OSDN Git Service

* tree.h (TREE_VIA_VIRTUAL): Rename to ...
[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 "flags.h"
36 #include "cp-tree.h"
37 #include "tree-inline.h"
38 #include "decl.h"
39 #include "output.h"
40 #include "except.h"
41 #include "toplev.h"
42 #include "rtl.h"
43 #include "timevar.h"
44 #include "tree-iterator.h"
45
46 /* The type of functions taking a tree, and some additional data, and
47    returning an int.  */
48 typedef int (*tree_fn_t) (tree, void*);
49
50 /* The PENDING_TEMPLATES is a TREE_LIST of templates whose
51    instantiations have been deferred, either because their definitions
52    were not yet available, or because we were putting off doing the work.
53    The TREE_PURPOSE of each entry is either a DECL (for a function or
54    static data member), or a TYPE (for a class) indicating what we are
55    hoping to instantiate.  The TREE_VALUE is not used.  */
56 static GTY(()) tree pending_templates;
57 static GTY(()) tree last_pending_template;
58
59 int processing_template_parmlist;
60 static int template_header_count;
61
62 static GTY(()) tree saved_trees;
63 static GTY(()) varray_type inline_parm_levels;
64 static size_t inline_parm_levels_used;
65
66 static GTY(()) tree current_tinst_level;
67
68 static GTY(()) tree saved_access_scope;
69
70 /* A map from local variable declarations in the body of the template
71    presently being instantiated to the corresponding instantiated
72    local variables.  */
73 static htab_t local_specializations;
74
75 #define UNIFY_ALLOW_NONE 0
76 #define UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL 1
77 #define UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL 2
78 #define UNIFY_ALLOW_DERIVED 4
79 #define UNIFY_ALLOW_INTEGER 8
80 #define UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL 16
81 #define UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL 32
82 #define UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL 64
83 #define UNIFY_ALLOW_MAX_CORRECTION 128
84
85 #define GTB_VIA_VIRTUAL 1 /* The base class we are examining is
86                              virtual, or a base class of a virtual
87                              base.  */
88 #define GTB_IGNORE_TYPE 2 /* We don't need to try to unify the current
89                              type with the desired type.  */
90
91 static void push_access_scope (tree);
92 static void pop_access_scope (tree);
93 static int resolve_overloaded_unification (tree, tree, tree, tree,
94                                            unification_kind_t, int);
95 static int try_one_overload (tree, tree, tree, tree, tree,
96                              unification_kind_t, int, 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*, htab_t);
118 static tree build_template_parm_index (int, int, int, tree, tree);
119 static int inline_needs_template_parms (tree);
120 static void push_inline_template_parms_recursive (tree, int);
121 static tree retrieve_specialization (tree, tree);
122 static tree retrieve_local_specialization (tree);
123 static tree register_specialization (tree, tree, tree);
124 static void register_local_specialization (tree, tree);
125 static tree reduce_template_parm_level (tree, tree, int);
126 static tree build_template_decl (tree, tree);
127 static int mark_template_parm (tree, void *);
128 static int template_parm_this_level_p (tree, void *);
129 static tree tsubst_friend_function (tree, tree);
130 static tree tsubst_friend_class (tree, tree);
131 static int can_complete_type_without_circularity (tree);
132 static tree get_bindings (tree, tree, tree);
133 static tree get_bindings_real (tree, tree, tree, int, int, int);
134 static int template_decl_level (tree);
135 static int check_cv_quals_for_unify (int, tree, tree);
136 static tree tsubst_template_arg (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
137 static tree tsubst_template_args (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
138 static tree tsubst_template_parms (tree, tree, tsubst_flags_t);
139 static void regenerate_decl_from_template (tree, tree);
140 static tree most_specialized (tree, tree, tree);
141 static tree most_specialized_class (tree, tree);
142 static int template_class_depth_real (tree, int);
143 static tree tsubst_aggr_type (tree, tree, tsubst_flags_t, tree, int);
144 static tree tsubst_decl (tree, tree, tree, tsubst_flags_t);
145 static tree tsubst_arg_types (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
146 static tree tsubst_function_type (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
147 static void check_specialization_scope (void);
148 static tree process_partial_specialization (tree);
149 static void set_current_access_from_decl (tree);
150 static void check_default_tmpl_args (tree, tree, int, int);
151 static tree tsubst_call_declarator_parms (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
152 static tree get_template_base_recursive (tree, tree, tree, tree, tree, int); 
153 static tree get_template_base (tree, tree, tree, tree);
154 static int verify_class_unification (tree, tree, tree);
155 static tree try_class_unification (tree, tree, tree, tree);
156 static int coerce_template_template_parms (tree, tree, tsubst_flags_t,
157                                            tree, tree);
158 static tree determine_specialization (tree, tree, tree *, int);
159 static int template_args_equal (tree, tree);
160 static void tsubst_default_arguments (tree);
161 static tree for_each_template_parm_r (tree *, int *, void *);
162 static tree copy_default_args_to_explicit_spec_1 (tree, tree);
163 static void copy_default_args_to_explicit_spec (tree);
164 static int invalid_nontype_parm_type_p (tree, tsubst_flags_t);
165 static int eq_local_specializations (const void *, const void *);
166 static bool dependent_type_p_r (tree);
167 static tree tsubst (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
168 static tree tsubst_expr (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
169 static tree tsubst_copy (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
170
171 /* Make the current scope suitable for access checking when we are
172    processing T.  T can be FUNCTION_DECL for instantiated function
173    template, or VAR_DECL for static member variable (need by
174    instantiate_decl).  */
175
176 static void
177 push_access_scope (tree t)
178 {
179   my_friendly_assert (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL
180                       || TREE_CODE (t) == VAR_DECL,
181                       0);
182
183   if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
184     push_nested_class (DECL_CONTEXT (t));
185   else
186     push_to_top_level ();
187     
188   if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL)
189     {
190       saved_access_scope = tree_cons
191         (NULL_TREE, current_function_decl, saved_access_scope);
192       current_function_decl = t;
193     }
194 }
195
196 /* Restore the scope set up by push_access_scope.  T is the node we
197    are processing.  */
198
199 static void
200 pop_access_scope (tree t)
201 {
202   if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL)
203     {
204       current_function_decl = TREE_VALUE (saved_access_scope);
205       saved_access_scope = TREE_CHAIN (saved_access_scope);
206     }
207
208   if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
209     pop_nested_class ();
210   else
211     pop_from_top_level ();
212 }
213
214 /* Do any processing required when DECL (a member template
215    declaration) is finished.  Returns the TEMPLATE_DECL corresponding
216    to DECL, unless it is a specialization, in which case the DECL
217    itself is returned.  */
218
219 tree
220 finish_member_template_decl (tree decl)
221 {
222   if (decl == error_mark_node)
223     return error_mark_node;
224
225   my_friendly_assert (DECL_P (decl), 20020812);
226
227   if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
228     {
229       tree type;
230
231       type = TREE_TYPE (decl);
232       if (IS_AGGR_TYPE (type) 
233           && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
234           && !CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type))
235         {
236           tree tmpl = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type);
237           check_member_template (tmpl);
238           return tmpl;
239         }
240       return NULL_TREE;
241     }
242   else if (TREE_CODE (decl) == FIELD_DECL)
243     error ("data member `%D' cannot be a member template", decl);
244   else if (DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
245     {
246       if (!DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl))
247         {
248           check_member_template (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
249           return DECL_TI_TEMPLATE (decl);
250         }
251       else
252         return decl;
253     } 
254   else
255     error ("invalid member template declaration `%D'", decl);
256
257   return error_mark_node;
258 }
259
260 /* Returns the template nesting level of the indicated class TYPE.
261    
262    For example, in:
263      template <class T>
264      struct A
265      {
266        template <class U>
267        struct B {};
268      };
269
270    A<T>::B<U> has depth two, while A<T> has depth one.  
271    Both A<T>::B<int> and A<int>::B<U> have depth one, if
272    COUNT_SPECIALIZATIONS is 0 or if they are instantiations, not
273    specializations.  
274
275    This function is guaranteed to return 0 if passed NULL_TREE so
276    that, for example, `template_class_depth (current_class_type)' is
277    always safe.  */
278
279 static int 
280 template_class_depth_real (tree type, int count_specializations)
281 {
282   int depth;
283
284   for (depth = 0; 
285        type && TREE_CODE (type) != NAMESPACE_DECL;
286        type = (TREE_CODE (type) == FUNCTION_DECL) 
287          ? CP_DECL_CONTEXT (type) : TYPE_CONTEXT (type))
288     {
289       if (TREE_CODE (type) != FUNCTION_DECL)
290         {
291           if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
292               && PRIMARY_TEMPLATE_P (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type))
293               && ((count_specializations
294                    && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type))
295                   || uses_template_parms (CLASSTYPE_TI_ARGS (type))))
296             ++depth;
297         }
298       else 
299         {
300           if (DECL_TEMPLATE_INFO (type)
301               && PRIMARY_TEMPLATE_P (DECL_TI_TEMPLATE (type))
302               && ((count_specializations
303                    && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type))
304                   || uses_template_parms (DECL_TI_ARGS (type))))
305             ++depth;
306         }
307     }
308
309   return depth;
310 }
311
312 /* Returns the template nesting level of the indicated class TYPE.
313    Like template_class_depth_real, but instantiations do not count in
314    the depth.  */
315
316 int 
317 template_class_depth (tree type)
318 {
319   return template_class_depth_real (type, /*count_specializations=*/0);
320 }
321
322 /* Returns 1 if processing DECL as part of do_pending_inlines
323    needs us to push template parms.  */
324
325 static int
326 inline_needs_template_parms (tree decl)
327 {
328   if (! DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
329     return 0;
330
331   return (TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (most_general_template (decl)))
332           > (processing_template_decl + DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl)));
333 }
334
335 /* Subroutine of maybe_begin_member_template_processing.
336    Push the template parms in PARMS, starting from LEVELS steps into the
337    chain, and ending at the beginning, since template parms are listed
338    innermost first.  */
339
340 static void
341 push_inline_template_parms_recursive (tree parmlist, int levels)
342 {
343   tree parms = TREE_VALUE (parmlist);
344   int i;
345
346   if (levels > 1)
347     push_inline_template_parms_recursive (TREE_CHAIN (parmlist), levels - 1);
348
349   ++processing_template_decl;
350   current_template_parms
351     = tree_cons (size_int (processing_template_decl),
352                  parms, current_template_parms);
353   TEMPLATE_PARMS_FOR_INLINE (current_template_parms) = 1;
354
355   begin_scope (TREE_VEC_LENGTH (parms) ? sk_template_parms : sk_template_spec,
356                NULL);
357   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (parms); ++i) 
358     {
359       tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
360       my_friendly_assert (DECL_P (parm), 0);
361
362       switch (TREE_CODE (parm))
363         {
364         case TYPE_DECL:
365         case TEMPLATE_DECL:
366           pushdecl (parm);
367           break;
368
369         case PARM_DECL:
370           {
371             /* Make a CONST_DECL as is done in process_template_parm.
372                It is ugly that we recreate this here; the original
373                version built in process_template_parm is no longer
374                available.  */
375             tree decl = build_decl (CONST_DECL, DECL_NAME (parm),
376                                     TREE_TYPE (parm));
377             DECL_ARTIFICIAL (decl) = 1;
378             TREE_CONSTANT (decl) = 1;
379             TREE_INVARIANT (decl) = 1;
380             TREE_READONLY (decl) = 1;
381             DECL_INITIAL (decl) = DECL_INITIAL (parm);
382             SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (decl);
383             pushdecl (decl);
384           }
385           break;
386
387         default:
388           abort ();
389         }
390     }
391 }
392
393 /* Restore the template parameter context for a member template or
394    a friend template defined in a class definition.  */
395
396 void
397 maybe_begin_member_template_processing (tree decl)
398 {
399   tree parms;
400   int levels = 0;
401
402   if (inline_needs_template_parms (decl))
403     {
404       parms = DECL_TEMPLATE_PARMS (most_general_template (decl));
405       levels = TMPL_PARMS_DEPTH (parms) - processing_template_decl;
406
407       if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl))
408         {
409           --levels;
410           parms = TREE_CHAIN (parms);
411         }
412
413       push_inline_template_parms_recursive (parms, levels);
414     }
415
416   /* Remember how many levels of template parameters we pushed so that
417      we can pop them later.  */
418   if (!inline_parm_levels)
419     VARRAY_INT_INIT (inline_parm_levels, 4, "inline_parm_levels");
420   if (inline_parm_levels_used == inline_parm_levels->num_elements)
421     VARRAY_GROW (inline_parm_levels, 2 * inline_parm_levels_used);
422   VARRAY_INT (inline_parm_levels, inline_parm_levels_used) = levels;
423   ++inline_parm_levels_used;
424 }
425
426 /* Undo the effects of begin_member_template_processing.  */
427
428 void 
429 maybe_end_member_template_processing (void)
430 {
431   int i;
432
433   if (!inline_parm_levels_used)
434     return;
435
436   --inline_parm_levels_used;
437   for (i = 0; 
438        i < VARRAY_INT (inline_parm_levels, inline_parm_levels_used);
439        ++i) 
440     {
441       --processing_template_decl;
442       current_template_parms = TREE_CHAIN (current_template_parms);
443       poplevel (0, 0, 0);
444     }
445 }
446
447 /* Returns nonzero iff T is a member template function.  We must be
448    careful as in
449
450      template <class T> class C { void f(); }
451
452    Here, f is a template function, and a member, but not a member
453    template.  This function does not concern itself with the origin of
454    T, only its present state.  So if we have 
455
456      template <class T> class C { template <class U> void f(U); }
457
458    then neither C<int>::f<char> nor C<T>::f<double> is considered
459    to be a member template.  But, `template <class U> void
460    C<int>::f(U)' is considered a member template.  */
461
462 int
463 is_member_template (tree t)
464 {
465   if (!DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (t))
466     /* Anything that isn't a function or a template function is
467        certainly not a member template.  */
468     return 0;
469
470   /* A local class can't have member templates.  */
471   if (decl_function_context (t))
472     return 0;
473
474   return (DECL_FUNCTION_MEMBER_P (DECL_TEMPLATE_RESULT (t))
475           /* If there are more levels of template parameters than
476              there are template classes surrounding the declaration,
477              then we have a member template.  */
478           && (TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (t)) > 
479               template_class_depth (DECL_CONTEXT (t))));
480 }
481
482 #if 0 /* UNUSED */
483 /* Returns nonzero iff T is a member template class.  See
484    is_member_template for a description of what precisely constitutes
485    a member template.  */
486
487 int
488 is_member_template_class (tree t)
489 {
490   if (!DECL_CLASS_TEMPLATE_P (t))
491     /* Anything that isn't a class template, is certainly not a member
492        template.  */
493     return 0;
494
495   if (!DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
496     /* Anything whose context isn't a class type is surely not a
497        member template.  */
498     return 0;
499
500   /* If there are more levels of template parameters than there are
501      template classes surrounding the declaration, then we have a
502      member template.  */
503   return  (TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (t)) > 
504            template_class_depth (DECL_CONTEXT (t)));
505 }
506 #endif
507
508 /* Return a new template argument vector which contains all of ARGS,
509    but has as its innermost set of arguments the EXTRA_ARGS.  */
510
511 static tree
512 add_to_template_args (tree args, tree extra_args)
513 {
514   tree new_args;
515   int extra_depth;
516   int i;
517   int j;
518
519   extra_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args);
520   new_args = make_tree_vec (TMPL_ARGS_DEPTH (args) + extra_depth);
521
522   for (i = 1; i <= TMPL_ARGS_DEPTH (args); ++i)
523     SET_TMPL_ARGS_LEVEL (new_args, i, TMPL_ARGS_LEVEL (args, i));
524
525   for (j = 1; j <= extra_depth; ++j, ++i)
526     SET_TMPL_ARGS_LEVEL (new_args, i, TMPL_ARGS_LEVEL (extra_args, j));
527     
528   return new_args;
529 }
530
531 /* Like add_to_template_args, but only the outermost ARGS are added to
532    the EXTRA_ARGS.  In particular, all but TMPL_ARGS_DEPTH
533    (EXTRA_ARGS) levels are added.  This function is used to combine
534    the template arguments from a partial instantiation with the
535    template arguments used to attain the full instantiation from the
536    partial instantiation.  */
537
538 static tree
539 add_outermost_template_args (tree args, tree extra_args)
540 {
541   tree new_args;
542
543   /* If there are more levels of EXTRA_ARGS than there are ARGS,
544      something very fishy is going on.  */
545   my_friendly_assert (TMPL_ARGS_DEPTH (args) >= TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args),
546                       0);
547
548   /* If *all* the new arguments will be the EXTRA_ARGS, just return
549      them.  */
550   if (TMPL_ARGS_DEPTH (args) == TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args))
551     return extra_args;
552
553   /* For the moment, we make ARGS look like it contains fewer levels.  */
554   TREE_VEC_LENGTH (args) -= TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args);
555   
556   new_args = add_to_template_args (args, extra_args);
557
558   /* Now, we restore ARGS to its full dimensions.  */
559   TREE_VEC_LENGTH (args) += TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args);
560
561   return new_args;
562 }
563
564 /* Return the N levels of innermost template arguments from the ARGS.  */
565
566 tree
567 get_innermost_template_args (tree args, int n)
568 {
569   tree new_args;
570   int extra_levels;
571   int i;
572
573   my_friendly_assert (n >= 0, 20000603);
574
575   /* If N is 1, just return the innermost set of template arguments.  */
576   if (n == 1)
577     return TMPL_ARGS_LEVEL (args, TMPL_ARGS_DEPTH (args));
578   
579   /* If we're not removing anything, just return the arguments we were
580      given.  */
581   extra_levels = TMPL_ARGS_DEPTH (args) - n;
582   my_friendly_assert (extra_levels >= 0, 20000603);
583   if (extra_levels == 0)
584     return args;
585
586   /* Make a new set of arguments, not containing the outer arguments.  */
587   new_args = make_tree_vec (n);
588   for (i = 1; i <= n; ++i)
589     SET_TMPL_ARGS_LEVEL (new_args, i, 
590                          TMPL_ARGS_LEVEL (args, i + extra_levels));
591
592   return new_args;
593 }
594
595 /* We've got a template header coming up; push to a new level for storing
596    the parms.  */
597
598 void
599 begin_template_parm_list (void)
600 {
601   /* We use a non-tag-transparent scope here, which causes pushtag to
602      put tags in this scope, rather than in the enclosing class or
603      namespace scope.  This is the right thing, since we want
604      TEMPLATE_DECLS, and not TYPE_DECLS for template classes.  For a
605      global template class, push_template_decl handles putting the
606      TEMPLATE_DECL into top-level scope.  For a nested template class,
607      e.g.:
608
609        template <class T> struct S1 {
610          template <class T> struct S2 {}; 
611        };
612
613      pushtag contains special code to call pushdecl_with_scope on the
614      TEMPLATE_DECL for S2.  */
615   begin_scope (sk_template_parms, NULL);
616   ++processing_template_decl;
617   ++processing_template_parmlist;
618   note_template_header (0);
619 }
620
621 /* This routine is called when a specialization is declared.  If it is
622    invalid to declare a specialization here, an error is reported.  */
623
624 static void
625 check_specialization_scope (void)
626 {
627   tree scope = current_scope ();
628
629   /* [temp.expl.spec] 
630      
631      An explicit specialization shall be declared in the namespace of
632      which the template is a member, or, for member templates, in the
633      namespace of which the enclosing class or enclosing class
634      template is a member.  An explicit specialization of a member
635      function, member class or static data member of a class template
636      shall be declared in the namespace of which the class template
637      is a member.  */
638   if (scope && TREE_CODE (scope) != NAMESPACE_DECL)
639     error ("explicit specialization in non-namespace scope `%D'",
640               scope);
641
642   /* [temp.expl.spec] 
643
644      In an explicit specialization declaration for a member of a class
645      template or a member template that appears in namespace scope,
646      the member template and some of its enclosing class templates may
647      remain unspecialized, except that the declaration shall not
648      explicitly specialize a class member template if its enclosing
649      class templates are not explicitly specialized as well.  */
650   if (current_template_parms) 
651     error ("enclosing class templates are not explicitly specialized");
652 }
653
654 /* We've just seen template <>.  */
655
656 void
657 begin_specialization (void)
658 {
659   begin_scope (sk_template_spec, NULL);
660   note_template_header (1);
661   check_specialization_scope ();
662 }
663
664 /* Called at then end of processing a declaration preceded by
665    template<>.  */
666
667 void 
668 end_specialization (void)
669 {
670   finish_scope ();
671   reset_specialization ();
672 }
673
674 /* Any template <>'s that we have seen thus far are not referring to a
675    function specialization.  */
676
677 void
678 reset_specialization (void)
679 {
680   processing_specialization = 0;
681   template_header_count = 0;
682 }
683
684 /* We've just seen a template header.  If SPECIALIZATION is nonzero,
685    it was of the form template <>.  */
686
687 static void 
688 note_template_header (int specialization)
689 {
690   processing_specialization = specialization;
691   template_header_count++;
692 }
693
694 /* We're beginning an explicit instantiation.  */
695
696 void
697 begin_explicit_instantiation (void)
698 {
699   my_friendly_assert (!processing_explicit_instantiation, 20020913);
700   processing_explicit_instantiation = true;
701 }
702
703
704 void
705 end_explicit_instantiation (void)
706 {
707   my_friendly_assert(processing_explicit_instantiation, 20020913);
708   processing_explicit_instantiation = false;
709 }
710
711 /* The TYPE is being declared.  If it is a template type, that means it
712    is a partial specialization.  Do appropriate error-checking.  */
713
714 void 
715 maybe_process_partial_specialization (tree type)
716 {
717   /* TYPE maybe an ERROR_MARK_NODE.  */
718   tree context = TYPE_P (type) ? TYPE_CONTEXT (type) : NULL_TREE;
719
720   if (CLASS_TYPE_P (type) && CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (type))
721     {
722       /* This is for ordinary explicit specialization and partial
723          specialization of a template class such as:
724
725            template <> class C<int>;
726
727          or:
728
729            template <class T> class C<T*>;
730
731          Make sure that `C<int>' and `C<T*>' are implicit instantiations.  */
732
733       if (CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION (type)
734           && !COMPLETE_TYPE_P (type))
735         {
736           tree tpl_ns = decl_namespace_context (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type));
737           if (is_associated_namespace (current_namespace, tpl_ns))
738             /* Same or super-using namespace.  */;
739           else
740             {
741               pedwarn ("specializing `%#T' in different namespace", type);
742               cp_pedwarn_at ("  from definition of `%#D'",
743                              CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type));
744             }
745           SET_CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type);
746           if (processing_template_decl)
747             push_template_decl (TYPE_MAIN_DECL (type));
748         }
749       else if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (type))
750         error ("specialization of `%T' after instantiation", type);
751     }
752   else if (CLASS_TYPE_P (type)
753            && !CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (type)
754            && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
755            && context && CLASS_TYPE_P (context)
756            && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (context))
757     {
758       /* This is for an explicit specialization of member class
759          template according to [temp.expl.spec/18]:
760
761            template <> template <class U> class C<int>::D;
762
763          The context `C<int>' must be an implicit instantiation.
764          Otherwise this is just a member class template declared
765          earlier like:
766
767            template <> class C<int> { template <class U> class D; };
768            template <> template <class U> class C<int>::D;
769
770          In the first case, `C<int>::D' is a specialization of `C<T>::D'
771          while in the second case, `C<int>::D' is a primary template
772          and `C<T>::D' may not exist.  */
773
774       if (CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION (context)
775           && !COMPLETE_TYPE_P (type))
776         {
777           tree t;
778
779           if (current_namespace
780               != decl_namespace_context (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type)))
781             {
782               pedwarn ("specializing `%#T' in different namespace", type);
783               cp_pedwarn_at ("  from definition of `%#D'",
784                              CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type));
785             }
786
787           /* Check for invalid specialization after instantiation:
788
789                template <> template <> class C<int>::D<int>;
790                template <> template <class U> class C<int>::D;  */
791
792           for (t = DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS
793                  (most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type)));
794                t; t = TREE_CHAIN (t))
795             if (TREE_VALUE (t) != type
796                 && TYPE_CONTEXT (TREE_VALUE (t)) == context)
797               error ("specialization `%T' after instantiation `%T'",
798                      type, TREE_VALUE (t));
799
800           /* Mark TYPE as a specialization.  And as a result, we only
801              have one level of template argument for the innermost
802              class template.  */
803           SET_CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type);
804           CLASSTYPE_TI_ARGS (type)
805             = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (type));
806         }
807     }
808   else if (processing_specialization)
809     error ("explicit specialization of non-template `%T'", type);
810 }
811
812 /* Retrieve the specialization (in the sense of [temp.spec] - a
813    specialization is either an instantiation or an explicit
814    specialization) of TMPL for the given template ARGS.  If there is
815    no such specialization, return NULL_TREE.  The ARGS are a vector of
816    arguments, or a vector of vectors of arguments, in the case of
817    templates with more than one level of parameters.  */
818    
819 static tree
820 retrieve_specialization (tree tmpl, tree args)
821 {
822   tree s;
823
824   my_friendly_assert (TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_DECL, 0);
825
826   /* There should be as many levels of arguments as there are
827      levels of parameters.  */
828   my_friendly_assert (TMPL_ARGS_DEPTH (args) 
829                       == TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl)),
830                       0);
831                       
832   for (s = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl);
833        s != NULL_TREE;
834        s = TREE_CHAIN (s))
835     if (comp_template_args (TREE_PURPOSE (s), args))
836       return TREE_VALUE (s);
837
838   return NULL_TREE;
839 }
840
841 /* Like retrieve_specialization, but for local declarations.  */
842
843 static tree
844 retrieve_local_specialization (tree tmpl)
845 {
846   tree spec = htab_find_with_hash (local_specializations, tmpl,
847                                    htab_hash_pointer (tmpl));
848   return spec ? TREE_PURPOSE (spec) : NULL_TREE;
849 }
850
851 /* Returns nonzero iff DECL is a specialization of TMPL.  */
852
853 int
854 is_specialization_of (tree decl, tree tmpl)
855 {
856   tree t;
857
858   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
859     {
860       for (t = decl; 
861            t != NULL_TREE;
862            t = DECL_TEMPLATE_INFO (t) ? DECL_TI_TEMPLATE (t) : NULL_TREE)
863         if (t == tmpl)
864           return 1;
865     }
866   else 
867     {
868       my_friendly_assert (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL, 0);
869
870       for (t = TREE_TYPE (decl);
871            t != NULL_TREE;
872            t = CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (t)
873              ? TREE_TYPE (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (t)) : NULL_TREE)
874         if (same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (t, TREE_TYPE (tmpl)))
875           return 1;
876     }  
877
878   return 0;
879 }
880
881 /* Returns nonzero iff DECL is a specialization of friend declaration
882    FRIEND according to [temp.friend].  */
883
884 bool
885 is_specialization_of_friend (tree decl, tree friend)
886 {
887   bool need_template = true;
888   int template_depth;
889
890   my_friendly_assert (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL, 0);
891
892   /* For [temp.friend/6] when FRIEND is an ordinary member function
893      of a template class, we want to check if DECL is a specialization
894      if this.  */
895   if (TREE_CODE (friend) == FUNCTION_DECL
896       && DECL_TEMPLATE_INFO (friend)
897       && !DECL_USE_TEMPLATE (friend))
898     {
899       friend = DECL_TI_TEMPLATE (friend);
900       need_template = false;
901     }
902
903   /* There is nothing to do if this is not a template friend.  */
904   if (TREE_CODE (friend) != TEMPLATE_DECL)
905     return 0;
906
907   if (is_specialization_of (decl, friend))
908     return 1;
909
910   /* [temp.friend/6]
911      A member of a class template may be declared to be a friend of a
912      non-template class.  In this case, the corresponding member of
913      every specialization of the class template is a friend of the
914      class granting friendship.
915      
916      For example, given a template friend declaration
917
918        template <class T> friend void A<T>::f();
919
920      the member function below is considered a friend
921
922        template <> struct A<int> {
923          void f();
924        };
925
926      For this type of template friend, TEMPLATE_DEPTH below will be
927      nonzero.  To determine if DECL is a friend of FRIEND, we first
928      check if the enclosing class is a specialization of another.  */
929
930   template_depth = template_class_depth (DECL_CONTEXT (friend));
931   if (template_depth
932       && DECL_CLASS_SCOPE_P (decl)
933       && is_specialization_of (TYPE_NAME (DECL_CONTEXT (decl)), 
934                                CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (DECL_CONTEXT (friend))))
935     {
936       /* Next, we check the members themselves.  In order to handle
937          a few tricky cases like
938
939            template <class T> friend void A<T>::g(T t);
940            template <class T> template <T t> friend void A<T>::h();
941
942          we need to figure out what ARGS is (corresponding to `T' in above
943          examples) from DECL for later processing.  */
944
945       tree context = DECL_CONTEXT (decl);
946       tree args = NULL_TREE;
947       int current_depth = 0;
948       while (current_depth < template_depth)
949         {
950           if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (context))
951             {
952               if (current_depth == 0)
953                 args = TYPE_TI_ARGS (context);
954               else
955                 args = add_to_template_args (TYPE_TI_ARGS (context), args);
956               current_depth++;
957             }
958           context = TYPE_CONTEXT (context);
959         }
960
961       if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
962         {
963           bool is_template;
964           tree friend_type;
965           tree decl_type;
966           tree friend_args_type;
967           tree decl_args_type;
968
969           /* Make sure that both DECL and FRIEND are templates or
970              non-templates.  */
971           is_template = DECL_TEMPLATE_INFO (decl)
972                         && PRIMARY_TEMPLATE_P (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
973           if (need_template ^ is_template)
974             return 0;
975           else if (is_template)
976             {
977               /* If both are templates, check template parameter list.  */
978               tree friend_parms
979                 = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (friend),
980                                          args, tf_none);
981               if (!comp_template_parms
982                      (DECL_TEMPLATE_PARMS (DECL_TI_TEMPLATE (decl)),
983                       friend_parms))
984                 return 0;
985
986               decl_type = TREE_TYPE (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
987             }
988           else
989             decl_type = TREE_TYPE (decl);
990
991           friend_type = tsubst_function_type (TREE_TYPE (friend), args,
992                                               tf_none, NULL_TREE);
993           if (friend_type == error_mark_node)
994             return 0;
995
996           /* Check if return types match.  */
997           if (!same_type_p (TREE_TYPE (decl_type), TREE_TYPE (friend_type)))
998             return 0;
999
1000           /* Check if function parameter types match, ignoring the
1001              `this' parameter.  */
1002           friend_args_type = TYPE_ARG_TYPES (friend_type);
1003           decl_args_type = TYPE_ARG_TYPES (decl_type);
1004           if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (friend))
1005             friend_args_type = TREE_CHAIN (friend_args_type);
1006           if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1007             decl_args_type = TREE_CHAIN (decl_args_type);
1008           if (compparms (decl_args_type, friend_args_type))
1009             return 1;
1010         }
1011     }
1012   return 0;
1013 }
1014
1015 /* Register the specialization SPEC as a specialization of TMPL with
1016    the indicated ARGS.  Returns SPEC, or an equivalent prior
1017    declaration, if available.  */
1018
1019 static tree
1020 register_specialization (tree spec, tree tmpl, tree args)
1021 {
1022   tree s;
1023
1024   my_friendly_assert (TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_DECL, 0);
1025
1026   if (TREE_CODE (spec) == FUNCTION_DECL 
1027       && uses_template_parms (DECL_TI_ARGS (spec)))
1028     /* This is the FUNCTION_DECL for a partial instantiation.  Don't
1029        register it; we want the corresponding TEMPLATE_DECL instead.
1030        We use `uses_template_parms (DECL_TI_ARGS (spec))' rather than
1031        the more obvious `uses_template_parms (spec)' to avoid problems
1032        with default function arguments.  In particular, given
1033        something like this:
1034
1035           template <class T> void f(T t1, T t = T())
1036
1037        the default argument expression is not substituted for in an
1038        instantiation unless and until it is actually needed.  */
1039     return spec;
1040
1041   /* There should be as many levels of arguments as there are
1042      levels of parameters.  */
1043   my_friendly_assert (TMPL_ARGS_DEPTH (args) 
1044                       == TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl)),
1045                       0);
1046
1047   for (s = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl);
1048        s != NULL_TREE;
1049        s = TREE_CHAIN (s))
1050     {
1051       tree fn = TREE_VALUE (s);
1052
1053       /* We can sometimes try to re-register a specialization that we've
1054          already got.  In particular, regenerate_decl_from_template
1055          calls duplicate_decls which will update the specialization
1056          list.  But, we'll still get called again here anyhow.  It's
1057          more convenient to simply allow this than to try to prevent it.  */
1058       if (fn == spec)
1059         return spec;
1060       else if (comp_template_args (TREE_PURPOSE (s), args))
1061         {
1062           if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (spec))
1063             {
1064               if (DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (fn))
1065                 {
1066                   if (TREE_USED (fn) 
1067                       || DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (fn))
1068                     {
1069                       error ("specialization of %D after instantiation",
1070                                 fn);
1071                       return spec;
1072                     }
1073                   else
1074                     {
1075                       /* This situation should occur only if the first
1076                          specialization is an implicit instantiation,
1077                          the second is an explicit specialization, and
1078                          the implicit instantiation has not yet been
1079                          used.  That situation can occur if we have
1080                          implicitly instantiated a member function and
1081                          then specialized it later.
1082
1083                          We can also wind up here if a friend
1084                          declaration that looked like an instantiation
1085                          turns out to be a specialization:
1086
1087                            template <class T> void foo(T);
1088                            class S { friend void foo<>(int) };
1089                            template <> void foo(int);  
1090
1091                          We transform the existing DECL in place so that
1092                          any pointers to it become pointers to the
1093                          updated declaration.  
1094
1095                          If there was a definition for the template, but
1096                          not for the specialization, we want this to
1097                          look as if there were no definition, and vice
1098                          versa.  */
1099                       DECL_INITIAL (fn) = NULL_TREE;
1100                       duplicate_decls (spec, fn);
1101
1102                       return fn;
1103                     }
1104                 }
1105               else if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (fn))
1106                 {
1107                   if (!duplicate_decls (spec, fn) && DECL_INITIAL (spec))
1108                     /* Dup decl failed, but this is a new
1109                        definition. Set the line number so any errors
1110                        match this new definition.  */
1111                     DECL_SOURCE_LOCATION (fn) = DECL_SOURCE_LOCATION (spec);
1112                   
1113                   return fn;
1114                 }
1115             }
1116         }
1117       }
1118
1119   DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl)
1120      = tree_cons (args, spec, DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl));
1121
1122   return spec;
1123 }
1124
1125 /* Unregister the specialization SPEC as a specialization of TMPL.
1126    Replace it with NEW_SPEC, if NEW_SPEC is non-NULL.  Returns true
1127    if the SPEC was listed as a specialization of TMPL.  */
1128
1129 bool
1130 reregister_specialization (tree spec, tree tmpl, tree new_spec)
1131 {
1132   tree* s;
1133
1134   for (s = &DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl);
1135        *s != NULL_TREE;
1136        s = &TREE_CHAIN (*s))
1137     if (TREE_VALUE (*s) == spec)
1138       {
1139         if (!new_spec)
1140           *s = TREE_CHAIN (*s);
1141         else
1142           TREE_VALUE (*s) = new_spec;
1143         return 1;
1144       }
1145
1146   return 0;
1147 }
1148
1149 /* Compare an entry in the local specializations hash table P1 (which
1150    is really a pointer to a TREE_LIST) with P2 (which is really a
1151    DECL).  */
1152
1153 static int
1154 eq_local_specializations (const void *p1, const void *p2)
1155 {
1156   return TREE_VALUE ((tree) p1) == (tree) p2;
1157 }
1158
1159 /* Hash P1, an entry in the local specializations table.  */
1160
1161 static hashval_t
1162 hash_local_specialization (const void* p1)
1163 {
1164   return htab_hash_pointer (TREE_VALUE ((tree) p1));
1165 }
1166
1167 /* Like register_specialization, but for local declarations.  We are
1168    registering SPEC, an instantiation of TMPL.  */
1169
1170 static void
1171 register_local_specialization (tree spec, tree tmpl)
1172 {
1173   void **slot;
1174
1175   slot = htab_find_slot_with_hash (local_specializations, tmpl, 
1176                                    htab_hash_pointer (tmpl), INSERT);
1177   *slot = build_tree_list (spec, tmpl);
1178 }
1179
1180 /* Print the list of candidate FNS in an error message.  */
1181
1182 void
1183 print_candidates (tree fns)
1184 {
1185   tree fn;
1186
1187   const char *str = "candidates are:";
1188
1189   for (fn = fns; fn != NULL_TREE; fn = TREE_CHAIN (fn))
1190     {
1191       tree f;
1192
1193       for (f = TREE_VALUE (fn); f; f = OVL_NEXT (f))
1194         cp_error_at ("%s %+#D", str, OVL_CURRENT (f));
1195       str = "               ";
1196     }
1197 }
1198
1199 /* Returns the template (one of the functions given by TEMPLATE_ID)
1200    which can be specialized to match the indicated DECL with the
1201    explicit template args given in TEMPLATE_ID.  The DECL may be
1202    NULL_TREE if none is available.  In that case, the functions in
1203    TEMPLATE_ID are non-members.
1204
1205    If NEED_MEMBER_TEMPLATE is nonzero the function is known to be a
1206    specialization of a member template.
1207
1208    The template args (those explicitly specified and those deduced)
1209    are output in a newly created vector *TARGS_OUT.
1210
1211    If it is impossible to determine the result, an error message is
1212    issued.  The error_mark_node is returned to indicate failure.  */
1213
1214 static tree
1215 determine_specialization (tree template_id, 
1216                           tree decl, 
1217                           tree* targs_out, 
1218                           int need_member_template)
1219 {
1220   tree fns;
1221   tree targs;
1222   tree explicit_targs;
1223   tree candidates = NULL_TREE;
1224   tree templates = NULL_TREE;
1225
1226   *targs_out = NULL_TREE;
1227
1228   if (template_id == error_mark_node)
1229     return error_mark_node;
1230
1231   fns = TREE_OPERAND (template_id, 0);
1232   explicit_targs = TREE_OPERAND (template_id, 1);
1233
1234   if (fns == error_mark_node)
1235     return error_mark_node;
1236
1237   /* Check for baselinks.  */
1238   if (BASELINK_P (fns))
1239     fns = BASELINK_FUNCTIONS (fns);
1240
1241   if (!is_overloaded_fn (fns))
1242     {
1243       error ("`%D' is not a function template", fns);
1244       return error_mark_node;
1245     }
1246
1247   for (; fns; fns = OVL_NEXT (fns))
1248     {
1249       tree fn = OVL_CURRENT (fns);
1250
1251       if (TREE_CODE (fn) == TEMPLATE_DECL)
1252         {
1253           tree decl_arg_types;
1254           tree fn_arg_types;
1255
1256           /* DECL might be a specialization of FN.  */
1257
1258           /* Adjust the type of DECL in case FN is a static member.  */
1259           decl_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl));
1260           if (DECL_STATIC_FUNCTION_P (fn) 
1261               && DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1262             decl_arg_types = TREE_CHAIN (decl_arg_types);
1263
1264           /* Check that the number of function parameters matches.
1265              For example,
1266                template <class T> void f(int i = 0);
1267                template <> void f<int>();
1268              The specialization f<int> is invalid but is not caught
1269              by get_bindings below.  */
1270
1271           fn_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (fn));
1272           if (list_length (fn_arg_types) != list_length (decl_arg_types))
1273             continue;
1274
1275           /* For a non-static member function, we need to make sure that
1276              the const qualification is the same. This can be done by
1277              checking the 'this' in the argument list.  */
1278           if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (fn)
1279               && !same_type_p (TREE_VALUE (fn_arg_types), 
1280                                TREE_VALUE (decl_arg_types)))
1281             continue;
1282
1283           /* See whether this function might be a specialization of this
1284              template.  */
1285           targs = get_bindings (fn, decl, explicit_targs);
1286
1287           if (!targs)
1288             /* We cannot deduce template arguments that when used to
1289                specialize TMPL will produce DECL.  */
1290             continue;
1291
1292           /* Save this template, and the arguments deduced.  */
1293           templates = tree_cons (targs, fn, templates);
1294         }
1295       else if (need_member_template)
1296         /* FN is an ordinary member function, and we need a
1297            specialization of a member template.  */
1298         ;
1299       else if (TREE_CODE (fn) != FUNCTION_DECL)
1300         /* We can get IDENTIFIER_NODEs here in certain erroneous
1301            cases.  */
1302         ;
1303       else if (!DECL_FUNCTION_MEMBER_P (fn))
1304         /* This is just an ordinary non-member function.  Nothing can
1305            be a specialization of that.  */
1306         ;
1307       else if (DECL_ARTIFICIAL (fn))
1308         /* Cannot specialize functions that are created implicitly.  */
1309         ;
1310       else
1311         {
1312           tree decl_arg_types;
1313
1314           /* This is an ordinary member function.  However, since
1315              we're here, we can assume it's enclosing class is a
1316              template class.  For example,
1317              
1318                template <typename T> struct S { void f(); };
1319                template <> void S<int>::f() {}
1320
1321              Here, S<int>::f is a non-template, but S<int> is a
1322              template class.  If FN has the same type as DECL, we
1323              might be in business.  */
1324
1325           if (!DECL_TEMPLATE_INFO (fn))
1326             /* Its enclosing class is an explicit specialization
1327                of a template class.  This is not a candidate.  */
1328             continue;
1329
1330           if (!same_type_p (TREE_TYPE (TREE_TYPE (decl)),
1331                             TREE_TYPE (TREE_TYPE (fn))))
1332             /* The return types differ.  */
1333             continue;
1334
1335           /* Adjust the type of DECL in case FN is a static member.  */
1336           decl_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl));
1337           if (DECL_STATIC_FUNCTION_P (fn) 
1338               && DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1339             decl_arg_types = TREE_CHAIN (decl_arg_types);
1340
1341           if (compparms (TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (fn)), 
1342                          decl_arg_types))
1343             /* They match!  */
1344             candidates = tree_cons (NULL_TREE, fn, candidates);
1345         }
1346     }
1347
1348   if (templates && TREE_CHAIN (templates))
1349     {
1350       /* We have:
1351          
1352            [temp.expl.spec]
1353
1354            It is possible for a specialization with a given function
1355            signature to be instantiated from more than one function
1356            template.  In such cases, explicit specification of the
1357            template arguments must be used to uniquely identify the
1358            function template specialization being specialized.
1359
1360          Note that here, there's no suggestion that we're supposed to
1361          determine which of the candidate templates is most
1362          specialized.  However, we, also have:
1363
1364            [temp.func.order]
1365
1366            Partial ordering of overloaded function template
1367            declarations is used in the following contexts to select
1368            the function template to which a function template
1369            specialization refers: 
1370
1371            -- when an explicit specialization refers to a function
1372               template. 
1373
1374          So, we do use the partial ordering rules, at least for now.
1375          This extension can only serve to make invalid programs valid,
1376          so it's safe.  And, there is strong anecdotal evidence that
1377          the committee intended the partial ordering rules to apply;
1378          the EDG front-end has that behavior, and John Spicer claims
1379          that the committee simply forgot to delete the wording in
1380          [temp.expl.spec].  */
1381      tree tmpl = most_specialized (templates, decl, explicit_targs);
1382      if (tmpl && tmpl != error_mark_node)
1383        {
1384          targs = get_bindings (tmpl, decl, explicit_targs);
1385          templates = tree_cons (targs, tmpl, NULL_TREE);
1386        }
1387     }
1388
1389   if (templates == NULL_TREE && candidates == NULL_TREE)
1390     {
1391       cp_error_at ("template-id `%D' for `%+D' does not match any template declaration",
1392                    template_id, decl);
1393       return error_mark_node;
1394     }
1395   else if ((templates && TREE_CHAIN (templates))
1396            || (candidates && TREE_CHAIN (candidates))
1397            || (templates && candidates))
1398     {
1399       cp_error_at ("ambiguous template specialization `%D' for `%+D'",
1400                    template_id, decl);
1401       chainon (candidates, templates);
1402       print_candidates (candidates);
1403       return error_mark_node;
1404     }
1405
1406   /* We have one, and exactly one, match.  */
1407   if (candidates)
1408     {
1409       /* It was a specialization of an ordinary member function in a
1410          template class.  */
1411       *targs_out = copy_node (DECL_TI_ARGS (TREE_VALUE (candidates)));
1412       return DECL_TI_TEMPLATE (TREE_VALUE (candidates));
1413     }
1414
1415   /* It was a specialization of a template.  */
1416   targs = DECL_TI_ARGS (DECL_TEMPLATE_RESULT (TREE_VALUE (templates)));
1417   if (TMPL_ARGS_HAVE_MULTIPLE_LEVELS (targs))
1418     {
1419       *targs_out = copy_node (targs);
1420       SET_TMPL_ARGS_LEVEL (*targs_out, 
1421                            TMPL_ARGS_DEPTH (*targs_out),
1422                            TREE_PURPOSE (templates));
1423     }
1424   else
1425     *targs_out = TREE_PURPOSE (templates);
1426   return TREE_VALUE (templates);
1427 }
1428
1429 /* Returns a chain of parameter types, exactly like the SPEC_TYPES,
1430    but with the default argument values filled in from those in the
1431    TMPL_TYPES.  */
1432       
1433 static tree
1434 copy_default_args_to_explicit_spec_1 (tree spec_types,
1435                                       tree tmpl_types)
1436 {
1437   tree new_spec_types;
1438
1439   if (!spec_types)
1440     return NULL_TREE;
1441
1442   if (spec_types == void_list_node)
1443     return void_list_node;
1444
1445   /* Substitute into the rest of the list.  */
1446   new_spec_types =
1447     copy_default_args_to_explicit_spec_1 (TREE_CHAIN (spec_types),
1448                                           TREE_CHAIN (tmpl_types));
1449   
1450   /* Add the default argument for this parameter.  */
1451   return hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (tmpl_types),
1452                          TREE_VALUE (spec_types),
1453                          new_spec_types);
1454 }
1455
1456 /* DECL is an explicit specialization.  Replicate default arguments
1457    from the template it specializes.  (That way, code like:
1458
1459      template <class T> void f(T = 3);
1460      template <> void f(double);
1461      void g () { f (); } 
1462
1463    works, as required.)  An alternative approach would be to look up
1464    the correct default arguments at the call-site, but this approach
1465    is consistent with how implicit instantiations are handled.  */
1466
1467 static void
1468 copy_default_args_to_explicit_spec (tree decl)
1469 {
1470   tree tmpl;
1471   tree spec_types;
1472   tree tmpl_types;
1473   tree new_spec_types;
1474   tree old_type;
1475   tree new_type;
1476   tree t;
1477   tree object_type = NULL_TREE;
1478   tree in_charge = NULL_TREE;
1479   tree vtt = NULL_TREE;
1480
1481   /* See if there's anything we need to do.  */
1482   tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
1483   tmpl_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)));
1484   for (t = tmpl_types; t; t = TREE_CHAIN (t))
1485     if (TREE_PURPOSE (t))
1486       break;
1487   if (!t)
1488     return;
1489
1490   old_type = TREE_TYPE (decl);
1491   spec_types = TYPE_ARG_TYPES (old_type);
1492   
1493   if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1494     {
1495       /* Remove the this pointer, but remember the object's type for
1496          CV quals.  */
1497       object_type = TREE_TYPE (TREE_VALUE (spec_types));
1498       spec_types = TREE_CHAIN (spec_types);
1499       tmpl_types = TREE_CHAIN (tmpl_types);
1500       
1501       if (DECL_HAS_IN_CHARGE_PARM_P (decl))
1502         {
1503           /* DECL may contain more parameters than TMPL due to the extra
1504              in-charge parameter in constructors and destructors.  */
1505           in_charge = spec_types;
1506           spec_types = TREE_CHAIN (spec_types);
1507         }
1508       if (DECL_HAS_VTT_PARM_P (decl))
1509         {
1510           vtt = spec_types;
1511           spec_types = TREE_CHAIN (spec_types);
1512         }
1513     }
1514
1515   /* Compute the merged default arguments.  */
1516   new_spec_types = 
1517     copy_default_args_to_explicit_spec_1 (spec_types, tmpl_types);
1518
1519   /* Compute the new FUNCTION_TYPE.  */
1520   if (object_type)
1521     {
1522       if (vtt)
1523         new_spec_types = hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (vtt),
1524                                          TREE_VALUE (vtt),
1525                                          new_spec_types);
1526
1527       if (in_charge)
1528         /* Put the in-charge parameter back.  */
1529         new_spec_types = hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (in_charge),
1530                                          TREE_VALUE (in_charge),
1531                                          new_spec_types);
1532
1533       new_type = build_method_type_directly (object_type,
1534                                              TREE_TYPE (old_type),
1535                                              new_spec_types);
1536     }
1537   else
1538     new_type = build_function_type (TREE_TYPE (old_type),
1539                                     new_spec_types);
1540   new_type = cp_build_type_attribute_variant (new_type,
1541                                               TYPE_ATTRIBUTES (old_type));
1542   new_type = build_exception_variant (new_type,
1543                                       TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (old_type));
1544   TREE_TYPE (decl) = new_type;
1545 }
1546
1547 /* Check to see if the function just declared, as indicated in
1548    DECLARATOR, and in DECL, is a specialization of a function
1549    template.  We may also discover that the declaration is an explicit
1550    instantiation at this point.
1551
1552    Returns DECL, or an equivalent declaration that should be used
1553    instead if all goes well.  Issues an error message if something is
1554    amiss.  Returns error_mark_node if the error is not easily
1555    recoverable.
1556    
1557    FLAGS is a bitmask consisting of the following flags: 
1558
1559    2: The function has a definition.
1560    4: The function is a friend.
1561
1562    The TEMPLATE_COUNT is the number of references to qualifying
1563    template classes that appeared in the name of the function.  For
1564    example, in
1565
1566      template <class T> struct S { void f(); };
1567      void S<int>::f();
1568      
1569    the TEMPLATE_COUNT would be 1.  However, explicitly specialized
1570    classes are not counted in the TEMPLATE_COUNT, so that in
1571
1572      template <class T> struct S {};
1573      template <> struct S<int> { void f(); }
1574      template <> void S<int>::f();
1575
1576    the TEMPLATE_COUNT would be 0.  (Note that this declaration is
1577    invalid; there should be no template <>.)
1578
1579    If the function is a specialization, it is marked as such via
1580    DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION.  Furthermore, its DECL_TEMPLATE_INFO
1581    is set up correctly, and it is added to the list of specializations 
1582    for that template.  */
1583
1584 tree
1585 check_explicit_specialization (tree declarator, 
1586                                tree decl, 
1587                                int template_count, 
1588                                int flags)
1589 {
1590   int have_def = flags & 2;
1591   int is_friend = flags & 4;
1592   int specialization = 0;
1593   int explicit_instantiation = 0;
1594   int member_specialization = 0;
1595   tree ctype = DECL_CLASS_CONTEXT (decl);
1596   tree dname = DECL_NAME (decl);
1597   tmpl_spec_kind tsk;
1598
1599   tsk = current_tmpl_spec_kind (template_count);
1600
1601   switch (tsk)
1602     {
1603     case tsk_none:
1604       if (processing_specialization) 
1605         {
1606           specialization = 1;
1607           SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl);
1608         }
1609       else if (TREE_CODE (declarator) == TEMPLATE_ID_EXPR)
1610         {
1611           if (is_friend)
1612             /* This could be something like:
1613
1614                template <class T> void f(T);
1615                class S { friend void f<>(int); }  */
1616             specialization = 1;
1617           else
1618             {
1619               /* This case handles bogus declarations like template <>
1620                  template <class T> void f<int>(); */
1621
1622               error ("template-id `%D' in declaration of primary template",
1623                         declarator);
1624               return decl;
1625             }
1626         }
1627       break;
1628
1629     case tsk_invalid_member_spec:
1630       /* The error has already been reported in
1631          check_specialization_scope.  */
1632       return error_mark_node;
1633
1634     case tsk_invalid_expl_inst:
1635       error ("template parameter list used in explicit instantiation");
1636
1637       /* Fall through.  */
1638
1639     case tsk_expl_inst:
1640       if (have_def)
1641         error ("definition provided for explicit instantiation");
1642       
1643       explicit_instantiation = 1;
1644       break;
1645
1646     case tsk_excessive_parms:
1647       error ("too many template parameter lists in declaration of `%D'", 
1648                 decl);
1649       return error_mark_node;
1650
1651       /* Fall through.  */
1652     case tsk_expl_spec:
1653       SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl);
1654       if (ctype)
1655         member_specialization = 1;
1656       else
1657         specialization = 1;
1658       break;
1659      
1660     case tsk_insufficient_parms:
1661       if (template_header_count)
1662         {
1663           error("too few template parameter lists in declaration of `%D'", 
1664                    decl);
1665           return decl;
1666         }
1667       else if (ctype != NULL_TREE
1668                && !TYPE_BEING_DEFINED (ctype)
1669                && CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (ctype)
1670                && !is_friend)
1671         {
1672           /* For backwards compatibility, we accept:
1673
1674                template <class T> struct S { void f(); };
1675                void S<int>::f() {} // Missing template <>
1676
1677              That used to be valid C++.  */
1678           if (pedantic)
1679             pedwarn
1680               ("explicit specialization not preceded by `template <>'");
1681           specialization = 1;
1682           SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl);
1683         }
1684       break;
1685
1686     case tsk_template:
1687       if (TREE_CODE (declarator) == TEMPLATE_ID_EXPR)
1688         {
1689           /* This case handles bogus declarations like template <>
1690              template <class T> void f<int>(); */
1691
1692           if (uses_template_parms (declarator))
1693             error ("function template partial specialization `%D' "
1694                    "is not allowed", declarator);
1695           else
1696             error ("template-id `%D' in declaration of primary template",
1697                       declarator);
1698           return decl;
1699         }
1700
1701       if (ctype && CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (ctype))
1702         /* This is a specialization of a member template, without
1703            specialization the containing class.  Something like:
1704
1705              template <class T> struct S {
1706                template <class U> void f (U); 
1707              };
1708              template <> template <class U> void S<int>::f(U) {}
1709              
1710            That's a specialization -- but of the entire template.  */
1711         specialization = 1;
1712       break;
1713
1714     default:
1715       abort ();
1716     }
1717
1718   if (specialization || member_specialization)
1719     {
1720       tree t = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl));
1721       for (; t; t = TREE_CHAIN (t))
1722         if (TREE_PURPOSE (t))
1723           {
1724             pedwarn
1725               ("default argument specified in explicit specialization");
1726             break;
1727           }
1728       if (current_lang_name == lang_name_c)
1729         error ("template specialization with C linkage");
1730     }
1731
1732   if (specialization || member_specialization || explicit_instantiation)
1733     {
1734       tree tmpl = NULL_TREE;
1735       tree targs = NULL_TREE;
1736
1737       /* Make sure that the declarator is a TEMPLATE_ID_EXPR.  */
1738       if (TREE_CODE (declarator) != TEMPLATE_ID_EXPR)
1739         {
1740           tree fns;
1741
1742           my_friendly_assert (TREE_CODE (declarator) == IDENTIFIER_NODE, 0);
1743           if (ctype)
1744             fns = dname;
1745           else
1746             {
1747               /* If there is no class context, the explicit instantiation
1748                  must be at namespace scope.  */
1749               my_friendly_assert (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (decl), 20030625);
1750
1751               /* Find the namespace binding, using the declaration
1752                  context.  */
1753               fns = namespace_binding (dname, CP_DECL_CONTEXT (decl));
1754             }
1755
1756           declarator = lookup_template_function (fns, NULL_TREE);
1757         }
1758
1759       if (declarator == error_mark_node)
1760         return error_mark_node;
1761
1762       if (ctype != NULL_TREE && TYPE_BEING_DEFINED (ctype))
1763         {
1764           if (!explicit_instantiation)
1765             /* A specialization in class scope.  This is invalid,
1766                but the error will already have been flagged by
1767                check_specialization_scope.  */
1768             return error_mark_node;
1769           else
1770             {
1771               /* It's not valid to write an explicit instantiation in
1772                  class scope, e.g.:
1773
1774                    class C { template void f(); }
1775
1776                    This case is caught by the parser.  However, on
1777                    something like:
1778                
1779                    template class C { void f(); };
1780
1781                    (which is invalid) we can get here.  The error will be
1782                    issued later.  */
1783               ;
1784             }
1785
1786           return decl;
1787         }
1788       else if (ctype != NULL_TREE 
1789                && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (declarator, 0)) ==
1790                    IDENTIFIER_NODE))
1791         {
1792           /* Find the list of functions in ctype that have the same
1793              name as the declared function.  */
1794           tree name = TREE_OPERAND (declarator, 0);
1795           tree fns = NULL_TREE;
1796           int idx;
1797
1798           if (constructor_name_p (name, ctype))
1799             {
1800               int is_constructor = DECL_CONSTRUCTOR_P (decl);
1801               
1802               if (is_constructor ? !TYPE_HAS_CONSTRUCTOR (ctype)
1803                   : !TYPE_HAS_DESTRUCTOR (ctype))
1804                 {
1805                   /* From [temp.expl.spec]:
1806                        
1807                      If such an explicit specialization for the member
1808                      of a class template names an implicitly-declared
1809                      special member function (clause _special_), the
1810                      program is ill-formed.  
1811
1812                      Similar language is found in [temp.explicit].  */
1813                   error ("specialization of implicitly-declared special member function");
1814                   return error_mark_node;
1815                 }
1816
1817               name = is_constructor ? ctor_identifier : dtor_identifier;
1818             }
1819
1820           if (!DECL_CONV_FN_P (decl))
1821             {
1822               idx = lookup_fnfields_1 (ctype, name);
1823               if (idx >= 0)
1824                 fns = TREE_VEC_ELT (CLASSTYPE_METHOD_VEC (ctype), idx);
1825             }
1826           else
1827             {
1828               tree methods;
1829
1830               /* For a type-conversion operator, we cannot do a
1831                  name-based lookup.  We might be looking for `operator
1832                  int' which will be a specialization of `operator T'.
1833                  So, we find *all* the conversion operators, and then
1834                  select from them.  */
1835               fns = NULL_TREE;
1836
1837               methods = CLASSTYPE_METHOD_VEC (ctype);
1838               if (methods)
1839                 for (idx = CLASSTYPE_FIRST_CONVERSION_SLOT;
1840                      idx < TREE_VEC_LENGTH (methods); ++idx) 
1841                   {
1842                     tree ovl = TREE_VEC_ELT (methods, idx);
1843
1844                     if (!ovl || !DECL_CONV_FN_P (OVL_CURRENT (ovl)))
1845                       /* There are no more conversion functions.  */
1846                       break;
1847
1848                     /* Glue all these conversion functions together
1849                        with those we already have.  */
1850                     for (; ovl; ovl = OVL_NEXT (ovl))
1851                       fns = ovl_cons (OVL_CURRENT (ovl), fns);
1852                   }
1853             }
1854               
1855           if (fns == NULL_TREE) 
1856             {
1857               error ("no member function `%D' declared in `%T'",
1858                         name, ctype);
1859               return error_mark_node;
1860             }
1861           else
1862             TREE_OPERAND (declarator, 0) = fns;
1863         }
1864       
1865       /* Figure out what exactly is being specialized at this point.
1866          Note that for an explicit instantiation, even one for a
1867          member function, we cannot tell apriori whether the
1868          instantiation is for a member template, or just a member
1869          function of a template class.  Even if a member template is
1870          being instantiated, the member template arguments may be
1871          elided if they can be deduced from the rest of the
1872          declaration.  */
1873       tmpl = determine_specialization (declarator, decl,
1874                                        &targs, 
1875                                        member_specialization);
1876             
1877       if (!tmpl || tmpl == error_mark_node)
1878         /* We couldn't figure out what this declaration was
1879            specializing.  */
1880         return error_mark_node;
1881       else
1882         {
1883           tree gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
1884
1885           if (explicit_instantiation)
1886             {
1887               /* We don't set DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION here; that
1888                  is done by do_decl_instantiation later.  */ 
1889
1890               int arg_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (targs);
1891               int parm_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl));
1892
1893               if (arg_depth > parm_depth)
1894                 {
1895                   /* If TMPL is not the most general template (for
1896                      example, if TMPL is a friend template that is
1897                      injected into namespace scope), then there will
1898                      be too many levels of TARGS.  Remove some of them
1899                      here.  */
1900                   int i;
1901                   tree new_targs;
1902
1903                   new_targs = make_tree_vec (parm_depth);
1904                   for (i = arg_depth - parm_depth; i < arg_depth; ++i)
1905                     TREE_VEC_ELT (new_targs, i - (arg_depth - parm_depth))
1906                       = TREE_VEC_ELT (targs, i);
1907                   targs = new_targs;
1908                 }
1909                   
1910               return instantiate_template (tmpl, targs, tf_error);
1911             }
1912
1913           /* If we thought that the DECL was a member function, but it
1914              turns out to be specializing a static member function,
1915              make DECL a static member function as well.  */
1916           if (DECL_STATIC_FUNCTION_P (tmpl)
1917               && DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1918             revert_static_member_fn (decl);
1919
1920           /* If this is a specialization of a member template of a
1921              template class.  In we want to return the TEMPLATE_DECL,
1922              not the specialization of it.  */
1923           if (tsk == tsk_template)
1924             {
1925               SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (tmpl);
1926               DECL_INITIAL (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)) = NULL_TREE;
1927               if (have_def)
1928                 {
1929                   DECL_SOURCE_LOCATION (tmpl) = DECL_SOURCE_LOCATION (decl);
1930                   DECL_SOURCE_LOCATION (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl))
1931                     = DECL_SOURCE_LOCATION (decl);
1932                 }
1933               return tmpl;
1934             }
1935
1936           /* Set up the DECL_TEMPLATE_INFO for DECL.  */
1937           DECL_TEMPLATE_INFO (decl) = tree_cons (tmpl, targs, NULL_TREE);
1938
1939           /* Inherit default function arguments from the template
1940              DECL is specializing.  */
1941           copy_default_args_to_explicit_spec (decl);
1942
1943           /* This specialization has the same protection as the
1944              template it specializes.  */
1945           TREE_PRIVATE (decl) = TREE_PRIVATE (gen_tmpl);
1946           TREE_PROTECTED (decl) = TREE_PROTECTED (gen_tmpl);
1947
1948           if (is_friend && !have_def)
1949             /* This is not really a declaration of a specialization.
1950                It's just the name of an instantiation.  But, it's not
1951                a request for an instantiation, either.  */
1952             SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (decl);
1953           else if (DECL_CONSTRUCTOR_P (decl) || DECL_DESTRUCTOR_P (decl))
1954             /* This is indeed a specialization.  In case of constructors
1955                and destructors, we need in-charge and not-in-charge
1956                versions in V3 ABI.  */
1957             clone_function_decl (decl, /*update_method_vec_p=*/0);
1958
1959           /* Register this specialization so that we can find it
1960              again.  */
1961           decl = register_specialization (decl, gen_tmpl, targs);
1962         }
1963     }
1964   
1965   return decl;
1966 }
1967
1968 /* TYPE is being declared.  Verify that the use of template headers
1969    and such is reasonable.  Issue error messages if not.  */
1970
1971 void
1972 maybe_check_template_type (tree type)
1973 {
1974   if (template_header_count)
1975     {
1976       /* We are in the scope of some `template <...>' header.  */
1977
1978       int context_depth 
1979         = template_class_depth_real (TYPE_CONTEXT (type),
1980                                      /*count_specializations=*/1);
1981
1982       if (template_header_count <= context_depth)
1983         /* This is OK; the template headers are for the context.  We
1984            are actually too lenient here; like
1985            check_explicit_specialization we should consider the number
1986            of template types included in the actual declaration.  For
1987            example, 
1988
1989              template <class T> struct S {
1990                template <class U> template <class V>
1991                struct I {};
1992              }; 
1993
1994            is invalid, but:
1995
1996              template <class T> struct S {
1997                template <class U> struct I;
1998              }; 
1999
2000              template <class T> template <class U.
2001              struct S<T>::I {};
2002
2003            is not.  */
2004         ; 
2005       else if (template_header_count > context_depth + 1)
2006         /* There are two many template parameter lists.  */
2007         error ("too many template parameter lists in declaration of `%T'", type); 
2008     }
2009 }
2010
2011 /* Returns 1 iff PARMS1 and PARMS2 are identical sets of template
2012    parameters.  These are represented in the same format used for
2013    DECL_TEMPLATE_PARMS.  */
2014
2015 int comp_template_parms (tree parms1, tree parms2)
2016 {
2017   tree p1;
2018   tree p2;
2019
2020   if (parms1 == parms2)
2021     return 1;
2022
2023   for (p1 = parms1, p2 = parms2; 
2024        p1 != NULL_TREE && p2 != NULL_TREE;
2025        p1 = TREE_CHAIN (p1), p2 = TREE_CHAIN (p2))
2026     {
2027       tree t1 = TREE_VALUE (p1);
2028       tree t2 = TREE_VALUE (p2);
2029       int i;
2030
2031       my_friendly_assert (TREE_CODE (t1) == TREE_VEC, 0);
2032       my_friendly_assert (TREE_CODE (t2) == TREE_VEC, 0);
2033
2034       if (TREE_VEC_LENGTH (t1) != TREE_VEC_LENGTH (t2))
2035         return 0;
2036
2037       for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (t2); ++i) 
2038         {
2039           tree parm1 = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (t1, i));
2040           tree parm2 = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (t2, i));
2041
2042           if (TREE_CODE (parm1) != TREE_CODE (parm2))
2043             return 0;
2044
2045           if (TREE_CODE (parm1) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
2046             continue;
2047           else if (!same_type_p (TREE_TYPE (parm1), TREE_TYPE (parm2)))
2048             return 0;
2049         }
2050     }
2051
2052   if ((p1 != NULL_TREE) != (p2 != NULL_TREE))
2053     /* One set of parameters has more parameters lists than the
2054        other.  */
2055     return 0;
2056
2057   return 1;
2058 }
2059
2060 /* Complain if DECL shadows a template parameter.
2061
2062    [temp.local]: A template-parameter shall not be redeclared within its
2063    scope (including nested scopes).  */
2064
2065 void
2066 check_template_shadow (tree decl)
2067 {
2068   tree olddecl;
2069
2070   /* If we're not in a template, we can't possibly shadow a template
2071      parameter.  */
2072   if (!current_template_parms)
2073     return;
2074
2075   /* Figure out what we're shadowing.  */
2076   if (TREE_CODE (decl) == OVERLOAD)
2077     decl = OVL_CURRENT (decl);
2078   olddecl = IDENTIFIER_VALUE (DECL_NAME (decl));
2079
2080   /* If there's no previous binding for this name, we're not shadowing
2081      anything, let alone a template parameter.  */
2082   if (!olddecl)
2083     return;
2084
2085   /* If we're not shadowing a template parameter, we're done.  Note
2086      that OLDDECL might be an OVERLOAD (or perhaps even an
2087      ERROR_MARK), so we can't just blithely assume it to be a _DECL
2088      node.  */
2089   if (!DECL_P (olddecl) || !DECL_TEMPLATE_PARM_P (olddecl))
2090     return;
2091
2092   /* We check for decl != olddecl to avoid bogus errors for using a
2093      name inside a class.  We check TPFI to avoid duplicate errors for
2094      inline member templates.  */
2095   if (decl == olddecl 
2096       || TEMPLATE_PARMS_FOR_INLINE (current_template_parms))
2097     return;
2098
2099   cp_error_at ("declaration of `%#D'", decl);
2100   cp_error_at (" shadows template parm `%#D'", olddecl);
2101 }
2102
2103 /* Return a new TEMPLATE_PARM_INDEX with the indicated INDEX, LEVEL,
2104    ORIG_LEVEL, DECL, and TYPE.  */
2105
2106 static tree
2107 build_template_parm_index (int index, 
2108                            int level, 
2109                            int orig_level, 
2110                            tree decl, 
2111                            tree type)
2112 {
2113   tree t = make_node (TEMPLATE_PARM_INDEX);
2114   TEMPLATE_PARM_IDX (t) = index;
2115   TEMPLATE_PARM_LEVEL (t) = level;
2116   TEMPLATE_PARM_ORIG_LEVEL (t) = orig_level;
2117   TEMPLATE_PARM_DECL (t) = decl;
2118   TREE_TYPE (t) = type;
2119   TREE_CONSTANT (t) = TREE_CONSTANT (decl);
2120   TREE_INVARIANT (t) = TREE_INVARIANT (decl);
2121   TREE_READONLY (t) = TREE_READONLY (decl);
2122
2123   return t;
2124 }
2125
2126 /* Return a TEMPLATE_PARM_INDEX, similar to INDEX, but whose
2127    TEMPLATE_PARM_LEVEL has been decreased by LEVELS.  If such a
2128    TEMPLATE_PARM_INDEX already exists, it is returned; otherwise, a
2129    new one is created.  */
2130
2131 static tree 
2132 reduce_template_parm_level (tree index, tree type, int levels)
2133 {
2134   if (TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index) == NULL_TREE
2135       || (TEMPLATE_PARM_LEVEL (TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index))
2136           != TEMPLATE_PARM_LEVEL (index) - levels))
2137     {
2138       tree orig_decl = TEMPLATE_PARM_DECL (index);
2139       tree decl, t;
2140       
2141       decl = build_decl (TREE_CODE (orig_decl), DECL_NAME (orig_decl), type);
2142       TREE_CONSTANT (decl) = TREE_CONSTANT (orig_decl);
2143       TREE_INVARIANT (decl) = TREE_INVARIANT (orig_decl);
2144       TREE_READONLY (decl) = TREE_READONLY (orig_decl);
2145       DECL_ARTIFICIAL (decl) = 1;
2146       SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (decl);
2147       
2148       t = build_template_parm_index (TEMPLATE_PARM_IDX (index),
2149                                      TEMPLATE_PARM_LEVEL (index) - levels,
2150                                      TEMPLATE_PARM_ORIG_LEVEL (index),
2151                                      decl, type);
2152       TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index) = t;
2153
2154       /* Template template parameters need this.  */
2155       DECL_TEMPLATE_PARMS (decl)
2156         = DECL_TEMPLATE_PARMS (TEMPLATE_PARM_DECL (index));
2157     }
2158
2159   return TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index);
2160 }
2161
2162 /* Process information from new template parameter NEXT and append it to the
2163    LIST being built.  This new parameter is a non-type parameter iff
2164    IS_NON_TYPE is true.  */
2165
2166 tree
2167 process_template_parm (tree list, tree next, bool is_non_type)
2168 {
2169   tree parm;
2170   tree decl = 0;
2171   tree defval;
2172   int idx;
2173
2174   parm = next;
2175   my_friendly_assert (TREE_CODE (parm) == TREE_LIST, 259);
2176   defval = TREE_PURPOSE (parm);
2177
2178   if (list)
2179     {
2180       tree p = TREE_VALUE (tree_last (list));
2181
2182       if (TREE_CODE (p) == TYPE_DECL || TREE_CODE (p) == TEMPLATE_DECL)
2183         idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (TREE_TYPE (p));
2184       else
2185         idx = TEMPLATE_PARM_IDX (DECL_INITIAL (p));
2186       ++idx;
2187     }
2188   else
2189     idx = 0;
2190
2191   if (is_non_type)
2192     {
2193       parm = TREE_VALUE (parm);
2194
2195       SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (parm);
2196
2197       /* [temp.param]
2198
2199          The top-level cv-qualifiers on the template-parameter are
2200          ignored when determining its type.  */
2201       TREE_TYPE (parm) = TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (parm));
2202
2203       /* A template parameter is not modifiable.  */
2204       TREE_CONSTANT (parm) = 1;
2205       TREE_INVARIANT (parm) = 1;
2206       TREE_READONLY (parm) = 1;
2207       if (invalid_nontype_parm_type_p (TREE_TYPE (parm), 1))
2208         TREE_TYPE (parm) = void_type_node;
2209       decl = build_decl (CONST_DECL, DECL_NAME (parm), TREE_TYPE (parm));
2210       TREE_CONSTANT (decl) = 1;
2211       TREE_INVARIANT (decl) = 1;
2212       TREE_READONLY (decl) = 1;
2213       DECL_INITIAL (parm) = DECL_INITIAL (decl) 
2214         = build_template_parm_index (idx, processing_template_decl,
2215                                      processing_template_decl,
2216                                      decl, TREE_TYPE (parm));
2217     }
2218   else
2219     {
2220       tree t;
2221       parm = TREE_VALUE (TREE_VALUE (parm));
2222       
2223       if (parm && TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL)
2224         {
2225           t = make_aggr_type (TEMPLATE_TEMPLATE_PARM);
2226           /* This is for distinguishing between real templates and template 
2227              template parameters */
2228           TREE_TYPE (parm) = t;
2229           TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_RESULT (parm)) = t;
2230           decl = parm;
2231         }
2232       else
2233         {
2234           t = make_aggr_type (TEMPLATE_TYPE_PARM);
2235           /* parm is either IDENTIFIER_NODE or NULL_TREE.  */
2236           decl = build_decl (TYPE_DECL, parm, t);
2237         }
2238         
2239       TYPE_NAME (t) = decl;
2240       TYPE_STUB_DECL (t) = decl;
2241       parm = decl;
2242       TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (t)
2243         = build_template_parm_index (idx, processing_template_decl, 
2244                                      processing_template_decl,
2245                                      decl, TREE_TYPE (parm));
2246     }
2247   DECL_ARTIFICIAL (decl) = 1;
2248   SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (decl);
2249   pushdecl (decl);
2250   parm = build_tree_list (defval, parm);
2251   return chainon (list, parm);
2252 }
2253
2254 /* The end of a template parameter list has been reached.  Process the
2255    tree list into a parameter vector, converting each parameter into a more
2256    useful form.  Type parameters are saved as IDENTIFIER_NODEs, and others
2257    as PARM_DECLs.  */
2258
2259 tree
2260 end_template_parm_list (tree parms)
2261 {
2262   int nparms;
2263   tree parm, next;
2264   tree saved_parmlist = make_tree_vec (list_length (parms));
2265
2266   current_template_parms
2267     = tree_cons (size_int (processing_template_decl),
2268                  saved_parmlist, current_template_parms);
2269
2270   for (parm = parms, nparms = 0; parm; parm = next, nparms++)
2271     {
2272       next = TREE_CHAIN (parm);
2273       TREE_VEC_ELT (saved_parmlist, nparms) = parm;
2274       TREE_CHAIN (parm) = NULL_TREE;
2275     }
2276
2277   --processing_template_parmlist;
2278
2279   return saved_parmlist;
2280 }
2281
2282 /* end_template_decl is called after a template declaration is seen.  */
2283
2284 void
2285 end_template_decl (void)
2286 {
2287   reset_specialization ();
2288
2289   if (! processing_template_decl)
2290     return;
2291
2292   /* This matches the pushlevel in begin_template_parm_list.  */
2293   finish_scope ();
2294
2295   --processing_template_decl;
2296   current_template_parms = TREE_CHAIN (current_template_parms);
2297 }
2298
2299 /* Given a template argument vector containing the template PARMS.
2300    The innermost PARMS are given first.  */
2301
2302 tree
2303 current_template_args (void)
2304 {
2305   tree header;
2306   tree args = NULL_TREE;
2307   int length = TMPL_PARMS_DEPTH (current_template_parms);
2308   int l = length;
2309
2310   /* If there is only one level of template parameters, we do not
2311      create a TREE_VEC of TREE_VECs.  Instead, we return a single
2312      TREE_VEC containing the arguments.  */
2313   if (length > 1)
2314     args = make_tree_vec (length);
2315
2316   for (header = current_template_parms; header; header = TREE_CHAIN (header))
2317     {
2318       tree a = copy_node (TREE_VALUE (header));
2319       int i;
2320
2321       TREE_TYPE (a) = NULL_TREE;
2322       for (i = TREE_VEC_LENGTH (a) - 1; i >= 0; --i)
2323         {
2324           tree t = TREE_VEC_ELT (a, i);
2325
2326           /* T will be a list if we are called from within a
2327              begin/end_template_parm_list pair, but a vector directly
2328              if within a begin/end_member_template_processing pair.  */
2329           if (TREE_CODE (t) == TREE_LIST) 
2330             {
2331               t = TREE_VALUE (t);
2332               
2333               if (TREE_CODE (t) == TYPE_DECL 
2334                   || TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
2335                 t = TREE_TYPE (t);
2336               else
2337                 t = DECL_INITIAL (t);
2338               TREE_VEC_ELT (a, i) = t;
2339             }
2340         }
2341
2342       if (length > 1)
2343         TREE_VEC_ELT (args, --l) = a;
2344       else
2345         args = a;
2346     }
2347
2348   return args;
2349 }
2350
2351 /* Return a TEMPLATE_DECL corresponding to DECL, using the indicated
2352    template PARMS.  Used by push_template_decl below.  */
2353
2354 static tree
2355 build_template_decl (tree decl, tree parms)
2356 {
2357   tree tmpl = build_lang_decl (TEMPLATE_DECL, DECL_NAME (decl), NULL_TREE);
2358   DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl) = parms;
2359   DECL_CONTEXT (tmpl) = DECL_CONTEXT (decl);
2360   if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl))
2361     {
2362       DECL_STATIC_FUNCTION_P (tmpl) = DECL_STATIC_FUNCTION_P (decl);
2363       DECL_CONSTRUCTOR_P (tmpl) = DECL_CONSTRUCTOR_P (decl);
2364       DECL_DESTRUCTOR_P (tmpl) = DECL_DESTRUCTOR_P (decl);
2365       DECL_NONCONVERTING_P (tmpl) = DECL_NONCONVERTING_P (decl);
2366       DECL_ASSIGNMENT_OPERATOR_P (tmpl) = DECL_ASSIGNMENT_OPERATOR_P (decl);
2367       if (DECL_OVERLOADED_OPERATOR_P (decl))
2368         SET_OVERLOADED_OPERATOR_CODE (tmpl, 
2369                                       DECL_OVERLOADED_OPERATOR_P (decl));
2370     }
2371
2372   return tmpl;
2373 }
2374
2375 struct template_parm_data
2376 {
2377   /* The level of the template parameters we are currently
2378      processing.  */
2379   int level;
2380
2381   /* The index of the specialization argument we are currently
2382      processing.  */
2383   int current_arg;
2384
2385   /* An array whose size is the number of template parameters.  The
2386      elements are nonzero if the parameter has been used in any one
2387      of the arguments processed so far.  */
2388   int* parms;
2389
2390   /* An array whose size is the number of template arguments.  The
2391      elements are nonzero if the argument makes use of template
2392      parameters of this level.  */
2393   int* arg_uses_template_parms;
2394 };
2395
2396 /* Subroutine of push_template_decl used to see if each template
2397    parameter in a partial specialization is used in the explicit
2398    argument list.  If T is of the LEVEL given in DATA (which is
2399    treated as a template_parm_data*), then DATA->PARMS is marked
2400    appropriately.  */
2401
2402 static int
2403 mark_template_parm (tree t, void* data)
2404 {
2405   int level;
2406   int idx;
2407   struct template_parm_data* tpd = (struct template_parm_data*) data;
2408
2409   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_PARM_INDEX)
2410     {
2411       level = TEMPLATE_PARM_LEVEL (t);
2412       idx = TEMPLATE_PARM_IDX (t);
2413     }
2414   else
2415     {
2416       level = TEMPLATE_TYPE_LEVEL (t);
2417       idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (t);
2418     }
2419
2420   if (level == tpd->level)
2421     {
2422       tpd->parms[idx] = 1;
2423       tpd->arg_uses_template_parms[tpd->current_arg] = 1;
2424     }
2425
2426   /* Return zero so that for_each_template_parm will continue the
2427      traversal of the tree; we want to mark *every* template parm.  */
2428   return 0;
2429 }
2430
2431 /* Process the partial specialization DECL.  */
2432
2433 static tree
2434 process_partial_specialization (tree decl)
2435 {
2436   tree type = TREE_TYPE (decl);
2437   tree maintmpl = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type);
2438   tree specargs = CLASSTYPE_TI_ARGS (type);
2439   tree inner_args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (specargs);
2440   tree inner_parms = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (current_template_parms);
2441   tree main_inner_parms = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (maintmpl);
2442   int nargs = TREE_VEC_LENGTH (inner_args);
2443   int ntparms = TREE_VEC_LENGTH (inner_parms);
2444   int  i;
2445   int did_error_intro = 0;
2446   struct template_parm_data tpd;
2447   struct template_parm_data tpd2;
2448
2449   /* We check that each of the template parameters given in the
2450      partial specialization is used in the argument list to the
2451      specialization.  For example:
2452
2453        template <class T> struct S;
2454        template <class T> struct S<T*>;
2455
2456      The second declaration is OK because `T*' uses the template
2457      parameter T, whereas
2458
2459        template <class T> struct S<int>;
2460
2461      is no good.  Even trickier is:
2462
2463        template <class T>
2464        struct S1
2465        {
2466           template <class U>
2467           struct S2;
2468           template <class U>
2469           struct S2<T>;
2470        };
2471
2472      The S2<T> declaration is actually invalid; it is a
2473      full-specialization.  Of course, 
2474
2475           template <class U>
2476           struct S2<T (*)(U)>;
2477
2478      or some such would have been OK.  */
2479   tpd.level = TMPL_PARMS_DEPTH (current_template_parms);
2480   tpd.parms = alloca (sizeof (int) * ntparms);
2481   memset (tpd.parms, 0, sizeof (int) * ntparms);
2482
2483   tpd.arg_uses_template_parms = alloca (sizeof (int) * nargs);
2484   memset (tpd.arg_uses_template_parms, 0, sizeof (int) * nargs);
2485   for (i = 0; i < nargs; ++i)
2486     {
2487       tpd.current_arg = i;
2488       for_each_template_parm (TREE_VEC_ELT (inner_args, i),
2489                               &mark_template_parm,
2490                               &tpd,
2491                               NULL);
2492     }
2493   for (i = 0; i < ntparms; ++i)
2494     if (tpd.parms[i] == 0)
2495       {
2496         /* One of the template parms was not used in the
2497            specialization.  */
2498         if (!did_error_intro)
2499           {
2500             error ("template parameters not used in partial specialization:");
2501             did_error_intro = 1;
2502           }
2503
2504         error ("        `%D'", 
2505                   TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i)));
2506       }
2507
2508   /* [temp.class.spec]
2509
2510      The argument list of the specialization shall not be identical to
2511      the implicit argument list of the primary template.  */
2512   if (comp_template_args 
2513       (inner_args, 
2514        INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE
2515                                                    (maintmpl)))))
2516     error ("partial specialization `%T' does not specialize any template arguments", type);
2517
2518   /* [temp.class.spec]
2519
2520      A partially specialized non-type argument expression shall not
2521      involve template parameters of the partial specialization except
2522      when the argument expression is a simple identifier.
2523
2524      The type of a template parameter corresponding to a specialized
2525      non-type argument shall not be dependent on a parameter of the
2526      specialization.  */
2527   my_friendly_assert (nargs == DECL_NTPARMS (maintmpl), 0);
2528   tpd2.parms = 0;
2529   for (i = 0; i < nargs; ++i)
2530     {
2531       tree arg = TREE_VEC_ELT (inner_args, i);
2532       if (/* These first two lines are the `non-type' bit.  */
2533           !TYPE_P (arg)
2534           && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_DECL
2535           /* This next line is the `argument expression is not just a
2536              simple identifier' condition and also the `specialized
2537              non-type argument' bit.  */
2538           && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_PARM_INDEX)
2539         {
2540           if (tpd.arg_uses_template_parms[i])
2541             error ("template argument `%E' involves template parameter(s)", arg);
2542           else 
2543             {
2544               /* Look at the corresponding template parameter,
2545                  marking which template parameters its type depends
2546                  upon.  */
2547               tree type = 
2548                 TREE_TYPE (TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (main_inner_parms, 
2549                                                      i)));
2550
2551               if (!tpd2.parms)
2552                 {
2553                   /* We haven't yet initialized TPD2.  Do so now.  */
2554                   tpd2.arg_uses_template_parms 
2555                     = alloca (sizeof (int) * nargs);
2556                   /* The number of parameters here is the number in the
2557                      main template, which, as checked in the assertion
2558                      above, is NARGS.  */
2559                   tpd2.parms = alloca (sizeof (int) * nargs);
2560                   tpd2.level = 
2561                     TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (maintmpl));
2562                 }
2563
2564               /* Mark the template parameters.  But this time, we're
2565                  looking for the template parameters of the main
2566                  template, not in the specialization.  */
2567               tpd2.current_arg = i;
2568               tpd2.arg_uses_template_parms[i] = 0;
2569               memset (tpd2.parms, 0, sizeof (int) * nargs);
2570               for_each_template_parm (type,
2571                                       &mark_template_parm,
2572                                       &tpd2,
2573                                       NULL);
2574                   
2575               if (tpd2.arg_uses_template_parms [i])
2576                 {
2577                   /* The type depended on some template parameters.
2578                      If they are fully specialized in the
2579                      specialization, that's OK.  */
2580                   int j;
2581                   for (j = 0; j < nargs; ++j)
2582                     if (tpd2.parms[j] != 0
2583                         && tpd.arg_uses_template_parms [j])
2584                       {
2585                         error ("type `%T' of template argument `%E' depends on template parameter(s)", 
2586                                   type,
2587                                   arg);
2588                         break;
2589                       }
2590                 }
2591             }
2592         }
2593     }
2594
2595   if (retrieve_specialization (maintmpl, specargs))
2596     /* We've already got this specialization.  */
2597     return decl;
2598
2599   DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (maintmpl)
2600     = tree_cons (inner_args, inner_parms,
2601                  DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (maintmpl));
2602   TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (maintmpl)) = type;
2603   return decl;
2604 }
2605
2606 /* Check that a template declaration's use of default arguments is not
2607    invalid.  Here, PARMS are the template parameters.  IS_PRIMARY is
2608    nonzero if DECL is the thing declared by a primary template.
2609    IS_PARTIAL is nonzero if DECL is a partial specialization.  */
2610
2611 static void
2612 check_default_tmpl_args (tree decl, tree parms, int is_primary, int is_partial)
2613 {
2614   const char *msg;
2615   int last_level_to_check;
2616   tree parm_level;
2617
2618   /* [temp.param] 
2619
2620      A default template-argument shall not be specified in a
2621      function template declaration or a function template definition, nor
2622      in the template-parameter-list of the definition of a member of a
2623      class template.  */
2624
2625   if (TREE_CODE (CP_DECL_CONTEXT (decl)) == FUNCTION_DECL)
2626     /* You can't have a function template declaration in a local
2627        scope, nor you can you define a member of a class template in a
2628        local scope.  */
2629     return;
2630
2631   if (current_class_type
2632       && !TYPE_BEING_DEFINED (current_class_type)
2633       && DECL_LANG_SPECIFIC (decl)
2634       /* If this is either a friend defined in the scope of the class
2635          or a member function.  */
2636       && (DECL_FUNCTION_MEMBER_P (decl)
2637           ? same_type_p (DECL_CONTEXT (decl), current_class_type)
2638           : DECL_FRIEND_CONTEXT (decl)
2639           ? same_type_p (DECL_FRIEND_CONTEXT (decl), current_class_type)
2640           : false)
2641       /* And, if it was a member function, it really was defined in
2642          the scope of the class.  */
2643       && (!DECL_FUNCTION_MEMBER_P (decl)
2644           || DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (decl)))
2645     /* We already checked these parameters when the template was
2646        declared, so there's no need to do it again now.  This function
2647        was defined in class scope, but we're processing it's body now
2648        that the class is complete.  */
2649     return;
2650
2651   /* [temp.param]
2652          
2653      If a template-parameter has a default template-argument, all
2654      subsequent template-parameters shall have a default
2655      template-argument supplied.  */
2656   for (parm_level = parms; parm_level; parm_level = TREE_CHAIN (parm_level))
2657     {
2658       tree inner_parms = TREE_VALUE (parm_level);
2659       int ntparms = TREE_VEC_LENGTH (inner_parms);
2660       int seen_def_arg_p = 0; 
2661       int i;
2662
2663       for (i = 0; i < ntparms; ++i) 
2664         {
2665           tree parm = TREE_VEC_ELT (inner_parms, i);
2666           if (TREE_PURPOSE (parm))
2667             seen_def_arg_p = 1;
2668           else if (seen_def_arg_p)
2669             {
2670               error ("no default argument for `%D'", TREE_VALUE (parm));
2671               /* For better subsequent error-recovery, we indicate that
2672                  there should have been a default argument.  */
2673               TREE_PURPOSE (parm) = error_mark_node;
2674             }
2675         }
2676     }
2677
2678   if (TREE_CODE (decl) != TYPE_DECL || is_partial || !is_primary)
2679     /* For an ordinary class template, default template arguments are
2680        allowed at the innermost level, e.g.:
2681          template <class T = int>
2682          struct S {};
2683        but, in a partial specialization, they're not allowed even
2684        there, as we have in [temp.class.spec]:
2685      
2686          The template parameter list of a specialization shall not
2687          contain default template argument values.  
2688
2689        So, for a partial specialization, or for a function template,
2690        we look at all of them.  */
2691     ;
2692   else
2693     /* But, for a primary class template that is not a partial
2694        specialization we look at all template parameters except the
2695        innermost ones.  */
2696     parms = TREE_CHAIN (parms);
2697
2698   /* Figure out what error message to issue.  */
2699   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
2700     msg = "default template arguments may not be used in function templates";
2701   else if (is_partial)
2702     msg = "default template arguments may not be used in partial specializations";
2703   else
2704     msg = "default argument for template parameter for class enclosing `%D'";
2705
2706   if (current_class_type && TYPE_BEING_DEFINED (current_class_type))
2707     /* If we're inside a class definition, there's no need to
2708        examine the parameters to the class itself.  On the one
2709        hand, they will be checked when the class is defined, and,
2710        on the other, default arguments are valid in things like:
2711          template <class T = double>
2712          struct S { template <class U> void f(U); };
2713        Here the default argument for `S' has no bearing on the
2714        declaration of `f'.  */
2715     last_level_to_check = template_class_depth (current_class_type) + 1;
2716   else
2717     /* Check everything.  */
2718     last_level_to_check = 0;
2719
2720   for (parm_level = parms; 
2721        parm_level && TMPL_PARMS_DEPTH (parm_level) >= last_level_to_check; 
2722        parm_level = TREE_CHAIN (parm_level))
2723     {
2724       tree inner_parms = TREE_VALUE (parm_level);
2725       int i;
2726       int ntparms;
2727
2728       ntparms = TREE_VEC_LENGTH (inner_parms);
2729       for (i = 0; i < ntparms; ++i) 
2730         if (TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i)))
2731           {
2732             if (msg)
2733               {
2734                 error (msg, decl);
2735                 msg = 0;
2736               }
2737
2738             /* Clear out the default argument so that we are not
2739                confused later.  */
2740             TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i)) = NULL_TREE;
2741           }
2742
2743       /* At this point, if we're still interested in issuing messages,
2744          they must apply to classes surrounding the object declared.  */
2745       if (msg)
2746         msg = "default argument for template parameter for class enclosing `%D'"; 
2747     }
2748 }
2749
2750 /* Worker for push_template_decl_real, called via
2751    for_each_template_parm.  DATA is really an int, indicating the
2752    level of the parameters we are interested in.  If T is a template
2753    parameter of that level, return nonzero.  */
2754
2755 static int
2756 template_parm_this_level_p (tree t, void* data)
2757 {
2758   int this_level = *(int *)data;
2759   int level;
2760
2761   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_PARM_INDEX)
2762     level = TEMPLATE_PARM_LEVEL (t);
2763   else
2764     level = TEMPLATE_TYPE_LEVEL (t);
2765   return level == this_level;
2766 }
2767
2768 /* Creates a TEMPLATE_DECL for the indicated DECL using the template
2769    parameters given by current_template_args, or reuses a
2770    previously existing one, if appropriate.  Returns the DECL, or an
2771    equivalent one, if it is replaced via a call to duplicate_decls.  
2772
2773    If IS_FRIEND is nonzero, DECL is a friend declaration.  */
2774
2775 tree
2776 push_template_decl_real (tree decl, int is_friend)
2777 {
2778   tree tmpl;
2779   tree args;
2780   tree info;
2781   tree ctx;
2782   int primary;
2783   int is_partial;
2784   int new_template_p = 0;
2785
2786   if (decl == error_mark_node)
2787     return decl;
2788
2789   /* See if this is a partial specialization.  */
2790   is_partial = (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl)
2791                 && TREE_CODE (TREE_TYPE (decl)) != ENUMERAL_TYPE
2792                 && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (TREE_TYPE (decl)));
2793
2794   is_friend |= (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL && DECL_FRIEND_P (decl));
2795
2796   if (is_friend)
2797     /* For a friend, we want the context of the friend function, not
2798        the type of which it is a friend.  */
2799     ctx = DECL_CONTEXT (decl);
2800   else if (CP_DECL_CONTEXT (decl)
2801            && TREE_CODE (CP_DECL_CONTEXT (decl)) != NAMESPACE_DECL)
2802     /* In the case of a virtual function, we want the class in which
2803        it is defined.  */
2804     ctx = CP_DECL_CONTEXT (decl);
2805   else
2806     /* Otherwise, if we're currently defining some class, the DECL
2807        is assumed to be a member of the class.  */
2808     ctx = current_scope ();
2809
2810   if (ctx && TREE_CODE (ctx) == NAMESPACE_DECL)
2811     ctx = NULL_TREE;
2812
2813   if (!DECL_CONTEXT (decl))
2814     DECL_CONTEXT (decl) = FROB_CONTEXT (current_namespace);
2815
2816   /* See if this is a primary template.  */
2817   primary = template_parm_scope_p ();
2818
2819   if (primary)
2820     {
2821       if (current_lang_name == lang_name_c)
2822         error ("template with C linkage");
2823       else if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL 
2824                && ANON_AGGRNAME_P (DECL_NAME (decl))) 
2825         error ("template class without a name");
2826       else if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL
2827                && DECL_DESTRUCTOR_P (decl))
2828         {
2829           /* [temp.mem]
2830              
2831               A destructor shall not be a member template.  */
2832           error ("destructor `%D' declared as member template", decl);
2833           return error_mark_node;
2834         }
2835       else if ((DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl)
2836                 && CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (decl)))
2837                || (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL && ctx && CLASS_TYPE_P (ctx))
2838                || TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
2839         /* OK */;
2840       else
2841         {
2842           error ("template declaration of `%#D'", decl);
2843           return error_mark_node;
2844         }
2845     }
2846
2847   /* Check to see that the rules regarding the use of default
2848      arguments are not being violated.  */
2849   check_default_tmpl_args (decl, current_template_parms, 
2850                            primary, is_partial);
2851
2852   if (is_partial)
2853     return process_partial_specialization (decl);
2854
2855   args = current_template_args ();
2856
2857   if (!ctx 
2858       || TREE_CODE (ctx) == FUNCTION_DECL
2859       || (CLASS_TYPE_P (ctx) && TYPE_BEING_DEFINED (ctx))
2860       || (is_friend && !DECL_TEMPLATE_INFO (decl)))
2861     {
2862       if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl)
2863           && DECL_TEMPLATE_INFO (decl)
2864           && DECL_TI_TEMPLATE (decl))
2865         tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
2866       /* If DECL is a TYPE_DECL for a class-template, then there won't
2867          be DECL_LANG_SPECIFIC.  The information equivalent to
2868          DECL_TEMPLATE_INFO is found in TYPE_TEMPLATE_INFO instead.  */
2869       else if (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl) 
2870                && TYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (decl))
2871                && TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl)))
2872         {
2873           /* Since a template declaration already existed for this
2874              class-type, we must be redeclaring it here.  Make sure
2875              that the redeclaration is valid.  */
2876           redeclare_class_template (TREE_TYPE (decl),
2877                                     current_template_parms);
2878           /* We don't need to create a new TEMPLATE_DECL; just use the
2879              one we already had.  */
2880           tmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl));
2881         }
2882       else
2883         {
2884           tmpl = build_template_decl (decl, current_template_parms);
2885           new_template_p = 1;
2886
2887           if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl)
2888               && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl))
2889             {
2890               /* A specialization of a member template of a template
2891                  class.  */
2892               SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (tmpl);
2893               DECL_TEMPLATE_INFO (tmpl) = DECL_TEMPLATE_INFO (decl);
2894               DECL_TEMPLATE_INFO (decl) = NULL_TREE;
2895             }
2896         }
2897     }
2898   else
2899     {
2900       tree a, t, current, parms;
2901       int i;
2902
2903       if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
2904         {
2905           if ((IS_AGGR_TYPE_CODE (TREE_CODE (TREE_TYPE (decl)))
2906                || TREE_CODE (TREE_TYPE (decl)) == ENUMERAL_TYPE)
2907               && TYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (decl))
2908               && TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl)))
2909             tmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl));
2910           else
2911             {
2912               error ("`%D' does not declare a template type", decl);
2913               return decl;
2914             }
2915         }
2916       else if (!DECL_LANG_SPECIFIC (decl) || !DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
2917         {
2918           error ("template definition of non-template `%#D'", decl);
2919           return decl;
2920         }
2921       else
2922         tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
2923       
2924       if (DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (tmpl)
2925           && DECL_TEMPLATE_INFO (decl) && DECL_TI_ARGS (decl) 
2926           && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl)
2927           && is_member_template (tmpl))
2928         {
2929           tree new_tmpl;
2930
2931           /* The declaration is a specialization of a member
2932              template, declared outside the class.  Therefore, the
2933              innermost template arguments will be NULL, so we
2934              replace them with the arguments determined by the
2935              earlier call to check_explicit_specialization.  */
2936           args = DECL_TI_ARGS (decl);
2937
2938           new_tmpl 
2939             = build_template_decl (decl, current_template_parms);
2940           DECL_TEMPLATE_RESULT (new_tmpl) = decl;
2941           TREE_TYPE (new_tmpl) = TREE_TYPE (decl);
2942           DECL_TI_TEMPLATE (decl) = new_tmpl;
2943           SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (new_tmpl);
2944           DECL_TEMPLATE_INFO (new_tmpl) 
2945             = tree_cons (tmpl, args, NULL_TREE);
2946
2947           register_specialization (new_tmpl, 
2948                                    most_general_template (tmpl), 
2949                                    args);
2950           return decl;
2951         }
2952
2953       /* Make sure the template headers we got make sense.  */
2954
2955       parms = DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl);
2956       i = TMPL_PARMS_DEPTH (parms);
2957       if (TMPL_ARGS_DEPTH (args) != i)
2958         {
2959           error ("expected %d levels of template parms for `%#D', got %d",
2960                     i, decl, TMPL_ARGS_DEPTH (args));
2961         }
2962       else
2963         for (current = decl; i > 0; --i, parms = TREE_CHAIN (parms))
2964           {
2965             a = TMPL_ARGS_LEVEL (args, i);
2966             t = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parms);
2967
2968             if (TREE_VEC_LENGTH (t) != TREE_VEC_LENGTH (a))
2969               {
2970                 if (current == decl)
2971                   error ("got %d template parameters for `%#D'",
2972                             TREE_VEC_LENGTH (a), decl);
2973                 else
2974                   error ("got %d template parameters for `%#T'",
2975                             TREE_VEC_LENGTH (a), current);
2976                 error ("  but %d required", TREE_VEC_LENGTH (t));
2977               }
2978
2979             /* Perhaps we should also check that the parms are used in the
2980                appropriate qualifying scopes in the declarator?  */
2981
2982             if (current == decl)
2983               current = ctx;
2984             else
2985               current = TYPE_CONTEXT (current);
2986           }
2987     }
2988
2989   DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl) = decl;
2990   TREE_TYPE (tmpl) = TREE_TYPE (decl);
2991
2992   /* Push template declarations for global functions and types.  Note
2993      that we do not try to push a global template friend declared in a
2994      template class; such a thing may well depend on the template
2995      parameters of the class.  */
2996   if (new_template_p && !ctx 
2997       && !(is_friend && template_class_depth (current_class_type) > 0))
2998     tmpl = pushdecl_namespace_level (tmpl);
2999
3000   if (primary)
3001     {
3002       DECL_PRIMARY_TEMPLATE (tmpl) = tmpl;
3003       if (DECL_CONV_FN_P (tmpl))
3004         {
3005           int depth = TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl));
3006
3007           /* It is a conversion operator. See if the type converted to
3008              depends on innermost template operands.  */
3009           
3010           if (uses_template_parms_level (TREE_TYPE (TREE_TYPE (tmpl)),
3011                                          depth))
3012             DECL_TEMPLATE_CONV_FN_P (tmpl) = 1;
3013         }
3014     }
3015
3016   /* The DECL_TI_ARGS of DECL contains full set of arguments referring
3017      back to its most general template.  If TMPL is a specialization,
3018      ARGS may only have the innermost set of arguments.  Add the missing
3019      argument levels if necessary.  */
3020   if (DECL_TEMPLATE_INFO (tmpl))
3021     args = add_outermost_template_args (DECL_TI_ARGS (tmpl), args);
3022
3023   info = tree_cons (tmpl, args, NULL_TREE);
3024
3025   if (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl))
3026     {
3027       SET_TYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (tmpl), info);
3028       if ((!ctx || TREE_CODE (ctx) != FUNCTION_DECL)
3029           && TREE_CODE (TREE_TYPE (decl)) != ENUMERAL_TYPE
3030           /* Don't change the name if we've already set it up.  */
3031           && !IDENTIFIER_TEMPLATE (DECL_NAME (decl)))
3032         DECL_NAME (decl) = classtype_mangled_name (TREE_TYPE (decl));
3033     }
3034   else if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl))
3035     DECL_TEMPLATE_INFO (decl) = info;
3036
3037   return DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl);
3038 }
3039
3040 tree
3041 push_template_decl (tree decl)
3042 {
3043   return push_template_decl_real (decl, 0);
3044 }
3045
3046 /* Called when a class template TYPE is redeclared with the indicated
3047    template PARMS, e.g.:
3048
3049      template <class T> struct S;
3050      template <class T> struct S {};  */
3051
3052 void 
3053 redeclare_class_template (tree type, tree parms)
3054 {
3055   tree tmpl;
3056   tree tmpl_parms;
3057   int i;
3058
3059   if (!TYPE_TEMPLATE_INFO (type))
3060     {
3061       error ("`%T' is not a template type", type);
3062       return;
3063     }
3064
3065   tmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (type);
3066   if (!PRIMARY_TEMPLATE_P (tmpl))
3067     /* The type is nested in some template class.  Nothing to worry
3068        about here; there are no new template parameters for the nested
3069        type.  */
3070     return;
3071
3072   parms = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parms);
3073   tmpl_parms = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (tmpl);
3074
3075   if (TREE_VEC_LENGTH (parms) != TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms))
3076     {
3077       cp_error_at ("previous declaration `%D'", tmpl);
3078       error ("used %d template parameter%s instead of %d",
3079                 TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms), 
3080                 TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms) == 1 ? "" : "s",
3081                 TREE_VEC_LENGTH (parms));
3082       return;
3083     }
3084
3085   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms); ++i)
3086     {
3087       tree tmpl_parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tmpl_parms, i));
3088       tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
3089       tree tmpl_default = TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (tmpl_parms, i));
3090       tree parm_default = TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
3091
3092       if (TREE_CODE (tmpl_parm) != TREE_CODE (parm))
3093         {
3094           cp_error_at ("template parameter `%#D'", tmpl_parm);
3095           error ("redeclared here as `%#D'", parm);
3096           return;
3097         }
3098
3099       if (tmpl_default != NULL_TREE && parm_default != NULL_TREE)
3100         {
3101           /* We have in [temp.param]:
3102
3103              A template-parameter may not be given default arguments
3104              by two different declarations in the same scope.  */
3105           error ("redefinition of default argument for `%#D'", parm);
3106           error ("%J  original definition appeared here", tmpl_parm);
3107           return;
3108         }
3109
3110       if (parm_default != NULL_TREE)
3111         /* Update the previous template parameters (which are the ones
3112            that will really count) with the new default value.  */
3113         TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (tmpl_parms, i)) = parm_default;
3114       else if (tmpl_default != NULL_TREE)
3115         /* Update the new parameters, too; they'll be used as the
3116            parameters for any members.  */
3117         TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (parms, i)) = tmpl_default;
3118     }
3119 }
3120
3121 /* Simplify EXPR if it is a non-dependent expression.  Returns the
3122    (possibly simplified) expression.  */
3123
3124 tree
3125 fold_non_dependent_expr (tree expr)
3126 {
3127   /* If we're in a template, but EXPR isn't value dependent, simplify
3128      it.  We're supposed to treat:
3129      
3130        template <typename T> void f(T[1 + 1]);
3131        template <typename T> void f(T[2]);
3132                    
3133      as two declarations of the same function, for example.  */
3134   if (processing_template_decl
3135       && !type_dependent_expression_p (expr)
3136       && !value_dependent_expression_p (expr))
3137     {
3138       HOST_WIDE_INT saved_processing_template_decl;
3139
3140       saved_processing_template_decl = processing_template_decl;
3141       processing_template_decl = 0;
3142       expr = tsubst_copy_and_build (expr,
3143                                     /*args=*/NULL_TREE,
3144                                     tf_error,
3145                                     /*in_decl=*/NULL_TREE,
3146                                     /*function_p=*/false);
3147       processing_template_decl = saved_processing_template_decl;
3148     }
3149   return expr;
3150 }
3151
3152 /* Attempt to convert the non-type template parameter EXPR to the
3153    indicated TYPE.  If the conversion is successful, return the
3154    converted value.  If the conversion is unsuccessful, return
3155    NULL_TREE if we issued an error message, or error_mark_node if we
3156    did not.  We issue error messages for out-and-out bad template
3157    parameters, but not simply because the conversion failed, since we
3158    might be just trying to do argument deduction.  Both TYPE and EXPR
3159    must be non-dependent.  */
3160
3161 static tree
3162 convert_nontype_argument (tree type, tree expr)
3163 {
3164   tree expr_type;
3165
3166   /* If we are in a template, EXPR may be non-dependent, but still
3167      have a syntactic, rather than semantic, form.  For example, EXPR
3168      might be a SCOPE_REF, rather than the VAR_DECL to which the
3169      SCOPE_REF refers.  Preserving the qualifying scope is necessary
3170      so that access checking can be performed when the template is
3171      instantiated -- but here we need the resolved form so that we can
3172      convert the argument.  */
3173   expr = fold_non_dependent_expr (expr);
3174   expr_type = TREE_TYPE (expr);
3175
3176   /* A template-argument for a non-type, non-template
3177      template-parameter shall be one of:
3178
3179      --an integral constant-expression of integral or enumeration
3180      type; or
3181      
3182      --the name of a non-type template-parameter; or
3183      
3184      --the name of an object or function with external linkage,
3185      including function templates and function template-ids but
3186      excluding non-static class members, expressed as id-expression;
3187      or
3188      
3189      --the address of an object or function with external linkage,
3190      including function templates and function template-ids but
3191      excluding non-static class members, expressed as & id-expression
3192      where the & is optional if the name refers to a function or
3193      array; or
3194      
3195      --a pointer to member expressed as described in _expr.unary.op_.  */
3196
3197   /* An integral constant-expression can include const variables or
3198 .     enumerators.  Simplify things by folding them to their values,
3199      unless we're about to bind the declaration to a reference
3200      parameter.  */
3201   if (INTEGRAL_TYPE_P (expr_type) && TREE_CODE (type) != REFERENCE_TYPE)
3202     while (true) 
3203       {
3204         tree const_expr = decl_constant_value (expr);
3205         /* In a template, the initializer for a VAR_DECL may not be
3206            marked as TREE_CONSTANT, in which case decl_constant_value
3207            will not return the initializer.  Handle that special case
3208            here.  */
3209         if (expr == const_expr
3210             && TREE_CODE (expr) == VAR_DECL
3211             && DECL_INITIALIZED_BY_CONSTANT_EXPRESSION_P (expr)
3212             && CP_TYPE_CONST_NON_VOLATILE_P (TREE_TYPE (expr))
3213             /* DECL_INITIAL can be NULL if we are processing a
3214                variable initialized to an expression involving itself.
3215                We know it is initialized to a constant -- but not what
3216                constant, yet.  */
3217             && DECL_INITIAL (expr))
3218           const_expr = DECL_INITIAL (expr);
3219         if (expr == const_expr)
3220           break;
3221         expr = fold_non_dependent_expr (const_expr);
3222       }
3223
3224   if (is_overloaded_fn (expr))
3225     /* OK for now.  We'll check that it has external linkage later.
3226        Check this first since if expr_type is the unknown_type_node
3227        we would otherwise complain below.  */
3228     ;
3229   else if (TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (expr_type))
3230     {
3231       if (TREE_CODE (expr) != PTRMEM_CST)
3232         goto bad_argument;
3233     }
3234   else if (TYPE_PTR_P (expr_type)
3235            || TREE_CODE (expr_type) == ARRAY_TYPE
3236            || TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE
3237            /* If expr is the address of an overloaded function, we
3238               will get the unknown_type_node at this point.  */
3239            || expr_type == unknown_type_node)
3240     {
3241       tree referent;
3242       tree e = expr;
3243       STRIP_NOPS (e);
3244
3245       if (TREE_CODE (expr_type) == ARRAY_TYPE
3246           || (TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE
3247               && TREE_CODE (e) != ADDR_EXPR))
3248         referent = e;
3249       else
3250         {
3251           if (TREE_CODE (e) != ADDR_EXPR)
3252             {
3253             bad_argument:
3254               error ("`%E' is not a valid template argument", expr);
3255               if (TYPE_PTR_P (expr_type))
3256                 {
3257                   if (TREE_CODE (TREE_TYPE (expr_type)) == FUNCTION_TYPE)
3258                     error ("it must be the address of a function with external linkage");
3259                   else
3260                     error ("it must be the address of an object with external linkage");
3261                 }
3262               else if (TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (expr_type))
3263                 error ("it must be a pointer-to-member of the form `&X::Y'");
3264
3265               return NULL_TREE;
3266             }
3267
3268           referent = TREE_OPERAND (e, 0);
3269           STRIP_NOPS (referent);
3270         }
3271
3272       if (TREE_CODE (referent) == STRING_CST)
3273         {
3274           error ("string literal %E is not a valid template argument because it is the address of an object with static linkage", 
3275                     referent);
3276           return NULL_TREE;
3277         }
3278
3279       if (TREE_CODE (referent) == SCOPE_REF)
3280         referent = TREE_OPERAND (referent, 1);
3281
3282       if (is_overloaded_fn (referent))
3283         /* We'll check that it has external linkage later.  */
3284         ;
3285       else if (TREE_CODE (referent) != VAR_DECL)
3286         goto bad_argument;
3287       else if (!DECL_EXTERNAL_LINKAGE_P (referent))
3288         {
3289           error ("address of non-extern `%E' cannot be used as template argument", referent); 
3290           return error_mark_node;
3291         }
3292     }
3293   else if (INTEGRAL_TYPE_P (expr_type) || TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (expr_type))
3294     {
3295       if (! TREE_CONSTANT (expr))
3296         {
3297         non_constant:
3298           error ("non-constant `%E' cannot be used as template argument",
3299                     expr);
3300           return NULL_TREE;
3301         }
3302     }
3303   else 
3304     {
3305       if (TYPE_P (expr))
3306         error ("type '%T' cannot be used as a value for a non-type "
3307                "template-parameter", expr);
3308       else if (DECL_P (expr))
3309         error ("invalid use of '%D' as a non-type template-argument", expr);
3310       else
3311         error ("invalid use of '%E' as a non-type template-argument", expr);
3312
3313       return NULL_TREE;
3314     }
3315
3316   switch (TREE_CODE (type))
3317     {
3318     case INTEGER_TYPE:
3319     case BOOLEAN_TYPE:
3320     case ENUMERAL_TYPE:
3321       /* For a non-type template-parameter of integral or enumeration
3322          type, integral promotions (_conv.prom_) and integral
3323          conversions (_conv.integral_) are applied.  */
3324       if (!INTEGRAL_TYPE_P (expr_type))
3325         return error_mark_node;
3326       
3327       /* It's safe to call digest_init in this case; we know we're
3328          just converting one integral constant expression to another.  */
3329       expr = digest_init (type, expr, (tree*) 0);
3330
3331       if (TREE_CODE (expr) != INTEGER_CST)
3332         /* Curiously, some TREE_CONSTANT integral expressions do not
3333            simplify to integer constants.  For example, `3 % 0',
3334            remains a TRUNC_MOD_EXPR.  */
3335         goto non_constant;
3336       
3337       return expr;
3338
3339     case OFFSET_TYPE:
3340       {
3341         tree e;
3342
3343         /* For a non-type template-parameter of type pointer to data
3344            member, qualification conversions (_conv.qual_) are
3345            applied.  */
3346         e = perform_qualification_conversions (type, expr);
3347         if (TREE_CODE (e) == NOP_EXPR)
3348           /* The call to perform_qualification_conversions will
3349              insert a NOP_EXPR over EXPR to do express conversion,
3350              if necessary.  But, that will confuse us if we use
3351              this (converted) template parameter to instantiate
3352              another template; then the thing will not look like a
3353              valid template argument.  So, just make a new
3354              constant, of the appropriate type.  */
3355           e = make_ptrmem_cst (type, PTRMEM_CST_MEMBER (expr));
3356         return e;
3357       }
3358
3359     case POINTER_TYPE:
3360       {
3361         tree type_pointed_to = TREE_TYPE (type);
3362  
3363         if (TREE_CODE (type_pointed_to) == FUNCTION_TYPE)
3364           { 
3365             /* For a non-type template-parameter of type pointer to
3366                function, only the function-to-pointer conversion
3367                (_conv.func_) is applied.  If the template-argument
3368                represents a set of overloaded functions (or a pointer to
3369                such), the matching function is selected from the set
3370                (_over.over_).  */
3371             tree fns;
3372             tree fn;
3373
3374             if (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR)
3375               fns = TREE_OPERAND (expr, 0);
3376             else
3377               fns = expr;
3378
3379             fn = instantiate_type (type_pointed_to, fns, tf_none);
3380
3381             if (fn == error_mark_node)
3382               return error_mark_node;
3383
3384             if (!DECL_EXTERNAL_LINKAGE_P (fn))
3385               {
3386                 if (really_overloaded_fn (fns))
3387                   return error_mark_node;
3388                 else
3389                   goto bad_argument;
3390               }
3391
3392             expr = build_unary_op (ADDR_EXPR, fn, 0);
3393
3394             my_friendly_assert (same_type_p (type, TREE_TYPE (expr)), 
3395                                 0);
3396             return expr;
3397           }
3398         else 
3399           {
3400             /* For a non-type template-parameter of type pointer to
3401                object, qualification conversions (_conv.qual_) and the
3402                array-to-pointer conversion (_conv.array_) are applied.
3403                [Note: In particular, neither the null pointer conversion
3404                (_conv.ptr_) nor the derived-to-base conversion
3405                (_conv.ptr_) are applied.  Although 0 is a valid
3406                template-argument for a non-type template-parameter of
3407                integral type, it is not a valid template-argument for a
3408                non-type template-parameter of pointer type.]  
3409             
3410                The call to decay_conversion performs the
3411                array-to-pointer conversion, if appropriate.  */
3412             expr = decay_conversion (expr);
3413
3414             if (expr == error_mark_node)
3415               return error_mark_node;
3416             else
3417               return perform_qualification_conversions (type, expr);
3418           }
3419       }
3420       break;
3421
3422     case REFERENCE_TYPE:
3423       {
3424         tree type_referred_to = TREE_TYPE (type);
3425
3426         /* If this expression already has reference type, get the
3427            underlying object.  */
3428         if (TREE_CODE (expr_type) == REFERENCE_TYPE) 
3429           {
3430             if (TREE_CODE (expr) == NOP_EXPR
3431                 && TREE_CODE (TREE_OPERAND (expr, 0)) == ADDR_EXPR)
3432               STRIP_NOPS (expr);
3433             my_friendly_assert (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR, 20000604);
3434             expr = TREE_OPERAND (expr, 0);
3435             expr_type = TREE_TYPE (expr);
3436           }
3437
3438         if (TREE_CODE (type_referred_to) == FUNCTION_TYPE)
3439           {
3440             /* For a non-type template-parameter of type reference to
3441                function, no conversions apply.  If the
3442                template-argument represents a set of overloaded
3443                functions, the matching function is selected from the
3444                set (_over.over_).  */
3445             tree fn;
3446
3447             fn = instantiate_type (type_referred_to, expr, tf_none);
3448
3449             if (fn == error_mark_node)
3450               return error_mark_node;
3451
3452             if (!DECL_EXTERNAL_LINKAGE_P (fn))
3453               {
3454                 if (really_overloaded_fn (expr))
3455                   /* Don't issue an error here; we might get a different
3456                      function if the overloading had worked out
3457                      differently.  */
3458                   return error_mark_node;
3459                 else
3460                   goto bad_argument;
3461               }
3462
3463             my_friendly_assert (same_type_p (type_referred_to, 
3464                                              TREE_TYPE (fn)),
3465                                 0);
3466
3467             expr = fn;
3468           }
3469         else
3470           {
3471             /* For a non-type template-parameter of type reference to
3472                object, no conversions apply.  The type referred to by the
3473                reference may be more cv-qualified than the (otherwise
3474                identical) type of the template-argument.  The
3475                template-parameter is bound directly to the
3476                template-argument, which must be an lvalue.  */
3477             if (!same_type_p (TYPE_MAIN_VARIANT (expr_type),
3478                               TYPE_MAIN_VARIANT (type_referred_to))
3479                 || !at_least_as_qualified_p (type_referred_to,
3480                                              expr_type)
3481                 || !real_lvalue_p (expr))
3482               return error_mark_node;
3483           }
3484
3485         cxx_mark_addressable (expr);
3486         return build_nop (type, build_address (expr));
3487       }
3488       break;
3489
3490     case RECORD_TYPE:
3491       {
3492         my_friendly_assert (TYPE_PTRMEMFUNC_P (type), 20010112);
3493
3494         /* For a non-type template-parameter of type pointer to member
3495            function, no conversions apply.  If the template-argument
3496            represents a set of overloaded member functions, the
3497            matching member function is selected from the set
3498            (_over.over_).  */
3499
3500         if (!TYPE_PTRMEMFUNC_P (expr_type) && 
3501             expr_type != unknown_type_node)
3502           return error_mark_node;
3503
3504         if (TREE_CODE (expr) == PTRMEM_CST)
3505           {
3506             /* A ptr-to-member constant.  */
3507             if (!same_type_p (type, expr_type))
3508               return error_mark_node;
3509             else 
3510               return expr;
3511           }
3512
3513         if (TREE_CODE (expr) != ADDR_EXPR)
3514           return error_mark_node;
3515
3516         expr = instantiate_type (type, expr, tf_none);
3517         
3518         if (expr == error_mark_node)
3519           return error_mark_node;
3520
3521         if (!same_type_p (type, TREE_TYPE (expr)))
3522           return error_mark_node;
3523
3524         return expr;
3525       }
3526       break;
3527
3528     default:
3529       /* All non-type parameters must have one of these types.  */
3530       abort ();
3531       break;
3532     }
3533
3534   return error_mark_node;
3535 }
3536
3537 /* Return 1 if PARM_PARMS and ARG_PARMS matches using rule for 
3538    template template parameters.  Both PARM_PARMS and ARG_PARMS are 
3539    vectors of TREE_LIST nodes containing TYPE_DECL, TEMPLATE_DECL 
3540    or PARM_DECL.
3541    
3542    ARG_PARMS may contain more parameters than PARM_PARMS.  If this is 
3543    the case, then extra parameters must have default arguments.
3544
3545    Consider the example:
3546      template <class T, class Allocator = allocator> class vector;
3547      template<template <class U> class TT> class C;
3548
3549    C<vector> is a valid instantiation.  PARM_PARMS for the above code 
3550    contains a TYPE_DECL (for U),  ARG_PARMS contains two TYPE_DECLs (for 
3551    T and Allocator) and OUTER_ARGS contains the argument that is used to 
3552    substitute the TT parameter.  */
3553
3554 static int
3555 coerce_template_template_parms (tree parm_parms, 
3556                                 tree arg_parms, 
3557                                 tsubst_flags_t complain, 
3558                                 tree in_decl,
3559                                 tree outer_args)
3560 {
3561   int nparms, nargs, i;
3562   tree parm, arg;
3563
3564   my_friendly_assert (TREE_CODE (parm_parms) == TREE_VEC, 0);
3565   my_friendly_assert (TREE_CODE (arg_parms) == TREE_VEC, 0);
3566
3567   nparms = TREE_VEC_LENGTH (parm_parms);
3568   nargs = TREE_VEC_LENGTH (arg_parms);
3569
3570   /* The rule here is opposite of coerce_template_parms.  */
3571   if (nargs < nparms
3572       || (nargs > nparms
3573           && TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (arg_parms, nparms)) == NULL_TREE))
3574     return 0;
3575
3576   for (i = 0; i < nparms; ++i)
3577     {
3578       parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parm_parms, i));
3579       arg = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (arg_parms, i));
3580
3581       if (arg == NULL_TREE || arg == error_mark_node
3582           || parm == NULL_TREE || parm == error_mark_node)
3583         return 0;
3584
3585       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
3586         return 0;
3587
3588       switch (TREE_CODE (parm))
3589         {
3590         case TYPE_DECL:
3591           break;
3592
3593         case TEMPLATE_DECL:
3594           /* We encounter instantiations of templates like
3595                template <template <template <class> class> class TT>
3596                class C;  */
3597           {
3598             tree parmparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parm);
3599             tree argparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (arg);
3600
3601             if (!coerce_template_template_parms
3602                 (parmparm, argparm, complain, in_decl, outer_args))
3603               return 0;
3604           }
3605           break;
3606
3607         case PARM_DECL:
3608           /* The tsubst call is used to handle cases such as
3609                template <class T, template <T> class TT> class D;  
3610              i.e. the parameter list of TT depends on earlier parameters.  */
3611           if (!same_type_p
3612               (tsubst (TREE_TYPE (parm), outer_args, complain, in_decl),
3613                TREE_TYPE (arg)))
3614             return 0;
3615           break;
3616           
3617         default:
3618           abort ();
3619         }
3620     }
3621   return 1;
3622 }
3623
3624 /* Convert the indicated template ARG as necessary to match the
3625    indicated template PARM.  Returns the converted ARG, or
3626    error_mark_node if the conversion was unsuccessful.  Error and
3627    warning messages are issued under control of COMPLAIN.  This
3628    conversion is for the Ith parameter in the parameter list.  ARGS is
3629    the full set of template arguments deduced so far.  */
3630
3631 static tree
3632 convert_template_argument (tree parm, 
3633                            tree arg, 
3634                            tree args, 
3635                            tsubst_flags_t complain, 
3636                            int i, 
3637                            tree in_decl)
3638 {
3639   tree val;
3640   tree inner_args;
3641   int is_type, requires_type, is_tmpl_type, requires_tmpl_type;
3642   
3643   inner_args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args);
3644
3645   if (TREE_CODE (arg) == TREE_LIST 
3646       && TREE_CODE (TREE_VALUE (arg)) == OFFSET_REF)
3647     {  
3648       /* The template argument was the name of some
3649          member function.  That's usually
3650          invalid, but static members are OK.  In any
3651          case, grab the underlying fields/functions
3652          and issue an error later if required.  */
3653       arg = TREE_VALUE (arg);
3654       TREE_TYPE (arg) = unknown_type_node;
3655     }
3656
3657   requires_tmpl_type = TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL;
3658   requires_type = (TREE_CODE (parm) == TYPE_DECL
3659                    || requires_tmpl_type);
3660
3661   is_tmpl_type = ((TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_DECL
3662                    && TREE_CODE (DECL_TEMPLATE_RESULT (arg)) == TYPE_DECL)
3663                   || TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
3664                   || TREE_CODE (arg) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE);
3665   
3666   if (is_tmpl_type
3667       && (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
3668           || TREE_CODE (arg) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE))
3669     arg = TYPE_STUB_DECL (arg);
3670
3671   is_type = TYPE_P (arg) || is_tmpl_type;
3672
3673   if (requires_type && ! is_type && TREE_CODE (arg) == SCOPE_REF
3674       && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg, 0)) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
3675     {
3676       pedwarn ("to refer to a type member of a template parameter, use `typename %E'", arg);
3677       
3678       arg = make_typename_type (TREE_OPERAND (arg, 0),
3679                                 TREE_OPERAND (arg, 1),
3680                                 complain & tf_error);
3681       is_type = 1;
3682     }
3683   if (is_type != requires_type)
3684     {
3685       if (in_decl)
3686         {
3687           if (complain & tf_error)
3688             {
3689               error ("type/value mismatch at argument %d in template parameter list for `%D'",
3690                         i + 1, in_decl);
3691               if (is_type)
3692                 error ("  expected a constant of type `%T', got `%T'",
3693                           TREE_TYPE (parm),
3694                           (is_tmpl_type ? DECL_NAME (arg) : arg));
3695               else if (requires_tmpl_type)
3696                 error ("  expected a class template, got `%E'", arg);
3697               else
3698                 error ("  expected a type, got `%E'", arg);
3699             }
3700         }
3701       return error_mark_node;
3702     }
3703   if (is_tmpl_type ^ requires_tmpl_type)
3704     {
3705       if (in_decl && (complain & tf_error))
3706         {
3707           error ("type/value mismatch at argument %d in template parameter list for `%D'",
3708                     i + 1, in_decl);
3709           if (is_tmpl_type)
3710             error ("  expected a type, got `%T'", DECL_NAME (arg));
3711           else
3712             error ("  expected a class template, got `%T'", arg);
3713         }
3714       return error_mark_node;
3715     }
3716       
3717   if (is_type)
3718     {
3719       if (requires_tmpl_type)
3720         {
3721           if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg)) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE)
3722             /* The number of argument required is not known yet.
3723                Just accept it for now.  */
3724             val = TREE_TYPE (arg);
3725           else
3726             {
3727               tree parmparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parm);
3728               tree argparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (arg);
3729
3730               if (coerce_template_template_parms (parmparm, argparm,
3731                                                   complain, in_decl,
3732                                                   inner_args))
3733                 {
3734                   val = arg;
3735                   
3736                   /* TEMPLATE_TEMPLATE_PARM node is preferred over 
3737                      TEMPLATE_DECL.  */
3738                   if (val != error_mark_node 
3739                       && DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (val))
3740                     val = TREE_TYPE (val);
3741                 }
3742               else
3743                 {
3744                   if (in_decl && (complain & tf_error))
3745                     {
3746                       error ("type/value mismatch at argument %d in template parameter list for `%D'",
3747                                 i + 1, in_decl);
3748                       error ("  expected a template of type `%D', got `%D'", parm, arg);
3749                     }
3750                   
3751                   val = error_mark_node;
3752                 }
3753             }
3754         }
3755       else
3756         val = arg;
3757     }
3758   else
3759     {
3760       tree t = tsubst (TREE_TYPE (parm), args, complain, in_decl);
3761
3762       if (invalid_nontype_parm_type_p (t, complain))
3763         return error_mark_node;
3764       
3765       if (!uses_template_parms (arg) && !uses_template_parms (t))
3766         /* We used to call digest_init here.  However, digest_init
3767            will report errors, which we don't want when complain
3768            is zero.  More importantly, digest_init will try too
3769            hard to convert things: for example, `0' should not be
3770            converted to pointer type at this point according to
3771            the standard.  Accepting this is not merely an
3772            extension, since deciding whether or not these
3773            conversions can occur is part of determining which
3774            function template to call, or whether a given explicit
3775            argument specification is valid.  */
3776         val = convert_nontype_argument (t, arg);
3777       else
3778         val = arg;
3779
3780       if (val == NULL_TREE)
3781         val = error_mark_node;
3782       else if (val == error_mark_node && (complain & tf_error))
3783         error ("could not convert template argument `%E' to `%T'", 
3784                   arg, t);
3785     }
3786
3787   return val;
3788 }
3789
3790 /* Convert all template arguments to their appropriate types, and
3791    return a vector containing the innermost resulting template
3792    arguments.  If any error occurs, return error_mark_node. Error and
3793    warning messages are issued under control of COMPLAIN.
3794
3795    If REQUIRE_ALL_ARGUMENTS is nonzero, all arguments must be
3796    provided in ARGLIST, or else trailing parameters must have default
3797    values.  If REQUIRE_ALL_ARGUMENTS is zero, we will attempt argument
3798    deduction for any unspecified trailing arguments.  */
3799    
3800 static tree
3801 coerce_template_parms (tree parms, 
3802                        tree args, 
3803                        tree in_decl,
3804                        tsubst_flags_t complain,
3805                        int require_all_arguments)
3806 {
3807   int nparms, nargs, i, lost = 0;
3808   tree inner_args;
3809   tree new_args;
3810   tree new_inner_args;
3811
3812   inner_args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args);
3813   nargs = inner_args ? NUM_TMPL_ARGS (inner_args) : 0;
3814   nparms = TREE_VEC_LENGTH (parms);
3815
3816   if (nargs > nparms
3817       || (nargs < nparms
3818           && require_all_arguments
3819           && TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (parms, nargs)) == NULL_TREE))
3820     {
3821       if (complain & tf_error) 
3822         {
3823           error ("wrong number of template arguments (%d, should be %d)",
3824                     nargs, nparms);
3825           
3826           if (in_decl)
3827             cp_error_at ("provided for `%D'", in_decl);
3828         }
3829
3830       return error_mark_node;
3831     }
3832
3833   new_inner_args = make_tree_vec (nparms);
3834   new_args = add_outermost_template_args (args, new_inner_args);
3835   for (i = 0; i < nparms; i++)
3836     {
3837       tree arg;
3838       tree parm;
3839
3840       /* Get the Ith template parameter.  */
3841       parm = TREE_VEC_ELT (parms, i);
3842
3843       /* Calculate the Ith argument.  */
3844       if (i < nargs)
3845         arg = TREE_VEC_ELT (inner_args, i);
3846       else if (require_all_arguments)
3847         /* There must be a default arg in this case.  */
3848         arg = tsubst_template_arg (TREE_PURPOSE (parm), new_args,
3849                                    complain, in_decl);
3850       else
3851         break;
3852       
3853       my_friendly_assert (arg, 20030727);
3854       if (arg == error_mark_node)
3855         error ("template argument %d is invalid", i + 1);
3856       else 
3857         arg = convert_template_argument (TREE_VALUE (parm), 
3858                                          arg, new_args, complain, i,
3859                                          in_decl); 
3860       
3861       if (arg == error_mark_node)
3862         lost++;
3863       TREE_VEC_ELT (new_inner_args, i) = arg;
3864     }
3865
3866   if (lost)
3867     return error_mark_node;
3868
3869   return new_inner_args;
3870 }
3871
3872 /* Returns 1 if template args OT and NT are equivalent.  */
3873
3874 static int
3875 template_args_equal (tree ot, tree nt)
3876 {
3877   if (nt == ot)
3878     return 1;
3879
3880   if (TREE_CODE (nt) == TREE_VEC)
3881     /* For member templates */
3882     return TREE_CODE (ot) == TREE_VEC && comp_template_args (ot, nt);
3883   else if (TYPE_P (nt))
3884     return TYPE_P (ot) && same_type_p (ot, nt);
3885   else if (TREE_CODE (ot) == TREE_VEC || TYPE_P (ot))
3886     return 0;
3887   else
3888     return cp_tree_equal (ot, nt);
3889 }
3890
3891 /* Returns 1 iff the OLDARGS and NEWARGS are in fact identical sets
3892    of template arguments.  Returns 0 otherwise.  */
3893
3894 int
3895 comp_template_args (tree oldargs, tree newargs)
3896 {
3897   int i;
3898
3899   if (TREE_VEC_LENGTH (oldargs) != TREE_VEC_LENGTH (newargs))
3900     return 0;
3901
3902   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (oldargs); ++i)
3903     {
3904       tree nt = TREE_VEC_ELT (newargs, i);
3905       tree ot = TREE_VEC_ELT (oldargs, i);
3906
3907       if (! template_args_equal (ot, nt))
3908         return 0;
3909     }
3910   return 1;
3911 }
3912
3913 /* Given class template name and parameter list, produce a user-friendly name
3914    for the instantiation.  */
3915
3916 static char *
3917 mangle_class_name_for_template (const char* name, tree parms, tree arglist)
3918 {
3919   static struct obstack scratch_obstack;
3920   static char *scratch_firstobj;
3921   int i, nparms;
3922
3923   if (!scratch_firstobj)
3924     gcc_obstack_init (&scratch_obstack);
3925   else
3926     obstack_free (&scratch_obstack, scratch_firstobj);
3927   scratch_firstobj = obstack_alloc (&scratch_obstack, 1);
3928
3929 #define ccat(C) obstack_1grow (&scratch_obstack, (C));
3930 #define cat(S)  obstack_grow (&scratch_obstack, (S), strlen (S))
3931
3932   cat (name);
3933   ccat ('<');
3934   nparms = TREE_VEC_LENGTH (parms);
3935   arglist = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist);
3936   my_friendly_assert (nparms == TREE_VEC_LENGTH (arglist), 268);
3937   for (i = 0; i < nparms; i++)
3938     {
3939       tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
3940       tree arg = TREE_VEC_ELT (arglist, i);
3941
3942       if (i)
3943         ccat (',');
3944
3945       if (TREE_CODE (parm) == TYPE_DECL)
3946         {
3947           cat (type_as_string (arg, TFF_CHASE_TYPEDEF));
3948           continue;
3949         }
3950       else if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL)
3951         {
3952           if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_DECL)
3953             {
3954               /* Already substituted with real template.  Just output 
3955                  the template name here */
3956               tree context = DECL_CONTEXT (arg);
3957               if (context)
3958                 {
3959                   /* The template may be defined in a namespace, or
3960                      may be a member template.  */
3961                   my_friendly_assert (TREE_CODE (context) == NAMESPACE_DECL
3962                                       || CLASS_TYPE_P (context), 
3963                                       980422);
3964                   cat(decl_as_string (DECL_CONTEXT (arg), TFF_PLAIN_IDENTIFIER));
3965                   cat("::");
3966                 }
3967               cat (IDENTIFIER_POINTER (DECL_NAME (arg)));
3968             }
3969           else
3970             /* Output the parameter declaration.  */
3971             cat (type_as_string (arg, TFF_CHASE_TYPEDEF));
3972           continue;
3973         }
3974       else
3975         my_friendly_assert (TREE_CODE (parm) == PARM_DECL, 269);
3976
3977       /* No need to check arglist against parmlist here; we did that
3978          in coerce_template_parms, called from lookup_template_class.  */
3979       cat (expr_as_string (arg, TFF_PLAIN_IDENTIFIER));
3980     }
3981   {
3982     char *bufp = obstack_next_free (&scratch_obstack);
3983     int offset = 0;
3984     while (bufp[offset - 1] == ' ')
3985       offset--;
3986     obstack_blank_fast (&scratch_obstack, offset);
3987
3988     /* B<C<char> >, not B<C<char>> */
3989     if (bufp[offset - 1] == '>')
3990       ccat (' ');
3991   }
3992   ccat ('>');
3993   ccat ('\0');
3994   return (char *) obstack_base (&scratch_obstack);
3995 }
3996
3997 static tree
3998 classtype_mangled_name (tree t)
3999 {
4000   if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (t)
4001       /* Specializations have already had their names set up in
4002          lookup_template_class.  */
4003       && !CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (t))
4004     {
4005       tree tmpl = most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (t));
4006
4007       /* For non-primary templates, the template parameters are
4008          implicit from their surrounding context.  */
4009       if (PRIMARY_TEMPLATE_P (tmpl))
4010         {
4011           tree name = DECL_NAME (tmpl);
4012           char *mangled_name = mangle_class_name_for_template
4013             (IDENTIFIER_POINTER (name), 
4014              DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (tmpl),
4015              CLASSTYPE_TI_ARGS (t));
4016           tree id = get_identifier (mangled_name);
4017           IDENTIFIER_TEMPLATE (id) = name;
4018           return id;
4019         }
4020     }
4021
4022   return TYPE_IDENTIFIER (t);
4023 }
4024
4025 static void
4026 add_pending_template (tree d)
4027 {
4028   tree ti = (TYPE_P (d)
4029              ? CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (d)
4030              : DECL_TEMPLATE_INFO (d));
4031   tree pt;
4032   int level;
4033
4034   if (TI_PENDING_TEMPLATE_FLAG (ti))
4035     return;
4036
4037   /* We are called both from instantiate_decl, where we've already had a
4038      tinst_level pushed, and instantiate_template, where we haven't.
4039      Compensate.  */
4040   level = !(current_tinst_level && TINST_DECL (current_tinst_level) == d);
4041
4042   if (level)
4043     push_tinst_level (d);
4044
4045   pt = tree_cons (current_tinst_level, d, NULL_TREE);
4046   if (last_pending_template)
4047     TREE_CHAIN (last_pending_template) = pt;
4048   else
4049     pending_templates = pt;
4050
4051   last_pending_template = pt;
4052
4053   TI_PENDING_TEMPLATE_FLAG (ti) = 1;
4054
4055   if (level)
4056     pop_tinst_level ();
4057 }
4058
4059
4060 /* Return a TEMPLATE_ID_EXPR corresponding to the indicated FNS and
4061    ARGLIST.  Valid choices for FNS are given in the cp-tree.def
4062    documentation for TEMPLATE_ID_EXPR.  */
4063
4064 tree
4065 lookup_template_function (tree fns, tree arglist)
4066 {
4067   tree type;
4068
4069   if (fns == error_mark_node || arglist == error_mark_node)
4070     return error_mark_node;
4071
4072   my_friendly_assert (!arglist || TREE_CODE (arglist) == TREE_VEC, 20030726);
4073   if (fns == NULL_TREE 
4074       || TREE_CODE (fns) == FUNCTION_DECL)
4075     {
4076       error ("non-template used as template");
4077       return error_mark_node;
4078     }
4079
4080   my_friendly_assert (TREE_CODE (fns) == TEMPLATE_DECL
4081                       || TREE_CODE (fns) == OVERLOAD
4082                       || BASELINK_P (fns)
4083                       || TREE_CODE (fns) == IDENTIFIER_NODE,
4084                       20020730);
4085
4086   if (BASELINK_P (fns))
4087     {
4088       BASELINK_FUNCTIONS (fns) = build (TEMPLATE_ID_EXPR,
4089                                         unknown_type_node,
4090                                         BASELINK_FUNCTIONS (fns),
4091                                         arglist);
4092       return fns;
4093     }
4094
4095   type = TREE_TYPE (fns);
4096   if (TREE_CODE (fns) == OVERLOAD || !type)
4097     type = unknown_type_node;
4098   
4099   return build (TEMPLATE_ID_EXPR, type, fns, arglist);
4100 }
4101
4102 /* Within the scope of a template class S<T>, the name S gets bound
4103    (in build_self_reference) to a TYPE_DECL for the class, not a
4104    TEMPLATE_DECL.  If DECL is a TYPE_DECL for current_class_type,
4105    or one of its enclosing classes, and that type is a template,
4106    return the associated TEMPLATE_DECL.  Otherwise, the original
4107    DECL is returned.  */
4108
4109 tree
4110 maybe_get_template_decl_from_type_decl (tree decl)
4111 {
4112   return (decl != NULL_TREE
4113           && TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL 
4114           && DECL_ARTIFICIAL (decl)
4115           && CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (decl))
4116           && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (decl))) 
4117     ? CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl)) : decl;
4118 }
4119
4120 /* Given an IDENTIFIER_NODE (type TEMPLATE_DECL) and a chain of
4121    parameters, find the desired type.
4122
4123    D1 is the PTYPENAME terminal, and ARGLIST is the list of arguments.
4124
4125    IN_DECL, if non-NULL, is the template declaration we are trying to
4126    instantiate.  
4127
4128    If ENTERING_SCOPE is nonzero, we are about to enter the scope of
4129    the class we are looking up.
4130    
4131    Issue error and warning messages under control of COMPLAIN.
4132
4133    If the template class is really a local class in a template
4134    function, then the FUNCTION_CONTEXT is the function in which it is
4135    being instantiated.  */
4136
4137 tree
4138 lookup_template_class (tree d1, 
4139                        tree arglist, 
4140                        tree in_decl, 
4141                        tree context, 
4142                        int entering_scope, 
4143                        tsubst_flags_t complain)
4144 {
4145   tree template = NULL_TREE, parmlist;
4146   tree t;
4147   
4148   timevar_push (TV_NAME_LOOKUP);
4149   
4150   if (TREE_CODE (d1) == IDENTIFIER_NODE)
4151     {
4152       if (IDENTIFIER_VALUE (d1) 
4153           && DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (IDENTIFIER_VALUE (d1)))
4154         template = IDENTIFIER_VALUE (d1);
4155       else
4156         {
4157           if (context)
4158             push_decl_namespace (context);
4159           template = lookup_name (d1, /*prefer_type=*/0);
4160           template = maybe_get_template_decl_from_type_decl (template);
4161           if (context)
4162             pop_decl_namespace ();
4163         }
4164       if (template)
4165         context = DECL_CONTEXT (template);
4166     }
4167   else if (TREE_CODE (d1) == TYPE_DECL && IS_AGGR_TYPE (TREE_TYPE (d1)))
4168     {
4169       tree type = TREE_TYPE (d1);
4170
4171       /* If we are declaring a constructor, say A<T>::A<T>, we will get
4172          an implicit typename for the second A.  Deal with it.  */
4173       if (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE && TREE_TYPE (type))
4174         type = TREE_TYPE (type);
4175         
4176       if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type))
4177         {
4178           template = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type);
4179           d1 = DECL_NAME (template);
4180         }
4181     }
4182   else if (TREE_CODE (d1) == ENUMERAL_TYPE 
4183            || (TYPE_P (d1) && IS_AGGR_TYPE (d1)))
4184     {
4185       template = TYPE_TI_TEMPLATE (d1);
4186       d1 = DECL_NAME (template);
4187     }
4188   else if (TREE_CODE (d1) == TEMPLATE_DECL
4189            && TREE_CODE (DECL_TEMPLATE_RESULT (d1)) == TYPE_DECL)
4190     {
4191       template = d1;
4192       d1 = DECL_NAME (template);
4193       context = DECL_CONTEXT (template);
4194     }
4195
4196   /* With something like `template <class T> class X class X { ... };'
4197      we could end up with D1 having nothing but an IDENTIFIER_VALUE.
4198      We don't want to do that, but we have to deal with the situation,
4199      so let's give them some syntax errors to chew on instead of a
4200      crash. Alternatively D1 might not be a template type at all.  */
4201   if (! template)
4202     {
4203       if (complain & tf_error)
4204         error ("`%T' is not a template", d1);
4205       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4206     }
4207
4208   if (TREE_CODE (template) != TEMPLATE_DECL
4209          /* Make sure it's a user visible template, if it was named by
4210             the user.  */
4211       || ((complain & tf_user) && !DECL_TEMPLATE_PARM_P (template)
4212           && !PRIMARY_TEMPLATE_P (template)))
4213     {
4214       if (complain & tf_error)
4215         {
4216           error ("non-template type `%T' used as a template", d1);
4217           if (in_decl)
4218             cp_error_at ("for template declaration `%D'", in_decl);
4219         }
4220       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4221     }
4222
4223   complain &= ~tf_user;
4224   
4225   if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (template))
4226     {
4227       /* Create a new TEMPLATE_DECL and TEMPLATE_TEMPLATE_PARM node to store
4228          template arguments */
4229
4230       tree parm;
4231       tree arglist2;
4232
4233       parmlist = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (template);
4234
4235       /* Consider an example where a template template parameter declared as
4236
4237            template <class T, class U = std::allocator<T> > class TT
4238
4239          The template parameter level of T and U are one level larger than 
4240          of TT.  To proper process the default argument of U, say when an 
4241          instantiation `TT<int>' is seen, we need to build the full
4242          arguments containing {int} as the innermost level.  Outer levels,
4243          available when not appearing as default template argument, can be
4244          obtained from `current_template_args ()'.
4245
4246          Suppose that TT is later substituted with std::vector.  The above
4247          instantiation is `TT<int, std::allocator<T> >' with TT at
4248          level 1, and T at level 2, while the template arguments at level 1
4249          becomes {std::vector} and the inner level 2 is {int}.  */
4250
4251       if (current_template_parms)
4252         arglist = add_to_template_args (current_template_args (), arglist);
4253
4254       arglist2 = coerce_template_parms (parmlist, arglist, template,
4255                                         complain, /*require_all_args=*/1);
4256       if (arglist2 == error_mark_node
4257           || (!uses_template_parms (arglist2)
4258               && check_instantiated_args (template, arglist2, complain)))
4259         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4260
4261       parm = bind_template_template_parm (TREE_TYPE (template), arglist2);
4262       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, parm);
4263     }
4264   else 
4265     {
4266       tree template_type = TREE_TYPE (template);
4267       tree gen_tmpl;
4268       tree type_decl;
4269       tree found = NULL_TREE;
4270       tree *tp;
4271       int arg_depth;
4272       int parm_depth;
4273       int is_partial_instantiation;
4274
4275       gen_tmpl = most_general_template (template);
4276       parmlist = DECL_TEMPLATE_PARMS (gen_tmpl);
4277       parm_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (parmlist);
4278       arg_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (arglist);
4279
4280       if (arg_depth == 1 && parm_depth > 1)
4281         {
4282           /* We've been given an incomplete set of template arguments.
4283              For example, given:
4284
4285                template <class T> struct S1 {
4286                  template <class U> struct S2 {};
4287                  template <class U> struct S2<U*> {};
4288                 };
4289              
4290              we will be called with an ARGLIST of `U*', but the
4291              TEMPLATE will be `template <class T> template
4292              <class U> struct S1<T>::S2'.  We must fill in the missing
4293              arguments.  */
4294           arglist 
4295             = add_outermost_template_args (TYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (template)),
4296                                            arglist);
4297           arg_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (arglist);
4298         }
4299
4300       /* Now we should have enough arguments.  */
4301       my_friendly_assert (parm_depth == arg_depth, 0);
4302       
4303       /* From here on, we're only interested in the most general
4304          template.  */
4305       template = gen_tmpl;
4306
4307       /* Calculate the BOUND_ARGS.  These will be the args that are
4308          actually tsubst'd into the definition to create the
4309          instantiation.  */
4310       if (parm_depth > 1)
4311         {
4312           /* We have multiple levels of arguments to coerce, at once.  */
4313           int i;
4314           int saved_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (arglist);
4315
4316           tree bound_args = make_tree_vec (parm_depth);
4317           
4318           for (i = saved_depth,
4319                  t = DECL_TEMPLATE_PARMS (template); 
4320                i > 0 && t != NULL_TREE;
4321                --i, t = TREE_CHAIN (t))
4322             {
4323               tree a = coerce_template_parms (TREE_VALUE (t),
4324                                               arglist, template,
4325                                               complain, /*require_all_args=*/1);
4326
4327               /* Don't process further if one of the levels fails.  */
4328               if (a == error_mark_node)
4329                 {
4330                   /* Restore the ARGLIST to its full size.  */
4331                   TREE_VEC_LENGTH (arglist) = saved_depth;
4332                   POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4333                 }
4334               
4335               SET_TMPL_ARGS_LEVEL (bound_args, i, a);
4336
4337               /* We temporarily reduce the length of the ARGLIST so
4338                  that coerce_template_parms will see only the arguments
4339                  corresponding to the template parameters it is
4340                  examining.  */
4341               TREE_VEC_LENGTH (arglist)--;
4342             }
4343
4344           /* Restore the ARGLIST to its full size.  */
4345           TREE_VEC_LENGTH (arglist) = saved_depth;
4346
4347           arglist = bound_args;
4348         }
4349       else
4350         arglist
4351           = coerce_template_parms (INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parmlist),
4352                                    INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist),
4353                                    template,
4354                                    complain, /*require_all_args=*/1);
4355
4356       if (arglist == error_mark_node)
4357         /* We were unable to bind the arguments.  */
4358         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4359
4360       /* In the scope of a template class, explicit references to the
4361          template class refer to the type of the template, not any
4362          instantiation of it.  For example, in:
4363          
4364            template <class T> class C { void f(C<T>); }
4365
4366          the `C<T>' is just the same as `C'.  Outside of the
4367          class, however, such a reference is an instantiation.  */
4368       if (comp_template_args (TYPE_TI_ARGS (template_type),
4369                               arglist))
4370         {
4371           found = template_type;
4372           
4373           if (!entering_scope && PRIMARY_TEMPLATE_P (template))
4374             {
4375               tree ctx;
4376               
4377               for (ctx = current_class_type; 
4378                    ctx && TREE_CODE (ctx) != NAMESPACE_DECL;
4379                    ctx = (TYPE_P (ctx)
4380                           ? TYPE_CONTEXT (ctx)
4381                           : DECL_CONTEXT (ctx)))
4382                 if (TYPE_P (ctx) && same_type_p (ctx, template_type))
4383                   goto found_ctx;
4384               
4385               /* We're not in the scope of the class, so the
4386                  TEMPLATE_TYPE is not the type we want after all.  */
4387               found = NULL_TREE;
4388             found_ctx:;
4389             }
4390         }
4391       if (found)
4392         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, found);
4393
4394       for (tp = &DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template);
4395            *tp;
4396            tp = &TREE_CHAIN (*tp))
4397         if (comp_template_args (TREE_PURPOSE (*tp), arglist))
4398           {
4399             found = *tp;
4400
4401             /* Use the move-to-front heuristic to speed up future
4402                searches.  */
4403             *tp = TREE_CHAIN (*tp);
4404             TREE_CHAIN (found) 
4405               = DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template);
4406             DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template) = found;
4407
4408             POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, TREE_VALUE (found));
4409           }
4410
4411       /* This type is a "partial instantiation" if any of the template
4412          arguments still involve template parameters.  Note that we set
4413          IS_PARTIAL_INSTANTIATION for partial specializations as
4414          well.  */
4415       is_partial_instantiation = uses_template_parms (arglist);
4416
4417       /* If the deduced arguments are invalid, then the binding
4418          failed.  */
4419       if (!is_partial_instantiation
4420           && check_instantiated_args (template,
4421                                       INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist),
4422                                       complain))
4423         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4424         
4425       if (!is_partial_instantiation 
4426           && !PRIMARY_TEMPLATE_P (template)
4427           && TREE_CODE (CP_DECL_CONTEXT (template)) == NAMESPACE_DECL)
4428         {
4429           found = xref_tag_from_type (TREE_TYPE (template),
4430                                       DECL_NAME (template),
4431                                       /*globalize=*/1);
4432           POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, found);
4433         }
4434       
4435       context = tsubst (DECL_CONTEXT (template), arglist,
4436                         complain, in_decl);
4437       if (!context)
4438         context = global_namespace;
4439
4440       /* Create the type.  */
4441       if (TREE_CODE (template_type) == ENUMERAL_TYPE)
4442         {
4443           if (!is_partial_instantiation)
4444             {
4445               set_current_access_from_decl (TYPE_NAME (template_type));
4446               t = start_enum (TYPE_IDENTIFIER (template_type));
4447             }
4448           else
4449             /* We don't want to call start_enum for this type, since
4450                the values for the enumeration constants may involve
4451                template parameters.  And, no one should be interested
4452                in the enumeration constants for such a type.  */
4453             t = make_node (ENUMERAL_TYPE);
4454         }
4455       else
4456         {
4457           t = make_aggr_type (TREE_CODE (template_type));
4458           CLASSTYPE_DECLARED_CLASS (t) 
4459             = CLASSTYPE_DECLARED_CLASS (template_type);
4460           SET_CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION (t);
4461           TYPE_FOR_JAVA (t) = TYPE_FOR_JAVA (template_type);
4462
4463           /* A local class.  Make sure the decl gets registered properly.  */
4464           if (context == current_function_decl)
4465             pushtag (DECL_NAME (template), t, 0);
4466         }
4467
4468       /* If we called start_enum or pushtag above, this information
4469          will already be set up.  */
4470       if (!TYPE_NAME (t))
4471         {
4472           TYPE_CONTEXT (t) = FROB_CONTEXT (context);
4473           
4474           type_decl = create_implicit_typedef (DECL_NAME (template), t);
4475           DECL_CONTEXT (type_decl) = TYPE_CONTEXT (t);
4476           TYPE_STUB_DECL (t) = type_decl;
4477           DECL_SOURCE_LOCATION (type_decl) 
4478             = DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_STUB_DECL (template_type));
4479         }
4480       else
4481         type_decl = TYPE_NAME (t);
4482
4483       TREE_PRIVATE (type_decl)
4484         = TREE_PRIVATE (TYPE_STUB_DECL (template_type));
4485       TREE_PROTECTED (type_decl)
4486         = TREE_PROTECTED (TYPE_STUB_DECL (template_type));
4487
4488       /* Set up the template information.  We have to figure out which
4489          template is the immediate parent if this is a full
4490          instantiation.  */
4491       if (parm_depth == 1 || is_partial_instantiation
4492           || !PRIMARY_TEMPLATE_P (template))
4493         /* This case is easy; there are no member templates involved.  */
4494         found = template;
4495       else
4496         {
4497           /* This is a full instantiation of a member template.  Look
4498              for a partial instantiation of which this is an instance.  */
4499
4500           for (found = DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template);
4501                found; found = TREE_CHAIN (found))
4502             {
4503               int success;
4504               tree tmpl = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (TREE_VALUE (found));
4505
4506               /* We only want partial instantiations, here, not
4507                  specializations or full instantiations.  */
4508               if (CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (TREE_VALUE (found))
4509                   || !uses_template_parms (TREE_VALUE (found)))
4510                 continue;
4511
4512               /* Temporarily reduce by one the number of levels in the
4513                  ARGLIST and in FOUND so as to avoid comparing the
4514                  last set of arguments.  */
4515               TREE_VEC_LENGTH (arglist)--;
4516               TREE_VEC_LENGTH (TREE_PURPOSE (found)) --;
4517
4518               /* See if the arguments match.  If they do, then TMPL is
4519                  the partial instantiation we want.  */
4520               success = comp_template_args (TREE_PURPOSE (found), arglist);
4521
4522               /* Restore the argument vectors to their full size.  */
4523               TREE_VEC_LENGTH (arglist)++;
4524               TREE_VEC_LENGTH (TREE_PURPOSE (found))++;
4525
4526               if (success)
4527                 {
4528                   found = tmpl;
4529                   break;
4530                 }
4531             }
4532
4533           if (!found)
4534             {
4535               /* There was no partial instantiation. This happens
4536                  where C<T> is a member template of A<T> and it's used
4537                  in something like
4538                 
4539                   template <typename T> struct B { A<T>::C<int> m; };
4540                   B<float>;
4541                 
4542                  Create the partial instantiation.
4543                */
4544               TREE_VEC_LENGTH (arglist)--;
4545               found = tsubst (template, arglist, complain, NULL_TREE);
4546               TREE_VEC_LENGTH (arglist)++;
4547             }
4548         }
4549
4550       SET_TYPE_TEMPLATE_INFO (t, tree_cons (found, arglist, NULL_TREE));  
4551       DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template) 
4552         = tree_cons (arglist, t, 
4553                      DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template));
4554
4555       if (TREE_CODE (t) == ENUMERAL_TYPE 
4556           && !is_partial_instantiation)
4557         /* Now that the type has been registered on the instantiations
4558            list, we set up the enumerators.  Because the enumeration
4559            constants may involve the enumeration type itself, we make
4560            sure to register the type first, and then create the
4561            constants.  That way, doing tsubst_expr for the enumeration
4562            constants won't result in recursive calls here; we'll find
4563            the instantiation and exit above.  */
4564         tsubst_enum (template_type, t, arglist);
4565
4566       /* Reset the name of the type, now that CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO
4567          is set up.  */
4568       if (TREE_CODE (t) != ENUMERAL_TYPE)
4569         DECL_NAME (type_decl) = classtype_mangled_name (t);
4570       if (is_partial_instantiation)
4571         /* If the type makes use of template parameters, the
4572            code that generates debugging information will crash.  */
4573         DECL_IGNORED_P (TYPE_STUB_DECL (t)) = 1;
4574
4575       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, t);
4576     }
4577   timevar_pop (TV_NAME_LOOKUP);
4578 }
4579 \f
4580 struct pair_fn_data 
4581 {
4582   tree_fn_t fn;
4583   void *data;
4584   htab_t visited;
4585 };
4586
4587 /* Called from for_each_template_parm via walk_tree.  */
4588
4589 static tree
4590 for_each_template_parm_r (tree *tp, int *walk_subtrees, void *d)
4591 {
4592   tree t = *tp;
4593   struct pair_fn_data *pfd = (struct pair_fn_data *) d;
4594   tree_fn_t fn = pfd->fn;
4595   void *data = pfd->data;
4596
4597   if (TYPE_P (t)
4598       && for_each_template_parm (TYPE_CONTEXT (t), fn, data, pfd->visited))
4599     return error_mark_node;
4600
4601   switch (TREE_CODE (t))
4602     {
4603     case RECORD_TYPE:
4604       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (t))
4605         break;
4606       /* Fall through.  */
4607
4608     case UNION_TYPE:
4609     case ENUMERAL_TYPE:
4610       if (!TYPE_TEMPLATE_INFO (t))
4611         *walk_subtrees = 0;
4612       else if (for_each_template_parm (TREE_VALUE (TYPE_TEMPLATE_INFO (t)),
4613                                        fn, data, pfd->visited))
4614         return error_mark_node;
4615       break;
4616
4617     case METHOD_TYPE:
4618       /* Since we're not going to walk subtrees, we have to do this
4619          explicitly here.  */
4620       if (for_each_template_parm (TYPE_METHOD_BASETYPE (t), fn, data,
4621                                   pfd->visited))
4622         return error_mark_node;
4623       /* Fall through.  */
4624
4625     case FUNCTION_TYPE:
4626       /* Check the return type.  */
4627       if (for_each_template_parm (TREE_TYPE (t), fn, data, pfd->visited))
4628         return error_mark_node;
4629
4630       /* Check the parameter types.  Since default arguments are not
4631          instantiated until they are needed, the TYPE_ARG_TYPES may
4632          contain expressions that involve template parameters.  But,
4633          no-one should be looking at them yet.  And, once they're
4634          instantiated, they don't contain template parameters, so
4635          there's no point in looking at them then, either.  */
4636       {
4637         tree parm;
4638
4639         for (parm = TYPE_ARG_TYPES (t); parm; parm = TREE_CHAIN (parm))
4640           if (for_each_template_parm (TREE_VALUE (parm), fn, data,
4641                                       pfd->visited))
4642             return error_mark_node;
4643
4644         /* Since we've already handled the TYPE_ARG_TYPES, we don't
4645            want walk_tree walking into them itself.  */
4646         *walk_subtrees = 0;
4647       }
4648       break;
4649
4650     case TYPEOF_TYPE:
4651       if (for_each_template_parm (TYPE_FIELDS (t), fn, data, 
4652                                   pfd->visited))
4653         return error_mark_node;
4654       break;
4655
4656     case FUNCTION_DECL:
4657     case VAR_DECL:
4658       if (DECL_LANG_SPECIFIC (t) && DECL_TEMPLATE_INFO (t)
4659           && for_each_template_parm (DECL_TI_ARGS (t), fn, data,
4660                                      pfd->visited))
4661         return error_mark_node;
4662       /* Fall through.  */
4663
4664     case PARM_DECL:
4665     case CONST_DECL:
4666       if (TREE_CODE (t) == CONST_DECL && DECL_TEMPLATE_PARM_P (t)
4667           && for_each_template_parm (DECL_INITIAL (t), fn, data,
4668                                      pfd->visited))
4669         return error_mark_node;
4670       if (DECL_CONTEXT (t) 
4671           && for_each_template_parm (DECL_CONTEXT (t), fn, data,
4672                                      pfd->visited))
4673         return error_mark_node;
4674       break;
4675
4676     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
4677       /* Record template parameters such as `T' inside `TT<T>'.  */
4678       if (for_each_template_parm (TYPE_TI_ARGS (t), fn, data, pfd->visited))
4679         return error_mark_node;
4680       /* Fall through.  */
4681
4682     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
4683     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
4684     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
4685       if (fn && (*fn)(t, data))
4686         return error_mark_node;
4687       else if (!fn)
4688         return error_mark_node;
4689       break;
4690
4691     case TEMPLATE_DECL:
4692       /* A template template parameter is encountered.  */
4693       if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (t)
4694           && for_each_template_parm (TREE_TYPE (t), fn, data, pfd->visited))
4695         return error_mark_node;
4696
4697       /* Already substituted template template parameter */
4698       *walk_subtrees = 0;
4699       break;
4700
4701     case TYPENAME_TYPE:
4702       if (!fn 
4703           || for_each_template_parm (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (t), fn,
4704                                      data, pfd->visited))
4705         return error_mark_node;
4706       break;
4707
4708     case CONSTRUCTOR:
4709       if (TREE_TYPE (t) && TYPE_PTRMEMFUNC_P (TREE_TYPE (t))
4710           && for_each_template_parm (TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE
4711                                      (TREE_TYPE (t)), fn, data,
4712                                      pfd->visited))
4713         return error_mark_node;
4714       break;
4715       
4716     case INDIRECT_REF:
4717     case COMPONENT_REF:
4718       /* If there's no type, then this thing must be some expression
4719          involving template parameters.  */
4720       if (!fn && !TREE_TYPE (t))
4721         return error_mark_node;
4722       break;
4723
4724     case MODOP_EXPR:
4725     case CAST_EXPR:
4726     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
4727     case CONST_CAST_EXPR:
4728     case STATIC_CAST_EXPR:
4729     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
4730     case ARROW_EXPR:
4731     case DOTSTAR_EXPR:
4732     case TYPEID_EXPR:
4733     case PSEUDO_DTOR_EXPR:
4734       if (!fn)
4735         return error_mark_node;
4736       break;
4737
4738     case BASELINK:
4739       /* If we do not handle this case specially, we end up walking
4740          the BINFO hierarchy, which is circular, and therefore
4741          confuses walk_tree.  */
4742       *walk_subtrees = 0;
4743       if (for_each_template_parm (BASELINK_FUNCTIONS (*tp), fn, data,
4744                                   pfd->visited))
4745         return error_mark_node;
4746       break;
4747
4748     default:
4749       break;
4750     }
4751
4752   /* We didn't find any template parameters we liked.  */
4753   return NULL_TREE;
4754 }
4755
4756 /* For each TEMPLATE_TYPE_PARM, TEMPLATE_TEMPLATE_PARM, 
4757    BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM or TEMPLATE_PARM_INDEX in T, 
4758    call FN with the parameter and the DATA.
4759    If FN returns nonzero, the iteration is terminated, and
4760    for_each_template_parm returns 1.  Otherwise, the iteration
4761    continues.  If FN never returns a nonzero value, the value
4762    returned by for_each_template_parm is 0.  If FN is NULL, it is
4763    considered to be the function which always returns 1.  */
4764
4765 static int
4766 for_each_template_parm (tree t, tree_fn_t fn, void* data, htab_t visited)
4767 {
4768   struct pair_fn_data pfd;
4769   int result;
4770
4771   /* Set up.  */
4772   pfd.fn = fn;
4773   pfd.data = data;
4774
4775   /* Walk the tree.  (Conceptually, we would like to walk without
4776      duplicates, but for_each_template_parm_r recursively calls
4777      for_each_template_parm, so we would need to reorganize a fair
4778      bit to use walk_tree_without_duplicates, so we keep our own
4779      visited list.)  */
4780   if (visited)
4781     pfd.visited = visited;
4782   else
4783     pfd.visited = htab_create (37, htab_hash_pointer, htab_eq_pointer, 
4784                                NULL);
4785   result = walk_tree (&t, 
4786                       for_each_template_parm_r, 
4787                       &pfd,
4788                       pfd.visited) != NULL_TREE;
4789
4790   /* Clean up.  */
4791   if (!visited)
4792     htab_delete (pfd.visited);
4793
4794   return result;
4795 }
4796
4797 /* Returns true if T depends on any template parameter.  */
4798
4799 int
4800 uses_template_parms (tree t)
4801 {
4802   bool dependent_p;
4803   int saved_processing_template_decl;
4804
4805   saved_processing_template_decl = processing_template_decl;
4806   if (!saved_processing_template_decl)
4807     processing_template_decl = 1;
4808   if (TYPE_P (t))
4809     dependent_p = dependent_type_p (t);
4810   else if (TREE_CODE (t) == TREE_VEC)
4811     dependent_p = any_dependent_template_arguments_p (t);
4812   else if (TREE_CODE (t) == TREE_LIST)
4813     dependent_p = (uses_template_parms (TREE_VALUE (t))
4814                    || uses_template_parms (TREE_CHAIN (t)));
4815   else if (DECL_P (t) 
4816            || EXPR_P (t) 
4817            || TREE_CODE (t) == TEMPLATE_PARM_INDEX
4818            || TREE_CODE (t) == OVERLOAD
4819            || TREE_CODE (t) == BASELINK
4820            || TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (t)) == 'c')
4821     dependent_p = (type_dependent_expression_p (t)
4822                    || value_dependent_expression_p (t));
4823   else if (t == error_mark_node)
4824     dependent_p = false;
4825   else 
4826     abort ();
4827   processing_template_decl = saved_processing_template_decl;
4828
4829   return dependent_p;
4830 }
4831
4832 /* Returns true if T depends on any template parameter with level LEVEL.  */
4833
4834 int
4835 uses_template_parms_level (tree t, int level)
4836 {
4837   return for_each_template_parm (t, template_parm_this_level_p, &level, NULL);
4838 }
4839
4840 static int tinst_depth;
4841 extern int max_tinst_depth;
4842 #ifdef GATHER_STATISTICS
4843 int depth_reached;
4844 #endif
4845 static int tinst_level_tick;
4846 static int last_template_error_tick;
4847
4848 /* We're starting to instantiate D; record the template instantiation context
4849    for diagnostics and to restore it later.  */
4850
4851 int
4852 push_tinst_level (tree d)
4853 {
4854   tree new;
4855
4856   if (tinst_depth >= max_tinst_depth)
4857     {
4858       /* If the instantiation in question still has unbound template parms,
4859          we don't really care if we can't instantiate it, so just return.
4860          This happens with base instantiation for implicit `typename'.  */
4861       if (uses_template_parms (d))
4862         return 0;
4863
4864       last_template_error_tick = tinst_level_tick;
4865       error ("template instantiation depth exceeds maximum of %d (use -ftemplate-depth-NN to increase the maximum) instantiating `%D'",
4866              max_tinst_depth, d);
4867
4868       print_instantiation_context ();
4869
4870       return 0;
4871     }
4872
4873   new = make_node (TINST_LEVEL);
4874   SET_EXPR_LOCATION (new, input_location);
4875   TINST_DECL (new) = d;
4876   TREE_CHAIN (new) = current_tinst_level;
4877   current_tinst_level = new;
4878
4879   ++tinst_depth;
4880 #ifdef GATHER_STATISTICS
4881   if (tinst_depth > depth_reached)
4882     depth_reached = tinst_depth;
4883 #endif
4884
4885   ++tinst_level_tick;
4886   return 1;
4887 }
4888
4889 /* We're done instantiating this template; return to the instantiation
4890    context.  */
4891
4892 void
4893 pop_tinst_level (void)
4894 {
4895   tree old = current_tinst_level;
4896
4897   /* Restore the filename and line number stashed away when we started
4898      this instantiation.  */
4899   input_location = EXPR_LOCATION (old);
4900   extract_interface_info ();
4901   
4902   current_tinst_level = TREE_CHAIN (old);
4903   --tinst_depth;
4904   ++tinst_level_tick;
4905 }
4906
4907 /* We're instantiating a deferred template; restore the template
4908    instantiation context in which the instantiation was requested, which
4909    is one step out from LEVEL.  */
4910
4911 static void
4912 reopen_tinst_level (tree level)
4913 {
4914   tree t;
4915
4916   tinst_depth = 0;
4917   for (t = level; t; t = TREE_CHAIN (t))
4918     ++tinst_depth;
4919
4920   current_tinst_level = level;
4921   pop_tinst_level ();
4922 }
4923
4924 /* Return the outermost template instantiation context, for use with
4925    -falt-external-templates.  */
4926
4927 tree
4928 tinst_for_decl (void)
4929 {
4930   tree p = current_tinst_level;
4931
4932   if (p)
4933     for (; TREE_CHAIN (p) ; p = TREE_CHAIN (p))
4934       ;
4935   return p;
4936 }
4937
4938 /* DECL is a friend FUNCTION_DECL or TEMPLATE_DECL.  ARGS is the
4939    vector of template arguments, as for tsubst.
4940
4941    Returns an appropriate tsubst'd friend declaration.  */
4942
4943 static tree
4944 tsubst_friend_function (tree decl, tree args)
4945 {
4946   tree new_friend;
4947   location_t saved_loc = input_location;
4948
4949   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (decl);
4950
4951   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL 
4952       && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (decl)
4953       && TREE_CODE (DECL_TI_TEMPLATE (decl)) != TEMPLATE_DECL)
4954     /* This was a friend declared with an explicit template
4955        argument list, e.g.:
4956        
4957        friend void f<>(T);
4958        
4959        to indicate that f was a template instantiation, not a new
4960        function declaration.  Now, we have to figure out what
4961        instantiation of what template.  */
4962     {
4963       tree template_id, arglist, fns;
4964       tree new_args;
4965       tree tmpl;
4966       tree ns = decl_namespace_context (TYPE_MAIN_DECL (current_class_type));
4967       
4968       /* Friend functions are looked up in the containing namespace scope.
4969          We must enter that scope, to avoid finding member functions of the
4970          current cless with same name.  */
4971       push_nested_namespace (ns);
4972       fns = tsubst_expr (DECL_TI_TEMPLATE (decl), args,
4973                          tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
4974       pop_nested_namespace (ns);
4975       arglist = tsubst (DECL_TI_ARGS (decl), args,
4976                         tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
4977       template_id = lookup_template_function (fns, arglist);
4978       
4979       new_friend = tsubst (decl, args, tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
4980       tmpl = determine_specialization (template_id, new_friend,
4981                                        &new_args, 
4982                                        /*need_member_template=*/0);
4983       new_friend = instantiate_template (tmpl, new_args, tf_error);
4984       goto done;
4985     }
4986
4987   new_friend = tsubst (decl, args, tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
4988         
4989   /* The NEW_FRIEND will look like an instantiation, to the
4990      compiler, but is not an instantiation from the point of view of
4991      the language.  For example, we might have had:
4992      
4993      template <class T> struct S {
4994        template <class U> friend void f(T, U);
4995      };
4996      
4997      Then, in S<int>, template <class U> void f(int, U) is not an
4998      instantiation of anything.  */
4999   if (new_friend == error_mark_node)
5000     return error_mark_node;
5001   
5002   DECL_USE_TEMPLATE (new_friend) = 0;
5003   if (TREE_CODE (decl) == TEMPLATE_DECL)
5004     {
5005       DECL_USE_TEMPLATE (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend)) = 0;
5006       DECL_SAVED_TREE (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend))
5007         = DECL_SAVED_TREE (DECL_TEMPLATE_RESULT (decl));
5008     }
5009
5010   /* The mangled name for the NEW_FRIEND is incorrect.  The function
5011      is not a template instantiation and should not be mangled like
5012      one.  Therefore, we forget the mangling here; we'll recompute it
5013      later if we need it.  */
5014   if (TREE_CODE (new_friend) != TEMPLATE_DECL)
5015     {
5016       SET_DECL_RTL (new_friend, NULL_RTX);
5017       SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (new_friend, NULL_TREE);
5018     }
5019       
5020   if (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (new_friend))
5021     {
5022       tree old_decl;
5023       tree new_friend_template_info;
5024       tree new_friend_result_template_info;
5025       tree ns;
5026       int  new_friend_is_defn;
5027
5028       /* We must save some information from NEW_FRIEND before calling
5029          duplicate decls since that function will free NEW_FRIEND if
5030          possible.  */
5031       new_friend_template_info = DECL_TEMPLATE_INFO (new_friend);
5032       new_friend_is_defn =
5033             (DECL_INITIAL (DECL_TEMPLATE_RESULT 
5034                            (template_for_substitution (new_friend)))
5035              != NULL_TREE);
5036       if (TREE_CODE (new_friend) == TEMPLATE_DECL)
5037         {
5038           /* This declaration is a `primary' template.  */
5039           DECL_PRIMARY_TEMPLATE (new_friend) = new_friend;
5040           
5041           new_friend_result_template_info
5042             = DECL_TEMPLATE_INFO (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend));
5043         }
5044       else
5045         new_friend_result_template_info = NULL_TREE;
5046
5047       /* Inside pushdecl_namespace_level, we will push into the
5048          current namespace. However, the friend function should go
5049          into the namespace of the template.  */
5050       ns = decl_namespace_context (new_friend);
5051       push_nested_namespace (ns);
5052       old_decl = pushdecl_namespace_level (new_friend);
5053       pop_nested_namespace (ns);
5054
5055       if (old_decl != new_friend)
5056         {
5057           /* This new friend declaration matched an existing
5058              declaration.  For example, given:
5059
5060                template <class T> void f(T);
5061                template <class U> class C { 
5062                  template <class T> friend void f(T) {} 
5063                };
5064
5065              the friend declaration actually provides the definition
5066              of `f', once C has been instantiated for some type.  So,
5067              old_decl will be the out-of-class template declaration,
5068              while new_friend is the in-class definition.
5069
5070              But, if `f' was called before this point, the
5071              instantiation of `f' will have DECL_TI_ARGS corresponding
5072              to `T' but not to `U', references to which might appear
5073              in the definition of `f'.  Previously, the most general
5074              template for an instantiation of `f' was the out-of-class
5075              version; now it is the in-class version.  Therefore, we
5076              run through all specialization of `f', adding to their
5077              DECL_TI_ARGS appropriately.  In particular, they need a
5078              new set of outer arguments, corresponding to the
5079              arguments for this class instantiation.  
5080
5081              The same situation can arise with something like this:
5082
5083                friend void f(int);
5084                template <class T> class C { 
5085                  friend void f(T) {}
5086                };
5087
5088              when `C<int>' is instantiated.  Now, `f(int)' is defined
5089              in the class.  */
5090
5091           if (!new_friend_is_defn)
5092             /* On the other hand, if the in-class declaration does
5093                *not* provide a definition, then we don't want to alter
5094                existing definitions.  We can just leave everything
5095                alone.  */
5096             ;
5097           else
5098             {
5099               /* Overwrite whatever template info was there before, if
5100                  any, with the new template information pertaining to
5101                  the declaration.  */
5102               DECL_TEMPLATE_INFO (old_decl) = new_friend_template_info;
5103
5104               if (TREE_CODE (old_decl) != TEMPLATE_DECL)
5105                 reregister_specialization (new_friend,
5106                                            most_general_template (old_decl),
5107                                            old_decl);
5108               else 
5109                 {
5110                   tree t;
5111                   tree new_friend_args;
5112
5113                   DECL_TEMPLATE_INFO (DECL_TEMPLATE_RESULT (old_decl)) 
5114                     = new_friend_result_template_info;
5115                     
5116                   new_friend_args = TI_ARGS (new_friend_template_info);
5117                   for (t = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (old_decl); 
5118                        t != NULL_TREE;
5119                        t = TREE_CHAIN (t))
5120                     {
5121                       tree spec = TREE_VALUE (t);
5122                   
5123                       DECL_TI_ARGS (spec) 
5124                         = add_outermost_template_args (new_friend_args,
5125                                                        DECL_TI_ARGS (spec));
5126                     }
5127
5128                   /* Now, since specializations are always supposed to
5129                      hang off of the most general template, we must move
5130                      them.  */
5131                   t = most_general_template (old_decl);
5132                   if (t != old_decl)
5133                     {
5134                       DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (t)
5135                         = chainon (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (t),
5136                                    DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (old_decl));
5137                       DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (old_decl) = NULL_TREE;
5138                     }
5139                 }
5140             }
5141
5142           /* The information from NEW_FRIEND has been merged into OLD_DECL
5143              by duplicate_decls.  */
5144           new_friend = old_decl;
5145         }
5146     }
5147   else if (COMPLETE_TYPE_P (DECL_CONTEXT (new_friend)))
5148     {
5149       /* Check to see that the declaration is really present, and,
5150          possibly obtain an improved declaration.  */
5151       tree fn = check_classfn (DECL_CONTEXT (new_friend), 
5152                                new_friend, NULL_TREE);
5153       
5154       if (fn)
5155         new_friend = fn;
5156     }
5157
5158  done:
5159   input_location = saved_loc;
5160   return new_friend;
5161 }
5162
5163 /* FRIEND_TMPL is a friend TEMPLATE_DECL.  ARGS is the vector of
5164    template arguments, as for tsubst.
5165
5166    Returns an appropriate tsubst'd friend type or error_mark_node on
5167    failure.  */
5168
5169 static tree
5170 tsubst_friend_class (tree friend_tmpl, tree args)
5171 {
5172   tree friend_type;
5173   tree tmpl;
5174   tree context;
5175
5176   context = DECL_CONTEXT (friend_tmpl);
5177
5178   if (context)
5179     {
5180       if (TREE_CODE (context) == NAMESPACE_DECL)
5181         push_nested_namespace (context);
5182       else
5183         push_nested_class (tsubst (context, args, tf_none, NULL_TREE)); 
5184     }
5185
5186   /* First, we look for a class template.  */
5187   tmpl = lookup_name (DECL_NAME (friend_tmpl), /*prefer_type=*/0); 
5188
5189   /* But, if we don't find one, it might be because we're in a
5190      situation like this:
5191
5192        template <class T>
5193        struct S {
5194          template <class U>
5195          friend struct S;
5196        };
5197
5198      Here, in the scope of (say) S<int>, `S' is bound to a TYPE_DECL
5199      for `S<int>', not the TEMPLATE_DECL.  */
5200   if (!tmpl || !DECL_CLASS_TEMPLATE_P (tmpl))
5201     {
5202       tmpl = lookup_name (DECL_NAME (friend_tmpl), /*prefer_type=*/1);
5203       tmpl = maybe_get_template_decl_from_type_decl (tmpl);
5204     }
5205
5206   if (tmpl && DECL_CLASS_TEMPLATE_P (tmpl))
5207     {
5208       /* The friend template has already been declared.  Just
5209          check to see that the declarations match, and install any new
5210          default parameters.  We must tsubst the default parameters,
5211          of course.  We only need the innermost template parameters
5212          because that is all that redeclare_class_template will look
5213          at.  */
5214       if (TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (friend_tmpl))
5215           > TMPL_ARGS_DEPTH (args))
5216         {
5217           tree parms;
5218           parms = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (friend_tmpl),
5219                                          args, tf_error | tf_warning);
5220           redeclare_class_template (TREE_TYPE (tmpl), parms);
5221         }
5222
5223       friend_type = TREE_TYPE (tmpl);
5224     }
5225   else
5226     {
5227       /* The friend template has not already been declared.  In this
5228          case, the instantiation of the template class will cause the
5229          injection of this template into the global scope.  */
5230       tmpl = tsubst (friend_tmpl, args, tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5231
5232       /* The new TMPL is not an instantiation of anything, so we
5233          forget its origins.  We don't reset CLASSTYPE_TI_TEMPLATE for
5234          the new type because that is supposed to be the corresponding
5235          template decl, i.e., TMPL.  */
5236       DECL_USE_TEMPLATE (tmpl) = 0;
5237       DECL_TEMPLATE_INFO (tmpl) = NULL_TREE;
5238       CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (TREE_TYPE (tmpl)) = 0;
5239       CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (tmpl))
5240         = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (tmpl)));
5241
5242       /* Inject this template into the global scope.  */
5243       friend_type = TREE_TYPE (pushdecl_top_level (tmpl));
5244     }
5245
5246   if (context) 
5247     {
5248       if (TREE_CODE (context) == NAMESPACE_DECL)
5249         pop_nested_namespace (context);
5250       else
5251         pop_nested_class ();
5252     }
5253
5254   return friend_type;
5255 }
5256
5257 /* Returns zero if TYPE cannot be completed later due to circularity.
5258    Otherwise returns one.  */
5259
5260 static int
5261 can_complete_type_without_circularity (tree type)
5262 {
5263   if (type == NULL_TREE || type == error_mark_node)
5264     return 0;
5265   else if (COMPLETE_TYPE_P (type))
5266     return 1;
5267   else if (TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE && TYPE_DOMAIN (type))
5268     return can_complete_type_without_circularity (TREE_TYPE (type));
5269   else if (CLASS_TYPE_P (type)
5270            && TYPE_BEING_DEFINED (TYPE_MAIN_VARIANT (type)))
5271     return 0;
5272   else
5273     return 1;
5274 }
5275
5276 tree
5277 instantiate_class_template (tree type)
5278 {
5279   tree template, args, pattern, t, member;
5280   tree typedecl;
5281   tree pbinfo;
5282   
5283   if (type == error_mark_node)
5284     return error_mark_node;
5285
5286   if (TYPE_BEING_DEFINED (type) 
5287       || COMPLETE_TYPE_P (type)
5288       || dependent_type_p (type))
5289     return type;
5290
5291   /* Figure out which template is being instantiated.  */
5292   template = most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type));
5293   my_friendly_assert (TREE_CODE (template) == TEMPLATE_DECL, 279);
5294
5295   /* Figure out which arguments are being used to do the
5296      instantiation.  */
5297   args = CLASSTYPE_TI_ARGS (type);
5298
5299   /* Determine what specialization of the original template to
5300      instantiate.  */
5301   t = most_specialized_class (template, args);
5302   if (t == error_mark_node)
5303     {
5304       const char *str = "candidates are:";
5305       error ("ambiguous class template instantiation for `%#T'", type);
5306       for (t = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (template); t; 
5307            t = TREE_CHAIN (t))
5308         {
5309           if (get_class_bindings (TREE_VALUE (t), TREE_PURPOSE (t), args))
5310             {
5311               cp_error_at ("%s %+#T", str, TREE_TYPE (t));
5312               str = "               ";
5313             }
5314         }
5315       TYPE_BEING_DEFINED (type) = 1;
5316       return error_mark_node;
5317     }
5318
5319   if (t)
5320     pattern = TREE_TYPE (t);
5321   else
5322     pattern = TREE_TYPE (template);
5323
5324   /* If the template we're instantiating is incomplete, then clearly
5325      there's nothing we can do.  */
5326   if (!COMPLETE_TYPE_P (pattern))
5327     return type;
5328
5329   /* If we've recursively instantiated too many templates, stop.  */
5330   if (! push_tinst_level (type))
5331     return type;
5332
5333   /* Now we're really doing the instantiation.  Mark the type as in
5334      the process of being defined.  */
5335   TYPE_BEING_DEFINED (type) = 1;
5336
5337   /* We may be in the middle of deferred access check.  Disable
5338      it now.  */
5339   push_deferring_access_checks (dk_no_deferred);
5340
5341   push_to_top_level ();
5342
5343   if (t)
5344     {
5345       /* This TYPE is actually an instantiation of a partial
5346          specialization.  We replace the innermost set of ARGS with
5347          the arguments appropriate for substitution.  For example,
5348          given:
5349
5350            template <class T> struct S {};
5351            template <class T> struct S<T*> {};
5352          
5353          and supposing that we are instantiating S<int*>, ARGS will
5354          present be {int*} but we need {int}.  */
5355       tree inner_args 
5356         = get_class_bindings (TREE_VALUE (t), TREE_PURPOSE (t),
5357                               args);
5358
5359       /* If there were multiple levels in ARGS, replacing the
5360          innermost level would alter CLASSTYPE_TI_ARGS, which we don't
5361          want, so we make a copy first.  */
5362       if (TMPL_ARGS_HAVE_MULTIPLE_LEVELS (args))
5363         {
5364           args = copy_node (args);
5365           SET_TMPL_ARGS_LEVEL (args, TMPL_ARGS_DEPTH (args), inner_args);
5366         }
5367       else
5368         args = inner_args;
5369     }
5370
5371   SET_CLASSTYPE_INTERFACE_UNKNOWN (type);
5372
5373   /* Set the input location to the template definition. This is needed
5374      if tsubsting causes an error.  */
5375   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_NAME (pattern));
5376
5377   TYPE_HAS_CONSTRUCTOR (type) = TYPE_HAS_CONSTRUCTOR (pattern);
5378   TYPE_HAS_DESTRUCTOR (type) = TYPE_HAS_DESTRUCTOR (pattern);
5379   TYPE_HAS_NEW_OPERATOR (type) = TYPE_HAS_NEW_OPERATOR (pattern);
5380   TYPE_HAS_ARRAY_NEW_OPERATOR (type) = TYPE_HAS_ARRAY_NEW_OPERATOR (pattern);
5381   TYPE_GETS_DELETE (type) = TYPE_GETS_DELETE (pattern);
5382   TYPE_HAS_ASSIGN_REF (type) = TYPE_HAS_ASSIGN_REF (pattern);
5383   TYPE_HAS_CONST_ASSIGN_REF (type) = TYPE_HAS_CONST_ASSIGN_REF (pattern);
5384   TYPE_HAS_ABSTRACT_ASSIGN_REF (type) = TYPE_HAS_ABSTRACT_ASSIGN_REF (pattern);
5385   TYPE_HAS_INIT_REF (type) = TYPE_HAS_INIT_REF (pattern);
5386   TYPE_HAS_CONST_INIT_REF (type) = TYPE_HAS_CONST_INIT_REF (pattern);
5387   TYPE_HAS_DEFAULT_CONSTRUCTOR (type) = TYPE_HAS_DEFAULT_CONSTRUCTOR (pattern);
5388   TYPE_HAS_CONVERSION (type) = TYPE_HAS_CONVERSION (pattern);
5389   TYPE_BASE_CONVS_MAY_REQUIRE_CODE_P (type)
5390     = TYPE_BASE_CONVS_MAY_REQUIRE_CODE_P (pattern);
5391   TYPE_USES_MULTIPLE_INHERITANCE (type)
5392     = TYPE_USES_MULTIPLE_INHERITANCE (pattern);
5393   TYPE_USES_VIRTUAL_BASECLASSES (type)
5394     = TYPE_USES_VIRTUAL_BASECLASSES (pattern);
5395   TYPE_PACKED (type) = TYPE_PACKED (pattern);
5396   TYPE_ALIGN (type) = TYPE_ALIGN (pattern);
5397   TYPE_USER_ALIGN (type) = TYPE_USER_ALIGN (pattern);
5398   TYPE_FOR_JAVA (type) = TYPE_FOR_JAVA (pattern); /* For libjava's JArray<T> */
5399   if (ANON_AGGR_TYPE_P (pattern))
5400     SET_ANON_AGGR_TYPE_P (type);
5401
5402   pbinfo = TYPE_BINFO (pattern);
5403
5404 #ifdef ENABLE_CHECKING
5405   if (DECL_CLASS_SCOPE_P (TYPE_MAIN_DECL (pattern))
5406       && ! COMPLETE_TYPE_P (TYPE_CONTEXT (type))
5407       && ! TYPE_BEING_DEFINED (TYPE_CONTEXT (type)))
5408     /* We should never instantiate a nested class before its enclosing
5409        class; we need to look up the nested class by name before we can
5410        instantiate it, and that lookup should instantiate the enclosing
5411        class.  */
5412     abort ();
5413 #endif
5414
5415   if (BINFO_BASETYPES (pbinfo))
5416     {
5417       tree base_list = NULL_TREE;
5418       tree pbases = BINFO_BASETYPES (pbinfo);
5419       tree paccesses = BINFO_BASEACCESSES (pbinfo);
5420       tree context = TYPE_CONTEXT (type);
5421       bool pop_p;
5422       int i;
5423
5424       /* We must enter the scope containing the type, as that is where
5425          the accessibility of types named in dependent bases are
5426          looked up from.  */
5427       pop_p = push_scope (context ? context : global_namespace);
5428   
5429       /* Substitute into each of the bases to determine the actual
5430          basetypes.  */
5431       for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (pbases); ++i)
5432         {
5433           tree base;
5434           tree access;
5435           tree pbase;
5436
5437           pbase = TREE_VEC_ELT (pbases, i);
5438           access = TREE_VEC_ELT (paccesses, i);
5439
5440           /* Substitute to figure out the base class.  */
5441           base = tsubst (BINFO_TYPE (pbase), args, tf_error, NULL_TREE);
5442           if (base == error_mark_node)
5443             continue;
5444           
5445           base_list = tree_cons (access, base, base_list);
5446           if (BINFO_VIRTUAL_P (pbase))
5447             TREE_TYPE (base_list) = integer_type_node;
5448         }
5449
5450       /* The list is now in reverse order; correct that.  */
5451       base_list = nreverse (base_list);
5452
5453       /* Now call xref_basetypes to set up all the base-class
5454          information.  */
5455       xref_basetypes (type, base_list);
5456
5457       if (pop_p)
5458         pop_scope (context ? context : global_namespace);
5459     }
5460
5461   /* Now that our base classes are set up, enter the scope of the
5462      class, so that name lookups into base classes, etc. will work
5463      correctly.  This is precisely analogous to what we do in
5464      begin_class_definition when defining an ordinary non-template
5465      class.  */
5466   pushclass (type);
5467
5468   /* Now members are processed in the order of declaration.  */
5469   for (member = CLASSTYPE_DECL_LIST (pattern);
5470        member; member = TREE_CHAIN (member))
5471     {
5472       tree t = TREE_VALUE (member);
5473
5474       if (TREE_PURPOSE (member))
5475         {
5476           if (TYPE_P (t))
5477             {
5478               /* Build new CLASSTYPE_NESTED_UTDS.  */
5479
5480               tree tag = t;
5481               tree name = TYPE_IDENTIFIER (tag);
5482               tree newtag;
5483
5484               newtag = tsubst (tag, args, tf_error, NULL_TREE);
5485               if (newtag == error_mark_node)
5486                 continue;
5487
5488               if (TREE_CODE (newtag) != ENUMERAL_TYPE)
5489                 {
5490                   if (TYPE_LANG_SPECIFIC (tag) && CLASSTYPE_IS_TEMPLATE (tag))
5491                     /* Unfortunately, lookup_template_class sets
5492                        CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION for a partial
5493                        instantiation (i.e., for the type of a member
5494                        template class nested within a template class.)
5495                        This behavior is required for
5496                        maybe_process_partial_specialization to work
5497                        correctly, but is not accurate in this case;
5498                        the TAG is not an instantiation of anything.
5499                        (The corresponding TEMPLATE_DECL is an
5500                        instantiation, but the TYPE is not.) */
5501                     CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (newtag) = 0;
5502
5503                   /* Now, we call pushtag to put this NEWTAG into the scope of
5504                      TYPE.  We first set up the IDENTIFIER_TYPE_VALUE to avoid
5505                      pushtag calling push_template_decl.  We don't have to do
5506                      this for enums because it will already have been done in
5507                      tsubst_enum.  */
5508                   if (name)
5509                     SET_IDENTIFIER_TYPE_VALUE (name, newtag);
5510                   pushtag (name, newtag, /*globalize=*/0);
5511                 }
5512             }
5513           else if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL 
5514                    || DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (t))
5515             {
5516               /* Build new TYPE_METHODS.  */
5517               tree r;
5518               
5519               if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5520                 ++processing_template_decl;
5521               r = tsubst (t, args, tf_error, NULL_TREE);
5522               if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5523                 --processing_template_decl;
5524               set_current_access_from_decl (r);
5525               grok_special_member_properties (r);
5526               finish_member_declaration (r);
5527             }
5528           else
5529             {
5530               /* Build new TYPE_FIELDS.  */
5531
5532               if (TREE_CODE (t) != CONST_DECL)
5533                 {
5534                   tree r;
5535
5536                   /* The the file and line for this declaration, to
5537                      assist in error message reporting.  Since we
5538                      called push_tinst_level above, we don't need to
5539                      restore these.  */
5540                   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (t);
5541
5542                   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5543                     ++processing_template_decl;
5544                   r = tsubst (t, args, tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5545                   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5546                     --processing_template_decl;
5547                   if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL)
5548                     {
5549                       tree init;
5550
5551                       if (DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (r))
5552                         init = tsubst_expr (DECL_INITIAL (t), args,
5553                                             tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5554                       else
5555                         init = NULL_TREE;
5556
5557                       finish_static_data_member_decl
5558                         (r, init, /*asmspec_tree=*/NULL_TREE, /*flags=*/0);
5559
5560                       if (DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (r))
5561                         check_static_variable_definition (r, TREE_TYPE (r));
5562                     }
5563                   else if (TREE_CODE (r) == FIELD_DECL)
5564                     {
5565                       /* Determine whether R has a valid type and can be
5566                          completed later.  If R is invalid, then it is
5567                          replaced by error_mark_node so that it will not be
5568                          added to TYPE_FIELDS.  */
5569                       tree rtype = TREE_TYPE (r);
5570                       if (can_complete_type_without_circularity (rtype))
5571                         complete_type (rtype);
5572
5573                       if (!COMPLETE_TYPE_P (rtype))
5574                         {
5575                           cxx_incomplete_type_error (r, rtype);
5576                           r = error_mark_node;
5577                         }
5578                     }
5579
5580                   /* If it is a TYPE_DECL for a class-scoped ENUMERAL_TYPE,
5581                      such a thing will already have been added to the field
5582                      list by tsubst_enum in finish_member_declaration in the
5583                      CLASSTYPE_NESTED_UTDS case above.  */
5584                   if (!(TREE_CODE (r) == TYPE_DECL
5585                         && TREE_CODE (TREE_TYPE (r)) == ENUMERAL_TYPE
5586                         && DECL_ARTIFICIAL (r)))
5587                     {
5588                       set_current_access_from_decl (r);
5589                       finish_member_declaration (r);
5590                     }
5591                 }
5592             }
5593         }
5594       else
5595         {
5596           if (TYPE_P (t) || DECL_CLASS_TEMPLATE_P (t))
5597             {
5598               /* Build new CLASSTYPE_FRIEND_CLASSES.  */
5599
5600               tree friend_type = t;
5601               tree new_friend_type;
5602
5603               if (TREE_CODE (friend_type) == TEMPLATE_DECL)
5604                 new_friend_type = tsubst_friend_class (friend_type, args);
5605               else if (uses_template_parms (friend_type))
5606                 new_friend_type = tsubst (friend_type, args,
5607                                           tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5608               else if (CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (friend_type))
5609                 new_friend_type = friend_type;
5610               else 
5611                 {
5612                   tree ns = decl_namespace_context (TYPE_MAIN_DECL (friend_type));
5613
5614                   /* The call to xref_tag_from_type does injection for friend
5615                      classes.  */
5616                   push_nested_namespace (ns);
5617                   new_friend_type = 
5618                     xref_tag_from_type (friend_type, NULL_TREE, 1);
5619                   pop_nested_namespace (ns);
5620                 }
5621
5622               if (TREE_CODE (friend_type) == TEMPLATE_DECL)
5623                 /* Trick make_friend_class into realizing that the friend
5624                    we're adding is a template, not an ordinary class.  It's
5625                    important that we use make_friend_class since it will
5626                    perform some error-checking and output cross-reference
5627                    information.  */
5628                 ++processing_template_decl;
5629
5630               if (new_friend_type != error_mark_node)
5631                 make_friend_class (type, new_friend_type,
5632                                    /*complain=*/false);
5633
5634               if (TREE_CODE (friend_type) == TEMPLATE_DECL)
5635                 --processing_template_decl;
5636             }
5637           else
5638             {
5639               /* Build new DECL_FRIENDLIST.  */
5640               tree r;
5641
5642               if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5643                 ++processing_template_decl;
5644               r = tsubst_friend_function (t, args);
5645               if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5646                 --processing_template_decl;
5647               add_friend (type, r, /*complain=*/false);
5648             }
5649         }
5650     }
5651
5652   /* Set the file and line number information to whatever is given for
5653      the class itself.  This puts error messages involving generated
5654      implicit functions at a predictable point, and the same point
5655      that would be used for non-template classes.  */
5656   typedecl = TYPE_MAIN_DECL (type);
5657   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (typedecl);
5658
5659   unreverse_member_declarations (type);
5660   finish_struct_1 (type);
5661
5662   /* Clear this now so repo_template_used is happy.  */
5663   TYPE_BEING_DEFINED (type) = 0;
5664   repo_template_used (type);
5665
5666   /* Now that the class is complete, instantiate default arguments for
5667      any member functions.  We don't do this earlier because the
5668      default arguments may reference members of the class.  */
5669   if (!PRIMARY_TEMPLATE_P (template))
5670     for (t = TYPE_METHODS (type); t; t = TREE_CHAIN (t))
5671       if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL 
5672           /* Implicitly generated member functions will not have template
5673              information; they are not instantiations, but instead are
5674              created "fresh" for each instantiation.  */
5675           && DECL_TEMPLATE_INFO (t))
5676         tsubst_default_arguments (t);
5677
5678   popclass ();
5679   pop_from_top_level ();
5680   pop_deferring_access_checks ();
5681   pop_tinst_level ();
5682
5683   if (TYPE_CONTAINS_VPTR_P (type))
5684     keyed_classes = tree_cons (NULL_TREE, type, keyed_classes);
5685
5686   return type;
5687 }
5688
5689 static tree
5690 tsubst_template_arg (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
5691 {
5692   tree r;
5693   
5694   if (!t)
5695     r = t;
5696   else if (TYPE_P (t))
5697     r = tsubst (t, args, complain, in_decl);
5698   else
5699     {
5700       r = tsubst_expr (t, args, complain, in_decl);
5701
5702       if (!uses_template_parms (r))
5703         {
5704           /* Sometimes, one of the args was an expression involving a
5705              template constant parameter, like N - 1.  Now that we've
5706              tsubst'd, we might have something like 2 - 1.  This will
5707              confuse lookup_template_class, so we do constant folding
5708              here.  We have to unset processing_template_decl, to fool
5709              tsubst_copy_and_build() into building an actual tree.  */
5710
5711          /* If the TREE_TYPE of ARG is not NULL_TREE, ARG is already
5712             as simple as it's going to get, and trying to reprocess
5713             the trees will break.  Once tsubst_expr et al DTRT for
5714             non-dependent exprs, this code can go away, as the type
5715             will always be set.  */
5716           if (!TREE_TYPE (r))
5717             {
5718               int saved_processing_template_decl = processing_template_decl; 
5719               processing_template_decl = 0;
5720               r = tsubst_copy_and_build (r, /*args=*/NULL_TREE,
5721                                          tf_error, /*in_decl=*/NULL_TREE,
5722                                          /*function_p=*/false);
5723               processing_template_decl = saved_processing_template_decl; 
5724             }
5725           r = fold (r);
5726         }
5727     }
5728   return r;
5729 }
5730
5731 /* Substitute ARGS into the vector or list of template arguments T.  */
5732
5733 static tree
5734 tsubst_template_args (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
5735 {
5736   int len = TREE_VEC_LENGTH (t);
5737   int need_new = 0, i;
5738   tree *elts = alloca (len * sizeof (tree));
5739   
5740   for (i = 0; i < len; i++)
5741     {
5742       tree orig_arg = TREE_VEC_ELT (t, i);
5743       tree new_arg;
5744
5745       if (TREE_CODE (orig_arg) == TREE_VEC)
5746         new_arg = tsubst_template_args (orig_arg, args, complain, in_decl);
5747       else
5748         new_arg = tsubst_template_arg (orig_arg, args, complain, in_decl);
5749       
5750       if (new_arg == error_mark_node)
5751         return error_mark_node;
5752
5753       elts[i] = new_arg;
5754       if (new_arg != orig_arg)
5755         need_new = 1;
5756     }
5757   
5758   if (!need_new)
5759     return t;
5760
5761   t = make_tree_vec (len);
5762   for (i = 0; i < len; i++)
5763     TREE_VEC_ELT (t, i) = elts[i];
5764   
5765   return t;
5766 }
5767
5768 /* Return the result of substituting ARGS into the template parameters
5769    given by PARMS.  If there are m levels of ARGS and m + n levels of
5770    PARMS, then the result will contain n levels of PARMS.  For
5771    example, if PARMS is `template <class T> template <class U>
5772    template <T*, U, class V>' and ARGS is {{int}, {double}} then the
5773    result will be `template <int*, double, class V>'.  */
5774
5775 static tree
5776 tsubst_template_parms (tree parms, tree args, tsubst_flags_t complain)
5777 {
5778   tree r = NULL_TREE;
5779   tree* new_parms;
5780
5781   for (new_parms = &r;
5782        TMPL_PARMS_DEPTH (parms) > TMPL_ARGS_DEPTH (args);
5783        new_parms = &(TREE_CHAIN (*new_parms)),
5784          parms = TREE_CHAIN (parms))
5785     {
5786       tree new_vec = 
5787         make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (TREE_VALUE (parms)));
5788       int i;
5789       
5790       for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (new_vec); ++i)
5791         {
5792           tree tuple = TREE_VEC_ELT (TREE_VALUE (parms), i);
5793           tree default_value = TREE_PURPOSE (tuple);
5794           tree parm_decl = TREE_VALUE (tuple);
5795
5796           parm_decl = tsubst (parm_decl, args, complain, NULL_TREE);
5797           default_value = tsubst_template_arg (default_value, args,
5798                                                complain, NULL_TREE);
5799           
5800           tuple = build_tree_list (default_value, parm_decl);
5801           TREE_VEC_ELT (new_vec, i) = tuple;
5802         }
5803       
5804       *new_parms = 
5805         tree_cons (size_int (TMPL_PARMS_DEPTH (parms) 
5806                              - TMPL_ARGS_DEPTH (args)),
5807                    new_vec, NULL_TREE);
5808     }
5809
5810   return r;
5811 }
5812
5813 /* Substitute the ARGS into the indicated aggregate (or enumeration)
5814    type T.  If T is not an aggregate or enumeration type, it is
5815    handled as if by tsubst.  IN_DECL is as for tsubst.  If
5816    ENTERING_SCOPE is nonzero, T is the context for a template which
5817    we are presently tsubst'ing.  Return the substituted value.  */
5818
5819 static tree
5820 tsubst_aggr_type (tree t, 
5821                   tree args, 
5822                   tsubst_flags_t complain, 
5823                   tree in_decl, 
5824                   int entering_scope)
5825 {
5826   if (t == NULL_TREE)
5827     return NULL_TREE;
5828
5829   switch (TREE_CODE (t))
5830     {
5831     case RECORD_TYPE:
5832       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (t))
5833         return tsubst (TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (t), args, complain, in_decl);
5834
5835       /* Else fall through.  */
5836     case ENUMERAL_TYPE:
5837     case UNION_TYPE:
5838       if (TYPE_TEMPLATE_INFO (t))
5839         {
5840           tree argvec;
5841           tree context;
5842           tree r;
5843
5844           /* First, determine the context for the type we are looking
5845              up.  */
5846           context = TYPE_CONTEXT (t);
5847           if (context)
5848             context = tsubst_aggr_type (context, args, complain,
5849                                         in_decl, /*entering_scope=*/1);
5850
5851           /* Then, figure out what arguments are appropriate for the
5852              type we are trying to find.  For example, given:
5853
5854                template <class T> struct S;
5855                template <class T, class U> void f(T, U) { S<U> su; }
5856
5857              and supposing that we are instantiating f<int, double>,
5858              then our ARGS will be {int, double}, but, when looking up
5859              S we only want {double}.  */
5860           argvec = tsubst_template_args (TYPE_TI_ARGS (t), args,
5861                                          complain, in_decl);
5862           if (argvec == error_mark_node)
5863             return error_mark_node;
5864
5865           r = lookup_template_class (t, argvec, in_decl, context,
5866                                      entering_scope, complain);
5867
5868           return cp_build_qualified_type_real (r, TYPE_QUALS (t), complain);
5869         }
5870       else 
5871         /* This is not a template type, so there's nothing to do.  */
5872         return t;
5873
5874     default:
5875       return tsubst (t, args, complain, in_decl);
5876     }
5877 }
5878
5879 /* Substitute into the default argument ARG (a default argument for
5880    FN), which has the indicated TYPE.  */
5881
5882 tree
5883 tsubst_default_argument (tree fn, tree type, tree arg)
5884 {
5885   /* This default argument came from a template.  Instantiate the
5886      default argument here, not in tsubst.  In the case of
5887      something like: 
5888      
5889        template <class T>
5890        struct S {
5891          static T t();
5892          void f(T = t());
5893        };
5894      
5895      we must be careful to do name lookup in the scope of S<T>,
5896      rather than in the current class.  */
5897   push_access_scope (fn);
5898   /* The default argument expression should not be considered to be
5899      within the scope of FN.  Since push_access_scope sets
5900      current_function_decl, we must explicitly clear it here.  */
5901   current_function_decl = NULL_TREE;
5902
5903   push_deferring_access_checks(dk_no_deferred);
5904   arg = tsubst_expr (arg, DECL_TI_ARGS (fn),
5905                      tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5906   pop_deferring_access_checks();
5907
5908   pop_access_scope (fn);
5909
5910   /* Make sure the default argument is reasonable.  */
5911   arg = check_default_argument (type, arg);
5912
5913   return arg;
5914 }
5915
5916 /* Substitute into all the default arguments for FN.  */
5917
5918 static void
5919 tsubst_default_arguments (tree fn)
5920 {
5921   tree arg;
5922   tree tmpl_args;
5923
5924   tmpl_args = DECL_TI_ARGS (fn);
5925
5926   /* If this function is not yet instantiated, we certainly don't need
5927      its default arguments.  */
5928   if (uses_template_parms (tmpl_args))
5929     return;
5930
5931   for (arg = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (fn)); 
5932        arg; 
5933        arg = TREE_CHAIN (arg))
5934     if (TREE_PURPOSE (arg))
5935       TREE_PURPOSE (arg) = tsubst_default_argument (fn, 
5936                                                     TREE_VALUE (arg),
5937                                                     TREE_PURPOSE (arg));
5938 }
5939
5940 /* Substitute the ARGS into the T, which is a _DECL.  TYPE is the
5941    (already computed) substitution of ARGS into TREE_TYPE (T), if
5942    appropriate.  Return the result of the substitution.  Issue error
5943    and warning messages under control of COMPLAIN.  */
5944
5945 static tree
5946 tsubst_decl (tree t, tree args, tree type, tsubst_flags_t complain)
5947 {
5948   location_t saved_loc;
5949   tree r = NULL_TREE;
5950   tree in_decl = t;
5951
5952   /* Set the filename and linenumber to improve error-reporting.  */
5953   saved_loc = input_location;
5954   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (t);
5955
5956   switch (TREE_CODE (t))
5957     {
5958     case TEMPLATE_DECL:
5959       {
5960         /* We can get here when processing a member template function
5961            of a template class.  */
5962         tree decl = DECL_TEMPLATE_RESULT (t);
5963         tree spec;
5964         int is_template_template_parm = DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (t);
5965
5966         if (!is_template_template_parm)
5967           {
5968             /* We might already have an instance of this template.
5969                The ARGS are for the surrounding class type, so the
5970                full args contain the tsubst'd args for the context,
5971                plus the innermost args from the template decl.  */
5972             tree tmpl_args = DECL_CLASS_TEMPLATE_P (t) 
5973               ? CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (t))
5974               : DECL_TI_ARGS (DECL_TEMPLATE_RESULT (t));
5975             tree full_args;
5976             
5977             full_args = tsubst_template_args (tmpl_args, args,
5978                                               complain, in_decl);
5979
5980             /* tsubst_template_args doesn't copy the vector if
5981                nothing changed.  But, *something* should have
5982                changed.  */
5983             my_friendly_assert (full_args != tmpl_args, 0);
5984
5985             spec = retrieve_specialization (t, full_args);
5986             if (spec != NULL_TREE)
5987               {
5988                 r = spec;
5989                 break;
5990               }
5991           }
5992
5993         /* Make a new template decl.  It will be similar to the
5994            original, but will record the current template arguments. 
5995            We also create a new function declaration, which is just
5996            like the old one, but points to this new template, rather
5997            than the old one.  */
5998         r = copy_decl (t);
5999         my_friendly_assert (DECL_LANG_SPECIFIC (r) != 0, 0);
6000         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6001
6002         if (is_template_template_parm)
6003           {
6004             tree new_decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
6005             DECL_TEMPLATE_RESULT (r) = new_decl;
6006             TREE_TYPE (r) = TREE_TYPE (new_decl);
6007             break;
6008           }
6009
6010         DECL_CONTEXT (r) 
6011           = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args, 
6012                               complain, in_decl, 
6013                               /*entering_scope=*/1); 
6014         DECL_TEMPLATE_INFO (r) = build_tree_list (t, args);
6015
6016         if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
6017           {
6018             tree new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
6019             if (new_type == error_mark_node)
6020               return error_mark_node;
6021
6022             TREE_TYPE (r) = new_type;
6023             CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (new_type) = r;
6024             DECL_TEMPLATE_RESULT (r) = TYPE_MAIN_DECL (new_type);
6025             DECL_TI_ARGS (r) = CLASSTYPE_TI_ARGS (new_type);
6026           }
6027         else
6028           {
6029             tree new_decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
6030             if (new_decl == error_mark_node)
6031               return error_mark_node;
6032
6033             DECL_TEMPLATE_RESULT (r) = new_decl;
6034             DECL_TI_TEMPLATE (new_decl) = r;
6035             TREE_TYPE (r) = TREE_TYPE (new_decl);
6036             DECL_TI_ARGS (r) = DECL_TI_ARGS (new_decl);
6037           }
6038
6039         SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (r);
6040         DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (r) = NULL_TREE;
6041         DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (r) = NULL_TREE;
6042
6043         /* The template parameters for this new template are all the
6044            template parameters for the old template, except the
6045            outermost level of parameters.  */
6046         DECL_TEMPLATE_PARMS (r) 
6047           = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (t), args,
6048                                    complain);
6049
6050         if (PRIMARY_TEMPLATE_P (t))
6051           DECL_PRIMARY_TEMPLATE (r) = r;
6052
6053         if (TREE_CODE (decl) != TYPE_DECL)
6054           /* Record this non-type partial instantiation.  */
6055           register_specialization (r, t, 
6056                                    DECL_TI_ARGS (DECL_TEMPLATE_RESULT (r)));
6057       }
6058       break;
6059
6060     case FUNCTION_DECL:
6061       {
6062         tree ctx;
6063         tree argvec = NULL_TREE;
6064         tree *friends;
6065         tree gen_tmpl;
6066         int member;
6067         int args_depth;
6068         int parms_depth;
6069
6070         /* Nobody should be tsubst'ing into non-template functions.  */
6071         my_friendly_assert (DECL_TEMPLATE_INFO (t) != NULL_TREE, 0);
6072
6073         if (TREE_CODE (DECL_TI_TEMPLATE (t)) == TEMPLATE_DECL)
6074           {
6075             tree spec;
6076             bool dependent_p;
6077
6078             /* If T is not dependent, just return it.  We have to
6079                increment PROCESSING_TEMPLATE_DECL because
6080                value_dependent_expression_p assumes that nothing is
6081                dependent when PROCESSING_TEMPLATE_DECL is zero.  */
6082             ++processing_template_decl;
6083             dependent_p = value_dependent_expression_p (t);
6084             --processing_template_decl;
6085             if (!dependent_p)
6086               return t;
6087
6088             /* Calculate the most general template of which R is a
6089                specialization, and the complete set of arguments used to
6090                specialize R.  */
6091             gen_tmpl = most_general_template (DECL_TI_TEMPLATE (t));
6092             argvec = tsubst_template_args (DECL_TI_ARGS 
6093                                            (DECL_TEMPLATE_RESULT (gen_tmpl)),
6094                                            args, complain, in_decl); 
6095
6096             /* Check to see if we already have this specialization.  */
6097             spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, argvec);
6098
6099             if (spec)
6100               {
6101                 r = spec;
6102                 break;
6103               }
6104
6105             /* We can see more levels of arguments than parameters if
6106                there was a specialization of a member template, like
6107                this:
6108
6109                  template <class T> struct S { template <class U> void f(); }
6110                  template <> template <class U> void S<int>::f(U); 
6111
6112                Here, we'll be substituting into the specialization,
6113                because that's where we can find the code we actually
6114                want to generate, but we'll have enough arguments for
6115                the most general template.              
6116
6117                We also deal with the peculiar case:
6118
6119                  template <class T> struct S { 
6120                    template <class U> friend void f();
6121                  };
6122                  template <class U> void f() {}
6123                  template S<int>;
6124                  template void f<double>();
6125
6126                Here, the ARGS for the instantiation of will be {int,
6127                double}.  But, we only need as many ARGS as there are
6128                levels of template parameters in CODE_PATTERN.  We are
6129                careful not to get fooled into reducing the ARGS in
6130                situations like:
6131
6132                  template <class T> struct S { template <class U> void f(U); }
6133                  template <class T> template <> void S<T>::f(int) {}
6134
6135                which we can spot because the pattern will be a
6136                specialization in this case.  */
6137             args_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (args);
6138             parms_depth = 
6139               TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (DECL_TI_TEMPLATE (t))); 
6140             if (args_depth > parms_depth
6141                 && !DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (t))
6142               args = get_innermost_template_args (args, parms_depth);
6143           }
6144         else
6145           {
6146             /* This special case arises when we have something like this:
6147
6148                  template <class T> struct S { 
6149                    friend void f<int>(int, double); 
6150                  };
6151
6152                Here, the DECL_TI_TEMPLATE for the friend declaration
6153                will be an IDENTIFIER_NODE.  We are being called from
6154                tsubst_friend_function, and we want only to create a
6155                new decl (R) with appropriate types so that we can call
6156                determine_specialization.  */
6157             gen_tmpl = NULL_TREE;
6158           }
6159
6160         if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
6161           {
6162             if (DECL_NAME (t) == constructor_name (DECL_CONTEXT (t)))
6163               member = 2;
6164             else
6165               member = 1;
6166             ctx = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args, 
6167                                     complain, t, /*entering_scope=*/1);
6168           }
6169         else
6170           {
6171             member = 0;
6172             ctx = DECL_CONTEXT (t);
6173           }
6174         type = tsubst (type, args, complain, in_decl);
6175         if (type == error_mark_node)
6176           return error_mark_node;
6177
6178         /* We do NOT check for matching decls pushed separately at this
6179            point, as they may not represent instantiations of this
6180            template, and in any case are considered separate under the
6181            discrete model.  */
6182         r = copy_decl (t);
6183         DECL_USE_TEMPLATE (r) = 0;
6184         TREE_TYPE (r) = type;
6185         /* Clear out the mangled name and RTL for the instantiation.  */
6186         SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (r, NULL_TREE);
6187         SET_DECL_RTL (r, NULL_RTX);
6188         DECL_INITIAL (r) = NULL_TREE;
6189         DECL_CONTEXT (r) = ctx;
6190
6191         if (member && DECL_CONV_FN_P (r)) 
6192           /* Type-conversion operator.  Reconstruct the name, in
6193              case it's the name of one of the template's parameters.  */
6194           DECL_NAME (r) = mangle_conv_op_name_for_type (TREE_TYPE (type));
6195
6196         DECL_ARGUMENTS (r) = tsubst (DECL_ARGUMENTS (t), args,
6197                                      complain, t);
6198         DECL_RESULT (r) = NULL_TREE;
6199
6200         TREE_STATIC (r) = 0;
6201         TREE_PUBLIC (r) = TREE_PUBLIC (t);
6202         DECL_EXTERNAL (r) = 1;
6203         DECL_INTERFACE_KNOWN (r) = 0;
6204         DECL_DEFER_OUTPUT (r) = 0;
6205         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6206         DECL_PENDING_INLINE_INFO (r) = 0;
6207         DECL_PENDING_INLINE_P (r) = 0;
6208         DECL_SAVED_TREE (r) = NULL_TREE;
6209         TREE_USED (r) = 0;
6210         if (DECL_CLONED_FUNCTION (r))
6211           {
6212             DECL_CLONED_FUNCTION (r) = tsubst (DECL_CLONED_FUNCTION (t),
6213                                                args, complain, t);
6214             TREE_CHAIN (r) = TREE_CHAIN (DECL_CLONED_FUNCTION (r));
6215             TREE_CHAIN (DECL_CLONED_FUNCTION (r)) = r;
6216           }
6217
6218         /* Set up the DECL_TEMPLATE_INFO for R.  There's no need to do
6219            this in the special friend case mentioned above where
6220            GEN_TMPL is NULL.  */
6221         if (gen_tmpl)
6222           {
6223             DECL_TEMPLATE_INFO (r) 
6224               = tree_cons (gen_tmpl, argvec, NULL_TREE);
6225             SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (r);
6226             register_specialization (r, gen_tmpl, argvec);
6227
6228             /* We're not supposed to instantiate default arguments
6229                until they are called, for a template.  But, for a
6230                declaration like:
6231
6232                  template <class T> void f () 
6233                  { extern void g(int i = T()); }
6234                  
6235                we should do the substitution when the template is
6236                instantiated.  We handle the member function case in
6237                instantiate_class_template since the default arguments
6238                might refer to other members of the class.  */
6239             if (!member
6240                 && !PRIMARY_TEMPLATE_P (gen_tmpl)
6241                 && !uses_template_parms (argvec))
6242               tsubst_default_arguments (r);
6243           }
6244
6245         /* Copy the list of befriending classes.  */
6246         for (friends = &DECL_BEFRIENDING_CLASSES (r);
6247              *friends;
6248              friends = &TREE_CHAIN (*friends)) 
6249           {
6250             *friends = copy_node (*friends);
6251             TREE_VALUE (*friends) = tsubst (TREE_VALUE (*friends),
6252                                             args, complain,
6253                                             in_decl);
6254           }
6255
6256         if (DECL_CONSTRUCTOR_P (r) || DECL_DESTRUCTOR_P (r))
6257           {
6258             maybe_retrofit_in_chrg (r);
6259             if (DECL_CONSTRUCTOR_P (r))
6260               grok_ctor_properties (ctx, r);
6261             /* If this is an instantiation of a member template, clone it.
6262                If it isn't, that'll be handled by
6263                clone_constructors_and_destructors.  */
6264             if (PRIMARY_TEMPLATE_P (gen_tmpl))
6265               clone_function_decl (r, /*update_method_vec_p=*/0);
6266           }
6267         else if (IDENTIFIER_OPNAME_P (DECL_NAME (r)))
6268           grok_op_properties (r, DECL_FRIEND_P (r),
6269                               (complain & tf_error) != 0);
6270
6271         if (DECL_FRIEND_P (t) && DECL_FRIEND_CONTEXT (t))
6272           SET_DECL_FRIEND_CONTEXT (r,
6273                                    tsubst (DECL_FRIEND_CONTEXT (t),
6274                                             args, complain, in_decl));
6275       }
6276       break;
6277
6278     case PARM_DECL:
6279       {
6280         r = copy_node (t);
6281         if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (t))
6282           SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (r);
6283
6284         TREE_TYPE (r) = type;
6285         c_apply_type_quals_to_decl (cp_type_quals (type), r);
6286
6287         if (DECL_INITIAL (r))
6288           {
6289             if (TREE_CODE (DECL_INITIAL (r)) != TEMPLATE_PARM_INDEX)
6290               DECL_INITIAL (r) = TREE_TYPE (r);
6291             else
6292               DECL_INITIAL (r) = tsubst (DECL_INITIAL (r), args,
6293                                          complain, in_decl);
6294           }
6295
6296         DECL_CONTEXT (r) = NULL_TREE;
6297
6298         if (!DECL_TEMPLATE_PARM_P (r))
6299           DECL_ARG_TYPE (r) = type_passed_as (type);
6300         if (TREE_CHAIN (t))
6301           TREE_CHAIN (r) = tsubst (TREE_CHAIN (t), args,
6302                                    complain, TREE_CHAIN (t));
6303       }
6304       break;
6305
6306     case FIELD_DECL:
6307       {
6308         r = copy_decl (t);
6309         TREE_TYPE (r) = type;
6310         c_apply_type_quals_to_decl (cp_type_quals (type), r);
6311
6312         /* We don't have to set DECL_CONTEXT here; it is set by
6313            finish_member_declaration.  */
6314         DECL_INITIAL (r) = tsubst_expr (DECL_INITIAL (t), args,
6315                                         complain, in_decl);
6316         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6317         if (VOID_TYPE_P (type)) 
6318           cp_error_at ("instantiation of `%D' as type `%T'", r, type);
6319       }
6320       break;
6321
6322     case USING_DECL:
6323       {
6324         r = copy_node (t);
6325         /* It is not a dependent using decl any more.  */
6326         TREE_TYPE (r) = void_type_node;
6327         DECL_INITIAL (r)
6328           = tsubst_copy (DECL_INITIAL (t), args, complain, in_decl);
6329         DECL_NAME (r)
6330           = tsubst_copy (DECL_NAME (t), args, complain, in_decl);
6331         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6332       }
6333       break;
6334
6335     case TYPE_DECL:
6336       if (TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
6337           || t == TYPE_MAIN_DECL (TREE_TYPE (t)))
6338         {
6339           /* If this is the canonical decl, we don't have to mess with
6340              instantiations, and often we can't (for typename, template
6341              type parms and such).  Note that TYPE_NAME is not correct for
6342              the above test if we've copied the type for a typedef.  */
6343           r = TYPE_NAME (type);
6344           break;
6345         }
6346
6347       /* Fall through.  */
6348
6349     case VAR_DECL:
6350       {
6351         tree argvec = NULL_TREE;
6352         tree gen_tmpl = NULL_TREE;
6353         tree spec;
6354         tree tmpl = NULL_TREE;
6355         tree ctx;
6356         int local_p;
6357
6358         /* Assume this is a non-local variable.  */
6359         local_p = 0;
6360
6361         if (TYPE_P (CP_DECL_CONTEXT (t)))
6362           ctx = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args, 
6363                                   complain,
6364                                   in_decl, /*entering_scope=*/1);
6365         else if (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (t))
6366           ctx = DECL_CONTEXT (t);
6367         else
6368           {
6369             /* Subsequent calls to pushdecl will fill this in.  */
6370             ctx = NULL_TREE;
6371             local_p = 1;
6372           }
6373
6374         /* Check to see if we already have this specialization.  */
6375         if (!local_p)
6376           {
6377             tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (t);
6378             gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
6379             argvec = tsubst (DECL_TI_ARGS (t), args, complain, in_decl);
6380             spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, argvec);
6381           }
6382         else
6383           spec = retrieve_local_specialization (t);
6384
6385         if (spec)
6386           {
6387             r = spec;
6388             break;
6389           }
6390
6391         r = copy_decl (t);
6392         if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL)
6393           {
6394             type = complete_type (type);
6395             DECL_INITIALIZED_BY_CONSTANT_EXPRESSION_P (r)
6396               = DECL_INITIALIZED_BY_CONSTANT_EXPRESSION_P (t);
6397           }
6398         else if (DECL_SELF_REFERENCE_P (t))
6399           SET_DECL_SELF_REFERENCE_P (r);
6400         TREE_TYPE (r) = type;
6401         c_apply_type_quals_to_decl (cp_type_quals (type), r);
6402         DECL_CONTEXT (r) = ctx;
6403         /* Clear out the mangled name and RTL for the instantiation.  */
6404         SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (r, NULL_TREE);
6405         SET_DECL_RTL (r, NULL_RTX);
6406
6407         /* Don't try to expand the initializer until someone tries to use
6408            this variable; otherwise we run into circular dependencies.  */
6409         DECL_INITIAL (r) = NULL_TREE;
6410         SET_DECL_RTL (r, NULL_RTX);
6411         DECL_SIZE (r) = DECL_SIZE_UNIT (r) = 0;
6412
6413         /* Even if the original location is out of scope, the newly
6414            substituted one is not.  */
6415         if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL)
6416           {
6417             DECL_DEAD_FOR_LOCAL (r) = 0;
6418             DECL_INITIALIZED_P (r) = 0;
6419           }
6420
6421         if (!local_p)
6422           {
6423             /* A static data member declaration is always marked
6424                external when it is declared in-class, even if an
6425                initializer is present.  We mimic the non-template
6426                processing here.  */
6427             DECL_EXTERNAL (r) = 1;
6428
6429             register_specialization (r, gen_tmpl, argvec);
6430             DECL_TEMPLATE_INFO (r) = tree_cons (tmpl, argvec, NULL_TREE);
6431             SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (r);
6432           }
6433         else
6434           register_local_specialization (r, t);
6435
6436         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6437         if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL && VOID_TYPE_P (type))
6438           cp_error_at ("instantiation of `%D' as type `%T'", r, type);
6439         /* Compute the size, alignment, etc. of R.  */
6440         layout_decl (r, 0);
6441       }
6442       break;
6443
6444     default:
6445       abort ();
6446     } 
6447
6448   /* Restore the file and line information.  */
6449   input_location = saved_loc;
6450
6451   return r;
6452 }
6453
6454 /* Substitute into the ARG_TYPES of a function type.  */
6455
6456 static tree
6457 tsubst_arg_types (tree arg_types, 
6458                   tree args, 
6459                   tsubst_flags_t complain, 
6460                   tree in_decl)
6461 {
6462   tree remaining_arg_types;
6463   tree type;
6464
6465   if (!arg_types || arg_types == void_list_node)
6466     return arg_types;
6467   
6468   remaining_arg_types = tsubst_arg_types (TREE_CHAIN (arg_types),
6469                                           args, complain, in_decl);
6470   if (remaining_arg_types == error_mark_node)
6471     return error_mark_node;
6472
6473   type = tsubst (TREE_VALUE (arg_types), args, complain, in_decl);
6474   if (type == error_mark_node)
6475     return error_mark_node;
6476   if (VOID_TYPE_P (type))
6477     {
6478       if (complain & tf_error)
6479         {
6480           error ("invalid parameter type `%T'", type);
6481           if (in_decl)
6482             cp_error_at ("in declaration `%D'", in_decl);
6483         }
6484       return error_mark_node;
6485     }
6486
6487   /* Do array-to-pointer, function-to-pointer conversion, and ignore
6488      top-level qualifiers as required.  */
6489   type = TYPE_MAIN_VARIANT (type_decays_to (type));
6490
6491   /* Note that we do not substitute into default arguments here.  The
6492      standard mandates that they be instantiated only when needed,
6493      which is done in build_over_call.  */
6494   return hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (arg_types), type,
6495                          remaining_arg_types);
6496                          
6497 }
6498
6499 /* Substitute into a FUNCTION_TYPE or METHOD_TYPE.  This routine does
6500    *not* handle the exception-specification for FNTYPE, because the
6501    initial substitution of explicitly provided template parameters
6502    during argument deduction forbids substitution into the
6503    exception-specification:
6504
6505      [temp.deduct]
6506
6507      All references in the function type of the function template to  the
6508      corresponding template parameters are replaced by the specified tem-
6509      plate argument values.  If a substitution in a template parameter or
6510      in  the function type of the function template results in an invalid
6511      type, type deduction fails.  [Note: The equivalent  substitution  in
6512      exception specifications is done only when the function is instanti-
6513      ated, at which point a program is  ill-formed  if  the  substitution
6514      results in an invalid type.]  */
6515
6516 static tree
6517 tsubst_function_type (tree t, 
6518                       tree args, 
6519                       tsubst_flags_t complain, 
6520                       tree in_decl)
6521 {
6522   tree return_type;
6523   tree arg_types;
6524   tree fntype;
6525
6526   /* The TYPE_CONTEXT is not used for function/method types.  */
6527   my_friendly_assert (TYPE_CONTEXT (t) == NULL_TREE, 0);
6528
6529   /* Substitute the return type.  */
6530   return_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
6531   if (return_type == error_mark_node)
6532     return error_mark_node;
6533
6534   /* Substitute the argument types.  */
6535   arg_types = tsubst_arg_types (TYPE_ARG_TYPES (t), args,
6536                                 complain, in_decl); 
6537   if (arg_types == error_mark_node)
6538     return error_mark_node;
6539   
6540   /* Construct a new type node and return it.  */
6541   if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_TYPE)
6542     fntype = build_function_type (return_type, arg_types);
6543   else
6544     {
6545       tree r = TREE_TYPE (TREE_VALUE (arg_types));
6546       if (! IS_AGGR_TYPE (r))
6547         {
6548           /* [temp.deduct]
6549              
6550              Type deduction may fail for any of the following
6551              reasons:
6552              
6553              -- Attempting to create "pointer to member of T" when T
6554              is not a class type.  */
6555           if (complain & tf_error)
6556             error ("creating pointer to member function of non-class type `%T'",
6557                       r);
6558           return error_mark_node;
6559         }
6560       
6561       fntype = build_method_type_directly (r, return_type, 
6562                                            TREE_CHAIN (arg_types));
6563     }
6564   fntype = cp_build_qualified_type_real (fntype, TYPE_QUALS (t), complain);
6565   fntype = cp_build_type_attribute_variant (fntype, TYPE_ATTRIBUTES (t));
6566   
6567   return fntype;  
6568 }
6569
6570 /* Substitute into the PARMS of a call-declarator.  */
6571
6572 static tree
6573 tsubst_call_declarator_parms (tree parms, 
6574                               tree args, 
6575                               tsubst_flags_t complain, 
6576                               tree in_decl)
6577 {
6578   tree new_parms;
6579   tree type;
6580   tree defarg;
6581
6582   if (!parms || parms == void_list_node)
6583     return parms;
6584   
6585   new_parms = tsubst_call_declarator_parms (TREE_CHAIN (parms),
6586                                             args, complain, in_decl);
6587
6588   /* Figure out the type of this parameter.  */
6589   type = tsubst (TREE_VALUE (parms), args, complain, in_decl);
6590   
6591   /* Figure out the default argument as well.  Note that we use
6592      tsubst_expr since the default argument is really an expression.  */
6593   defarg = tsubst_expr (TREE_PURPOSE (parms), args, complain, in_decl);
6594
6595   /* Chain this parameter on to the front of those we have already
6596      processed.  We don't use hash_tree_cons because that function
6597      doesn't check TREE_PARMLIST.  */
6598   new_parms = tree_cons (defarg, type, new_parms);
6599
6600   return new_parms;
6601 }
6602
6603 /* Take the tree structure T and replace template parameters used
6604    therein with the argument vector ARGS.  IN_DECL is an associated
6605    decl for diagnostics.  If an error occurs, returns ERROR_MARK_NODE.
6606    Issue error and warning messages under control of COMPLAIN.  Note
6607    that we must be relatively non-tolerant of extensions here, in
6608    order to preserve conformance; if we allow substitutions that
6609    should not be allowed, we may allow argument deductions that should
6610    not succeed, and therefore report ambiguous overload situations
6611    where there are none.  In theory, we could allow the substitution,
6612    but indicate that it should have failed, and allow our caller to
6613    make sure that the right thing happens, but we don't try to do this
6614    yet.
6615
6616    This function is used for dealing with types, decls and the like;
6617    for expressions, use tsubst_expr or tsubst_copy.  */
6618
6619 static tree
6620 tsubst (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
6621 {
6622   tree type, r;
6623
6624   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node
6625       || t == integer_type_node
6626       || t == void_type_node
6627       || t == char_type_node
6628       || TREE_CODE (t) == NAMESPACE_DECL)
6629     return t;
6630
6631   if (TREE_CODE (t) == IDENTIFIER_NODE)
6632     type = IDENTIFIER_TYPE_VALUE (t);
6633   else
6634     type = TREE_TYPE (t);
6635
6636   my_friendly_assert (type != unknown_type_node, 20030716);
6637
6638   if (type && TREE_CODE (t) != FUNCTION_DECL
6639       && TREE_CODE (t) != TYPENAME_TYPE
6640       && TREE_CODE (t) != TEMPLATE_DECL
6641       && TREE_CODE (t) != IDENTIFIER_NODE
6642       && TREE_CODE (t) != FUNCTION_TYPE
6643       && TREE_CODE (t) != METHOD_TYPE)
6644     type = tsubst (type, args, complain, in_decl);
6645   if (type == error_mark_node)
6646     return error_mark_node;
6647
6648   if (DECL_P (t))
6649     return tsubst_decl (t, args, type, complain);
6650
6651   switch (TREE_CODE (t))
6652     {
6653     case RECORD_TYPE:
6654     case UNION_TYPE:
6655     case ENUMERAL_TYPE:
6656       return tsubst_aggr_type (t, args, complain, in_decl,
6657                                /*entering_scope=*/0);
6658
6659     case ERROR_MARK:
6660     case IDENTIFIER_NODE:
6661     case VOID_TYPE:
6662     case REAL_TYPE:
6663     case COMPLEX_TYPE:
6664     case VECTOR_TYPE:
6665     case BOOLEAN_TYPE:
6666     case INTEGER_CST:
6667     case REAL_CST:
6668     case STRING_CST:
6669       return t;
6670
6671     case INTEGER_TYPE:
6672       if (t == integer_type_node)
6673         return t;
6674
6675       if (TREE_CODE (TYPE_MIN_VALUE (t)) == INTEGER_CST
6676           && TREE_CODE (TYPE_MAX_VALUE (t)) == INTEGER_CST)
6677         return t;
6678
6679       {
6680         tree max, omax = TREE_OPERAND (TYPE_MAX_VALUE (t), 0);
6681
6682         /* The array dimension behaves like a non-type template arg,
6683            in that we want to fold it as much as possible.  */
6684         max = tsubst_template_arg (omax, args, complain, in_decl);
6685         if (!processing_template_decl)
6686           max = decl_constant_value (max);
6687
6688         if (integer_zerop (omax))
6689           {
6690             /* Still allow an explicit array of size zero.  */
6691             if (pedantic)
6692               pedwarn ("creating array with size zero");
6693           }
6694         else if (integer_zerop (max) 
6695                  || (TREE_CODE (max) == INTEGER_CST 
6696                      && INT_CST_LT (max, integer_zero_node)))
6697           {
6698             /* [temp.deduct]
6699
6700                Type deduction may fail for any of the following
6701                reasons:  
6702
6703                  Attempting to create an array with a size that is
6704                  zero or negative.  */
6705             if (complain & tf_error)
6706               error ("creating array with size zero (`%E')", max);
6707
6708             return error_mark_node;
6709           }
6710
6711         return compute_array_index_type (NULL_TREE, max);
6712       }
6713
6714     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
6715     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
6716     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
6717     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
6718       {
6719         int idx;
6720         int level;
6721         int levels;
6722
6723         r = NULL_TREE;
6724
6725         if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_TYPE_PARM
6726             || TREE_CODE (t) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
6727             || TREE_CODE (t) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
6728           {
6729             idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (t);
6730             level = TEMPLATE_TYPE_LEVEL (t);
6731           }
6732         else
6733           {
6734             idx = TEMPLATE_PARM_IDX (t);
6735             level = TEMPLATE_PARM_LEVEL (t);
6736           }
6737
6738         if (TREE_VEC_LENGTH (args) > 0)
6739           {
6740             tree arg = NULL_TREE;
6741
6742             levels = TMPL_ARGS_DEPTH (args);
6743             if (level <= levels)
6744               arg = TMPL_ARG (args, level, idx);
6745
6746             if (arg == error_mark_node)
6747               return error_mark_node;
6748             else if (arg != NULL_TREE)
6749               {
6750                 if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
6751                   {
6752                     my_friendly_assert (TYPE_P (arg), 0);
6753                     return cp_build_qualified_type_real
6754                       (arg, cp_type_quals (arg) | cp_type_quals (t),
6755                        complain | tf_ignore_bad_quals);
6756                   }
6757                 else if (TREE_CODE (t) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
6758                   {
6759                     /* We are processing a type constructed from
6760                        a template template parameter.  */
6761                     tree argvec = tsubst (TYPE_TI_ARGS (t),
6762                                           args, complain, in_decl);
6763                     if (argvec == error_mark_node)
6764                       return error_mark_node;
6765                         
6766                     /* We can get a TEMPLATE_TEMPLATE_PARM here when 
6767                        we are resolving nested-types in the signature of 
6768                        a member function templates.
6769                        Otherwise ARG is a TEMPLATE_DECL and is the real 
6770                        template to be instantiated.  */
6771                     if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
6772                       arg = TYPE_NAME (arg);
6773
6774                     r = lookup_template_class (arg, 
6775                                                argvec, in_decl, 
6776                                                DECL_CONTEXT (arg),
6777                                                /*entering_scope=*/0,
6778                                                complain);
6779                     return cp_build_qualified_type_real
6780                       (r, TYPE_QUALS (t), complain);
6781                   }
6782                 else
6783                   /* TEMPLATE_TEMPLATE_PARM or TEMPLATE_PARM_INDEX.  */
6784                   return arg;
6785               }
6786           }
6787         else
6788           abort ();
6789
6790         if (level == 1)
6791           /* This can happen during the attempted tsubst'ing in
6792              unify.  This means that we don't yet have any information
6793              about the template parameter in question.  */
6794           return t;
6795
6796         /* If we get here, we must have been looking at a parm for a
6797            more deeply nested template.  Make a new version of this
6798            template parameter, but with a lower level.  */
6799         switch (TREE_CODE (t))
6800           {
6801           case TEMPLATE_TYPE_PARM:
6802           case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
6803           case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
6804             if (cp_type_quals (t))
6805               {
6806                 r = tsubst (TYPE_MAIN_VARIANT (t), args, complain, in_decl);
6807                 r = cp_build_qualified_type_real
6808                   (r, cp_type_quals (t),
6809                    complain | (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_TYPE_PARM
6810                                ? tf_ignore_bad_quals : 0));
6811               }
6812             else
6813               {
6814                 r = copy_type (t);
6815                 TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (r)
6816                   = reduce_template_parm_level (TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (t),
6817                                                 r, levels);
6818                 TYPE_STUB_DECL (r) = TYPE_NAME (r) = TEMPLATE_TYPE_DECL (r);
6819                 TYPE_MAIN_VARIANT (r) = r;
6820                 TYPE_POINTER_TO (r) = NULL_TREE;
6821                 TYPE_REFERENCE_TO (r) = NULL_TREE;
6822
6823                 if (TREE_CODE (t) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
6824                   {
6825                     tree argvec = tsubst (TYPE_TI_ARGS (t), args,
6826                                           complain, in_decl); 
6827                     if (argvec == error_mark_node)
6828                       return error_mark_node;
6829
6830                     TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_TEMPLATE_INFO (r)
6831                       = tree_cons (TYPE_TI_TEMPLATE (t), argvec, NULL_TREE);
6832                   }
6833               }
6834             break;
6835
6836           case TEMPLATE_PARM_INDEX:
6837             r = reduce_template_parm_level (t, type, levels);
6838             break;
6839            
6840           default:
6841             abort ();
6842           }
6843
6844         return r;
6845       }
6846
6847     case TREE_LIST:
6848       {
6849         tree purpose, value, chain;
6850
6851         if (t == void_list_node)
6852           return t;
6853
6854         purpose = TREE_PURPOSE (t);
6855         if (purpose)
6856           {
6857             purpose = tsubst (purpose, args, complain, in_decl);
6858             if (purpose == error_mark_node)
6859               return error_mark_node;
6860           }
6861         value = TREE_VALUE (t);
6862         if (value)
6863           {
6864             value = tsubst (value, args, complain, in_decl);
6865             if (value == error_mark_node)
6866               return error_mark_node;
6867           }
6868         chain = TREE_CHAIN (t);
6869         if (chain && chain != void_type_node)
6870           {
6871             chain = tsubst (chain, args, complain, in_decl);
6872             if (chain == error_mark_node)
6873               return error_mark_node;
6874           }
6875         if (purpose == TREE_PURPOSE (t)
6876             && value == TREE_VALUE (t)
6877             && chain == TREE_CHAIN (t))
6878           return t;
6879         return hash_tree_cons (purpose, value, chain);
6880       }
6881       
6882     case TREE_BINFO:
6883       /* A binfo node.  We always need to make a copy, of the node
6884          itself and of its BINFO_BASETYPES.  */
6885       my_friendly_assert (type, 20040628);
6886       
6887       t = copy_node (t);
6888
6889       /* Make sure type isn't a typedef copy.  */
6890       type = BINFO_TYPE (TYPE_BINFO (type));
6891       
6892       TREE_TYPE (t) = complete_type (type);
6893       if (IS_AGGR_TYPE (type))
6894         {
6895           BINFO_VTABLE (t) = TYPE_BINFO_VTABLE (type);
6896           BINFO_VIRTUALS (t) = TYPE_BINFO_VIRTUALS (type);
6897           if (TYPE_BINFO_BASETYPES (type) != NULL_TREE)
6898             BINFO_BASETYPES (t) = copy_node (TYPE_BINFO_BASETYPES (type));
6899         }
6900       return t;
6901
6902     case TREE_VEC:
6903       /* A vector of template arguments.  */
6904       my_friendly_assert (!type, 20040628);
6905       return tsubst_template_args (t, args, complain, in_decl);
6906
6907     case POINTER_TYPE:
6908     case REFERENCE_TYPE:
6909       {
6910         enum tree_code code;
6911
6912         if (type == TREE_TYPE (t) && TREE_CODE (type) != METHOD_TYPE)
6913           return t;
6914
6915         code = TREE_CODE (t);
6916
6917
6918         /* [temp.deduct]
6919            
6920            Type deduction may fail for any of the following
6921            reasons:  
6922
6923            -- Attempting to create a pointer to reference type.
6924            -- Attempting to create a reference to a reference type or
6925               a reference to void.  */
6926         if (TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE
6927             || (code == REFERENCE_TYPE && TREE_CODE (type) == VOID_TYPE))
6928           {
6929             static location_t last_loc;
6930
6931             /* We keep track of the last time we issued this error
6932                message to avoid spewing a ton of messages during a
6933                single bad template instantiation.  */
6934             if (complain & tf_error
6935 #ifdef USE_MAPPED_LOCATION
6936                 && last_loc != input_location)
6937 #else
6938                 && (last_loc.line != input_line
6939                     || last_loc.file != input_filename))
6940 #endif
6941               {
6942                 if (TREE_CODE (type) == VOID_TYPE)
6943                   error ("forming reference to void");
6944                 else
6945                   error ("forming %s to reference type `%T'",
6946                             (code == POINTER_TYPE) ? "pointer" : "reference",
6947                             type);
6948                 last_loc = input_location;
6949               }
6950
6951             return error_mark_node;
6952           }
6953         else if (code == POINTER_TYPE)
6954           {
6955             r = build_pointer_type (type);
6956             if (TREE_CODE (type) == METHOD_TYPE)
6957               r = build_ptrmemfunc_type (r);
6958           }
6959         else
6960           r = build_reference_type (type);
6961         r = cp_build_qualified_type_real (r, TYPE_QUALS (t), complain);
6962
6963         if (r != error_mark_node)
6964           /* Will this ever be needed for TYPE_..._TO values?  */
6965           layout_type (r);
6966         
6967         return r;
6968       }
6969     case OFFSET_TYPE:
6970       {
6971         r = tsubst (TYPE_OFFSET_BASETYPE (t), args, complain, in_decl);
6972         if (r == error_mark_node || !IS_AGGR_TYPE (r))
6973           {
6974             /* [temp.deduct]
6975
6976                Type deduction may fail for any of the following
6977                reasons:
6978                
6979                -- Attempting to create "pointer to member of T" when T
6980                   is not a class type.  */
6981             if (complain & tf_error)
6982               error ("creating pointer to member of non-class type `%T'", r);
6983             return error_mark_node;
6984           }
6985         if (TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
6986           {
6987             if (complain & tf_error)
6988               error ("creating pointer to member reference type `%T'", type);
6989             
6990             return error_mark_node;
6991           }
6992         my_friendly_assert (TREE_CODE (type) != METHOD_TYPE, 20011231);
6993         if (TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE)
6994           {
6995             /* This is really a method type. The cv qualifiers of the
6996                this pointer should _not_ be determined by the cv
6997                qualifiers of the class type.  They should be held
6998                somewhere in the FUNCTION_TYPE, but we don't do that at
6999                the moment.  Consider
7000                   typedef void (Func) () const;
7001
7002                   template <typename T1> void Foo (Func T1::*);
7003
7004                 */
7005             tree method_type;
7006
7007             method_type = build_method_type_directly (TYPE_MAIN_VARIANT (r),
7008                                                       TREE_TYPE (type),
7009                                                       TYPE_ARG_TYPES (type));
7010             return build_ptrmemfunc_type (build_pointer_type (method_type));
7011           }
7012         else
7013           return cp_build_qualified_type_real (build_ptrmem_type (r, type),
7014                                                TYPE_QUALS (t),
7015                                                complain);
7016       }
7017     case FUNCTION_TYPE:
7018     case METHOD_TYPE:
7019       {
7020         tree fntype;
7021         tree raises;
7022
7023         fntype = tsubst_function_type (t, args, complain, in_decl);
7024         if (fntype == error_mark_node)
7025           return error_mark_node;
7026
7027         /* Substitute the exception specification.  */
7028         raises = TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (t);
7029         if (raises)
7030           {
7031             tree   list = NULL_TREE;
7032             
7033             if (! TREE_VALUE (raises))
7034               list = raises;
7035             else
7036               for (; raises != NULL_TREE; raises = TREE_CHAIN (raises))
7037                 {
7038                   tree spec = TREE_VALUE (raises);
7039                   
7040                   spec = tsubst (spec, args, complain, in_decl);
7041                   if (spec == error_mark_node)
7042                     return spec;
7043                   list = add_exception_specifier (list, spec, complain);
7044                 }
7045             fntype = build_exception_variant (fntype, list);
7046           }
7047         return fntype;
7048       }
7049     case ARRAY_TYPE:
7050       {
7051         tree domain = tsubst (TYPE_DOMAIN (t), args, complain, in_decl);
7052         if (domain == error_mark_node)
7053           return error_mark_node;
7054
7055         /* As an optimization, we avoid regenerating the array type if
7056            it will obviously be the same as T.  */
7057         if (type == TREE_TYPE (t) && domain == TYPE_DOMAIN (t))
7058           return t;
7059
7060         /* These checks should match the ones in grokdeclarator.  
7061
7062            [temp.deduct] 
7063         
7064            The deduction may fail for any of the following reasons: 
7065
7066            -- Attempting to create an array with an element type that
7067               is void, a function type, or a reference type, or [DR337] 
7068               an abstract class type.  */
7069         if (TREE_CODE (type) == VOID_TYPE 
7070             || TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE
7071             || TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
7072           {
7073             if (complain & tf_error)
7074               error ("creating array of `%T'", type);
7075             return error_mark_node;
7076           }
7077         if (CLASS_TYPE_P (type) && CLASSTYPE_PURE_VIRTUALS (type))
7078           {
7079             if (complain & tf_error)
7080               error ("creating array of `%T', which is an abstract class type", 
7081                      type);
7082             return error_mark_node;         
7083           }
7084
7085         r = build_cplus_array_type (type, domain);
7086         return r;
7087       }
7088
7089     case PLUS_EXPR:
7090     case MINUS_EXPR:
7091       {
7092         tree e1 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
7093         tree e2 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl);
7094
7095         if (e1 == error_mark_node || e2 == error_mark_node)
7096           return error_mark_node;
7097
7098         return fold (build (TREE_CODE (t), TREE_TYPE (t), e1, e2));
7099       }
7100
7101     case NEGATE_EXPR:
7102     case NOP_EXPR:
7103       {
7104         tree e = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
7105         if (e == error_mark_node)
7106           return error_mark_node;
7107
7108         return fold (build (TREE_CODE (t), TREE_TYPE (t), e));
7109       }
7110
7111     case TYPENAME_TYPE:
7112       {
7113         tree ctx = tsubst_aggr_type (TYPE_CONTEXT (t), args, complain,
7114                                      in_decl, /*entering_scope=*/1);
7115         tree f = tsubst_copy (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (t), args,
7116                               complain, in_decl); 
7117
7118         if (ctx == error_mark_node || f == error_mark_node)
7119           return error_mark_node;
7120
7121         if (!IS_AGGR_TYPE (ctx))
7122           {
7123             if (complain & tf_error)
7124               error ("`%T' is not a class, struct, or union type",
7125                         ctx);
7126             return error_mark_node;
7127           }
7128         else if (!uses_template_parms (ctx) && !TYPE_BEING_DEFINED (ctx))
7129           {
7130             /* Normally, make_typename_type does not require that the CTX
7131                have complete type in order to allow things like:
7132              
7133                  template <class T> struct S { typename S<T>::X Y; };
7134
7135                But, such constructs have already been resolved by this
7136                point, so here CTX really should have complete type, unless
7137                it's a partial instantiation.  */
7138             ctx = complete_type (ctx);
7139             if (!COMPLETE_TYPE_P (ctx))
7140               {
7141                 if (complain & tf_error)
7142                   cxx_incomplete_type_error (NULL_TREE, ctx);
7143                 return error_mark_node;
7144               }
7145           }
7146
7147         f = make_typename_type (ctx, f,
7148                                 (complain & tf_error) | tf_keep_type_decl);
7149         if (f == error_mark_node)
7150           return f;
7151         if (TREE_CODE (f) == TYPE_DECL)
7152           {
7153             complain |= tf_ignore_bad_quals;
7154             f = TREE_TYPE (f);
7155           }
7156         
7157         return cp_build_qualified_type_real
7158           (f, cp_type_quals (f) | cp_type_quals (t), complain);
7159       }
7160                
7161     case UNBOUND_CLASS_TEMPLATE:
7162       {
7163         tree ctx = tsubst_aggr_type (TYPE_CONTEXT (t), args, complain,
7164                                      in_decl, /*entering_scope=*/1);
7165         tree name = TYPE_IDENTIFIER (t);
7166
7167         if (ctx == error_mark_node || name == error_mark_node)
7168           return error_mark_node;
7169
7170         return make_unbound_class_template (ctx, name, complain);
7171       }
7172
7173     case INDIRECT_REF:
7174     case ADDR_EXPR:
7175     case CALL_EXPR:
7176       abort ();
7177
7178     case ARRAY_REF:
7179       {
7180         tree e1 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
7181         tree e2 = tsubst_expr (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl);
7182         if (e1 == error_mark_node || e2 == error_mark_node)
7183           return error_mark_node;
7184
7185         return build_nt (ARRAY_REF, e1, e2, NULL_TREE, NULL_TREE);
7186       }
7187
7188     case SCOPE_REF:
7189       {
7190         tree e1 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
7191         tree e2 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl);
7192         if (e1 == error_mark_node || e2 == error_mark_node)
7193           return error_mark_node;
7194
7195         return build_nt (TREE_CODE (t), e1, e2);
7196       }
7197
7198     case TYPEOF_TYPE:
7199       {
7200         tree type;
7201
7202         type = finish_typeof (tsubst_expr (TYPEOF_TYPE_EXPR (t), args,
7203                                            complain, in_decl));
7204         return cp_build_qualified_type_real (type,
7205                                              cp_type_quals (t)
7206                                              | cp_type_quals (type),
7207                                              complain);
7208       }
7209
7210     default:
7211       sorry ("use of `%s' in template",
7212              tree_code_name [(int) TREE_CODE (t)]);
7213       return error_mark_node;
7214     }
7215 }
7216
7217 /* Like tsubst_expr for a BASELINK.  OBJECT_TYPE, if non-NULL, is the
7218    type of the expression on the left-hand side of the "." or "->"
7219    operator.  */
7220
7221 static tree
7222 tsubst_baselink (tree baselink, tree object_type,
7223                  tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
7224 {
7225     tree name;
7226     tree qualifying_scope;
7227     tree fns;
7228     tree template_args = 0;
7229     bool template_id_p = false;
7230
7231     /* A baselink indicates a function from a base class.  The
7232        BASELINK_ACCESS_BINFO and BASELINK_BINFO are going to have
7233        non-dependent types; otherwise, the lookup could not have
7234        succeeded.  However, they may indicate bases of the template
7235        class, rather than the instantiated class.  
7236
7237        In addition, lookups that were not ambiguous before may be
7238        ambiguous now.  Therefore, we perform the lookup again.  */
7239     qualifying_scope = BINFO_TYPE (BASELINK_ACCESS_BINFO (baselink));
7240     fns = BASELINK_FUNCTIONS (baselink);
7241     if (TREE_CODE (fns) == TEMPLATE_ID_EXPR)
7242       {
7243         template_id_p = true;
7244         template_args = TREE_OPERAND (fns, 1);
7245         fns = TREE_OPERAND (fns, 0);
7246         if (template_args)
7247           template_args = tsubst_template_args (template_args, args,
7248                                                 complain, in_decl);
7249       }
7250     name = DECL_NAME (get_first_fn (fns));
7251     baselink = lookup_fnfields (qualifying_scope, name, /*protect=*/1);
7252     if (BASELINK_P (baselink) && template_id_p)
7253       BASELINK_FUNCTIONS (baselink) 
7254         = build_nt (TEMPLATE_ID_EXPR,
7255                     BASELINK_FUNCTIONS (baselink),
7256                     template_args);
7257     if (!object_type)
7258       object_type = current_class_type;
7259     return adjust_result_of_qualified_name_lookup (baselink, 
7260                                                    qualifying_scope,
7261                                                    object_type);
7262 }
7263
7264 /* Like tsubst_expr for a SCOPE_REF, given by QUALIFIED_ID.  DONE is
7265    true if the qualified-id will be a postfix-expression in-and-of
7266    itself; false if more of the postfix-expression follows the
7267    QUALIFIED_ID.  ADDRESS_P is true if the qualified-id is the operand
7268    of "&".  */
7269
7270 static tree
7271 tsubst_qualified_id (tree qualified_id, tree args, 
7272                      tsubst_flags_t complain, tree in_decl,
7273                      bool done, bool address_p)
7274 {
7275   tree expr;
7276   tree scope;
7277   tree name;
7278   bool is_template;
7279   tree template_args;
7280
7281   my_friendly_assert (TREE_CODE (qualified_id) == SCOPE_REF, 20030706);
7282
7283   /* Figure out what name to look up.  */
7284   name = TREE_OPERAND (qualified_id, 1);
7285   if (TREE_CODE (name) == TEMPLATE_ID_EXPR)
7286     {
7287       is_template = true;
7288       template_args = TREE_OPERAND (name, 1);
7289       if (template_args)
7290         template_args = tsubst_template_args (template_args, args,
7291                                               complain, in_decl);
7292       name = TREE_OPERAND (name, 0);
7293     }
7294   else
7295     {
7296       is_template = false;
7297       template_args = NULL_TREE;
7298     }
7299
7300   /* Substitute into the qualifying scope.  When there are no ARGS, we
7301      are just trying to simplify a non-dependent expression.  In that
7302      case the qualifying scope may be dependent, and, in any case,
7303      substituting will not help.  */
7304   scope = TREE_OPERAND (qualified_id, 0);
7305   if (args)
7306     {
7307       scope = tsubst (scope, args, complain, in_decl);
7308       expr = tsubst_copy (name, args, complain, in_decl);
7309     }
7310   else
7311     expr = name;
7312
7313   if (dependent_type_p (scope))
7314     return build_nt (SCOPE_REF, scope, expr);
7315   
7316   if (!BASELINK_P (name) && !DECL_P (expr))
7317     {
7318       expr = lookup_qualified_name (scope, expr, /*is_type_p=*/0, false);
7319       if (TREE_CODE (TREE_CODE (expr) == TEMPLATE_DECL
7320                      ? DECL_TEMPLATE_RESULT (expr) : expr) == TYPE_DECL)
7321         {
7322           if (complain & tf_error)
7323             {
7324               error ("dependent-name `%E' is parsed as a non-type, but "
7325                      "instantiation yields a type", qualified_id);
7326               inform ("say `typename %E' if a type is meant", qualified_id);
7327             }
7328           return error_mark_node;
7329         }
7330     }
7331   
7332   if (DECL_P (expr))
7333     check_accessibility_of_qualified_id (expr, /*object_type=*/NULL_TREE,
7334                                          scope);
7335   
7336   /* Remember that there was a reference to this entity.  */
7337   if (DECL_P (expr))
7338     mark_used (expr);
7339
7340   if (is_template)
7341     expr = lookup_template_function (expr, template_args);
7342
7343   if (expr == error_mark_node && complain & tf_error)
7344     qualified_name_lookup_error (scope, TREE_OPERAND (qualified_id, 1));
7345   else if (TYPE_P (scope))
7346     {
7347       expr = (adjust_result_of_qualified_name_lookup 
7348               (expr, scope, current_class_type));
7349       expr = finish_qualified_id_expr (scope, expr, done, address_p);
7350     }
7351
7352   return expr;
7353 }
7354
7355 /* Like tsubst, but deals with expressions.  This function just replaces
7356    template parms; to finish processing the resultant expression, use
7357    tsubst_expr.  */
7358
7359 static tree
7360 tsubst_copy (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
7361 {
7362   enum tree_code code;
7363   tree r;
7364
7365   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node)
7366     return t;
7367
7368   code = TREE_CODE (t);
7369
7370   switch (code)
7371     {
7372     case PARM_DECL:
7373       r = retrieve_local_specialization (t);
7374       my_friendly_assert (r != NULL, 20020903);
7375       mark_used (r);
7376       return r;
7377
7378     case CONST_DECL:
7379       {
7380         tree enum_type;
7381         tree v;
7382
7383         if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (t))
7384           return tsubst_copy (DECL_INITIAL (t), args, complain, in_decl);
7385         /* There is no need to substitute into namespace-scope
7386            enumerators.  */
7387         if (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (t))
7388           return t;
7389         /* If ARGS is NULL, then T is known to be non-dependent.  */
7390         if (args == NULL_TREE)
7391           return decl_constant_value (t);
7392
7393         /* Unfortunately, we cannot just call lookup_name here.
7394            Consider:
7395            
7396              template <int I> int f() {
7397              enum E { a = I };
7398              struct S { void g() { E e = a; } };
7399              };
7400            
7401            When we instantiate f<7>::S::g(), say, lookup_name is not
7402            clever enough to find f<7>::a.  */
7403         enum_type 
7404           = tsubst_aggr_type (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl, 
7405                               /*entering_scope=*/0);
7406
7407         for (v = TYPE_VALUES (enum_type); 
7408              v != NULL_TREE; 
7409              v = TREE_CHAIN (v))
7410           if (TREE_PURPOSE (v) == DECL_NAME (t))
7411             return TREE_VALUE (v);
7412
7413           /* We didn't find the name.  That should never happen; if
7414              name-lookup found it during preliminary parsing, we
7415              should find it again here during instantiation.  */
7416         abort ();
7417       }
7418       return t;
7419
7420     case FIELD_DECL:
7421       if (DECL_CONTEXT (t))
7422         {
7423           tree ctx;
7424
7425           ctx = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args, complain, in_decl,
7426                                   /*entering_scope=*/1);
7427           if (ctx != DECL_CONTEXT (t))
7428             return lookup_field (ctx, DECL_NAME (t), 0, false);
7429         }
7430       return t;
7431
7432     case VAR_DECL:
7433     case FUNCTION_DECL:
7434       if ((DECL_LANG_SPECIFIC (t) && DECL_TEMPLATE_INFO (t))
7435           || local_variable_p (t))
7436         t = tsubst (t, args, complain, in_decl);
7437       mark_used (t);
7438       return t;
7439
7440     case BASELINK:
7441       return tsubst_baselink (t, current_class_type, args, complain, in_decl);
7442
7443     case TEMPLATE_DECL:
7444       if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (t))
7445         return tsubst (TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_RESULT (t)), 
7446                        args, complain, in_decl);
7447       else if (is_member_template (t))
7448         return tsubst (t, args, complain, in_decl);
7449       else if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t)
7450                && uses_template_parms (DECL_CONTEXT (t)))
7451         {
7452           /* Template template argument like the following example need
7453              special treatment:
7454
7455                template <template <class> class TT> struct C {};
7456                template <class T> struct D {
7457                  template <class U> struct E {};
7458                  C<E> c;                                // #1
7459                };
7460                D<int> d;                                // #2
7461
7462              We are processing the template argument `E' in #1 for
7463              the template instantiation #2.  Originally, `E' is a
7464              TEMPLATE_DECL with `D<T>' as its DECL_CONTEXT.  Now we
7465              have to substitute this with one having context `D<int>'.  */
7466
7467           tree context = tsubst (DECL_CONTEXT (t), args, complain, in_decl);
7468           return lookup_field (context, DECL_NAME(t), 0, false);
7469         }
7470       else
7471         /* Ordinary template template argument.  */
7472         return t;
7473
7474     case CAST_EXPR:
7475     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
7476     case CONST_CAST_EXPR:
7477     case STATIC_CAST_EXPR:
7478     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
7479     case NOP_EXPR:
7480       return build1
7481         (code, tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
7482          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl));
7483
7484     case INDIRECT_REF:
7485     case NEGATE_EXPR:
7486     case TRUTH_NOT_EXPR:
7487     case BIT_NOT_EXPR:
7488     case ADDR_EXPR:
7489     case CONVERT_EXPR:      /* Unary + */
7490     case SIZEOF_EXPR:
7491     case ALIGNOF_EXPR:
7492     case ARROW_EXPR:
7493     case THROW_EXPR:
7494     case TYPEID_EXPR:
7495     case REALPART_EXPR:
7496     case IMAGPART_EXPR:
7497       return build1
7498         (code, tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
7499          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl));
7500
7501     case COMPONENT_REF:
7502       {
7503         tree object;
7504         tree name;
7505
7506         object = tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
7507         name = TREE_OPERAND (t, 1);
7508         if (TREE_CODE (name) == BIT_NOT_EXPR) 
7509           {
7510             name = tsubst_copy (TREE_OPERAND (name, 0), args,
7511                                 complain, in_decl);
7512             name = build1 (BIT_NOT_EXPR, NULL_TREE, name);
7513           }
7514         else if (TREE_CODE (name) == SCOPE_REF
7515                  && TREE_CODE (TREE_OPERAND (name, 1)) == BIT_NOT_EXPR)
7516           {
7517             tree base = tsubst_copy (TREE_OPERAND (name, 0), args,
7518                                      complain, in_decl);
7519             name = TREE_OPERAND (name, 1);
7520             name = tsubst_copy (TREE_OPERAND (name, 0), args,
7521                                 complain, in_decl);
7522             name = build1 (BIT_NOT_EXPR, NULL_TREE, name);
7523             name = build_nt (SCOPE_REF, base, name);
7524           }
7525         else if (TREE_CODE (name) == BASELINK)
7526           name = tsubst_baselink (name, 
7527                                   non_reference (TREE_TYPE (object)), 
7528                                   args, complain, 
7529                                   in_decl);
7530         else
7531           name = tsubst_copy (name, args, complain, in_decl);
7532         return build_nt (COMPONENT_REF, object, name, NULL_TREE);
7533       }
7534
7535     case PLUS_EXPR:
7536     case MINUS_EXPR:
7537     case MULT_EXPR:
7538     case TRUNC_DIV_EXPR:
7539     case CEIL_DIV_EXPR:
7540     case FLOOR_DIV_EXPR:
7541     case ROUND_DIV_EXPR:
7542     case EXACT_DIV_EXPR:
7543     case BIT_AND_EXPR:
7544     case BIT_IOR_EXPR:
7545     case BIT_XOR_EXPR:
7546     case TRUNC_MOD_EXPR:
7547     case FLOOR_MOD_EXPR:
7548     case TRUTH_ANDIF_EXPR:
7549     case TRUTH_ORIF_EXPR:
7550     case TRUTH_AND_EXPR:
7551     case TRUTH_OR_EXPR:
7552     case RSHIFT_EXPR:
7553     case LSHIFT_EXPR:
7554     case RROTATE_EXPR:
7555     case LROTATE_EXPR:
7556     case EQ_EXPR:
7557     case NE_EXPR:
7558     case MAX_EXPR:
7559     case MIN_EXPR:
7560     case LE_EXPR:
7561     case GE_EXPR:
7562     case LT_EXPR:
7563     case GT_EXPR:
7564     case ARRAY_REF:
7565     case COMPOUND_EXPR:
7566     case SCOPE_REF:
7567     case DOTSTAR_EXPR:
7568     case MEMBER_REF:
7569     case PREDECREMENT_EXPR:
7570     case PREINCREMENT_EXPR:
7571     case POSTDECREMENT_EXPR:
7572     case POSTINCREMENT_EXPR:
7573       return build_nt
7574         (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
7575          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl));
7576
7577     case CALL_EXPR:
7578       return build_nt (code, 
7579                        tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args,
7580                                     complain, in_decl),
7581                        tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain,
7582                                     in_decl),
7583                        NULL_TREE);
7584
7585     case COND_EXPR:
7586     case MODOP_EXPR:
7587     case PSEUDO_DTOR_EXPR:
7588       {
7589         r = build_nt
7590           (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
7591            tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl),
7592            tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 2), args, complain, in_decl));
7593         return r;
7594       }
7595
7596     case NEW_EXPR:
7597       {
7598         r = build_nt
7599         (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
7600          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl),
7601          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 2), args, complain, in_decl));
7602         NEW_EXPR_USE_GLOBAL (r) = NEW_EXPR_USE_GLOBAL (t);
7603         return r;
7604       }
7605
7606     case DELETE_EXPR:
7607       {
7608         r = build_nt
7609         (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
7610          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl));
7611         DELETE_EXPR_USE_GLOBAL (r) = DELETE_EXPR_USE_GLOBAL (t);
7612         DELETE_EXPR_USE_VEC (r) = DELETE_EXPR_USE_VEC (t);
7613         return r;
7614       }
7615
7616     case TEMPLATE_ID_EXPR:
7617       {
7618         /* Substituted template arguments */
7619         tree fn = TREE_OPERAND (t, 0);
7620         tree targs = TREE_OPERAND (t, 1);
7621
7622         fn = tsubst_copy (fn, args, complain, in_decl);
7623         if (targs)
7624           targs = tsubst_template_args (targs, args, complain, in_decl);
7625         
7626         return lookup_template_function (fn, targs);
7627       }
7628
7629     case TREE_LIST:
7630       {
7631         tree purpose, value, chain;
7632
7633         if (t == void_list_node)
7634           return t;
7635
7636         purpose = TREE_PURPOSE (t);
7637         if (purpose)
7638           purpose = tsubst_copy (purpose, args, complain, in_decl);
7639         value = TREE_VALUE (t);
7640         if (value)
7641           value = tsubst_copy (value, args, complain, in_decl);
7642         chain = TREE_CHAIN (t);
7643         if (chain && chain != void_type_node)
7644           chain = tsubst_copy (chain, args, complain, in_decl);
7645         if (purpose == TREE_PURPOSE (t)
7646             && value == TREE_VALUE (t)
7647             && chain == TREE_CHAIN (t))
7648           return t;
7649         return tree_cons (purpose, value, chain);
7650       }
7651
7652     case RECORD_TYPE:
7653     case UNION_TYPE:
7654     case ENUMERAL_TYPE:
7655     case INTEGER_TYPE:
7656     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
7657     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
7658     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
7659     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
7660     case POINTER_TYPE:
7661     case REFERENCE_TYPE:
7662     case OFFSET_TYPE:
7663     case FUNCTION_TYPE:
7664     case METHOD_TYPE:
7665     case ARRAY_TYPE:
7666     case TYPENAME_TYPE:
7667     case UNBOUND_CLASS_TEMPLATE:
7668     case TYPEOF_TYPE:
7669     case TYPE_DECL:
7670       return tsubst (t, args, complain, in_decl);
7671
7672     case IDENTIFIER_NODE:
7673       if (IDENTIFIER_TYPENAME_P (t))
7674         {
7675           tree new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
7676           return mangle_conv_op_name_for_type (new_type);
7677         }
7678       else
7679         return t;
7680
7681     case CONSTRUCTOR:
7682       {
7683         r = build_constructor
7684           (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl), 
7685            tsubst_copy (CONSTRUCTOR_ELTS (t), args, complain, in_decl));
7686         TREE_HAS_CONSTRUCTOR (r) = TREE_HAS_CONSTRUCTOR (t);
7687         return r;
7688       }
7689
7690     case VA_ARG_EXPR:
7691       return build_x_va_arg (tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain,
7692                                           in_decl),
7693                              tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl));
7694
7695     case CLEANUP_POINT_EXPR:
7696       /* We shouldn't have built any of these during initial template
7697          generation.  Instead, they should be built during instantiation
7698          in response to the saved STMT_IS_FULL_EXPR_P setting.  */
7699       abort ();
7700
7701     default:
7702       return t;
7703     }
7704 }
7705
7706 /* Like tsubst_copy for expressions, etc. but also does semantic
7707    processing.  */
7708
7709 static tree
7710 tsubst_expr (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
7711 {
7712   /* Live only within one (recursive) call to tsubst_expr.  We use
7713      this to pass the statement expression node from the STMT_EXPR
7714      to the EXPR_STMT that is its result.  */
7715   static tree cur_stmt_expr;
7716
7717   tree stmt, tmp;
7718
7719   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node)
7720     return t;
7721
7722   if (EXPR_HAS_LOCATION (t))
7723     input_location = EXPR_LOCATION (t);
7724   if (STATEMENT_CODE_P (TREE_CODE (t)))
7725     current_stmt_tree ()->stmts_are_full_exprs_p = STMT_IS_FULL_EXPR_P (t);
7726
7727   switch (TREE_CODE (t))
7728     {
7729     case STATEMENT_LIST:
7730       {
7731         tree_stmt_iterator i;
7732         for (i = tsi_start (t); !tsi_end_p (i); tsi_next (&i))
7733           tsubst_expr (tsi_stmt (i), args, complain, in_decl);
7734         break;
7735       }
7736
7737     case CTOR_INITIALIZER:
7738       finish_mem_initializers (tsubst_initializer_list 
7739                                (TREE_OPERAND (t, 0), args));
7740       break;
7741
7742     case RETURN_EXPR:
7743       finish_return_stmt (tsubst_expr (TREE_OPERAND (t, 0),
7744                                        args, complain, in_decl));
7745       break;
7746
7747     case STMT_EXPR:
7748       {
7749         tree old_stmt_expr = cur_stmt_expr;
7750         tree stmt_expr = begin_stmt_expr ();
7751
7752         cur_stmt_expr = stmt_expr;
7753         tsubst_expr (STMT_EXPR_STMT (t), args, complain, in_decl);
7754         stmt_expr = finish_stmt_expr (stmt_expr, false);
7755         cur_stmt_expr = old_stmt_expr;
7756
7757         return stmt_expr;
7758       }
7759
7760     case EXPR_STMT:
7761       tmp = tsubst_expr (EXPR_STMT_EXPR (t), args, complain, in_decl);
7762       if (EXPR_STMT_STMT_EXPR_RESULT (t))
7763         finish_stmt_expr_expr (tmp, cur_stmt_expr);
7764       else
7765         finish_expr_stmt (tmp);
7766       break;
7767
7768     case USING_STMT:
7769       do_using_directive (tsubst_expr (USING_STMT_NAMESPACE (t),
7770                                        args, complain, in_decl));
7771       break;
7772       
7773     case DECL_EXPR:
7774       {
7775         tree decl;
7776         tree init;
7777
7778         decl = DECL_EXPR_DECL (t);
7779         if (TREE_CODE (decl) == LABEL_DECL)
7780           finish_label_decl (DECL_NAME (decl));
7781         else if (TREE_CODE (decl) == USING_DECL)
7782           {
7783             tree scope = DECL_INITIAL (decl);
7784             tree name = DECL_NAME (decl);
7785             tree decl;
7786             
7787             scope = tsubst_expr (scope, args, complain, in_decl);
7788             decl = lookup_qualified_name (scope, name,
7789                                           /*is_type_p=*/false,
7790                                           /*complain=*/false);
7791             if (decl == error_mark_node)
7792               qualified_name_lookup_error (scope, name);
7793             else
7794               do_local_using_decl (decl, scope, name);
7795           }
7796         else
7797           {
7798             init = DECL_INITIAL (decl);
7799             decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
7800             if (decl != error_mark_node)
7801               {
7802                 if (init)
7803                   DECL_INITIAL (decl) = error_mark_node;
7804                 /* By marking the declaration as instantiated, we avoid
7805                    trying to instantiate it.  Since instantiate_decl can't
7806                    handle local variables, and since we've already done
7807                    all that needs to be done, that's the right thing to
7808                    do.  */
7809                 if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL)
7810                   DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (decl) = 1;
7811                 if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL
7812                     && ANON_AGGR_TYPE_P (TREE_TYPE (decl)))
7813                   /* Anonymous aggregates are a special case.  */
7814                   finish_anon_union (decl);
7815                 else 
7816                   {
7817                     maybe_push_decl (decl);
7818                     if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL
7819                         && DECL_PRETTY_FUNCTION_P (decl))
7820                       {
7821                         /* For __PRETTY_FUNCTION__ we have to adjust the
7822                            initializer.  */
7823                         const char *const name
7824                           = cxx_printable_name (current_function_decl, 2);
7825                         init = cp_fname_init (name, &TREE_TYPE (decl));
7826                       }
7827                     else
7828                       init = tsubst_expr (init, args, complain, in_decl);
7829                     cp_finish_decl (decl, init, NULL_TREE, 0);
7830                   }
7831               }
7832           }
7833
7834         /* A DECL_EXPR can also be used as an expression, in the condition
7835            clause of an if/for/while construct.  */
7836         return decl;
7837       }
7838
7839     case FOR_STMT:
7840       stmt = begin_for_stmt ();
7841       tsubst_expr (FOR_INIT_STMT (t), args, complain, in_decl);
7842       finish_for_init_stmt (stmt);
7843       tmp = tsubst_expr (FOR_COND (t), args, complain, in_decl);
7844       finish_for_cond (tmp, stmt);
7845       tmp = tsubst_expr (FOR_EXPR (t), args, complain, in_decl);
7846       finish_for_expr (tmp, stmt);
7847       tsubst_expr (FOR_BODY (t), args, complain, in_decl);
7848       finish_for_stmt (stmt);
7849       break;
7850
7851     case WHILE_STMT:
7852       stmt = begin_while_stmt ();
7853       tmp = tsubst_expr (WHILE_COND (t), args, complain, in_decl);
7854       finish_while_stmt_cond (tmp, stmt);
7855       tsubst_expr (WHILE_BODY (t), args, complain, in_decl);
7856       finish_while_stmt (stmt);
7857       break;
7858
7859     case DO_STMT:
7860       stmt = begin_do_stmt ();
7861       tsubst_expr (DO_BODY (t), args, complain, in_decl);
7862       finish_do_body (stmt);
7863       tmp = tsubst_expr (DO_COND (t), args, complain, in_decl);
7864       finish_do_stmt (tmp, stmt);
7865       break;
7866
7867     case IF_STMT:
7868       stmt = begin_if_stmt ();
7869       tmp = tsubst_expr (IF_COND (t), args, complain, in_decl);
7870       finish_if_stmt_cond (tmp, stmt);
7871       tsubst_expr (THEN_CLAUSE (t), args, complain, in_decl);
7872       finish_then_clause (stmt);
7873
7874       if (ELSE_CLAUSE (t))
7875         {
7876           begin_else_clause (stmt);
7877           tsubst_expr (ELSE_CLAUSE (t), args, complain, in_decl);
7878           finish_else_clause (stmt);
7879         }
7880
7881       finish_if_stmt (stmt);
7882       break;
7883
7884     case BIND_EXPR:
7885       if (BIND_EXPR_BODY_BLOCK (t))
7886         stmt = begin_function_body ();
7887       else
7888         stmt = begin_compound_stmt (BIND_EXPR_TRY_BLOCK (t)
7889                                     ? BCS_TRY_BLOCK : 0);
7890
7891       tsubst_expr (BIND_EXPR_BODY (t), args, complain, in_decl);
7892
7893       if (BIND_EXPR_BODY_BLOCK (t))
7894         finish_function_body (stmt);
7895       else
7896         finish_compound_stmt (stmt);
7897       break;
7898
7899     case BREAK_STMT:
7900       finish_break_stmt ();
7901       break;
7902
7903     case CONTINUE_STMT:
7904       finish_continue_stmt ();
7905       break;
7906
7907     case SWITCH_STMT:
7908       stmt = begin_switch_stmt ();
7909       tmp = tsubst_expr (SWITCH_COND (t), args, complain, in_decl);
7910       finish_switch_cond (tmp, stmt);
7911       tsubst_expr (SWITCH_BODY (t), args, complain, in_decl);
7912       finish_switch_stmt (stmt);
7913       break;
7914
7915     case CASE_LABEL_EXPR:
7916       finish_case_label (tsubst_expr (CASE_LOW (t), args, complain, in_decl),
7917                          tsubst_expr (CASE_HIGH (t), args, complain,
7918                                       in_decl));
7919       break;
7920
7921     case LABEL_EXPR:
7922       finish_label_stmt (DECL_NAME (LABEL_EXPR_LABEL (t)));
7923       break;
7924
7925     case GOTO_EXPR:
7926       tmp = GOTO_DESTINATION (t);
7927       if (TREE_CODE (tmp) != LABEL_DECL)
7928         /* Computed goto's must be tsubst'd into.  On the other hand,
7929            non-computed gotos must not be; the identifier in question
7930            will have no binding.  */
7931         tmp = tsubst_expr (tmp, args, complain, in_decl);
7932       else
7933         tmp = DECL_NAME (tmp);
7934       finish_goto_stmt (tmp);
7935       break;
7936
7937     case ASM_EXPR:
7938       tmp = finish_asm_stmt
7939         (ASM_VOLATILE_P (t),
7940          tsubst_expr (ASM_STRING (t), args, complain, in_decl),
7941          tsubst_expr (ASM_OUTPUTS (t), args, complain, in_decl),
7942          tsubst_expr (ASM_INPUTS (t), args, complain, in_decl), 
7943          tsubst_expr (ASM_CLOBBERS (t), args, complain, in_decl));
7944       ASM_INPUT_P (tmp) = ASM_INPUT_P (t);
7945       break;
7946
7947     case TRY_BLOCK:
7948       if (CLEANUP_P (t))
7949         {
7950           stmt = begin_try_block ();
7951           tsubst_expr (TRY_STMTS (t), args, complain, in_decl);
7952           finish_cleanup_try_block (stmt);
7953           finish_cleanup (tsubst_expr (TRY_HANDLERS (t), args,
7954                                        complain, in_decl),
7955                           stmt);
7956         }
7957       else
7958         {
7959           if (FN_TRY_BLOCK_P (t))
7960             stmt = begin_function_try_block ();
7961           else
7962             stmt = begin_try_block ();
7963
7964           tsubst_expr (TRY_STMTS (t), args, complain, in_decl);
7965
7966           if (FN_TRY_BLOCK_P (t))
7967             finish_function_try_block (stmt);
7968           else
7969             finish_try_block (stmt);
7970
7971           tsubst_expr (TRY_HANDLERS (t), args, complain, in_decl);
7972           if (FN_TRY_BLOCK_P (t))
7973             finish_function_handler_sequence (stmt);
7974           else
7975             finish_handler_sequence (stmt);
7976         }
7977       break;
7978       
7979     case HANDLER:
7980       {
7981         tree decl;
7982
7983         stmt = begin_handler ();
7984         if (HANDLER_PARMS (t))
7985           {
7986             decl = HANDLER_PARMS (t);
7987             decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
7988             /* Prevent instantiate_decl from trying to instantiate
7989                this variable.  We've already done all that needs to be
7990                done.  */
7991             DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (decl) = 1;
7992           }
7993         else
7994           decl = NULL_TREE;
7995         finish_handler_parms (decl, stmt);
7996         tsubst_expr (HANDLER_BODY (t), args, complain, in_decl);
7997         finish_handler (stmt);
7998       }
7999       break;
8000
8001     case TAG_DEFN:
8002       tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, NULL_TREE);
8003       break;
8004
8005     default:
8006       if (!STATEMENT_CODE_P (TREE_CODE (t)))
8007         return tsubst_copy_and_build (t, args, complain, in_decl,
8008                                       /*function_p=*/false);
8009       abort ();
8010     }
8011
8012   return NULL_TREE;
8013 }
8014
8015 /* T is a postfix-expression that is not being used in a function
8016    call.  Return the substituted version of T.  */
8017
8018 static tree
8019 tsubst_non_call_postfix_expression (tree t, tree args, 
8020                                     tsubst_flags_t complain,
8021                                     tree in_decl)
8022 {
8023   if (TREE_CODE (t) == SCOPE_REF)
8024     t = tsubst_qualified_id (t, args, complain, in_decl,
8025                              /*done=*/false, /*address_p=*/false);
8026   else
8027     t = tsubst_copy_and_build (t, args, complain, in_decl,
8028                                /*function_p=*/false);
8029
8030   return t;
8031 }
8032
8033 /* Like tsubst but deals with expressions and performs semantic
8034    analysis.  FUNCTION_P is true if T is the "F" in "F (ARGS)".  */
8035
8036 tree
8037 tsubst_copy_and_build (tree t, 
8038                        tree args, 
8039                        tsubst_flags_t complain, 
8040                        tree in_decl,
8041                        bool function_p)
8042 {
8043 #define RECUR(NODE) \
8044   tsubst_copy_and_build (NODE, args, complain, in_decl, /*function_p=*/false)
8045
8046   tree op1;
8047
8048   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node)
8049     return t;
8050
8051   switch (TREE_CODE (t))
8052     {
8053     case USING_DECL:
8054       t = DECL_NAME (t);
8055       /* Fall through.  */
8056     case IDENTIFIER_NODE:
8057       {
8058         tree decl;
8059         cp_id_kind idk;
8060         tree qualifying_class;
8061         bool non_integral_constant_expression_p;
8062         const char *error_msg;
8063
8064         if (IDENTIFIER_TYPENAME_P (t))
8065           {
8066             tree new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
8067             t = mangle_conv_op_name_for_type (new_type);
8068           }
8069
8070         /* Look up the name.  */
8071         decl = lookup_name (t, 0);
8072
8073         /* By convention, expressions use ERROR_MARK_NODE to indicate
8074            failure, not NULL_TREE.  */
8075         if (decl == NULL_TREE)
8076           decl = error_mark_node;
8077
8078         decl = finish_id_expression (t, decl, NULL_TREE,
8079                                      &idk,
8080                                      &qualifying_class,
8081                                      /*integral_constant_expression_p=*/false,
8082                                      /*allow_non_integral_constant_expression_p=*/false,
8083                                      &non_integral_constant_expression_p,
8084                                      &error_msg);
8085         if (error_msg)
8086           error (error_msg);
8087         if (!function_p && TREE_CODE (decl) == IDENTIFIER_NODE)
8088           decl = unqualified_name_lookup_error (decl);
8089         return decl;
8090       }
8091
8092     case TEMPLATE_ID_EXPR:
8093       {
8094         tree object;
8095         tree template = RECUR (TREE_OPERAND (t, 0));
8096         tree targs = TREE_OPERAND (t, 1);
8097
8098         if (targs)
8099           targs = tsubst_template_args (targs, args, complain, in_decl);
8100         
8101         if (TREE_CODE (template) == COMPONENT_REF)
8102           {
8103             object = TREE_OPERAND (template, 0);
8104             template = TREE_OPERAND (template, 1);
8105           }
8106         else
8107           object = NULL_TREE;
8108         template = lookup_template_function (template, targs);
8109         
8110         if (object)
8111           return build (COMPONENT_REF, TREE_TYPE (template), 
8112                         object, template, NULL_TREE);
8113         else
8114           return template;
8115       }
8116
8117     case INDIRECT_REF:
8118       return build_x_indirect_ref (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)), "unary *");
8119
8120     case NOP_EXPR:
8121       return build_nop
8122         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
8123          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8124
8125     case CAST_EXPR:
8126       return build_functional_cast
8127         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
8128          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8129
8130     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
8131       return build_reinterpret_cast
8132         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
8133          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8134
8135     case CONST_CAST_EXPR:
8136       return build_const_cast
8137         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
8138          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8139
8140     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
8141       return build_dynamic_cast
8142         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
8143          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8144
8145     case STATIC_CAST_EXPR:
8146       return build_static_cast
8147         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
8148          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8149
8150     case POSTDECREMENT_EXPR:
8151     case POSTINCREMENT_EXPR:
8152       op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
8153                                                 args, complain, in_decl);
8154       return build_x_unary_op (TREE_CODE (t), op1);
8155
8156     case PREDECREMENT_EXPR:
8157     case PREINCREMENT_EXPR:
8158     case NEGATE_EXPR:
8159     case BIT_NOT_EXPR:
8160     case ABS_EXPR:
8161     case TRUTH_NOT_EXPR:
8162     case CONVERT_EXPR:  /* Unary + */
8163     case REALPART_EXPR:
8164     case IMAGPART_EXPR:
8165       return build_x_unary_op (TREE_CODE (t), RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8166
8167     case ADDR_EXPR:
8168       op1 = TREE_OPERAND (t, 0);
8169       if (TREE_CODE (op1) == SCOPE_REF)
8170         op1 = tsubst_qualified_id (op1, args, complain, in_decl, 
8171                                    /*done=*/true, /*address_p=*/true);
8172       else
8173         op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (op1, args, complain, 
8174                                                   in_decl);
8175       if (TREE_CODE (op1) == LABEL_DECL)
8176         return finish_label_address_expr (DECL_NAME (op1));
8177       return build_x_unary_op (ADDR_EXPR, op1);
8178
8179     case PLUS_EXPR:
8180     case MINUS_EXPR:
8181     case MULT_EXPR:
8182     case TRUNC_DIV_EXPR:
8183     case CEIL_DIV_EXPR:
8184     case FLOOR_DIV_EXPR:
8185     case ROUND_DIV_EXPR:
8186     case EXACT_DIV_EXPR:
8187     case BIT_AND_EXPR:
8188     case BIT_IOR_EXPR:
8189     case BIT_XOR_EXPR:
8190     case TRUNC_MOD_EXPR:
8191     case FLOOR_MOD_EXPR:
8192     case TRUTH_ANDIF_EXPR:
8193     case TRUTH_ORIF_EXPR:
8194     case TRUTH_AND_EXPR:
8195     case TRUTH_OR_EXPR:
8196     case RSHIFT_EXPR:
8197     case LSHIFT_EXPR:
8198     case RROTATE_EXPR:
8199     case LROTATE_EXPR:
8200     case EQ_EXPR:
8201     case NE_EXPR:
8202     case MAX_EXPR:
8203     case MIN_EXPR:
8204     case LE_EXPR:
8205     case GE_EXPR:
8206     case LT_EXPR:
8207     case GT_EXPR:
8208     case MEMBER_REF:
8209     case DOTSTAR_EXPR:
8210       return build_x_binary_op
8211         (TREE_CODE (t), 
8212          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8213          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8214          /*overloaded_p=*/NULL);
8215
8216     case SCOPE_REF:
8217       return tsubst_qualified_id (t, args, complain, in_decl, /*done=*/true,
8218                                   /*address_p=*/false);
8219
8220     case ARRAY_REF:
8221       if (tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl)
8222           == NULL_TREE)
8223         /* new-type-id */
8224         return build_nt (ARRAY_REF, NULL_TREE, RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8225                          NULL_TREE, NULL_TREE);
8226
8227       op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
8228                                                 args, complain, in_decl);
8229       /* Remember that there was a reference to this entity.  */
8230       if (DECL_P (op1))
8231         mark_used (op1);
8232       return grok_array_decl (op1, RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)));
8233
8234     case SIZEOF_EXPR:
8235     case ALIGNOF_EXPR:
8236       op1 = TREE_OPERAND (t, 0);
8237       if (!args)
8238         {
8239           /* When there are no ARGS, we are trying to evaluate a
8240              non-dependent expression from the parser.  Trying to do
8241              the substitutions may not work.  */
8242           if (!TYPE_P (op1))
8243             op1 = TREE_TYPE (op1);
8244         }
8245       else
8246         {
8247           ++skip_evaluation;
8248           op1 = RECUR (op1);
8249           --skip_evaluation;
8250         }
8251       if (TYPE_P (op1))
8252         return cxx_sizeof_or_alignof_type (op1, TREE_CODE (t), true);
8253       else
8254         return cxx_sizeof_or_alignof_expr (op1, TREE_CODE (t));
8255
8256     case MODOP_EXPR:
8257       return build_x_modify_expr
8258         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8259          TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 1)),
8260          RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)));
8261
8262     case ARROW_EXPR:
8263       op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
8264                                                 args, complain, in_decl);
8265       /* Remember that there was a reference to this entity.  */
8266       if (DECL_P (op1))
8267         mark_used (op1);
8268       return build_x_arrow (op1);
8269
8270     case NEW_EXPR:
8271       return build_new
8272         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8273          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8274          RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)),
8275          RECUR (TREE_OPERAND (t, 3)),
8276          NEW_EXPR_USE_GLOBAL (t));
8277
8278     case DELETE_EXPR:
8279      return delete_sanity
8280        (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8281         RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8282         DELETE_EXPR_USE_VEC (t),
8283         DELETE_EXPR_USE_GLOBAL (t));
8284
8285     case COMPOUND_EXPR:
8286       return build_x_compound_expr (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8287                                     RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)));
8288
8289     case CALL_EXPR:
8290       {
8291         tree function;
8292         tree call_args;
8293         bool qualified_p;
8294         bool koenig_p;
8295
8296         function = TREE_OPERAND (t, 0);
8297         /* When we parsed the expression,  we determined whether or
8298            not Koenig lookup should be performed.  */
8299         koenig_p = KOENIG_LOOKUP_P (t);
8300         if (TREE_CODE (function) == SCOPE_REF)
8301           {
8302             qualified_p = true;
8303             function = tsubst_qualified_id (function, args, complain, in_decl,
8304                                             /*done=*/false, 
8305                                             /*address_p=*/false);
8306           }
8307         else
8308           {
8309             qualified_p = (TREE_CODE (function) == COMPONENT_REF
8310                            && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (function, 1))
8311                                == SCOPE_REF));
8312             function = tsubst_copy_and_build (function, args, complain, 
8313                                               in_decl,
8314                                               !qualified_p);
8315             if (BASELINK_P (function))
8316               qualified_p = true;
8317           }
8318
8319         call_args = RECUR (TREE_OPERAND (t, 1));
8320
8321         /* We do not perform argument-dependent lookup if normal
8322            lookup finds a non-function, in accordance with the
8323            expected resolution of DR 218.  */
8324         if (koenig_p
8325             && (is_overloaded_fn (function)
8326                 || TREE_CODE (function) == IDENTIFIER_NODE))
8327           function = perform_koenig_lookup (function, call_args);
8328
8329         if (TREE_CODE (function) == IDENTIFIER_NODE)
8330           {
8331             unqualified_name_lookup_error (function);
8332             return error_mark_node;
8333           }
8334
8335         /* Remember that there was a reference to this entity.  */
8336         if (DECL_P (function))
8337           mark_used (function);
8338
8339         function = convert_from_reference (function);
8340
8341         if (TREE_CODE (function) == OFFSET_REF)
8342           return build_offset_ref_call_from_tree (function, call_args);
8343         if (TREE_CODE (function) == COMPONENT_REF)
8344           {
8345             if (!BASELINK_P (TREE_OPERAND (function, 1)))
8346               return finish_call_expr (function, call_args,
8347                                        /*disallow_virtual=*/false,
8348                                        /*koenig_p=*/false);
8349             else
8350               return (build_new_method_call 
8351                       (TREE_OPERAND (function, 0),
8352                        TREE_OPERAND (function, 1),
8353                        call_args, NULL_TREE, 
8354                        qualified_p ? LOOKUP_NONVIRTUAL : LOOKUP_NORMAL));
8355           }
8356         return finish_call_expr (function, call_args, 
8357                                  /*disallow_virtual=*/qualified_p,
8358                                  koenig_p);
8359       }
8360
8361     case COND_EXPR:
8362       return build_x_conditional_expr
8363         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8364          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8365          RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)));
8366
8367     case PSEUDO_DTOR_EXPR:
8368       return finish_pseudo_destructor_expr 
8369         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8370          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8371          RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)));
8372
8373     case TREE_LIST:
8374       {
8375         tree purpose, value, chain;
8376
8377         if (t == void_list_node)
8378           return t;
8379
8380         purpose = TREE_PURPOSE (t);
8381         if (purpose)
8382           purpose = RECUR (purpose);
8383         value = TREE_VALUE (t);
8384         if (value)
8385           value = RECUR (value);
8386         chain = TREE_CHAIN (t);
8387         if (chain && chain != void_type_node)
8388           chain = RECUR (chain);
8389         if (purpose == TREE_PURPOSE (t)
8390             && value == TREE_VALUE (t)
8391             && chain == TREE_CHAIN (t))
8392           return t;
8393         return tree_cons (purpose, value, chain);
8394       }
8395
8396     case COMPONENT_REF:
8397       {
8398         tree object;
8399         tree member;
8400
8401         object = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
8402                                                      args, complain, in_decl);
8403         /* Remember that there was a reference to this entity.  */
8404         if (DECL_P (object))
8405           mark_used (object);
8406
8407         member = TREE_OPERAND (t, 1);
8408         if (BASELINK_P (member))
8409           member = tsubst_baselink (member, 
8410                                     non_reference (TREE_TYPE (object)),
8411                                     args, complain, in_decl);
8412         else
8413           member = tsubst_copy (member, args, complain, in_decl);
8414
8415         if (!CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (object)))
8416           {
8417             if (TREE_CODE (member) == BIT_NOT_EXPR)
8418               return finish_pseudo_destructor_expr (object, 
8419                                                     NULL_TREE,
8420                                                     TREE_TYPE (object));
8421             else if (TREE_CODE (member) == SCOPE_REF
8422                      && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (member, 1)) == BIT_NOT_EXPR))
8423               return finish_pseudo_destructor_expr (object, 
8424                                                     object,
8425                                                     TREE_TYPE (object));
8426           }
8427         else if (TREE_CODE (member) == SCOPE_REF
8428                  && TREE_CODE (TREE_OPERAND (member, 1)) == TEMPLATE_ID_EXPR)
8429           {
8430             tree tmpl;
8431             tree args;
8432         
8433             /* Lookup the template functions now that we know what the
8434                scope is.  */
8435             tmpl = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (member, 1), 0);
8436             args = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (member, 1), 1);
8437             member = lookup_qualified_name (TREE_OPERAND (member, 0), tmpl, 
8438                                             /*is_type_p=*/false,
8439                                             /*complain=*/false);
8440             if (BASELINK_P (member))
8441               BASELINK_FUNCTIONS (member) 
8442                 = build_nt (TEMPLATE_ID_EXPR, BASELINK_FUNCTIONS (member),
8443                             args);
8444             else
8445               {
8446                 qualified_name_lookup_error (TREE_TYPE (object), tmpl);
8447                 return error_mark_node;
8448               }
8449           }
8450         else if (TREE_CODE (member) == FIELD_DECL)
8451           return finish_non_static_data_member (member, object, NULL_TREE);
8452
8453         return finish_class_member_access_expr (object, member);
8454       }
8455
8456     case THROW_EXPR:
8457       return build_throw
8458         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8459
8460     case CONSTRUCTOR:
8461       {
8462         tree r;
8463         tree elts;
8464         tree type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
8465         bool purpose_p;
8466
8467         /* digest_init will do the wrong thing if we let it.  */
8468         if (type && TYPE_PTRMEMFUNC_P (type))
8469           return t;
8470
8471         r = NULL_TREE;
8472         /* We do not want to process the purpose of aggregate
8473            initializers as they are identifier nodes which will be
8474            looked up by digest_init.  */
8475         purpose_p = !(type && IS_AGGR_TYPE (type));
8476         for (elts = CONSTRUCTOR_ELTS (t);
8477              elts;
8478              elts = TREE_CHAIN (elts))
8479           {
8480             tree purpose = TREE_PURPOSE (elts);
8481             tree value = TREE_VALUE (elts);
8482             
8483             if (purpose && purpose_p)
8484               purpose = RECUR (purpose);
8485             value = RECUR (value);
8486             r = tree_cons (purpose, value, r);
8487           }
8488         
8489         r = build_constructor (NULL_TREE, nreverse (r));
8490         TREE_HAS_CONSTRUCTOR (r) = TREE_HAS_CONSTRUCTOR (t);
8491
8492         if (type)
8493           return digest_init (type, r, 0);
8494         return r;
8495       }
8496
8497     case TYPEID_EXPR:
8498       {
8499         tree operand_0 = RECUR (TREE_OPERAND (t, 0));
8500         if (TYPE_P (operand_0))
8501           return get_typeid (operand_0);
8502         return build_typeid (operand_0);
8503       }
8504
8505     case PARM_DECL:
8506       return convert_from_reference (tsubst_copy (t, args, complain, in_decl));
8507
8508     case VAR_DECL:
8509       if (args)
8510         t = tsubst_copy (t, args, complain, in_decl);
8511       return convert_from_reference (t);
8512
8513     case VA_ARG_EXPR:
8514       return build_x_va_arg (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8515                              tsubst_copy (TREE_TYPE (t), args, complain, 
8516                                           in_decl));
8517
8518     default:
8519       return tsubst_copy (t, args, complain, in_decl);
8520     }
8521
8522 #undef RECUR
8523 }
8524
8525 /* Verify that the instantiated ARGS are valid. For type arguments,
8526    make sure that the type's linkage is ok. For non-type arguments,
8527    make sure they are constants if they are integral or enumerations.
8528    Emit an error under control of COMPLAIN, and return TRUE on error.  */
8529
8530 static bool
8531 check_instantiated_args (tree tmpl, tree args, tsubst_flags_t complain)
8532 {
8533   int ix, len = DECL_NTPARMS (tmpl);
8534   bool result = false;
8535
8536   for (ix = 0; ix != len; ix++)
8537     {
8538       tree t = TREE_VEC_ELT (args, ix);
8539       
8540       if (TYPE_P (t))
8541         {
8542           /* [basic.link]: A name with no linkage (notably, the name
8543              of a class or enumeration declared in a local scope)
8544              shall not be used to declare an entity with linkage.
8545              This implies that names with no linkage cannot be used as
8546              template arguments.  */
8547           tree nt = no_linkage_check (t);
8548
8549           if (nt)
8550             {
8551               if (!(complain & tf_error))
8552                 /*OK*/;
8553               else if (TYPE_ANONYMOUS_P (nt))
8554                 error ("`%T' uses anonymous type", t);
8555               else
8556                 error ("`%T' uses local type `%T'", t, nt);
8557               result = true;
8558             }
8559           /* In order to avoid all sorts of complications, we do not
8560              allow variably-modified types as template arguments.  */
8561           else if (variably_modified_type_p (t, NULL_TREE))
8562             {
8563               if (complain & tf_error)
8564                 error ("`%T' is a variably modified type", t);
8565               result = true;
8566             }
8567         }
8568       /* A non-type argument of integral or enumerated type must be a
8569          constant.  */
8570       else if (TREE_TYPE (t)
8571                && INTEGRAL_OR_ENUMERATION_TYPE_P (TREE_TYPE (t))
8572                && !TREE_CONSTANT (t))
8573         {
8574           if (complain & tf_error)
8575             error ("integral expression `%E' is not constant", t);
8576           result = true;
8577         }
8578     }
8579   if (result && complain & tf_error)
8580     error ("  trying to instantiate `%D'", tmpl);
8581   return result;
8582 }
8583
8584 /* Instantiate the indicated variable or function template TMPL with
8585    the template arguments in TARG_PTR.  */
8586
8587 tree
8588 instantiate_template (tree tmpl, tree targ_ptr, tsubst_flags_t complain)
8589 {
8590   tree fndecl;
8591   tree gen_tmpl;
8592   tree spec;
8593
8594   if (tmpl == error_mark_node)
8595     return error_mark_node;
8596
8597   my_friendly_assert (TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_DECL, 283);
8598
8599   /* If this function is a clone, handle it specially.  */
8600   if (DECL_CLONED_FUNCTION_P (tmpl))
8601     {
8602       tree spec;
8603       tree clone;
8604       
8605       spec = instantiate_template (DECL_CLONED_FUNCTION (tmpl), targ_ptr,
8606                                    complain);
8607       if (spec == error_mark_node)
8608         return error_mark_node;
8609
8610       /* Look for the clone.  */
8611       for (clone = TREE_CHAIN (spec);
8612            clone && DECL_CLONED_FUNCTION_P (clone);
8613            clone = TREE_CHAIN (clone))
8614         if (DECL_NAME (clone) == DECL_NAME (tmpl))
8615           return clone;
8616       /* We should always have found the clone by now.  */
8617       abort ();
8618       return NULL_TREE;
8619     }
8620   
8621   /* Check to see if we already have this specialization.  */
8622   spec = retrieve_specialization (tmpl, targ_ptr);
8623   if (spec != NULL_TREE)
8624     return spec;
8625
8626   gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
8627   if (tmpl != gen_tmpl)
8628     {
8629       /* The TMPL is a partial instantiation.  To get a full set of
8630          arguments we must add the arguments used to perform the
8631          partial instantiation.  */
8632       targ_ptr = add_outermost_template_args (DECL_TI_ARGS (tmpl),
8633                                               targ_ptr);
8634
8635       /* Check to see if we already have this specialization.  */
8636       spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, targ_ptr);
8637       if (spec != NULL_TREE)
8638         return spec;
8639     }
8640
8641   if (check_instantiated_args (gen_tmpl, INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (targ_ptr),
8642                                complain))
8643     return error_mark_node;
8644   
8645   /* We are building a FUNCTION_DECL, during which the access of its
8646      parameters and return types have to be checked.  However this
8647      FUNCTION_DECL which is the desired context for access checking
8648      is not built yet.  We solve this chicken-and-egg problem by
8649      deferring all checks until we have the FUNCTION_DECL.  */
8650   push_deferring_access_checks (dk_deferred);
8651
8652   /* Substitute template parameters.  */
8653   fndecl = tsubst (DECL_TEMPLATE_RESULT (gen_tmpl),
8654                    targ_ptr, complain, gen_tmpl);
8655
8656   /* Now we know the specialization, compute access previously
8657      deferred.  */
8658   push_access_scope (fndecl);
8659   perform_deferred_access_checks ();
8660   pop_access_scope (fndecl);
8661   pop_deferring_access_checks ();
8662
8663   /* The DECL_TI_TEMPLATE should always be the immediate parent
8664      template, not the most general template.  */
8665   DECL_TI_TEMPLATE (fndecl) = tmpl;
8666
8667   /* If we've just instantiated the main entry point for a function,
8668      instantiate all the alternate entry points as well.  We do this
8669      by cloning the instantiation of the main entry point, not by
8670      instantiating the template clones.  */
8671   if (TREE_CHAIN (gen_tmpl) && DECL_CLONED_FUNCTION_P (TREE_CHAIN (gen_tmpl)))
8672     clone_function_decl (fndecl, /*update_method_vec_p=*/0);
8673
8674   return fndecl;
8675 }
8676
8677 /* The FN is a TEMPLATE_DECL for a function.  The ARGS are the
8678    arguments that are being used when calling it.  TARGS is a vector
8679    into which the deduced template arguments are placed.  
8680
8681    Return zero for success, 2 for an incomplete match that doesn't resolve
8682    all the types, and 1 for complete failure.  An error message will be
8683    printed only for an incomplete match.
8684
8685    If FN is a conversion operator, or we are trying to produce a specific
8686    specialization, RETURN_TYPE is the return type desired.
8687
8688    The EXPLICIT_TARGS are explicit template arguments provided via a
8689    template-id.
8690
8691    The parameter STRICT is one of:
8692
8693    DEDUCE_CALL: 
8694      We are deducing arguments for a function call, as in
8695      [temp.deduct.call].
8696
8697    DEDUCE_CONV:
8698      We are deducing arguments for a conversion function, as in 
8699      [temp.deduct.conv].
8700
8701    DEDUCE_EXACT:
8702      We are deducing arguments when doing an explicit instantiation
8703      as in [temp.explicit], when determining an explicit specialization
8704      as in [temp.expl.spec], or when taking the address of a function
8705      template, as in [temp.deduct.funcaddr]. 
8706
8707    DEDUCE_ORDER:
8708      We are deducing arguments when calculating the partial
8709      ordering between specializations of function or class
8710      templates, as in [temp.func.order] and [temp.class.order].
8711
8712    LEN is the number of parms to consider before returning success, or -1
8713    for all.  This is used in partial ordering to avoid comparing parms for
8714    which no actual argument was passed, since they are not considered in
8715    overload resolution (and are explicitly excluded from consideration in
8716    partial ordering in [temp.func.order]/6).  */
8717
8718 int
8719 fn_type_unification (tree fn, 
8720                      tree explicit_targs, 
8721                      tree targs, 
8722                      tree args, 
8723                      tree return_type,
8724                      unification_kind_t strict, 
8725                      int len)
8726 {
8727   tree parms;
8728   tree fntype;
8729   int result;
8730
8731   my_friendly_assert (TREE_CODE (fn) == TEMPLATE_DECL, 0);
8732
8733   fntype = TREE_TYPE (fn);
8734   if (explicit_targs)
8735     {
8736       /* [temp.deduct]
8737           
8738          The specified template arguments must match the template
8739          parameters in kind (i.e., type, nontype, template), and there
8740          must not be more arguments than there are parameters;
8741          otherwise type deduction fails.
8742
8743          Nontype arguments must match the types of the corresponding
8744          nontype template parameters, or must be convertible to the
8745          types of the corresponding nontype parameters as specified in
8746          _temp.arg.nontype_, otherwise type deduction fails.
8747
8748          All references in the function type of the function template
8749          to the corresponding template parameters are replaced by the
8750          specified template argument values.  If a substitution in a
8751          template parameter or in the function type of the function
8752          template results in an invalid type, type deduction fails.  */
8753       int i;
8754       tree converted_args;
8755       bool incomplete;
8756
8757       converted_args
8758         = (coerce_template_parms (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (fn), 
8759                                   explicit_targs, NULL_TREE, tf_none, 
8760                                   /*require_all_arguments=*/0));
8761       if (converted_args == error_mark_node)
8762         return 1;
8763
8764       /* Substitute the explicit args into the function type.  This is
8765          necessary so that, for instance, explicitly declared function
8766          arguments can match null pointed constants.  If we were given
8767          an incomplete set of explicit args, we must not do semantic
8768          processing during substitution as we could create partial
8769          instantiations.  */
8770       incomplete = NUM_TMPL_ARGS (explicit_targs) != NUM_TMPL_ARGS (targs);
8771       processing_template_decl += incomplete;
8772       fntype = tsubst (fntype, converted_args, tf_none, NULL_TREE);
8773       processing_template_decl -= incomplete;
8774       
8775       if (fntype == error_mark_node)
8776         return 1;
8777
8778       /* Place the explicitly specified arguments in TARGS.  */
8779       for (i = NUM_TMPL_ARGS (converted_args); i--;)
8780         TREE_VEC_ELT (targs, i) = TREE_VEC_ELT (converted_args, i);
8781     }
8782      
8783   parms = TYPE_ARG_TYPES (fntype);
8784   /* Never do unification on the 'this' parameter.  */
8785   if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (fn))
8786     parms = TREE_CHAIN (parms);
8787   
8788   if (return_type)
8789     {
8790       /* We've been given a return type to match, prepend it.  */
8791       parms = tree_cons (NULL_TREE, TREE_TYPE (fntype), parms);
8792       args = tree_cons (NULL_TREE, return_type, args);
8793       if (len >= 0)
8794         ++len;
8795     }
8796
8797   /* We allow incomplete unification without an error message here
8798      because the standard doesn't seem to explicitly prohibit it.  Our
8799      callers must be ready to deal with unification failures in any
8800      event.  */
8801   result = type_unification_real (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (fn), 
8802                                   targs, parms, args, /*subr=*/0,
8803                                   strict, /*allow_incomplete*/1, len);
8804
8805   if (result == 0) 
8806     /* All is well so far.  Now, check:
8807        
8808        [temp.deduct] 
8809        
8810        When all template arguments have been deduced, all uses of
8811        template parameters in nondeduced contexts are replaced with
8812        the corresponding deduced argument values.  If the
8813        substitution results in an invalid type, as described above,
8814        type deduction fails.  */
8815     if (tsubst (TREE_TYPE (fn), targs, tf_none, NULL_TREE)
8816         == error_mark_node)
8817       return 1;
8818
8819   return result;
8820 }
8821
8822 /* Adjust types before performing type deduction, as described in
8823    [temp.deduct.call] and [temp.deduct.conv].  The rules in these two
8824    sections are symmetric.  PARM is the type of a function parameter
8825    or the return type of the conversion function.  ARG is the type of
8826    the argument passed to the call, or the type of the value
8827    initialized with the result of the conversion function.  */
8828
8829 static int
8830 maybe_adjust_types_for_deduction (unification_kind_t strict, 
8831                                   tree* parm, 
8832                                   tree* arg)
8833 {
8834   int result = 0;
8835   
8836   switch (strict)
8837     {
8838     case DEDUCE_CALL:
8839       break;
8840
8841     case DEDUCE_CONV:
8842       {
8843         /* Swap PARM and ARG throughout the remainder of this
8844            function; the handling is precisely symmetric since PARM
8845            will initialize ARG rather than vice versa.  */
8846         tree* temp = parm;
8847         parm = arg;
8848         arg = temp;
8849         break;
8850       }
8851
8852     case DEDUCE_EXACT:
8853       /* There is nothing to do in this case.  */
8854       return 0;
8855
8856     case DEDUCE_ORDER:
8857       /* DR 214. [temp.func.order] is underspecified, and leads to no
8858          ordering between things like `T *' and `T const &' for `U *'.
8859          The former has T=U and the latter T=U*. The former looks more
8860          specialized and John Spicer considers it well-formed (the EDG
8861          compiler accepts it).
8862
8863          John also confirms that deduction should proceed as in a function
8864          call. Which implies the usual ARG and PARM conversions as DEDUCE_CALL.
8865          However, in ordering, ARG can have REFERENCE_TYPE, but no argument
8866          to an actual call can have such a type.
8867          
8868          If both ARG and PARM are REFERENCE_TYPE, we change neither.
8869          If only ARG is a REFERENCE_TYPE, we look through that and then
8870          proceed as with DEDUCE_CALL (which could further convert it).  */
8871       if (TREE_CODE (*arg) == REFERENCE_TYPE)
8872         {
8873           if (TREE_CODE (*parm) == REFERENCE_TYPE)
8874             return 0;
8875           *arg = TREE_TYPE (*arg);
8876         }
8877       break;
8878     default:
8879       abort ();
8880     }
8881
8882   if (TREE_CODE (*parm) != REFERENCE_TYPE)
8883     {
8884       /* [temp.deduct.call]
8885          
8886          If P is not a reference type:
8887          
8888          --If A is an array type, the pointer type produced by the
8889          array-to-pointer standard conversion (_conv.array_) is
8890          used in place of A for type deduction; otherwise,
8891          
8892          --If A is a function type, the pointer type produced by
8893          the function-to-pointer standard conversion
8894          (_conv.func_) is used in place of A for type deduction;
8895          otherwise,
8896          
8897          --If A is a cv-qualified type, the top level
8898          cv-qualifiers of A's type are ignored for type
8899          deduction.  */
8900       if (TREE_CODE (*arg) == ARRAY_TYPE)
8901         *arg = build_pointer_type (TREE_TYPE (*arg));
8902       else if (TREE_CODE (*arg) == FUNCTION_TYPE)
8903         *arg = build_pointer_type (*arg);
8904       else
8905         *arg = TYPE_MAIN_VARIANT (*arg);
8906     }
8907   
8908   /* [temp.deduct.call]
8909      
8910      If P is a cv-qualified type, the top level cv-qualifiers
8911      of P's type are ignored for type deduction.  If P is a
8912      reference type, the type referred to by P is used for
8913      type deduction.  */
8914   *parm = TYPE_MAIN_VARIANT (*parm);
8915   if (TREE_CODE (*parm) == REFERENCE_TYPE)
8916     {
8917       *parm = TREE_TYPE (*parm);
8918       result |= UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL;
8919     }
8920
8921   /* DR 322. For conversion deduction, remove a reference type on parm
8922      too (which has been swapped into ARG).  */
8923   if (strict == DEDUCE_CONV && TREE_CODE (*arg) == REFERENCE_TYPE)
8924     *arg = TREE_TYPE (*arg);
8925   
8926   return result;
8927 }
8928
8929 /* Most parms like fn_type_unification.
8930
8931    If SUBR is 1, we're being called recursively (to unify the
8932    arguments of a function or method parameter of a function
8933    template).  */
8934
8935 static int
8936 type_unification_real (tree tparms, 
8937                        tree targs, 
8938                        tree xparms, 
8939                        tree xargs, 
8940                        int subr,
8941                        unification_kind_t strict, 
8942                        int allow_incomplete, 
8943                        int xlen)
8944 {
8945   tree parm, arg;
8946   int i;
8947   int ntparms = TREE_VEC_LENGTH (tparms);
8948   int sub_strict;
8949   int saw_undeduced = 0;
8950   tree parms, args;
8951   int len;
8952
8953   my_friendly_assert (TREE_CODE (tparms) == TREE_VEC, 289);
8954   my_friendly_assert (xparms == NULL_TREE 
8955                       || TREE_CODE (xparms) == TREE_LIST, 290);
8956   my_friendly_assert (!xargs || TREE_CODE (xargs) == TREE_LIST, 291);
8957   my_friendly_assert (ntparms > 0, 292);
8958
8959   switch (strict)
8960     {
8961     case DEDUCE_CALL:
8962       sub_strict = (UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL | UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL
8963                     | UNIFY_ALLOW_DERIVED);
8964       break;
8965       
8966     case DEDUCE_CONV:
8967       sub_strict = UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL;
8968       break;
8969
8970     case DEDUCE_EXACT:
8971       sub_strict = UNIFY_ALLOW_NONE;
8972       break;
8973     
8974     case DEDUCE_ORDER:
8975       sub_strict = UNIFY_ALLOW_NONE;
8976       break;
8977       
8978     default:
8979       abort ();
8980     }
8981
8982   if (xlen == 0)
8983     return 0;
8984
8985  again:
8986   parms = xparms;
8987   args = xargs;
8988   len = xlen;
8989
8990   while (parms
8991          && parms != void_list_node
8992          && args
8993          && args != void_list_node)
8994     {
8995       parm = TREE_VALUE (parms);
8996       parms = TREE_CHAIN (parms);
8997       arg = TREE_VALUE (args);
8998       args = TREE_CHAIN (args);
8999
9000       if (arg == error_mark_node)
9001         return 1;
9002       if (arg == unknown_type_node)
9003         /* We can't deduce anything from this, but we might get all the
9004            template args from other function args.  */
9005         continue;
9006
9007       /* Conversions will be performed on a function argument that
9008          corresponds with a function parameter that contains only
9009          non-deducible template parameters and explicitly specified
9010          template parameters.  */
9011       if (!uses_template_parms (parm))
9012         {
9013           tree type;
9014
9015           if (!TYPE_P (arg))
9016             type = TREE_TYPE (arg);
9017           else
9018             type = arg;
9019
9020           if (strict == DEDUCE_EXACT || strict == DEDUCE_ORDER)
9021             {
9022               if (same_type_p (parm, type))
9023                 continue;
9024             }
9025           else
9026             /* It might work; we shouldn't check now, because we might
9027                get into infinite recursion.  Overload resolution will
9028                handle it.  */
9029             continue;
9030
9031           return 1;
9032         }
9033         
9034       if (!TYPE_P (arg))
9035         {
9036           my_friendly_assert (TREE_TYPE (arg) != NULL_TREE, 293);
9037           if (type_unknown_p (arg))
9038             {
9039               /* [temp.deduct.type] A template-argument can be deduced from
9040                  a pointer to function or pointer to member function
9041                  argument if the set of overloaded functions does not
9042                  contain function templates and at most one of a set of
9043                  overloaded functions provides a unique match.  */
9044
9045               if (resolve_overloaded_unification
9046                   (tparms, targs, parm, arg, strict, sub_strict)
9047                   != 0)
9048                 return 1;
9049               continue;
9050             }
9051           arg = TREE_TYPE (arg);
9052           if (arg == error_mark_node)
9053             return 1;
9054         }
9055       
9056       {
9057         int arg_strict = sub_strict;
9058         
9059         if (!subr)
9060           arg_strict |= maybe_adjust_types_for_deduction (strict, &parm, &arg);
9061
9062         if (unify (tparms, targs, parm, arg, arg_strict))
9063           return 1;
9064       }
9065
9066       /* Are we done with the interesting parms?  */
9067       if (--len == 0)
9068         goto done;
9069     }
9070   /* Fail if we've reached the end of the parm list, and more args
9071      are present, and the parm list isn't variadic.  */
9072   if (args && args != void_list_node && parms == void_list_node)
9073     return 1;
9074   /* Fail if parms are left and they don't have default values.  */
9075   if (parms
9076       && parms != void_list_node
9077       && TREE_PURPOSE (parms) == NULL_TREE)
9078     return 1;
9079
9080  done:
9081   if (!subr)
9082     for (i = 0; i < ntparms; i++)
9083       if (TREE_VEC_ELT (targs, i) == NULL_TREE)
9084         {
9085           tree tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, i));
9086
9087           /* If this is an undeduced nontype parameter that depends on
9088              a type parameter, try another pass; its type may have been
9089              deduced from a later argument than the one from which
9090              this parameter can be deduced.  */
9091           if (TREE_CODE (tparm) == PARM_DECL
9092               && uses_template_parms (TREE_TYPE (tparm))
9093               && !saw_undeduced++)
9094             goto again;
9095
9096           if (!allow_incomplete)
9097             error ("incomplete type unification");
9098           return 2;
9099         }
9100   return 0;
9101 }
9102
9103 /* Subroutine of type_unification_real.  Args are like the variables at the
9104    call site.  ARG is an overloaded function (or template-id); we try
9105    deducing template args from each of the overloads, and if only one
9106    succeeds, we go with that.  Modifies TARGS and returns 0 on success.  */
9107
9108 static int
9109 resolve_overloaded_unification (tree tparms, 
9110                                 tree targs,
9111                                 tree parm,
9112                                 tree arg, 
9113                                 unification_kind_t strict,
9114                                 int sub_strict)
9115 {
9116   tree tempargs = copy_node (targs);
9117   int good = 0;
9118   bool addr_p;
9119
9120   if (TREE_CODE (arg) == ADDR_EXPR)
9121     {
9122       arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
9123       addr_p = true;
9124     }
9125   else
9126     addr_p = false;
9127
9128   if (TREE_CODE (arg) == COMPONENT_REF)
9129     /* Handle `&x' where `x' is some static or non-static member
9130        function name.  */
9131     arg = TREE_OPERAND (arg, 1);
9132
9133   if (TREE_CODE (arg) == OFFSET_REF)
9134     arg = TREE_OPERAND (arg, 1);
9135
9136   /* Strip baselink information.  */
9137   if (BASELINK_P (arg))
9138     arg = BASELINK_FUNCTIONS (arg);
9139
9140   if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_ID_EXPR)
9141     {
9142       /* If we got some explicit template args, we need to plug them into
9143          the affected templates before we try to unify, in case the
9144          explicit args will completely resolve the templates in question.  */
9145
9146       tree expl_subargs = TREE_OPERAND (arg, 1);
9147       arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
9148
9149       for (; arg; arg = OVL_NEXT (arg))
9150         {
9151           tree fn = OVL_CURRENT (arg);
9152           tree subargs, elem;
9153
9154           if (TREE_CODE (fn) != TEMPLATE_DECL)
9155             continue;
9156
9157           subargs = get_bindings_overload (fn, DECL_TEMPLATE_RESULT (fn),
9158                                            expl_subargs);
9159           if (subargs)
9160             {
9161               elem = tsubst (TREE_TYPE (fn), subargs, tf_none, NULL_TREE);
9162               good += try_one_overload (tparms, targs, tempargs, parm, 
9163                                         elem, strict, sub_strict, addr_p);
9164             }
9165         }
9166     }
9167   else if (TREE_CODE (arg) == OVERLOAD
9168            || TREE_CODE (arg) == FUNCTION_DECL)
9169     {
9170       for (; arg; arg = OVL_NEXT (arg))
9171         good += try_one_overload (tparms, targs, tempargs, parm,
9172                                   TREE_TYPE (OVL_CURRENT (arg)),
9173                                   strict, sub_strict, addr_p);
9174     }
9175   else
9176     abort ();
9177
9178   /* [temp.deduct.type] A template-argument can be deduced from a pointer
9179      to function or pointer to member function argument if the set of
9180      overloaded functions does not contain function templates and at most
9181      one of a set of overloaded functions provides a unique match.
9182
9183      So if we found multiple possibilities, we return success but don't
9184      deduce anything.  */
9185
9186   if (good == 1)
9187     {
9188       int i = TREE_VEC_LENGTH (targs);
9189       for (; i--; )
9190         if (TREE_VEC_ELT (tempargs, i))
9191           TREE_VEC_ELT (targs, i) = TREE_VEC_ELT (tempargs, i);
9192     }
9193   if (good)
9194     return 0;
9195
9196   return 1;
9197 }
9198
9199 /* Subroutine of resolve_overloaded_unification; does deduction for a single
9200    overload.  Fills TARGS with any deduced arguments, or error_mark_node if
9201    different overloads deduce different arguments for a given parm.
9202    ADDR_P is true if the expression for which deduction is being
9203    performed was of the form "& fn" rather than simply "fn".
9204
9205    Returns 1 on success.  */
9206
9207 static int
9208 try_one_overload (tree tparms,
9209                   tree orig_targs,
9210                   tree targs, 
9211                   tree parm, 
9212                   tree arg, 
9213                   unification_kind_t strict,
9214                   int sub_strict,
9215                   bool addr_p)
9216 {
9217   int nargs;
9218   tree tempargs;
9219   int i;
9220
9221   /* [temp.deduct.type] A template-argument can be deduced from a pointer
9222      to function or pointer to member function argument if the set of
9223      overloaded functions does not contain function templates and at most
9224      one of a set of overloaded functions provides a unique match.
9225
9226      So if this is a template, just return success.  */
9227
9228   if (uses_template_parms (arg))
9229     return 1;
9230
9231   if (TREE_CODE (arg) == METHOD_TYPE)
9232     arg = build_ptrmemfunc_type (build_pointer_type (arg));
9233   else if (addr_p)
9234     arg = build_pointer_type (arg);
9235
9236   sub_strict |= maybe_adjust_types_for_deduction (strict, &parm, &arg);
9237
9238   /* We don't copy orig_targs for this because if we have already deduced
9239      some template args from previous args, unify would complain when we
9240      try to deduce a template parameter for the same argument, even though
9241      there isn't really a conflict.  */
9242   nargs = TREE_VEC_LENGTH (targs);
9243   tempargs = make_tree_vec (nargs);
9244
9245   if (unify (tparms, tempargs, parm, arg, sub_strict) != 0)
9246     return 0;
9247
9248   /* First make sure we didn't deduce anything that conflicts with
9249      explicitly specified args.  */
9250   for (i = nargs; i--; )
9251     {
9252       tree elt = TREE_VEC_ELT (tempargs, i);
9253       tree oldelt = TREE_VEC_ELT (orig_targs, i);
9254
9255       if (elt == NULL_TREE)
9256         continue;
9257       else if (uses_template_parms (elt))
9258         {
9259           /* Since we're unifying against ourselves, we will fill in template
9260              args used in the function parm list with our own template parms.
9261              Discard them.  */
9262           TREE_VEC_ELT (tempargs, i) = NULL_TREE;
9263           continue;
9264         }
9265       else if (oldelt && ! template_args_equal (oldelt, elt))
9266         return 0;
9267     }
9268
9269   for (i = nargs; i--; )
9270     {
9271       tree elt = TREE_VEC_ELT (tempargs, i);
9272
9273       if (elt)
9274         TREE_VEC_ELT (targs, i) = elt;
9275     }
9276
9277   return 1;
9278 }
9279
9280 /* Verify that nondeduce template argument agrees with the type
9281    obtained from argument deduction.  Return nonzero if the
9282    verification fails.
9283
9284    For example:
9285
9286      struct A { typedef int X; };
9287      template <class T, class U> struct C {};
9288      template <class T> struct C<T, typename T::X> {};
9289
9290    Then with the instantiation `C<A, int>', we can deduce that
9291    `T' is `A' but unify () does not check whether `typename T::X'
9292    is `int'.  This function ensure that they agree.
9293
9294    TARGS, PARMS are the same as the arguments of unify.
9295    ARGS contains template arguments from all levels.  */
9296
9297 static int
9298 verify_class_unification (tree targs, tree parms, tree args)
9299 {
9300   parms = tsubst (parms, add_outermost_template_args (args, targs),
9301                   tf_none, NULL_TREE);
9302   if (parms == error_mark_node)
9303     return 1;
9304
9305   return !comp_template_args (parms, INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args));
9306 }
9307
9308 /* PARM is a template class (perhaps with unbound template
9309    parameters).  ARG is a fully instantiated type.  If ARG can be
9310    bound to PARM, return ARG, otherwise return NULL_TREE.  TPARMS and
9311    TARGS are as for unify.  */
9312
9313 static tree
9314 try_class_unification (tree tparms, tree targs, tree parm, tree arg)
9315 {
9316   tree copy_of_targs;
9317
9318   if (!CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (arg)
9319       || (most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (arg)) 
9320           != most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (parm))))
9321     return NULL_TREE;
9322
9323   /* We need to make a new template argument vector for the call to
9324      unify.  If we used TARGS, we'd clutter it up with the result of
9325      the attempted unification, even if this class didn't work out.
9326      We also don't want to commit ourselves to all the unifications
9327      we've already done, since unification is supposed to be done on
9328      an argument-by-argument basis.  In other words, consider the
9329      following pathological case:
9330
9331        template <int I, int J, int K>
9332        struct S {};
9333        
9334        template <int I, int J>
9335        struct S<I, J, 2> : public S<I, I, I>, S<J, J, J> {};
9336        
9337        template <int I, int J, int K>
9338        void f(S<I, J, K>, S<I, I, I>);
9339        
9340        void g() {
9341          S<0, 0, 0> s0;
9342          S<0, 1, 2> s2;
9343        
9344          f(s0, s2);
9345        }
9346
9347      Now, by the time we consider the unification involving `s2', we
9348      already know that we must have `f<0, 0, 0>'.  But, even though
9349      `S<0, 1, 2>' is derived from `S<0, 0, 0>', the code is invalid
9350      because there are two ways to unify base classes of S<0, 1, 2>
9351      with S<I, I, I>.  If we kept the already deduced knowledge, we
9352      would reject the possibility I=1.  */
9353   copy_of_targs = make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (targs));
9354   
9355   /* If unification failed, we're done.  */
9356   if (unify (tparms, copy_of_targs, CLASSTYPE_TI_ARGS (parm),
9357              CLASSTYPE_TI_ARGS (arg), UNIFY_ALLOW_NONE))
9358     return NULL_TREE;
9359
9360   return arg;
9361 }
9362
9363 /* Subroutine of get_template_base.  RVAL, if non-NULL, is a base we
9364    have already discovered to be satisfactory.  ARG_BINFO is the binfo
9365    for the base class of ARG that we are currently examining.  */
9366
9367 static tree
9368 get_template_base_recursive (tree tparms, 
9369                              tree targs, 
9370                              tree parm,
9371                              tree arg_binfo, 
9372                              tree rval, 
9373                              int flags)
9374 {
9375   tree binfos;
9376   int i, n_baselinks;
9377   tree arg = BINFO_TYPE (arg_binfo);
9378
9379   if (!(flags & GTB_IGNORE_TYPE))
9380     {
9381       tree r = try_class_unification (tparms, targs,
9382                                       parm, arg);
9383
9384       /* If there is more than one satisfactory baseclass, then:
9385
9386            [temp.deduct.call]
9387
9388            If they yield more than one possible deduced A, the type
9389            deduction fails.
9390
9391            applies.  */
9392       if (r && rval && !same_type_p (r, rval))
9393         return error_mark_node;
9394       else if (r)
9395         rval = r;
9396     }
9397
9398   binfos = BINFO_BASETYPES (arg_binfo);
9399   n_baselinks = binfos ? TREE_VEC_LENGTH (binfos) : 0;
9400
9401   /* Process base types.  */
9402   for (i = 0; i < n_baselinks; i++)
9403     {
9404       tree base_binfo = TREE_VEC_ELT (binfos, i);
9405       int this_virtual;
9406
9407       /* Skip this base, if we've already seen it.  */
9408       if (BINFO_MARKED (base_binfo))
9409         continue;
9410
9411       this_virtual = 
9412         (flags & GTB_VIA_VIRTUAL) || BINFO_VIRTUAL_P (base_binfo);
9413       
9414       /* When searching for a non-virtual, we cannot mark virtually
9415          found binfos.  */
9416       if (! this_virtual)
9417         BINFO_MARKED (base_binfo) = 1;
9418       
9419       rval = get_template_base_recursive (tparms, targs,
9420                                           parm,
9421                                           base_binfo, 
9422                                           rval,
9423                                           GTB_VIA_VIRTUAL * this_virtual);
9424       
9425       /* If we discovered more than one matching base class, we can
9426          stop now.  */
9427       if (rval == error_mark_node)
9428         return error_mark_node;
9429     }
9430
9431   return rval;
9432 }
9433
9434 /* Given a template type PARM and a class type ARG, find the unique
9435    base type in ARG that is an instance of PARM.  We do not examine
9436    ARG itself; only its base-classes.  If there is no appropriate base
9437    class, return NULL_TREE.  If there is more than one, return
9438    error_mark_node.  PARM may be the type of a partial specialization,
9439    as well as a plain template type.  Used by unify.  */
9440
9441 static tree
9442 get_template_base (tree tparms, tree targs, tree parm, tree arg)
9443 {
9444   tree rval;
9445   tree arg_binfo;
9446
9447   my_friendly_assert (IS_AGGR_TYPE_CODE (TREE_CODE (arg)), 92);
9448   
9449   arg_binfo = TYPE_BINFO (complete_type (arg));
9450   rval = get_template_base_recursive (tparms, targs,
9451                                       parm, arg_binfo, 
9452                                       NULL_TREE,
9453                                       GTB_IGNORE_TYPE);
9454
9455   /* Since get_template_base_recursive marks the bases classes, we
9456      must unmark them here.  */
9457   dfs_walk (arg_binfo, dfs_unmark, markedp, 0);
9458
9459   return rval;
9460 }
9461
9462 /* Returns the level of DECL, which declares a template parameter.  */
9463
9464 static int
9465 template_decl_level (tree decl)
9466 {
9467   switch (TREE_CODE (decl))
9468     {
9469     case TYPE_DECL:
9470     case TEMPLATE_DECL:
9471       return TEMPLATE_TYPE_LEVEL (TREE_TYPE (decl));
9472
9473     case PARM_DECL:
9474       return TEMPLATE_PARM_LEVEL (DECL_INITIAL (decl));
9475
9476     default:
9477       abort ();
9478       return 0;
9479     }
9480 }
9481
9482 /* Decide whether ARG can be unified with PARM, considering only the
9483    cv-qualifiers of each type, given STRICT as documented for unify.
9484    Returns nonzero iff the unification is OK on that basis.  */
9485
9486 static int
9487 check_cv_quals_for_unify (int strict, tree arg, tree parm)
9488 {
9489   int arg_quals = cp_type_quals (arg);
9490   int parm_quals = cp_type_quals (parm);
9491
9492   if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TYPE_PARM
9493       && !(strict & UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL))
9494     {
9495       /*  Although a CVR qualifier is ignored when being applied to a
9496           substituted template parameter ([8.3.2]/1 for example), that
9497           does not apply during deduction [14.8.2.4]/1, (even though
9498           that is not explicitly mentioned, [14.8.2.4]/9 indicates
9499           this).  Except when we're allowing additional CV qualifiers
9500           at the outer level [14.8.2.1]/3,1st bullet.  */
9501       if ((TREE_CODE (arg) == REFERENCE_TYPE
9502            || TREE_CODE (arg) == FUNCTION_TYPE
9503            || TREE_CODE (arg) == METHOD_TYPE)
9504           && (parm_quals & (TYPE_QUAL_CONST | TYPE_QUAL_VOLATILE)))
9505         return 0;
9506
9507       if ((!POINTER_TYPE_P (arg) && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_TYPE_PARM)
9508           && (parm_quals & TYPE_QUAL_RESTRICT))
9509         return 0;
9510     }
9511
9512   if (!(strict & (UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL | UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL))
9513       && (arg_quals & parm_quals) != parm_quals)
9514     return 0;
9515
9516   if (!(strict & (UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL | UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL))
9517       && (parm_quals & arg_quals) != arg_quals)
9518     return 0;
9519
9520   return 1;
9521 }
9522
9523 /* Takes parameters as for type_unification.  Returns 0 if the
9524    type deduction succeeds, 1 otherwise.  The parameter STRICT is a
9525    bitwise or of the following flags:
9526
9527      UNIFY_ALLOW_NONE:
9528        Require an exact match between PARM and ARG.
9529      UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL:
9530        Allow the deduced ARG to be more cv-qualified (by qualification
9531        conversion) than ARG.
9532      UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL:
9533        Allow the deduced ARG to be less cv-qualified than ARG.
9534      UNIFY_ALLOW_DERIVED:
9535        Allow the deduced ARG to be a template base class of ARG,
9536        or a pointer to a template base class of the type pointed to by
9537        ARG.
9538      UNIFY_ALLOW_INTEGER:
9539        Allow any integral type to be deduced.  See the TEMPLATE_PARM_INDEX
9540        case for more information. 
9541      UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL:
9542        This is the outermost level of a deduction. Used to determine validity
9543        of qualification conversions. A valid qualification conversion must
9544        have const qualified pointers leading up to the inner type which
9545        requires additional CV quals, except at the outer level, where const
9546        is not required [conv.qual]. It would be normal to set this flag in
9547        addition to setting UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL.
9548      UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL:
9549        This is the outermost level of a deduction, and PARM can be more CV
9550        qualified at this point.
9551      UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL:
9552        This is the outermost level of a deduction, and PARM can be less CV
9553        qualified at this point.
9554      UNIFY_ALLOW_MAX_CORRECTION:
9555        This is an INTEGER_TYPE's maximum value.  Used if the range may
9556        have been derived from a size specification, such as an array size.
9557        If the size was given by a nontype template parameter N, the maximum
9558        value will have the form N-1.  The flag says that we can (and indeed
9559        must) unify N with (ARG + 1), an exception to the normal rules on
9560        folding PARM.  */
9561
9562 static int
9563 unify (tree tparms, tree targs, tree parm, tree arg, int strict)
9564 {
9565   int idx;
9566   tree targ;
9567   tree tparm;
9568   int strict_in = strict;
9569
9570   /* I don't think this will do the right thing with respect to types.
9571      But the only case I've seen it in so far has been array bounds, where
9572      signedness is the only information lost, and I think that will be
9573      okay.  */
9574   while (TREE_CODE (parm) == NOP_EXPR)
9575     parm = TREE_OPERAND (parm, 0);
9576
9577   if (arg == error_mark_node)
9578     return 1;
9579   if (arg == unknown_type_node)
9580     /* We can't deduce anything from this, but we might get all the
9581        template args from other function args.  */
9582     return 0;
9583
9584   /* If PARM uses template parameters, then we can't bail out here,
9585      even if ARG == PARM, since we won't record unifications for the
9586      template parameters.  We might need them if we're trying to
9587      figure out which of two things is more specialized.  */
9588   if (arg == parm && !uses_template_parms (parm))
9589     return 0;
9590
9591   /* Immediately reject some pairs that won't unify because of
9592      cv-qualification mismatches.  */
9593   if (TREE_CODE (arg) == TREE_CODE (parm)
9594       && TYPE_P (arg)
9595       /* It is the elements of the array which hold the cv quals of an array
9596          type, and the elements might be template type parms. We'll check
9597          when we recurse.  */
9598       && TREE_CODE (arg) != ARRAY_TYPE
9599       /* We check the cv-qualifiers when unifying with template type
9600          parameters below.  We want to allow ARG `const T' to unify with
9601          PARM `T' for example, when computing which of two templates
9602          is more specialized, for example.  */
9603       && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_TYPE_PARM
9604       && !check_cv_quals_for_unify (strict_in, arg, parm))
9605     return 1;
9606
9607   if (!(strict & UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL)
9608       && TYPE_P (parm) && !CP_TYPE_CONST_P (parm))
9609     strict &= ~UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL;
9610   strict &= ~UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL;
9611   strict &= ~UNIFY_ALLOW_DERIVED;
9612   strict &= ~UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL;
9613   strict &= ~UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL;
9614   strict &= ~UNIFY_ALLOW_MAX_CORRECTION;
9615   
9616   switch (TREE_CODE (parm))
9617     {
9618     case TYPENAME_TYPE:
9619     case SCOPE_REF:
9620     case UNBOUND_CLASS_TEMPLATE:
9621       /* In a type which contains a nested-name-specifier, template
9622          argument values cannot be deduced for template parameters used
9623          within the nested-name-specifier.  */
9624       return 0;
9625
9626     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
9627     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
9628     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
9629       tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, 0));
9630
9631       if (TEMPLATE_TYPE_LEVEL (parm)
9632           != template_decl_level (tparm))
9633         /* The PARM is not one we're trying to unify.  Just check
9634            to see if it matches ARG.  */
9635         return (TREE_CODE (arg) == TREE_CODE (parm)
9636                 && same_type_p (parm, arg)) ? 0 : 1;
9637       idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (parm);
9638       targ = TREE_VEC_ELT (targs, idx);
9639       tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, idx));
9640
9641       /* Check for mixed types and values.  */
9642       if ((TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TYPE_PARM
9643            && TREE_CODE (tparm) != TYPE_DECL)
9644           || (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM 
9645               && TREE_CODE (tparm) != TEMPLATE_DECL))
9646         return 1;
9647
9648       if (TREE_CODE (parm) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
9649         {
9650           /* ARG must be constructed from a template class or a template
9651              template parameter.  */
9652           if (TREE_CODE (arg) != BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
9653               && (TREE_CODE (arg) != RECORD_TYPE || !CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (arg)))
9654             return 1;
9655
9656           {
9657             tree parmtmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (parm);
9658             tree parmvec = TYPE_TI_ARGS (parm);
9659             tree argvec = TYPE_TI_ARGS (arg);
9660             tree argtmplvec
9661               = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (TYPE_TI_TEMPLATE (arg));
9662             int i;
9663
9664             /* The parameter and argument roles have to be switched here 
9665                in order to handle default arguments properly.  For example, 
9666                template<template <class> class TT> void f(TT<int>) 
9667                should be able to accept vector<int> which comes from 
9668                template <class T, class Allocator = allocator> 
9669                class vector.  */
9670
9671             if (coerce_template_parms (argtmplvec, parmvec, parmtmpl, 0, 1)
9672                 == error_mark_node)
9673               return 1;
9674           
9675             /* Deduce arguments T, i from TT<T> or TT<i>.  
9676                We check each element of PARMVEC and ARGVEC individually
9677                rather than the whole TREE_VEC since they can have
9678                different number of elements.  */
9679
9680             for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (parmvec); ++i)
9681               {
9682                 tree t = TREE_VEC_ELT (parmvec, i);
9683
9684                 if (unify (tparms, targs, t, 
9685                            TREE_VEC_ELT (argvec, i), 
9686                            UNIFY_ALLOW_NONE))
9687                   return 1;
9688               }
9689           }
9690           arg = TYPE_TI_TEMPLATE (arg);
9691
9692           /* Fall through to deduce template name.  */
9693         }
9694
9695       if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
9696           || TREE_CODE (parm) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
9697         {
9698           /* Deduce template name TT from TT, TT<>, TT<T> and TT<i>.  */
9699
9700           /* Simple cases: Value already set, does match or doesn't.  */
9701           if (targ != NULL_TREE && template_args_equal (targ, arg))
9702             return 0;
9703           else if (targ)
9704             return 1;
9705         }
9706       else
9707         {
9708           /* If PARM is `const T' and ARG is only `int', we don't have
9709              a match unless we are allowing additional qualification.
9710              If ARG is `const int' and PARM is just `T' that's OK;
9711              that binds `const int' to `T'.  */
9712           if (!check_cv_quals_for_unify (strict_in | UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL, 
9713                                          arg, parm))
9714             return 1;
9715
9716           /* Consider the case where ARG is `const volatile int' and
9717              PARM is `const T'.  Then, T should be `volatile int'.  */
9718           arg = cp_build_qualified_type_real
9719             (arg, cp_type_quals (arg) & ~cp_type_quals (parm), tf_none);
9720           if (arg == error_mark_node)
9721             return 1;
9722
9723           /* Simple cases: Value already set, does match or doesn't.  */
9724           if (targ != NULL_TREE && same_type_p (targ, arg))
9725             return 0;
9726           else if (targ)
9727             return 1;
9728
9729           /* Make sure that ARG is not a variable-sized array.  (Note
9730              that were talking about variable-sized arrays (like
9731              `int[n]'), rather than arrays of unknown size (like
9732              `int[]').)  We'll get very confused by such a type since
9733              the bound of the array will not be computable in an
9734              instantiation.  Besides, such types are not allowed in
9735              ISO C++, so we can do as we please here.  */
9736           if (variably_modified_type_p (arg, NULL_TREE))
9737             return 1;
9738         }
9739
9740       TREE_VEC_ELT (targs, idx) = arg;
9741       return 0;
9742
9743     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
9744       tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, 0));
9745
9746       if (TEMPLATE_PARM_LEVEL (parm) 
9747           != template_decl_level (tparm))
9748         /* The PARM is not one we're trying to unify.  Just check
9749            to see if it matches ARG.  */
9750         return !(TREE_CODE (arg) == TREE_CODE (parm)
9751                  && cp_tree_equal (parm, arg));
9752
9753       idx = TEMPLATE_PARM_IDX (parm);
9754       targ = TREE_VEC_ELT (targs, idx);
9755
9756       if (targ)
9757         return !cp_tree_equal (targ, arg);
9758
9759       /* [temp.deduct.type] If, in the declaration of a function template
9760          with a non-type template-parameter, the non-type
9761          template-parameter is used in an expression in the function
9762          parameter-list and, if the corresponding template-argument is
9763          deduced, the template-argument type shall match the type of the
9764          template-parameter exactly, except that a template-argument
9765          deduced from an array bound may be of any integral type. 
9766          The non-type parameter might use already deduced type parameters.  */
9767       tparm = tsubst (TREE_TYPE (parm), targs, 0, NULL_TREE);
9768       if (!TREE_TYPE (arg))
9769         /* Template-parameter dependent expression.  Just accept it for now.
9770            It will later be processed in convert_template_argument.  */
9771         ;
9772       else if (same_type_p (TREE_TYPE (arg), tparm))
9773         /* OK */;
9774       else if ((strict & UNIFY_ALLOW_INTEGER)
9775                && (TREE_CODE (tparm) == INTEGER_TYPE
9776                    || TREE_CODE (tparm) == BOOLEAN_TYPE))
9777         /* OK */;
9778       else if (uses_template_parms (tparm))
9779         /* We haven't deduced the type of this parameter yet.  Try again
9780            later.  */
9781         return 0;
9782       else
9783         return 1;
9784
9785       TREE_VEC_ELT (targs, idx) = arg;
9786       return 0;
9787
9788     case PTRMEM_CST:
9789      {
9790         /* A pointer-to-member constant can be unified only with
9791          another constant.  */
9792       if (TREE_CODE (arg) != PTRMEM_CST)
9793         return 1;
9794
9795       /* Just unify the class member. It would be useless (and possibly
9796          wrong, depending on the strict flags) to unify also
9797          PTRMEM_CST_CLASS, because we want to be sure that both parm and
9798          arg refer to the same variable, even if through different
9799          classes. For instance:
9800
9801          struct A { int x; };
9802          struct B : A { };
9803
9804          Unification of &A::x and &B::x must succeed.  */
9805       return unify (tparms, targs, PTRMEM_CST_MEMBER (parm),
9806                     PTRMEM_CST_MEMBER (arg), strict);
9807      }
9808
9809     case POINTER_TYPE:
9810       {
9811         if (TREE_CODE (arg) != POINTER_TYPE)
9812           return 1;
9813         
9814         /* [temp.deduct.call]
9815
9816            A can be another pointer or pointer to member type that can
9817            be converted to the deduced A via a qualification
9818            conversion (_conv.qual_).
9819
9820            We pass down STRICT here rather than UNIFY_ALLOW_NONE.
9821            This will allow for additional cv-qualification of the
9822            pointed-to types if appropriate.  */
9823         
9824         if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg)) == RECORD_TYPE)
9825           /* The derived-to-base conversion only persists through one
9826              level of pointers.  */
9827           strict |= (strict_in & UNIFY_ALLOW_DERIVED);
9828
9829         return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), 
9830                       TREE_TYPE (arg), strict);
9831       }
9832
9833     case REFERENCE_TYPE:
9834       if (TREE_CODE (arg) != REFERENCE_TYPE)
9835         return 1;
9836       return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), TREE_TYPE (arg),
9837                     strict & UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL);
9838
9839     case ARRAY_TYPE:
9840       if (TREE_CODE (arg) != ARRAY_TYPE)
9841         return 1;
9842       if ((TYPE_DOMAIN (parm) == NULL_TREE)
9843           != (TYPE_DOMAIN (arg) == NULL_TREE))
9844         return 1;
9845       if (TYPE_DOMAIN (parm) != NULL_TREE
9846           && unify (tparms, targs, TYPE_DOMAIN (parm),
9847                     TYPE_DOMAIN (arg), UNIFY_ALLOW_NONE) != 0)
9848         return 1;
9849       return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), TREE_TYPE (arg),
9850                     strict & UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL);
9851
9852     case REAL_TYPE:
9853     case COMPLEX_TYPE:
9854     case VECTOR_TYPE:
9855     case INTEGER_TYPE:
9856     case BOOLEAN_TYPE:
9857     case VOID_TYPE:
9858       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
9859         return 1;
9860
9861       if (TREE_CODE (parm) == INTEGER_TYPE
9862           && TREE_CODE (TYPE_MAX_VALUE (parm)) != INTEGER_CST)
9863         {
9864           if (TYPE_MIN_VALUE (parm) && TYPE_MIN_VALUE (arg)
9865               && unify (tparms, targs, TYPE_MIN_VALUE (parm),
9866                         TYPE_MIN_VALUE (arg), UNIFY_ALLOW_INTEGER))
9867             return 1;
9868           if (TYPE_MAX_VALUE (parm) && TYPE_MAX_VALUE (arg)
9869               && unify (tparms, targs, TYPE_MAX_VALUE (parm),
9870                         TYPE_MAX_VALUE (arg),
9871                         UNIFY_ALLOW_INTEGER | UNIFY_ALLOW_MAX_CORRECTION))
9872             return 1;
9873         }
9874       /* We have already checked cv-qualification at the top of the
9875          function.  */
9876       else if (!same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (arg, parm))
9877         return 1;
9878
9879       /* As far as unification is concerned, this wins.  Later checks
9880          will invalidate it if necessary.  */
9881       return 0;
9882
9883       /* Types INTEGER_CST and MINUS_EXPR can come from array bounds.  */
9884       /* Type INTEGER_CST can come from ordinary constant template args.  */
9885     case INTEGER_CST:
9886       while (TREE_CODE (arg) == NOP_EXPR)
9887         arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
9888
9889       if (TREE_CODE (arg) != INTEGER_CST)
9890         return 1;
9891       return !tree_int_cst_equal (parm, arg);
9892
9893     case TREE_VEC:
9894       {
9895         int i;
9896         if (TREE_CODE (arg) != TREE_VEC)
9897           return 1;
9898         if (TREE_VEC_LENGTH (parm) != TREE_VEC_LENGTH (arg))
9899           return 1;
9900         for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (parm); ++i)
9901           if (unify (tparms, targs,
9902                      TREE_VEC_ELT (parm, i), TREE_VEC_ELT (arg, i),
9903                      UNIFY_ALLOW_NONE))
9904             return 1;
9905         return 0;
9906       }
9907
9908     case RECORD_TYPE:
9909     case UNION_TYPE:
9910       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
9911         return 1;
9912   
9913       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (parm))
9914         {
9915           if (!TYPE_PTRMEMFUNC_P (arg))
9916             return 1;
9917
9918           return unify (tparms, targs, 
9919                         TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (parm),
9920                         TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (arg),
9921                         strict);
9922         }
9923
9924       if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (parm))
9925         {
9926           tree t = NULL_TREE;
9927
9928           if (strict_in & UNIFY_ALLOW_DERIVED)
9929             {
9930               /* First, we try to unify the PARM and ARG directly.  */
9931               t = try_class_unification (tparms, targs,
9932                                          parm, arg);
9933
9934               if (!t)
9935                 {
9936                   /* Fallback to the special case allowed in
9937                      [temp.deduct.call]:
9938                      
9939                        If P is a class, and P has the form
9940                        template-id, then A can be a derived class of
9941                        the deduced A.  Likewise, if P is a pointer to
9942                        a class of the form template-id, A can be a
9943                        pointer to a derived class pointed to by the
9944                        deduced A.  */
9945                   t = get_template_base (tparms, targs,
9946                                          parm, arg);
9947
9948                   if (! t || t == error_mark_node)
9949                     return 1;
9950                 }
9951             }
9952           else if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (arg) 
9953                    && (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (parm) 
9954                        == CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (arg)))
9955             /* Perhaps PARM is something like S<U> and ARG is S<int>.
9956                Then, we should unify `int' and `U'.  */
9957             t = arg;
9958           else
9959             /* There's no chance of unification succeeding.  */
9960             return 1;
9961
9962           return unify (tparms, targs, CLASSTYPE_TI_ARGS (parm),
9963                         CLASSTYPE_TI_ARGS (t), UNIFY_ALLOW_NONE);
9964         }
9965       else if (!same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (parm, arg))
9966         return 1;
9967       return 0;
9968
9969     case METHOD_TYPE:
9970     case FUNCTION_TYPE:
9971       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
9972         return 1;
9973
9974       if (unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm),
9975                  TREE_TYPE (arg), UNIFY_ALLOW_NONE))
9976         return 1;
9977       return type_unification_real (tparms, targs, TYPE_ARG_TYPES (parm),
9978                                     TYPE_ARG_TYPES (arg), 1, 
9979                                     DEDUCE_EXACT, 0, -1);
9980
9981     case OFFSET_TYPE:
9982       if (TREE_CODE (arg) != OFFSET_TYPE)
9983         return 1;
9984       if (unify (tparms, targs, TYPE_OFFSET_BASETYPE (parm),
9985                  TYPE_OFFSET_BASETYPE (arg), UNIFY_ALLOW_NONE))
9986         return 1;
9987       return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), TREE_TYPE (arg),
9988                     strict);
9989
9990     case CONST_DECL:
9991       if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (parm))
9992         return unify (tparms, targs, DECL_INITIAL (parm), arg, strict);
9993       if (arg != decl_constant_value (parm)) 
9994         return 1;
9995       return 0;
9996
9997     case FIELD_DECL:
9998     case TEMPLATE_DECL:
9999       /* Matched cases are handled by the ARG == PARM test above.  */
10000       return 1;
10001
10002     case MINUS_EXPR:
10003       if (tree_int_cst_equal (TREE_OPERAND (parm, 1), integer_one_node)
10004           && (strict_in & UNIFY_ALLOW_MAX_CORRECTION))
10005         {
10006           /* We handle this case specially, since it comes up with
10007              arrays.  In particular, something like:
10008
10009              template <int N> void f(int (&x)[N]);
10010
10011              Here, we are trying to unify the range type, which
10012              looks like [0 ... (N - 1)].  */
10013           tree t, t1, t2;
10014           t1 = TREE_OPERAND (parm, 0);
10015           t2 = TREE_OPERAND (parm, 1);
10016
10017           t = fold (build (PLUS_EXPR, integer_type_node, arg, t2));
10018
10019           return unify (tparms, targs, t1, t, strict);
10020         }
10021       /* Else fall through.  */
10022
10023     default:
10024       if (IS_EXPR_CODE_CLASS (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (parm))))
10025         {
10026
10027           /* We're looking at an expression.  This can happen with
10028              something like: 
10029            
10030                template <int I>
10031                void foo(S<I>, S<I + 2>);
10032
10033              This is a "nondeduced context":
10034
10035                [deduct.type]
10036            
10037                The nondeduced contexts are:
10038
10039                --A type that is a template-id in which one or more of
10040                  the template-arguments is an expression that references
10041                  a template-parameter.  
10042
10043              In these cases, we assume deduction succeeded, but don't
10044              actually infer any unifications.  */
10045
10046           if (!uses_template_parms (parm)
10047               && !template_args_equal (parm, arg))
10048             return 1;
10049           else
10050             return 0;
10051         }
10052       else
10053         sorry ("use of `%s' in template type unification",
10054                tree_code_name [(int) TREE_CODE (parm)]);
10055
10056       return 1;
10057     }
10058 }
10059 \f
10060 /* Called if RESULT is explicitly instantiated, or is a member of an
10061    explicitly instantiated class, or if using -frepo and the
10062    instantiation of RESULT has been assigned to this file.  */
10063
10064 void
10065 mark_decl_instantiated (tree result, int extern_p)
10066 {
10067   SET_DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (result);
10068
10069   /* If this entity has already been written out, it's too late to
10070      make any modifications.  */
10071   if (TREE_ASM_WRITTEN (result))
10072     return;
10073
10074   if (TREE_CODE (result) != FUNCTION_DECL)
10075     /* The TREE_PUBLIC flag for function declarations will have been
10076        set correctly by tsubst.  */
10077     TREE_PUBLIC (result) = 1;
10078
10079   /* This might have been set by an earlier implicit instantiation.  */
10080   DECL_COMDAT (result) = 0;
10081
10082   if (! extern_p)
10083     {
10084       DECL_INTERFACE_KNOWN (result) = 1;
10085       DECL_NOT_REALLY_EXTERN (result) = 1;
10086
10087       /* Always make artificials weak.  */
10088       if (DECL_ARTIFICIAL (result) && flag_weak)
10089         comdat_linkage (result);
10090       /* For WIN32 we also want to put explicit instantiations in
10091          linkonce sections.  */
10092       else if (TREE_PUBLIC (result))
10093         maybe_make_one_only (result);
10094     }
10095 }
10096
10097 /* Given two function templates PAT1 and PAT2, return:
10098
10099    DEDUCE should be DEDUCE_EXACT or DEDUCE_ORDER.
10100    
10101    1 if PAT1 is more specialized than PAT2 as described in [temp.func.order].
10102    -1 if PAT2 is more specialized than PAT1.
10103    0 if neither is more specialized.
10104
10105    LEN is passed through to fn_type_unification.  */
10106    
10107 int
10108 more_specialized (tree pat1, tree pat2, int deduce, int len)
10109 {
10110   tree targs;
10111   int winner = 0;
10112
10113   /* If template argument deduction succeeds, we substitute the
10114      resulting arguments into non-deduced contexts.  While doing that,
10115      we must be aware that we may encounter dependent types.  */
10116   ++processing_template_decl;
10117   targs = get_bindings_real (pat1, DECL_TEMPLATE_RESULT (pat2),
10118                              NULL_TREE, 0, deduce, len);
10119   if (targs)
10120     --winner;
10121
10122   targs = get_bindings_real (pat2, DECL_TEMPLATE_RESULT (pat1),
10123                              NULL_TREE, 0, deduce, len);
10124   if (targs)
10125     ++winner;
10126   --processing_template_decl;
10127
10128   return winner;
10129 }
10130
10131 /* Given two class template specialization list nodes PAT1 and PAT2, return:
10132
10133    1 if PAT1 is more specialized than PAT2 as described in [temp.class.order].
10134    -1 if PAT2 is more specialized than PAT1.
10135    0 if neither is more specialized.
10136
10137    FULL_ARGS is the full set of template arguments that triggers this
10138    partial ordering.  */
10139    
10140 int
10141 more_specialized_class (tree pat1, tree pat2, tree full_args)
10142 {
10143   tree targs;
10144   int winner = 0;
10145
10146   /* Just like what happens for functions, if we are ordering between 
10147      different class template specializations, we may encounter dependent
10148      types in the arguments, and we need our dependency check functions
10149      to behave correctly.  */
10150   ++processing_template_decl;
10151   targs = get_class_bindings (TREE_VALUE (pat1), TREE_PURPOSE (pat1),
10152                               add_outermost_template_args (full_args, TREE_PURPOSE (pat2)));
10153   if (targs)
10154     --winner;
10155
10156   targs = get_class_bindings (TREE_VALUE (pat2), TREE_PURPOSE (pat2),
10157                               add_outermost_template_args (full_args, TREE_PURPOSE (pat1)));
10158   if (targs)
10159     ++winner;
10160   --processing_template_decl;
10161
10162   return winner;
10163 }
10164
10165 /* Return the template arguments that will produce the function signature
10166    DECL from the function template FN, with the explicit template
10167    arguments EXPLICIT_ARGS.  If CHECK_RETTYPE is 1, the return type must
10168    also match.  Return NULL_TREE if no satisfactory arguments could be
10169    found.  DEDUCE and LEN are passed through to fn_type_unification.  */
10170    
10171 static tree
10172 get_bindings_real (tree fn, 
10173                    tree decl, 
10174                    tree explicit_args, 
10175                    int check_rettype, 
10176                    int deduce, 
10177                    int len)
10178 {
10179   int ntparms = DECL_NTPARMS (fn);
10180   tree targs = make_tree_vec (ntparms);
10181   tree decl_type;
10182   tree decl_arg_types;
10183   int i;
10184
10185   /* Substitute the explicit template arguments into the type of DECL.
10186      The call to fn_type_unification will handle substitution into the
10187      FN.  */
10188   decl_type = TREE_TYPE (decl);
10189   if (explicit_args && uses_template_parms (decl_type))
10190     {
10191       tree tmpl;
10192       tree converted_args;
10193
10194       if (DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
10195         tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
10196       else
10197         /* We can get here for some invalid specializations.  */
10198         return NULL_TREE;
10199
10200       converted_args
10201         = (coerce_template_parms (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (tmpl),
10202                                   explicit_args, NULL_TREE,
10203                                   tf_none, /*require_all_arguments=*/0));
10204       if (converted_args == error_mark_node)
10205         return NULL_TREE;
10206       
10207       decl_type = tsubst (decl_type, converted_args, tf_none, NULL_TREE); 
10208       if (decl_type == error_mark_node)
10209         return NULL_TREE;
10210     }
10211
10212   decl_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (decl_type);
10213   /* Never do unification on the 'this' parameter.  */
10214   if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
10215     decl_arg_types = TREE_CHAIN (decl_arg_types);
10216
10217   i = fn_type_unification (fn, explicit_args, targs, 
10218                            decl_arg_types,
10219                            (check_rettype || DECL_CONV_FN_P (fn)
10220                             ? TREE_TYPE (decl_type) : NULL_TREE),
10221                            deduce, len);
10222
10223   if (i != 0)
10224     return NULL_TREE;
10225
10226   return targs;
10227 }
10228
10229 /* For most uses, we want to check the return type.  */
10230
10231 static tree 
10232 get_bindings (tree fn, tree decl, tree explicit_args)
10233 {
10234   return get_bindings_real (fn, decl, explicit_args, 1, DEDUCE_EXACT, -1);
10235 }
10236
10237 /* But for resolve_overloaded_unification, we only care about the parameter
10238    types.  */
10239
10240 static tree
10241 get_bindings_overload (tree fn, tree decl, tree explicit_args)
10242 {
10243   return get_bindings_real (fn, decl, explicit_args, 0, DEDUCE_EXACT, -1);
10244 }
10245
10246 /* Return the innermost template arguments that, when applied to a
10247    template specialization whose innermost template parameters are
10248    TPARMS, and whose specialization arguments are PARMS, yield the
10249    ARGS.  
10250
10251    For example, suppose we have:
10252
10253      template <class T, class U> struct S {};
10254      template <class T> struct S<T*, int> {};
10255
10256    Then, suppose we want to get `S<double*, int>'.  The TPARMS will be
10257    {T}, the PARMS will be {T*, int} and the ARGS will be {double*,
10258    int}.  The resulting vector will be {double}, indicating that `T'
10259    is bound to `double'.  */
10260
10261 static tree
10262 get_class_bindings (tree tparms, tree parms, tree args)
10263 {
10264   int i, ntparms = TREE_VEC_LENGTH (tparms);
10265   tree vec = make_tree_vec (ntparms);
10266
10267   if (unify (tparms, vec, parms, INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args),
10268              UNIFY_ALLOW_NONE))
10269     return NULL_TREE;
10270
10271   for (i =  0; i < ntparms; ++i)
10272     if (! TREE_VEC_ELT (vec, i))
10273       return NULL_TREE;
10274
10275   if (verify_class_unification (vec, parms, args))
10276     return NULL_TREE;
10277
10278   return vec;
10279 }
10280
10281 /* In INSTANTIATIONS is a list of <INSTANTIATION, TEMPLATE> pairs.
10282    Pick the most specialized template, and return the corresponding
10283    instantiation, or if there is no corresponding instantiation, the
10284    template itself.  If there is no most specialized template,
10285    error_mark_node is returned.  If there are no templates at all,
10286    NULL_TREE is returned.  */
10287
10288 tree
10289 most_specialized_instantiation (tree instantiations)
10290 {
10291   tree fn, champ;
10292   int fate;
10293
10294   if (!instantiations)
10295     return NULL_TREE;
10296
10297   champ = instantiations;
10298   for (fn = TREE_CHAIN (instantiations); fn; fn = TREE_CHAIN (fn))
10299     {
10300       fate = more_specialized (TREE_VALUE (champ), TREE_VALUE (fn),
10301                                DEDUCE_EXACT, -1);
10302       if (fate == 1)
10303         ;
10304       else
10305         {
10306           if (fate == 0)
10307             {
10308               fn = TREE_CHAIN (fn);
10309               if (! fn)
10310                 return error_mark_node;
10311             }
10312           champ = fn;
10313         }
10314     }
10315
10316   for (fn = instantiations; fn && fn != champ; fn = TREE_CHAIN (fn))
10317     {
10318       fate = more_specialized (TREE_VALUE (champ), TREE_VALUE (fn),
10319                                DEDUCE_EXACT, -1);
10320       if (fate != 1)
10321         return error_mark_node;
10322     }
10323
10324   return TREE_PURPOSE (champ) ? TREE_PURPOSE (champ) : TREE_VALUE (champ);
10325 }
10326
10327 /* Return the most specialized of the list of templates in FNS that can
10328    produce an instantiation matching DECL, given the explicit template
10329    arguments EXPLICIT_ARGS.  */
10330
10331 static tree
10332 most_specialized (tree fns, tree decl, tree explicit_args)
10333 {
10334   tree candidates = NULL_TREE;
10335   tree fn, args;
10336
10337   for (fn = fns; fn; fn = TREE_CHAIN (fn))
10338     {
10339       tree candidate = TREE_VALUE (fn);
10340
10341       args = get_bindings (candidate, decl, explicit_args);
10342       if (args)
10343         candidates = tree_cons (NULL_TREE, candidate, candidates);
10344     }
10345
10346   return most_specialized_instantiation (candidates);
10347 }
10348
10349 /* If DECL is a specialization of some template, return the most
10350    general such template.  Otherwise, returns NULL_TREE.
10351
10352    For example, given:
10353
10354      template <class T> struct S { template <class U> void f(U); };
10355
10356    if TMPL is `template <class U> void S<int>::f(U)' this will return
10357    the full template.  This function will not trace past partial
10358    specializations, however.  For example, given in addition:
10359
10360      template <class T> struct S<T*> { template <class U> void f(U); };
10361
10362    if TMPL is `template <class U> void S<int*>::f(U)' this will return
10363    `template <class T> template <class U> S<T*>::f(U)'.  */
10364
10365 tree
10366 most_general_template (tree decl)
10367 {
10368   /* If DECL is a FUNCTION_DECL, find the TEMPLATE_DECL of which it is
10369      an immediate specialization.  */
10370   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
10371     {
10372       if (DECL_TEMPLATE_INFO (decl)) {
10373         decl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
10374
10375         /* The DECL_TI_TEMPLATE can be an IDENTIFIER_NODE for a
10376            template friend.  */
10377         if (TREE_CODE (decl) != TEMPLATE_DECL)
10378           return NULL_TREE;
10379       } else
10380         return NULL_TREE;
10381     }
10382
10383   /* Look for more and more general templates.  */
10384   while (DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
10385     {
10386       /* The DECL_TI_TEMPLATE can be an IDENTIFIER_NODE in some cases.
10387          (See cp-tree.h for details.)  */
10388       if (TREE_CODE (DECL_TI_TEMPLATE (decl)) != TEMPLATE_DECL)
10389         break;
10390
10391       if (CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (decl))
10392           && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (TREE_TYPE (decl)))
10393         break;
10394
10395       /* Stop if we run into an explicitly specialized class template.  */
10396       if (!DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (decl)
10397           && DECL_CONTEXT (decl)
10398           && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (DECL_CONTEXT (decl)))
10399         break;
10400
10401       decl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
10402     }
10403
10404   return decl;
10405 }
10406
10407 /* Return the most specialized of the class template specializations
10408    of TMPL which can produce an instantiation matching ARGS, or
10409    error_mark_node if the choice is ambiguous.  */
10410
10411 static tree
10412 most_specialized_class (tree tmpl, tree args)
10413 {
10414   tree list = NULL_TREE;
10415   tree t;
10416   tree champ;
10417   int fate;
10418
10419   tmpl = most_general_template (tmpl);
10420   for (t = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl); t; t = TREE_CHAIN (t))
10421     {
10422       tree spec_args 
10423         = get_class_bindings (TREE_VALUE (t), TREE_PURPOSE (t), args);
10424       if (spec_args)
10425         {
10426           list = tree_cons (TREE_PURPOSE (t), TREE_VALUE (t), list);
10427           TREE_TYPE (list) = TREE_TYPE (t);
10428         }
10429     }
10430
10431   if (! list)
10432     return NULL_TREE;
10433
10434   t = list;
10435   champ = t;
10436   t = TREE_CHAIN (t);
10437   for (; t; t = TREE_CHAIN (t))
10438     {
10439       fate = more_specialized_class (champ, t, args);
10440       if (fate == 1)
10441         ;
10442       else
10443         {
10444           if (fate == 0)
10445             {
10446               t = TREE_CHAIN (t);
10447               if (! t)
10448                 return error_mark_node;
10449             }
10450           champ = t;
10451         }
10452     }
10453
10454   for (t = list; t && t != champ; t = TREE_CHAIN (t))
10455     {
10456       fate = more_specialized_class (champ, t, args);
10457       if (fate != 1)
10458         return error_mark_node;
10459     }
10460
10461   return champ;
10462 }
10463
10464 /* Explicitly instantiate DECL.  */
10465
10466 void
10467 do_decl_instantiation (tree decl, tree storage)
10468 {
10469   tree result = NULL_TREE;
10470   int extern_p = 0;
10471
10472   if (!decl)
10473     /* An error occurred, for which grokdeclarator has already issued
10474        an appropriate message.  */
10475     return;
10476   else if (! DECL_LANG_SPECIFIC (decl))
10477     {
10478       error ("explicit instantiation of non-template `%#D'", decl);
10479       return;
10480     }
10481   else if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL)
10482     {
10483       /* There is an asymmetry here in the way VAR_DECLs and
10484          FUNCTION_DECLs are handled by grokdeclarator.  In the case of
10485          the latter, the DECL we get back will be marked as a
10486          template instantiation, and the appropriate
10487          DECL_TEMPLATE_INFO will be set up.  This does not happen for
10488          VAR_DECLs so we do the lookup here.  Probably, grokdeclarator
10489          should handle VAR_DECLs as it currently handles
10490          FUNCTION_DECLs.  */
10491       result = lookup_field (DECL_CONTEXT (decl), DECL_NAME (decl), 0, false);
10492       if (!result || TREE_CODE (result) != VAR_DECL)
10493         {
10494           error ("no matching template for `%D' found", decl);
10495           return;
10496         }
10497     }
10498   else if (TREE_CODE (decl) != FUNCTION_DECL)
10499     {
10500       error ("explicit instantiation of `%#D'", decl);
10501       return;
10502     }
10503   else
10504     result = decl;
10505
10506   /* Check for various error cases.  Note that if the explicit
10507      instantiation is valid the RESULT will currently be marked as an
10508      *implicit* instantiation; DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION is not set
10509      until we get here.  */
10510
10511   if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (result))
10512     {
10513       /* DR 259 [temp.spec].
10514
10515          Both an explicit instantiation and a declaration of an explicit
10516          specialization shall not appear in a program unless the explicit
10517          instantiation follows a declaration of the explicit specialization.
10518
10519          For a given set of template parameters, if an explicit
10520          instantiation of a template appears after a declaration of an
10521          explicit specialization for that template, the explicit
10522          instantiation has no effect.  */
10523       return;
10524     }
10525   else if (DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (result))
10526     {
10527       /* [temp.spec]
10528
10529          No program shall explicitly instantiate any template more
10530          than once.  
10531
10532          We check DECL_INTERFACE_KNOWN so as not to complain when the first
10533          instantiation was `extern' and the second is not, and EXTERN_P for
10534          the opposite case.  If -frepo, chances are we already got marked
10535          as an explicit instantiation because of the repo file.  */
10536       if (DECL_INTERFACE_KNOWN (result) && !extern_p && !flag_use_repository)
10537         pedwarn ("duplicate explicit instantiation of `%#D'", result);
10538
10539       /* If we've already instantiated the template, just return now.  */
10540       if (DECL_INTERFACE_KNOWN (result))
10541         return;
10542     }
10543   else if (!DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (result))
10544     {
10545       error ("no matching template for `%D' found", result);
10546       return;
10547     }
10548   else if (!DECL_TEMPLATE_INFO (result))
10549     {
10550       pedwarn ("explicit instantiation of non-template `%#D'", result);
10551       return;
10552     }
10553
10554   if (storage == NULL_TREE)
10555     ;
10556   else if (storage == ridpointers[(int) RID_EXTERN])
10557     {
10558       if (pedantic && !in_system_header)
10559         pedwarn ("ISO C++ forbids the use of `extern' on explicit instantiations");
10560       extern_p = 1;
10561     }
10562   else
10563     error ("storage class `%D' applied to template instantiation",
10564               storage);
10565
10566   mark_decl_instantiated (result, extern_p);
10567   repo_template_instantiated (result, extern_p);
10568   if (! extern_p)
10569     instantiate_decl (result, /*defer_ok=*/1, /*undefined_ok=*/0);
10570 }
10571
10572 void
10573 mark_class_instantiated (tree t, int extern_p)
10574 {
10575   SET_CLASSTYPE_EXPLICIT_INSTANTIATION (t);
10576   SET_CLASSTYPE_INTERFACE_KNOWN (t);
10577   CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (t) = extern_p;
10578   TYPE_DECL_SUPPRESS_DEBUG (TYPE_NAME (t)) = extern_p;
10579   if (! extern_p)
10580     {
10581       CLASSTYPE_DEBUG_REQUESTED (t) = 1;
10582       rest_of_type_compilation (t, 1);
10583     }
10584 }     
10585
10586 /* Called from do_type_instantiation through binding_table_foreach to
10587    do recursive instantiation for the type bound in ENTRY.  */
10588 static void
10589 bt_instantiate_type_proc (binding_entry entry, void *data)
10590 {
10591   tree storage = *(tree *) data;
10592
10593   if (IS_AGGR_TYPE (entry->type)
10594       && !uses_template_parms (CLASSTYPE_TI_ARGS (entry->type)))
10595     do_type_instantiation (TYPE_MAIN_DECL (entry->type), storage, 0);
10596 }
10597
10598 /* Called from do_type_instantiation to instantiate a member
10599    (a member function or a static member variable) of an
10600    explicitly instantiated class template. */
10601 static void
10602 instantiate_class_member (tree decl, int extern_p)
10603 {
10604   mark_decl_instantiated (decl, extern_p);
10605   repo_template_instantiated (decl, extern_p);
10606   if (! extern_p)
10607     instantiate_decl (decl, /*defer_ok=*/1, /* undefined_ok=*/1);
10608 }
10609
10610 /* Perform an explicit instantiation of template class T.  STORAGE, if
10611    non-null, is the RID for extern, inline or static.  COMPLAIN is
10612    nonzero if this is called from the parser, zero if called recursively,
10613    since the standard is unclear (as detailed below).  */
10614  
10615 void
10616 do_type_instantiation (tree t, tree storage, tsubst_flags_t complain)
10617 {
10618   int extern_p = 0;
10619   int nomem_p = 0;
10620   int static_p = 0;
10621   int previous_instantiation_extern_p = 0;
10622
10623   if (TREE_CODE (t) == TYPE_DECL)
10624     t = TREE_TYPE (t);
10625
10626   if (! CLASS_TYPE_P (t) || ! CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (t))
10627     {
10628       error ("explicit instantiation of non-template type `%T'", t);
10629       return;
10630     }
10631
10632   complete_type (t);
10633
10634   if (!COMPLETE_TYPE_P (t))
10635     {
10636       if (complain & tf_error)
10637         error ("explicit instantiation of `%#T' before definition of template",
10638                   t);
10639       return;
10640     }
10641
10642   if (storage != NULL_TREE)
10643     {
10644       if (pedantic && !in_system_header)
10645         pedwarn("ISO C++ forbids the use of `%E' on explicit instantiations", 
10646                 storage);
10647
10648       if (storage == ridpointers[(int) RID_INLINE])
10649         nomem_p = 1;
10650       else if (storage == ridpointers[(int) RID_EXTERN])
10651         extern_p = 1;
10652       else if (storage == ridpointers[(int) RID_STATIC])
10653         static_p = 1;
10654       else
10655         {
10656           error ("storage class `%D' applied to template instantiation",
10657                     storage);
10658           extern_p = 0;
10659         }
10660     }
10661
10662   if (CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (t))
10663     {
10664       /* DR 259 [temp.spec].
10665
10666          Both an explicit instantiation and a declaration of an explicit
10667          specialization shall not appear in a program unless the explicit
10668          instantiation follows a declaration of the explicit specialization.
10669
10670          For a given set of template parameters, if an explicit
10671          instantiation of a template appears after a declaration of an
10672          explicit specialization for that template, the explicit
10673          instantiation has no effect.  */
10674       return;
10675     }
10676   else if (CLASSTYPE_EXPLICIT_INSTANTIATION (t))
10677     {
10678       /* [temp.spec]
10679
10680          No program shall explicitly instantiate any template more
10681          than once.  
10682
10683          If PREVIOUS_INSTANTIATION_EXTERN_P, then the first explicit
10684          instantiation was `extern'.  If EXTERN_P then the second is.
10685          If -frepo, chances are we already got marked as an explicit
10686          instantiation because of the repo file.  All these cases are
10687          OK.  */
10688
10689       previous_instantiation_extern_p = CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (t);
10690
10691       if (!previous_instantiation_extern_p && !extern_p
10692           && !flag_use_repository
10693           && (complain & tf_error))
10694         pedwarn ("duplicate explicit instantiation of `%#T'", t);
10695       
10696       /* If we've already instantiated the template, just return now.  */
10697       if (!CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (t))
10698         return;
10699     }
10700
10701   mark_class_instantiated (t, extern_p);
10702   repo_template_instantiated (t, extern_p);
10703
10704   if (nomem_p)
10705     return;
10706
10707   {
10708     tree tmp;
10709
10710     /* In contrast to implicit instantiation, where only the
10711        declarations, and not the definitions, of members are
10712        instantiated, we have here:
10713
10714          [temp.explicit]
10715
10716          The explicit instantiation of a class template specialization
10717          implies the instantiation of all of its members not
10718          previously explicitly specialized in the translation unit
10719          containing the explicit instantiation.  
10720
10721        Of course, we can't instantiate member template classes, since
10722        we don't have any arguments for them.  Note that the standard
10723        is unclear on whether the instantiation of the members are
10724        *explicit* instantiations or not.  However, the most natural
10725        interpretation is that it should be an explicit instantiation. */
10726
10727     if (! static_p)
10728       for (tmp = TYPE_METHODS (t); tmp; tmp = TREE_CHAIN (tmp))
10729         if (TREE_CODE (tmp) == FUNCTION_DECL
10730             && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmp))
10731           instantiate_class_member (tmp, extern_p);
10732
10733     for (tmp = TYPE_FIELDS (t); tmp; tmp = TREE_CHAIN (tmp))
10734       if (TREE_CODE (tmp) == VAR_DECL && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmp))
10735         instantiate_class_member (tmp, extern_p);
10736
10737     if (CLASSTYPE_NESTED_UTDS (t))
10738       binding_table_foreach (CLASSTYPE_NESTED_UTDS (t),
10739                              bt_instantiate_type_proc, &storage);
10740   }
10741 }
10742
10743 /* Given a function DECL, which is a specialization of TMPL, modify
10744    DECL to be a re-instantiation of TMPL with the same template
10745    arguments.  TMPL should be the template into which tsubst'ing
10746    should occur for DECL, not the most general template.
10747
10748    One reason for doing this is a scenario like this:
10749
10750      template <class T>
10751      void f(const T&, int i);
10752
10753      void g() { f(3, 7); }
10754
10755      template <class T>
10756      void f(const T& t, const int i) { }
10757
10758    Note that when the template is first instantiated, with
10759    instantiate_template, the resulting DECL will have no name for the
10760    first parameter, and the wrong type for the second.  So, when we go
10761    to instantiate the DECL, we regenerate it.  */
10762
10763 static void
10764 regenerate_decl_from_template (tree decl, tree tmpl)
10765 {
10766   /* The most general version of TMPL.  */
10767   tree gen_tmpl;
10768   /* The arguments used to instantiate DECL, from the most general
10769      template.  */
10770   tree args;
10771   tree code_pattern;
10772   tree new_decl;
10773   bool unregistered;
10774
10775   args = DECL_TI_ARGS (decl);
10776   code_pattern = DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl);
10777
10778   /* Unregister the specialization so that when we tsubst we will not
10779      just return DECL.  We don't have to unregister DECL from TMPL
10780      because if would only be registered there if it were a partial
10781      instantiation of a specialization, which it isn't: it's a full
10782      instantiation.  */
10783   gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
10784   unregistered = reregister_specialization (decl, gen_tmpl,
10785                                             /*new_spec=*/NULL_TREE);
10786
10787   /* If the DECL was not unregistered then something peculiar is
10788      happening: we created a specialization but did not call
10789      register_specialization for it.  */
10790   my_friendly_assert (unregistered, 0);
10791
10792   /* Make sure that we can see identifiers, and compute access
10793      correctly.  */
10794   push_access_scope (decl);
10795
10796   /* Do the substitution to get the new declaration.  */
10797   new_decl = tsubst (code_pattern, args, tf_error, NULL_TREE);
10798
10799   if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL)
10800     {
10801       /* Set up DECL_INITIAL, since tsubst doesn't.  */
10802       if (!DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (decl))
10803         DECL_INITIAL (new_decl) = 
10804           tsubst_expr (DECL_INITIAL (code_pattern), args, 
10805                        tf_error, DECL_TI_TEMPLATE (decl));
10806     }
10807   else if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
10808     {
10809       /* Convince duplicate_decls to use the DECL_ARGUMENTS from the
10810          new decl.  */ 
10811       DECL_INITIAL (new_decl) = error_mark_node;
10812       /* And don't complain about a duplicate definition.  */
10813       DECL_INITIAL (decl) = NULL_TREE;
10814     }
10815
10816   pop_access_scope (decl);
10817
10818   /* The immediate parent of the new template is still whatever it was
10819      before, even though tsubst sets DECL_TI_TEMPLATE up as the most
10820      general template.  We also reset the DECL_ASSEMBLER_NAME since
10821      tsubst always calculates the name as if the function in question
10822      were really a template instance, and sometimes, with friend
10823      functions, this is not so.  See tsubst_friend_function for
10824      details.  */
10825   DECL_TI_TEMPLATE (new_decl) = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
10826   COPY_DECL_ASSEMBLER_NAME (decl, new_decl);
10827   COPY_DECL_RTL (decl, new_decl);
10828   DECL_USE_TEMPLATE (new_decl) = DECL_USE_TEMPLATE (decl);
10829
10830   /* Call duplicate decls to merge the old and new declarations.  */
10831   duplicate_decls (new_decl, decl);
10832
10833   /* Now, re-register the specialization.  */
10834   register_specialization (decl, gen_tmpl, args);
10835 }
10836
10837 /* Return the TEMPLATE_DECL into which DECL_TI_ARGS(DECL) should be
10838    substituted to get DECL.  */
10839
10840 tree
10841 template_for_substitution (tree decl)
10842 {
10843   tree tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
10844
10845   /* Set TMPL to the template whose DECL_TEMPLATE_RESULT is the pattern
10846      for the instantiation.  This is not always the most general
10847      template.  Consider, for example:
10848
10849         template <class T>
10850         struct S { template <class U> void f();
10851                    template <> void f<int>(); };
10852
10853      and an instantiation of S<double>::f<int>.  We want TD to be the
10854      specialization S<T>::f<int>, not the more general S<T>::f<U>.  */
10855   while (/* An instantiation cannot have a definition, so we need a
10856             more general template.  */
10857          DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmpl)
10858            /* We must also deal with friend templates.  Given:
10859
10860                 template <class T> struct S { 
10861                   template <class U> friend void f() {};
10862                 };
10863
10864               S<int>::f<U> say, is not an instantiation of S<T>::f<U>,
10865               so far as the language is concerned, but that's still
10866               where we get the pattern for the instantiation from.  On
10867               other hand, if the definition comes outside the class, say:
10868
10869                 template <class T> struct S { 
10870                   template <class U> friend void f();
10871                 };
10872                 template <class U> friend void f() {}
10873
10874               we don't need to look any further.  That's what the check for
10875               DECL_INITIAL is for.  */
10876           || (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL
10877               && DECL_FRIEND_PSEUDO_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmpl)
10878               && !DECL_INITIAL (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl))))
10879     {
10880       /* The present template, TD, should not be a definition.  If it
10881          were a definition, we should be using it!  Note that we
10882          cannot restructure the loop to just keep going until we find
10883          a template with a definition, since that might go too far if
10884          a specialization was declared, but not defined.  */
10885       my_friendly_assert (!(TREE_CODE (decl) == VAR_DECL
10886                             && !DECL_IN_AGGR_P (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl))), 
10887                           0); 
10888       
10889       /* Fetch the more general template.  */
10890       tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (tmpl);
10891     }
10892
10893   return tmpl;
10894 }
10895
10896 /* Produce the definition of D, a _DECL generated from a template.  If
10897    DEFER_OK is nonzero, then we don't have to actually do the
10898    instantiation now; we just have to do it sometime.  Normally it is
10899    an error if this is an explicit instantiation but D is undefined.
10900    If UNDEFINED_OK is nonzero, then instead we treat it as an implicit
10901    instantiation.  UNDEFINED_OK is nonzero only if we are being used
10902    to instantiate the members of an explicitly instantiated class
10903    template. */
10904
10905
10906 tree
10907 instantiate_decl (tree d, int defer_ok, int undefined_ok)
10908 {
10909   tree tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (d);
10910   tree gen_args;
10911   tree args;
10912   tree td;
10913   tree code_pattern;
10914   tree spec;
10915   tree gen_tmpl;
10916   int pattern_defined;
10917   int need_push;
10918   location_t saved_loc = input_location;
10919   
10920   /* This function should only be used to instantiate templates for
10921      functions and static member variables.  */
10922   my_friendly_assert (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL
10923                       || TREE_CODE (d) == VAR_DECL, 0);
10924
10925   /* Variables are never deferred; if instantiation is required, they
10926      are instantiated right away.  That allows for better code in the
10927      case that an expression refers to the value of the variable --
10928      if the variable has a constant value the referring expression can
10929      take advantage of that fact.  */
10930   if (TREE_CODE (d) == VAR_DECL)
10931     defer_ok = 0;
10932
10933   /* Don't instantiate cloned functions.  Instead, instantiate the
10934      functions they cloned.  */
10935   if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL && DECL_CLONED_FUNCTION_P (d))
10936     d = DECL_CLONED_FUNCTION (d);
10937
10938   if (DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (d))
10939     /* D has already been instantiated.  It might seem reasonable to
10940        check whether or not D is an explicit instantiation, and, if so,
10941        stop here.  But when an explicit instantiation is deferred
10942        until the end of the compilation, DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION
10943        is set, even though we still need to do the instantiation.  */
10944     return d;
10945
10946   /* If we already have a specialization of this declaration, then
10947      there's no reason to instantiate it.  Note that
10948      retrieve_specialization gives us both instantiations and
10949      specializations, so we must explicitly check
10950      DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION.  */
10951   gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
10952   gen_args = DECL_TI_ARGS (d);
10953   spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, gen_args);
10954   if (spec != NULL_TREE && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (spec))
10955     return spec;
10956
10957   /* This needs to happen before any tsubsting.  */
10958   if (! push_tinst_level (d))
10959     return d;
10960
10961   timevar_push (TV_PARSE);
10962
10963   /* We may be in the middle of deferred access check.  Disable it now.  */
10964   push_deferring_access_checks (dk_no_deferred);
10965
10966   /* Set TD to the template whose DECL_TEMPLATE_RESULT is the pattern
10967      for the instantiation.  */
10968   td = template_for_substitution (d);
10969   code_pattern = DECL_TEMPLATE_RESULT (td);
10970
10971   if ((DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (d) && !DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (d))
10972       || DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (td))
10973     /* In the case of a friend template whose definition is provided
10974        outside the class, we may have too many arguments.  Drop the
10975        ones we don't need.  The same is true for specializations.  */
10976     args = get_innermost_template_args
10977       (gen_args, TMPL_PARMS_DEPTH  (DECL_TEMPLATE_PARMS (td)));
10978   else
10979     args = gen_args;
10980
10981   if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL)
10982     pattern_defined = (DECL_SAVED_TREE (code_pattern) != NULL_TREE);
10983   else
10984     pattern_defined = ! DECL_IN_AGGR_P (code_pattern);
10985
10986   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (d);
10987
10988   if (pattern_defined)
10989     {
10990       /* Let the repository code that this template definition is
10991          available.
10992
10993          The repository doesn't need to know about cloned functions
10994          because they never actually show up in the object file.  It
10995          does need to know about the clones; those are the symbols
10996          that the linker will be emitting error messages about.  */
10997       if (DECL_MAYBE_IN_CHARGE_CONSTRUCTOR_P (d)
10998           || DECL_MAYBE_IN_CHARGE_DESTRUCTOR_P (d))
10999         {
11000           tree t;
11001
11002           for (t = TREE_CHAIN (d);
11003                t && DECL_CLONED_FUNCTION_P (t); 
11004                t = TREE_CHAIN (t))
11005             repo_template_used (t);
11006         }
11007       else
11008         repo_template_used (d);
11009
11010       if (at_eof)
11011         import_export_decl (d);
11012     }
11013
11014   if (! pattern_defined && DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (d) && undefined_ok)
11015     SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (d);
11016
11017   if (!defer_ok)
11018     {
11019       /* Recheck the substitutions to obtain any warning messages
11020          about ignoring cv qualifiers.  */
11021       tree gen = DECL_TEMPLATE_RESULT (gen_tmpl);
11022       tree type = TREE_TYPE (gen);
11023
11024       /* Make sure that we can see identifiers, and compute access
11025          correctly.  D is already the target FUNCTION_DECL with the
11026          right context.  */
11027       push_access_scope (d);
11028
11029       if (TREE_CODE (gen) == FUNCTION_DECL)
11030         {
11031           tsubst (DECL_ARGUMENTS (gen), gen_args, tf_error | tf_warning, d);
11032           tsubst (TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (type), gen_args,
11033                   tf_error | tf_warning, d);
11034           /* Don't simply tsubst the function type, as that will give
11035              duplicate warnings about poor parameter qualifications.
11036              The function arguments are the same as the decl_arguments
11037              without the top level cv qualifiers.  */
11038           type = TREE_TYPE (type);
11039         }
11040       tsubst (type, gen_args, tf_error | tf_warning, d);
11041
11042       pop_access_scope (d);
11043     }
11044   
11045   if (TREE_CODE (d) == VAR_DECL && DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (d)
11046       && DECL_INITIAL (d) == NULL_TREE)
11047     /* We should have set up DECL_INITIAL in instantiate_class_template.  */
11048     abort ();
11049   /* Reject all external templates except inline functions.  */
11050   else if (DECL_INTERFACE_KNOWN (d)
11051            && ! DECL_NOT_REALLY_EXTERN (d)
11052            && ! (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL 
11053                  && DECL_INLINE (d)))
11054     goto out;
11055   /* Defer all other templates, unless we have been explicitly
11056      forbidden from doing so.  We restore the source position here
11057      because it's used by add_pending_template.  */
11058   else if (! pattern_defined || defer_ok)
11059     {
11060       input_location = saved_loc;
11061
11062       if (at_eof && !pattern_defined 
11063           && DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (d))
11064         /* [temp.explicit]
11065
11066            The definition of a non-exported function template, a
11067            non-exported member function template, or a non-exported
11068            member function or static data member of a class template
11069            shall be present in every translation unit in which it is
11070            explicitly instantiated.  */
11071         pedwarn
11072           ("explicit instantiation of `%D' but no definition available", d);
11073
11074       add_pending_template (d);
11075       goto out;
11076     }
11077
11078   need_push = !cfun || !global_bindings_p ();
11079   if (need_push)
11080     push_to_top_level ();
11081
11082   /* Mark D as instantiated so that recursive calls to
11083      instantiate_decl do not try to instantiate it again.  */
11084   DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (d) = 1;
11085
11086   /* Regenerate the declaration in case the template has been modified
11087      by a subsequent redeclaration.  */
11088   regenerate_decl_from_template (d, td);
11089   
11090   /* We already set the file and line above.  Reset them now in case
11091      they changed as a result of calling regenerate_decl_from_template.  */
11092   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (d);
11093
11094   if (TREE_CODE (d) == VAR_DECL)
11095     {
11096       /* Clear out DECL_RTL; whatever was there before may not be right
11097          since we've reset the type of the declaration.  */
11098       SET_DECL_RTL (d, NULL_RTX);
11099
11100       DECL_IN_AGGR_P (d) = 0;
11101       import_export_decl (d);
11102       DECL_EXTERNAL (d) = ! DECL_NOT_REALLY_EXTERN (d);
11103
11104       if (DECL_EXTERNAL (d))
11105         {
11106           /* The fact that this code is executing indicates that:
11107              
11108              (1) D is a template static data member, for which a
11109                  definition is available.
11110
11111              (2) An implicit or explicit instantiation has occurred.
11112
11113              (3) We are not going to emit a definition of the static
11114                  data member at this time.
11115
11116              This situation is peculiar, but it occurs on platforms
11117              without weak symbols when performing an implicit
11118              instantiation.  There, we cannot implicitly instantiate a
11119              defined static data member in more than one translation
11120              unit, so import_export_decl marks the declaration as
11121              external; we must rely on explicit instantiation.
11122
11123              Reset instantiated marker to make sure that later
11124              explicit instantiation will be processed.  */
11125           DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (d) = 0;
11126         }
11127       else
11128         {
11129           /* This is done in analogous to `start_decl'.  It is
11130              required for correct access checking.  */
11131           push_nested_class (DECL_CONTEXT (d));
11132           cp_finish_decl (d, 
11133                           (!DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (d) 
11134                            ? DECL_INITIAL (d) : NULL_TREE),
11135                           NULL_TREE, 0);
11136           /* Normally, pop_nested_class is called by cp_finish_decl
11137              above.  But when instantiate_decl is triggered during
11138              instantiate_class_template processing, its DECL_CONTEXT
11139              is still not completed yet, and pop_nested_class isn't
11140              called.  */
11141           if (!COMPLETE_TYPE_P (DECL_CONTEXT (d)))
11142             pop_nested_class ();
11143         }
11144     }
11145   else if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL)
11146     {
11147       htab_t saved_local_specializations;
11148       tree subst_decl;
11149       tree tmpl_parm;
11150       tree spec_parm;
11151
11152       /* Mark D as instantiated so that recursive calls to
11153          instantiate_decl do not try to instantiate it again.  */
11154       DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (d) = 1;
11155
11156       /* Save away the current list, in case we are instantiating one
11157          template from within the body of another.  */
11158       saved_local_specializations = local_specializations;
11159
11160       /* Set up the list of local specializations.  */
11161       local_specializations = htab_create (37, 
11162                                            hash_local_specialization,
11163                                            eq_local_specializations,
11164                                            NULL);
11165
11166       /* Set up context.  */
11167       import_export_decl (d);
11168       start_preparsed_function (d, NULL_TREE, SF_PRE_PARSED);
11169
11170       /* Create substitution entries for the parameters.  */
11171       subst_decl = DECL_TEMPLATE_RESULT (template_for_substitution (d));
11172       tmpl_parm = DECL_ARGUMENTS (subst_decl);
11173       spec_parm = DECL_ARGUMENTS (d);
11174       if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (d))
11175         {
11176           register_local_specialization (spec_parm, tmpl_parm);
11177           spec_parm = skip_artificial_parms_for (d, spec_parm);
11178           tmpl_parm = skip_artificial_parms_for (subst_decl, tmpl_parm);
11179         }
11180       while (tmpl_parm)
11181         {
11182           register_local_specialization (spec_parm, tmpl_parm);
11183           tmpl_parm = TREE_CHAIN (tmpl_parm);
11184           spec_parm = TREE_CHAIN (spec_parm);
11185         }
11186       my_friendly_assert (!spec_parm, 20020813);
11187
11188       /* Substitute into the body of the function.  */
11189       tsubst_expr (DECL_SAVED_TREE (code_pattern), args,
11190                    tf_error | tf_warning, tmpl);
11191
11192       /* We don't need the local specializations any more.  */
11193       htab_delete (local_specializations);
11194       local_specializations = saved_local_specializations;
11195
11196       /* Finish the function.  */
11197       d = finish_function (0);
11198       expand_or_defer_fn (d);
11199     }
11200
11201   /* We're not deferring instantiation any more.  */
11202   TI_PENDING_TEMPLATE_FLAG (DECL_TEMPLATE_INFO (d)) = 0;
11203
11204   if (need_push)
11205     pop_from_top_level ();
11206
11207 out:
11208   input_location = saved_loc;
11209   pop_deferring_access_checks ();
11210   pop_tinst_level ();
11211
11212   timevar_pop (TV_PARSE);
11213
11214   return d;
11215 }
11216
11217 /* Run through the list of templates that we wish we could
11218    instantiate, and instantiate any we can.  */
11219
11220 int
11221 instantiate_pending_templates (void)
11222 {
11223   tree *t;
11224   tree last = NULL_TREE;
11225   int instantiated_something = 0;
11226   int reconsider;
11227   location_t saved_loc = input_location;
11228   
11229   do 
11230     {
11231       reconsider = 0;
11232
11233       t = &pending_templates;
11234       while (*t)
11235         {
11236           tree instantiation = TREE_VALUE (*t);
11237
11238           reopen_tinst_level (TREE_PURPOSE (*t));
11239
11240           if (TYPE_P (instantiation))
11241             {
11242               tree fn;
11243
11244               if (!COMPLETE_TYPE_P (instantiation))
11245                 {
11246                   instantiate_class_template (instantiation);
11247                   if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (instantiation))
11248                     for (fn = TYPE_METHODS (instantiation); 
11249                          fn;
11250                          fn = TREE_CHAIN (fn))
11251                       if (! DECL_ARTIFICIAL (fn))
11252                         instantiate_decl (fn, /*defer_ok=*/0,
11253                                           /*undefined_ok=*/0);
11254                   if (COMPLETE_TYPE_P (instantiation))
11255                     {
11256                       instantiated_something = 1;
11257                       reconsider = 1;
11258                     }
11259                 }
11260
11261               if (COMPLETE_TYPE_P (instantiation))
11262                 /* If INSTANTIATION has been instantiated, then we don't
11263                    need to consider it again in the future.  */
11264                 *t = TREE_CHAIN (*t);
11265               else
11266                 {
11267                   last = *t;
11268                   t = &TREE_CHAIN (*t);
11269                 }
11270             }
11271           else
11272             {
11273               if (!DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (instantiation)
11274                   && !DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (instantiation))
11275                 {
11276                   instantiation = instantiate_decl (instantiation,
11277                                                     /*defer_ok=*/0,
11278                                                     /*undefined_ok=*/0);
11279                   if (DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (instantiation))
11280                     {
11281                       instantiated_something = 1;
11282                       reconsider = 1;
11283                     }
11284                 }
11285
11286               if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (instantiation)
11287                   || DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (instantiation))
11288                 /* If INSTANTIATION has been instantiated, then we don't
11289                    need to consider it again in the future.  */
11290                 *t = TREE_CHAIN (*t);
11291               else
11292                 {
11293                   last = *t;
11294                   t = &TREE_CHAIN (*t);
11295                 }
11296             }
11297           tinst_depth = 0;
11298           current_tinst_level = NULL_TREE;
11299         }
11300       last_pending_template = last;
11301     } 
11302   while (reconsider);
11303
11304   input_location = saved_loc;
11305   return instantiated_something;
11306 }
11307
11308 /* Substitute ARGVEC into T, which is a list of initializers for
11309    either base class or a non-static data member.  The TREE_PURPOSEs
11310    are DECLs, and the TREE_VALUEs are the initializer values.  Used by
11311    instantiate_decl.  */
11312
11313 static tree
11314 tsubst_initializer_list (tree t, tree argvec)
11315 {
11316   tree inits = NULL_TREE;
11317
11318   for (; t; t = TREE_CHAIN (t))
11319     {
11320       tree decl;
11321       tree init;
11322       tree val;
11323
11324       decl = tsubst_copy (TREE_PURPOSE (t), argvec, tf_error | tf_warning,
11325                           NULL_TREE);
11326       decl = expand_member_init (decl);
11327       if (decl && !DECL_P (decl))
11328         in_base_initializer = 1;
11329       
11330       init = tsubst_expr (TREE_VALUE (t), argvec, tf_error | tf_warning,
11331                           NULL_TREE);
11332       if (!init)
11333         ;
11334       else if (TREE_CODE (init) == TREE_LIST)
11335         for (val = init; val; val = TREE_CHAIN (val))
11336           TREE_VALUE (val) = convert_from_reference (TREE_VALUE (val));
11337       else if (init != void_type_node)
11338         init = convert_from_reference (init);
11339
11340       in_base_initializer = 0;
11341
11342       if (decl)
11343         {
11344           init = build_tree_list (decl, init);
11345           TREE_CHAIN (init) = inits;
11346           inits = init;
11347         }
11348     }
11349   return inits;
11350 }
11351
11352 /* Set CURRENT_ACCESS_SPECIFIER based on the protection of DECL.  */
11353
11354 static void
11355 set_current_access_from_decl (tree decl)
11356 {
11357   if (TREE_PRIVATE (decl))
11358     current_access_specifier = access_private_node;
11359   else if (TREE_PROTECTED (decl))
11360     current_access_specifier = access_protected_node;
11361   else
11362     current_access_specifier = access_public_node;
11363 }
11364
11365 /* Instantiate an enumerated type.  TAG is the template type, NEWTAG
11366    is the instantiation (which should have been created with
11367    start_enum) and ARGS are the template arguments to use.  */
11368
11369 static void
11370 tsubst_enum (tree tag, tree newtag, tree args)
11371 {
11372   tree e;
11373
11374   for (e = TYPE_VALUES (tag); e; e = TREE_CHAIN (e))
11375     {
11376       tree value;
11377       tree decl;
11378
11379       decl = TREE_VALUE (e);
11380       /* Note that in a template enum, the TREE_VALUE is the
11381          CONST_DECL, not the corresponding INTEGER_CST.  */
11382       value = tsubst_expr (DECL_INITIAL (decl), 
11383                            args, tf_error | tf_warning,
11384                            NULL_TREE);
11385
11386       /* Give this enumeration constant the correct access.  */
11387       set_current_access_from_decl (decl);
11388
11389       /* Actually build the enumerator itself.  */
11390       build_enumerator (DECL_NAME (decl), value, newtag); 
11391     }
11392
11393   finish_enum (newtag);
11394   DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_NAME (newtag))
11395     = DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_NAME (tag));
11396 }
11397
11398 /* DECL is a FUNCTION_DECL that is a template specialization.  Return
11399    its type -- but without substituting the innermost set of template
11400    arguments.  So, innermost set of template parameters will appear in
11401    the type.  */
11402
11403 tree 
11404 get_mostly_instantiated_function_type (tree decl)
11405 {
11406   tree fn_type;
11407   tree tmpl;
11408   tree targs;
11409   tree tparms;
11410   int parm_depth;
11411
11412   tmpl = most_general_template (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
11413   targs = DECL_TI_ARGS (decl);
11414   tparms = DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl);
11415   parm_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (tparms);
11416
11417   /* There should be as many levels of arguments as there are levels
11418      of parameters.  */
11419   my_friendly_assert (parm_depth == TMPL_ARGS_DEPTH (targs), 0);
11420
11421   fn_type = TREE_TYPE (tmpl);
11422
11423   if (parm_depth == 1)
11424     /* No substitution is necessary.  */
11425     ;
11426   else
11427     {
11428       int i;
11429       tree partial_args;
11430
11431       /* Replace the innermost level of the TARGS with NULL_TREEs to
11432          let tsubst know not to substitute for those parameters.  */
11433       partial_args = make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (targs));
11434       for (i = 1; i < TMPL_ARGS_DEPTH (targs); ++i)
11435         SET_TMPL_ARGS_LEVEL (partial_args, i,
11436                              TMPL_ARGS_LEVEL (targs, i));
11437       SET_TMPL_ARGS_LEVEL (partial_args,
11438                            TMPL_ARGS_DEPTH (targs),
11439                            make_tree_vec (DECL_NTPARMS (tmpl)));
11440
11441       /* Make sure that we can see identifiers, and compute access
11442          correctly.  We can just use the context of DECL for the
11443          partial substitution here.  It depends only on outer template
11444          parameters, regardless of whether the innermost level is
11445          specialized or not.  */
11446       push_access_scope (decl);
11447
11448       ++processing_template_decl;
11449       /* Now, do the (partial) substitution to figure out the
11450          appropriate function type.  */
11451       fn_type = tsubst (fn_type, partial_args, tf_error, NULL_TREE);
11452       --processing_template_decl;
11453
11454       /* Substitute into the template parameters to obtain the real
11455          innermost set of parameters.  This step is important if the
11456          innermost set of template parameters contains value
11457          parameters whose types depend on outer template parameters.  */
11458       TREE_VEC_LENGTH (partial_args)--;
11459       tparms = tsubst_template_parms (tparms, partial_args, tf_error);
11460
11461       pop_access_scope (decl);
11462     }
11463
11464   return fn_type;
11465 }
11466
11467 /* Return truthvalue if we're processing a template different from
11468    the last one involved in diagnostics.  */
11469 int
11470 problematic_instantiation_changed (void)
11471 {
11472   return last_template_error_tick != tinst_level_tick;
11473 }
11474
11475 /* Remember current template involved in diagnostics.  */
11476 void
11477 record_last_problematic_instantiation (void)
11478 {
11479   last_template_error_tick = tinst_level_tick;
11480 }
11481
11482 tree
11483 current_instantiation (void)
11484 {
11485   return current_tinst_level;
11486 }
11487
11488 /* [temp.param] Check that template non-type parm TYPE is of an allowable
11489    type. Return zero for ok, nonzero for disallowed. Issue error and
11490    warning messages under control of COMPLAIN.  */
11491
11492 static int
11493 invalid_nontype_parm_type_p (tree type, tsubst_flags_t complain)
11494 {
11495   if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
11496     return 0;
11497   else if (POINTER_TYPE_P (type))
11498     return 0;
11499   else if (TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (type))
11500     return 0;
11501   else if (TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
11502     return 0;
11503   else if (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE)
11504     return 0;
11505            
11506   if (complain & tf_error)
11507     error ("`%#T' is not a valid type for a template constant parameter",
11508               type);
11509   return 1;
11510 }
11511
11512 /* Returns TRUE if TYPE is dependent, in the sense of [temp.dep.type].
11513    Assumes that TYPE really is a type, and not the ERROR_MARK_NODE.*/
11514
11515 static bool
11516 dependent_type_p_r (tree type)
11517 {
11518   tree scope;
11519
11520   /* [temp.dep.type]
11521
11522      A type is dependent if it is:
11523
11524      -- a template parameter. Template template parameters are
11525         types for us (since TYPE_P holds true for them) so we
11526         handle them here.  */
11527   if (TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TYPE_PARM 
11528       || TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
11529     return true;
11530   /* -- a qualified-id with a nested-name-specifier which contains a
11531         class-name that names a dependent type or whose unqualified-id
11532         names a dependent type.  */
11533   if (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE)
11534     return true;
11535   /* -- a cv-qualified type where the cv-unqualified type is
11536         dependent.  */
11537   type = TYPE_MAIN_VARIANT (type);
11538   /* -- a compound type constructed from any dependent type.  */
11539   if (TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (type))
11540     return (dependent_type_p (TYPE_PTRMEM_CLASS_TYPE (type))
11541             || dependent_type_p (TYPE_PTRMEM_POINTED_TO_TYPE 
11542                                            (type)));
11543   else if (TREE_CODE (type) == POINTER_TYPE
11544            || TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
11545     return dependent_type_p (TREE_TYPE (type));
11546   else if (TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE
11547            || TREE_CODE (type) == METHOD_TYPE)
11548     {
11549       tree arg_type;
11550
11551       if (dependent_type_p (TREE_TYPE (type)))
11552         return true;
11553       for (arg_type = TYPE_ARG_TYPES (type); 
11554            arg_type; 
11555            arg_type = TREE_CHAIN (arg_type))
11556         if (dependent_type_p (TREE_VALUE (arg_type)))
11557           return true;
11558       return false;
11559     }
11560   /* -- an array type constructed from any dependent type or whose
11561         size is specified by a constant expression that is
11562         value-dependent.  */
11563   if (TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE)
11564     {
11565       if (TYPE_DOMAIN (type)
11566           && ((value_dependent_expression_p 
11567                (TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (type))))
11568               || (type_dependent_expression_p
11569                   (TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (type))))))
11570         return true;
11571       return dependent_type_p (TREE_TYPE (type));
11572     }
11573   
11574   /* -- a template-id in which either the template name is a template
11575      parameter ...  */
11576   if (TREE_CODE (type) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
11577     return true;
11578   /* ... or any of the template arguments is a dependent type or
11579         an expression that is type-dependent or value-dependent.  */
11580   else if (CLASS_TYPE_P (type) && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
11581            && (any_dependent_template_arguments_p 
11582                (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (type)))))
11583     return true;
11584   
11585   /* All TYPEOF_TYPEs are dependent; if the argument of the `typeof'
11586      expression is not type-dependent, then it should already been
11587      have resolved.  */
11588   if (TREE_CODE (type) == TYPEOF_TYPE)
11589     return true;
11590   
11591   /* The standard does not specifically mention types that are local
11592      to template functions or local classes, but they should be
11593      considered dependent too.  For example:
11594
11595        template <int I> void f() { 
11596          enum E { a = I }; 
11597          S<sizeof (E)> s;
11598        }
11599
11600      The size of `E' cannot be known until the value of `I' has been
11601      determined.  Therefore, `E' must be considered dependent.  */
11602   scope = TYPE_CONTEXT (type);
11603   if (scope && TYPE_P (scope))
11604     return dependent_type_p (scope);
11605   else if (scope && TREE_CODE (scope) == FUNCTION_DECL)
11606     return type_dependent_expression_p (scope);
11607
11608   /* Other types are non-dependent.  */
11609   return false;
11610 }
11611
11612 /* Returns TRUE if TYPE is dependent, in the sense of
11613    [temp.dep.type].  */
11614
11615 bool
11616 dependent_type_p (tree type)
11617 {
11618   /* If there are no template parameters in scope, then there can't be
11619      any dependent types.  */
11620   if (!processing_template_decl)
11621     return false;
11622
11623   /* If the type is NULL, we have not computed a type for the entity
11624      in question; in that case, the type is dependent.  */
11625   if (!type)
11626     return true;
11627
11628   /* Erroneous types can be considered non-dependent.  */
11629   if (type == error_mark_node)
11630     return false;
11631
11632   /* If we have not already computed the appropriate value for TYPE,
11633      do so now.  */
11634   if (!TYPE_DEPENDENT_P_VALID (type))
11635     {
11636       TYPE_DEPENDENT_P (type) = dependent_type_p_r (type);
11637       TYPE_DEPENDENT_P_VALID (type) = 1;
11638     }
11639
11640   return TYPE_DEPENDENT_P (type);
11641 }
11642
11643 /* Returns TRUE if EXPRESSION is dependent, according to CRITERION.  */
11644
11645 static bool
11646 dependent_scope_ref_p (tree expression, bool criterion (tree))
11647 {
11648   tree scope;
11649   tree name;
11650
11651   my_friendly_assert (TREE_CODE (expression) == SCOPE_REF, 20030714);
11652
11653   if (!TYPE_P (TREE_OPERAND (expression, 0)))
11654     return true;
11655
11656   scope = TREE_OPERAND (expression, 0);
11657   name = TREE_OPERAND (expression, 1);
11658
11659   /* [temp.dep.expr]
11660
11661      An id-expression is type-dependent if it contains a
11662      nested-name-specifier that contains a class-name that names a
11663      dependent type.  */
11664   /* The suggested resolution to Core Issue 2 implies that if the
11665      qualifying type is the current class, then we must peek
11666      inside it.  */
11667   if (DECL_P (name) 
11668       && currently_open_class (scope)
11669       && !criterion (name))
11670     return false;
11671   if (dependent_type_p (scope))
11672     return true;
11673
11674   return false;
11675 }
11676
11677 /* Returns TRUE if the EXPRESSION is value-dependent, in the sense of
11678    [temp.dep.constexpr] */
11679
11680 bool
11681 value_dependent_expression_p (tree expression)
11682 {
11683   if (!processing_template_decl)
11684     return false;
11685
11686   /* A name declared with a dependent type.  */
11687   if (TREE_CODE (expression) == IDENTIFIER_NODE
11688       || (DECL_P (expression) 
11689           && type_dependent_expression_p (expression)))
11690     return true;
11691   /* A non-type template parameter.  */
11692   if ((TREE_CODE (expression) == CONST_DECL
11693        && DECL_TEMPLATE_PARM_P (expression))
11694       || TREE_CODE (expression) == TEMPLATE_PARM_INDEX)
11695     return true;
11696   /* A constant with integral or enumeration type and is initialized 
11697      with an expression that is value-dependent.  */
11698   if (TREE_CODE (expression) == VAR_DECL
11699       && DECL_INITIAL (expression)
11700       && INTEGRAL_OR_ENUMERATION_TYPE_P (TREE_TYPE (expression))
11701       && value_dependent_expression_p (DECL_INITIAL (expression)))
11702     return true;
11703   /* These expressions are value-dependent if the type to which the
11704      cast occurs is dependent or the expression being casted is
11705      value-dependent.  */
11706   if (TREE_CODE (expression) == DYNAMIC_CAST_EXPR
11707       || TREE_CODE (expression) == STATIC_CAST_EXPR
11708       || TREE_CODE (expression) == CONST_CAST_EXPR
11709       || TREE_CODE (expression) == REINTERPRET_CAST_EXPR
11710       || TREE_CODE (expression) == CAST_EXPR)
11711     {
11712       tree type = TREE_TYPE (expression);
11713       if (dependent_type_p (type))
11714         return true;
11715       /* A functional cast has a list of operands.  */
11716       expression = TREE_OPERAND (expression, 0);
11717       if (!expression)
11718         {
11719           /* If there are no operands, it must be an expression such
11720              as "int()". This should not happen for aggregate types
11721              because it would form non-constant expressions.  */
11722           my_friendly_assert (INTEGRAL_OR_ENUMERATION_TYPE_P (type), 
11723                               20040318);
11724
11725           return false;
11726         }
11727       if (TREE_CODE (expression) == TREE_LIST)
11728         {
11729           do
11730             {
11731               if (value_dependent_expression_p (TREE_VALUE (expression)))
11732                 return true;
11733               expression = TREE_CHAIN (expression);
11734             }
11735           while (expression);
11736           return false;
11737         }
11738       else
11739         return value_dependent_expression_p (expression);
11740     }
11741   /* A `sizeof' expression is value-dependent if the operand is
11742      type-dependent.  */
11743   if (TREE_CODE (expression) == SIZEOF_EXPR
11744       || TREE_CODE (expression) == ALIGNOF_EXPR)
11745     {
11746       expression = TREE_OPERAND (expression, 0);
11747       if (TYPE_P (expression))
11748         return dependent_type_p (expression);
11749       return type_dependent_expression_p (expression);
11750     }
11751   if (TREE_CODE (expression) == SCOPE_REF)
11752     return dependent_scope_ref_p (expression, value_dependent_expression_p);
11753   if (TREE_CODE (expression) == COMPONENT_REF)
11754     return (value_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 0))
11755             || value_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 1)));
11756   /* A constant expression is value-dependent if any subexpression is
11757      value-dependent.  */
11758   if (IS_EXPR_CODE_CLASS (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (expression))))
11759     {
11760       switch (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (expression)))
11761         {
11762         case '1':
11763           return (value_dependent_expression_p 
11764                   (TREE_OPERAND (expression, 0)));
11765         case '<':
11766         case '2':
11767           return ((value_dependent_expression_p 
11768                    (TREE_OPERAND (expression, 0)))
11769                   || (value_dependent_expression_p 
11770                       (TREE_OPERAND (expression, 1))));
11771         case 'e':
11772           {
11773             int i;
11774             for (i = 0; i < first_rtl_op (TREE_CODE (expression)); ++i)
11775               /* In some cases, some of the operands may be missing.
11776                  (For example, in the case of PREDECREMENT_EXPR, the
11777                  amount to increment by may be missing.)  That doesn't
11778                  make the expression dependent.  */
11779               if (TREE_OPERAND (expression, i)
11780                   && (value_dependent_expression_p
11781                       (TREE_OPERAND (expression, i))))
11782                 return true;
11783             return false;
11784           }
11785         }
11786     }
11787
11788   /* The expression is not value-dependent.  */
11789   return false;
11790 }
11791
11792 /* Returns TRUE if the EXPRESSION is type-dependent, in the sense of
11793    [temp.dep.expr].  */
11794
11795 bool
11796 type_dependent_expression_p (tree expression)
11797 {
11798   if (!processing_template_decl)
11799     return false;
11800
11801   if (expression == error_mark_node)
11802     return false;
11803
11804   /* An unresolved name is always dependent.  */
11805   if (TREE_CODE (expression) == IDENTIFIER_NODE)
11806     return true;
11807   
11808   /* Some expression forms are never type-dependent.  */
11809   if (TREE_CODE (expression) == PSEUDO_DTOR_EXPR
11810       || TREE_CODE (expression) == SIZEOF_EXPR
11811       || TREE_CODE (expression) == ALIGNOF_EXPR
11812       || TREE_CODE (expression) == TYPEID_EXPR
11813       || TREE_CODE (expression) == DELETE_EXPR
11814       || TREE_CODE (expression) == VEC_DELETE_EXPR
11815       || TREE_CODE (expression) == THROW_EXPR)
11816     return false;
11817
11818   /* The types of these expressions depends only on the type to which
11819      the cast occurs.  */
11820   if (TREE_CODE (expression) == DYNAMIC_CAST_EXPR
11821       || TREE_CODE (expression) == STATIC_CAST_EXPR
11822       || TREE_CODE (expression) == CONST_CAST_EXPR
11823       || TREE_CODE (expression) == REINTERPRET_CAST_EXPR
11824       || TREE_CODE (expression) == CAST_EXPR)
11825     return dependent_type_p (TREE_TYPE (expression));
11826
11827   /* The types of these expressions depends only on the type created
11828      by the expression.  */
11829   if (TREE_CODE (expression) == NEW_EXPR
11830       || TREE_CODE (expression) == VEC_NEW_EXPR)
11831     {
11832       /* For NEW_EXPR tree nodes created inside a template, either
11833          the object type itself or a TREE_LIST may appear as the
11834          operand 1.  */
11835       tree type = TREE_OPERAND (expression, 1);
11836       if (TREE_CODE (type) == TREE_LIST)
11837         /* This is an array type.  We need to check array dimensions
11838            as well.  */
11839         return dependent_type_p (TREE_VALUE (TREE_PURPOSE (type)))
11840                || value_dependent_expression_p
11841                     (TREE_OPERAND (TREE_VALUE (type), 1));
11842       else
11843         return dependent_type_p (type);
11844     }
11845
11846   if (TREE_CODE (expression) == SCOPE_REF
11847       && dependent_scope_ref_p (expression,
11848                                 type_dependent_expression_p))
11849     return true;
11850
11851   if (TREE_CODE (expression) == FUNCTION_DECL
11852       && DECL_LANG_SPECIFIC (expression)
11853       && DECL_TEMPLATE_INFO (expression)
11854       && (any_dependent_template_arguments_p
11855           (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (DECL_TI_ARGS (expression)))))
11856     return true;
11857
11858   if (TREE_CODE (expression) == TEMPLATE_DECL
11859       && !DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (expression))
11860     return false;
11861
11862   if (TREE_TYPE (expression) == unknown_type_node)
11863     {
11864       if (TREE_CODE (expression) == ADDR_EXPR)
11865         return type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 0));
11866       if (TREE_CODE (expression) == COMPONENT_REF
11867           || TREE_CODE (expression) == OFFSET_REF)
11868         {
11869           if (type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 0)))
11870             return true;
11871           expression = TREE_OPERAND (expression, 1);
11872           if (TREE_CODE (expression) == IDENTIFIER_NODE)
11873             return false;
11874         }
11875       
11876       if (TREE_CODE (expression) == BASELINK)
11877         expression = BASELINK_FUNCTIONS (expression);
11878       if (TREE_CODE (expression) == TEMPLATE_ID_EXPR)
11879         {
11880           if (any_dependent_template_arguments_p
11881               (TREE_OPERAND (expression, 1)))
11882             return true;
11883           expression = TREE_OPERAND (expression, 0);
11884         }
11885       if (TREE_CODE (expression) == OVERLOAD)
11886         {
11887           while (expression)
11888             {
11889               if (type_dependent_expression_p (OVL_CURRENT (expression)))
11890                 return true;
11891               expression = OVL_NEXT (expression);
11892             }
11893           return false;
11894         }
11895       abort ();
11896     }
11897   
11898   return (dependent_type_p (TREE_TYPE (expression)));
11899 }
11900
11901 /* Returns TRUE if ARGS (a TREE_LIST of arguments to a function call)
11902    contains a type-dependent expression.  */
11903
11904 bool
11905 any_type_dependent_arguments_p (tree args)
11906 {
11907   while (args)
11908     {
11909       tree arg = TREE_VALUE (args);
11910
11911       if (type_dependent_expression_p (arg))
11912         return true;
11913       args = TREE_CHAIN (args);
11914     }
11915   return false;
11916 }
11917
11918 /* Returns TRUE if the ARG (a template argument) is dependent.  */
11919
11920 static bool
11921 dependent_template_arg_p (tree arg)
11922 {
11923   if (!processing_template_decl)
11924     return false;
11925
11926   if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_DECL
11927       || TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
11928     return dependent_template_p (arg);
11929   else if (TYPE_P (arg))
11930     return dependent_type_p (arg);
11931   else
11932     return (type_dependent_expression_p (arg)
11933             || value_dependent_expression_p (arg));
11934 }
11935
11936 /* Returns true if ARGS (a collection of template arguments) contains
11937    any dependent arguments.  */
11938
11939 bool
11940 any_dependent_template_arguments_p (tree args)
11941 {
11942   int i;
11943   int j;
11944
11945   if (!args)
11946     return false;
11947
11948   for (i = 0; i < TMPL_ARGS_DEPTH (args); ++i)
11949     {
11950       tree level = TMPL_ARGS_LEVEL (args, i + 1);
11951       for (j = 0; j < TREE_VEC_LENGTH (level); ++j)
11952         if (dependent_template_arg_p (TREE_VEC_ELT (level, j)))
11953           return true;
11954     }
11955
11956   return false;
11957 }
11958
11959 /* Returns TRUE if the template TMPL is dependent.  */
11960
11961 bool
11962 dependent_template_p (tree tmpl)
11963 {
11964   if (TREE_CODE (tmpl) == OVERLOAD)
11965     {
11966       while (tmpl)
11967         {
11968           if (dependent_template_p (OVL_FUNCTION (tmpl)))
11969             return true;
11970           tmpl = OVL_CHAIN (tmpl);
11971         }
11972       return false;
11973     }
11974
11975   /* Template template parameters are dependent.  */
11976   if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (tmpl)
11977       || TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
11978     return true;
11979   /* So are qualified names that have not been looked up.  */
11980   if (TREE_CODE (tmpl) == SCOPE_REF)
11981     return true;
11982   /* So are member templates of dependent classes.  */
11983   if (TYPE_P (CP_DECL_CONTEXT (tmpl)))
11984     return dependent_type_p (DECL_CONTEXT (tmpl));
11985   return false;
11986 }
11987
11988 /* Returns TRUE if the specialization TMPL<ARGS> is dependent.  */
11989
11990 bool
11991 dependent_template_id_p (tree tmpl, tree args)
11992 {
11993   return (dependent_template_p (tmpl)
11994           || any_dependent_template_arguments_p (args));
11995 }
11996
11997 /* TYPE is a TYPENAME_TYPE.  Returns the ordinary TYPE to which the
11998    TYPENAME_TYPE corresponds.  Returns ERROR_MARK_NODE if no such TYPE
11999    can be found.  Note that this function peers inside uninstantiated
12000    templates and therefore should be used only in extremely limited
12001    situations.  */
12002
12003 tree
12004 resolve_typename_type (tree type, bool only_current_p)
12005 {
12006   tree scope;
12007   tree name;
12008   tree decl;
12009   int quals;
12010   bool pop_p;
12011
12012   my_friendly_assert (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE,
12013                       20010702);
12014
12015   scope = TYPE_CONTEXT (type);
12016   name = TYPE_IDENTIFIER (type);
12017
12018   /* If the SCOPE is itself a TYPENAME_TYPE, then we need to resolve
12019      it first before we can figure out what NAME refers to.  */
12020   if (TREE_CODE (scope) == TYPENAME_TYPE)
12021     scope = resolve_typename_type (scope, only_current_p);
12022   /* If we don't know what SCOPE refers to, then we cannot resolve the
12023      TYPENAME_TYPE.  */
12024   if (scope == error_mark_node || TREE_CODE (scope) == TYPENAME_TYPE)
12025     return error_mark_node;
12026   /* If the SCOPE is a template type parameter, we have no way of
12027      resolving the name.  */
12028   if (TREE_CODE (scope) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
12029     return type;
12030   /* If the SCOPE is not the current instantiation, there's no reason
12031      to look inside it.  */
12032   if (only_current_p && !currently_open_class (scope))
12033     return error_mark_node;
12034   /* If SCOPE is a partial instantiation, it will not have a valid
12035      TYPE_FIELDS list, so use the original template.  */
12036   scope = CLASSTYPE_PRIMARY_TEMPLATE_TYPE (scope);
12037   /* Enter the SCOPE so that name lookup will be resolved as if we
12038      were in the class definition.  In particular, SCOPE will no
12039      longer be considered a dependent type.  */
12040   pop_p = push_scope (scope);
12041   /* Look up the declaration.  */
12042   decl = lookup_member (scope, name, /*protect=*/0, /*want_type=*/true);
12043   /* Obtain the set of qualifiers applied to the TYPE.  */
12044   quals = cp_type_quals (type);
12045   /* For a TYPENAME_TYPE like "typename X::template Y<T>", we want to
12046      find a TEMPLATE_DECL.  Otherwise, we want to find a TYPE_DECL.  */
12047   if (!decl)
12048     type = error_mark_node;
12049   else if (TREE_CODE (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type)) == IDENTIFIER_NODE
12050            && TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
12051     type = TREE_TYPE (decl);
12052   else if (TREE_CODE (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type)) == TEMPLATE_ID_EXPR
12053            && DECL_CLASS_TEMPLATE_P (decl))
12054     {
12055       tree tmpl;
12056       tree args;
12057       /* Obtain the template and the arguments.  */
12058       tmpl = TREE_OPERAND (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type), 0);
12059       args = TREE_OPERAND (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type), 1);
12060       /* Instantiate the template.  */
12061       type = lookup_template_class (tmpl, args, NULL_TREE, NULL_TREE,
12062                                     /*entering_scope=*/0, tf_error | tf_user);
12063     }
12064   else
12065     type = error_mark_node;
12066   /* Qualify the resulting type.  */
12067   if (type != error_mark_node && quals)
12068     type = cp_build_qualified_type (type, quals);
12069   /* Leave the SCOPE.  */
12070   if (pop_p)
12071     pop_scope (scope);
12072
12073   return type;
12074 }
12075
12076 /* EXPR is an expression which is not type-dependent.  Return a proxy
12077    for EXPR that can be used to compute the types of larger
12078    expressions containing EXPR.  */
12079
12080 tree
12081 build_non_dependent_expr (tree expr)
12082 {
12083   tree inner_expr;
12084
12085   /* Preserve null pointer constants so that the type of things like 
12086      "p == 0" where "p" is a pointer can be determined.  */
12087   if (null_ptr_cst_p (expr))
12088     return expr;
12089   /* Preserve OVERLOADs; the functions must be available to resolve
12090      types.  */
12091   inner_expr = (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR ? 
12092                 TREE_OPERAND (expr, 0) : expr);
12093   if (TREE_CODE (inner_expr) == OVERLOAD 
12094       || TREE_CODE (inner_expr) == FUNCTION_DECL
12095       || TREE_CODE (inner_expr) == TEMPLATE_DECL
12096       || TREE_CODE (inner_expr) == TEMPLATE_ID_EXPR)
12097     return expr;
12098   /* Preserve string constants; conversions from string constants to
12099      "char *" are allowed, even though normally a "const char *"
12100      cannot be used to initialize a "char *".  */
12101   if (TREE_CODE (expr) == STRING_CST)
12102     return expr;
12103   /* Preserve arithmetic constants, as an optimization -- there is no
12104      reason to create a new node.  */
12105   if (TREE_CODE (expr) == INTEGER_CST || TREE_CODE (expr) == REAL_CST)
12106     return expr;
12107   /* Preserve THROW_EXPRs -- all throw-expressions have type "void".
12108      There is at least one place where we want to know that a
12109      particular expression is a throw-expression: when checking a ?:
12110      expression, there are special rules if the second or third
12111      argument is a throw-expression.  */
12112   if (TREE_CODE (expr) == THROW_EXPR)
12113     return expr;
12114
12115   if (TREE_CODE (expr) == COND_EXPR)
12116     return build (COND_EXPR,
12117                   TREE_TYPE (expr),
12118                   TREE_OPERAND (expr, 0),
12119                   (TREE_OPERAND (expr, 1) 
12120                    ? build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 1))
12121                    : build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 0))),
12122                   build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 2)));
12123   if (TREE_CODE (expr) == COMPOUND_EXPR
12124       && !COMPOUND_EXPR_OVERLOADED (expr))
12125     return build (COMPOUND_EXPR,
12126                   TREE_TYPE (expr),
12127                   TREE_OPERAND (expr, 0),
12128                   build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 1)));
12129       
12130   /* Otherwise, build a NON_DEPENDENT_EXPR.  
12131
12132      REFERENCE_TYPEs are not stripped for expressions in templates
12133      because doing so would play havoc with mangling.  Consider, for
12134      example:
12135
12136        template <typename T> void f<T& g>() { g(); } 
12137
12138      In the body of "f", the expression for "g" will have
12139      REFERENCE_TYPE, even though the standard says that it should
12140      not.  The reason is that we must preserve the syntactic form of
12141      the expression so that mangling (say) "f<g>" inside the body of
12142      "f" works out correctly.  Therefore, the REFERENCE_TYPE is
12143      stripped here.  */
12144   return build1 (NON_DEPENDENT_EXPR, non_reference (TREE_TYPE (expr)), expr);
12145 }
12146
12147 /* ARGS is a TREE_LIST of expressions as arguments to a function call.
12148    Return a new TREE_LIST with the various arguments replaced with
12149    equivalent non-dependent expressions.  */
12150
12151 tree
12152 build_non_dependent_args (tree args)
12153 {
12154   tree a;
12155   tree new_args;
12156
12157   new_args = NULL_TREE;
12158   for (a = args; a; a = TREE_CHAIN (a))
12159     new_args = tree_cons (NULL_TREE, 
12160                           build_non_dependent_expr (TREE_VALUE (a)),
12161                           new_args);
12162   return nreverse (new_args);
12163 }
12164
12165 #include "gt-cp-pt.h"