489         DECL_CONTEXT (r) = NULL_TREE;
6490
6491         if (!DECL_TEMPLATE_PARM_P (r))
6492           DECL_ARG_TYPE (r) = type_passed_as (type);
6493         if (TREE_CHAIN (t))
6494           TREE_CHAIN (r) = tsubst (TREE_CHAIN (t), args,
6495                                    complain, TREE_CHAIN (t));
6496       }
6497       break;
6498
6499     case FIELD_DECL:
6500       {
6501         r = copy_decl (t);
6502         TREE_TYPE (r) = type;
6503         c_apply_type_quals_to_decl (cp_type_quals (type), r);
6504
6505         /* We don't have to set DECL_CONTEXT here; it is set by
6506            finish_member_declaration.  */
6507         DECL_INITIAL (r) = tsubst_expr (DECL_INITIAL (t), args,
6508                                         complain, in_decl);
6509         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6510         if (VOID_TYPE_P (type)) 
6511           cp_error_at ("instantiation of %qD as type %qT", r, type);
6512       }
6513       break;
6514
6515     case USING_DECL:
6516       {
6517         r = copy_node (t);
6518         /* It is not a dependent using decl any more.  */
6519         TREE_TYPE (r) = void_type_node;
6520         DECL_INITIAL (r)
6521           = tsubst_copy (DECL_INITIAL (t), args, complain, in_decl);
6522         DECL_NAME (r)
6523           = tsubst_copy (DECL_NAME (t), args, complain, in_decl);
6524         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6525       }
6526       break;
6527
6528     case TYPE_DECL:
6529       if (TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
6530           || t == TYPE_MAIN_DECL (TREE_TYPE (t)))
6531         {
6532           /* If this is the canonical decl, we don't have to mess with
6533              instantiations, and often we can't (for typename, template
6534              type parms and such).  Note that TYPE_NAME is not correct for
6535              the above test if we've copied the type for a typedef.  */
6536           r = TYPE_NAME (type);
6537           break;
6538         }
6539
6540       /* Fall through.  */
6541
6542     case VAR_DECL:
6543       {
6544         tree argvec = NULL_TREE;
6545         tree gen_tmpl = NULL_TREE;
6546         tree spec;
6547         tree tmpl = NULL_TREE;
6548         tree ctx;
6549         int local_p;
6550
6551         /* Assume this is a non-local variable.  */
6552         local_p = 0;
6553
6554         if (TYPE_P (CP_DECL_CONTEXT (t)))
6555           ctx = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args, 
6556                                   complain,
6557                                   in_decl, /*entering_scope=*/1);
6558         else if (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (t))
6559           ctx = DECL_CONTEXT (t);
6560         else
6561           {
6562             /* Subsequent calls to pushdecl will fill this in.  */
6563             ctx = NULL_TREE;
6564             local_p = 1;
6565           }
6566
6567         /* Check to see if we already have this specialization.  */
6568         if (!local_p)
6569           {
6570             tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (t);
6571             gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
6572             argvec = tsubst (DECL_TI_ARGS (t), args, complain, in_decl);
6573             spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, argvec,
6574                                             /*class_specializations_p=*/false);
6575           }
6576         else
6577           spec = retrieve_local_specialization (t);
6578
6579         if (spec)
6580           {
6581             r = spec;
6582             break;
6583           }
6584
6585         r = copy_decl (t);
6586         if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL)
6587           {
6588             type = complete_type (type);
6589             DECL_INITIALIZED_BY_CONSTANT_EXPRESSION_P (r)
6590               = DECL_INITIALIZED_BY_CONSTANT_EXPRESSION_P (t);
6591             type = check_var_type (DECL_NAME (r), type);
6592           }
6593         else if (DECL_SELF_REFERENCE_P (t))
6594           SET_DECL_SELF_REFERENCE_P (r);
6595         TREE_TYPE (r) = type;
6596         c_apply_type_quals_to_decl (cp_type_quals (type), r);
6597         DECL_CONTEXT (r) = ctx;
6598         /* Clear out the mangled name and RTL for the instantiation.  */
6599         SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (r, NULL_TREE);
6600         SET_DECL_RTL (r, NULL_RTX);
6601
6602         /* Don't try to expand the initializer until someone tries to use
6603            this variable; otherwise we run into circular dependencies.  */
6604         DECL_INITIAL (r) = NULL_TREE;
6605         SET_DECL_RTL (r, NULL_RTX);
6606         DECL_SIZE (r) = DECL_SIZE_UNIT (r) = 0;
6607
6608         /* Even if the original location is out of scope, the newly
6609            substituted one is not.  */
6610         if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL)
6611           {
6612             DECL_DEAD_FOR_LOCAL (r) = 0;
6613             DECL_INITIALIZED_P (r) = 0;
6614           }
6615
6616         if (!local_p)
6617           {
6618             /* A static data member declaration is always marked
6619                external when it is declared in-class, even if an
6620                initializer is present.  We mimic the non-template
6621                processing here.  */
6622             DECL_EXTERNAL (r) = 1;
6623
6624             register_specialization (r, gen_tmpl, argvec);
6625             DECL_TEMPLATE_INFO (r) = tree_cons (tmpl, argvec, NULL_TREE);
6626             SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (r);
6627           }
6628         else
6629           register_local_specialization (r, t);
6630
6631         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6632         layout_decl (r, 0);
6633       }
6634       break;
6635
6636     default:
6637       gcc_unreachable ();
6638     } 
6639
6640   /* Restore the file and line information.  */
6641   input_location = saved_loc;
6642
6643   return r;
6644 }
6645
6646 /* Substitute into the ARG_TYPES of a function type.  */
6647
6648 static tree
6649 tsubst_arg_types (tree arg_types, 
6650                   tree args, 
6651                   tsubst_flags_t complain, 
6652                   tree in_decl)
6653 {
6654   tree remaining_arg_types;
6655   tree type;
6656
6657   if (!arg_types || arg_types == void_list_node)
6658     return arg_types;
6659   
6660   remaining_arg_types = tsubst_arg_types (TREE_CHAIN (arg_types),
6661                                           args, complain, in_decl);
6662   if (remaining_arg_types == error_mark_node)
6663     return error_mark_node;
6664
6665   type = tsubst (TREE_VALUE (arg_types), args, complain, in_decl);
6666   if (type == error_mark_node)
6667     return error_mark_node;
6668   if (VOID_TYPE_P (type))
6669     {
6670       if (complain & tf_error)
6671         {
6672           error ("invalid parameter type %qT", type);
6673           if (in_decl)
6674             cp_error_at ("in declaration %qD", in_decl);
6675         }
6676       return error_mark_node;
6677     }
6678
6679   /* Do array-to-pointer, function-to-pointer conversion, and ignore
6680      top-level qualifiers as required.  */
6681   type = TYPE_MAIN_VARIANT (type_decays_to (type));
6682
6683   /* Note that we do not substitute into default arguments here.  The
6684      standard mandates that they be instantiated only when needed,
6685      which is done in build_over_call.  */
6686   return hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (arg_types), type,
6687                          remaining_arg_types);
6688                          
6689 }
6690
6691 /* Substitute into a FUNCTION_TYPE or METHOD_TYPE.  This routine does
6692    *not* handle the exception-specification for FNTYPE, because the
6693    initial substitution of explicitly provided template parameters
6694    during argument deduction forbids substitution into the
6695    exception-specification:
6696
6697      [temp.deduct]
6698
6699      All references in the function type of the function template to  the
6700      corresponding template parameters are replaced by the specified tem-
6701      plate argument values.  If a substitution in a template parameter or
6702      in  the function type of the function template results in an invalid
6703      type, type deduction fails.  [Note: The equivalent  substitution  in
6704      exception specifications is done only when the function is instanti-
6705      ated, at which point a program is  ill-formed  if  the  substitution
6706      results in an invalid type.]  */
6707
6708 static tree
6709 tsubst_function_type (tree t, 
6710                       tree args, 
6711                       tsubst_flags_t complain, 
6712                       tree in_decl)
6713 {
6714   tree return_type;
6715   tree arg_types;
6716   tree fntype;
6717
6718   /* The TYPE_CONTEXT is not used for function/method types.  */
6719   gcc_assert (TYPE_CONTEXT (t) == NULL_TREE);
6720
6721   /* Substitute the return type.  */
6722   return_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
6723   if (return_type == error_mark_node)
6724     return error_mark_node;
6725
6726   /* Substitute the argument types.  */
6727   arg_types = tsubst_arg_types (TYPE_ARG_TYPES (t), args,
6728                                 complain, in_decl); 
6729   if (arg_types == error_mark_node)
6730     return error_mark_node;
6731   
6732   /* Construct a new type node and return it.  */
6733   if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_TYPE)
6734     fntype = build_function_type (return_type, arg_types);
6735   else
6736     {
6737       tree r = TREE_TYPE (TREE_VALUE (arg_types));
6738       if (! IS_AGGR_TYPE (r))
6739         {
6740           /* [temp.deduct]
6741              
6742              Type deduction may fail for any of the following
6743              reasons:
6744              
6745              -- Attempting to create "pointer to member of T" when T
6746              is not a class type.  */
6747           if (complain & tf_error)
6748             error ("creating pointer to member function of non-class type %qT",
6749                       r);
6750           return error_mark_node;
6751         }
6752       
6753       fntype = build_method_type_directly (r, return_type, 
6754                                            TREE_CHAIN (arg_types));
6755     }
6756   fntype = cp_build_qualified_type_real (fntype, TYPE_QUALS (t), complain);
6757   fntype = cp_build_type_attribute_variant (fntype, TYPE_ATTRIBUTES (t));
6758   
6759   return fntype;  
6760 }
6761
6762 /* FNTYPE is a FUNCTION_TYPE or METHOD_TYPE.  Substitute the template
6763    ARGS into that specification, and return the substituted
6764    specification.  If there is no specification, return NULL_TREE.  */
6765
6766 static tree
6767 tsubst_exception_specification (tree fntype, 
6768                                 tree args, 
6769                                 tsubst_flags_t complain,
6770                                 tree in_decl)
6771 {
6772   tree specs;
6773   tree new_specs;
6774
6775   specs = TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (fntype);
6776   new_specs = NULL_TREE;
6777   if (specs)
6778     {
6779       if (! TREE_VALUE (specs))
6780         new_specs = specs;
6781       else
6782         while (specs)
6783           {
6784             tree spec;
6785             spec = tsubst (TREE_VALUE (specs), args, complain, in_decl);
6786             if (spec == error_mark_node)
6787               return spec;
6788             new_specs = add_exception_specifier (new_specs, spec, complain);
6789             specs = TREE_CHAIN (specs);
6790           }
6791     }
6792   return new_specs;
6793 }
6794
6795 /* Substitute into the PARMS of a call-declarator.  */
6796
6797 static tree
6798 tsubst_call_declarator_parms (tree parms, 
6799                               tree args, 
6800                               tsubst_flags_t complain, 
6801                               tree in_decl)
6802 {
6803   tree new_parms;
6804   tree type;
6805   tree defarg;
6806
6807   if (!parms || parms == void_list_node)
6808     return parms;
6809   
6810   new_parms = tsubst_call_declarator_parms (TREE_CHAIN (parms),
6811                                             args, complain, in_decl);
6812
6813   /* Figure out the type of this parameter.  */
6814   type = tsubst (TREE_VALUE (parms), args, complain, in_decl);
6815   
6816   /* Figure out the default argument as well.  Note that we use
6817      tsubst_expr since the default argument is really an expression.  */
6818   defarg = tsubst_expr (TREE_PURPOSE (parms), args, complain, in_decl);
6819
6820   /* Chain this parameter on to the front of those we have already
6821      processed.  We don't use hash_tree_cons because that function
6822      doesn't check TREE_PARMLIST.  */
6823   new_parms = tree_cons (defarg, type, new_parms);
6824
6825   return new_parms;
6826 }
6827
6828 /* Take the tree structure T and replace template parameters used
6829    therein with the argument vector ARGS.  IN_DECL is an associated
6830    decl for diagnostics.  If an error occurs, returns ERROR_MARK_NODE.
6831    Issue error and warning messages under control of COMPLAIN.  Note
6832    that we must be relatively non-tolerant of extensions here, in
6833    order to preserve conformance; if we allow substitutions that
6834    should not be allowed, we may allow argument deductions that should
6835    not succeed, and therefore report ambiguous overload situations
6836    where there are none.  In theory, we could allow the substitution,
6837    but indicate that it should have failed, and allow our caller to
6838    make sure that the right thing happens, but we don't try to do this
6839    yet.
6840
6841    This function is used for dealing with types, decls and the like;
6842    for expressions, use tsubst_expr or tsubst_copy.  */
6843
6844 static tree
6845 tsubst (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
6846 {
6847   tree type, r;
6848
6849   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node
6850       || t == integer_type_node
6851       || t == void_type_node
6852       || t == char_type_node
6853       || t == unknown_type_node
6854       || TREE_CODE (t) == NAMESPACE_DECL)
6855     return t;
6856
6857   if (TREE_CODE (t) == IDENTIFIER_NODE)
6858     type = IDENTIFIER_TYPE_VALUE (t);
6859   else
6860     type = TREE_TYPE (t);
6861
6862   gcc_assert (type != unknown_type_node);
6863
6864   if (type && TREE_CODE (t) != FUNCTION_DECL
6865       && TREE_CODE (t) != TYPENAME_TYPE
6866       && TREE_CODE (t) != TEMPLATE_DECL
6867       && TREE_CODE (t) != IDENTIFIER_NODE
6868       && TREE_CODE (t) != FUNCTION_TYPE
6869       && TREE_CODE (t) != METHOD_TYPE)
6870     type = tsubst (type, args, complain, in_decl);
6871   if (type == error_mark_node)
6872     return error_mark_node;
6873
6874   if (DECL_P (t))
6875     return tsubst_decl (t, args, type, complain);
6876
6877   switch (TREE_CODE (t))
6878     {
6879     case RECORD_TYPE:
6880     case UNION_TYPE:
6881     case ENUMERAL_TYPE:
6882       return tsubst_aggr_type (t, args, complain, in_decl,
6883                                /*entering_scope=*/0);
6884
6885     case ERROR_MARK:
6886     case IDENTIFIER_NODE:
6887     case VOID_TYPE:
6888     case REAL_TYPE:
6889     case COMPLEX_TYPE:
6890     case VECTOR_TYPE:
6891     case BOOLEAN_TYPE:
6892     case INTEGER_CST:
6893     case REAL_CST:
6894     case STRING_CST:
6895       return t;
6896
6897     case INTEGER_TYPE:
6898       if (t == integer_type_node)
6899         return t;
6900
6901       if (TREE_CODE (TYPE_MIN_VALUE (t)) == INTEGER_CST
6902           && TREE_CODE (TYPE_MAX_VALUE (t)) == INTEGER_CST)
6903         return t;
6904
6905       {
6906         tree max, omax = TREE_OPERAND (TYPE_MAX_VALUE (t), 0);
6907
6908         /* The array dimension behaves like a non-type template arg,
6909            in that we want to fold it as much as possible.  */
6910         max = tsubst_template_arg (omax, args, complain, in_decl);
6911         if (!processing_template_decl)
6912           max = decl_constant_value (max);
6913
6914         if (integer_zerop (omax))
6915           {
6916             /* Still allow an explicit array of size zero.  */
6917             if (pedantic)
6918               pedwarn ("creating array with size zero");
6919           }
6920         else if (integer_zerop (max) 
6921                  || (TREE_CODE (max) == INTEGER_CST 
6922                      && INT_CST_LT (max, integer_zero_node)))
6923           {
6924             /* [temp.deduct]
6925
6926                Type deduction may fail for any of the following
6927                reasons:  
6928
6929                  Attempting to create an array with a size that is
6930                  zero or negative.  */
6931             if (complain & tf_error)
6932               error ("creating array with size zero (%qE)", max);
6933
6934             return error_mark_node;
6935           }
6936
6937         return compute_array_index_type (NULL_TREE, max);
6938       }
6939
6940     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
6941     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
6942     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
6943     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
6944       {
6945         int idx;
6946         int level;
6947         int levels;
6948         tree arg = NULL_TREE;
6949
6950         r = NULL_TREE;
6951
6952         gcc_assert (TREE_VEC_LENGTH (args) > 0);
6953         if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_TYPE_PARM
6954             || TREE_CODE (t) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
6955             || TREE_CODE (t) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
6956           {
6957             idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (t);
6958             level = TEMPLATE_TYPE_LEVEL (t);
6959           }
6960         else
6961           {
6962             idx = TEMPLATE_PARM_IDX (t);
6963             level = TEMPLATE_PARM_LEVEL (t);
6964           }
6965
6966         levels = TMPL_ARGS_DEPTH (args);
6967         if (level <= levels)
6968           arg = TMPL_ARG (args, level, idx);
6969
6970         if (arg == error_mark_node)
6971           return error_mark_node;
6972         else if (arg != NULL_TREE)
6973           {
6974             if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
6975               {
6976                 gcc_assert (TYPE_P (arg));
6977                 return cp_build_qualified_type_real
6978                   (arg, cp_type_quals (arg) | cp_type_quals (t),
6979                    complain | tf_ignore_bad_quals);
6980               }
6981             else if (TREE_CODE (t) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
6982               {
6983                 /* We are processing a type constructed from a
6984                    template template parameter.  */
6985                 tree argvec = tsubst (TYPE_TI_ARGS (t),
6986                                       args, complain, in_decl);
6987                 if (argvec == error_mark_node)
6988                   return error_mark_node;
6989                         
6990                 /* We can get a TEMPLATE_TEMPLATE_PARM here when we
6991                    are resolving nested-types in the signature of a
6992                    member function templates.  Otherwise ARG is a
6993                    TEMPLATE_DECL and is the real template to be
6994                    instantiated.  */
6995                 if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
6996                   arg = TYPE_NAME (arg);
6997                 
6998                 r = lookup_template_class (arg, 
6999                                            argvec, in_decl, 
7000                                            DECL_CONTEXT (arg),
7001                                             /*entering_scope=*/0,
7002                                            complain);
7003                 return cp_build_qualified_type_real
7004                   (r, TYPE_QUALS (t), complain);
7005               }
7006             else
7007               /* TEMPLATE_TEMPLATE_PARM or TEMPLATE_PARM_INDEX.  */
7008               return arg;
7009           }
7010
7011         if (level == 1)
7012           /* This can happen during the attempted tsubst'ing in
7013              unify.  This means that we don't yet have any information
7014              about the template parameter in question.  */
7015           return t;
7016
7017         /* If we get here, we must have been looking at a parm for a
7018            more deeply nested template.  Make a new version of this
7019            template parameter, but with a lower level.  */
7020         switch (TREE_CODE (t))
7021           {
7022           case TEMPLATE_TYPE_PARM:
7023           case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
7024           case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
7025             if (cp_type_quals (t))
7026               {
7027                 r = tsubst (TYPE_MAIN_VARIANT (t), args, complain, in_decl);
7028                 r = cp_build_qualified_type_real
7029                   (r, cp_type_quals (t),
7030                    complain | (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_TYPE_PARM
7031                                ? tf_ignore_bad_quals : 0));
7032               }
7033             else
7034               {
7035                 r = copy_type (t);
7036                 TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (r)
7037                   = reduce_template_parm_level (TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (t),
7038                                                 r, levels);
7039                 TYPE_STUB_DECL (r) = TYPE_NAME (r) = TEMPLATE_TYPE_DECL (r);
7040                 TYPE_MAIN_VARIANT (r) = r;
7041                 TYPE_POINTER_TO (r) = NULL_TREE;
7042                 TYPE_REFERENCE_TO (r) = NULL_TREE;
7043
7044                 if (TREE_CODE (t) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
7045                   {
7046                     tree argvec = tsubst (TYPE_TI_ARGS (t), args,
7047                                           complain, in_decl); 
7048                     if (argvec == error_mark_node)
7049                       return error_mark_node;
7050
7051                     TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_TEMPLATE_INFO (r)
7052                       = tree_cons (TYPE_TI_TEMPLATE (t), argvec, NULL_TREE);
7053                   }
7054               }
7055             break;
7056
7057           case TEMPLATE_PARM_INDEX:
7058             r = reduce_template_parm_level (t, type, levels);
7059             break;
7060            
7061           default:
7062             gcc_unreachable ();
7063           }
7064
7065         return r;
7066       }
7067
7068     case TREE_LIST:
7069       {
7070         tree purpose, value, chain;
7071
7072         if (t == void_list_node)
7073           return t;
7074
7075         purpose = TREE_PURPOSE (t);
7076         if (purpose)
7077           {
7078             purpose = tsubst (purpose, args, complain, in_decl);
7079             if (purpose == error_mark_node)
7080               return error_mark_node;
7081           }
7082         value = TREE_VALUE (t);
7083         if (value)
7084           {
7085             value = tsubst (value, args, complain, in_decl);
7086             if (value == error_mark_node)
7087               return error_mark_node;
7088           }
7089         chain = TREE_CHAIN (t);
7090         if (chain && chain != void_type_node)
7091           {
7092             chain = tsubst (chain, args, complain, in_decl);
7093             if (chain == error_mark_node)
7094               return error_mark_node;
7095           }
7096         if (purpose == TREE_PURPOSE (t)
7097             && value == TREE_VALUE (t)
7098             && chain == TREE_CHAIN (t))
7099           return t;
7100         return hash_tree_cons (purpose, value, chain);
7101       }
7102       
7103     case TREE_BINFO:
7104       /* We should never be tsubsting a binfo.  */
7105       gcc_unreachable ();
7106
7107     case TREE_VEC:
7108       /* A vector of template arguments.  */
7109       gcc_assert (!type);
7110       return tsubst_template_args (t, args, complain, in_decl);
7111
7112     case POINTER_TYPE:
7113     case REFERENCE_TYPE:
7114       {
7115         enum tree_code code;
7116
7117         if (type == TREE_TYPE (t) && TREE_CODE (type) != METHOD_TYPE)
7118           return t;
7119
7120         code = TREE_CODE (t);
7121
7122
7123         /* [temp.deduct]
7124            
7125            Type deduction may fail for any of the following
7126            reasons:  
7127
7128            -- Attempting to create a pointer to reference type.
7129            -- Attempting to create a reference to a reference type or
7130               a reference to void.  */
7131         if (TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE
7132             || (code == REFERENCE_TYPE && TREE_CODE (type) == VOID_TYPE))
7133           {
7134             static location_t last_loc;
7135
7136             /* We keep track of the last time we issued this error
7137                message to avoid spewing a ton of messages during a
7138                single bad template instantiation.  */
7139             if (complain & tf_error
7140 #ifdef USE_MAPPED_LOCATION
7141                 && last_loc != input_location
7142 #else
7143                 && (last_loc.line != input_line
7144                     || last_loc.file != input_filename)
7145 #endif
7146                   )
7147               {
7148                 if (TREE_CODE (type) == VOID_TYPE)
7149                   error ("forming reference to void");
7150                 else
7151                   error ("forming %s to reference type %qT",
7152                          (code == POINTER_TYPE) ? "pointer" : "reference",
7153                          type);
7154                 last_loc = input_location;
7155               }
7156
7157             return error_mark_node;
7158           }
7159         else if (code == POINTER_TYPE)
7160           {
7161             r = build_pointer_type (type);
7162             if (TREE_CODE (type) == METHOD_TYPE)
7163               r = build_ptrmemfunc_type (r);
7164           }
7165         else
7166           r = build_reference_type (type);
7167         r = cp_build_qualified_type_real (r, TYPE_QUALS (t), complain);
7168
7169         if (r != error_mark_node)
7170           /* Will this ever be needed for TYPE_..._TO values?  */
7171           layout_type (r);
7172         
7173         return r;
7174       }
7175     case OFFSET_TYPE:
7176       {
7177         r = tsubst (TYPE_OFFSET_BASETYPE (t), args, complain, in_decl);
7178         if (r == error_mark_node || !IS_AGGR_TYPE (r))
7179           {
7180             /* [temp.deduct]
7181
7182                Type deduction may fail for any of the following
7183                reasons:
7184                
7185                -- Attempting to create "pointer to member of T" when T
7186                   is not a class type.  */
7187             if (complain & tf_error)
7188               error ("creating pointer to member of non-class type %qT", r);
7189             return error_mark_node;
7190           }
7191         if (TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
7192           {
7193             if (complain & tf_error)
7194               error ("creating pointer to member reference type %qT", type);
7195             
7196             return error_mark_node;
7197           }
7198         gcc_assert (TREE_CODE (type) != METHOD_TYPE);
7199         if (TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE)
7200           {
7201             /* This is really a method type. The cv qualifiers of the
7202                this pointer should _not_ be determined by the cv
7203                qualifiers of the class type.  They should be held
7204                somewhere in the FUNCTION_TYPE, but we don't do that at
7205                the moment.  Consider
7206                   typedef void (Func) () const;
7207
7208                   template <typename T1> void Foo (Func T1::*);
7209
7210                 */
7211             tree method_type;
7212
7213             method_type = build_method_type_directly (TYPE_MAIN_VARIANT (r),
7214                                                       TREE_TYPE (type),
7215                                                       TYPE_ARG_TYPES (type));
7216             return build_ptrmemfunc_type (build_pointer_type (method_type));
7217           }
7218         else
7219           return cp_build_qualified_type_real (build_ptrmem_type (r, type),
7220                                                TYPE_QUALS (t),
7221                                                complain);
7222       }
7223     case FUNCTION_TYPE:
7224     case METHOD_TYPE:
7225       {
7226         tree fntype;
7227         tree specs;
7228         fntype = tsubst_function_type (t, args, complain, in_decl);
7229         if (fntype == error_mark_node)
7230           return error_mark_node;
7231
7232         /* Substitute the exception specification.  */
7233         specs = tsubst_exception_specification (t, args, complain, 
7234                                                 in_decl);
7235         if (specs)
7236           fntype = build_exception_variant (fntype, specs);
7237         return fntype;
7238       }
7239     case ARRAY_TYPE:
7240       {
7241         tree domain = tsubst (TYPE_DOMAIN (t), args, complain, in_decl);
7242         if (domain == error_mark_node)
7243           return error_mark_node;
7244
7245         /* As an optimization, we avoid regenerating the array type if
7246            it will obviously be the same as T.  */
7247         if (type == TREE_TYPE (t) && domain == TYPE_DOMAIN (t))
7248           return t;
7249
7250         /* These checks should match the ones in grokdeclarator.  
7251
7252            [temp.deduct] 
7253         
7254            The deduction may fail for any of the following reasons: 
7255
7256            -- Attempting to create an array with an element type that
7257               is void, a function type, or a reference type, or [DR337] 
7258               an abstract class type.  */
7259         if (TREE_CODE (type) == VOID_TYPE 
7260             || TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE
7261             || TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
7262           {
7263             if (complain & tf_error)
7264               error ("creating array of %qT", type);
7265             return error_mark_node;
7266           }
7267         if (CLASS_TYPE_P (type) && CLASSTYPE_PURE_VIRTUALS (type))
7268           {
7269             if (complain & tf_error)
7270               error ("creating array of %qT, which is an abstract class type", 
7271                      type);
7272             return error_mark_node;         
7273           }
7274
7275         r = build_cplus_array_type (type, domain);
7276         return r;
7277       }
7278
7279     case PLUS_EXPR:
7280     case MINUS_EXPR:
7281       {
7282         tree e1 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
7283         tree e2 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl);
7284
7285         if (e1 == error_mark_node || e2 == error_mark_node)
7286           return error_mark_node;
7287
7288         return fold (build2 (TREE_CODE (t), TREE_TYPE (t), e1, e2));
7289       }
7290
7291     case NEGATE_EXPR:
7292     case NOP_EXPR:
7293       {
7294         tree e = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
7295         if (e == error_mark_node)
7296           return error_mark_node;
7297
7298         return fold (build1 (TREE_CODE (t), TREE_TYPE (t), e));
7299       }
7300
7301     case TYPENAME_TYPE:
7302       {
7303         tree ctx = tsubst_aggr_type (TYPE_CONTEXT (t), args, complain,
7304                                      in_decl, /*entering_scope=*/1);
7305         tree f = tsubst_copy (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (t), args,
7306                               complain, in_decl); 
7307
7308         if (ctx == error_mark_node || f == error_mark_node)
7309           return error_mark_node;
7310
7311         if (!IS_AGGR_TYPE (ctx))
7312           {
7313             if (complain & tf_error)
7314               error ("%qT is not a class, struct, or union type", ctx);
7315             return error_mark_node;
7316           }
7317         else if (!uses_template_parms (ctx) && !TYPE_BEING_DEFINED (ctx))
7318           {
7319             /* Normally, make_typename_type does not require that the CTX
7320                have complete type in order to allow things like:
7321              
7322                  template <class T> struct S { typename S<T>::X Y; };
7323
7324                But, such constructs have already been resolved by this
7325                point, so here CTX really should have complete type, unless
7326                it's a partial instantiation.  */
7327             ctx = complete_type (ctx);
7328             if (!COMPLETE_TYPE_P (ctx))
7329               {
7330                 if (complain & tf_error)
7331                   cxx_incomplete_type_error (NULL_TREE, ctx);
7332                 return error_mark_node;
7333               }
7334           }
7335
7336         f = make_typename_type (ctx, f,
7337                                 (complain & tf_error) | tf_keep_type_decl);
7338         if (f == error_mark_node)
7339           return f;
7340         if (TREE_CODE (f) == TYPE_DECL)
7341           {
7342             complain |= tf_ignore_bad_quals;
7343             f = TREE_TYPE (f);
7344           }
7345         
7346         return cp_build_qualified_type_real
7347           (f, cp_type_quals (f) | cp_type_quals (t), complain);
7348       }
7349                
7350     case UNBOUND_CLASS_TEMPLATE:
7351       {
7352         tree ctx = tsubst_aggr_type (TYPE_CONTEXT (t), args, complain,
7353                                      in_decl, /*entering_scope=*/1);
7354         tree name = TYPE_IDENTIFIER (t);
7355         tree parm_list = DECL_TEMPLATE_PARMS (TYPE_NAME (t));
7356
7357         if (ctx == error_mark_node || name == error_mark_node)
7358           return error_mark_node;
7359
7360         if (parm_list)
7361           parm_list = tsubst_template_parms (parm_list, args, complain);
7362         return make_unbound_class_template (ctx, name, parm_list, complain);
7363       }
7364
7365     case INDIRECT_REF:
7366     case ADDR_EXPR:
7367     case CALL_EXPR:
7368       gcc_unreachable ();
7369
7370     case ARRAY_REF:
7371       {
7372         tree e1 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
7373         tree e2 = tsubst_expr (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl);
7374         if (e1 == error_mark_node || e2 == error_mark_node)
7375           return error_mark_node;
7376
7377         return build_nt (ARRAY_REF, e1, e2, NULL_TREE, NULL_TREE);
7378       }
7379
7380     case SCOPE_REF:
7381       {
7382         tree e1 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
7383         tree e2 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl);
7384         if (e1 == error_mark_node || e2 == error_mark_node)
7385           return error_mark_node;
7386
7387         return build_nt (TREE_CODE (t), e1, e2);
7388       }
7389
7390     case TYPEOF_TYPE:
7391       {
7392         tree type;
7393
7394         type = finish_typeof (tsubst_expr (TYPEOF_TYPE_EXPR (t), args,
7395                                            complain, in_decl));
7396         return cp_build_qualified_type_real (type,
7397                                              cp_type_quals (t)
7398                                              | cp_type_quals (type),
7399                                              complain);
7400       }
7401
7402     default:
7403       sorry ("use of `%s' in template",
7404              tree_code_name [(int) TREE_CODE (t)]);
7405       return error_mark_node;
7406     }
7407 }
7408
7409 /* Like tsubst_expr for a BASELINK.  OBJECT_TYPE, if non-NULL, is the
7410    type of the expression on the left-hand side of the "." or "->"
7411    operator.  */
7412
7413 static tree
7414 tsubst_baselink (tree baselink, tree object_type,
7415                  tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
7416 {
7417     tree name;
7418     tree qualifying_scope;
7419     tree fns;
7420     tree template_args = 0;
7421     bool template_id_p = false;
7422
7423     /* A baselink indicates a function from a base class.  The
7424        BASELINK_ACCESS_BINFO and BASELINK_BINFO are going to have
7425        non-dependent types; otherwise, the lookup could not have
7426        succeeded.  However, they may indicate bases of the template
7427        class, rather than the instantiated class.  
7428
7429        In addition, lookups that were not ambiguous before may be
7430        ambiguous now.  Therefore, we perform the lookup again.  */
7431     qualifying_scope = BINFO_TYPE (BASELINK_ACCESS_BINFO (baselink));
7432     fns = BASELINK_FUNCTIONS (baselink);
7433     if (TREE_CODE (fns) == TEMPLATE_ID_EXPR)
7434       {
7435         template_id_p = true;
7436         template_args = TREE_OPERAND (fns, 1);
7437         fns = TREE_OPERAND (fns, 0);
7438         if (template_args)
7439           template_args = tsubst_template_args (template_args, args,
7440                                                 complain, in_decl);
7441       }
7442     name = DECL_NAME (get_first_fn (fns));
7443     baselink = lookup_fnfields (qualifying_scope, name, /*protect=*/1);
7444     
7445     /* If lookup found a single function, mark it as used at this
7446        point.  (If it lookup found multiple functions the one selected
7447        later by overload resolution will be marked as used at that
7448        point.)  */
7449     if (BASELINK_P (baselink))
7450       fns = BASELINK_FUNCTIONS (baselink);
7451     if (!template_id_p && !really_overloaded_fn (fns))
7452       mark_used (OVL_CURRENT (fns));
7453
7454     /* Add back the template arguments, if present.  */
7455     if (BASELINK_P (baselink) && template_id_p)
7456       BASELINK_FUNCTIONS (baselink) 
7457         = build_nt (TEMPLATE_ID_EXPR,
7458                     BASELINK_FUNCTIONS (baselink),
7459                     template_args);
7460
7461     if (!object_type)
7462       object_type = current_class_type;
7463     return adjust_result_of_qualified_name_lookup (baselink, 
7464                                                    qualifying_scope,
7465                                                    object_type);
7466 }
7467
7468 /* Like tsubst_expr for a SCOPE_REF, given by QUALIFIED_ID.  DONE is
7469    true if the qualified-id will be a postfix-expression in-and-of
7470    itself; false if more of the postfix-expression follows the
7471    QUALIFIED_ID.  ADDRESS_P is true if the qualified-id is the operand
7472    of "&".  */
7473
7474 static tree
7475 tsubst_qualified_id (tree qualified_id, tree args, 
7476                      tsubst_flags_t complain, tree in_decl,
7477                      bool done, bool address_p)
7478 {
7479   tree expr;
7480   tree scope;
7481   tree name;
7482   bool is_template;
7483   tree template_args;
7484
7485   gcc_assert (TREE_CODE (qualified_id) == SCOPE_REF);
7486
7487   /* Figure out what name to look up.  */
7488   name = TREE_OPERAND (qualified_id, 1);
7489   if (TREE_CODE (name) == TEMPLATE_ID_EXPR)
7490     {
7491       is_template = true;
7492       template_args = TREE_OPERAND (name, 1);
7493       if (template_args)
7494         template_args = tsubst_template_args (template_args, args,
7495                                               complain, in_decl);
7496       name = TREE_OPERAND (name, 0);
7497     }
7498   else
7499     {
7500       is_template = false;
7501       template_args = NULL_TREE;
7502     }
7503
7504   /* Substitute into the qualifying scope.  When there are no ARGS, we
7505      are just trying to simplify a non-dependent expression.  In that
7506      case the qualifying scope may be dependent, and, in any case,
7507      substituting will not help.  */
7508   scope = TREE_OPERAND (qualified_id, 0);
7509   if (args)
7510     {
7511       scope = tsubst (scope, args, complain, in_decl);
7512       expr = tsubst_copy (name, args, complain, in_decl);
7513     }
7514   else
7515     expr = name;
7516
7517   if (dependent_type_p (scope))
7518     return build_nt (SCOPE_REF, scope, expr);
7519   
7520   if (!BASELINK_P (name) && !DECL_P (expr))
7521     {
7522       expr = lookup_qualified_name (scope, expr, /*is_type_p=*/0, false);
7523       if (TREE_CODE (TREE_CODE (expr) == TEMPLATE_DECL
7524                      ? DECL_TEMPLATE_RESULT (expr) : expr) == TYPE_DECL)
7525         {
7526           if (complain & tf_error)
7527             {
7528               error ("dependent-name %qE is parsed as a non-type, but "
7529                      "instantiation yields a type", qualified_id);
7530               inform ("say %<typename %E%> if a type is meant", qualified_id);
7531             }
7532           return error_mark_node;
7533         }
7534     }
7535   
7536   if (DECL_P (expr))
7537     {
7538       check_accessibility_of_qualified_id (expr, /*object_type=*/NULL_TREE,
7539                                            scope);
7540       /* Remember that there was a reference to this entity.  */
7541       mark_used (expr);
7542     }
7543
7544   if (expr == error_mark_node || TREE_CODE (expr) == TREE_LIST)
7545     {
7546       if (complain & tf_error)
7547         qualified_name_lookup_error (scope, 
7548                                      TREE_OPERAND (qualified_id, 1),
7549                                      expr);
7550       return error_mark_node;
7551     }
7552
7553   if (is_template)
7554     expr = lookup_template_function (expr, template_args);
7555
7556   if (expr == error_mark_node && complain & tf_error)
7557     qualified_name_lookup_error (scope, TREE_OPERAND (qualified_id, 1),
7558                                  expr);
7559   else if (TYPE_P (scope))
7560     {
7561       expr = (adjust_result_of_qualified_name_lookup 
7562               (expr, scope, current_class_type));
7563       expr = finish_qualified_id_expr (scope, expr, done, address_p);
7564     }
7565
7566   return expr;
7567 }
7568
7569 /* Like tsubst, but deals with expressions.  This function just replaces
7570    template parms; to finish processing the resultant expression, use
7571    tsubst_expr.  */
7572
7573 static tree
7574 tsubst_copy (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
7575 {
7576   enum tree_code code;
7577   tree r;
7578
7579   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node)
7580     return t;
7581
7582   code = TREE_CODE (t);
7583
7584   switch (code)
7585     {
7586     case PARM_DECL:
7587       r = retrieve_local_specialization (t);
7588       gcc_assert (r != NULL);
7589       mark_used (r);
7590       return r;
7591
7592     case CONST_DECL:
7593       {
7594         tree enum_type;
7595         tree v;
7596
7597         if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (t))
7598           return tsubst_copy (DECL_INITIAL (t), args, complain, in_decl);
7599         /* There is no need to substitute into namespace-scope
7600            enumerators.  */
7601         if (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (t))
7602           return t;
7603         /* If ARGS is NULL, then T is known to be non-dependent.  */
7604         if (args == NULL_TREE)
7605           return decl_constant_value (t);
7606
7607         /* Unfortunately, we cannot just call lookup_name here.
7608            Consider:
7609            
7610              template <int I> int f() {
7611              enum E { a = I };
7612              struct S { void g() { E e = a; } };
7613              };
7614            
7615            When we instantiate f<7>::S::g(), say, lookup_name is not
7616            clever enough to find f<7>::a.  */
7617         enum_type 
7618           = tsubst_aggr_type (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl, 
7619                               /*entering_scope=*/0);
7620
7621         for (v = TYPE_VALUES (enum_type); 
7622              v != NULL_TREE; 
7623              v = TREE_CHAIN (v))
7624           if (TREE_PURPOSE (v) == DECL_NAME (t))
7625             return TREE_VALUE (v);
7626
7627           /* We didn't find the name.  That should never happen; if
7628              name-lookup found it during preliminary parsing, we
7629              should find it again here during instantiation.  */
7630         gcc_unreachable ();
7631       }
7632       return t;
7633
7634     case FIELD_DECL:
7635       if (DECL_CONTEXT (t))
7636         {
7637           tree ctx;
7638
7639           ctx = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args, complain, in_decl,
7640                                   /*entering_scope=*/1);
7641           if (ctx != DECL_CONTEXT (t))
7642             return lookup_field (ctx, DECL_NAME (t), 0, false);
7643         }
7644       
7645       return t;
7646
7647     case VAR_DECL:
7648     case FUNCTION_DECL:
7649       if ((DECL_LANG_SPECIFIC (t) && DECL_TEMPLATE_INFO (t))
7650           || local_variable_p (t))
7651         t = tsubst (t, args, complain, in_decl);
7652       mark_used (t);
7653       return t;
7654
7655     case BASELINK:
7656       return tsubst_baselink (t, current_class_type, args, complain, in_decl);
7657
7658     case TEMPLATE_DECL:
7659       if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (t))
7660         return tsubst (TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_RESULT (t)), 
7661                        args, complain, in_decl);
7662       else if (DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (t) && DECL_MEMBER_TEMPLATE_P (t))
7663         return tsubst (t, args, complain, in_decl);
7664       else if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t)
7665                && uses_template_parms (DECL_CONTEXT (t)))
7666         {
7667           /* Template template argument like the following example need
7668              special treatment:
7669
7670                template <template <class> class TT> struct C {};
7671                template <class T> struct D {
7672                  template <class U> struct E {};
7673                  C<E> c;                                // #1
7674                };
7675                D<int> d;                                // #2
7676
7677              We are processing the template argument `E' in #1 for
7678              the template instantiation #2.  Originally, `E' is a
7679              TEMPLATE_DECL with `D<T>' as its DECL_CONTEXT.  Now we
7680              have to substitute this with one having context `D<int>'.  */
7681
7682           tree context = tsubst (DECL_CONTEXT (t), args, complain, in_decl);
7683           return lookup_field (context, DECL_NAME(t), 0, false);
7684         }
7685       else
7686         /* Ordinary template template argument.  */
7687         return t;
7688
7689     case CAST_EXPR:
7690     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
7691     case CONST_CAST_EXPR:
7692     case STATIC_CAST_EXPR:
7693     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
7694     case NOP_EXPR:
7695       return build1
7696         (code, tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
7697          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl));
7698
7699     case INDIRECT_REF:
7700     case NEGATE_EXPR:
7701     case TRUTH_NOT_EXPR:
7702     case BIT_NOT_EXPR:
7703     case ADDR_EXPR:
7704     case CONVERT_EXPR:      /* Unary + */
7705     case SIZEOF_EXPR:
7706     case ALIGNOF_EXPR:
7707     case ARROW_EXPR:
7708     case THROW_EXPR:
7709     case TYPEID_EXPR:
7710     case REALPART_EXPR:
7711     case IMAGPART_EXPR:
7712       return build1
7713         (code, tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
7714          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl));
7715
7716     case COMPONENT_REF:
7717       {
7718         tree object;
7719         tree name;
7720
7721         object = tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
7722         name = TREE_OPERAND (t, 1);
7723         if (TREE_CODE (name) == BIT_NOT_EXPR) 
7724           {
7725             name = tsubst_copy (TREE_OPERAND (name, 0), args,
7726                                 complain, in_decl);
7727             name = build1 (BIT_NOT_EXPR, NULL_TREE, name);
7728           }
7729         else if (TREE_CODE (name) == SCOPE_REF
7730                  && TREE_CODE (TREE_OPERAND (name, 1)) == BIT_NOT_EXPR)
7731           {
7732             tree base = tsubst_copy (TREE_OPERAND (name, 0), args,
7733                                      complain, in_decl);
7734             name = TREE_OPERAND (name, 1);
7735             name = tsubst_copy (TREE_OPERAND (name, 0), args,
7736                                 complain, in_decl);
7737             name = build1 (BIT_NOT_EXPR, NULL_TREE, name);
7738             name = build_nt (SCOPE_REF, base, name);
7739           }
7740         else if (TREE_CODE (name) == BASELINK)
7741           name = tsubst_baselink (name, 
7742                                   non_reference (TREE_TYPE (object)), 
7743                                   args, complain, 
7744                                   in_decl);
7745         else
7746           name = tsubst_copy (name, args, complain, in_decl);
7747         return build_nt (COMPONENT_REF, object, name, NULL_TREE);
7748       }
7749
7750     case PLUS_EXPR:
7751     case MINUS_EXPR:
7752     case MULT_EXPR:
7753     case TRUNC_DIV_EXPR:
7754     case CEIL_DIV_EXPR:
7755     case FLOOR_DIV_EXPR:
7756     case ROUND_DIV_EXPR:
7757     case EXACT_DIV_EXPR:
7758     case BIT_AND_EXPR:
7759     case BIT_IOR_EXPR:
7760     case BIT_XOR_EXPR:
7761     case TRUNC_MOD_EXPR:
7762     case FLOOR_MOD_EXPR:
7763     case TRUTH_ANDIF_EXPR:
7764     case TRUTH_ORIF_EXPR:
7765     case TRUTH_AND_EXPR:
7766     case TRUTH_OR_EXPR:
7767     case RSHIFT_EXPR:
7768     case LSHIFT_EXPR:
7769     case RROTATE_EXPR:
7770     case LROTATE_EXPR:
7771     case EQ_EXPR:
7772     case NE_EXPR:
7773     case MAX_EXPR:
7774     case MIN_EXPR:
7775     case LE_EXPR:
7776     case GE_EXPR:
7777     case LT_EXPR:
7778     case GT_EXPR:
7779     case ARRAY_REF:
7780     case COMPOUND_EXPR:
7781     case SCOPE_REF:
7782     case DOTSTAR_EXPR:
7783     case MEMBER_REF:
7784     case PREDECREMENT_EXPR:
7785     case PREINCREMENT_EXPR:
7786     case POSTDECREMENT_EXPR:
7787     case POSTINCREMENT_EXPR:
7788       return build_nt
7789         (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
7790          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl));
7791
7792     case CALL_EXPR:
7793       return build_nt (code, 
7794                        tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args,
7795                                     complain, in_decl),
7796                        tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain,
7797                                     in_decl),
7798                        NULL_TREE);
7799
7800     case COND_EXPR:
7801     case MODOP_EXPR:
7802     case PSEUDO_DTOR_EXPR:
7803       {
7804         r = build_nt
7805           (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
7806            tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl),
7807            tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 2), args, complain, in_decl));
7808         TREE_NO_WARNING (r) = TREE_NO_WARNING (t);
7809         return r;
7810       }
7811
7812     case NEW_EXPR:
7813       {
7814         r = build_nt
7815         (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
7816          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl),
7817          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 2), args, complain, in_decl));
7818         NEW_EXPR_USE_GLOBAL (r) = NEW_EXPR_USE_GLOBAL (t);
7819         return r;
7820       }
7821
7822     case DELETE_EXPR:
7823       {
7824         r = build_nt
7825         (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
7826          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl));
7827         DELETE_EXPR_USE_GLOBAL (r) = DELETE_EXPR_USE_GLOBAL (t);
7828         DELETE_EXPR_USE_VEC (r) = DELETE_EXPR_USE_VEC (t);
7829         return r;
7830       }
7831
7832     case TEMPLATE_ID_EXPR:
7833       {
7834         /* Substituted template arguments */
7835         tree fn = TREE_OPERAND (t, 0);
7836         tree targs = TREE_OPERAND (t, 1);
7837
7838         fn = tsubst_copy (fn, args, complain, in_decl);
7839         if (targs)
7840           targs = tsubst_template_args (targs, args, complain, in_decl);
7841         
7842         return lookup_template_function (fn, targs);
7843       }
7844
7845     case TREE_LIST:
7846       {
7847         tree purpose, value, chain;
7848
7849         if (t == void_list_node)
7850           return t;
7851
7852         purpose = TREE_PURPOSE (t);
7853         if (purpose)
7854           purpose = tsubst_copy (purpose, args, complain, in_decl);
7855         value = TREE_VALUE (t);
7856         if (value)
7857           value = tsubst_copy (value, args, complain, in_decl);
7858         chain = TREE_CHAIN (t);
7859         if (chain && chain != void_type_node)
7860           chain = tsubst_copy (chain, args, complain, in_decl);
7861         if (purpose == TREE_PURPOSE (t)
7862             && value == TREE_VALUE (t)
7863             && chain == TREE_CHAIN (t))
7864           return t;
7865         return tree_cons (purpose, value, chain);
7866       }
7867
7868     case RECORD_TYPE:
7869     case UNION_TYPE:
7870     case ENUMERAL_TYPE:
7871     case INTEGER_TYPE:
7872     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
7873     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
7874     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
7875     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
7876     case POINTER_TYPE:
7877     case REFERENCE_TYPE:
7878     case OFFSET_TYPE:
7879     case FUNCTION_TYPE:
7880     case METHOD_TYPE:
7881     case ARRAY_TYPE:
7882     case TYPENAME_TYPE:
7883     case UNBOUND_CLASS_TEMPLATE:
7884     case TYPEOF_TYPE:
7885     case TYPE_DECL:
7886       return tsubst (t, args, complain, in_decl);
7887
7888     case IDENTIFIER_NODE:
7889       if (IDENTIFIER_TYPENAME_P (t))
7890         {
7891           tree new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
7892           return mangle_conv_op_name_for_type (new_type);
7893         }
7894       else
7895         return t;
7896
7897     case CONSTRUCTOR:
7898       {
7899         r = build_constructor
7900           (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl), 
7901            tsubst_copy (CONSTRUCTOR_ELTS (t), args, complain, in_decl));
7902         TREE_HAS_CONSTRUCTOR (r) = TREE_HAS_CONSTRUCTOR (t);
7903         return r;
7904       }
7905
7906     case VA_ARG_EXPR:
7907       return build_x_va_arg (tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain,
7908                                           in_decl),
7909                              tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl));
7910
7911     case CLEANUP_POINT_EXPR:
7912       /* We shouldn't have built any of these during initial template
7913          generation.  Instead, they should be built during instantiation
7914          in response to the saved STMT_IS_FULL_EXPR_P setting.  */
7915       gcc_unreachable ();
7916
7917     default:
7918       return t;
7919     }
7920 }
7921
7922 /* Like tsubst_copy for expressions, etc. but also does semantic
7923    processing.  */
7924
7925 static tree
7926 tsubst_expr (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
7927 {
7928   tree stmt, tmp;
7929
7930   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node)
7931     return t;
7932
7933   if (EXPR_HAS_LOCATION (t))
7934     input_location = EXPR_LOCATION (t);
7935   if (STATEMENT_CODE_P (TREE_CODE (t)))
7936     current_stmt_tree ()->stmts_are_full_exprs_p = STMT_IS_FULL_EXPR_P (t);
7937
7938   switch (TREE_CODE (t))
7939     {
7940     case STATEMENT_LIST:
7941       {
7942         tree_stmt_iterator i;
7943         for (i = tsi_start (t); !tsi_end_p (i); tsi_next (&i))
7944           tsubst_expr (tsi_stmt (i), args, complain, in_decl);
7945         break;
7946       }
7947
7948     case CTOR_INITIALIZER:
7949       finish_mem_initializers (tsubst_initializer_list 
7950                                (TREE_OPERAND (t, 0), args));
7951       break;
7952
7953     case RETURN_EXPR:
7954       finish_return_stmt (tsubst_expr (TREE_OPERAND (t, 0),
7955                                        args, complain, in_decl));
7956       break;
7957
7958     case EXPR_STMT:
7959       tmp = tsubst_expr (EXPR_STMT_EXPR (t), args, complain, in_decl);
7960       if (EXPR_STMT_STMT_EXPR_RESULT (t))
7961         finish_stmt_expr_expr (tmp, cur_stmt_expr);
7962       else
7963         finish_expr_stmt (tmp);
7964       break;
7965
7966     case USING_STMT:
7967       do_using_directive (tsubst_expr (USING_STMT_NAMESPACE (t),
7968                                        args, complain, in_decl));
7969       break;
7970       
7971     case DECL_EXPR:
7972       {
7973         tree decl;
7974         tree init;
7975
7976         decl = DECL_EXPR_DECL (t);
7977         if (TREE_CODE (decl) == LABEL_DECL)
7978           finish_label_decl (DECL_NAME (decl));
7979         else if (TREE_CODE (decl) == USING_DECL)
7980           {
7981             tree scope = DECL_INITIAL (decl);
7982             tree name = DECL_NAME (decl);
7983             tree decl;
7984             
7985             scope = tsubst_expr (scope, args, complain, in_decl);
7986             decl = lookup_qualified_name (scope, name,
7987                                           /*is_type_p=*/false,
7988                                           /*complain=*/false);
7989             if (decl == error_mark_node || TREE_CODE (decl) == TREE_LIST)
7990               qualified_name_lookup_error (scope, name, decl);
7991             else
7992               do_local_using_decl (decl, scope, name);
7993           }
7994         else
7995           {
7996             init = DECL_INITIAL (decl);
7997             decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
7998             if (decl != error_mark_node)
7999               {
8000                 if (init)
8001                   DECL_INITIAL (decl) = error_mark_node;
8002                 /* By marking the declaration as instantiated, we avoid
8003                    trying to instantiate it.  Since instantiate_decl can't
8004                    handle local variables, and since we've already done
8005                    all that needs to be done, that's the right thing to
8006                    do.  */
8007                 if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL)
8008                   DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (decl) = 1;
8009                 if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL
8010                     && ANON_AGGR_TYPE_P (TREE_TYPE (decl)))
8011                   /* Anonymous aggregates are a special case.  */
8012                   finish_anon_union (decl);
8013                 else 
8014                   {
8015                     maybe_push_decl (decl);
8016                     if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL
8017                         && DECL_PRETTY_FUNCTION_P (decl))
8018                       {
8019                         /* For __PRETTY_FUNCTION__ we have to adjust the
8020                            initializer.  */
8021                         const char *const name
8022                           = cxx_printable_name (current_function_decl, 2);
8023                         init = cp_fname_init (name, &TREE_TYPE (decl));
8024                       }
8025                     else
8026                       init = tsubst_expr (init, args, complain, in_decl);
8027                     cp_finish_decl (decl, init, NULL_TREE, 0);
8028                   }
8029               }
8030           }
8031
8032         /* A DECL_EXPR can also be used as an expression, in the condition
8033            clause of an if/for/while construct.  */
8034         return decl;
8035       }
8036
8037     case FOR_STMT:
8038       stmt = begin_for_stmt ();
8039       tsubst_expr (FOR_INIT_STMT (t), args, complain, in_decl);
8040       finish_for_init_stmt (stmt);
8041       tmp = tsubst_expr (FOR_COND (t), args, complain, in_decl);
8042       finish_for_cond (tmp, stmt);
8043       tmp = tsubst_expr (FOR_EXPR (t), args, complain, in_decl);
8044       finish_for_expr (tmp, stmt);
8045       tsubst_expr (FOR_BODY (t), args, complain, in_decl);
8046       finish_for_stmt (stmt);
8047       break;
8048
8049     case WHILE_STMT:
8050       stmt = begin_while_stmt ();
8051       tmp = tsubst_expr (WHILE_COND (t), args, complain, in_decl);
8052       finish_while_stmt_cond (tmp, stmt);
8053       tsubst_expr (WHILE_BODY (t), args, complain, in_decl);
8054       finish_while_stmt (stmt);
8055       break;
8056
8057     case DO_STMT:
8058       stmt = begin_do_stmt ();
8059       tsubst_expr (DO_BODY (t), args, complain, in_decl);
8060       finish_do_body (stmt);
8061       tmp = tsubst_expr (DO_COND (t), args, complain, in_decl);
8062       finish_do_stmt (tmp, stmt);
8063       break;
8064
8065     case IF_STMT:
8066       stmt = begin_if_stmt ();
8067       tmp = tsubst_expr (IF_COND (t), args, complain, in_decl);
8068       finish_if_stmt_cond (tmp, stmt);
8069       tsubst_expr (THEN_CLAUSE (t), args, complain, in_decl);
8070       finish_then_clause (stmt);
8071
8072       if (ELSE_CLAUSE (t))
8073         {
8074           begin_else_clause (stmt);
8075           tsubst_expr (ELSE_CLAUSE (t), args, complain, in_decl);
8076           finish_else_clause (stmt);
8077         }
8078
8079       finish_if_stmt (stmt);
8080       break;
8081
8082     case BIND_EXPR:
8083       if (BIND_EXPR_BODY_BLOCK (t))
8084         stmt = begin_function_body ();
8085       else
8086         stmt = begin_compound_stmt (BIND_EXPR_TRY_BLOCK (t)
8087                                     ? BCS_TRY_BLOCK : 0);
8088
8089       tsubst_expr (BIND_EXPR_BODY (t), args, complain, in_decl);
8090
8091       if (BIND_EXPR_BODY_BLOCK (t))
8092         finish_function_body (stmt);
8093       else
8094         finish_compound_stmt (stmt);
8095       break;
8096
8097     case BREAK_STMT:
8098       finish_break_stmt ();
8099       break;
8100
8101     case CONTINUE_STMT:
8102       finish_continue_stmt ();
8103       break;
8104
8105     case SWITCH_STMT:
8106       stmt = begin_switch_stmt ();
8107       tmp = tsubst_expr (SWITCH_COND (t), args, complain, in_decl);
8108       finish_switch_cond (tmp, stmt);
8109       tsubst_expr (SWITCH_BODY (t), args, complain, in_decl);
8110       finish_switch_stmt (stmt);
8111       break;
8112
8113     case CASE_LABEL_EXPR:
8114       finish_case_label (tsubst_expr (CASE_LOW (t), args, complain, in_decl),
8115                          tsubst_expr (CASE_HIGH (t), args, complain,
8116                                       in_decl));
8117       break;
8118
8119     case LABEL_EXPR:
8120       finish_label_stmt (DECL_NAME (LABEL_EXPR_LABEL (t)));
8121       break;
8122
8123     case GOTO_EXPR:
8124       tmp = GOTO_DESTINATION (t);
8125       if (TREE_CODE (tmp) != LABEL_DECL)
8126         /* Computed goto's must be tsubst'd into.  On the other hand,
8127            non-computed gotos must not be; the identifier in question
8128            will have no binding.  */
8129         tmp = tsubst_expr (tmp, args, complain, in_decl);
8130       else
8131         tmp = DECL_NAME (tmp);
8132       finish_goto_stmt (tmp);
8133       break;
8134
8135     case ASM_EXPR:
8136       tmp = finish_asm_stmt
8137         (ASM_VOLATILE_P (t),
8138          tsubst_expr (ASM_STRING (t), args, complain, in_decl),
8139          tsubst_expr (ASM_OUTPUTS (t), args, complain, in_decl),
8140          tsubst_expr (ASM_INPUTS (t), args, complain, in_decl), 
8141          tsubst_expr (ASM_CLOBBERS (t), args, complain, in_decl));
8142       {
8143         tree asm_expr = tmp;
8144         if (TREE_CODE (asm_expr) == CLEANUP_POINT_EXPR)
8145           asm_expr = TREE_OPERAND (asm_expr, 0);
8146         ASM_INPUT_P (asm_expr) = ASM_INPUT_P (t);
8147       }
8148       break;
8149
8150     case TRY_BLOCK:
8151       if (CLEANUP_P (t))
8152         {
8153           stmt = begin_try_block ();
8154           tsubst_expr (TRY_STMTS (t), args, complain, in_decl);
8155           finish_cleanup_try_block (stmt);
8156           finish_cleanup (tsubst_expr (TRY_HANDLERS (t), args,
8157                                        complain, in_decl),
8158                           stmt);
8159         }
8160       else
8161         {
8162           if (FN_TRY_BLOCK_P (t))
8163             stmt = begin_function_try_block ();
8164           else
8165             stmt = begin_try_block ();
8166
8167           tsubst_expr (TRY_STMTS (t), args, complain, in_decl);
8168
8169           if (FN_TRY_BLOCK_P (t))
8170             finish_function_try_block (stmt);
8171           else
8172             finish_try_block (stmt);
8173
8174           tsubst_expr (TRY_HANDLERS (t), args, complain, in_decl);
8175           if (FN_TRY_BLOCK_P (t))
8176             finish_function_handler_sequence (stmt);
8177           else
8178             finish_handler_sequence (stmt);
8179         }
8180       break;
8181       
8182     case HANDLER:
8183       {
8184         tree decl;
8185
8186         stmt = begin_handler ();
8187         if (HANDLER_PARMS (t))
8188           {
8189             decl = HANDLER_PARMS (t);
8190             decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
8191             /* Prevent instantiate_decl from trying to instantiate
8192                this variable.  We've already done all that needs to be
8193                done.  */
8194             DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (decl) = 1;
8195           }
8196         else
8197           decl = NULL_TREE;
8198         finish_handler_parms (decl, stmt);
8199         tsubst_expr (HANDLER_BODY (t), args, complain, in_decl);
8200         finish_handler (stmt);
8201       }
8202       break;
8203
8204     case TAG_DEFN:
8205       tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, NULL_TREE);
8206       break;
8207
8208     default:
8209       gcc_assert (!STATEMENT_CODE_P (TREE_CODE (t)));
8210       
8211       return tsubst_copy_and_build (t, args, complain, in_decl,
8212                                     /*function_p=*/false);
8213     }
8214
8215   return NULL_TREE;
8216 }
8217
8218 /* T is a postfix-expression that is not being used in a function
8219    call.  Return the substituted version of T.  */
8220
8221 static tree
8222 tsubst_non_call_postfix_expression (tree t, tree args, 
8223                                     tsubst_flags_t complain,
8224                                     tree in_decl)
8225 {
8226   if (TREE_CODE (t) == SCOPE_REF)
8227     t = tsubst_qualified_id (t, args, complain, in_decl,
8228                              /*done=*/false, /*address_p=*/false);
8229   else
8230     t = tsubst_copy_and_build (t, args, complain, in_decl,
8231                                /*function_p=*/false);
8232
8233   return t;
8234 }
8235
8236 /* Like tsubst but deals with expressions and performs semantic
8237    analysis.  FUNCTION_P is true if T is the "F" in "F (ARGS)".  */
8238
8239 tree
8240 tsubst_copy_and_build (tree t, 
8241                        tree args, 
8242                        tsubst_flags_t complain, 
8243                        tree in_decl,
8244                        bool function_p)
8245 {
8246 #define RECUR(NODE) \
8247   tsubst_copy_and_build (NODE, args, complain, in_decl, /*function_p=*/false)
8248
8249   tree op1;
8250
8251   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node)
8252     return t;
8253
8254   switch (TREE_CODE (t))
8255     {
8256     case USING_DECL:
8257       t = DECL_NAME (t);
8258       /* Fall through.  */
8259     case IDENTIFIER_NODE:
8260       {
8261         tree decl;
8262         cp_id_kind idk;
8263         tree qualifying_class;
8264         bool non_integral_constant_expression_p;
8265         const char *error_msg;
8266
8267         if (IDENTIFIER_TYPENAME_P (t))
8268           {
8269             tree new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
8270             t = mangle_conv_op_name_for_type (new_type);
8271           }
8272
8273         /* Look up the name.  */
8274         decl = lookup_name (t, 0);
8275
8276         /* By convention, expressions use ERROR_MARK_NODE to indicate
8277            failure, not NULL_TREE.  */
8278         if (decl == NULL_TREE)
8279           decl = error_mark_node;
8280
8281         decl = finish_id_expression (t, decl, NULL_TREE,
8282                                      &idk,
8283                                      &qualifying_class,
8284                                      /*integral_constant_expression_p=*/false,
8285                                      /*allow_non_integral_constant_expression_p=*/false,
8286                                      &non_integral_constant_expression_p,
8287                                      &error_msg);
8288         if (error_msg)
8289           error (error_msg);
8290         if (!function_p && TREE_CODE (decl) == IDENTIFIER_NODE)
8291           decl = unqualified_name_lookup_error (decl);
8292         return decl;
8293       }
8294
8295     case TEMPLATE_ID_EXPR:
8296       {
8297         tree object;
8298         tree template = RECUR (TREE_OPERAND (t, 0));
8299         tree targs = TREE_OPERAND (t, 1);
8300
8301         if (targs)
8302           targs = tsubst_template_args (targs, args, complain, in_decl);
8303         
8304         if (TREE_CODE (template) == COMPONENT_REF)
8305           {
8306             object = TREE_OPERAND (template, 0);
8307             template = TREE_OPERAND (template, 1);
8308           }
8309         else
8310           object = NULL_TREE;
8311         template = lookup_template_function (template, targs);
8312         
8313         if (object)
8314           return build3 (COMPONENT_REF, TREE_TYPE (template), 
8315                          object, template, NULL_TREE);
8316         else
8317           return template;
8318       }
8319
8320     case INDIRECT_REF:
8321       return build_x_indirect_ref (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)), "unary *");
8322
8323     case NOP_EXPR:
8324       return build_nop
8325         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
8326          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8327
8328     case CAST_EXPR:
8329       return build_functional_cast
8330         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
8331          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8332
8333     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
8334       return build_reinterpret_cast
8335         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
8336          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8337
8338     case CONST_CAST_EXPR:
8339       return build_const_cast
8340         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
8341          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8342
8343     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
8344       return build_dynamic_cast
8345         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
8346          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8347
8348     case STATIC_CAST_EXPR:
8349       return build_static_cast
8350         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
8351          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8352
8353     case POSTDECREMENT_EXPR:
8354     case POSTINCREMENT_EXPR:
8355       op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
8356                                                 args, complain, in_decl);
8357       return build_x_unary_op (TREE_CODE (t), op1);
8358
8359     case PREDECREMENT_EXPR:
8360     case PREINCREMENT_EXPR:
8361     case NEGATE_EXPR:
8362     case BIT_NOT_EXPR:
8363     case ABS_EXPR:
8364     case TRUTH_NOT_EXPR:
8365     case CONVERT_EXPR:  /* Unary + */
8366     case REALPART_EXPR:
8367     case IMAGPART_EXPR:
8368       return build_x_unary_op (TREE_CODE (t), RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8369
8370     case ADDR_EXPR:
8371       op1 = TREE_OPERAND (t, 0);
8372       if (TREE_CODE (op1) == SCOPE_REF)
8373         op1 = tsubst_qualified_id (op1, args, complain, in_decl, 
8374                                    /*done=*/true, /*address_p=*/true);
8375       else
8376         op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (op1, args, complain, 
8377                                                   in_decl);
8378       if (TREE_CODE (op1) == LABEL_DECL)
8379         return finish_label_address_expr (DECL_NAME (op1));
8380       return build_x_unary_op (ADDR_EXPR, op1);
8381
8382     case PLUS_EXPR:
8383     case MINUS_EXPR:
8384     case MULT_EXPR:
8385     case TRUNC_DIV_EXPR:
8386     case CEIL_DIV_EXPR:
8387     case FLOOR_DIV_EXPR:
8388     case ROUND_DIV_EXPR:
8389     case EXACT_DIV_EXPR:
8390     case BIT_AND_EXPR:
8391     case BIT_IOR_EXPR:
8392     case BIT_XOR_EXPR:
8393     case TRUNC_MOD_EXPR:
8394     case FLOOR_MOD_EXPR:
8395     case TRUTH_ANDIF_EXPR:
8396     case TRUTH_ORIF_EXPR:
8397     case TRUTH_AND_EXPR:
8398     case TRUTH_OR_EXPR:
8399     case RSHIFT_EXPR:
8400     case LSHIFT_EXPR:
8401     case RROTATE_EXPR:
8402     case LROTATE_EXPR:
8403     case EQ_EXPR:
8404     case NE_EXPR:
8405     case MAX_EXPR:
8406     case MIN_EXPR:
8407     case LE_EXPR:
8408     case GE_EXPR:
8409     case LT_EXPR:
8410     case GT_EXPR:
8411     case MEMBER_REF:
8412     case DOTSTAR_EXPR:
8413       return build_x_binary_op
8414         (TREE_CODE (t), 
8415          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8416          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8417          /*overloaded_p=*/NULL);
8418
8419     case SCOPE_REF:
8420       return tsubst_qualified_id (t, args, complain, in_decl, /*done=*/true,
8421                                   /*address_p=*/false);
8422
8423     case ARRAY_REF:
8424       if (tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl)
8425           == NULL_TREE)
8426         /* new-type-id */
8427         return build_nt (ARRAY_REF, NULL_TREE, RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8428                          NULL_TREE, NULL_TREE);
8429
8430       op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
8431                                                 args, complain, in_decl);
8432       /* Remember that there was a reference to this entity.  */
8433       if (DECL_P (op1))
8434         mark_used (op1);
8435       return grok_array_decl (op1, RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)));
8436
8437     case SIZEOF_EXPR:
8438     case ALIGNOF_EXPR:
8439       op1 = TREE_OPERAND (t, 0);
8440       if (!args)
8441         {
8442           /* When there are no ARGS, we are trying to evaluate a
8443              non-dependent expression from the parser.  Trying to do
8444              the substitutions may not work.  */
8445           if (!TYPE_P (op1))
8446             op1 = TREE_TYPE (op1);
8447         }
8448       else
8449         {
8450           ++skip_evaluation;
8451           op1 = RECUR (op1);
8452           --skip_evaluation;
8453         }
8454       if (TYPE_P (op1))
8455         return cxx_sizeof_or_alignof_type (op1, TREE_CODE (t), true);
8456       else
8457         return cxx_sizeof_or_alignof_expr (op1, TREE_CODE (t));
8458
8459     case MODOP_EXPR:
8460       {
8461         tree r = build_x_modify_expr
8462           (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8463            TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 1)),
8464            RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)));
8465         /* TREE_NO_WARNING must be set if either the expression was
8466            parenthesized or it uses an operator such as >>= rather
8467            than plain assignment.  In the former case, it was already
8468            set and must be copied.  In the latter case,
8469            build_x_modify_expr sets it and it must not be reset
8470            here.  */
8471         if (TREE_NO_WARNING (t))
8472           TREE_NO_WARNING (r) = TREE_NO_WARNING (t);
8473         return r;
8474       }
8475
8476     case ARROW_EXPR:
8477       op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
8478                                                 args, complain, in_decl);
8479       /* Remember that there was a reference to this entity.  */
8480       if (DECL_P (op1))
8481         mark_used (op1);
8482       return build_x_arrow (op1);
8483
8484     case NEW_EXPR:
8485       return build_new
8486         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8487          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8488          RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)),
8489          RECUR (TREE_OPERAND (t, 3)),
8490          NEW_EXPR_USE_GLOBAL (t));
8491
8492     case DELETE_EXPR:
8493      return delete_sanity
8494        (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8495         RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8496         DELETE_EXPR_USE_VEC (t),
8497         DELETE_EXPR_USE_GLOBAL (t));
8498
8499     case COMPOUND_EXPR:
8500       return build_x_compound_expr (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8501                                     RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)));
8502
8503     case CALL_EXPR:
8504       {
8505         tree function;
8506         tree call_args;
8507         bool qualified_p;
8508         bool koenig_p;
8509
8510         function = TREE_OPERAND (t, 0);
8511         /* When we parsed the expression,  we determined whether or
8512            not Koenig lookup should be performed.  */
8513         koenig_p = KOENIG_LOOKUP_P (t);
8514         if (TREE_CODE (function) == SCOPE_REF)
8515           {
8516             qualified_p = true;
8517             function = tsubst_qualified_id (function, args, complain, in_decl,
8518                                             /*done=*/false, 
8519                                             /*address_p=*/false);
8520           }
8521         else
8522           {
8523             qualified_p = (TREE_CODE (function) == COMPONENT_REF
8524                            && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (function, 1))
8525                                == SCOPE_REF));
8526             function = tsubst_copy_and_build (function, args, complain, 
8527                                               in_decl,
8528                                               !qualified_p);
8529             if (BASELINK_P (function))
8530               qualified_p = true;
8531           }
8532
8533         call_args = RECUR (TREE_OPERAND (t, 1));
8534
8535         /* We do not perform argument-dependent lookup if normal
8536            lookup finds a non-function, in accordance with the
8537            expected resolution of DR 218.  */
8538         if (koenig_p
8539             && (is_overloaded_fn (function)
8540                 || TREE_CODE (function) == IDENTIFIER_NODE))
8541           function = perform_koenig_lookup (function, call_args);
8542
8543         if (TREE_CODE (function) == IDENTIFIER_NODE)
8544           {
8545             unqualified_name_lookup_error (function);
8546             return error_mark_node;
8547           }
8548
8549         /* Remember that there was a reference to this entity.  */
8550         if (DECL_P (function))
8551           mark_used (function);
8552
8553         function = convert_from_reference (function);
8554
8555         if (TREE_CODE (function) == OFFSET_REF)
8556           return build_offset_ref_call_from_tree (function, call_args);
8557         if (TREE_CODE (function) == COMPONENT_REF)
8558           {
8559             if (!BASELINK_P (TREE_OPERAND (function, 1)))
8560               return finish_call_expr (function, call_args,
8561                                        /*disallow_virtual=*/false,
8562                                        /*koenig_p=*/false);
8563             else
8564               return (build_new_method_call 
8565                       (TREE_OPERAND (function, 0),
8566                        TREE_OPERAND (function, 1),
8567                        call_args, NULL_TREE, 
8568                        qualified_p ? LOOKUP_NONVIRTUAL : LOOKUP_NORMAL));
8569           }
8570         return finish_call_expr (function, call_args, 
8571                                  /*disallow_virtual=*/qualified_p,
8572                                  koenig_p);
8573       }
8574
8575     case COND_EXPR:
8576       return build_x_conditional_expr
8577         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8578          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8579          RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)));
8580
8581     case PSEUDO_DTOR_EXPR:
8582       return finish_pseudo_destructor_expr 
8583         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8584          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8585          RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)));
8586
8587     case TREE_LIST:
8588       {
8589         tree purpose, value, chain;
8590
8591         if (t == void_list_node)
8592           return t;
8593
8594         purpose = TREE_PURPOSE (t);
8595         if (purpose)
8596           purpose = RECUR (purpose);
8597         value = TREE_VALUE (t);
8598         if (value)
8599           value = RECUR (value);
8600         chain = TREE_CHAIN (t);
8601         if (chain && chain != void_type_node)
8602           chain = RECUR (chain);
8603         if (purpose == TREE_PURPOSE (t)
8604             && value == TREE_VALUE (t)
8605             && chain == TREE_CHAIN (t))
8606           return t;
8607         return tree_cons (purpose, value, chain);
8608       }
8609
8610     case COMPONENT_REF:
8611       {
8612         tree object;
8613         tree member;
8614
8615         object = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
8616                                                      args, complain, in_decl);
8617         /* Remember that there was a reference to this entity.  */
8618         if (DECL_P (object))
8619           mark_used (object);
8620
8621         member = TREE_OPERAND (t, 1);
8622         if (BASELINK_P (member))
8623           member = tsubst_baselink (member, 
8624                                     non_reference (TREE_TYPE (object)),
8625                                     args, complain, in_decl);
8626         else
8627           member = tsubst_copy (member, args, complain, in_decl);
8628
8629         if (!CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (object)))
8630           {
8631             if (TREE_CODE (member) == BIT_NOT_EXPR)
8632               return finish_pseudo_destructor_expr (object, 
8633                                                     NULL_TREE,
8634                                                     TREE_TYPE (object));
8635             else if (TREE_CODE (member) == SCOPE_REF
8636                      && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (member, 1)) == BIT_NOT_EXPR))
8637               return finish_pseudo_destructor_expr (object, 
8638                                                     object,
8639                                                     TREE_TYPE (object));
8640           }
8641         else if (TREE_CODE (member) == SCOPE_REF
8642                  && TREE_CODE (TREE_OPERAND (member, 1)) == TEMPLATE_ID_EXPR)
8643           {
8644             tree tmpl;
8645             tree args;
8646         
8647             /* Lookup the template functions now that we know what the
8648                scope is.  */
8649             tmpl = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (member, 1), 0);
8650             args = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (member, 1), 1);
8651             member = lookup_qualified_name (TREE_OPERAND (member, 0), tmpl, 
8652                                             /*is_type_p=*/false,
8653                                             /*complain=*/false);
8654             if (BASELINK_P (member))
8655               BASELINK_FUNCTIONS (member) 
8656                 = build_nt (TEMPLATE_ID_EXPR, BASELINK_FUNCTIONS (member),
8657                             args);
8658             else
8659               {
8660                 qualified_name_lookup_error (TREE_TYPE (object), tmpl,
8661                                              member);
8662                 return error_mark_node;
8663               }
8664           }
8665         else if (TREE_CODE (member) == SCOPE_REF
8666                  && !CLASS_TYPE_P (TREE_OPERAND (member, 0))
8667                  && TREE_CODE (TREE_OPERAND (member, 0)) != NAMESPACE_DECL)
8668           {
8669             if (complain & tf_error)
8670               {
8671                 if (TYPE_P (TREE_OPERAND (member, 0)))
8672                   error ("%qT is not a class or namespace", 
8673                          TREE_OPERAND (member, 0));
8674                 else
8675                   error ("%qD is not a class or namespace", 
8676                          TREE_OPERAND (member, 0));
8677               }
8678             return error_mark_node;
8679           }
8680         else if (TREE_CODE (member) == FIELD_DECL)
8681           return finish_non_static_data_member (member, object, NULL_TREE);
8682
8683         return finish_class_member_access_expr (object, member);
8684       }
8685
8686     case THROW_EXPR:
8687       return build_throw
8688         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8689
8690     case CONSTRUCTOR:
8691       {
8692         tree r;
8693         tree elts;
8694         tree type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
8695         bool purpose_p;
8696
8697         /* digest_init will do the wrong thing if we let it.  */
8698         if (type && TYPE_PTRMEMFUNC_P (type))
8699           return t;
8700
8701         r = NULL_TREE;
8702         /* We do not want to process the purpose of aggregate
8703            initializers as they are identifier nodes which will be
8704            looked up by digest_init.  */
8705         purpose_p = !(type && IS_AGGR_TYPE (type));
8706         for (elts = CONSTRUCTOR_ELTS (t);
8707              elts;
8708              elts = TREE_CHAIN (elts))
8709           {
8710             tree purpose = TREE_PURPOSE (elts);
8711             tree value = TREE_VALUE (elts);
8712             
8713             if (purpose && purpose_p)
8714               purpose = RECUR (purpose);
8715             value = RECUR (value);
8716             r = tree_cons (purpose, value, r);
8717           }
8718         
8719         r = build_constructor (NULL_TREE, nreverse (r));
8720         TREE_HAS_CONSTRUCTOR (r) = TREE_HAS_CONSTRUCTOR (t);
8721
8722         if (type)
8723           return digest_init (type, r, 0);
8724         return r;
8725       }
8726
8727     case TYPEID_EXPR:
8728       {
8729         tree operand_0 = RECUR (TREE_OPERAND (t, 0));
8730         if (TYPE_P (operand_0))
8731           return get_typeid (operand_0);
8732         return build_typeid (operand_0);
8733       }
8734
8735     case PARM_DECL:
8736       return convert_from_reference (tsubst_copy (t, args, complain, in_decl));
8737
8738     case VAR_DECL:
8739       if (args)
8740         t = tsubst_copy (t, args, complain, in_decl);
8741       return convert_from_reference (t);
8742
8743     case VA_ARG_EXPR:
8744       return build_x_va_arg (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8745                              tsubst_copy (TREE_TYPE (t), args, complain, 
8746                                           in_decl));
8747
8748     case OFFSETOF_EXPR:
8749       return fold_offsetof (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8750
8751     case STMT_EXPR:
8752       {
8753         tree old_stmt_expr = cur_stmt_expr;
8754         tree stmt_expr = begin_stmt_expr ();
8755
8756         cur_stmt_expr = stmt_expr;
8757         tsubst_expr (STMT_EXPR_STMT (t), args, complain, in_decl);
8758         stmt_expr = finish_stmt_expr (stmt_expr, false);
8759         cur_stmt_expr = old_stmt_expr;
8760
8761         return stmt_expr;
8762       }
8763
8764     case CONST_DECL:
8765       t = tsubst_copy (t, args, complain, in_decl);
8766       /* As in finish_id_expression, we resolve enumeration constants
8767          to their underlying values.  */
8768       if (TREE_CODE (t) == CONST_DECL)
8769         return DECL_INITIAL (t);
8770       return t;
8771
8772     default:
8773       return tsubst_copy (t, args, complain, in_decl);
8774     }
8775
8776 #undef RECUR
8777 }
8778
8779 /* Verify that the instantiated ARGS are valid. For type arguments,
8780    make sure that the type's linkage is ok. For non-type arguments,
8781    make sure they are constants if they are integral or enumerations.
8782    Emit an error under control of COMPLAIN, and return TRUE on error.  */
8783
8784 static bool
8785 check_instantiated_args (tree tmpl, tree args, tsubst_flags_t complain)
8786 {
8787   int ix, len = DECL_NTPARMS (tmpl);
8788   bool result = false;
8789
8790   for (ix = 0; ix != len; ix++)
8791     {
8792       tree t = TREE_VEC_ELT (args, ix);
8793       
8794       if (TYPE_P (t))
8795         {
8796           /* [basic.link]: A name with no linkage (notably, the name
8797              of a class or enumeration declared in a local scope)
8798              shall not be used to declare an entity with linkage.
8799              This implies that names with no linkage cannot be used as
8800              template arguments.  */
8801           tree nt = no_linkage_check (t, /*relaxed_p=*/false);
8802
8803           if (nt)
8804             {
8805               if (!(complain & tf_error))
8806                 /*OK*/;
8807               else if (TYPE_ANONYMOUS_P (nt))
8808                 error ("%qT uses anonymous type", t);
8809               else
8810                 error ("%qT uses local type %qT", t, nt);
8811               result = true;
8812             }
8813           /* In order to avoid all sorts of complications, we do not
8814              allow variably-modified types as template arguments.  */
8815           else if (variably_modified_type_p (t, NULL_TREE))
8816             {
8817               if (complain & tf_error)
8818                 error ("%qT is a variably modified type", t);
8819               result = true;
8820             }
8821         }
8822       /* A non-type argument of integral or enumerated type must be a
8823          constant.  */
8824       else if (TREE_TYPE (t)
8825                && INTEGRAL_OR_ENUMERATION_TYPE_P (TREE_TYPE (t))
8826                && !TREE_CONSTANT (t))
8827         {
8828           if (complain & tf_error)
8829             error ("integral expression %qE is not constant", t);
8830           result = true;
8831         }
8832     }
8833   if (result && complain & tf_error)
8834     error ("  trying to instantiate %qD", tmpl);
8835   return result;
8836 }
8837
8838 /* Instantiate the indicated variable or function template TMPL with
8839    the template arguments in TARG_PTR.  */
8840
8841 tree
8842 instantiate_template (tree tmpl, tree targ_ptr, tsubst_flags_t complain)
8843 {
8844   tree fndecl;
8845   tree gen_tmpl;
8846   tree spec;
8847
8848   if (tmpl == error_mark_node)
8849     return error_mark_node;
8850
8851   gcc_assert (TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_DECL);
8852
8853   /* If this function is a clone, handle it specially.  */
8854   if (DECL_CLONED_FUNCTION_P (tmpl))
8855     {
8856       tree spec;
8857       tree clone;
8858       
8859       spec = instantiate_template (DECL_CLONED_FUNCTION (tmpl), targ_ptr,
8860                                    complain);
8861       if (spec == error_mark_node)
8862         return error_mark_node;
8863
8864       /* Look for the clone.  */
8865       FOR_EACH_CLONE (clone, spec)
8866         if (DECL_NAME (clone) == DECL_NAME (tmpl))
8867           return clone;
8868       /* We should always have found the clone by now.  */
8869       gcc_unreachable ();
8870       return NULL_TREE;
8871     }
8872   
8873   /* Check to see if we already have this specialization.  */
8874   spec = retrieve_specialization (tmpl, targ_ptr, 
8875                                   /*class_specializations_p=*/false);
8876   if (spec != NULL_TREE)
8877     return spec;
8878
8879   gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
8880   if (tmpl != gen_tmpl)
8881     {
8882       /* The TMPL is a partial instantiation.  To get a full set of
8883          arguments we must add the arguments used to perform the
8884          partial instantiation.  */
8885       targ_ptr = add_outermost_template_args (DECL_TI_ARGS (tmpl),
8886                                               targ_ptr);
8887
8888       /* Check to see if we already have this specialization.  */
8889       spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, targ_ptr,
8890                                       /*class_specializations_p=*/false);
8891       if (spec != NULL_TREE)
8892         return spec;
8893     }
8894
8895   if (check_instantiated_args (gen_tmpl, INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (targ_ptr),
8896                                complain))
8897     return error_mark_node;
8898   
8899   /* We are building a FUNCTION_DECL, during which the access of its
8900      parameters and return types have to be checked.  However this
8901      FUNCTION_DECL which is the desired context for access checking
8902      is not built yet.  We solve this chicken-and-egg problem by
8903      deferring all checks until we have the FUNCTION_DECL.  */
8904   push_deferring_access_checks (dk_deferred);
8905
8906   /* Substitute template parameters.  */
8907   fndecl = tsubst (DECL_TEMPLATE_RESULT (gen_tmpl),
8908                    targ_ptr, complain, gen_tmpl);
8909
8910   /* Now we know the specialization, compute access previously
8911      deferred.  */
8912   push_access_scope (fndecl);
8913   perform_deferred_access_checks ();
8914   pop_access_scope (fndecl);
8915   pop_deferring_access_checks ();
8916
8917   /* The DECL_TI_TEMPLATE should always be the immediate parent
8918      template, not the most general template.  */
8919   DECL_TI_TEMPLATE (fndecl) = tmpl;
8920
8921   /* If we've just instantiated the main entry point for a function,
8922      instantiate all the alternate entry points as well.  We do this
8923      by cloning the instantiation of the main entry point, not by
8924      instantiating the template clones.  */
8925   if (TREE_CHAIN (gen_tmpl) && DECL_CLONED_FUNCTION_P (TREE_CHAIN (gen_tmpl)))
8926     clone_function_decl (fndecl, /*update_method_vec_p=*/0);
8927
8928   return fndecl;
8929 }
8930
8931 /* The FN is a TEMPLATE_DECL for a function.  The ARGS are the
8932    arguments that are being used when calling it.  TARGS is a vector
8933    into which the deduced template arguments are placed.  
8934
8935    Return zero for success, 2 for an incomplete match that doesn't resolve
8936    all the types, and 1 for complete failure.  An error message will be
8937    printed only for an incomplete match.
8938
8939    If FN is a conversion operator, or we are trying to produce a specific
8940    specialization, RETURN_TYPE is the return type desired.
8941
8942    The EXPLICIT_TARGS are explicit template arguments provided via a
8943    template-id.
8944
8945    The parameter STRICT is one of:
8946
8947    DEDUCE_CALL: 
8948      We are deducing arguments for a function call, as in
8949      [temp.deduct.call].
8950
8951    DEDUCE_CONV:
8952      We are deducing arguments for a conversion function, as in 
8953      [temp.deduct.conv].
8954
8955    DEDUCE_EXACT:
8956      We are deducing arguments when doing an explicit instantiation
8957      as in [temp.explicit], when determining an explicit specialization
8958      as in [temp.expl.spec], or when taking the address of a function
8959      template, as in [temp.deduct.funcaddr]. 
8960
8961    DEDUCE_ORDER:
8962      We are deducing arguments when calculating the partial
8963      ordering between specializations of function or class
8964      templates, as in [temp.func.order] and [temp.class.order].
8965
8966    LEN is the number of parms to consider before returning success, or -1
8967    for all.  This is used in partial ordering to avoid comparing parms for
8968    which no actual argument was passed, since they are not considered in
8969    overload resolution (and are explicitly excluded from consideration in
8970    partial ordering in [temp.func.order]/6).  */
8971
8972 int
8973 fn_type_unification (tree fn, 
8974                      tree explicit_targs, 
8975                      tree targs, 
8976                      tree args, 
8977                      tree return_type,
8978                      unification_kind_t strict, 
8979                      int len)
8980 {
8981   tree parms;
8982   tree fntype;
8983   int result;
8984
8985   gcc_assert (TREE_CODE (fn) == TEMPLATE_DECL);
8986
8987   fntype = TREE_TYPE (fn);
8988   if (explicit_targs)
8989     {
8990       /* [temp.deduct]
8991           
8992          The specified template arguments must match the template
8993          parameters in kind (i.e., type, nontype, template), and there
8994          must not be more arguments than there are parameters;
8995          otherwise type deduction fails.
8996
8997          Nontype arguments must match the types of the corresponding
8998          nontype template parameters, or must be convertible to the
8999          types of the corresponding nontype parameters as specified in
9000          _temp.arg.nontype_, otherwise type deduction fails.
9001
9002          All references in the function type of the function template
9003          to the corresponding template parameters are replaced by the
9004          specified template argument values.  If a substitution in a
9005          template parameter or in the function type of the function
9006          template results in an invalid type, type deduction fails.  */
9007       int i;
9008       tree converted_args;
9009       bool incomplete;
9010
9011       converted_args
9012         = (coerce_template_parms (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (fn), 
9013                                   explicit_targs, NULL_TREE, tf_none, 
9014                                   /*require_all_arguments=*/0));
9015       if (converted_args == error_mark_node)
9016         return 1;
9017
9018       /* Substitute the explicit args into the function type.  This is
9019          necessary so that, for instance, explicitly declared function
9020          arguments can match null pointed constants.  If we were given
9021          an incomplete set of explicit args, we must not do semantic
9022          processing during substitution as we could create partial
9023          instantiations.  */
9024       incomplete = NUM_TMPL_ARGS (explicit_targs) != NUM_TMPL_ARGS (targs);
9025       processing_template_decl += incomplete;
9026       fntype = tsubst (fntype, converted_args, tf_none, NULL_TREE);
9027       processing_template_decl -= incomplete;
9028       
9029       if (fntype == error_mark_node)
9030         return 1;
9031
9032       /* Place the explicitly specified arguments in TARGS.  */
9033       for (i = NUM_TMPL_ARGS (converted_args); i--;)
9034         TREE_VEC_ELT (targs, i) = TREE_VEC_ELT (converted_args, i);
9035     }
9036      
9037   parms = TYPE_ARG_TYPES (fntype);
9038   /* Never do unification on the 'this' parameter.  */
9039   if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (fn))
9040     parms = TREE_CHAIN (parms);
9041   
9042   if (return_type)
9043     {
9044       /* We've been given a return type to match, prepend it.  */
9045       parms = tree_cons (NULL_TREE, TREE_TYPE (fntype), parms);
9046       args = tree_cons (NULL_TREE, return_type, args);
9047       if (len >= 0)
9048         ++len;
9049     }
9050
9051   /* We allow incomplete unification without an error message here
9052      because the standard doesn't seem to explicitly prohibit it.  Our
9053      callers must be ready to deal with unification failures in any
9054      event.  */
9055   result = type_unification_real (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (fn), 
9056                                   targs, parms, args, /*subr=*/0,
9057                                   strict, /*allow_incomplete*/1, len);
9058
9059   if (result == 0) 
9060     /* All is well so far.  Now, check:
9061        
9062        [temp.deduct] 
9063        
9064        When all template arguments have been deduced, all uses of
9065        template parameters in nondeduced contexts are replaced with
9066        the corresponding deduced argument values.  If the
9067        substitution results in an invalid type, as described above,
9068        type deduction fails.  */
9069     if (tsubst (TREE_TYPE (fn), targs, tf_none, NULL_TREE)
9070         == error_mark_node)
9071       return 1;
9072
9073   return result;
9074 }
9075
9076 /* Adjust types before performing type deduction, as described in
9077    [temp.deduct.call] and [temp.deduct.conv].  The rules in these two
9078    sections are symmetric.  PARM is the type of a function parameter
9079    or the return type of the conversion function.  ARG is the type of
9080    the argument passed to the call, or the type of the value
9081    initialized with the result of the conversion function.  */
9082
9083 static int
9084 maybe_adjust_types_for_deduction (unification_kind_t strict, 
9085                                   tree* parm, 
9086                                   tree* arg)
9087 {
9088   int result = 0;
9089   
9090   switch (strict)
9091     {
9092     case DEDUCE_CALL:
9093       break;
9094
9095     case DEDUCE_CONV:
9096       {
9097         /* Swap PARM and ARG throughout the remainder of this
9098            function; the handling is precisely symmetric since PARM
9099            will initialize ARG rather than vice versa.  */
9100         tree* temp = parm;
9101         parm = arg;
9102         arg = temp;
9103         break;
9104       }
9105
9106     case DEDUCE_EXACT:
9107       /* There is nothing to do in this case.  */
9108       return 0;
9109
9110     case DEDUCE_ORDER:
9111       /* DR 214. [temp.func.order] is underspecified, and leads to no
9112          ordering between things like `T *' and `T const &' for `U *'.
9113          The former has T=U and the latter T=U*. The former looks more
9114          specialized and John Spicer considers it well-formed (the EDG
9115          compiler accepts it).
9116
9117          John also confirms that deduction should proceed as in a function
9118          call. Which implies the usual ARG and PARM conversions as DEDUCE_CALL.
9119          However, in ordering, ARG can have REFERENCE_TYPE, but no argument
9120          to an actual call can have such a type.
9121          
9122          If both ARG and PARM are REFERENCE_TYPE, we change neither.
9123          If only ARG is a REFERENCE_TYPE, we look through that and then
9124          proceed as with DEDUCE_CALL (which could further convert it).  */
9125       if (TREE_CODE (*arg) == REFERENCE_TYPE)
9126         {
9127           if (TREE_CODE (*parm) == REFERENCE_TYPE)
9128             return 0;
9129           *arg = TREE_TYPE (*arg);
9130         }
9131       break;
9132     default:
9133       gcc_unreachable ();
9134     }
9135
9136   if (TREE_CODE (*parm) != REFERENCE_TYPE)
9137     {
9138       /* [temp.deduct.call]
9139          
9140          If P is not a reference type:
9141          
9142          --If A is an array type, the pointer type produced by the
9143          array-to-pointer standard conversion (_conv.array_) is
9144          used in place of A for type deduction; otherwise,
9145          
9146          --If A is a function type, the pointer type produced by
9147          the function-to-pointer standard conversion
9148          (_conv.func_) is used in place of A for type deduction;
9149          otherwise,
9150          
9151          --If A is a cv-qualified type, the top level
9152          cv-qualifiers of A's type are ignored for type
9153          deduction.  */
9154       if (TREE_CODE (*arg) == ARRAY_TYPE)
9155         *arg = build_pointer_type (TREE_TYPE (*arg));
9156       else if (TREE_CODE (*arg) == FUNCTION_TYPE)
9157         *arg = build_pointer_type (*arg);
9158       else
9159         *arg = TYPE_MAIN_VARIANT (*arg);
9160     }
9161   
9162   /* [temp.deduct.call]
9163      
9164      If P is a cv-qualified type, the top level cv-qualifiers
9165      of P's type are ignored for type deduction.  If P is a
9166      reference type, the type referred to by P is used for
9167      type deduction.  */
9168   *parm = TYPE_MAIN_VARIANT (*parm);
9169   if (TREE_CODE (*parm) == REFERENCE_TYPE)
9170     {
9171       *parm = TREE_TYPE (*parm);
9172       result |= UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL;
9173     }
9174
9175   /* DR 322. For conversion deduction, remove a reference type on parm
9176      too (which has been swapped into ARG).  */
9177   if (strict == DEDUCE_CONV && TREE_CODE (*arg) == REFERENCE_TYPE)
9178     *arg = TREE_TYPE (*arg);
9179   
9180   return result;
9181 }
9182
9183 /* Most parms like fn_type_unification.
9184
9185    If SUBR is 1, we're being called recursively (to unify the
9186    arguments of a function or method parameter of a function
9187    template).  */
9188
9189 static int
9190 type_unification_real (tree tparms, 
9191                        tree targs, 
9192                        tree xparms, 
9193                        tree xargs, 
9194                        int subr,
9195                        unification_kind_t strict, 
9196                        int allow_incomplete, 
9197                        int xlen)
9198 {
9199   tree parm, arg;
9200   int i;
9201   int ntparms = TREE_VEC_LENGTH (tparms);
9202   int sub_strict;
9203   int saw_undeduced = 0;
9204   tree parms, args;
9205   int len;
9206
9207   gcc_assert (TREE_CODE (tparms) == TREE_VEC);
9208   gcc_assert (xparms == NULL_TREE || TREE_CODE (xparms) == TREE_LIST);
9209   gcc_assert (!xargs || TREE_CODE (xargs) == TREE_LIST);
9210   gcc_assert (ntparms > 0);
9211
9212   switch (strict)
9213     {
9214     case DEDUCE_CALL:
9215       sub_strict = (UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL | UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL
9216                     | UNIFY_ALLOW_DERIVED);
9217       break;
9218       
9219     case DEDUCE_CONV:
9220       sub_strict = UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL;
9221       break;
9222
9223     case DEDUCE_EXACT:
9224       sub_strict = UNIFY_ALLOW_NONE;
9225       break;
9226     
9227     case DEDUCE_ORDER:
9228       sub_strict = UNIFY_ALLOW_NONE;
9229       break;
9230       
9231     default:
9232       gcc_unreachable ();
9233     }
9234
9235   if (xlen == 0)
9236     return 0;
9237
9238  again:
9239   parms = xparms;
9240   args = xargs;
9241   len = xlen;
9242
9243   while (parms
9244          && parms != void_list_node
9245          && args
9246          && args != void_list_node)
9247     {
9248       parm = TREE_VALUE (parms);
9249       parms = TREE_CHAIN (parms);
9250       arg = TREE_VALUE (args);
9251       args = TREE_CHAIN (args);
9252
9253       if (arg == error_mark_node)
9254         return 1;
9255       if (arg == unknown_type_node)
9256         /* We can't deduce anything from this, but we might get all the
9257            template args from other function args.  */
9258         continue;
9259
9260       /* Conversions will be performed on a function argument that
9261          corresponds with a function parameter that contains only
9262          non-deducible template parameters and explicitly specified
9263          template parameters.  */
9264       if (!uses_template_parms (parm))
9265         {
9266           tree type;
9267
9268           if (!TYPE_P (arg))
9269             type = TREE_TYPE (arg);
9270           else
9271             type = arg;
9272
9273           if (strict == DEDUCE_EXACT || strict == DEDUCE_ORDER)
9274             {
9275               if (same_type_p (parm, type))
9276                 continue;
9277             }
9278           else
9279             /* It might work; we shouldn't check now, because we might
9280                get into infinite recursion.  Overload resolution will
9281                handle it.  */
9282             continue;
9283
9284           return 1;
9285         }
9286         
9287       if (!TYPE_P (arg))
9288         {
9289           gcc_assert (TREE_TYPE (arg) != NULL_TREE);
9290           if (type_unknown_p (arg))
9291             {
9292               /* [temp.deduct.type] A template-argument can be deduced from
9293                  a pointer to function or pointer to member function
9294                  argument if the set of overloaded functions does not
9295                  contain function templates and at most one of a set of
9296                  overloaded functions provides a unique match.  */
9297
9298               if (resolve_overloaded_unification
9299                   (tparms, targs, parm, arg, strict, sub_strict)
9300                   != 0)
9301                 return 1;
9302               continue;
9303             }
9304           arg = TREE_TYPE (arg);
9305           if (arg == error_mark_node)
9306             return 1;
9307         }
9308       
9309       {
9310         int arg_strict = sub_strict;
9311         
9312         if (!subr)
9313           arg_strict |= maybe_adjust_types_for_deduction (strict, &parm, &arg);
9314
9315         if (unify (tparms, targs, parm, arg, arg_strict))
9316           return 1;
9317       }
9318
9319       /* Are we done with the interesting parms?  */
9320       if (--len == 0)
9321         goto done;
9322     }
9323   /* Fail if we've reached the end of the parm list, and more args
9324      are present, and the parm list isn't variadic.  */
9325   if (args && args != void_list_node && parms == void_list_node)
9326     return 1;
9327   /* Fail if parms are left and they don't have default values.  */
9328   if (parms
9329       && parms != void_list_node
9330       && TREE_PURPOSE (parms) == NULL_TREE)
9331     return 1;
9332
9333  done:
9334   if (!subr)
9335     for (i = 0; i < ntparms; i++)
9336       if (TREE_VEC_ELT (targs, i) == NULL_TREE)
9337         {
9338           tree tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, i));
9339
9340           /* If this is an undeduced nontype parameter that depends on
9341              a type parameter, try another pass; its type may have been
9342              deduced from a later argument than the one from which
9343              this parameter can be deduced.  */
9344           if (TREE_CODE (tparm) == PARM_DECL
9345               && uses_template_parms (TREE_TYPE (tparm))
9346               && !saw_undeduced++)
9347             goto again;
9348
9349           if (!allow_incomplete)
9350             error ("incomplete type unification");
9351           return 2;
9352         }
9353   return 0;
9354 }
9355
9356 /* Subroutine of type_unification_real.  Args are like the variables at the
9357    call site.  ARG is an overloaded function (or template-id); we try
9358    deducing template args from each of the overloads, and if only one
9359    succeeds, we go with that.  Modifies TARGS and returns 0 on success.  */
9360
9361 static int
9362 resolve_overloaded_unification (tree tparms, 
9363                                 tree targs,
9364                                 tree parm,
9365                                 tree arg, 
9366                                 unification_kind_t strict,
9367                                 int sub_strict)
9368 {
9369   tree tempargs = copy_node (targs);
9370   int good = 0;
9371   bool addr_p;
9372
9373   if (TREE_CODE (arg) == ADDR_EXPR)
9374     {
9375       arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
9376       addr_p = true;
9377     }
9378   else
9379     addr_p = false;
9380
9381   if (TREE_CODE (arg) == COMPONENT_REF)
9382     /* Handle `&x' where `x' is some static or non-static member
9383        function name.  */
9384     arg = TREE_OPERAND (arg, 1);
9385
9386   if (TREE_CODE (arg) == OFFSET_REF)
9387     arg = TREE_OPERAND (arg, 1);
9388
9389   /* Strip baselink information.  */
9390   if (BASELINK_P (arg))
9391     arg = BASELINK_FUNCTIONS (arg);
9392
9393   if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_ID_EXPR)
9394     {
9395       /* If we got some explicit template args, we need to plug them into
9396          the affected templates before we try to unify, in case the
9397          explicit args will completely resolve the templates in question.  */
9398
9399       tree expl_subargs = TREE_OPERAND (arg, 1);
9400       arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
9401
9402       for (; arg; arg = OVL_NEXT (arg))
9403         {
9404           tree fn = OVL_CURRENT (arg);
9405           tree subargs, elem;
9406
9407           if (TREE_CODE (fn) != TEMPLATE_DECL)
9408             continue;
9409
9410           subargs = get_bindings_overload (fn, DECL_TEMPLATE_RESULT (fn),
9411                                            expl_subargs);
9412           if (subargs)
9413             {
9414               elem = tsubst (TREE_TYPE (fn), subargs, tf_none, NULL_TREE);
9415               good += try_one_overload (tparms, targs, tempargs, parm, 
9416                                         elem, strict, sub_strict, addr_p);
9417             }
9418         }
9419     }
9420   else
9421     {
9422       gcc_assert (TREE_CODE (arg) == OVERLOAD
9423                   || TREE_CODE (arg) == FUNCTION_DECL);
9424   
9425       for (; arg; arg = OVL_NEXT (arg))
9426         good += try_one_overload (tparms, targs, tempargs, parm,
9427                                   TREE_TYPE (OVL_CURRENT (arg)),
9428                                   strict, sub_strict, addr_p);
9429     }
9430
9431   /* [temp.deduct.type] A template-argument can be deduced from a pointer
9432      to function or pointer to member function argument if the set of
9433      overloaded functions does not contain function templates and at most
9434      one of a set of overloaded functions provides a unique match.
9435
9436      So if we found multiple possibilities, we return success but don't
9437      deduce anything.  */
9438
9439   if (good == 1)
9440     {
9441       int i = TREE_VEC_LENGTH (targs);
9442       for (; i--; )
9443         if (TREE_VEC_ELT (tempargs, i))
9444           TREE_VEC_ELT (targs, i) = TREE_VEC_ELT (tempargs, i);
9445     }
9446   if (good)
9447     return 0;
9448
9449   return 1;
9450 }
9451
9452 /* Subroutine of resolve_overloaded_unification; does deduction for a single
9453    overload.  Fills TARGS with any deduced arguments, or error_mark_node if
9454    different overloads deduce different arguments for a given parm.
9455    ADDR_P is true if the expression for which deduction is being
9456    performed was of the form "& fn" rather than simply "fn".
9457
9458    Returns 1 on success.  */
9459
9460 static int
9461 try_one_overload (tree tparms,
9462                   tree orig_targs,
9463                   tree targs, 
9464                   tree parm, 
9465                   tree arg, 
9466                   unification_kind_t strict,
9467                   int sub_strict,
9468                   bool addr_p)
9469 {
9470   int nargs;
9471   tree tempargs;
9472   int i;
9473
9474   /* [temp.deduct.type] A template-argument can be deduced from a pointer
9475      to function or pointer to member function argument if the set of
9476      overloaded functions does not contain function templates and at most
9477      one of a set of overloaded functions provides a unique match.
9478
9479      So if this is a template, just return success.  */
9480
9481   if (uses_template_parms (arg))
9482     return 1;
9483
9484   if (TREE_CODE (arg) == METHOD_TYPE)
9485     arg = build_ptrmemfunc_type (build_pointer_type (arg));
9486   else if (addr_p)
9487     arg = build_pointer_type (arg);
9488
9489   sub_strict |= maybe_adjust_types_for_deduction (strict, &parm, &arg);
9490
9491   /* We don't copy orig_targs for this because if we have already deduced
9492      some template args from previous args, unify would complain when we
9493      try to deduce a template parameter for the same argument, even though
9494      there isn't really a conflict.  */
9495   nargs = TREE_VEC_LENGTH (targs);
9496   tempargs = make_tree_vec (nargs);
9497
9498   if (unify (tparms, tempargs, parm, arg, sub_strict) != 0)
9499     return 0;
9500
9501   /* First make sure we didn't deduce anything that conflicts with
9502      explicitly specified args.  */
9503   for (i = nargs; i--; )
9504     {
9505       tree elt = TREE_VEC_ELT (tempargs, i);
9506       tree oldelt = TREE_VEC_ELT (orig_targs, i);
9507
9508       if (elt == NULL_TREE)
9509         continue;
9510       else if (uses_template_parms (elt))
9511         {
9512           /* Since we're unifying against ourselves, we will fill in template
9513              args used in the function parm list with our own template parms.
9514              Discard them.  */
9515           TREE_VEC_ELT (tempargs, i) = NULL_TREE;
9516           continue;
9517         }
9518       else if (oldelt && ! template_args_equal (oldelt, elt))
9519         return 0;
9520     }
9521
9522   for (i = nargs; i--; )
9523     {
9524       tree elt = TREE_VEC_ELT (tempargs, i);
9525
9526       if (elt)
9527         TREE_VEC_ELT (targs, i) = elt;
9528     }
9529
9530   return 1;
9531 }
9532
9533 /* Verify that nondeduce template argument agrees with the type
9534    obtained from argument deduction.  Return nonzero if the
9535    verification fails.
9536
9537    For example:
9538
9539      struct A { typedef int X; };
9540      template <class T, class U> struct C {};
9541      template <class T> struct C<T, typename T::X> {};
9542
9543    Then with the instantiation `C<A, int>', we can deduce that
9544    `T' is `A' but unify () does not check whether `typename T::X'
9545    is `int'.  This function ensure that they agree.
9546
9547    TARGS, PARMS are the same as the arguments of unify.
9548    ARGS contains template arguments from all levels.  */
9549
9550 static int
9551 verify_class_unification (tree targs, tree parms, tree args)
9552 {
9553   parms = tsubst (parms, add_outermost_template_args (args, targs),
9554                   tf_none, NULL_TREE);
9555   if (parms == error_mark_node)
9556     return 1;
9557
9558   return !comp_template_args (parms, INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args));
9559 }
9560
9561 /* PARM is a template class (perhaps with unbound template
9562    parameters).  ARG is a fully instantiated type.  If ARG can be
9563    bound to PARM, return ARG, otherwise return NULL_TREE.  TPARMS and
9564    TARGS are as for unify.  */
9565
9566 static tree
9567 try_class_unification (tree tparms, tree targs, tree parm, tree arg)
9568 {
9569   tree copy_of_targs;
9570
9571   if (!CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (arg)
9572       || (most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (arg)) 
9573           != most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (parm))))
9574     return NULL_TREE;
9575
9576   /* We need to make a new template argument vector for the call to
9577      unify.  If we used TARGS, we'd clutter it up with the result of
9578      the attempted unification, even if this class didn't work out.
9579      We also don't want to commit ourselves to all the unifications
9580      we've already done, since unification is supposed to be done on
9581      an argument-by-argument basis.  In other words, consider the
9582      following pathological case:
9583
9584        template <int I, int J, int K>
9585        struct S {};
9586        
9587        template <int I, int J>
9588        struct S<I, J, 2> : public S<I, I, I>, S<J, J, J> {};
9589        
9590        template <int I, int J, int K>
9591        void f(S<I, J, K>, S<I, I, I>);
9592        
9593        void g() {
9594          S<0, 0, 0> s0;
9595          S<0, 1, 2> s2;
9596        
9597          f(s0, s2);
9598        }
9599
9600      Now, by the time we consider the unification involving `s2', we
9601      already know that we must have `f<0, 0, 0>'.  But, even though
9602      `S<0, 1, 2>' is derived from `S<0, 0, 0>', the code is invalid
9603      because there are two ways to unify base classes of S<0, 1, 2>
9604      with S<I, I, I>.  If we kept the already deduced knowledge, we
9605      would reject the possibility I=1.  */
9606   copy_of_targs = make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (targs));
9607   
9608   /* If unification failed, we're done.  */
9609   if (unify (tparms, copy_of_targs, CLASSTYPE_TI_ARGS (parm),
9610              CLASSTYPE_TI_ARGS (arg), UNIFY_ALLOW_NONE))
9611     return NULL_TREE;
9612
9613   return arg;
9614 }
9615
9616 /* Given a template type PARM and a class type ARG, find the unique
9617    base type in ARG that is an instance of PARM.  We do not examine
9618    ARG itself; only its base-classes.  If there is not exactly one
9619    appropriate base class, return NULL_TREE.  PARM may be the type of
9620    a partial specialization, as well as a plain template type.  Used
9621    by unify.  */
9622
9623 static tree
9624 get_template_base (tree tparms, tree targs, tree parm, tree arg)
9625 {
9626   tree rval = NULL_TREE;
9627   tree binfo;
9628
9629   gcc_assert (IS_AGGR_TYPE_CODE (TREE_CODE (arg)));
9630   
9631   binfo = TYPE_BINFO (complete_type (arg));
9632   if (!binfo)
9633     /* The type could not be completed.  */
9634     return NULL_TREE;
9635
9636   /* Walk in inheritance graph order.  The search order is not
9637      important, and this avoids multiple walks of virtual bases.  */
9638   for (binfo = TREE_CHAIN (binfo); binfo; binfo = TREE_CHAIN (binfo))
9639     {
9640       tree r = try_class_unification (tparms, targs, parm, BINFO_TYPE (binfo));
9641
9642       if (r)
9643         {
9644           /* If there is more than one satisfactory baseclass, then:
9645
9646                [temp.deduct.call]
9647
9648               If they yield more than one possible deduced A, the type
9649               deduction fails.
9650
9651              applies.  */
9652           if (rval && !same_type_p (r, rval))
9653             return NULL_TREE;
9654           
9655           rval = r;
9656         }
9657     }
9658
9659   return rval;
9660 }
9661
9662 /* Returns the level of DECL, which declares a template parameter.  */
9663
9664 static int
9665 template_decl_level (tree decl)
9666 {
9667   switch (TREE_CODE (decl))
9668     {
9669     case TYPE_DECL:
9670     case TEMPLATE_DECL:
9671       return TEMPLATE_TYPE_LEVEL (TREE_TYPE (decl));
9672
9673     case PARM_DECL:
9674       return TEMPLATE_PARM_LEVEL (DECL_INITIAL (decl));
9675
9676     default:
9677       gcc_unreachable ();
9678     }
9679   return 0;
9680 }
9681
9682 /* Decide whether ARG can be unified with PARM, considering only the
9683    cv-qualifiers of each type, given STRICT as documented for unify.
9684    Returns nonzero iff the unification is OK on that basis.  */
9685
9686 static int
9687 check_cv_quals_for_unify (int strict, tree arg, tree parm)
9688 {
9689   int arg_quals = cp_type_quals (arg);
9690   int parm_quals = cp_type_quals (parm);
9691
9692   if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TYPE_PARM
9693       && !(strict & UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL))
9694     {
9695       /*  Although a CVR qualifier is ignored when being applied to a
9696           substituted template parameter ([8.3.2]/1 for example), that
9697           does not apply during deduction [14.8.2.4]/1, (even though
9698           that is not explicitly mentioned, [14.8.2.4]/9 indicates
9699           this).  Except when we're allowing additional CV qualifiers
9700           at the outer level [14.8.2.1]/3,1st bullet.  */
9701       if ((TREE_CODE (arg) == REFERENCE_TYPE
9702            || TREE_CODE (arg) == FUNCTION_TYPE
9703            || TREE_CODE (arg) == METHOD_TYPE)
9704           && (parm_quals & (TYPE_QUAL_CONST | TYPE_QUAL_VOLATILE)))
9705         return 0;
9706
9707       if ((!POINTER_TYPE_P (arg) && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_TYPE_PARM)
9708           && (parm_quals & TYPE_QUAL_RESTRICT))
9709         return 0;
9710     }
9711
9712   if (!(strict & (UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL | UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL))
9713       && (arg_quals & parm_quals) != parm_quals)
9714     return 0;
9715
9716   if (!(strict & (UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL | UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL))
9717       && (parm_quals & arg_quals) != arg_quals)
9718     return 0;
9719
9720   return 1;
9721 }
9722
9723 /* Takes parameters as for type_unification.  Returns 0 if the
9724    type deduction succeeds, 1 otherwise.  The parameter STRICT is a
9725    bitwise or of the following flags:
9726
9727      UNIFY_ALLOW_NONE:
9728        Require an exact match between PARM and ARG.
9729      UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL:
9730        Allow the deduced ARG to be more cv-qualified (by qualification
9731        conversion) than ARG.
9732      UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL:
9733        Allow the deduced ARG to be less cv-qualified than ARG.
9734      UNIFY_ALLOW_DERIVED:
9735        Allow the deduced ARG to be a template base class of ARG,
9736        or a pointer to a template base class of the type pointed to by
9737        ARG.
9738      UNIFY_ALLOW_INTEGER:
9739        Allow any integral type to be deduced.  See the TEMPLATE_PARM_INDEX
9740        case for more information. 
9741      UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL:
9742        This is the outermost level of a deduction. Used to determine validity
9743        of qualification conversions. A valid qualification conversion must
9744        have const qualified pointers leading up to the inner type which
9745        requires additional CV quals, except at the outer level, where const
9746        is not required [conv.qual]. It would be normal to set this flag in
9747        addition to setting UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL.
9748      UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL:
9749        This is the outermost level of a deduction, and PARM can be more CV
9750        qualified at this point.
9751      UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL:
9752        This is the outermost level of a deduction, and PARM can be less CV
9753        qualified at this point.  */
9754
9755 static int
9756 unify (tree tparms, tree targs, tree parm, tree arg, int strict)
9757 {
9758   int idx;
9759   tree targ;
9760   tree tparm;
9761   int strict_in = strict;
9762
9763   /* I don't think this will do the right thing with respect to types.
9764      But the only case I've seen it in so far has been array bounds, where
9765      signedness is the only information lost, and I think that will be
9766      okay.  */
9767   while (TREE_CODE (parm) == NOP_EXPR)
9768     parm = TREE_OPERAND (parm, 0);
9769
9770   if (arg == error_mark_node)
9771     return 1;
9772   if (arg == unknown_type_node)
9773     /* We can't deduce anything from this, but we might get all the
9774        template args from other function args.  */
9775     return 0;
9776
9777   /* If PARM uses template parameters, then we can't bail out here,
9778      even if ARG == PARM, since we won't record unifications for the
9779      template parameters.  We might need them if we're trying to
9780      figure out which of two things is more specialized.  */
9781   if (arg == parm && !uses_template_parms (parm))
9782     return 0;
9783
9784   /* Immediately reject some pairs that won't unify because of
9785      cv-qualification mismatches.  */
9786   if (TREE_CODE (arg) == TREE_CODE (parm)
9787       && TYPE_P (arg)
9788       /* It is the elements of the array which hold the cv quals of an array
9789          type, and the elements might be template type parms. We'll check
9790          when we recurse.  */
9791       && TREE_CODE (arg) != ARRAY_TYPE
9792       /* We check the cv-qualifiers when unifying with template type
9793          parameters below.  We want to allow ARG `const T' to unify with
9794          PARM `T' for example, when computing which of two templates
9795          is more specialized, for example.  */
9796       && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_TYPE_PARM
9797       && !check_cv_quals_for_unify (strict_in, arg, parm))
9798     return 1;
9799
9800   if (!(strict & UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL)
9801       && TYPE_P (parm) && !CP_TYPE_CONST_P (parm))
9802     strict &= ~UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL;
9803   strict &= ~UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL;
9804   strict &= ~UNIFY_ALLOW_DERIVED;
9805   strict &= ~UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL;
9806   strict &= ~UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL;
9807   
9808   switch (TREE_CODE (parm))
9809     {
9810     case TYPENAME_TYPE:
9811     case SCOPE_REF:
9812     case UNBOUND_CLASS_TEMPLATE:
9813       /* In a type which contains a nested-name-specifier, template
9814          argument values cannot be deduced for template parameters used
9815          within the nested-name-specifier.  */
9816       return 0;
9817
9818     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
9819     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
9820     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
9821       tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, 0));
9822
9823       if (TEMPLATE_TYPE_LEVEL (parm)
9824           != template_decl_level (tparm))
9825         /* The PARM is not one we're trying to unify.  Just check
9826            to see if it matches ARG.  */
9827         return (TREE_CODE (arg) == TREE_CODE (parm)
9828                 && same_type_p (parm, arg)) ? 0 : 1;
9829       idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (parm);
9830       targ = TREE_VEC_ELT (targs, idx);
9831       tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, idx));
9832
9833       /* Check for mixed types and values.  */
9834       if ((TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TYPE_PARM
9835            && TREE_CODE (tparm) != TYPE_DECL)
9836           || (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM 
9837               && TREE_CODE (tparm) != TEMPLATE_DECL))
9838         return 1;
9839
9840       if (TREE_CODE (parm) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
9841         {
9842           /* ARG must be constructed from a template class or a template
9843              template parameter.  */
9844           if (TREE_CODE (arg) != BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
9845               && (TREE_CODE (arg) != RECORD_TYPE || !CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (arg)))
9846             return 1;
9847
9848           {
9849             tree parmtmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (parm);
9850             tree parmvec = TYPE_TI_ARGS (parm);
9851             tree argvec = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (TYPE_TI_ARGS (arg));
9852             tree argtmplvec
9853               = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (TYPE_TI_TEMPLATE (arg));
9854             int i;
9855
9856             /* The parameter and argument roles have to be switched here 
9857                in order to handle default arguments properly.  For example, 
9858                template<template <class> class TT> void f(TT<int>) 
9859                should be able to accept vector<int> which comes from 
9860                template <class T, class Allocator = allocator> 
9861                class vector.  */
9862
9863             if (coerce_template_parms (argtmplvec, parmvec, parmtmpl, 0, 1)
9864                 == error_mark_node)
9865               return 1;
9866           
9867             /* Deduce arguments T, i from TT<T> or TT<i>.  
9868                We check each element of PARMVEC and ARGVEC individually
9869                rather than the whole TREE_VEC since they can have
9870                different number of elements.  */
9871
9872             for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (parmvec); ++i)
9873               {
9874                 if (unify (tparms, targs, 
9875                            TREE_VEC_ELT (parmvec, i), 
9876                            TREE_VEC_ELT (argvec, i), 
9877                            UNIFY_ALLOW_NONE))
9878                   return 1;
9879               }
9880           }
9881           arg = TYPE_TI_TEMPLATE (arg);
9882
9883           /* Fall through to deduce template name.  */
9884         }
9885
9886       if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
9887           || TREE_CODE (parm) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
9888         {
9889           /* Deduce template name TT from TT, TT<>, TT<T> and TT<i>.  */
9890
9891           /* Simple cases: Value already set, does match or doesn't.  */
9892           if (targ != NULL_TREE && template_args_equal (targ, arg))
9893             return 0;
9894           else if (targ)
9895             return 1;
9896         }
9897       else
9898         {
9899           /* If PARM is `const T' and ARG is only `int', we don't have
9900              a match unless we are allowing additional qualification.
9901              If ARG is `const int' and PARM is just `T' that's OK;
9902              that binds `const int' to `T'.  */
9903           if (!check_cv_quals_for_unify (strict_in | UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL, 
9904                                          arg, parm))
9905             return 1;
9906
9907           /* Consider the case where ARG is `const volatile int' and
9908              PARM is `const T'.  Then, T should be `volatile int'.  */
9909           arg = cp_build_qualified_type_real
9910             (arg, cp_type_quals (arg) & ~cp_type_quals (parm), tf_none);
9911           if (arg == error_mark_node)
9912             return 1;
9913
9914           /* Simple cases: Value already set, does match or doesn't.  */
9915           if (targ != NULL_TREE && same_type_p (targ, arg))
9916             return 0;
9917           else if (targ)
9918             return 1;
9919
9920           /* Make sure that ARG is not a variable-sized array.  (Note
9921              that were talking about variable-sized arrays (like
9922              `int[n]'), rather than arrays of unknown size (like
9923              `int[]').)  We'll get very confused by such a type since
9924              the bound of the array will not be computable in an
9925              instantiation.  Besides, such types are not allowed in
9926              ISO C++, so we can do as we please here.  */
9927           if (variably_modified_type_p (arg, NULL_TREE))
9928             return 1;
9929         }
9930
9931       TREE_VEC_ELT (targs, idx) = arg;
9932       return 0;
9933
9934     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
9935       tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, 0));
9936
9937       if (TEMPLATE_PARM_LEVEL (parm) 
9938           != template_decl_level (tparm))
9939         /* The PARM is not one we're trying to unify.  Just check
9940            to see if it matches ARG.  */
9941         return !(TREE_CODE (arg) == TREE_CODE (parm)
9942                  && cp_tree_equal (parm, arg));
9943
9944       idx = TEMPLATE_PARM_IDX (parm);
9945       targ = TREE_VEC_ELT (targs, idx);
9946
9947       if (targ)
9948         return !cp_tree_equal (targ, arg);
9949
9950       /* [temp.deduct.type] If, in the declaration of a function template
9951          with a non-type template-parameter, the non-type
9952          template-parameter is used in an expression in the function
9953          parameter-list and, if the corresponding template-argument is
9954          deduced, the template-argument type shall match the type of the
9955          template-parameter exactly, except that a template-argument
9956          deduced from an array bound may be of any integral type. 
9957          The non-type parameter might use already deduced type parameters.  */
9958       tparm = tsubst (TREE_TYPE (parm), targs, 0, NULL_TREE);
9959       if (!TREE_TYPE (arg))
9960         /* Template-parameter dependent expression.  Just accept it for now.
9961            It will later be processed in convert_template_argument.  */
9962         ;
9963       else if (same_type_p (TREE_TYPE (arg), tparm))
9964         /* OK */;
9965       else if ((strict & UNIFY_ALLOW_INTEGER)
9966                && (TREE_CODE (tparm) == INTEGER_TYPE
9967                    || TREE_CODE (tparm) == BOOLEAN_TYPE))
9968         /* Convert the ARG to the type of PARM; the deduced non-type
9969            template argument must exactly match the types of the
9970            corresponding parameter.  */
9971         arg = fold (build_nop (TREE_TYPE (parm), arg));
9972       else if (uses_template_parms (tparm))
9973         /* We haven't deduced the type of this parameter yet.  Try again
9974            later.  */
9975         return 0;
9976       else
9977         return 1;
9978
9979       TREE_VEC_ELT (targs, idx) = arg;
9980       return 0;
9981
9982     case PTRMEM_CST:
9983      {
9984         /* A pointer-to-member constant can be unified only with
9985          another constant.  */
9986       if (TREE_CODE (arg) != PTRMEM_CST)
9987         return 1;
9988
9989       /* Just unify the class member. It would be useless (and possibly
9990          wrong, depending on the strict flags) to unify also
9991          PTRMEM_CST_CLASS, because we want to be sure that both parm and
9992          arg refer to the same variable, even if through different
9993          classes. For instance:
9994
9995          struct A { int x; };
9996          struct B : A { };
9997
9998          Unification of &A::x and &B::x must succeed.  */
9999       return unify (tparms, targs, PTRMEM_CST_MEMBER (parm),
10000                     PTRMEM_CST_MEMBER (arg), strict);
10001      }
10002
10003     case POINTER_TYPE:
10004       {
10005         if (TREE_CODE (arg) != POINTER_TYPE)
10006           return 1;
10007         
10008         /* [temp.deduct.call]
10009
10010            A can be another pointer or pointer to member type that can
10011            be converted to the deduced A via a qualification
10012            conversion (_conv.qual_).
10013
10014            We pass down STRICT here rather than UNIFY_ALLOW_NONE.
10015            This will allow for additional cv-qualification of the
10016            pointed-to types if appropriate.  */
10017         
10018         if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg)) == RECORD_TYPE)
10019           /* The derived-to-base conversion only persists through one
10020              level of pointers.  */
10021           strict |= (strict_in & UNIFY_ALLOW_DERIVED);
10022
10023         return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), 
10024                       TREE_TYPE (arg), strict);
10025       }
10026
10027     case REFERENCE_TYPE:
10028       if (TREE_CODE (arg) != REFERENCE_TYPE)
10029         return 1;
10030       return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), TREE_TYPE (arg),
10031                     strict & UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL);
10032
10033     case ARRAY_TYPE:
10034       if (TREE_CODE (arg) != ARRAY_TYPE)
10035         return 1;
10036       if ((TYPE_DOMAIN (parm) == NULL_TREE)
10037           != (TYPE_DOMAIN (arg) == NULL_TREE))
10038         return 1;
10039       if (TYPE_DOMAIN (parm) != NULL_TREE)
10040         {
10041           tree parm_max;
10042           tree arg_max;
10043
10044           parm_max = TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (parm));
10045           arg_max = TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (arg));
10046
10047           /* Our representation of array types uses "N - 1" as the
10048              TYPE_MAX_VALUE for an array with "N" elements, if "N" is
10049              not an integer constant.  */
10050           if (TREE_CODE (parm_max) == MINUS_EXPR)
10051             {
10052               arg_max = fold (build2 (PLUS_EXPR, 
10053                                       integer_type_node,
10054                                       arg_max,
10055                                       TREE_OPERAND (parm_max, 1)));
10056               parm_max = TREE_OPERAND (parm_max, 0);
10057             }
10058
10059           if (unify (tparms, targs, parm_max, arg_max, UNIFY_ALLOW_INTEGER))
10060             return 1;
10061         }
10062       return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), TREE_TYPE (arg),
10063                     strict & UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL);
10064
10065     case REAL_TYPE:
10066     case COMPLEX_TYPE:
10067     case VECTOR_TYPE:
10068     case INTEGER_TYPE:
10069     case BOOLEAN_TYPE:
10070     case ENUMERAL_TYPE:
10071     case VOID_TYPE:
10072       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
10073         return 1;
10074       
10075       /* We have already checked cv-qualification at the top of the
10076          function.  */
10077       if (!same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (arg, parm))
10078         return 1;
10079
10080       /* As far as unification is concerned, this wins.  Later checks
10081          will invalidate it if necessary.  */
10082       return 0;
10083
10084       /* Types INTEGER_CST and MINUS_EXPR can come from array bounds.  */
10085       /* Type INTEGER_CST can come from ordinary constant template args.  */
10086     case INTEGER_CST:
10087       while (TREE_CODE (arg) == NOP_EXPR)
10088         arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
10089
10090       if (TREE_CODE (arg) != INTEGER_CST)
10091         return 1;
10092       return !tree_int_cst_equal (parm, arg);
10093
10094     case TREE_VEC:
10095       {
10096         int i;
10097         if (TREE_CODE (arg) != TREE_VEC)
10098           return 1;
10099         if (TREE_VEC_LENGTH (parm) != TREE_VEC_LENGTH (arg))
10100           return 1;
10101         for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (parm); ++i)
10102           if (unify (tparms, targs,
10103                      TREE_VEC_ELT (parm, i), TREE_VEC_ELT (arg, i),
10104                      UNIFY_ALLOW_NONE))
10105             return 1;
10106         return 0;
10107       }
10108
10109     case RECORD_TYPE:
10110     case UNION_TYPE:
10111       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
10112         return 1;
10113   
10114       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (parm))
10115         {
10116           if (!TYPE_PTRMEMFUNC_P (arg))
10117             return 1;
10118
10119           return unify (tparms, targs, 
10120                         TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (parm),
10121                         TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (arg),
10122                         strict);
10123         }
10124
10125       if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (parm))
10126         {
10127           tree t = NULL_TREE;
10128
10129           if (strict_in & UNIFY_ALLOW_DERIVED)
10130             {
10131               /* First, we try to unify the PARM and ARG directly.  */
10132               t = try_class_unification (tparms, targs,
10133                                          parm, arg);
10134
10135               if (!t)
10136                 {
10137                   /* Fallback to the special case allowed in
10138                      [temp.deduct.call]:
10139                      
10140                        If P is a class, and P has the form
10141                        template-id, then A can be a derived class of
10142                        the deduced A.  Likewise, if P is a pointer to
10143                        a class of the form template-id, A can be a
10144                        pointer to a derived class pointed to by the
10145                        deduced A.  */
10146                   t = get_template_base (tparms, targs, parm, arg);
10147
10148                   if (!t)
10149                     return 1;
10150                 }
10151             }
10152           else if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (arg) 
10153                    && (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (parm) 
10154                        == CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (arg)))
10155             /* Perhaps PARM is something like S<U> and ARG is S<int>.
10156                Then, we should unify `int' and `U'.  */
10157             t = arg;
10158           else
10159             /* There's no chance of unification succeeding.  */
10160             return 1;
10161
10162           return unify (tparms, targs, CLASSTYPE_TI_ARGS (parm),
10163                         CLASSTYPE_TI_ARGS (t), UNIFY_ALLOW_NONE);
10164         }
10165       else if (!same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (parm, arg))
10166         return 1;
10167       return 0;
10168
10169     case METHOD_TYPE:
10170     case FUNCTION_TYPE:
10171       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
10172         return 1;
10173
10174       if (unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm),
10175                  TREE_TYPE (arg), UNIFY_ALLOW_NONE))
10176         return 1;
10177       return type_unification_real (tparms, targs, TYPE_ARG_TYPES (parm),
10178                                     TYPE_ARG_TYPES (arg), 1, 
10179                                     DEDUCE_EXACT, 0, -1);
10180
10181     case OFFSET_TYPE:
10182       if (TREE_CODE (arg) != OFFSET_TYPE)
10183         return 1;
10184       if (unify (tparms, targs, TYPE_OFFSET_BASETYPE (parm),
10185                  TYPE_OFFSET_BASETYPE (arg), UNIFY_ALLOW_NONE))
10186         return 1;
10187       return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), TREE_TYPE (arg),
10188                     strict);
10189
10190     case CONST_DECL:
10191       if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (parm))
10192         return unify (tparms, targs, DECL_INITIAL (parm), arg, strict);
10193       if (arg != decl_constant_value (parm)) 
10194         return 1;
10195       return 0;
10196
10197     case FIELD_DECL:
10198     case TEMPLATE_DECL:
10199       /* Matched cases are handled by the ARG == PARM test above.  */
10200       return 1;
10201
10202     default:
10203       gcc_assert (EXPR_P (parm));
10204       
10205       /* We must be looking at an expression.  This can happen with
10206          something like: 
10207            
10208            template <int I>
10209            void foo(S<I>, S<I + 2>);
10210
10211          This is a "nondeduced context":
10212
10213            [deduct.type]
10214            
10215            The nondeduced contexts are:
10216
10217            --A type that is a template-id in which one or more of
10218              the template-arguments is an expression that references
10219              a template-parameter.  
10220
10221          In these cases, we assume deduction succeeded, but don't
10222          actually infer any unifications.  */
10223
10224       if (!uses_template_parms (parm)
10225           && !template_args_equal (parm, arg))
10226         return 1;
10227       else
10228         return 0;
10229     }
10230 }
10231 \f
10232 /* Note that DECL can be defined in this translation unit, if
10233    required.  */
10234
10235 static void
10236 mark_definable (tree decl)
10237 {
10238   tree clone;
10239   DECL_NOT_REALLY_EXTERN (decl) = 1;
10240   FOR_EACH_CLONE (clone, decl)
10241     DECL_NOT_REALLY_EXTERN (clone) = 1;
10242 }
10243
10244 /* Called if RESULT is explicitly instantiated, or is a member of an
10245    explicitly instantiated class.  */
10246
10247 void
10248 mark_decl_instantiated (tree result, int extern_p)
10249 {
10250   SET_DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (result);
10251
10252   /* If this entity has already been written out, it's too late to
10253      make any modifications.  */
10254   if (TREE_ASM_WRITTEN (result))
10255     return;
10256
10257   if (TREE_CODE (result) != FUNCTION_DECL)
10258     /* The TREE_PUBLIC flag for function declarations will have been
10259        set correctly by tsubst.  */
10260     TREE_PUBLIC (result) = 1;
10261
10262   /* This might have been set by an earlier implicit instantiation.  */
10263   DECL_COMDAT (result) = 0;
10264
10265   if (extern_p)
10266     DECL_NOT_REALLY_EXTERN (result) = 0;
10267   else
10268     {
10269       mark_definable (result);
10270       /* Always make artificials weak.  */
10271       if (DECL_ARTIFICIAL (result) && flag_weak)
10272         comdat_linkage (result);
10273       /* For WIN32 we also want to put explicit instantiations in
10274          linkonce sections.  */
10275       else if (TREE_PUBLIC (result))
10276         maybe_make_one_only (result);
10277     }
10278   
10279   /* If EXTERN_P, then this function will not be emitted -- unless
10280      followed by an explicit instantiation, at which point its linkage
10281      will be adjusted.  If !EXTERN_P, then this function will be
10282      emitted here.  In neither circumstance do we want
10283      import_export_decl to adjust the linkage.  */
10284   DECL_INTERFACE_KNOWN (result) = 1; 
10285 }
10286
10287 /* Given two function templates PAT1 and PAT2, return:
10288
10289    DEDUCE should be DEDUCE_EXACT or DEDUCE_ORDER.
10290    
10291    1 if PAT1 is more specialized than PAT2 as described in [temp.func.order].
10292    -1 if PAT2 is more specialized than PAT1.
10293    0 if neither is more specialized.
10294
10295    LEN is passed through to fn_type_unification.  */
10296    
10297 int
10298 more_specialized (tree pat1, tree pat2, int deduce, int len)
10299 {
10300   tree targs;
10301   int winner = 0;
10302
10303   /* If template argument deduction succeeds, we substitute the
10304      resulting arguments into non-deduced contexts.  While doing that,
10305      we must be aware that we may encounter dependent types.  */
10306   ++processing_template_decl;
10307   targs = get_bindings_real (pat1, DECL_TEMPLATE_RESULT (pat2),
10308                              NULL_TREE, 0, deduce, len);
10309   if (targs)
10310     --winner;
10311
10312   targs = get_bindings_real (pat2, DECL_TEMPLATE_RESULT (pat1),
10313                              NULL_TREE, 0, deduce, len);
10314   if (targs)
10315     ++winner;
10316   --processing_template_decl;
10317
10318   return winner;
10319 }
10320
10321 /* Given two class template specialization list nodes PAT1 and PAT2, return:
10322
10323    1 if PAT1 is more specialized than PAT2 as described in [temp.class.order].
10324    -1 if PAT2 is more specialized than PAT1.
10325    0 if neither is more specialized.
10326
10327    FULL_ARGS is the full set of template arguments that triggers this
10328    partial ordering.  */
10329    
10330 int
10331 more_specialized_class (tree pat1, tree pat2, tree full_args)
10332 {
10333   tree targs;
10334   int winner = 0;
10335
10336   /* Just like what happens for functions, if we are ordering between 
10337      different class template specializations, we may encounter dependent
10338      types in the arguments, and we need our dependency check functions
10339      to behave correctly.  */
10340   ++processing_template_decl;
10341   targs = get_class_bindings (TREE_VALUE (pat1), TREE_PURPOSE (pat1),
10342                               add_outermost_template_args (full_args, TREE_PURPOSE (pat2)));
10343   if (targs)
10344     --winner;
10345
10346   targs = get_class_bindings (TREE_VALUE (pat2), TREE_PURPOSE (pat2),
10347                               add_outermost_template_args (full_args, TREE_PURPOSE (pat1)));
10348   if (targs)
10349     ++winner;
10350   --processing_template_decl;
10351
10352   return winner;
10353 }
10354
10355 /* Return the template arguments that will produce the function signature
10356    DECL from the function template FN, with the explicit template
10357    arguments EXPLICIT_ARGS.  If CHECK_RETTYPE is 1, the return type must
10358    also match.  Return NULL_TREE if no satisfactory arguments could be
10359    found.  DEDUCE and LEN are passed through to fn_type_unification.  */
10360    
10361 static tree
10362 get_bindings_real (tree fn, 
10363                    tree decl, 
10364                    tree explicit_args, 
10365                    int check_rettype, 
10366                    int deduce, 
10367                    int len)
10368 {
10369   int ntparms = DECL_NTPARMS (fn);
10370   tree targs = make_tree_vec (ntparms);
10371   tree decl_type;
10372   tree decl_arg_types;
10373   int i;
10374
10375   /* Substitute the explicit template arguments into the type of DECL.
10376      The call to fn_type_unification will handle substitution into the
10377      FN.  */
10378   decl_type = TREE_TYPE (decl);
10379   if (explicit_args && uses_template_parms (decl_type))
10380     {
10381       tree tmpl;
10382       tree converted_args;
10383
10384       if (DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
10385         tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
10386       else
10387         /* We can get here for some invalid specializations.  */
10388         return NULL_TREE;
10389
10390       converted_args
10391         = (coerce_template_parms (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (tmpl),
10392                                   explicit_args, NULL_TREE,
10393                                   tf_none, /*require_all_arguments=*/0));
10394       if (converted_args == error_mark_node)
10395         return NULL_TREE;
10396       
10397       decl_type = tsubst (decl_type, converted_args, tf_none, NULL_TREE); 
10398       if (decl_type == error_mark_node)
10399         return NULL_TREE;
10400     }
10401
10402   decl_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (decl_type);
10403   /* Never do unification on the 'this' parameter.  */
10404   if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
10405     decl_arg_types = TREE_CHAIN (decl_arg_types);
10406
10407   i = fn_type_unification (fn, explicit_args, targs, 
10408                            decl_arg_types,
10409                            (check_rettype || DECL_CONV_FN_P (fn)
10410                             ? TREE_TYPE (decl_type) : NULL_TREE),
10411                            deduce, len);
10412
10413   if (i != 0)
10414     return NULL_TREE;
10415
10416   return targs;
10417 }
10418
10419 /* For most uses, we want to check the return type.  */
10420
10421 static tree 
10422 get_bindings (tree fn, tree decl, tree explicit_args)
10423 {
10424   return get_bindings_real (fn, decl, explicit_args, 1, DEDUCE_EXACT, -1);
10425 }
10426
10427 /* But for resolve_overloaded_unification, we only care about the parameter
10428    types.  */
10429
10430 static tree
10431 get_bindings_overload (tree fn, tree decl, tree explicit_args)
10432 {
10433   return get_bindings_real (fn, decl, explicit_args, 0, DEDUCE_EXACT, -1);
10434 }
10435
10436 /* Return the innermost template arguments that, when applied to a
10437    template specialization whose innermost template parameters are
10438    TPARMS, and whose specialization arguments are PARMS, yield the
10439    ARGS.  
10440
10441    For example, suppose we have:
10442
10443      template <class T, class U> struct S {};
10444      template <class T> struct S<T*, int> {};
10445
10446    Then, suppose we want to get `S<double*, int>'.  The TPARMS will be
10447    {T}, the PARMS will be {T*, int} and the ARGS will be {double*,
10448    int}.  The resulting vector will be {double}, indicating that `T'
10449    is bound to `double'.  */
10450
10451 static tree
10452 get_class_bindings (tree tparms, tree parms, tree args)
10453 {
10454   int i, ntparms = TREE_VEC_LENGTH (tparms);
10455   tree vec = make_tree_vec (ntparms);
10456
10457   if (unify (tparms, vec, parms, INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args),
10458              UNIFY_ALLOW_NONE))
10459     return NULL_TREE;
10460
10461   for (i =  0; i < ntparms; ++i)
10462     if (! TREE_VEC_ELT (vec, i))
10463       return NULL_TREE;
10464
10465   if (verify_class_unification (vec, parms, args))
10466     return NULL_TREE;
10467
10468   return vec;
10469 }
10470
10471 /* In INSTANTIATIONS is a list of <INSTANTIATION, TEMPLATE> pairs.
10472    Pick the most specialized template, and return the corresponding
10473    instantiation, or if there is no corresponding instantiation, the
10474    template itself.  If there is no most specialized template,
10475    error_mark_node is returned.  If there are no templates at all,
10476    NULL_TREE is returned.  */
10477
10478 tree
10479 most_specialized_instantiation (tree instantiations)
10480 {
10481   tree fn, champ;
10482   int fate;
10483
10484   if (!instantiations)
10485     return NULL_TREE;
10486
10487   champ = instantiations;
10488   for (fn = TREE_CHAIN (instantiations); fn; fn = TREE_CHAIN (fn))
10489     {
10490       fate = more_specialized (TREE_VALUE (champ), TREE_VALUE (fn),
10491                                DEDUCE_EXACT, -1);
10492       if (fate == 1)
10493         ;
10494       else
10495         {
10496           if (fate == 0)
10497             {
10498               fn = TREE_CHAIN (fn);
10499               if (! fn)
10500                 return error_mark_node;
10501             }
10502           champ = fn;
10503         }
10504     }
10505
10506   for (fn = instantiations; fn && fn != champ; fn = TREE_CHAIN (fn))
10507     {
10508       fate = more_specialized (TREE_VALUE (champ), TREE_VALUE (fn),
10509                                DEDUCE_EXACT, -1);
10510       if (fate != 1)
10511         return error_mark_node;
10512     }
10513
10514   return TREE_PURPOSE (champ) ? TREE_PURPOSE (champ) : TREE_VALUE (champ);
10515 }
10516
10517 /* Return the most specialized of the list of templates in FNS that can
10518    produce an instantiation matching DECL, given the explicit template
10519    arguments EXPLICIT_ARGS.  */
10520
10521 static tree
10522 most_specialized (tree fns, tree decl, tree explicit_args)
10523 {
10524   tree candidates = NULL_TREE;
10525   tree fn, args;
10526
10527   for (fn = fns; fn; fn = TREE_CHAIN (fn))
10528     {
10529       tree candidate = TREE_VALUE (fn);
10530
10531       args = get_bindings (candidate, decl, explicit_args);
10532       if (args)
10533         candidates = tree_cons (NULL_TREE, candidate, candidates);
10534     }
10535
10536   return most_specialized_instantiation (candidates);
10537 }
10538
10539 /* If DECL is a specialization of some template, return the most
10540    general such template.  Otherwise, returns NULL_TREE.
10541
10542    For example, given:
10543
10544      template <class T> struct S { template <class U> void f(U); };
10545
10546    if TMPL is `template <class U> void S<int>::f(U)' this will return
10547    the full template.  This function will not trace past partial
10548    specializations, however.  For example, given in addition:
10549
10550      template <class T> struct S<T*> { template <class U> void f(U); };
10551
10552    if TMPL is `template <class U> void S<int*>::f(U)' this will return
10553    `template <class T> template <class U> S<T*>::f(U)'.  */
10554
10555 tree
10556 most_general_template (tree decl)
10557 {
10558   /* If DECL is a FUNCTION_DECL, find the TEMPLATE_DECL of which it is
10559      an immediate specialization.  */
10560   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
10561     {
10562       if (DECL_TEMPLATE_INFO (decl)) {
10563         decl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
10564
10565         /* The DECL_TI_TEMPLATE can be an IDENTIFIER_NODE for a
10566            template friend.  */
10567         if (TREE_CODE (decl) != TEMPLATE_DECL)
10568           return NULL_TREE;
10569       } else
10570         return NULL_TREE;
10571     }
10572
10573   /* Look for more and more general templates.  */
10574   while (DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
10575     {
10576       /* The DECL_TI_TEMPLATE can be an IDENTIFIER_NODE in some cases.
10577          (See cp-tree.h for details.)  */
10578       if (TREE_CODE (DECL_TI_TEMPLATE (decl)) != TEMPLATE_DECL)
10579         break;
10580
10581       if (CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (decl))
10582           && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (TREE_TYPE (decl)))
10583         break;
10584
10585       /* Stop if we run into an explicitly specialized class template.  */
10586       if (!DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (decl)
10587           && DECL_CONTEXT (decl)
10588           && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (DECL_CONTEXT (decl)))
10589         break;
10590
10591       decl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
10592     }
10593
10594   return decl;
10595 }
10596
10597 /* Return the most specialized of the class template specializations
10598    of TMPL which can produce an instantiation matching ARGS, or
10599    error_mark_node if the choice is ambiguous.  */
10600
10601 static tree
10602 most_specialized_class (tree tmpl, tree args)
10603 {
10604   tree list = NULL_TREE;
10605   tree t;
10606   tree champ;
10607   int fate;
10608
10609   tmpl = most_general_template (tmpl);
10610   for (t = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl); t; t = TREE_CHAIN (t))
10611     {
10612       tree spec_args 
10613         = get_class_bindings (TREE_VALUE (t), TREE_PURPOSE (t), args);
10614       if (spec_args)
10615         {
10616           list = tree_cons (TREE_PURPOSE (t), TREE_VALUE (t), list);
10617           TREE_TYPE (list) = TREE_TYPE (t);
10618         }
10619     }
10620
10621   if (! list)
10622     return NULL_TREE;
10623
10624   t = list;
10625   champ = t;
10626   t = TREE_CHAIN (t);
10627   for (; t; t = TREE_CHAIN (t))
10628     {
10629       fate = more_specialized_class (champ, t, args);
10630       if (fate == 1)
10631         ;
10632       else
10633         {
10634           if (fate == 0)
10635             {
10636               t = TREE_CHAIN (t);
10637               if (! t)
10638                 return error_mark_node;
10639             }
10640           champ = t;
10641         }
10642     }
10643
10644   for (t = list; t && t != champ; t = TREE_CHAIN (t))
10645     {
10646       fate = more_specialized_class (champ, t, args);
10647       if (fate != 1)
10648         return error_mark_node;
10649     }
10650
10651   return champ;
10652 }
10653
10654 /* Explicitly instantiate DECL.  */
10655
10656 void
10657 do_decl_instantiation (tree decl, tree storage)
10658 {
10659   tree result = NULL_TREE;
10660   int extern_p = 0;
10661
10662   if (!decl)
10663     /* An error occurred, for which grokdeclarator has already issued
10664        an appropriate message.  */
10665     return;
10666   else if (! DECL_LANG_SPECIFIC (decl))
10667     {
10668       error ("explicit instantiation of non-template %q#D", decl);
10669       return;
10670     }
10671   else if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL)
10672     {
10673       /* There is an asymmetry here in the way VAR_DECLs and
10674          FUNCTION_DECLs are handled by grokdeclarator.  In the case of
10675          the latter, the DECL we get back will be marked as a
10676          template instantiation, and the appropriate
10677          DECL_TEMPLATE_INFO will be set up.  This does not happen for
10678          VAR_DECLs so we do the lookup here.  Probably, grokdeclarator
10679          should handle VAR_DECLs as it currently handles
10680          FUNCTION_DECLs.  */
10681       result = lookup_field (DECL_CONTEXT (decl), DECL_NAME (decl), 0, false);
10682       if (!result || TREE_CODE (result) != VAR_DECL)
10683         {
10684           error ("no matching template for %qD found", decl);
10685           return;
10686         }
10687     }
10688   else if (TREE_CODE (decl) != FUNCTION_DECL)
10689     {
10690       error ("explicit instantiation of %q#D", decl);
10691       return;
10692     }
10693   else
10694     result = decl;
10695
10696   /* Check for various error cases.  Note that if the explicit
10697      instantiation is valid the RESULT will currently be marked as an
10698      *implicit* instantiation; DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION is not set
10699      until we get here.  */
10700
10701   if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (result))
10702     {
10703       /* DR 259 [temp.spec].
10704
10705          Both an explicit instantiation and a declaration of an explicit
10706          specialization shall not appear in a program unless the explicit
10707          instantiation follows a declaration of the explicit specialization.
10708
10709          For a given set of template parameters, if an explicit
10710          instantiation of a template appears after a declaration of an
10711          explicit specialization for that template, the explicit
10712          instantiation has no effect.  */
10713       return;
10714     }
10715   else if (DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (result))
10716     {
10717       /* [temp.spec]
10718
10719          No program shall explicitly instantiate any template more
10720          than once.  
10721
10722          We check DECL_NOT_REALLY_EXTERN so as not to complain when
10723          the first instantiation was `extern' and the second is not,
10724          and EXTERN_P for the opposite case.  */
10725       if (DECL_NOT_REALLY_EXTERN (result) && !extern_p)
10726         pedwarn ("duplicate explicit instantiation of %q#D", result);
10727       /* If an "extern" explicit instantiation follows an ordinary
10728          explicit instantiation, the template is instantiated.  */
10729       if (extern_p)
10730         return;
10731     }
10732   else if (!DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (result))
10733     {
10734       error ("no matching template for %qD found", result);
10735       return;
10736     }
10737   else if (!DECL_TEMPLATE_INFO (result))
10738     {
10739       pedwarn ("explicit instantiation of non-template %q#D", result);
10740       return;
10741     }
10742
10743   if (storage == NULL_TREE)
10744     ;
10745   else if (storage == ridpointers[(int) RID_EXTERN])
10746     {
10747       if (pedantic && !in_system_header)
10748         pedwarn ("ISO C++ forbids the use of %<extern%> on explicit "
10749                  "instantiations");
10750       extern_p = 1;
10751     }
10752   else
10753     error ("storage class %qD applied to template instantiation", storage);
10754
10755   mark_decl_instantiated (result, extern_p);
10756   if (! extern_p)
10757     instantiate_decl (result, /*defer_ok=*/1, /*undefined_ok=*/0);
10758 }
10759
10760 void
10761 mark_class_instantiated (tree t, int extern_p)
10762 {
10763   SET_CLASSTYPE_EXPLICIT_INSTANTIATION (t);
10764   SET_CLASSTYPE_INTERFACE_KNOWN (t);
10765   CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (t) = extern_p;
10766   TYPE_DECL_SUPPRESS_DEBUG (TYPE_NAME (t)) = extern_p;
10767   if (! extern_p)
10768     {
10769       CLASSTYPE_DEBUG_REQUESTED (t) = 1;
10770       rest_of_type_compilation (t, 1);
10771     }
10772 }     
10773
10774 /* Called from do_type_instantiation through binding_table_foreach to
10775    do recursive instantiation for the type bound in ENTRY.  */
10776 static void
10777 bt_instantiate_type_proc (binding_entry entry, void *data)
10778 {
10779   tree storage = *(tree *) data;
10780
10781   if (IS_AGGR_TYPE (entry->type)
10782       && !uses_template_parms (CLASSTYPE_TI_ARGS (entry->type)))
10783     do_type_instantiation (TYPE_MAIN_DECL (entry->type), storage, 0);
10784 }
10785
10786 /* Called from do_type_instantiation to instantiate a member
10787    (a member function or a static member variable) of an
10788    explicitly instantiated class template. */
10789 static void
10790 instantiate_class_member (tree decl, int extern_p)
10791 {
10792   mark_decl_instantiated (decl, extern_p);
10793   if (! extern_p)
10794     instantiate_decl (decl, /*defer_ok=*/1, /* undefined_ok=*/1);
10795 }
10796
10797 /* Perform an explicit instantiation of template class T.  STORAGE, if
10798    non-null, is the RID for extern, inline or static.  COMPLAIN is
10799    nonzero if this is called from the parser, zero if called recursively,
10800    since the standard is unclear (as detailed below).  */
10801  
10802 void
10803 do_type_instantiation (tree t, tree storage, tsubst_flags_t complain)
10804 {
10805   int extern_p = 0;
10806   int nomem_p = 0;
10807   int static_p = 0;
10808   int previous_instantiation_extern_p = 0;
10809
10810   if (TREE_CODE (t) == TYPE_DECL)
10811     t = TREE_TYPE (t);
10812
10813   if (! CLASS_TYPE_P (t) || ! CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (t))
10814     {
10815       error ("explicit instantiation of non-template type %qT", t);
10816       return;
10817     }
10818
10819   complete_type (t);
10820
10821   if (!COMPLETE_TYPE_P (t))
10822     {
10823       if (complain & tf_error)
10824         error ("explicit instantiation of %q#T before definition of template",
10825                t);
10826       return;
10827     }
10828
10829   if (storage != NULL_TREE)
10830     {
10831       if (pedantic && !in_system_header)
10832         pedwarn("ISO C++ forbids the use of `%E' on explicit instantiations", 
10833                 storage);
10834
10835       if (storage == ridpointers[(int) RID_INLINE])
10836         nomem_p = 1;
10837       else if (storage == ridpointers[(int) RID_EXTERN])
10838         extern_p = 1;
10839       else if (storage == ridpointers[(int) RID_STATIC])
10840         static_p = 1;
10841       else
10842         {
10843           error ("storage class %qD applied to template instantiation",
10844                  storage);
10845           extern_p = 0;
10846         }
10847     }
10848
10849   if (CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (t))
10850     {
10851       /* DR 259 [temp.spec].
10852
10853          Both an explicit instantiation and a declaration of an explicit
10854          specialization shall not appear in a program unless the explicit
10855          instantiation follows a declaration of the explicit specialization.
10856
10857          For a given set of template parameters, if an explicit
10858          instantiation of a template appears after a declaration of an
10859          explicit specialization for that template, the explicit
10860          instantiation has no effect.  */
10861       return;
10862     }
10863   else if (CLASSTYPE_EXPLICIT_INSTANTIATION (t))
10864     {
10865       /* [temp.spec]
10866
10867          No program shall explicitly instantiate any template more
10868          than once.  
10869
10870          If PREVIOUS_INSTANTIATION_EXTERN_P, then the first explicit
10871          instantiation was `extern'.  If EXTERN_P then the second is.
10872          These cases are OK.  */
10873       previous_instantiation_extern_p = CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (t);
10874
10875       if (!previous_instantiation_extern_p && !extern_p
10876           && (complain & tf_error))
10877         pedwarn ("duplicate explicit instantiation of %q#T", t);
10878       
10879       /* If we've already instantiated the template, just return now.  */
10880       if (!CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (t))
10881         return;
10882     }
10883
10884   mark_class_instantiated (t, extern_p);
10885
10886   if (nomem_p)
10887     return;
10888
10889   {
10890     tree tmp;
10891
10892     /* In contrast to implicit instantiation, where only the
10893        declarations, and not the definitions, of members are
10894        instantiated, we have here:
10895
10896          [temp.explicit]
10897
10898          The explicit instantiation of a class template specialization
10899          implies the instantiation of all of its members not
10900          previously explicitly specialized in the translation unit
10901          containing the explicit instantiation.  
10902
10903        Of course, we can't instantiate member template classes, since
10904        we don't have any arguments for them.  Note that the standard
10905        is unclear on whether the instantiation of the members are
10906        *explicit* instantiations or not.  However, the most natural
10907        interpretation is that it should be an explicit instantiation. */
10908
10909     if (! static_p)
10910       for (tmp = TYPE_METHODS (t); tmp; tmp = TREE_CHAIN (tmp))
10911         if (TREE_CODE (tmp) == FUNCTION_DECL
10912             && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmp))
10913           instantiate_class_member (tmp, extern_p);
10914
10915     for (tmp = TYPE_FIELDS (t); tmp; tmp = TREE_CHAIN (tmp))
10916       if (TREE_CODE (tmp) == VAR_DECL && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmp))
10917         instantiate_class_member (tmp, extern_p);
10918
10919     if (CLASSTYPE_NESTED_UTDS (t))
10920       binding_table_foreach (CLASSTYPE_NESTED_UTDS (t),
10921                              bt_instantiate_type_proc, &storage);
10922   }
10923 }
10924
10925 /* Given a function DECL, which is a specialization of TMPL, modify
10926    DECL to be a re-instantiation of TMPL with the same template
10927    arguments.  TMPL should be the template into which tsubst'ing
10928    should occur for DECL, not the most general template.
10929
10930    One reason for doing this is a scenario like this:
10931
10932      template <class T>
10933      void f(const T&, int i);
10934
10935      void g() { f(3, 7); }
10936
10937      template <class T>
10938      void f(const T& t, const int i) { }
10939
10940    Note that when the template is first instantiated, with
10941    instantiate_template, the resulting DECL will have no name for the
10942    first parameter, and the wrong type for the second.  So, when we go
10943    to instantiate the DECL, we regenerate it.  */
10944
10945 static void
10946 regenerate_decl_from_template (tree decl, tree tmpl)
10947 {
10948   /* The arguments used to instantiate DECL, from the most general
10949      template.  */
10950   tree args;
10951   tree code_pattern;
10952
10953   args = DECL_TI_ARGS (decl);
10954   code_pattern = DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl);
10955
10956   /* Make sure that we can see identifiers, and compute access
10957      correctly.  */
10958   push_access_scope (decl);
10959
10960   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
10961     {
10962       tree decl_parm;
10963       tree pattern_parm;
10964       tree specs;
10965       int args_depth;
10966       int parms_depth;
10967       
10968       args_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (args);
10969       parms_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl)); 
10970       if (args_depth > parms_depth)
10971         args = get_innermost_template_args (args, parms_depth);
10972
10973       specs = tsubst_exception_specification (TREE_TYPE (code_pattern),
10974                                               args, tf_error, NULL_TREE);
10975       if (specs)
10976         TREE_TYPE (decl) = build_exception_variant (TREE_TYPE (decl),
10977                                                     specs);
10978
10979       /* Merge parameter declarations.  */
10980       decl_parm = skip_artificial_parms_for (decl, 
10981                                              DECL_ARGUMENTS (decl));
10982       pattern_parm 
10983         = skip_artificial_parms_for (code_pattern,
10984                                      DECL_ARGUMENTS (code_pattern));
10985       while (decl_parm)
10986         {
10987           tree parm_type;
10988
10989           if (DECL_NAME (decl_parm) != DECL_NAME (pattern_parm))
10990             DECL_NAME (decl_parm) = DECL_NAME (pattern_parm);
10991           parm_type = tsubst (TREE_TYPE (pattern_parm), args, tf_error,
10992                               NULL_TREE);
10993           if (!same_type_p (TREE_TYPE (decl_parm), parm_type))
10994             TREE_TYPE (decl_parm) = parm_type;
10995           decl_parm = TREE_CHAIN (decl_parm);
10996           pattern_parm = TREE_CHAIN (pattern_parm);
10997         }
10998
10999       /* Merge additional specifiers from the CODE_PATTERN.  */
11000       if (DECL_DECLARED_INLINE_P (code_pattern)
11001           && !DECL_DECLARED_INLINE_P (decl))
11002         DECL_DECLARED_INLINE_P (decl) = 1;
11003       if (DECL_INLINE (code_pattern) && !DECL_INLINE (decl))
11004         DECL_INLINE (decl) = 1;
11005     }
11006   else if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL)
11007     {
11008       if (!DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (decl)
11009           && DECL_INITIAL (code_pattern))
11010         DECL_INITIAL (decl) = 
11011           tsubst_expr (DECL_INITIAL (code_pattern), args, 
11012                        tf_error, DECL_TI_TEMPLATE (decl));
11013     }
11014   else
11015     gcc_unreachable ();
11016
11017   pop_access_scope (decl);
11018 }
11019
11020 /* Return the TEMPLATE_DECL into which DECL_TI_ARGS(DECL) should be
11021    substituted to get DECL.  */
11022
11023 tree
11024 template_for_substitution (tree decl)
11025 {
11026   tree tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
11027
11028   /* Set TMPL to the template whose DECL_TEMPLATE_RESULT is the pattern
11029      for the instantiation.  This is not always the most general
11030      template.  Consider, for example:
11031
11032         template <class T>
11033         struct S { template <class U> void f();
11034                    template <> void f<int>(); };
11035
11036      and an instantiation of S<double>::f<int>.  We want TD to be the
11037      specialization S<T>::f<int>, not the more general S<T>::f<U>.  */
11038   while (/* An instantiation cannot have a definition, so we need a
11039             more general template.  */
11040          DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmpl)
11041            /* We must also deal with friend templates.  Given:
11042
11043                 template <class T> struct S { 
11044                   template <class U> friend void f() {};
11045                 };
11046
11047               S<int>::f<U> say, is not an instantiation of S<T>::f<U>,
11048               so far as the language is concerned, but that's still
11049               where we get the pattern for the instantiation from.  On
11050               other hand, if the definition comes outside the class, say:
11051
11052                 template <class T> struct S { 
11053                   template <class U> friend void f();
11054                 };
11055                 template <class U> friend void f() {}
11056
11057               we don't need to look any further.  That's what the check for
11058               DECL_INITIAL is for.  */
11059           || (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL
11060               && DECL_FRIEND_PSEUDO_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmpl)
11061               && !DECL_INITIAL (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl))))
11062     {
11063       /* The present template, TD, should not be a definition.  If it
11064          were a definition, we should be using it!  Note that we
11065          cannot restructure the loop to just keep going until we find
11066          a template with a definition, since that might go too far if
11067          a specialization was declared, but not defined.  */
11068       gcc_assert (TREE_CODE (decl) != VAR_DECL
11069                   || DECL_IN_AGGR_P (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)));
11070       
11071       /* Fetch the more general template.  */
11072       tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (tmpl);
11073     }
11074
11075   return tmpl;
11076 }
11077
11078 /* Produce the definition of D, a _DECL generated from a template.  If
11079    DEFER_OK is nonzero, then we don't have to actually do the
11080    instantiation now; we just have to do it sometime.  Normally it is
11081    an error if this is an explicit instantiation but D is undefined.
11082    If UNDEFINED_OK is nonzero, then instead we treat it as an implicit
11083    instantiation.  UNDEFINED_OK is nonzero only if we are being used
11084    to instantiate the members of an explicitly instantiated class
11085    template. */
11086
11087
11088 tree
11089 instantiate_decl (tree d, int defer_ok, int undefined_ok)
11090 {
11091   tree tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (d);
11092   tree gen_args;
11093   tree args;
11094   tree td;
11095   tree code_pattern;
11096   tree spec;
11097   tree gen_tmpl;
11098   int pattern_defined;
11099   int need_push;
11100   location_t saved_loc = input_location;
11101   
11102   /* This function should only be used to instantiate templates for
11103      functions and static member variables.  */
11104   gcc_assert (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL
11105               || TREE_CODE (d) == VAR_DECL);
11106
11107   /* Variables are never deferred; if instantiation is required, they
11108      are instantiated right away.  That allows for better code in the
11109      case that an expression refers to the value of the variable --
11110      if the variable has a constant value the referring expression can
11111      take advantage of that fact.  */
11112   if (TREE_CODE (d) == VAR_DECL)
11113     defer_ok = 0;
11114
11115   /* Don't instantiate cloned functions.  Instead, instantiate the
11116      functions they cloned.  */
11117   if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL && DECL_CLONED_FUNCTION_P (d))
11118     d = DECL_CLONED_FUNCTION (d);
11119
11120   if (DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (d))
11121     /* D has already been instantiated.  It might seem reasonable to
11122        check whether or not D is an explicit instantiation, and, if so,
11123        stop here.  But when an explicit instantiation is deferred
11124        until the end of the compilation, DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION
11125        is set, even though we still need to do the instantiation.  */
11126     return d;
11127
11128   /* If we already have a specialization of this declaration, then
11129      there's no reason to instantiate it.  Note that
11130      retrieve_specialization gives us both instantiations and
11131      specializations, so we must explicitly check
11132      DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION.  */
11133   gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
11134   gen_args = DECL_TI_ARGS (d);
11135   spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, gen_args,
11136                                   /*class_specializations_p=*/false);
11137   if (spec != NULL_TREE && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (spec))
11138     return spec;
11139
11140   /* This needs to happen before any tsubsting.  */
11141   if (! push_tinst_level (d))
11142     return d;
11143
11144   timevar_push (TV_PARSE);
11145
11146   /* We may be in the middle of deferred access check.  Disable it now.  */
11147   push_deferring_access_checks (dk_no_deferred);
11148
11149   /* Set TD to the template whose DECL_TEMPLATE_RESULT is the pattern
11150      for the instantiation.  */
11151   td = template_for_substitution (d);
11152   code_pattern = DECL_TEMPLATE_RESULT (td);
11153
11154   if ((DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (d) && !DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (d))
11155       || DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (td))
11156     /* In the case of a friend template whose definition is provided
11157        outside the class, we may have too many arguments.  Drop the
11158        ones we don't need.  The same is true for specializations.  */
11159     args = get_innermost_template_args
11160       (gen_args, TMPL_PARMS_DEPTH  (DECL_TEMPLATE_PARMS (td)));
11161   else
11162     args = gen_args;
11163
11164   if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL)
11165     pattern_defined = (DECL_SAVED_TREE (code_pattern) != NULL_TREE);
11166   else
11167     pattern_defined = ! DECL_IN_AGGR_P (code_pattern);
11168   /* Unless an explicit instantiation directive has already determined
11169      the linkage of D, remember that a definition is available for
11170      this entity.  */
11171   if (pattern_defined 
11172       && !DECL_INTERFACE_KNOWN (d)
11173       && !DECL_NOT_REALLY_EXTERN (d))
11174     mark_definable (d);
11175
11176   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (d);
11177
11178   if (! pattern_defined && DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (d) && undefined_ok)
11179     {
11180       DECL_NOT_REALLY_EXTERN (d) = 0;
11181       SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (d);
11182     }
11183
11184   if (!defer_ok)
11185     {
11186       /* Recheck the substitutions to obtain any warning messages
11187          about ignoring cv qualifiers.  */
11188       tree gen = DECL_TEMPLATE_RESULT (gen_tmpl);
11189       tree type = TREE_TYPE (gen);
11190
11191       /* Make sure that we can see identifiers, and compute access
11192          correctly.  D is already the target FUNCTION_DECL with the
11193          right context.  */
11194       push_access_scope (d);
11195
11196       if (TREE_CODE (gen) == FUNCTION_DECL)
11197         {
11198           tsubst (DECL_ARGUMENTS (gen), gen_args, tf_error | tf_warning, d);
11199           tsubst (TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (type), gen_args,
11200                   tf_error | tf_warning, d);
11201           /* Don't simply tsubst the function type, as that will give
11202              duplicate warnings about poor parameter qualifications.
11203              The function arguments are the same as the decl_arguments
11204              without the top level cv qualifiers.  */
11205           type = TREE_TYPE (type);
11206         }
11207       tsubst (type, gen_args, tf_error | tf_warning, d);
11208
11209       pop_access_scope (d);
11210     }
11211   
11212   /* We should have set up DECL_INITIAL in instantiate_class_template
11213      for in-class definitions of static data members.  */
11214   gcc_assert (!(TREE_CODE (d) == VAR_DECL 
11215                 && DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (d)
11216                 && DECL_INITIAL (d) == NULL_TREE));
11217
11218   /* Do not instantiate templates that we know will be defined
11219      elsewhere.  */
11220   if (DECL_INTERFACE_KNOWN (d)
11221       && DECL_REALLY_EXTERN (d)
11222       && ! (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL 
11223             && DECL_INLINE (d)))
11224     goto out;
11225   /* Defer all other templates, unless we have been explicitly
11226      forbidden from doing so.  We restore the source position here
11227      because it's used by add_pending_template.  */
11228   else if (! pattern_defined || defer_ok)
11229     {
11230       input_location = saved_loc;
11231
11232       if (at_eof && !pattern_defined 
11233           && DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (d))
11234         /* [temp.explicit]
11235
11236            The definition of a non-exported function template, a
11237            non-exported member function template, or a non-exported
11238            member function or static data member of a class template
11239            shall be present in every translation unit in which it is
11240            explicitly instantiated.  */
11241         pedwarn
11242           ("explicit instantiation of %qD but no definition available", d);
11243
11244       add_pending_template (d);
11245       goto out;
11246     }
11247   /* Tell the repository that D is available in this translation unit
11248      -- and see if it is supposed to be instantiated here.  */
11249   if (TREE_PUBLIC (d) && !DECL_REALLY_EXTERN (d) && !repo_emit_p (d))
11250     {
11251       /* In a PCH file, despite the fact that the repository hasn't
11252          requested instantiation in the PCH it is still possible that
11253          an instantiation will be required in a file that includes the
11254          PCH.  */
11255       if (pch_file)
11256         add_pending_template (d);
11257       /* Instantiate inline functions so that the inliner can do its
11258          job, even though we'll not be emitting a copy of this
11259          function.  */
11260       if (!(TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL
11261             && flag_inline_trees 
11262             && DECL_DECLARED_INLINE_P (d)))
11263         goto out;
11264     }
11265
11266   need_push = !cfun || !global_bindings_p ();
11267   if (need_push)
11268     push_to_top_level ();
11269
11270   /* Mark D as instantiated so that recursive calls to
11271      instantiate_decl do not try to instantiate it again.  */
11272   DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (d) = 1;
11273
11274   /* Regenerate the declaration in case the template has been modified
11275      by a subsequent redeclaration.  */
11276   regenerate_decl_from_template (d, td);
11277
11278   /* We already set the file and line above.  Reset them now in case
11279      they changed as a result of calling regenerate_decl_from_template.  */
11280   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (d);
11281
11282   if (TREE_CODE (d) == VAR_DECL)
11283     {
11284       /* Clear out DECL_RTL; whatever was there before may not be right
11285          since we've reset the type of the declaration.  */
11286       SET_DECL_RTL (d, NULL_RTX);
11287       DECL_IN_AGGR_P (d) = 0;
11288
11289       /* Clear DECL_EXTERNAL so that cp_finish_decl will process the
11290          initializer.  That function will defer actual emission until
11291          we have a chance to determine linkage.  */
11292       DECL_EXTERNAL (d) = 0;
11293
11294       /* Enter the scope of D so that access-checking works correctly.  */
11295       push_nested_class (DECL_CONTEXT (d));
11296       cp_finish_decl (d, 
11297                       (!DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (d) 
11298                        ? DECL_INITIAL (d) : NULL_TREE),
11299                       NULL_TREE, 0);
11300       pop_nested_class ();
11301     }
11302   else if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL)
11303     {
11304       htab_t saved_local_specializations;
11305       tree subst_decl;
11306       tree tmpl_parm;
11307       tree spec_parm;
11308
11309       /* Save away the current list, in case we are instantiating one
11310          template from within the body of another.  */
11311       saved_local_specializations = local_specializations;
11312
11313       /* Set up the list of local specializations.  */
11314       local_specializations = htab_create (37, 
11315                                            hash_local_specialization,
11316                                            eq_local_specializations,
11317                                            NULL);
11318
11319       /* Set up context.  */
11320       start_preparsed_function (d, NULL_TREE, SF_PRE_PARSED);
11321
11322       /* Create substitution entries for the parameters.  */
11323       subst_decl = DECL_TEMPLATE_RESULT (template_for_substitution (d));
11324       tmpl_parm = DECL_ARGUMENTS (subst_decl);
11325       spec_parm = DECL_ARGUMENTS (d);
11326       if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (d))
11327         {
11328           register_local_specialization (spec_parm, tmpl_parm);
11329           spec_parm = skip_artificial_parms_for (d, spec_parm);
11330           tmpl_parm = skip_artificial_parms_for (subst_decl, tmpl_parm);
11331         }
11332       while (tmpl_parm)
11333         {
11334           register_local_specialization (spec_parm, tmpl_parm);
11335           tmpl_parm = TREE_CHAIN (tmpl_parm);
11336           spec_parm = TREE_CHAIN (spec_parm);
11337         }
11338       gcc_assert (!spec_parm);
11339
11340       /* Substitute into the body of the function.  */
11341       tsubst_expr (DECL_SAVED_TREE (code_pattern), args,
11342                    tf_error | tf_warning, tmpl);
11343
11344       /* We don't need the local specializations any more.  */
11345       htab_delete (local_specializations);
11346       local_specializations = saved_local_specializations;
11347
11348       /* Finish the function.  */
11349       d = finish_function (0);
11350       expand_or_defer_fn (d);
11351     }
11352
11353   /* We're not deferring instantiation any more.  */
11354   TI_PENDING_TEMPLATE_FLAG (DECL_TEMPLATE_INFO (d)) = 0;
11355
11356   if (need_push)
11357     pop_from_top_level ();
11358
11359 out:
11360   input_location = saved_loc;
11361   pop_deferring_access_checks ();
11362   pop_tinst_level ();
11363
11364   timevar_pop (TV_PARSE);
11365
11366   return d;
11367 }
11368
11369 /* Run through the list of templates that we wish we could
11370    instantiate, and instantiate any we can.  RETRIES is the
11371    number of times we retry pending template instantiation.  */
11372
11373 void
11374 instantiate_pending_templates (int retries)
11375 {
11376   tree *t;
11377   tree last = NULL_TREE;
11378   int reconsider;
11379   location_t saved_loc = input_location;
11380
11381   /* Instantiating templates may trigger vtable generation.  This in turn
11382      may require further template instantiations.  We place a limit here
11383      to avoid infinite loop.  */
11384   if (pending_templates && retries >= max_tinst_depth)
11385     {
11386       cp_error_at ("template instantiation depth exceeds maximum of %d"
11387                    " (use -ftemplate-depth-NN to increase the maximum)"
11388                    " instantiating %q+D, possibly from virtual table"
11389                    " generation",
11390                    max_tinst_depth, TREE_VALUE (pending_templates));
11391       return;
11392     }
11393
11394   do 
11395     {
11396       reconsider = 0;
11397
11398       t = &pending_templates;
11399       while (*t)
11400         {
11401           tree instantiation = TREE_VALUE (*t);
11402
11403           reopen_tinst_level (TREE_PURPOSE (*t));
11404
11405           if (TYPE_P (instantiation))
11406             {
11407               tree fn;
11408
11409               if (!COMPLETE_TYPE_P (instantiation))
11410                 {
11411                   instantiate_class_template (instantiation);
11412                   if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (instantiation))
11413                     for (fn = TYPE_METHODS (instantiation); 
11414                          fn;
11415                          fn = TREE_CHAIN (fn))
11416                       if (! DECL_ARTIFICIAL (fn))
11417                         instantiate_decl (fn, /*defer_ok=*/0,
11418                                           /*undefined_ok=*/0);
11419                   if (COMPLETE_TYPE_P (instantiation))
11420                     reconsider = 1;
11421                 }
11422
11423               if (COMPLETE_TYPE_P (instantiation))
11424                 /* If INSTANTIATION has been instantiated, then we don't
11425                    need to consider it again in the future.  */
11426                 *t = TREE_CHAIN (*t);
11427               else
11428                 {
11429                   last = *t;
11430                   t = &TREE_CHAIN (*t);
11431                 }
11432             }
11433           else
11434             {
11435               if (!DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (instantiation)
11436                   && !DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (instantiation))
11437                 {
11438                   instantiation = instantiate_decl (instantiation,
11439                                                     /*defer_ok=*/0,
11440                                                     /*undefined_ok=*/0);
11441                   if (DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (instantiation))
11442                     reconsider = 1;
11443                 }
11444
11445               if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (instantiation)
11446                   || DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (instantiation))
11447                 /* If INSTANTIATION has been instantiated, then we don't
11448                    need to consider it again in the future.  */
11449                 *t = TREE_CHAIN (*t);
11450               else
11451                 {
11452                   last = *t;
11453                   t = &TREE_CHAIN (*t);
11454                 }
11455             }
11456           tinst_depth = 0;
11457           current_tinst_level = NULL_TREE;
11458         }
11459       last_pending_template = last;
11460     } 
11461   while (reconsider);
11462
11463   input_location = saved_loc;
11464 }
11465
11466 /* Substitute ARGVEC into T, which is a list of initializers for
11467    either base class or a non-static data member.  The TREE_PURPOSEs
11468    are DECLs, and the TREE_VALUEs are the initializer values.  Used by
11469    instantiate_decl.  */
11470
11471 static tree
11472 tsubst_initializer_list (tree t, tree argvec)
11473 {
11474   tree inits = NULL_TREE;
11475
11476   for (; t; t = TREE_CHAIN (t))
11477     {
11478       tree decl;
11479       tree init;
11480       tree val;
11481
11482       decl = tsubst_copy (TREE_PURPOSE (t), argvec, tf_error | tf_warning,
11483                           NULL_TREE);
11484       decl = expand_member_init (decl);
11485       if (decl && !DECL_P (decl))
11486         in_base_initializer = 1;
11487       
11488       init = tsubst_expr (TREE_VALUE (t), argvec, tf_error | tf_warning,
11489                           NULL_TREE);
11490       if (!init)
11491         ;
11492       else if (TREE_CODE (init) == TREE_LIST)
11493         for (val = init; val; val = TREE_CHAIN (val))
11494           TREE_VALUE (val) = convert_from_reference (TREE_VALUE (val));
11495       else if (init != void_type_node)
11496         init = convert_from_reference (init);
11497
11498       in_base_initializer = 0;
11499
11500       if (decl)
11501         {
11502           init = build_tree_list (decl, init);
11503           TREE_CHAIN (init) = inits;
11504           inits = init;
11505         }
11506     }
11507   return inits;
11508 }
11509
11510 /* Set CURRENT_ACCESS_SPECIFIER based on the protection of DECL.  */
11511
11512 static void
11513 set_current_access_from_decl (tree decl)
11514 {
11515   if (TREE_PRIVATE (decl))
11516     current_access_specifier = access_private_node;
11517   else if (TREE_PROTECTED (decl))
11518     current_access_specifier = access_protected_node;
11519   else
11520     current_access_specifier = access_public_node;
11521 }
11522
11523 /* Instantiate an enumerated type.  TAG is the template type, NEWTAG
11524    is the instantiation (which should have been created with
11525    start_enum) and ARGS are the template arguments to use.  */
11526
11527 static void
11528 tsubst_enum (tree tag, tree newtag, tree args)
11529 {
11530   tree e;
11531
11532   for (e = TYPE_VALUES (tag); e; e = TREE_CHAIN (e))
11533     {
11534       tree value;
11535       tree decl;
11536
11537       decl = TREE_VALUE (e);
11538       /* Note that in a template enum, the TREE_VALUE is the
11539          CONST_DECL, not the corresponding INTEGER_CST.  */
11540       value = tsubst_expr (DECL_INITIAL (decl), 
11541                            args, tf_error | tf_warning,
11542                            NULL_TREE);
11543
11544       /* Give this enumeration constant the correct access.  */
11545       set_current_access_from_decl (decl);
11546
11547       /* Actually build the enumerator itself.  */
11548       build_enumerator (DECL_NAME (decl), value, newtag); 
11549     }
11550
11551   finish_enum (newtag);
11552   DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_NAME (newtag))
11553     = DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_NAME (tag));
11554 }
11555
11556 /* DECL is a FUNCTION_DECL that is a template specialization.  Return
11557    its type -- but without substituting the innermost set of template
11558    arguments.  So, innermost set of template parameters will appear in
11559    the type.  */
11560
11561 tree 
11562 get_mostly_instantiated_function_type (tree decl)
11563 {
11564   tree fn_type;
11565   tree tmpl;
11566   tree targs;
11567   tree tparms;
11568   int parm_depth;
11569
11570   tmpl = most_general_template (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
11571   targs = DECL_TI_ARGS (decl);
11572   tparms = DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl);
11573   parm_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (tparms);
11574
11575   /* There should be as many levels of arguments as there are levels
11576      of parameters.  */
11577   gcc_assert (parm_depth == TMPL_ARGS_DEPTH (targs));
11578
11579   fn_type = TREE_TYPE (tmpl);
11580
11581   if (parm_depth == 1)
11582     /* No substitution is necessary.  */
11583     ;
11584   else
11585     {
11586       int i;
11587       tree partial_args;
11588
11589       /* Replace the innermost level of the TARGS with NULL_TREEs to
11590          let tsubst know not to substitute for those parameters.  */
11591       partial_args = make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (targs));
11592       for (i = 1; i < TMPL_ARGS_DEPTH (targs); ++i)
11593         SET_TMPL_ARGS_LEVEL (partial_args, i,
11594                              TMPL_ARGS_LEVEL (targs, i));
11595       SET_TMPL_ARGS_LEVEL (partial_args,
11596                            TMPL_ARGS_DEPTH (targs),
11597                            make_tree_vec (DECL_NTPARMS (tmpl)));
11598
11599       /* Make sure that we can see identifiers, and compute access
11600          correctly.  We can just use the context of DECL for the
11601          partial substitution here.  It depends only on outer template
11602          parameters, regardless of whether the innermost level is
11603          specialized or not.  */
11604       push_access_scope (decl);
11605
11606       ++processing_template_decl;
11607       /* Now, do the (partial) substitution to figure out the
11608          appropriate function type.  */
11609       fn_type = tsubst (fn_type, partial_args, tf_error, NULL_TREE);
11610       --processing_template_decl;
11611
11612       /* Substitute into the template parameters to obtain the real
11613          innermost set of parameters.  This step is important if the
11614          innermost set of template parameters contains value
11615          parameters whose types depend on outer template parameters.  */
11616       TREE_VEC_LENGTH (partial_args)--;
11617       tparms = tsubst_template_parms (tparms, partial_args, tf_error);
11618
11619       pop_access_scope (decl);
11620     }
11621
11622   return fn_type;
11623 }
11624
11625 /* Return truthvalue if we're processing a template different from
11626    the last one involved in diagnostics.  */
11627 int
11628 problematic_instantiation_changed (void)
11629 {
11630   return last_template_error_tick != tinst_level_tick;
11631 }
11632
11633 /* Remember current template involved in diagnostics.  */
11634 void
11635 record_last_problematic_instantiation (void)
11636 {
11637   last_template_error_tick = tinst_level_tick;
11638 }
11639
11640 tree
11641 current_instantiation (void)
11642 {
11643   return current_tinst_level;
11644 }
11645
11646 /* [temp.param] Check that template non-type parm TYPE is of an allowable
11647    type. Return zero for ok, nonzero for disallowed. Issue error and
11648    warning messages under control of COMPLAIN.  */
11649
11650 static int
11651 invalid_nontype_parm_type_p (tree type, tsubst_flags_t complain)
11652 {
11653   if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
11654     return 0;
11655   else if (POINTER_TYPE_P (type))
11656     return 0;
11657   else if (TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (type))
11658     return 0;
11659   else if (TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
11660     return 0;
11661   else if (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE)
11662     return 0;
11663            
11664   if (complain & tf_error)
11665     error ("%q#T is not a valid type for a template constant parameter", type);
11666   return 1;
11667 }
11668
11669 /* Returns TRUE if TYPE is dependent, in the sense of [temp.dep.type].
11670    Assumes that TYPE really is a type, and not the ERROR_MARK_NODE.*/
11671
11672 static bool
11673 dependent_type_p_r (tree type)
11674 {
11675   tree scope;
11676
11677   /* [temp.dep.type]
11678
11679      A type is dependent if it is:
11680
11681      -- a template parameter. Template template parameters are types
11682         for us (since TYPE_P holds true for them) so we handle
11683         them here.  */
11684   if (TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TYPE_PARM 
11685       || TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
11686     return true;
11687   /* -- a qualified-id with a nested-name-specifier which contains a
11688         class-name that names a dependent type or whose unqualified-id
11689         names a dependent type.  */
11690   if (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE)
11691     return true;
11692   /* -- a cv-qualified type where the cv-unqualified type is
11693         dependent.  */
11694   type = TYPE_MAIN_VARIANT (type);
11695   /* -- a compound type constructed from any dependent type.  */
11696   if (TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (type))
11697     return (dependent_type_p (TYPE_PTRMEM_CLASS_TYPE (type))
11698             || dependent_type_p (TYPE_PTRMEM_POINTED_TO_TYPE 
11699                                            (type)));
11700   else if (TREE_CODE (type) == POINTER_TYPE
11701            || TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
11702     return dependent_type_p (TREE_TYPE (type));
11703   else if (TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE
11704            || TREE_CODE (type) == METHOD_TYPE)
11705     {
11706       tree arg_type;
11707
11708       if (dependent_type_p (TREE_TYPE (type)))
11709         return true;
11710       for (arg_type = TYPE_ARG_TYPES (type); 
11711            arg_type; 
11712            arg_type = TREE_CHAIN (arg_type))
11713         if (dependent_type_p (TREE_VALUE (arg_type)))
11714           return true;
11715       return false;
11716     }
11717   /* -- an array type constructed from any dependent type or whose
11718         size is specified by a constant expression that is
11719         value-dependent.  */
11720   if (TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE)
11721     {
11722       if (TYPE_DOMAIN (type)
11723           && ((value_dependent_expression_p 
11724                (TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (type))))
11725               || (type_dependent_expression_p
11726                   (TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (type))))))
11727         return true;
11728       return dependent_type_p (TREE_TYPE (type));
11729     }
11730   
11731   /* -- a template-id in which either the template name is a template
11732      parameter ...  */
11733   if (TREE_CODE (type) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
11734     return true;
11735   /* ... or any of the template arguments is a dependent type or
11736         an expression that is type-dependent or value-dependent.  */
11737   else if (CLASS_TYPE_P (type) && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
11738            && (any_dependent_template_arguments_p 
11739                (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (type)))))
11740     return true;
11741   
11742   /* All TYPEOF_TYPEs are dependent; if the argument of the `typeof'
11743      expression is not type-dependent, then it should already been
11744      have resolved.  */
11745   if (TREE_CODE (type) == TYPEOF_TYPE)
11746     return true;
11747   
11748   /* The standard does not specifically mention types that are local
11749      to template functions or local classes, but they should be
11750      considered dependent too.  For example:
11751
11752        template <int I> void f() { 
11753          enum E { a = I }; 
11754          S<sizeof (E)> s;
11755        }
11756
11757      The size of `E' cannot be known until the value of `I' has been
11758      determined.  Therefore, `E' must be considered dependent.  */
11759   scope = TYPE_CONTEXT (type);
11760   if (scope && TYPE_P (scope))
11761     return dependent_type_p (scope);
11762   else if (scope && TREE_CODE (scope) == FUNCTION_DECL)
11763     return type_dependent_expression_p (scope);
11764
11765   /* Other types are non-dependent.  */
11766   return false;
11767 }
11768
11769 /* Returns TRUE if TYPE is dependent, in the sense of
11770    [temp.dep.type].  */
11771
11772 bool
11773 dependent_type_p (tree type)
11774 {
11775   /* If there are no template parameters in scope, then there can't be
11776      any dependent types.  */
11777   if (!processing_template_decl)
11778     return false;
11779
11780   /* If the type is NULL, we have not computed a type for the entity
11781      in question; in that case, the type is dependent.  */
11782   if (!type)
11783     return true;
11784
11785   /* Erroneous types can be considered non-dependent.  */
11786   if (type == error_mark_node)
11787     return false;
11788
11789   /* If we have not already computed the appropriate value for TYPE,
11790      do so now.  */
11791   if (!TYPE_DEPENDENT_P_VALID (type))
11792     {
11793       TYPE_DEPENDENT_P (type) = dependent_type_p_r (type);
11794       TYPE_DEPENDENT_P_VALID (type) = 1;
11795     }
11796
11797   return TYPE_DEPENDENT_P (type);
11798 }
11799
11800 /* Returns TRUE if EXPRESSION is dependent, according to CRITERION.  */
11801
11802 static bool
11803 dependent_scope_ref_p (tree expression, bool criterion (tree))
11804 {
11805   tree scope;
11806   tree name;
11807
11808   gcc_assert (TREE_CODE (expression) == SCOPE_REF);
11809
11810   if (!TYPE_P (TREE_OPERAND (expression, 0)))
11811     return true;
11812
11813   scope = TREE_OPERAND (expression, 0);
11814   name = TREE_OPERAND (expression, 1);
11815
11816   /* [temp.dep.expr]
11817
11818      An id-expression is type-dependent if it contains a
11819      nested-name-specifier that contains a class-name that names a
11820      dependent type.  */
11821   /* The suggested resolution to Core Issue 2 implies that if the
11822      qualifying type is the current class, then we must peek
11823      inside it.  */
11824   if (DECL_P (name) 
11825       && currently_open_class (scope)
11826       && !criterion (name))
11827     return false;
11828   if (dependent_type_p (scope))
11829     return true;
11830
11831   return false;
11832 }
11833
11834 /* Returns TRUE if the EXPRESSION is value-dependent, in the sense of
11835    [temp.dep.constexpr] */
11836
11837 bool
11838 value_dependent_expression_p (tree expression)
11839 {
11840   if (!processing_template_decl)
11841     return false;
11842
11843   /* A name declared with a dependent type.  */
11844   if (TREE_CODE (expression) == IDENTIFIER_NODE
11845       || (DECL_P (expression) 
11846           && type_dependent_expression_p (expression)))
11847     return true;
11848   /* A non-type template parameter.  */
11849   if ((TREE_CODE (expression) == CONST_DECL
11850        && DECL_TEMPLATE_PARM_P (expression))
11851       || TREE_CODE (expression) == TEMPLATE_PARM_INDEX)
11852     return true;
11853   /* A constant with integral or enumeration type and is initialized 
11854      with an expression that is value-dependent.  */
11855   if (TREE_CODE (expression) == VAR_DECL
11856       && DECL_INITIAL (expression)
11857       && INTEGRAL_OR_ENUMERATION_TYPE_P (TREE_TYPE (expression))
11858       && value_dependent_expression_p (DECL_INITIAL (expression)))
11859     return true;
11860   /* These expressions are value-dependent if the type to which the
11861      cast occurs is dependent or the expression being casted is
11862      value-dependent.  */
11863   if (TREE_CODE (expression) == DYNAMIC_CAST_EXPR
11864       || TREE_CODE (expression) == STATIC_CAST_EXPR
11865       || TREE_CODE (expression) == CONST_CAST_EXPR
11866       || TREE_CODE (expression) == REINTERPRET_CAST_EXPR
11867       || TREE_CODE (expression) == CAST_EXPR)
11868     {
11869       tree type = TREE_TYPE (expression);
11870       if (dependent_type_p (type))
11871         return true;
11872       /* A functional cast has a list of operands.  */
11873       expression = TREE_OPERAND (expression, 0);
11874       if (!expression)
11875         {
11876           /* If there are no operands, it must be an expression such
11877              as "int()". This should not happen for aggregate types
11878              because it would form non-constant expressions.  */
11879           gcc_assert (INTEGRAL_OR_ENUMERATION_TYPE_P (type));
11880
11881           return false;
11882         }
11883       if (TREE_CODE (expression) == TREE_LIST)
11884         {
11885           do
11886             {
11887               if (value_dependent_expression_p (TREE_VALUE (expression)))
11888                 return true;
11889               expression = TREE_CHAIN (expression);
11890             }
11891           while (expression);
11892           return false;
11893         }
11894       else
11895         return value_dependent_expression_p (expression);
11896     }
11897   /* A `sizeof' expression is value-dependent if the operand is
11898      type-dependent.  */
11899   if (TREE_CODE (expression) == SIZEOF_EXPR
11900       || TREE_CODE (expression) == ALIGNOF_EXPR)
11901     {
11902       expression = TREE_OPERAND (expression, 0);
11903       if (TYPE_P (expression))
11904         return dependent_type_p (expression);
11905       return type_dependent_expression_p (expression);
11906     }
11907   if (TREE_CODE (expression) == SCOPE_REF)
11908     return dependent_scope_ref_p (expression, value_dependent_expression_p);
11909   if (TREE_CODE (expression) == COMPONENT_REF)
11910     return (value_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 0))
11911             || value_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 1)));
11912   /* A constant expression is value-dependent if any subexpression is
11913      value-dependent.  */
11914   if (EXPR_P (expression))
11915     {
11916       switch (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (expression)))
11917         {
11918         case tcc_unary:
11919           return (value_dependent_expression_p 
11920                   (TREE_OPERAND (expression, 0)));
11921         case tcc_comparison:
11922         case tcc_binary:
11923           return ((value_dependent_expression_p 
11924                    (TREE_OPERAND (expression, 0)))
11925                   || (value_dependent_expression_p 
11926                       (TREE_OPERAND (expression, 1))));
11927         case tcc_expression:
11928           {
11929             int i;
11930             for (i = 0; i < first_rtl_op (TREE_CODE (expression)); ++i)
11931               /* In some cases, some of the operands may be missing.
11932                  (For example, in the case of PREDECREMENT_EXPR, the
11933                  amount to increment by may be missing.)  That doesn't
11934                  make the expression dependent.  */
11935               if (TREE_OPERAND (expression, i)
11936                   && (value_dependent_expression_p
11937                       (TREE_OPERAND (expression, i))))
11938                 return true;
11939             return false;
11940           }
11941         case tcc_reference:
11942         case tcc_statement:
11943           /* These cannot be value dependent.  */
11944           return false;
11945
11946         default:
11947           gcc_unreachable ();
11948         }
11949     }
11950
11951   /* The expression is not value-dependent.  */
11952   return false;
11953 }
11954
11955 /* Returns TRUE if the EXPRESSION is type-dependent, in the sense of
11956    [temp.dep.expr].  */
11957
11958 bool
11959 type_dependent_expression_p (tree expression)
11960 {
11961   if (!processing_template_decl)
11962     return false;
11963
11964   if (expression == error_mark_node)
11965     return false;
11966
11967   /* An unresolved name is always dependent.  */
11968   if (TREE_CODE (expression) == IDENTIFIER_NODE)
11969     return true;
11970   
11971   /* Some expression forms are never type-dependent.  */
11972   if (TREE_CODE (expression) == PSEUDO_DTOR_EXPR
11973       || TREE_CODE (expression) == SIZEOF_EXPR
11974       || TREE_CODE (expression) == ALIGNOF_EXPR
11975       || TREE_CODE (expression) == TYPEID_EXPR
11976       || TREE_CODE (expression) == DELETE_EXPR
11977       || TREE_CODE (expression) == VEC_DELETE_EXPR
11978       || TREE_CODE (expression) == THROW_EXPR)
11979     return false;
11980
11981   /* The types of these expressions depends only on the type to which
11982      the cast occurs.  */
11983   if (TREE_CODE (expression) == DYNAMIC_CAST_EXPR
11984       || TREE_CODE (expression) == STATIC_CAST_EXPR
11985       || TREE_CODE (expression) == CONST_CAST_EXPR
11986       || TREE_CODE (expression) == REINTERPRET_CAST_EXPR
11987       || TREE_CODE (expression) == CAST_EXPR)
11988     return dependent_type_p (TREE_TYPE (expression));
11989
11990   /* The types of these expressions depends only on the type created
11991      by the expression.  */
11992   if (TREE_CODE (expression) == NEW_EXPR
11993       || TREE_CODE (expression) == VEC_NEW_EXPR)
11994     {
11995       /* For NEW_EXPR tree nodes created inside a template, either
11996          the object type itself or a TREE_LIST may appear as the
11997          operand 1.  */
11998       tree type = TREE_OPERAND (expression, 1);
11999       if (TREE_CODE (type) == TREE_LIST)
12000         /* This is an array type.  We need to check array dimensions
12001            as well.  */
12002         return dependent_type_p (TREE_VALUE (TREE_PURPOSE (type)))
12003                || value_dependent_expression_p
12004                     (TREE_OPERAND (TREE_VALUE (type), 1));
12005       else
12006         return dependent_type_p (type);
12007     }
12008
12009   if (TREE_CODE (expression) == SCOPE_REF
12010       && dependent_scope_ref_p (expression,
12011                                 type_dependent_expression_p))
12012     return true;
12013
12014   if (TREE_CODE (expression) == FUNCTION_DECL
12015       && DECL_LANG_SPECIFIC (expression)
12016       && DECL_TEMPLATE_INFO (expression)
12017       && (any_dependent_template_arguments_p
12018           (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (DECL_TI_ARGS (expression)))))
12019     return true;
12020
12021   if (TREE_CODE (expression) == TEMPLATE_DECL
12022       && !DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (expression))
12023     return false;
12024
12025   if (TREE_TYPE (expression) == unknown_type_node)
12026     {
12027       if (TREE_CODE (expression) == ADDR_EXPR)
12028         return type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 0));
12029       if (TREE_CODE (expression) == COMPONENT_REF
12030           || TREE_CODE (expression) == OFFSET_REF)
12031         {
12032           if (type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 0)))
12033             return true;
12034           expression = TREE_OPERAND (expression, 1);
12035           if (TREE_CODE (expression) == IDENTIFIER_NODE)
12036             return false;
12037         }
12038       /* SCOPE_REF with non-null TREE_TYPE is always non-dependent.  */
12039       if (TREE_CODE (expression) == SCOPE_REF)
12040         return false;
12041       
12042       if (TREE_CODE (expression) == BASELINK)
12043         expression = BASELINK_FUNCTIONS (expression);
12044       
12045       if (TREE_CODE (expression) == TEMPLATE_ID_EXPR)
12046         {
12047           if (any_dependent_template_arguments_p
12048               (TREE_OPERAND (expression, 1)))
12049             return true;
12050           expression = TREE_OPERAND (expression, 0);
12051         }
12052       gcc_assert (TREE_CODE (expression) == OVERLOAD);
12053       
12054       while (expression)
12055         {
12056           if (type_dependent_expression_p (OVL_CURRENT (expression)))
12057             return true;
12058           expression = OVL_NEXT (expression);
12059         }
12060       return false;
12061     }
12062   
12063   return (dependent_type_p (TREE_TYPE (expression)));
12064 }
12065
12066 /* Returns TRUE if ARGS (a TREE_LIST of arguments to a function call)
12067    contains a type-dependent expression.  */
12068
12069 bool
12070 any_type_dependent_arguments_p (tree args)
12071 {
12072   while (args)
12073     {
12074       tree arg = TREE_VALUE (args);
12075
12076       if (type_dependent_expression_p (arg))
12077         return true;
12078       args = TREE_CHAIN (args);
12079     }
12080   return false;
12081 }
12082
12083 /* Returns TRUE if the ARG (a template argument) is dependent.  */
12084
12085 static bool
12086 dependent_template_arg_p (tree arg)
12087 {
12088   if (!processing_template_decl)
12089     return false;
12090
12091   if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_DECL
12092       || TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
12093     return dependent_template_p (arg);
12094   else if (TYPE_P (arg))
12095     return dependent_type_p (arg);
12096   else
12097     return (type_dependent_expression_p (arg)
12098             || value_dependent_expression_p (arg));
12099 }
12100
12101 /* Returns true if ARGS (a collection of template arguments) contains
12102    any dependent arguments.  */
12103
12104 bool
12105 any_dependent_template_arguments_p (tree args)
12106 {
12107   int i;
12108   int j;
12109
12110   if (!args)
12111     return false;
12112
12113   for (i = 0; i < TMPL_ARGS_DEPTH (args); ++i)
12114     {
12115       tree level = TMPL_ARGS_LEVEL (args, i + 1);
12116       for (j = 0; j < TREE_VEC_LENGTH (level); ++j)
12117         if (dependent_template_arg_p (TREE_VEC_ELT (level, j)))
12118           return true;
12119     }
12120
12121   return false;
12122 }
12123
12124 /* Returns TRUE if the template TMPL is dependent.  */
12125
12126 bool
12127 dependent_template_p (tree tmpl)
12128 {
12129   if (TREE_CODE (tmpl) == OVERLOAD)
12130     {
12131       while (tmpl)
12132         {
12133           if (dependent_template_p (OVL_FUNCTION (tmpl)))
12134             return true;
12135           tmpl = OVL_CHAIN (tmpl);
12136         }
12137       return false;
12138     }
12139
12140   /* Template template parameters are dependent.  */
12141   if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (tmpl)
12142       || TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
12143     return true;
12144   /* So are names that have not been looked up.  */
12145   if (TREE_CODE (tmpl) == SCOPE_REF
12146       || TREE_CODE (tmpl) == IDENTIFIER_NODE)
12147     return true;
12148   /* So are member templates of dependent classes.  */
12149   if (TYPE_P (CP_DECL_CONTEXT (tmpl)))
12150     return dependent_type_p (DECL_CONTEXT (tmpl));
12151   return false;
12152 }
12153
12154 /* Returns TRUE if the specialization TMPL<ARGS> is dependent.  */
12155
12156 bool
12157 dependent_template_id_p (tree tmpl, tree args)
12158 {
12159   return (dependent_template_p (tmpl)
12160           || any_dependent_template_arguments_p (args));
12161 }
12162
12163 /* TYPE is a TYPENAME_TYPE.  Returns the ordinary TYPE to which the
12164    TYPENAME_TYPE corresponds.  Returns ERROR_MARK_NODE if no such TYPE
12165    can be found.  Note that this function peers inside uninstantiated
12166    templates and therefore should be used only in extremely limited
12167    situations.  */
12168
12169 tree
12170 resolve_typename_type (tree type, bool only_current_p)
12171 {
12172   tree scope;
12173   tree name;
12174   tree decl;
12175   int quals;
12176   bool pop_p;
12177
12178   gcc_assert (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE);
12179
12180   scope = TYPE_CONTEXT (type);
12181   name = TYPE_IDENTIFIER (type);
12182
12183   /* If the SCOPE is itself a TYPENAME_TYPE, then we need to resolve
12184      it first before we can figure out what NAME refers to.  */
12185   if (TREE_CODE (scope) == TYPENAME_TYPE)
12186     scope = resolve_typename_type (scope, only_current_p);
12187   /* If we don't know what SCOPE refers to, then we cannot resolve the
12188      TYPENAME_TYPE.  */
12189   if (scope == error_mark_node || TREE_CODE (scope) == TYPENAME_TYPE)
12190     return error_mark_node;
12191   /* If the SCOPE is a template type parameter, we have no way of
12192      resolving the name.  */
12193   if (TREE_CODE (scope) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
12194     return type;
12195   /* If the SCOPE is not the current instantiation, there's no reason
12196      to look inside it.  */
12197   if (only_current_p && !currently_open_class (scope))
12198     return error_mark_node;
12199   /* If SCOPE is a partial instantiation, it will not have a valid
12200      TYPE_FIELDS list, so use the original template.  */
12201   scope = CLASSTYPE_PRIMARY_TEMPLATE_TYPE (scope);
12202   /* Enter the SCOPE so that name lookup will be resolved as if we
12203      were in the class definition.  In particular, SCOPE will no
12204      longer be considered a dependent type.  */
12205   pop_p = push_scope (scope);
12206   /* Look up the declaration.  */
12207   decl = lookup_member (scope, name, /*protect=*/0, /*want_type=*/true);
12208   /* Obtain the set of qualifiers applied to the TYPE.  */
12209   quals = cp_type_quals (type);
12210   /* For a TYPENAME_TYPE like "typename X::template Y<T>", we want to
12211      find a TEMPLATE_DECL.  Otherwise, we want to find a TYPE_DECL.  */
12212   if (!decl)
12213     type = error_mark_node;
12214   else if (TREE_CODE (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type)) == IDENTIFIER_NODE
12215            && TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
12216     type = TREE_TYPE (decl);
12217   else if (TREE_CODE (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type)) == TEMPLATE_ID_EXPR
12218            && DECL_CLASS_TEMPLATE_P (decl))
12219     {
12220       tree tmpl;
12221       tree args;
12222       /* Obtain the template and the arguments.  */
12223       tmpl = TREE_OPERAND (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type), 0);
12224       args = TREE_OPERAND (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type), 1);
12225       /* Instantiate the template.  */
12226       type = lookup_template_class (tmpl, args, NULL_TREE, NULL_TREE,
12227                                     /*entering_scope=*/0, tf_error | tf_user);
12228     }
12229   else
12230     type = error_mark_node;
12231   /* Qualify the resulting type.  */
12232   if (type != error_mark_node && quals)
12233     type = cp_build_qualified_type (type, quals);
12234   /* Leave the SCOPE.  */
12235   if (pop_p)
12236     pop_scope (scope);
12237
12238   return type;
12239 }
12240
12241 /* EXPR is an expression which is not type-dependent.  Return a proxy
12242    for EXPR that can be used to compute the types of larger
12243    expressions containing EXPR.  */
12244
12245 tree
12246 build_non_dependent_expr (tree expr)
12247 {
12248   tree inner_expr;
12249
12250   /* Preserve null pointer constants so that the type of things like 
12251      "p == 0" where "p" is a pointer can be determined.  */
12252   if (null_ptr_cst_p (expr))
12253     return expr;
12254   /* Preserve OVERLOADs; the functions must be available to resolve
12255      types.  */
12256   inner_expr = (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR ? 
12257                 TREE_OPERAND (expr, 0) : expr);
12258   if (TREE_CODE (inner_expr) == OVERLOAD 
12259       || TREE_CODE (inner_expr) == FUNCTION_DECL
12260       || TREE_CODE (inner_expr) == TEMPLATE_DECL
12261       || TREE_CODE (inner_expr) == TEMPLATE_ID_EXPR)
12262     return expr;
12263   /* Preserve string constants; conversions from string constants to
12264      "char *" are allowed, even though normally a "const char *"
12265      cannot be used to initialize a "char *".  */
12266   if (TREE_CODE (expr) == STRING_CST)
12267     return expr;
12268   /* Preserve arithmetic constants, as an optimization -- there is no
12269      reason to create a new node.  */
12270   if (TREE_CODE (expr) == INTEGER_CST || TREE_CODE (expr) == REAL_CST)
12271     return expr;
12272   /* Preserve THROW_EXPRs -- all throw-expressions have type "void".
12273      There is at least one place where we want to know that a
12274      particular expression is a throw-expression: when checking a ?:
12275      expression, there are special rules if the second or third
12276      argument is a throw-expression.  */
12277   if (TREE_CODE (expr) == THROW_EXPR)
12278     return expr;
12279
12280   if (TREE_CODE (expr) == COND_EXPR)
12281     return build3 (COND_EXPR,
12282                    TREE_TYPE (expr),
12283                    TREE_OPERAND (expr, 0),
12284                    (TREE_OPERAND (expr, 1) 
12285                     ? build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 1))
12286                     : build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 0))),
12287                    build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 2)));
12288   if (TREE_CODE (expr) == COMPOUND_EXPR
12289       && !COMPOUND_EXPR_OVERLOADED (expr))
12290     return build2 (COMPOUND_EXPR,
12291                    TREE_TYPE (expr),
12292                    TREE_OPERAND (expr, 0),
12293                    build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 1)));
12294       
12295   /* Otherwise, build a NON_DEPENDENT_EXPR.  
12296
12297      REFERENCE_TYPEs are not stripped for expressions in templates
12298      because doing so would play havoc with mangling.  Consider, for
12299      example:
12300
12301        template <typename T> void f<T& g>() { g(); } 
12302
12303      In the body of "f", the expression for "g" will have
12304      REFERENCE_TYPE, even though the standard says that it should
12305      not.  The reason is that we must preserve the syntactic form of
12306      the expression so that mangling (say) "f<g>" inside the body of
12307      "f" works out correctly.  Therefore, the REFERENCE_TYPE is
12308      stripped here.  */
12309   return build1 (NON_DEPENDENT_EXPR, non_reference (TREE_TYPE (expr)), expr);
12310 }
12311
12312 /* ARGS is a TREE_LIST of expressions as arguments to a function call.
12313    Return a new TREE_LIST with the various arguments replaced with
12314    equivalent non-dependent expressions.  */
12315
12316 tree
12317 build_non_dependent_args (tree args)
12318 {
12319   tree a;
12320   tree new_args;
12321
12322   new_args = NULL_TREE;
12323   for (a = args; a; a = TREE_CHAIN (a))
12324     new_args = tree_cons (NULL_TREE, 
12325                           build_non_dependent_expr (TREE_VALUE (a)),
12326                           new_args);
12327   return nreverse (new_args);
12328 }
12329
12330 #include "gt-cp-pt.h"