OSDN Git Service

* cp-tree.h (begin_compound_stmt): No scope arg is a bool.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / cp / pt.c
1 /* Handle parameterized types (templates) for GNU C++.
2    Copyright (C) 1992, 1993, 1994, 1995, 1996, 1997, 1998, 1999, 2000,
3    2001, 2002, 2003  Free Software Foundation, Inc.
4    Written by Ken Raeburn (raeburn@cygnus.com) while at Watchmaker Computing.
5    Rewritten by Jason Merrill (jason@cygnus.com).
6
7 This file is part of GCC.
8
9 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
10 it under the terms of the GNU General Public License as published by
11 the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
12 any later version.
13
14 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
15 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
16 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
17 GNU General Public License for more details.
18
19 You should have received a copy of the GNU General Public License
20 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to
21 the Free Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330,
22 Boston, MA 02111-1307, USA.  */
23
24 /* Known bugs or deficiencies include:
25
26      all methods must be provided in header files; can't use a source
27      file that contains only the method templates and "just win".  */
28
29 #include "config.h"
30 #include "system.h"
31 #include "coretypes.h"
32 #include "tm.h"
33 #include "obstack.h"
34 #include "tree.h"
35 #include "flags.h"
36 #include "cp-tree.h"
37 #include "tree-inline.h"
38 #include "decl.h"
39 #include "lex.h"
40 #include "output.h"
41 #include "except.h"
42 #include "toplev.h"
43 #include "rtl.h"
44 #include "timevar.h"
45
46 /* The type of functions taking a tree, and some additional data, and
47    returning an int.  */
48 typedef int (*tree_fn_t) (tree, void*);
49
50 /* The PENDING_TEMPLATES is a TREE_LIST of templates whose
51    instantiations have been deferred, either because their definitions
52    were not yet available, or because we were putting off doing the work.
53    The TREE_PURPOSE of each entry is either a DECL (for a function or
54    static data member), or a TYPE (for a class) indicating what we are
55    hoping to instantiate.  The TREE_VALUE is not used.  */
56 static GTY(()) tree pending_templates;
57 static GTY(()) tree last_pending_template;
58
59 int processing_template_parmlist;
60 static int template_header_count;
61
62 static GTY(()) tree saved_trees;
63 static GTY(()) varray_type inline_parm_levels;
64 static size_t inline_parm_levels_used;
65
66 static GTY(()) tree current_tinst_level;
67
68 static GTY(()) tree saved_access_scope;
69
70 /* A map from local variable declarations in the body of the template
71    presently being instantiated to the corresponding instantiated
72    local variables.  */
73 static htab_t local_specializations;
74
75 #define UNIFY_ALLOW_NONE 0
76 #define UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL 1
77 #define UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL 2
78 #define UNIFY_ALLOW_DERIVED 4
79 #define UNIFY_ALLOW_INTEGER 8
80 #define UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL 16
81 #define UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL 32
82 #define UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL 64
83 #define UNIFY_ALLOW_MAX_CORRECTION 128
84
85 #define GTB_VIA_VIRTUAL 1 /* The base class we are examining is
86                              virtual, or a base class of a virtual
87                              base.  */
88 #define GTB_IGNORE_TYPE 2 /* We don't need to try to unify the current
89                              type with the desired type.  */
90
91 static void push_access_scope (tree);
92 static void pop_access_scope (tree);
93 static int resolve_overloaded_unification (tree, tree, tree, tree,
94                                            unification_kind_t, int);
95 static int try_one_overload (tree, tree, tree, tree, tree,
96                              unification_kind_t, int);
97 static int unify (tree, tree, tree, tree, int);
98 static void add_pending_template (tree);
99 static void reopen_tinst_level (tree);
100 static tree classtype_mangled_name (tree);
101 static char* mangle_class_name_for_template (const char *, tree, tree);
102 static tree tsubst_initializer_list (tree, tree);
103 static int list_eq (tree, tree);
104 static tree get_class_bindings (tree, tree, tree);
105 static tree coerce_template_parms (tree, tree, tree, tsubst_flags_t, int);
106 static void tsubst_enum (tree, tree, tree);
107 static tree add_to_template_args (tree, tree);
108 static tree add_outermost_template_args (tree, tree);
109 static bool check_instantiated_args (tree, tree, tsubst_flags_t);
110 static int maybe_adjust_types_for_deduction (unification_kind_t, tree*, tree*); 
111 static int  type_unification_real (tree, tree, tree, tree,
112                                    int, unification_kind_t, int, int);
113 static void note_template_header (int);
114 static tree convert_nontype_argument (tree, tree);
115 static tree convert_template_argument (tree, tree, tree,
116                                        tsubst_flags_t, int, tree);
117 static tree get_bindings_overload (tree, tree, tree);
118 static int for_each_template_parm (tree, tree_fn_t, void*, htab_t);
119 static tree build_template_parm_index (int, int, int, tree, tree);
120 static int inline_needs_template_parms (tree);
121 static void push_inline_template_parms_recursive (tree, int);
122 static tree retrieve_specialization (tree, tree);
123 static tree retrieve_local_specialization (tree);
124 static tree register_specialization (tree, tree, tree);
125 static void register_local_specialization (tree, tree);
126 static tree reduce_template_parm_level (tree, tree, int);
127 static tree build_template_decl (tree, tree);
128 static int mark_template_parm (tree, void *);
129 static int template_parm_this_level_p (tree, void *);
130 static tree tsubst_friend_function (tree, tree);
131 static tree tsubst_friend_class (tree, tree);
132 static int can_complete_type_without_circularity (tree);
133 static tree get_bindings (tree, tree, tree);
134 static tree get_bindings_real (tree, tree, tree, int, int, int);
135 static int template_decl_level (tree);
136 static int check_cv_quals_for_unify (int, tree, tree);
137 static tree tsubst_template_arg (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
138 static tree tsubst_template_args (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
139 static tree tsubst_template_parms (tree, tree, tsubst_flags_t);
140 static void regenerate_decl_from_template (tree, tree);
141 static tree most_specialized (tree, tree, tree);
142 static tree most_specialized_class (tree, tree);
143 static int template_class_depth_real (tree, int);
144 static tree tsubst_aggr_type (tree, tree, tsubst_flags_t, tree, int);
145 static tree tsubst_decl (tree, tree, tree, tsubst_flags_t);
146 static tree tsubst_arg_types (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
147 static tree tsubst_function_type (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
148 static void check_specialization_scope (void);
149 static tree process_partial_specialization (tree);
150 static void set_current_access_from_decl (tree);
151 static void check_default_tmpl_args (tree, tree, int, int);
152 static tree tsubst_call_declarator_parms (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
153 static tree get_template_base_recursive (tree, tree, tree, tree, tree, int); 
154 static tree get_template_base (tree, tree, tree, tree);
155 static int verify_class_unification (tree, tree, tree);
156 static tree try_class_unification (tree, tree, tree, tree);
157 static int coerce_template_template_parms (tree, tree, tsubst_flags_t,
158                                            tree, tree);
159 static tree determine_specialization (tree, tree, tree *, int);
160 static int template_args_equal (tree, tree);
161 static void tsubst_default_arguments (tree);
162 static tree for_each_template_parm_r (tree *, int *, void *);
163 static tree copy_default_args_to_explicit_spec_1 (tree, tree);
164 static void copy_default_args_to_explicit_spec (tree);
165 static int invalid_nontype_parm_type_p (tree, tsubst_flags_t);
166 static int eq_local_specializations (const void *, const void *);
167 static bool dependent_type_p_r (tree);
168 static tree tsubst (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
169 static tree tsubst_expr (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
170 static tree tsubst_copy (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
171
172 /* Make the current scope suitable for access checking when we are
173    processing T.  T can be FUNCTION_DECL for instantiated function
174    template, or VAR_DECL for static member variable (need by
175    instantiate_decl).  */
176
177 static void
178 push_access_scope (tree t)
179 {
180   my_friendly_assert (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL
181                       || TREE_CODE (t) == VAR_DECL,
182                       0);
183
184   if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
185     push_nested_class (DECL_CONTEXT (t));
186   else
187     push_to_top_level ();
188     
189   if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL)
190     {
191       saved_access_scope = tree_cons
192         (NULL_TREE, current_function_decl, saved_access_scope);
193       current_function_decl = t;
194     }
195 }
196
197 /* Restore the scope set up by push_access_scope.  T is the node we
198    are processing.  */
199
200 static void
201 pop_access_scope (tree t)
202 {
203   if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL)
204     {
205       current_function_decl = TREE_VALUE (saved_access_scope);
206       saved_access_scope = TREE_CHAIN (saved_access_scope);
207     }
208
209   if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
210     pop_nested_class ();
211   else
212     pop_from_top_level ();
213 }
214
215 /* Do any processing required when DECL (a member template
216    declaration) is finished.  Returns the TEMPLATE_DECL corresponding
217    to DECL, unless it is a specialization, in which case the DECL
218    itself is returned.  */
219
220 tree
221 finish_member_template_decl (tree decl)
222 {
223   if (decl == error_mark_node)
224     return error_mark_node;
225
226   my_friendly_assert (DECL_P (decl), 20020812);
227
228   if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
229     {
230       tree type;
231
232       type = TREE_TYPE (decl);
233       if (IS_AGGR_TYPE (type) 
234           && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
235           && !CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type))
236         {
237           tree tmpl = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type);
238           check_member_template (tmpl);
239           return tmpl;
240         }
241       return NULL_TREE;
242     }
243   else if (TREE_CODE (decl) == FIELD_DECL)
244     error ("data member `%D' cannot be a member template", decl);
245   else if (DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
246     {
247       if (!DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl))
248         {
249           check_member_template (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
250           return DECL_TI_TEMPLATE (decl);
251         }
252       else
253         return decl;
254     } 
255   else
256     error ("invalid member template declaration `%D'", decl);
257
258   return error_mark_node;
259 }
260
261 /* Returns the template nesting level of the indicated class TYPE.
262    
263    For example, in:
264      template <class T>
265      struct A
266      {
267        template <class U>
268        struct B {};
269      };
270
271    A<T>::B<U> has depth two, while A<T> has depth one.  
272    Both A<T>::B<int> and A<int>::B<U> have depth one, if
273    COUNT_SPECIALIZATIONS is 0 or if they are instantiations, not
274    specializations.  
275
276    This function is guaranteed to return 0 if passed NULL_TREE so
277    that, for example, `template_class_depth (current_class_type)' is
278    always safe.  */
279
280 static int 
281 template_class_depth_real (tree type, int count_specializations)
282 {
283   int depth;
284
285   for (depth = 0; 
286        type && TREE_CODE (type) != NAMESPACE_DECL;
287        type = (TREE_CODE (type) == FUNCTION_DECL) 
288          ? CP_DECL_CONTEXT (type) : TYPE_CONTEXT (type))
289     {
290       if (TREE_CODE (type) != FUNCTION_DECL)
291         {
292           if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
293               && PRIMARY_TEMPLATE_P (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type))
294               && ((count_specializations
295                    && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type))
296                   || uses_template_parms (CLASSTYPE_TI_ARGS (type))))
297             ++depth;
298         }
299       else 
300         {
301           if (DECL_TEMPLATE_INFO (type)
302               && PRIMARY_TEMPLATE_P (DECL_TI_TEMPLATE (type))
303               && ((count_specializations
304                    && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type))
305                   || uses_template_parms (DECL_TI_ARGS (type))))
306             ++depth;
307         }
308     }
309
310   return depth;
311 }
312
313 /* Returns the template nesting level of the indicated class TYPE.
314    Like template_class_depth_real, but instantiations do not count in
315    the depth.  */
316
317 int 
318 template_class_depth (tree type)
319 {
320   return template_class_depth_real (type, /*count_specializations=*/0);
321 }
322
323 /* Returns 1 if processing DECL as part of do_pending_inlines
324    needs us to push template parms.  */
325
326 static int
327 inline_needs_template_parms (tree decl)
328 {
329   if (! DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
330     return 0;
331
332   return (TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (most_general_template (decl)))
333           > (processing_template_decl + DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl)));
334 }
335
336 /* Subroutine of maybe_begin_member_template_processing.
337    Push the template parms in PARMS, starting from LEVELS steps into the
338    chain, and ending at the beginning, since template parms are listed
339    innermost first.  */
340
341 static void
342 push_inline_template_parms_recursive (tree parmlist, int levels)
343 {
344   tree parms = TREE_VALUE (parmlist);
345   int i;
346
347   if (levels > 1)
348     push_inline_template_parms_recursive (TREE_CHAIN (parmlist), levels - 1);
349
350   ++processing_template_decl;
351   current_template_parms
352     = tree_cons (size_int (processing_template_decl),
353                  parms, current_template_parms);
354   TEMPLATE_PARMS_FOR_INLINE (current_template_parms) = 1;
355
356   pushlevel (0);
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) = TREE_READONLY (decl) = 1;
379             DECL_INITIAL (decl) = DECL_INITIAL (parm);
380             SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (decl);
381             pushdecl (decl);
382           }
383           break;
384
385         default:
386           abort ();
387         }
388     }
389 }
390
391 /* Restore the template parameter context for a member template or
392    a friend template defined in a class definition.  */
393
394 void
395 maybe_begin_member_template_processing (tree decl)
396 {
397   tree parms;
398   int levels = 0;
399
400   if (inline_needs_template_parms (decl))
401     {
402       parms = DECL_TEMPLATE_PARMS (most_general_template (decl));
403       levels = TMPL_PARMS_DEPTH (parms) - processing_template_decl;
404
405       if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl))
406         {
407           --levels;
408           parms = TREE_CHAIN (parms);
409         }
410
411       push_inline_template_parms_recursive (parms, levels);
412     }
413
414   /* Remember how many levels of template parameters we pushed so that
415      we can pop them later.  */
416   if (!inline_parm_levels)
417     VARRAY_INT_INIT (inline_parm_levels, 4, "inline_parm_levels");
418   if (inline_parm_levels_used == inline_parm_levels->num_elements)
419     VARRAY_GROW (inline_parm_levels, 2 * inline_parm_levels_used);
420   VARRAY_INT (inline_parm_levels, inline_parm_levels_used) = levels;
421   ++inline_parm_levels_used;
422 }
423
424 /* Undo the effects of begin_member_template_processing.  */
425
426 void 
427 maybe_end_member_template_processing (void)
428 {
429   int i;
430
431   if (!inline_parm_levels_used)
432     return;
433
434   --inline_parm_levels_used;
435   for (i = 0; 
436        i < VARRAY_INT (inline_parm_levels, inline_parm_levels_used);
437        ++i) 
438     {
439       --processing_template_decl;
440       current_template_parms = TREE_CHAIN (current_template_parms);
441       poplevel (0, 0, 0);
442     }
443 }
444
445 /* Returns nonzero iff T is a member template function.  We must be
446    careful as in
447
448      template <class T> class C { void f(); }
449
450    Here, f is a template function, and a member, but not a member
451    template.  This function does not concern itself with the origin of
452    T, only its present state.  So if we have 
453
454      template <class T> class C { template <class U> void f(U); }
455
456    then neither C<int>::f<char> nor C<T>::f<double> is considered
457    to be a member template.  But, `template <class U> void
458    C<int>::f(U)' is considered a member template.  */
459
460 int
461 is_member_template (tree t)
462 {
463   if (!DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (t))
464     /* Anything that isn't a function or a template function is
465        certainly not a member template.  */
466     return 0;
467
468   /* A local class can't have member templates.  */
469   if (decl_function_context (t))
470     return 0;
471
472   return (DECL_FUNCTION_MEMBER_P (DECL_TEMPLATE_RESULT (t))
473           /* If there are more levels of template parameters than
474              there are template classes surrounding the declaration,
475              then we have a member template.  */
476           && (TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (t)) > 
477               template_class_depth (DECL_CONTEXT (t))));
478 }
479
480 #if 0 /* UNUSED */
481 /* Returns nonzero iff T is a member template class.  See
482    is_member_template for a description of what precisely constitutes
483    a member template.  */
484
485 int
486 is_member_template_class (tree t)
487 {
488   if (!DECL_CLASS_TEMPLATE_P (t))
489     /* Anything that isn't a class template, is certainly not a member
490        template.  */
491     return 0;
492
493   if (!DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
494     /* Anything whose context isn't a class type is surely not a
495        member template.  */
496     return 0;
497
498   /* If there are more levels of template parameters than there are
499      template classes surrounding the declaration, then we have a
500      member template.  */
501   return  (TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (t)) > 
502            template_class_depth (DECL_CONTEXT (t)));
503 }
504 #endif
505
506 /* Return a new template argument vector which contains all of ARGS,
507    but has as its innermost set of arguments the EXTRA_ARGS.  */
508
509 static tree
510 add_to_template_args (tree args, tree extra_args)
511 {
512   tree new_args;
513   int extra_depth;
514   int i;
515   int j;
516
517   extra_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args);
518   new_args = make_tree_vec (TMPL_ARGS_DEPTH (args) + extra_depth);
519
520   for (i = 1; i <= TMPL_ARGS_DEPTH (args); ++i)
521     SET_TMPL_ARGS_LEVEL (new_args, i, TMPL_ARGS_LEVEL (args, i));
522
523   for (j = 1; j <= extra_depth; ++j, ++i)
524     SET_TMPL_ARGS_LEVEL (new_args, i, TMPL_ARGS_LEVEL (extra_args, j));
525     
526   return new_args;
527 }
528
529 /* Like add_to_template_args, but only the outermost ARGS are added to
530    the EXTRA_ARGS.  In particular, all but TMPL_ARGS_DEPTH
531    (EXTRA_ARGS) levels are added.  This function is used to combine
532    the template arguments from a partial instantiation with the
533    template arguments used to attain the full instantiation from the
534    partial instantiation.  */
535
536 static tree
537 add_outermost_template_args (tree args, tree extra_args)
538 {
539   tree new_args;
540
541   /* If there are more levels of EXTRA_ARGS than there are ARGS,
542      something very fishy is going on.  */
543   my_friendly_assert (TMPL_ARGS_DEPTH (args) >= TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args),
544                       0);
545
546   /* If *all* the new arguments will be the EXTRA_ARGS, just return
547      them.  */
548   if (TMPL_ARGS_DEPTH (args) == TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args))
549     return extra_args;
550
551   /* For the moment, we make ARGS look like it contains fewer levels.  */
552   TREE_VEC_LENGTH (args) -= TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args);
553   
554   new_args = add_to_template_args (args, extra_args);
555
556   /* Now, we restore ARGS to its full dimensions.  */
557   TREE_VEC_LENGTH (args) += TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args);
558
559   return new_args;
560 }
561
562 /* Return the N levels of innermost template arguments from the ARGS.  */
563
564 tree
565 get_innermost_template_args (tree args, int n)
566 {
567   tree new_args;
568   int extra_levels;
569   int i;
570
571   my_friendly_assert (n >= 0, 20000603);
572
573   /* If N is 1, just return the innermost set of template arguments.  */
574   if (n == 1)
575     return TMPL_ARGS_LEVEL (args, TMPL_ARGS_DEPTH (args));
576   
577   /* If we're not removing anything, just return the arguments we were
578      given.  */
579   extra_levels = TMPL_ARGS_DEPTH (args) - n;
580   my_friendly_assert (extra_levels >= 0, 20000603);
581   if (extra_levels == 0)
582     return args;
583
584   /* Make a new set of arguments, not containing the outer arguments.  */
585   new_args = make_tree_vec (n);
586   for (i = 1; i <= n; ++i)
587     SET_TMPL_ARGS_LEVEL (new_args, i, 
588                          TMPL_ARGS_LEVEL (args, i + extra_levels));
589
590   return new_args;
591 }
592
593 /* We've got a template header coming up; push to a new level for storing
594    the parms.  */
595
596 void
597 begin_template_parm_list (void)
598 {
599   /* We use a non-tag-transparent scope here, which causes pushtag to
600      put tags in this scope, rather than in the enclosing class or
601      namespace scope.  This is the right thing, since we want
602      TEMPLATE_DECLS, and not TYPE_DECLS for template classes.  For a
603      global template class, push_template_decl handles putting the
604      TEMPLATE_DECL into top-level scope.  For a nested template class,
605      e.g.:
606
607        template <class T> struct S1 {
608          template <class T> struct S2 {}; 
609        };
610
611      pushtag contains special code to call pushdecl_with_scope on the
612      TEMPLATE_DECL for S2.  */
613   begin_scope (sk_template_parms);
614   ++processing_template_decl;
615   ++processing_template_parmlist;
616   note_template_header (0);
617 }
618
619 /* This routine is called when a specialization is declared.  If it is
620    invalid to declare a specialization here, an error is reported.  */
621
622 static void
623 check_specialization_scope (void)
624 {
625   tree scope = current_scope ();
626
627   /* [temp.expl.spec] 
628      
629      An explicit specialization shall be declared in the namespace of
630      which the template is a member, or, for member templates, in the
631      namespace of which the enclosing class or enclosing class
632      template is a member.  An explicit specialization of a member
633      function, member class or static data member of a class template
634      shall be declared in the namespace of which the class template
635      is a member.  */
636   if (scope && TREE_CODE (scope) != NAMESPACE_DECL)
637     error ("explicit specialization in non-namespace scope `%D'",
638               scope);
639
640   /* [temp.expl.spec] 
641
642      In an explicit specialization declaration for a member of a class
643      template or a member template that appears in namespace scope,
644      the member template and some of its enclosing class templates may
645      remain unspecialized, except that the declaration shall not
646      explicitly specialize a class member template if its enclosing
647      class templates are not explicitly specialized as well.  */
648   if (current_template_parms) 
649     error ("enclosing class templates are not explicitly specialized");
650 }
651
652 /* We've just seen template <>.  */
653
654 void
655 begin_specialization (void)
656 {
657   begin_scope (sk_template_spec);
658   note_template_header (1);
659   check_specialization_scope ();
660 }
661
662 /* Called at then end of processing a declaration preceded by
663    template<>.  */
664
665 void 
666 end_specialization (void)
667 {
668   finish_scope ();
669   reset_specialization ();
670 }
671
672 /* Any template <>'s that we have seen thus far are not referring to a
673    function specialization.  */
674
675 void
676 reset_specialization (void)
677 {
678   processing_specialization = 0;
679   template_header_count = 0;
680 }
681
682 /* We've just seen a template header.  If SPECIALIZATION is nonzero,
683    it was of the form template <>.  */
684
685 static void 
686 note_template_header (int specialization)
687 {
688   processing_specialization = specialization;
689   template_header_count++;
690 }
691
692 /* We're beginning an explicit instantiation.  */
693
694 void
695 begin_explicit_instantiation (void)
696 {
697   my_friendly_assert (!processing_explicit_instantiation, 20020913);
698   processing_explicit_instantiation = true;
699 }
700
701
702 void
703 end_explicit_instantiation (void)
704 {
705   my_friendly_assert(processing_explicit_instantiation, 20020913);
706   processing_explicit_instantiation = false;
707 }
708
709 /* The TYPE is being declared.  If it is a template type, that means it
710    is a partial specialization.  Do appropriate error-checking.  */
711
712 void 
713 maybe_process_partial_specialization (tree type)
714 {
715   /* TYPE maybe an ERROR_MARK_NODE.  */
716   tree context = TYPE_P (type) ? TYPE_CONTEXT (type) : NULL_TREE;
717
718   if (CLASS_TYPE_P (type) && CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (type))
719     {
720       /* This is for ordinary explicit specialization and partial
721          specialization of a template class such as:
722
723            template <> class C<int>;
724
725          or:
726
727            template <class T> class C<T*>;
728
729          Make sure that `C<int>' and `C<T*>' are implicit instantiations.  */
730
731       if (CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION (type)
732           && !COMPLETE_TYPE_P (type))
733         {
734           if (current_namespace
735               != decl_namespace_context (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type)))
736             {
737               pedwarn ("specializing `%#T' in different namespace", type);
738               cp_pedwarn_at ("  from definition of `%#D'",
739                              CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type));
740             }
741           SET_CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type);
742           if (processing_template_decl)
743             push_template_decl (TYPE_MAIN_DECL (type));
744         }
745       else if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (type))
746         error ("specialization of `%T' after instantiation", type);
747     }
748   else if (CLASS_TYPE_P (type)
749            && !CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (type)
750            && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
751            && context && CLASS_TYPE_P (context)
752            && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (context))
753     {
754       /* This is for an explicit specialization of member class
755          template according to [temp.expl.spec/18]:
756
757            template <> template <class U> class C<int>::D;
758
759          The context `C<int>' must be an implicit instantiation.
760          Otherwise this is just a member class template declared
761          earlier like:
762
763            template <> class C<int> { template <class U> class D; };
764            template <> template <class U> class C<int>::D;
765
766          In the first case, `C<int>::D' is a specialization of `C<T>::D'
767          while in the second case, `C<int>::D' is a primary template
768          and `C<T>::D' may not exist.  */
769
770       if (CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION (context)
771           && !COMPLETE_TYPE_P (type))
772         {
773           tree t;
774
775           if (current_namespace
776               != decl_namespace_context (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type)))
777             {
778               pedwarn ("specializing `%#T' in different namespace", type);
779               cp_pedwarn_at ("  from definition of `%#D'",
780                              CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type));
781             }
782
783           /* Check for invalid specialization after instantiation:
784
785                template <> template <> class C<int>::D<int>;
786                template <> template <class U> class C<int>::D;  */
787
788           for (t = DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS
789                  (most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type)));
790                t; t = TREE_CHAIN (t))
791             if (TREE_VALUE (t) != type
792                 && TYPE_CONTEXT (TREE_VALUE (t)) == context)
793               error ("specialization `%T' after instantiation `%T'",
794                      type, TREE_VALUE (t));
795
796           /* Mark TYPE as a specialization.  And as a result, we only
797              have one level of template argument for the innermost
798              class template.  */
799           SET_CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type);
800           CLASSTYPE_TI_ARGS (type)
801             = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (type));
802         }
803     }
804   else if (processing_specialization)
805     error ("explicit specialization of non-template `%T'", type);
806 }
807
808 /* Retrieve the specialization (in the sense of [temp.spec] - a
809    specialization is either an instantiation or an explicit
810    specialization) of TMPL for the given template ARGS.  If there is
811    no such specialization, return NULL_TREE.  The ARGS are a vector of
812    arguments, or a vector of vectors of arguments, in the case of
813    templates with more than one level of parameters.  */
814    
815 static tree
816 retrieve_specialization (tree tmpl, tree args)
817 {
818   tree s;
819
820   my_friendly_assert (TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_DECL, 0);
821
822   /* There should be as many levels of arguments as there are
823      levels of parameters.  */
824   my_friendly_assert (TMPL_ARGS_DEPTH (args) 
825                       == TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl)),
826                       0);
827                       
828   for (s = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl);
829        s != NULL_TREE;
830        s = TREE_CHAIN (s))
831     if (comp_template_args (TREE_PURPOSE (s), args))
832       return TREE_VALUE (s);
833
834   return NULL_TREE;
835 }
836
837 /* Like retrieve_specialization, but for local declarations.  */
838
839 static tree
840 retrieve_local_specialization (tree tmpl)
841 {
842   tree spec = htab_find_with_hash (local_specializations, tmpl,
843                                    htab_hash_pointer (tmpl));
844   return spec ? TREE_PURPOSE (spec) : NULL_TREE;
845 }
846
847 /* Returns nonzero iff DECL is a specialization of TMPL.  */
848
849 int
850 is_specialization_of (tree decl, tree tmpl)
851 {
852   tree t;
853
854   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
855     {
856       for (t = decl; 
857            t != NULL_TREE;
858            t = DECL_TEMPLATE_INFO (t) ? DECL_TI_TEMPLATE (t) : NULL_TREE)
859         if (t == tmpl)
860           return 1;
861     }
862   else 
863     {
864       my_friendly_assert (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL, 0);
865
866       for (t = TREE_TYPE (decl);
867            t != NULL_TREE;
868            t = CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (t)
869              ? TREE_TYPE (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (t)) : NULL_TREE)
870         if (same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (t, TREE_TYPE (tmpl)))
871           return 1;
872     }  
873
874   return 0;
875 }
876
877 /* Register the specialization SPEC as a specialization of TMPL with
878    the indicated ARGS.  Returns SPEC, or an equivalent prior
879    declaration, if available.  */
880
881 static tree
882 register_specialization (tree spec, tree tmpl, tree args)
883 {
884   tree s;
885
886   my_friendly_assert (TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_DECL, 0);
887
888   if (TREE_CODE (spec) == FUNCTION_DECL 
889       && uses_template_parms (DECL_TI_ARGS (spec)))
890     /* This is the FUNCTION_DECL for a partial instantiation.  Don't
891        register it; we want the corresponding TEMPLATE_DECL instead.
892        We use `uses_template_parms (DECL_TI_ARGS (spec))' rather than
893        the more obvious `uses_template_parms (spec)' to avoid problems
894        with default function arguments.  In particular, given
895        something like this:
896
897           template <class T> void f(T t1, T t = T())
898
899        the default argument expression is not substituted for in an
900        instantiation unless and until it is actually needed.  */
901     return spec;
902     
903   /* There should be as many levels of arguments as there are
904      levels of parameters.  */
905   my_friendly_assert (TMPL_ARGS_DEPTH (args) 
906                       == TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl)),
907                       0);
908
909   for (s = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl);
910        s != NULL_TREE;
911        s = TREE_CHAIN (s))
912     {
913       tree fn = TREE_VALUE (s);
914
915       /* We can sometimes try to re-register a specialization that we've
916          already got.  In particular, regenerate_decl_from_template
917          calls duplicate_decls which will update the specialization
918          list.  But, we'll still get called again here anyhow.  It's
919          more convenient to simply allow this than to try to prevent it.  */
920       if (fn == spec)
921         return spec;
922       else if (comp_template_args (TREE_PURPOSE (s), args))
923         {
924           if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (spec))
925             {
926               if (DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (fn))
927                 {
928                   if (TREE_USED (fn) 
929                       || DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (fn))
930                     {
931                       error ("specialization of %D after instantiation",
932                                 fn);
933                       return spec;
934                     }
935                   else
936                     {
937                       /* This situation should occur only if the first
938                          specialization is an implicit instantiation,
939                          the second is an explicit specialization, and
940                          the implicit instantiation has not yet been
941                          used.  That situation can occur if we have
942                          implicitly instantiated a member function and
943                          then specialized it later.
944
945                          We can also wind up here if a friend
946                          declaration that looked like an instantiation
947                          turns out to be a specialization:
948
949                            template <class T> void foo(T);
950                            class S { friend void foo<>(int) };
951                            template <> void foo(int);  
952
953                          We transform the existing DECL in place so that
954                          any pointers to it become pointers to the
955                          updated declaration.  
956
957                          If there was a definition for the template, but
958                          not for the specialization, we want this to
959                          look as if there is no definition, and vice
960                          versa.  */
961                       DECL_INITIAL (fn) = NULL_TREE;
962                       duplicate_decls (spec, fn);
963
964                       return fn;
965                     }
966                 }
967               else if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (fn))
968                 {
969                   if (!duplicate_decls (spec, fn) && DECL_INITIAL (spec))
970                     /* Dup decl failed, but this is a new
971                        definition. Set the line number so any errors
972                        match this new definition.  */
973                     DECL_SOURCE_LOCATION (fn) = DECL_SOURCE_LOCATION (spec);
974                   
975                   return fn;
976                 }
977             }
978         }
979       }
980
981   DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl)
982      = tree_cons (args, spec, DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl));
983
984   return spec;
985 }
986
987 /* Unregister the specialization SPEC as a specialization of TMPL.
988    Replace it with NEW_SPEC, if NEW_SPEC is non-NULL.  Returns true
989    if the SPEC was listed as a specialization of TMPL.  */
990
991 bool
992 reregister_specialization (tree spec, tree tmpl, tree new_spec)
993 {
994   tree* s;
995
996   for (s = &DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl);
997        *s != NULL_TREE;
998        s = &TREE_CHAIN (*s))
999     if (TREE_VALUE (*s) == spec)
1000       {
1001         if (!new_spec)
1002           *s = TREE_CHAIN (*s);
1003         else
1004           TREE_VALUE (*s) = new_spec;
1005         return 1;
1006       }
1007
1008   return 0;
1009 }
1010
1011 /* Compare an entry in the local specializations hash table P1 (which
1012    is really a pointer to a TREE_LIST) with P2 (which is really a
1013    DECL).  */
1014
1015 static int
1016 eq_local_specializations (const void *p1, const void *p2)
1017 {
1018   return TREE_VALUE ((tree) p1) == (tree) p2;
1019 }
1020
1021 /* Hash P1, an entry in the local specializations table.  */
1022
1023 static hashval_t
1024 hash_local_specialization (const void* p1)
1025 {
1026   return htab_hash_pointer (TREE_VALUE ((tree) p1));
1027 }
1028
1029 /* Like register_specialization, but for local declarations.  We are
1030    registering SPEC, an instantiation of TMPL.  */
1031
1032 static void
1033 register_local_specialization (tree spec, tree tmpl)
1034 {
1035   void **slot;
1036
1037   slot = htab_find_slot_with_hash (local_specializations, tmpl, 
1038                                    htab_hash_pointer (tmpl), INSERT);
1039   *slot = build_tree_list (spec, tmpl);
1040 }
1041
1042 /* Print the list of candidate FNS in an error message.  */
1043
1044 void
1045 print_candidates (tree fns)
1046 {
1047   tree fn;
1048
1049   const char *str = "candidates are:";
1050
1051   for (fn = fns; fn != NULL_TREE; fn = TREE_CHAIN (fn))
1052     {
1053       tree f;
1054
1055       for (f = TREE_VALUE (fn); f; f = OVL_NEXT (f))
1056         cp_error_at ("%s %+#D", str, OVL_CURRENT (f));
1057       str = "               ";
1058     }
1059 }
1060
1061 /* Returns the template (one of the functions given by TEMPLATE_ID)
1062    which can be specialized to match the indicated DECL with the
1063    explicit template args given in TEMPLATE_ID.  The DECL may be
1064    NULL_TREE if none is available.  In that case, the functions in
1065    TEMPLATE_ID are non-members.
1066
1067    If NEED_MEMBER_TEMPLATE is nonzero the function is known to be a
1068    specialization of a member template.
1069
1070    The template args (those explicitly specified and those deduced)
1071    are output in a newly created vector *TARGS_OUT.
1072
1073    If it is impossible to determine the result, an error message is
1074    issued.  The error_mark_node is returned to indicate failure.  */
1075
1076 static tree
1077 determine_specialization (tree template_id, 
1078                           tree decl, 
1079                           tree* targs_out, 
1080                           int need_member_template)
1081 {
1082   tree fns;
1083   tree targs;
1084   tree explicit_targs;
1085   tree candidates = NULL_TREE;
1086   tree templates = NULL_TREE;
1087
1088   *targs_out = NULL_TREE;
1089
1090   if (template_id == error_mark_node)
1091     return error_mark_node;
1092
1093   fns = TREE_OPERAND (template_id, 0);
1094   explicit_targs = TREE_OPERAND (template_id, 1);
1095
1096   if (fns == error_mark_node)
1097     return error_mark_node;
1098
1099   /* Check for baselinks.  */
1100   if (BASELINK_P (fns))
1101     fns = BASELINK_FUNCTIONS (fns);
1102
1103   if (!is_overloaded_fn (fns))
1104     {
1105       error ("`%D' is not a function template", fns);
1106       return error_mark_node;
1107     }
1108
1109   for (; fns; fns = OVL_NEXT (fns))
1110     {
1111       tree fn = OVL_CURRENT (fns);
1112
1113       if (TREE_CODE (fn) == TEMPLATE_DECL)
1114         {
1115           tree decl_arg_types;
1116
1117           /* DECL might be a specialization of FN.  */
1118
1119           /* Adjust the type of DECL in case FN is a static member.  */
1120           decl_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl));
1121           if (DECL_STATIC_FUNCTION_P (fn) 
1122               && DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1123             decl_arg_types = TREE_CHAIN (decl_arg_types);
1124
1125           /* Check that the number of function parameters matches.
1126              For example,
1127                template <class T> void f(int i = 0);
1128                template <> void f<int>();
1129              The specialization f<int> is invalid but is not caught
1130              by get_bindings below.  */
1131
1132           if (list_length (TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (fn)))
1133               != list_length (decl_arg_types))
1134             continue;
1135
1136           /* See whether this function might be a specialization of this
1137              template.  */
1138           targs = get_bindings (fn, decl, explicit_targs);
1139
1140           if (!targs)
1141             /* We cannot deduce template arguments that when used to
1142                specialize TMPL will produce DECL.  */
1143             continue;
1144
1145           /* Save this template, and the arguments deduced.  */
1146           templates = tree_cons (targs, fn, templates);
1147         }
1148       else if (need_member_template)
1149         /* FN is an ordinary member function, and we need a
1150            specialization of a member template.  */
1151         ;
1152       else if (TREE_CODE (fn) != FUNCTION_DECL)
1153         /* We can get IDENTIFIER_NODEs here in certain erroneous
1154            cases.  */
1155         ;
1156       else if (!DECL_FUNCTION_MEMBER_P (fn))
1157         /* This is just an ordinary non-member function.  Nothing can
1158            be a specialization of that.  */
1159         ;
1160       else if (DECL_ARTIFICIAL (fn))
1161         /* Cannot specialize functions that are created implicitly.  */
1162         ;
1163       else
1164         {
1165           tree decl_arg_types;
1166
1167           /* This is an ordinary member function.  However, since
1168              we're here, we can assume it's enclosing class is a
1169              template class.  For example,
1170              
1171                template <typename T> struct S { void f(); };
1172                template <> void S<int>::f() {}
1173
1174              Here, S<int>::f is a non-template, but S<int> is a
1175              template class.  If FN has the same type as DECL, we
1176              might be in business.  */
1177
1178           if (!DECL_TEMPLATE_INFO (fn))
1179             /* Its enclosing class is an explicit specialization
1180                of a template class.  This is not a candidate.  */
1181             continue;
1182
1183           if (!same_type_p (TREE_TYPE (TREE_TYPE (decl)),
1184                             TREE_TYPE (TREE_TYPE (fn))))
1185             /* The return types differ.  */
1186             continue;
1187
1188           /* Adjust the type of DECL in case FN is a static member.  */
1189           decl_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl));
1190           if (DECL_STATIC_FUNCTION_P (fn) 
1191               && DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1192             decl_arg_types = TREE_CHAIN (decl_arg_types);
1193
1194           if (compparms (TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (fn)), 
1195                          decl_arg_types))
1196             /* They match!  */
1197             candidates = tree_cons (NULL_TREE, fn, candidates);
1198         }
1199     }
1200
1201   if (templates && TREE_CHAIN (templates))
1202     {
1203       /* We have:
1204          
1205            [temp.expl.spec]
1206
1207            It is possible for a specialization with a given function
1208            signature to be instantiated from more than one function
1209            template.  In such cases, explicit specification of the
1210            template arguments must be used to uniquely identify the
1211            function template specialization being specialized.
1212
1213          Note that here, there's no suggestion that we're supposed to
1214          determine which of the candidate templates is most
1215          specialized.  However, we, also have:
1216
1217            [temp.func.order]
1218
1219            Partial ordering of overloaded function template
1220            declarations is used in the following contexts to select
1221            the function template to which a function template
1222            specialization refers: 
1223
1224            -- when an explicit specialization refers to a function
1225               template. 
1226
1227          So, we do use the partial ordering rules, at least for now.
1228          This extension can only serve to make invalid programs valid,
1229          so it's safe.  And, there is strong anecdotal evidence that
1230          the committee intended the partial ordering rules to apply;
1231          the EDG front-end has that behavior, and John Spicer claims
1232          that the committee simply forgot to delete the wording in
1233          [temp.expl.spec].  */
1234      tree tmpl = most_specialized (templates, decl, explicit_targs);
1235      if (tmpl && tmpl != error_mark_node)
1236        {
1237          targs = get_bindings (tmpl, decl, explicit_targs);
1238          templates = tree_cons (targs, tmpl, NULL_TREE);
1239        }
1240     }
1241
1242   if (templates == NULL_TREE && candidates == NULL_TREE)
1243     {
1244       cp_error_at ("template-id `%D' for `%+D' does not match any template declaration",
1245                    template_id, decl);
1246       return error_mark_node;
1247     }
1248   else if ((templates && TREE_CHAIN (templates))
1249            || (candidates && TREE_CHAIN (candidates))
1250            || (templates && candidates))
1251     {
1252       cp_error_at ("ambiguous template specialization `%D' for `%+D'",
1253                    template_id, decl);
1254       chainon (candidates, templates);
1255       print_candidates (candidates);
1256       return error_mark_node;
1257     }
1258
1259   /* We have one, and exactly one, match.  */
1260   if (candidates)
1261     {
1262       /* It was a specialization of an ordinary member function in a
1263          template class.  */
1264       *targs_out = copy_node (DECL_TI_ARGS (TREE_VALUE (candidates)));
1265       return DECL_TI_TEMPLATE (TREE_VALUE (candidates));
1266     }
1267
1268   /* It was a specialization of a template.  */
1269   targs = DECL_TI_ARGS (DECL_TEMPLATE_RESULT (TREE_VALUE (templates)));
1270   if (TMPL_ARGS_HAVE_MULTIPLE_LEVELS (targs))
1271     {
1272       *targs_out = copy_node (targs);
1273       SET_TMPL_ARGS_LEVEL (*targs_out, 
1274                            TMPL_ARGS_DEPTH (*targs_out),
1275                            TREE_PURPOSE (templates));
1276     }
1277   else
1278     *targs_out = TREE_PURPOSE (templates);
1279   return TREE_VALUE (templates);
1280 }
1281
1282 /* Returns a chain of parameter types, exactly like the SPEC_TYPES,
1283    but with the default argument values filled in from those in the
1284    TMPL_TYPES.  */
1285       
1286 static tree
1287 copy_default_args_to_explicit_spec_1 (tree spec_types,
1288                                       tree tmpl_types)
1289 {
1290   tree new_spec_types;
1291
1292   if (!spec_types)
1293     return NULL_TREE;
1294
1295   if (spec_types == void_list_node)
1296     return void_list_node;
1297
1298   /* Substitute into the rest of the list.  */
1299   new_spec_types =
1300     copy_default_args_to_explicit_spec_1 (TREE_CHAIN (spec_types),
1301                                           TREE_CHAIN (tmpl_types));
1302   
1303   /* Add the default argument for this parameter.  */
1304   return hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (tmpl_types),
1305                          TREE_VALUE (spec_types),
1306                          new_spec_types);
1307 }
1308
1309 /* DECL is an explicit specialization.  Replicate default arguments
1310    from the template it specializes.  (That way, code like:
1311
1312      template <class T> void f(T = 3);
1313      template <> void f(double);
1314      void g () { f (); } 
1315
1316    works, as required.)  An alternative approach would be to look up
1317    the correct default arguments at the call-site, but this approach
1318    is consistent with how implicit instantiations are handled.  */
1319
1320 static void
1321 copy_default_args_to_explicit_spec (tree decl)
1322 {
1323   tree tmpl;
1324   tree spec_types;
1325   tree tmpl_types;
1326   tree new_spec_types;
1327   tree old_type;
1328   tree new_type;
1329   tree t;
1330   tree object_type = NULL_TREE;
1331   tree in_charge = NULL_TREE;
1332   tree vtt = NULL_TREE;
1333
1334   /* See if there's anything we need to do.  */
1335   tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
1336   tmpl_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)));
1337   for (t = tmpl_types; t; t = TREE_CHAIN (t))
1338     if (TREE_PURPOSE (t))
1339       break;
1340   if (!t)
1341     return;
1342
1343   old_type = TREE_TYPE (decl);
1344   spec_types = TYPE_ARG_TYPES (old_type);
1345   
1346   if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1347     {
1348       /* Remove the this pointer, but remember the object's type for
1349          CV quals.  */
1350       object_type = TREE_TYPE (TREE_VALUE (spec_types));
1351       spec_types = TREE_CHAIN (spec_types);
1352       tmpl_types = TREE_CHAIN (tmpl_types);
1353       
1354       if (DECL_HAS_IN_CHARGE_PARM_P (decl))
1355         {
1356           /* DECL may contain more parameters than TMPL due to the extra
1357              in-charge parameter in constructors and destructors.  */
1358           in_charge = spec_types;
1359           spec_types = TREE_CHAIN (spec_types);
1360         }
1361       if (DECL_HAS_VTT_PARM_P (decl))
1362         {
1363           vtt = spec_types;
1364           spec_types = TREE_CHAIN (spec_types);
1365         }
1366     }
1367
1368   /* Compute the merged default arguments.  */
1369   new_spec_types = 
1370     copy_default_args_to_explicit_spec_1 (spec_types, tmpl_types);
1371
1372   /* Compute the new FUNCTION_TYPE.  */
1373   if (object_type)
1374     {
1375       if (vtt)
1376         new_spec_types = hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (vtt),
1377                                          TREE_VALUE (vtt),
1378                                          new_spec_types);
1379
1380       if (in_charge)
1381         /* Put the in-charge parameter back.  */
1382         new_spec_types = hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (in_charge),
1383                                          TREE_VALUE (in_charge),
1384                                          new_spec_types);
1385
1386       new_type = build_cplus_method_type (object_type,
1387                                           TREE_TYPE (old_type),
1388                                           new_spec_types);
1389     }
1390   else
1391     new_type = build_function_type (TREE_TYPE (old_type),
1392                                     new_spec_types);
1393   new_type = build_type_attribute_variant (new_type,
1394                                            TYPE_ATTRIBUTES (old_type));
1395   new_type = build_exception_variant (new_type,
1396                                       TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (old_type));
1397   TREE_TYPE (decl) = new_type;
1398 }
1399
1400 /* Check to see if the function just declared, as indicated in
1401    DECLARATOR, and in DECL, is a specialization of a function
1402    template.  We may also discover that the declaration is an explicit
1403    instantiation at this point.
1404
1405    Returns DECL, or an equivalent declaration that should be used
1406    instead if all goes well.  Issues an error message if something is
1407    amiss.  Returns error_mark_node if the error is not easily
1408    recoverable.
1409    
1410    FLAGS is a bitmask consisting of the following flags: 
1411
1412    2: The function has a definition.
1413    4: The function is a friend.
1414
1415    The TEMPLATE_COUNT is the number of references to qualifying
1416    template classes that appeared in the name of the function.  For
1417    example, in
1418
1419      template <class T> struct S { void f(); };
1420      void S<int>::f();
1421      
1422    the TEMPLATE_COUNT would be 1.  However, explicitly specialized
1423    classes are not counted in the TEMPLATE_COUNT, so that in
1424
1425      template <class T> struct S {};
1426      template <> struct S<int> { void f(); }
1427      template <> void S<int>::f();
1428
1429    the TEMPLATE_COUNT would be 0.  (Note that this declaration is
1430    invalid; there should be no template <>.)
1431
1432    If the function is a specialization, it is marked as such via
1433    DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION.  Furthermore, its DECL_TEMPLATE_INFO
1434    is set up correctly, and it is added to the list of specializations 
1435    for that template.  */
1436
1437 tree
1438 check_explicit_specialization (tree declarator, 
1439                                tree decl, 
1440                                int template_count, 
1441                                int flags)
1442 {
1443   int have_def = flags & 2;
1444   int is_friend = flags & 4;
1445   int specialization = 0;
1446   int explicit_instantiation = 0;
1447   int member_specialization = 0;
1448   tree ctype = DECL_CLASS_CONTEXT (decl);
1449   tree dname = DECL_NAME (decl);
1450   tmpl_spec_kind tsk;
1451
1452   tsk = current_tmpl_spec_kind (template_count);
1453
1454   switch (tsk)
1455     {
1456     case tsk_none:
1457       if (processing_specialization) 
1458         {
1459           specialization = 1;
1460           SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl);
1461         }
1462       else if (TREE_CODE (declarator) == TEMPLATE_ID_EXPR)
1463         {
1464           if (is_friend)
1465             /* This could be something like:
1466
1467                template <class T> void f(T);
1468                class S { friend void f<>(int); }  */
1469             specialization = 1;
1470           else
1471             {
1472               /* This case handles bogus declarations like template <>
1473                  template <class T> void f<int>(); */
1474
1475               error ("template-id `%D' in declaration of primary template",
1476                         declarator);
1477               return decl;
1478             }
1479         }
1480       break;
1481
1482     case tsk_invalid_member_spec:
1483       /* The error has already been reported in
1484          check_specialization_scope.  */
1485       return error_mark_node;
1486
1487     case tsk_invalid_expl_inst:
1488       error ("template parameter list used in explicit instantiation");
1489
1490       /* Fall through.  */
1491
1492     case tsk_expl_inst:
1493       if (have_def)
1494         error ("definition provided for explicit instantiation");
1495       
1496       explicit_instantiation = 1;
1497       break;
1498
1499     case tsk_excessive_parms:
1500       error ("too many template parameter lists in declaration of `%D'", 
1501                 decl);
1502       return error_mark_node;
1503
1504       /* Fall through.  */
1505     case tsk_expl_spec:
1506       SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl);
1507       if (ctype)
1508         member_specialization = 1;
1509       else
1510         specialization = 1;
1511       break;
1512      
1513     case tsk_insufficient_parms:
1514       if (template_header_count)
1515         {
1516           error("too few template parameter lists in declaration of `%D'", 
1517                    decl);
1518           return decl;
1519         }
1520       else if (ctype != NULL_TREE
1521                && !TYPE_BEING_DEFINED (ctype)
1522                && CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (ctype)
1523                && !is_friend)
1524         {
1525           /* For backwards compatibility, we accept:
1526
1527                template <class T> struct S { void f(); };
1528                void S<int>::f() {} // Missing template <>
1529
1530              That used to be valid C++.  */
1531           if (pedantic)
1532             pedwarn
1533               ("explicit specialization not preceded by `template <>'");
1534           specialization = 1;
1535           SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl);
1536         }
1537       break;
1538
1539     case tsk_template:
1540       if (TREE_CODE (declarator) == TEMPLATE_ID_EXPR)
1541         {
1542           /* This case handles bogus declarations like template <>
1543              template <class T> void f<int>(); */
1544
1545           if (uses_template_parms (declarator))
1546             error ("partial specialization `%D' of function template",
1547                       declarator);
1548           else
1549             error ("template-id `%D' in declaration of primary template",
1550                       declarator);
1551           return decl;
1552         }
1553
1554       if (ctype && CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (ctype))
1555         /* This is a specialization of a member template, without
1556            specialization the containing class.  Something like:
1557
1558              template <class T> struct S {
1559                template <class U> void f (U); 
1560              };
1561              template <> template <class U> void S<int>::f(U) {}
1562              
1563            That's a specialization -- but of the entire template.  */
1564         specialization = 1;
1565       break;
1566
1567     default:
1568       abort ();
1569     }
1570
1571   if (specialization || member_specialization)
1572     {
1573       tree t = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl));
1574       for (; t; t = TREE_CHAIN (t))
1575         if (TREE_PURPOSE (t))
1576           {
1577             pedwarn
1578               ("default argument specified in explicit specialization");
1579             break;
1580           }
1581       if (current_lang_name == lang_name_c)
1582         error ("template specialization with C linkage");
1583     }
1584
1585   if (specialization || member_specialization || explicit_instantiation)
1586     {
1587       tree tmpl = NULL_TREE;
1588       tree targs = NULL_TREE;
1589
1590       /* Make sure that the declarator is a TEMPLATE_ID_EXPR.  */
1591       if (TREE_CODE (declarator) != TEMPLATE_ID_EXPR)
1592         {
1593           tree fns;
1594
1595           my_friendly_assert (TREE_CODE (declarator) == IDENTIFIER_NODE, 0);
1596           if (ctype)
1597             fns = dname;
1598           else
1599             {
1600               /* If there is no class context, the explicit instantiation
1601                  must be at namespace scope.  */
1602               my_friendly_assert (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (decl), 20030625);
1603
1604               /* Find the namespace binding, using the declaration
1605                  context.  */
1606               fns = namespace_binding (dname, CP_DECL_CONTEXT (decl));
1607             }
1608
1609           declarator = lookup_template_function (fns, NULL_TREE);
1610         }
1611
1612       if (declarator == error_mark_node)
1613         return error_mark_node;
1614
1615       if (ctype != NULL_TREE && TYPE_BEING_DEFINED (ctype))
1616         {
1617           if (!explicit_instantiation)
1618             /* A specialization in class scope.  This is invalid,
1619                but the error will already have been flagged by
1620                check_specialization_scope.  */
1621             return error_mark_node;
1622           else
1623             {
1624               /* It's not valid to write an explicit instantiation in
1625                  class scope, e.g.:
1626
1627                    class C { template void f(); }
1628
1629                    This case is caught by the parser.  However, on
1630                    something like:
1631                
1632                    template class C { void f(); };
1633
1634                    (which is invalid) we can get here.  The error will be
1635                    issued later.  */
1636               ;
1637             }
1638
1639           return decl;
1640         }
1641       else if (ctype != NULL_TREE 
1642                && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (declarator, 0)) ==
1643                    IDENTIFIER_NODE))
1644         {
1645           /* Find the list of functions in ctype that have the same
1646              name as the declared function.  */
1647           tree name = TREE_OPERAND (declarator, 0);
1648           tree fns = NULL_TREE;
1649           int idx;
1650
1651           if (constructor_name_p (name, ctype))
1652             {
1653               int is_constructor = DECL_CONSTRUCTOR_P (decl);
1654               
1655               if (is_constructor ? !TYPE_HAS_CONSTRUCTOR (ctype)
1656                   : !TYPE_HAS_DESTRUCTOR (ctype))
1657                 {
1658                   /* From [temp.expl.spec]:
1659                        
1660                      If such an explicit specialization for the member
1661                      of a class template names an implicitly-declared
1662                      special member function (clause _special_), the
1663                      program is ill-formed.  
1664
1665                      Similar language is found in [temp.explicit].  */
1666                   error ("specialization of implicitly-declared special member function");
1667                   return error_mark_node;
1668                 }
1669
1670               name = is_constructor ? ctor_identifier : dtor_identifier;
1671             }
1672
1673           if (!DECL_CONV_FN_P (decl))
1674             {
1675               idx = lookup_fnfields_1 (ctype, name);
1676               if (idx >= 0)
1677                 fns = TREE_VEC_ELT (CLASSTYPE_METHOD_VEC (ctype), idx);
1678             }
1679           else
1680             {
1681               tree methods;
1682
1683               /* For a type-conversion operator, we cannot do a
1684                  name-based lookup.  We might be looking for `operator
1685                  int' which will be a specialization of `operator T'.
1686                  So, we find *all* the conversion operators, and then
1687                  select from them.  */
1688               fns = NULL_TREE;
1689
1690               methods = CLASSTYPE_METHOD_VEC (ctype);
1691               if (methods)
1692                 for (idx = CLASSTYPE_FIRST_CONVERSION_SLOT;
1693                      idx < TREE_VEC_LENGTH (methods); ++idx) 
1694                   {
1695                     tree ovl = TREE_VEC_ELT (methods, idx);
1696
1697                     if (!ovl || !DECL_CONV_FN_P (OVL_CURRENT (ovl)))
1698                       /* There are no more conversion functions.  */
1699                       break;
1700
1701                     /* Glue all these conversion functions together
1702                        with those we already have.  */
1703                     for (; ovl; ovl = OVL_NEXT (ovl))
1704                       fns = ovl_cons (OVL_CURRENT (ovl), fns);
1705                   }
1706             }
1707               
1708           if (fns == NULL_TREE) 
1709             {
1710               error ("no member function `%D' declared in `%T'",
1711                         name, ctype);
1712               return error_mark_node;
1713             }
1714           else
1715             TREE_OPERAND (declarator, 0) = fns;
1716         }
1717       
1718       /* Figure out what exactly is being specialized at this point.
1719          Note that for an explicit instantiation, even one for a
1720          member function, we cannot tell apriori whether the
1721          instantiation is for a member template, or just a member
1722          function of a template class.  Even if a member template is
1723          being instantiated, the member template arguments may be
1724          elided if they can be deduced from the rest of the
1725          declaration.  */
1726       tmpl = determine_specialization (declarator, decl,
1727                                        &targs, 
1728                                        member_specialization);
1729             
1730       if (!tmpl || tmpl == error_mark_node)
1731         /* We couldn't figure out what this declaration was
1732            specializing.  */
1733         return error_mark_node;
1734       else
1735         {
1736           tree gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
1737
1738           if (explicit_instantiation)
1739             {
1740               /* We don't set DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION here; that
1741                  is done by do_decl_instantiation later.  */ 
1742
1743               int arg_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (targs);
1744               int parm_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl));
1745
1746               if (arg_depth > parm_depth)
1747                 {
1748                   /* If TMPL is not the most general template (for
1749                      example, if TMPL is a friend template that is
1750                      injected into namespace scope), then there will
1751                      be too many levels of TARGS.  Remove some of them
1752                      here.  */
1753                   int i;
1754                   tree new_targs;
1755
1756                   new_targs = make_tree_vec (parm_depth);
1757                   for (i = arg_depth - parm_depth; i < arg_depth; ++i)
1758                     TREE_VEC_ELT (new_targs, i - (arg_depth - parm_depth))
1759                       = TREE_VEC_ELT (targs, i);
1760                   targs = new_targs;
1761                 }
1762                   
1763               return instantiate_template (tmpl, targs, tf_error);
1764             }
1765
1766           /* If we thought that the DECL was a member function, but it
1767              turns out to be specializing a static member function,
1768              make DECL a static member function as well.  We also have
1769              to adjust last_function_parms to avoid confusing
1770              start_function later.  */
1771           if (DECL_STATIC_FUNCTION_P (tmpl)
1772               && DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1773             {
1774               revert_static_member_fn (decl);
1775               last_function_parms = TREE_CHAIN (last_function_parms);
1776             }
1777
1778           /* If this is a specialization of a member template of a
1779              template class.  In we want to return the TEMPLATE_DECL,
1780              not the specialization of it.  */
1781           if (tsk == tsk_template)
1782             {
1783               SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (tmpl);
1784               DECL_INITIAL (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)) = NULL_TREE;
1785               if (have_def)
1786                 {
1787                   DECL_SOURCE_LOCATION (tmpl) = DECL_SOURCE_LOCATION (decl);
1788                   DECL_SOURCE_LOCATION (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl))
1789                     = DECL_SOURCE_LOCATION (decl);
1790                 }
1791               return tmpl;
1792             }
1793
1794           /* Set up the DECL_TEMPLATE_INFO for DECL.  */
1795           DECL_TEMPLATE_INFO (decl) = tree_cons (tmpl, targs, NULL_TREE);
1796
1797           /* Inherit default function arguments from the template
1798              DECL is specializing.  */
1799           copy_default_args_to_explicit_spec (decl);
1800
1801           /* This specialization has the same protection as the
1802              template it specializes.  */
1803           TREE_PRIVATE (decl) = TREE_PRIVATE (gen_tmpl);
1804           TREE_PROTECTED (decl) = TREE_PROTECTED (gen_tmpl);
1805
1806           if (is_friend && !have_def)
1807             /* This is not really a declaration of a specialization.
1808                It's just the name of an instantiation.  But, it's not
1809                a request for an instantiation, either.  */
1810             SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (decl);
1811           else if (DECL_CONSTRUCTOR_P (decl) || DECL_DESTRUCTOR_P (decl))
1812             /* This is indeed a specialization.  In case of constructors
1813                and destructors, we need in-charge and not-in-charge
1814                versions in V3 ABI.  */
1815             clone_function_decl (decl, /*update_method_vec_p=*/0);
1816
1817           /* Register this specialization so that we can find it
1818              again.  */
1819           decl = register_specialization (decl, gen_tmpl, targs);
1820         }
1821     }
1822   
1823   return decl;
1824 }
1825
1826 /* TYPE is being declared.  Verify that the use of template headers
1827    and such is reasonable.  Issue error messages if not.  */
1828
1829 void
1830 maybe_check_template_type (tree type)
1831 {
1832   if (template_header_count)
1833     {
1834       /* We are in the scope of some `template <...>' header.  */
1835
1836       int context_depth 
1837         = template_class_depth_real (TYPE_CONTEXT (type),
1838                                      /*count_specializations=*/1);
1839
1840       if (template_header_count <= context_depth)
1841         /* This is OK; the template headers are for the context.  We
1842            are actually too lenient here; like
1843            check_explicit_specialization we should consider the number
1844            of template types included in the actual declaration.  For
1845            example, 
1846
1847              template <class T> struct S {
1848                template <class U> template <class V>
1849                struct I {};
1850              }; 
1851
1852            is invalid, but:
1853
1854              template <class T> struct S {
1855                template <class U> struct I;
1856              }; 
1857
1858              template <class T> template <class U.
1859              struct S<T>::I {};
1860
1861            is not.  */
1862         ; 
1863       else if (template_header_count > context_depth + 1)
1864         /* There are two many template parameter lists.  */
1865         error ("too many template parameter lists in declaration of `%T'", type); 
1866     }
1867 }
1868
1869 /* Returns 1 iff PARMS1 and PARMS2 are identical sets of template
1870    parameters.  These are represented in the same format used for
1871    DECL_TEMPLATE_PARMS.  */
1872
1873 int comp_template_parms (tree parms1, tree parms2)
1874 {
1875   tree p1;
1876   tree p2;
1877
1878   if (parms1 == parms2)
1879     return 1;
1880
1881   for (p1 = parms1, p2 = parms2; 
1882        p1 != NULL_TREE && p2 != NULL_TREE;
1883        p1 = TREE_CHAIN (p1), p2 = TREE_CHAIN (p2))
1884     {
1885       tree t1 = TREE_VALUE (p1);
1886       tree t2 = TREE_VALUE (p2);
1887       int i;
1888
1889       my_friendly_assert (TREE_CODE (t1) == TREE_VEC, 0);
1890       my_friendly_assert (TREE_CODE (t2) == TREE_VEC, 0);
1891
1892       if (TREE_VEC_LENGTH (t1) != TREE_VEC_LENGTH (t2))
1893         return 0;
1894
1895       for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (t2); ++i) 
1896         {
1897           tree parm1 = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (t1, i));
1898           tree parm2 = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (t2, i));
1899
1900           if (TREE_CODE (parm1) != TREE_CODE (parm2))
1901             return 0;
1902
1903           if (TREE_CODE (parm1) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
1904             continue;
1905           else if (!same_type_p (TREE_TYPE (parm1), TREE_TYPE (parm2)))
1906             return 0;
1907         }
1908     }
1909
1910   if ((p1 != NULL_TREE) != (p2 != NULL_TREE))
1911     /* One set of parameters has more parameters lists than the
1912        other.  */
1913     return 0;
1914
1915   return 1;
1916 }
1917
1918 /* Complain if DECL shadows a template parameter.
1919
1920    [temp.local]: A template-parameter shall not be redeclared within its
1921    scope (including nested scopes).  */
1922
1923 void
1924 check_template_shadow (tree decl)
1925 {
1926   tree olddecl;
1927
1928   /* If we're not in a template, we can't possibly shadow a template
1929      parameter.  */
1930   if (!current_template_parms)
1931     return;
1932
1933   /* Figure out what we're shadowing.  */
1934   if (TREE_CODE (decl) == OVERLOAD)
1935     decl = OVL_CURRENT (decl);
1936   olddecl = IDENTIFIER_VALUE (DECL_NAME (decl));
1937
1938   /* If there's no previous binding for this name, we're not shadowing
1939      anything, let alone a template parameter.  */
1940   if (!olddecl)
1941     return;
1942
1943   /* If we're not shadowing a template parameter, we're done.  Note
1944      that OLDDECL might be an OVERLOAD (or perhaps even an
1945      ERROR_MARK), so we can't just blithely assume it to be a _DECL
1946      node.  */
1947   if (!DECL_P (olddecl) || !DECL_TEMPLATE_PARM_P (olddecl))
1948     return;
1949
1950   /* We check for decl != olddecl to avoid bogus errors for using a
1951      name inside a class.  We check TPFI to avoid duplicate errors for
1952      inline member templates.  */
1953   if (decl == olddecl 
1954       || TEMPLATE_PARMS_FOR_INLINE (current_template_parms))
1955     return;
1956
1957   cp_error_at ("declaration of `%#D'", decl);
1958   cp_error_at (" shadows template parm `%#D'", olddecl);
1959 }
1960
1961 /* Return a new TEMPLATE_PARM_INDEX with the indicated INDEX, LEVEL,
1962    ORIG_LEVEL, DECL, and TYPE.  */
1963
1964 static tree
1965 build_template_parm_index (int index, 
1966                            int level, 
1967                            int orig_level, 
1968                            tree decl, 
1969                            tree type)
1970 {
1971   tree t = make_node (TEMPLATE_PARM_INDEX);
1972   TEMPLATE_PARM_IDX (t) = index;
1973   TEMPLATE_PARM_LEVEL (t) = level;
1974   TEMPLATE_PARM_ORIG_LEVEL (t) = orig_level;
1975   TEMPLATE_PARM_DECL (t) = decl;
1976   TREE_TYPE (t) = type;
1977   TREE_CONSTANT (t) = TREE_CONSTANT (decl);
1978   TREE_READONLY (t) = TREE_READONLY (decl);
1979
1980   return t;
1981 }
1982
1983 /* Return a TEMPLATE_PARM_INDEX, similar to INDEX, but whose
1984    TEMPLATE_PARM_LEVEL has been decreased by LEVELS.  If such a
1985    TEMPLATE_PARM_INDEX already exists, it is returned; otherwise, a
1986    new one is created.  */
1987
1988 static tree 
1989 reduce_template_parm_level (tree index, tree type, int levels)
1990 {
1991   if (TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index) == NULL_TREE
1992       || (TEMPLATE_PARM_LEVEL (TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index))
1993           != TEMPLATE_PARM_LEVEL (index) - levels))
1994     {
1995       tree orig_decl = TEMPLATE_PARM_DECL (index);
1996       tree decl, t;
1997       
1998       decl = build_decl (TREE_CODE (orig_decl), DECL_NAME (orig_decl), type);
1999       TREE_CONSTANT (decl) = TREE_CONSTANT (orig_decl);
2000       TREE_READONLY (decl) = TREE_READONLY (orig_decl);
2001       DECL_ARTIFICIAL (decl) = 1;
2002       SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (decl);
2003       
2004       t = build_template_parm_index (TEMPLATE_PARM_IDX (index),
2005                                      TEMPLATE_PARM_LEVEL (index) - levels,
2006                                      TEMPLATE_PARM_ORIG_LEVEL (index),
2007                                      decl, type);
2008       TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index) = t;
2009
2010       /* Template template parameters need this.  */
2011       DECL_TEMPLATE_PARMS (decl)
2012         = DECL_TEMPLATE_PARMS (TEMPLATE_PARM_DECL (index));
2013     }
2014
2015   return TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index);
2016 }
2017
2018 /* Process information from new template parameter NEXT and append it to the
2019    LIST being built.  */
2020
2021 tree
2022 process_template_parm (tree list, tree next)
2023 {
2024   tree parm;
2025   tree decl = 0;
2026   tree defval;
2027   int is_type, idx;
2028
2029   parm = next;
2030   my_friendly_assert (TREE_CODE (parm) == TREE_LIST, 259);
2031   defval = TREE_PURPOSE (parm);
2032   parm = TREE_VALUE (parm);
2033   is_type = TREE_PURPOSE (parm) == class_type_node;
2034
2035   if (list)
2036     {
2037       tree p = TREE_VALUE (tree_last (list));
2038
2039       if (TREE_CODE (p) == TYPE_DECL || TREE_CODE (p) == TEMPLATE_DECL)
2040         idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (TREE_TYPE (p));
2041       else
2042         idx = TEMPLATE_PARM_IDX (DECL_INITIAL (p));
2043       ++idx;
2044     }
2045   else
2046     idx = 0;
2047
2048   if (!is_type)
2049     {
2050       my_friendly_assert (TREE_CODE (TREE_PURPOSE (parm)) == TREE_LIST, 260);
2051       /* is a const-param */
2052       parm = grokdeclarator (TREE_VALUE (parm), TREE_PURPOSE (parm),
2053                              PARM, 0, NULL);
2054       SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (parm);
2055
2056       /* [temp.param]
2057
2058          The top-level cv-qualifiers on the template-parameter are
2059          ignored when determining its type.  */
2060       TREE_TYPE (parm) = TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (parm));
2061
2062       /* A template parameter is not modifiable.  */
2063       TREE_READONLY (parm) = TREE_CONSTANT (parm) = 1;
2064       if (invalid_nontype_parm_type_p (TREE_TYPE (parm), 1))
2065         TREE_TYPE (parm) = void_type_node;
2066       decl = build_decl (CONST_DECL, DECL_NAME (parm), TREE_TYPE (parm));
2067       TREE_CONSTANT (decl) = TREE_READONLY (decl) = 1;
2068       DECL_INITIAL (parm) = DECL_INITIAL (decl) 
2069         = build_template_parm_index (idx, processing_template_decl,
2070                                      processing_template_decl,
2071                                      decl, TREE_TYPE (parm));
2072     }
2073   else
2074     {
2075       tree t;
2076       parm = TREE_VALUE (parm);
2077       
2078       if (parm && TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL)
2079         {
2080           t = make_aggr_type (TEMPLATE_TEMPLATE_PARM);
2081           /* This is for distinguishing between real templates and template 
2082              template parameters */
2083           TREE_TYPE (parm) = t;
2084           TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_RESULT (parm)) = t;
2085           decl = parm;
2086         }
2087       else
2088         {
2089           t = make_aggr_type (TEMPLATE_TYPE_PARM);
2090           /* parm is either IDENTIFIER_NODE or NULL_TREE */
2091           decl = build_decl (TYPE_DECL, parm, t);
2092         }
2093         
2094       TYPE_NAME (t) = decl;
2095       TYPE_STUB_DECL (t) = decl;
2096       parm = decl;
2097       TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (t)
2098         = build_template_parm_index (idx, processing_template_decl, 
2099                                      processing_template_decl,
2100                                      decl, TREE_TYPE (parm));
2101     }
2102   DECL_ARTIFICIAL (decl) = 1;
2103   SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (decl);
2104   pushdecl (decl);
2105   parm = build_tree_list (defval, parm);
2106   return chainon (list, parm);
2107 }
2108
2109 /* The end of a template parameter list has been reached.  Process the
2110    tree list into a parameter vector, converting each parameter into a more
2111    useful form.  Type parameters are saved as IDENTIFIER_NODEs, and others
2112    as PARM_DECLs.  */
2113
2114 tree
2115 end_template_parm_list (tree parms)
2116 {
2117   int nparms;
2118   tree parm, next;
2119   tree saved_parmlist = make_tree_vec (list_length (parms));
2120
2121   current_template_parms
2122     = tree_cons (size_int (processing_template_decl),
2123                  saved_parmlist, current_template_parms);
2124
2125   for (parm = parms, nparms = 0; parm; parm = next, nparms++)
2126     {
2127       next = TREE_CHAIN (parm);
2128       TREE_VEC_ELT (saved_parmlist, nparms) = parm;
2129       TREE_CHAIN (parm) = NULL_TREE;
2130     }
2131
2132   --processing_template_parmlist;
2133
2134   return saved_parmlist;
2135 }
2136
2137 /* end_template_decl is called after a template declaration is seen.  */
2138
2139 void
2140 end_template_decl (void)
2141 {
2142   reset_specialization ();
2143
2144   if (! processing_template_decl)
2145     return;
2146
2147   /* This matches the pushlevel in begin_template_parm_list.  */
2148   finish_scope ();
2149
2150   --processing_template_decl;
2151   current_template_parms = TREE_CHAIN (current_template_parms);
2152 }
2153
2154 /* Given a template argument vector containing the template PARMS.
2155    The innermost PARMS are given first.  */
2156
2157 tree
2158 current_template_args (void)
2159 {
2160   tree header;
2161   tree args = NULL_TREE;
2162   int length = TMPL_PARMS_DEPTH (current_template_parms);
2163   int l = length;
2164
2165   /* If there is only one level of template parameters, we do not
2166      create a TREE_VEC of TREE_VECs.  Instead, we return a single
2167      TREE_VEC containing the arguments.  */
2168   if (length > 1)
2169     args = make_tree_vec (length);
2170
2171   for (header = current_template_parms; header; header = TREE_CHAIN (header))
2172     {
2173       tree a = copy_node (TREE_VALUE (header));
2174       int i;
2175
2176       TREE_TYPE (a) = NULL_TREE;
2177       for (i = TREE_VEC_LENGTH (a) - 1; i >= 0; --i)
2178         {
2179           tree t = TREE_VEC_ELT (a, i);
2180
2181           /* T will be a list if we are called from within a
2182              begin/end_template_parm_list pair, but a vector directly
2183              if within a begin/end_member_template_processing pair.  */
2184           if (TREE_CODE (t) == TREE_LIST) 
2185             {
2186               t = TREE_VALUE (t);
2187               
2188               if (TREE_CODE (t) == TYPE_DECL 
2189                   || TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
2190                 t = TREE_TYPE (t);
2191               else
2192                 t = DECL_INITIAL (t);
2193               TREE_VEC_ELT (a, i) = t;
2194             }
2195         }
2196
2197       if (length > 1)
2198         TREE_VEC_ELT (args, --l) = a;
2199       else
2200         args = a;
2201     }
2202
2203   return args;
2204 }
2205
2206 /* Return a TEMPLATE_DECL corresponding to DECL, using the indicated
2207    template PARMS.  Used by push_template_decl below.  */
2208
2209 static tree
2210 build_template_decl (tree decl, tree parms)
2211 {
2212   tree tmpl = build_lang_decl (TEMPLATE_DECL, DECL_NAME (decl), NULL_TREE);
2213   DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl) = parms;
2214   DECL_CONTEXT (tmpl) = DECL_CONTEXT (decl);
2215   if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl))
2216     {
2217       DECL_STATIC_FUNCTION_P (tmpl) = DECL_STATIC_FUNCTION_P (decl);
2218       DECL_CONSTRUCTOR_P (tmpl) = DECL_CONSTRUCTOR_P (decl);
2219       DECL_DESTRUCTOR_P (tmpl) = DECL_DESTRUCTOR_P (decl);
2220       DECL_NONCONVERTING_P (tmpl) = DECL_NONCONVERTING_P (decl);
2221       DECL_ASSIGNMENT_OPERATOR_P (tmpl) = DECL_ASSIGNMENT_OPERATOR_P (decl);
2222       if (DECL_OVERLOADED_OPERATOR_P (decl))
2223         SET_OVERLOADED_OPERATOR_CODE (tmpl, 
2224                                       DECL_OVERLOADED_OPERATOR_P (decl));
2225     }
2226
2227   return tmpl;
2228 }
2229
2230 struct template_parm_data
2231 {
2232   /* The level of the template parameters we are currently
2233      processing.  */
2234   int level;
2235
2236   /* The index of the specialization argument we are currently
2237      processing.  */
2238   int current_arg;
2239
2240   /* An array whose size is the number of template parameters.  The
2241      elements are nonzero if the parameter has been used in any one
2242      of the arguments processed so far.  */
2243   int* parms;
2244
2245   /* An array whose size is the number of template arguments.  The
2246      elements are nonzero if the argument makes use of template
2247      parameters of this level.  */
2248   int* arg_uses_template_parms;
2249 };
2250
2251 /* Subroutine of push_template_decl used to see if each template
2252    parameter in a partial specialization is used in the explicit
2253    argument list.  If T is of the LEVEL given in DATA (which is
2254    treated as a template_parm_data*), then DATA->PARMS is marked
2255    appropriately.  */
2256
2257 static int
2258 mark_template_parm (tree t, void* data)
2259 {
2260   int level;
2261   int idx;
2262   struct template_parm_data* tpd = (struct template_parm_data*) data;
2263
2264   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_PARM_INDEX)
2265     {
2266       level = TEMPLATE_PARM_LEVEL (t);
2267       idx = TEMPLATE_PARM_IDX (t);
2268     }
2269   else
2270     {
2271       level = TEMPLATE_TYPE_LEVEL (t);
2272       idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (t);
2273     }
2274
2275   if (level == tpd->level)
2276     {
2277       tpd->parms[idx] = 1;
2278       tpd->arg_uses_template_parms[tpd->current_arg] = 1;
2279     }
2280
2281   /* Return zero so that for_each_template_parm will continue the
2282      traversal of the tree; we want to mark *every* template parm.  */
2283   return 0;
2284 }
2285
2286 /* Process the partial specialization DECL.  */
2287
2288 static tree
2289 process_partial_specialization (tree decl)
2290 {
2291   tree type = TREE_TYPE (decl);
2292   tree maintmpl = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type);
2293   tree specargs = CLASSTYPE_TI_ARGS (type);
2294   tree inner_args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (specargs);
2295   tree inner_parms = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (current_template_parms);
2296   tree main_inner_parms = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (maintmpl);
2297   int nargs = TREE_VEC_LENGTH (inner_args);
2298   int ntparms = TREE_VEC_LENGTH (inner_parms);
2299   int  i;
2300   int did_error_intro = 0;
2301   struct template_parm_data tpd;
2302   struct template_parm_data tpd2;
2303
2304   /* We check that each of the template parameters given in the
2305      partial specialization is used in the argument list to the
2306      specialization.  For example:
2307
2308        template <class T> struct S;
2309        template <class T> struct S<T*>;
2310
2311      The second declaration is OK because `T*' uses the template
2312      parameter T, whereas
2313
2314        template <class T> struct S<int>;
2315
2316      is no good.  Even trickier is:
2317
2318        template <class T>
2319        struct S1
2320        {
2321           template <class U>
2322           struct S2;
2323           template <class U>
2324           struct S2<T>;
2325        };
2326
2327      The S2<T> declaration is actually invalid; it is a
2328      full-specialization.  Of course, 
2329
2330           template <class U>
2331           struct S2<T (*)(U)>;
2332
2333      or some such would have been OK.  */
2334   tpd.level = TMPL_PARMS_DEPTH (current_template_parms);
2335   tpd.parms = alloca (sizeof (int) * ntparms);
2336   memset (tpd.parms, 0, sizeof (int) * ntparms);
2337
2338   tpd.arg_uses_template_parms = alloca (sizeof (int) * nargs);
2339   memset (tpd.arg_uses_template_parms, 0, sizeof (int) * nargs);
2340   for (i = 0; i < nargs; ++i)
2341     {
2342       tpd.current_arg = i;
2343       for_each_template_parm (TREE_VEC_ELT (inner_args, i),
2344                               &mark_template_parm,
2345                               &tpd,
2346                               NULL);
2347     }
2348   for (i = 0; i < ntparms; ++i)
2349     if (tpd.parms[i] == 0)
2350       {
2351         /* One of the template parms was not used in the
2352            specialization.  */
2353         if (!did_error_intro)
2354           {
2355             error ("template parameters not used in partial specialization:");
2356             did_error_intro = 1;
2357           }
2358
2359         error ("        `%D'", 
2360                   TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i)));
2361       }
2362
2363   /* [temp.class.spec]
2364
2365      The argument list of the specialization shall not be identical to
2366      the implicit argument list of the primary template.  */
2367   if (comp_template_args 
2368       (inner_args, 
2369        INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE
2370                                                    (maintmpl)))))
2371     error ("partial specialization `%T' does not specialize any template arguments", type);
2372
2373   /* [temp.class.spec]
2374
2375      A partially specialized non-type argument expression shall not
2376      involve template parameters of the partial specialization except
2377      when the argument expression is a simple identifier.
2378
2379      The type of a template parameter corresponding to a specialized
2380      non-type argument shall not be dependent on a parameter of the
2381      specialization.  */
2382   my_friendly_assert (nargs == DECL_NTPARMS (maintmpl), 0);
2383   tpd2.parms = 0;
2384   for (i = 0; i < nargs; ++i)
2385     {
2386       tree arg = TREE_VEC_ELT (inner_args, i);
2387       if (/* These first two lines are the `non-type' bit.  */
2388           !TYPE_P (arg)
2389           && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_DECL
2390           /* This next line is the `argument expression is not just a
2391              simple identifier' condition and also the `specialized
2392              non-type argument' bit.  */
2393           && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_PARM_INDEX)
2394         {
2395           if (tpd.arg_uses_template_parms[i])
2396             error ("template argument `%E' involves template parameter(s)", arg);
2397           else 
2398             {
2399               /* Look at the corresponding template parameter,
2400                  marking which template parameters its type depends
2401                  upon.  */
2402               tree type = 
2403                 TREE_TYPE (TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (main_inner_parms, 
2404                                                      i)));
2405
2406               if (!tpd2.parms)
2407                 {
2408                   /* We haven't yet initialized TPD2.  Do so now.  */
2409                   tpd2.arg_uses_template_parms 
2410                     = alloca (sizeof (int) * nargs);
2411                   /* The number of parameters here is the number in the
2412                      main template, which, as checked in the assertion
2413                      above, is NARGS.  */
2414                   tpd2.parms = alloca (sizeof (int) * nargs);
2415                   tpd2.level = 
2416                     TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (maintmpl));
2417                 }
2418
2419               /* Mark the template parameters.  But this time, we're
2420                  looking for the template parameters of the main
2421                  template, not in the specialization.  */
2422               tpd2.current_arg = i;
2423               tpd2.arg_uses_template_parms[i] = 0;
2424               memset (tpd2.parms, 0, sizeof (int) * nargs);
2425               for_each_template_parm (type,
2426                                       &mark_template_parm,
2427                                       &tpd2,
2428                                       NULL);
2429                   
2430               if (tpd2.arg_uses_template_parms [i])
2431                 {
2432                   /* The type depended on some template parameters.
2433                      If they are fully specialized in the
2434                      specialization, that's OK.  */
2435                   int j;
2436                   for (j = 0; j < nargs; ++j)
2437                     if (tpd2.parms[j] != 0
2438                         && tpd.arg_uses_template_parms [j])
2439                       {
2440                         error ("type `%T' of template argument `%E' depends on template parameter(s)", 
2441                                   type,
2442                                   arg);
2443                         break;
2444                       }
2445                 }
2446             }
2447         }
2448     }
2449
2450   if (retrieve_specialization (maintmpl, specargs))
2451     /* We've already got this specialization.  */
2452     return decl;
2453
2454   DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (maintmpl)
2455     = tree_cons (inner_args, inner_parms,
2456                  DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (maintmpl));
2457   TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (maintmpl)) = type;
2458   return decl;
2459 }
2460
2461 /* Check that a template declaration's use of default arguments is not
2462    invalid.  Here, PARMS are the template parameters.  IS_PRIMARY is
2463    nonzero if DECL is the thing declared by a primary template.
2464    IS_PARTIAL is nonzero if DECL is a partial specialization.  */
2465
2466 static void
2467 check_default_tmpl_args (tree decl, tree parms, int is_primary, int is_partial)
2468 {
2469   const char *msg;
2470   int last_level_to_check;
2471   tree parm_level;
2472
2473   /* [temp.param] 
2474
2475      A default template-argument shall not be specified in a
2476      function template declaration or a function template definition, nor
2477      in the template-parameter-list of the definition of a member of a
2478      class template.  */
2479
2480   if (TREE_CODE (CP_DECL_CONTEXT (decl)) == FUNCTION_DECL)
2481     /* You can't have a function template declaration in a local
2482        scope, nor you can you define a member of a class template in a
2483        local scope.  */
2484     return;
2485
2486   if (current_class_type
2487       && !TYPE_BEING_DEFINED (current_class_type)
2488       && DECL_LANG_SPECIFIC (decl)
2489       /* If this is either a friend defined in the scope of the class
2490          or a member function.  */
2491       && (DECL_FUNCTION_MEMBER_P (decl)
2492           ? same_type_p (DECL_CONTEXT (decl), current_class_type)
2493           : DECL_FRIEND_CONTEXT (decl)
2494           ? same_type_p (DECL_FRIEND_CONTEXT (decl), current_class_type)
2495           : false)
2496       /* And, if it was a member function, it really was defined in
2497          the scope of the class.  */
2498       && (!DECL_FUNCTION_MEMBER_P (decl)
2499           || DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (decl)))
2500     /* We already checked these parameters when the template was
2501        declared, so there's no need to do it again now.  This function
2502        was defined in class scope, but we're processing it's body now
2503        that the class is complete.  */
2504     return;
2505
2506   /* [temp.param]
2507          
2508      If a template-parameter has a default template-argument, all
2509      subsequent template-parameters shall have a default
2510      template-argument supplied.  */
2511   for (parm_level = parms; parm_level; parm_level = TREE_CHAIN (parm_level))
2512     {
2513       tree inner_parms = TREE_VALUE (parm_level);
2514       int ntparms = TREE_VEC_LENGTH (inner_parms);
2515       int seen_def_arg_p = 0; 
2516       int i;
2517
2518       for (i = 0; i < ntparms; ++i) 
2519         {
2520           tree parm = TREE_VEC_ELT (inner_parms, i);
2521           if (TREE_PURPOSE (parm))
2522             seen_def_arg_p = 1;
2523           else if (seen_def_arg_p)
2524             {
2525               error ("no default argument for `%D'", TREE_VALUE (parm));
2526               /* For better subsequent error-recovery, we indicate that
2527                  there should have been a default argument.  */
2528               TREE_PURPOSE (parm) = error_mark_node;
2529             }
2530         }
2531     }
2532
2533   if (TREE_CODE (decl) != TYPE_DECL || is_partial || !is_primary)
2534     /* For an ordinary class template, default template arguments are
2535        allowed at the innermost level, e.g.:
2536          template <class T = int>
2537          struct S {};
2538        but, in a partial specialization, they're not allowed even
2539        there, as we have in [temp.class.spec]:
2540      
2541          The template parameter list of a specialization shall not
2542          contain default template argument values.  
2543
2544        So, for a partial specialization, or for a function template,
2545        we look at all of them.  */
2546     ;
2547   else
2548     /* But, for a primary class template that is not a partial
2549        specialization we look at all template parameters except the
2550        innermost ones.  */
2551     parms = TREE_CHAIN (parms);
2552
2553   /* Figure out what error message to issue.  */
2554   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
2555     msg = "default template arguments may not be used in function templates";
2556   else if (is_partial)
2557     msg = "default template arguments may not be used in partial specializations";
2558   else
2559     msg = "default argument for template parameter for class enclosing `%D'";
2560
2561   if (current_class_type && TYPE_BEING_DEFINED (current_class_type))
2562     /* If we're inside a class definition, there's no need to
2563        examine the parameters to the class itself.  On the one
2564        hand, they will be checked when the class is defined, and,
2565        on the other, default arguments are valid in things like:
2566          template <class T = double>
2567          struct S { template <class U> void f(U); };
2568        Here the default argument for `S' has no bearing on the
2569        declaration of `f'.  */
2570     last_level_to_check = template_class_depth (current_class_type) + 1;
2571   else
2572     /* Check everything.  */
2573     last_level_to_check = 0;
2574
2575   for (parm_level = parms; 
2576        parm_level && TMPL_PARMS_DEPTH (parm_level) >= last_level_to_check; 
2577        parm_level = TREE_CHAIN (parm_level))
2578     {
2579       tree inner_parms = TREE_VALUE (parm_level);
2580       int i;
2581       int ntparms;
2582
2583       ntparms = TREE_VEC_LENGTH (inner_parms);
2584       for (i = 0; i < ntparms; ++i) 
2585         if (TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i)))
2586           {
2587             if (msg)
2588               {
2589                 error (msg, decl);
2590                 msg = 0;
2591               }
2592
2593             /* Clear out the default argument so that we are not
2594                confused later.  */
2595             TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i)) = NULL_TREE;
2596           }
2597
2598       /* At this point, if we're still interested in issuing messages,
2599          they must apply to classes surrounding the object declared.  */
2600       if (msg)
2601         msg = "default argument for template parameter for class enclosing `%D'"; 
2602     }
2603 }
2604
2605 /* Worker for push_template_decl_real, called via
2606    for_each_template_parm.  DATA is really an int, indicating the
2607    level of the parameters we are interested in.  If T is a template
2608    parameter of that level, return nonzero.  */
2609
2610 static int
2611 template_parm_this_level_p (tree t, void* data)
2612 {
2613   int this_level = *(int *)data;
2614   int level;
2615
2616   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_PARM_INDEX)
2617     level = TEMPLATE_PARM_LEVEL (t);
2618   else
2619     level = TEMPLATE_TYPE_LEVEL (t);
2620   return level == this_level;
2621 }
2622
2623 /* Creates a TEMPLATE_DECL for the indicated DECL using the template
2624    parameters given by current_template_args, or reuses a
2625    previously existing one, if appropriate.  Returns the DECL, or an
2626    equivalent one, if it is replaced via a call to duplicate_decls.  
2627
2628    If IS_FRIEND is nonzero, DECL is a friend declaration.  */
2629
2630 tree
2631 push_template_decl_real (tree decl, int is_friend)
2632 {
2633   tree tmpl;
2634   tree args;
2635   tree info;
2636   tree ctx;
2637   int primary;
2638   int is_partial;
2639   int new_template_p = 0;
2640
2641   /* See if this is a partial specialization.  */
2642   is_partial = (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl)
2643                 && TREE_CODE (TREE_TYPE (decl)) != ENUMERAL_TYPE
2644                 && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (TREE_TYPE (decl)));
2645
2646   is_friend |= (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL && DECL_FRIEND_P (decl));
2647
2648   if (is_friend)
2649     /* For a friend, we want the context of the friend function, not
2650        the type of which it is a friend.  */
2651     ctx = DECL_CONTEXT (decl);
2652   else if (CP_DECL_CONTEXT (decl)
2653            && TREE_CODE (CP_DECL_CONTEXT (decl)) != NAMESPACE_DECL)
2654     /* In the case of a virtual function, we want the class in which
2655        it is defined.  */
2656     ctx = CP_DECL_CONTEXT (decl);
2657   else
2658     /* Otherwise, if we're currently defining some class, the DECL
2659        is assumed to be a member of the class.  */
2660     ctx = current_scope ();
2661
2662   if (ctx && TREE_CODE (ctx) == NAMESPACE_DECL)
2663     ctx = NULL_TREE;
2664
2665   if (!DECL_CONTEXT (decl))
2666     DECL_CONTEXT (decl) = FROB_CONTEXT (current_namespace);
2667
2668   /* See if this is a primary template.  */
2669   primary = template_parm_scope_p ();
2670
2671   if (primary)
2672     {
2673       if (current_lang_name == lang_name_c)
2674         error ("template with C linkage");
2675       else if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL 
2676                && ANON_AGGRNAME_P (DECL_NAME (decl))) 
2677         error ("template class without a name");
2678       else if ((DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl)
2679                 && CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (decl)))
2680                || (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL && ctx && CLASS_TYPE_P (ctx))
2681                || TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
2682         /* OK */;
2683       else
2684         error ("template declaration of `%#D'", decl);
2685     }
2686
2687   /* Check to see that the rules regarding the use of default
2688      arguments are not being violated.  */
2689   check_default_tmpl_args (decl, current_template_parms, 
2690                            primary, is_partial);
2691
2692   if (is_partial)
2693     return process_partial_specialization (decl);
2694
2695   args = current_template_args ();
2696
2697   if (!ctx 
2698       || TREE_CODE (ctx) == FUNCTION_DECL
2699       || (CLASS_TYPE_P (ctx) && TYPE_BEING_DEFINED (ctx))
2700       || (is_friend && !DECL_TEMPLATE_INFO (decl)))
2701     {
2702       if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl)
2703           && DECL_TEMPLATE_INFO (decl)
2704           && DECL_TI_TEMPLATE (decl))
2705         tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
2706       /* If DECL is a TYPE_DECL for a class-template, then there won't
2707          be DECL_LANG_SPECIFIC.  The information equivalent to
2708          DECL_TEMPLATE_INFO is found in TYPE_TEMPLATE_INFO instead.  */
2709       else if (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl) 
2710                && TYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (decl))
2711                && TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl)))
2712         {
2713           /* Since a template declaration already existed for this
2714              class-type, we must be redeclaring it here.  Make sure
2715              that the redeclaration is valid.  */
2716           redeclare_class_template (TREE_TYPE (decl),
2717                                     current_template_parms);
2718           /* We don't need to create a new TEMPLATE_DECL; just use the
2719              one we already had.  */
2720           tmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl));
2721         }
2722       else
2723         {
2724           tmpl = build_template_decl (decl, current_template_parms);
2725           new_template_p = 1;
2726
2727           if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl)
2728               && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl))
2729             {
2730               /* A specialization of a member template of a template
2731                  class.  */
2732               SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (tmpl);
2733               DECL_TEMPLATE_INFO (tmpl) = DECL_TEMPLATE_INFO (decl);
2734               DECL_TEMPLATE_INFO (decl) = NULL_TREE;
2735             }
2736         }
2737     }
2738   else
2739     {
2740       tree a, t, current, parms;
2741       int i;
2742
2743       if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
2744         {
2745           if ((IS_AGGR_TYPE_CODE (TREE_CODE (TREE_TYPE (decl)))
2746                || TREE_CODE (TREE_TYPE (decl)) == ENUMERAL_TYPE)
2747               && TYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (decl))
2748               && TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl)))
2749             tmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl));
2750           else
2751             {
2752               error ("`%D' does not declare a template type", decl);
2753               return decl;
2754             }
2755         }
2756       else if (!DECL_LANG_SPECIFIC (decl) || !DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
2757         {
2758           error ("template definition of non-template `%#D'", decl);
2759           return decl;
2760         }
2761       else
2762         tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
2763       
2764       if (is_member_template (tmpl)
2765           && DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (tmpl)
2766           && DECL_TEMPLATE_INFO (decl) && DECL_TI_ARGS (decl) 
2767           && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl))
2768         {
2769           tree new_tmpl;
2770
2771           /* The declaration is a specialization of a member
2772              template, declared outside the class.  Therefore, the
2773              innermost template arguments will be NULL, so we
2774              replace them with the arguments determined by the
2775              earlier call to check_explicit_specialization.  */
2776           args = DECL_TI_ARGS (decl);
2777
2778           new_tmpl 
2779             = build_template_decl (decl, current_template_parms);
2780           DECL_TEMPLATE_RESULT (new_tmpl) = decl;
2781           TREE_TYPE (new_tmpl) = TREE_TYPE (decl);
2782           DECL_TI_TEMPLATE (decl) = new_tmpl;
2783           SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (new_tmpl);
2784           DECL_TEMPLATE_INFO (new_tmpl) 
2785             = tree_cons (tmpl, args, NULL_TREE);
2786
2787           register_specialization (new_tmpl, 
2788                                    most_general_template (tmpl), 
2789                                    args);
2790           return decl;
2791         }
2792
2793       /* Make sure the template headers we got make sense.  */
2794
2795       parms = DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl);
2796       i = TMPL_PARMS_DEPTH (parms);
2797       if (TMPL_ARGS_DEPTH (args) != i)
2798         {
2799           error ("expected %d levels of template parms for `%#D', got %d",
2800                     i, decl, TMPL_ARGS_DEPTH (args));
2801         }
2802       else
2803         for (current = decl; i > 0; --i, parms = TREE_CHAIN (parms))
2804           {
2805             a = TMPL_ARGS_LEVEL (args, i);
2806             t = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parms);
2807
2808             if (TREE_VEC_LENGTH (t) != TREE_VEC_LENGTH (a))
2809               {
2810                 if (current == decl)
2811                   error ("got %d template parameters for `%#D'",
2812                             TREE_VEC_LENGTH (a), decl);
2813                 else
2814                   error ("got %d template parameters for `%#T'",
2815                             TREE_VEC_LENGTH (a), current);
2816                 error ("  but %d required", TREE_VEC_LENGTH (t));
2817               }
2818
2819             /* Perhaps we should also check that the parms are used in the
2820                appropriate qualifying scopes in the declarator?  */
2821
2822             if (current == decl)
2823               current = ctx;
2824             else
2825               current = TYPE_CONTEXT (current);
2826           }
2827     }
2828
2829   DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl) = decl;
2830   TREE_TYPE (tmpl) = TREE_TYPE (decl);
2831
2832   /* Push template declarations for global functions and types.  Note
2833      that we do not try to push a global template friend declared in a
2834      template class; such a thing may well depend on the template
2835      parameters of the class.  */
2836   if (new_template_p && !ctx 
2837       && !(is_friend && template_class_depth (current_class_type) > 0))
2838     tmpl = pushdecl_namespace_level (tmpl);
2839
2840   if (primary)
2841     {
2842       DECL_PRIMARY_TEMPLATE (tmpl) = tmpl;
2843       if (DECL_CONV_FN_P (tmpl))
2844         {
2845           int depth = TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl));
2846
2847           /* It is a conversion operator. See if the type converted to
2848              depends on innermost template operands.  */
2849           
2850           if (for_each_template_parm (TREE_TYPE (TREE_TYPE (tmpl)),
2851                                       template_parm_this_level_p,
2852                                       &depth,
2853                                       NULL))
2854             DECL_TEMPLATE_CONV_FN_P (tmpl) = 1;
2855         }
2856     }
2857
2858   info = tree_cons (tmpl, args, NULL_TREE);
2859
2860   if (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl))
2861     {
2862       SET_TYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (tmpl), info);
2863       if ((!ctx || TREE_CODE (ctx) != FUNCTION_DECL)
2864           && TREE_CODE (TREE_TYPE (decl)) != ENUMERAL_TYPE
2865           /* Don't change the name if we've already set it up.  */
2866           && !IDENTIFIER_TEMPLATE (DECL_NAME (decl)))
2867         DECL_NAME (decl) = classtype_mangled_name (TREE_TYPE (decl));
2868     }
2869   else if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl))
2870     DECL_TEMPLATE_INFO (decl) = info;
2871
2872   return DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl);
2873 }
2874
2875 tree
2876 push_template_decl (tree decl)
2877 {
2878   return push_template_decl_real (decl, 0);
2879 }
2880
2881 /* Called when a class template TYPE is redeclared with the indicated
2882    template PARMS, e.g.:
2883
2884      template <class T> struct S;
2885      template <class T> struct S {};  */
2886
2887 void 
2888 redeclare_class_template (tree type, tree parms)
2889 {
2890   tree tmpl;
2891   tree tmpl_parms;
2892   int i;
2893
2894   if (!TYPE_TEMPLATE_INFO (type))
2895     {
2896       error ("`%T' is not a template type", type);
2897       return;
2898     }
2899
2900   tmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (type);
2901   if (!PRIMARY_TEMPLATE_P (tmpl))
2902     /* The type is nested in some template class.  Nothing to worry
2903        about here; there are no new template parameters for the nested
2904        type.  */
2905     return;
2906
2907   parms = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parms);
2908   tmpl_parms = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (tmpl);
2909
2910   if (TREE_VEC_LENGTH (parms) != TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms))
2911     {
2912       cp_error_at ("previous declaration `%D'", tmpl);
2913       error ("used %d template parameter%s instead of %d",
2914                 TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms), 
2915                 TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms) == 1 ? "" : "s",
2916                 TREE_VEC_LENGTH (parms));
2917       return;
2918     }
2919
2920   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms); ++i)
2921     {
2922       tree tmpl_parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tmpl_parms, i));
2923       tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
2924       tree tmpl_default = TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (tmpl_parms, i));
2925       tree parm_default = TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
2926
2927       if (TREE_CODE (tmpl_parm) != TREE_CODE (parm))
2928         {
2929           cp_error_at ("template parameter `%#D'", tmpl_parm);
2930           error ("redeclared here as `%#D'", parm);
2931           return;
2932         }
2933
2934       if (tmpl_default != NULL_TREE && parm_default != NULL_TREE)
2935         {
2936           /* We have in [temp.param]:
2937
2938              A template-parameter may not be given default arguments
2939              by two different declarations in the same scope.  */
2940           error ("redefinition of default argument for `%#D'", parm);
2941           error ("%H  original definition appeared here",
2942                  &DECL_SOURCE_LOCATION (tmpl_parm));
2943           return;
2944         }
2945
2946       if (parm_default != NULL_TREE)
2947         /* Update the previous template parameters (which are the ones
2948            that will really count) with the new default value.  */
2949         TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (tmpl_parms, i)) = parm_default;
2950       else if (tmpl_default != NULL_TREE)
2951         /* Update the new parameters, too; they'll be used as the
2952            parameters for any members.  */
2953         TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (parms, i)) = tmpl_default;
2954     }
2955 }
2956
2957 /* Attempt to convert the non-type template parameter EXPR to the
2958    indicated TYPE.  If the conversion is successful, return the
2959    converted value.  If the conversion is unsuccessful, return
2960    NULL_TREE if we issued an error message, or error_mark_node if we
2961    did not.  We issue error messages for out-and-out bad template
2962    parameters, but not simply because the conversion failed, since we
2963    might be just trying to do argument deduction.  By the time this
2964    function is called, neither TYPE nor EXPR may make use of template
2965    parameters.  */
2966
2967 static tree
2968 convert_nontype_argument (tree type, tree expr)
2969 {
2970   tree expr_type = TREE_TYPE (expr);
2971
2972   /* A template-argument for a non-type, non-template
2973      template-parameter shall be one of:
2974
2975      --an integral constant-expression of integral or enumeration
2976      type; or
2977      
2978      --the name of a non-type template-parameter; or
2979      
2980      --the name of an object or function with external linkage,
2981      including function templates and function template-ids but
2982      excluding non-static class members, expressed as id-expression;
2983      or
2984      
2985      --the address of an object or function with external linkage,
2986      including function templates and function template-ids but
2987      excluding non-static class members, expressed as & id-expression
2988      where the & is optional if the name refers to a function or
2989      array; or
2990      
2991      --a pointer to member expressed as described in _expr.unary.op_.  */
2992
2993   /* An integral constant-expression can include const variables or
2994      enumerators.  Simplify things by folding them to their values,
2995      unless we're about to bind the declaration to a reference
2996      parameter.  */
2997   if (INTEGRAL_TYPE_P (expr_type)
2998       && TREE_CODE (type) != REFERENCE_TYPE)
2999     expr = decl_constant_value (expr);
3000
3001   if (is_overloaded_fn (expr))
3002     /* OK for now.  We'll check that it has external linkage later.
3003        Check this first since if expr_type is the unknown_type_node
3004        we would otherwise complain below.  */
3005     ;
3006   else if (TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (expr_type))
3007     {
3008       if (TREE_CODE (expr) != PTRMEM_CST)
3009         goto bad_argument;
3010     }
3011   else if (TYPE_PTR_P (expr_type)
3012            || TREE_CODE (expr_type) == ARRAY_TYPE
3013            || TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE
3014            /* If expr is the address of an overloaded function, we
3015               will get the unknown_type_node at this point.  */
3016            || expr_type == unknown_type_node)
3017     {
3018       tree referent;
3019       tree e = expr;
3020       STRIP_NOPS (e);
3021
3022       if (TREE_CODE (expr_type) == ARRAY_TYPE
3023           || (TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE
3024               && TREE_CODE (e) != ADDR_EXPR))
3025         referent = e;
3026       else
3027         {
3028           if (TREE_CODE (e) != ADDR_EXPR)
3029             {
3030             bad_argument:
3031               error ("`%E' is not a valid template argument", expr);
3032               if (TYPE_PTR_P (expr_type))
3033                 {
3034                   if (TREE_CODE (TREE_TYPE (expr_type)) == FUNCTION_TYPE)
3035                     error ("it must be the address of a function with external linkage");
3036                   else
3037                     error ("it must be the address of an object with external linkage");
3038                 }
3039               else if (TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (expr_type))
3040                 error ("it must be a pointer-to-member of the form `&X::Y'");
3041
3042               return NULL_TREE;
3043             }
3044
3045           referent = TREE_OPERAND (e, 0);
3046           STRIP_NOPS (referent);
3047         }
3048
3049       if (TREE_CODE (referent) == STRING_CST)
3050         {
3051           error ("string literal %E is not a valid template argument because it is the address of an object with static linkage", 
3052                     referent);
3053           return NULL_TREE;
3054         }
3055
3056       if (TREE_CODE (referent) == SCOPE_REF)
3057         referent = TREE_OPERAND (referent, 1);
3058
3059       if (is_overloaded_fn (referent))
3060         /* We'll check that it has external linkage later.  */
3061         ;
3062       else if (TREE_CODE (referent) != VAR_DECL)
3063         goto bad_argument;
3064       else if (!DECL_EXTERNAL_LINKAGE_P (referent))
3065         {
3066           error ("address of non-extern `%E' cannot be used as template argument", referent); 
3067           return error_mark_node;
3068         }
3069     }
3070   else if (INTEGRAL_TYPE_P (expr_type) || TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (expr_type))
3071     {
3072       if (! TREE_CONSTANT (expr))
3073         {
3074         non_constant:
3075           error ("non-constant `%E' cannot be used as template argument",
3076                     expr);
3077           return NULL_TREE;
3078         }
3079     }
3080   else 
3081     {
3082       if (TYPE_P (expr))
3083         error ("type '%T' cannot be used as a value for a non-type "
3084                "template-parameter", expr);
3085       else if (DECL_P (expr))
3086         error ("invalid use of '%D' as a non-type template-argument", expr);
3087       else
3088         error ("invalid use of '%E' as a non-type template-argument", expr);
3089
3090       return NULL_TREE;
3091     }
3092
3093   switch (TREE_CODE (type))
3094     {
3095     case INTEGER_TYPE:
3096     case BOOLEAN_TYPE:
3097     case ENUMERAL_TYPE:
3098       /* For a non-type template-parameter of integral or enumeration
3099          type, integral promotions (_conv.prom_) and integral
3100          conversions (_conv.integral_) are applied.  */
3101       if (!INTEGRAL_TYPE_P (expr_type))
3102         return error_mark_node;
3103       
3104       /* It's safe to call digest_init in this case; we know we're
3105          just converting one integral constant expression to another.  */
3106       expr = digest_init (type, expr, (tree*) 0);
3107
3108       if (TREE_CODE (expr) != INTEGER_CST)
3109         /* Curiously, some TREE_CONSTANT integral expressions do not
3110            simplify to integer constants.  For example, `3 % 0',
3111            remains a TRUNC_MOD_EXPR.  */
3112         goto non_constant;
3113       
3114       return expr;
3115
3116     case OFFSET_TYPE:
3117       {
3118         tree e;
3119
3120         /* For a non-type template-parameter of type pointer to data
3121            member, qualification conversions (_conv.qual_) are
3122            applied.  */
3123         e = perform_qualification_conversions (type, expr);
3124         if (TREE_CODE (e) == NOP_EXPR)
3125           /* The call to perform_qualification_conversions will
3126              insert a NOP_EXPR over EXPR to do express conversion,
3127              if necessary.  But, that will confuse us if we use
3128              this (converted) template parameter to instantiate
3129              another template; then the thing will not look like a
3130              valid template argument.  So, just make a new
3131              constant, of the appropriate type.  */
3132           e = make_ptrmem_cst (type, PTRMEM_CST_MEMBER (expr));
3133         return e;
3134       }
3135
3136     case POINTER_TYPE:
3137       {
3138         tree type_pointed_to = TREE_TYPE (type);
3139  
3140         if (TREE_CODE (type_pointed_to) == FUNCTION_TYPE)
3141           { 
3142             /* For a non-type template-parameter of type pointer to
3143                function, only the function-to-pointer conversion
3144                (_conv.func_) is applied.  If the template-argument
3145                represents a set of overloaded functions (or a pointer to
3146                such), the matching function is selected from the set
3147                (_over.over_).  */
3148             tree fns;
3149             tree fn;
3150
3151             if (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR)
3152               fns = TREE_OPERAND (expr, 0);
3153             else
3154               fns = expr;
3155
3156             fn = instantiate_type (type_pointed_to, fns, tf_none);
3157
3158             if (fn == error_mark_node)
3159               return error_mark_node;
3160
3161             if (!DECL_EXTERNAL_LINKAGE_P (fn))
3162               {
3163                 if (really_overloaded_fn (fns))
3164                   return error_mark_node;
3165                 else
3166                   goto bad_argument;
3167               }
3168
3169             expr = build_unary_op (ADDR_EXPR, fn, 0);
3170
3171             my_friendly_assert (same_type_p (type, TREE_TYPE (expr)), 
3172                                 0);
3173             return expr;
3174           }
3175         else 
3176           {
3177             /* For a non-type template-parameter of type pointer to
3178                object, qualification conversions (_conv.qual_) and the
3179                array-to-pointer conversion (_conv.array_) are applied.
3180                [Note: In particular, neither the null pointer conversion
3181                (_conv.ptr_) nor the derived-to-base conversion
3182                (_conv.ptr_) are applied.  Although 0 is a valid
3183                template-argument for a non-type template-parameter of
3184                integral type, it is not a valid template-argument for a
3185                non-type template-parameter of pointer type.]  
3186             
3187                The call to decay_conversion performs the
3188                array-to-pointer conversion, if appropriate.  */
3189             expr = decay_conversion (expr);
3190
3191             if (expr == error_mark_node)
3192               return error_mark_node;
3193             else
3194               return perform_qualification_conversions (type, expr);
3195           }
3196       }
3197       break;
3198
3199     case REFERENCE_TYPE:
3200       {
3201         tree type_referred_to = TREE_TYPE (type);
3202
3203         /* If this expression already has reference type, get the
3204            underling object.  */
3205         if (TREE_CODE (expr_type) == REFERENCE_TYPE) 
3206           {
3207             my_friendly_assert (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR, 20000604);
3208             expr = TREE_OPERAND (expr, 0);
3209             expr_type = TREE_TYPE (expr);
3210           }
3211
3212         if (TREE_CODE (type_referred_to) == FUNCTION_TYPE)
3213           {
3214             /* For a non-type template-parameter of type reference to
3215                function, no conversions apply.  If the
3216                template-argument represents a set of overloaded
3217                functions, the matching function is selected from the
3218                set (_over.over_).  */
3219             tree fn;
3220
3221             fn = instantiate_type (type_referred_to, expr, tf_none);
3222
3223             if (fn == error_mark_node)
3224               return error_mark_node;
3225
3226             if (!DECL_EXTERNAL_LINKAGE_P (fn))
3227               {
3228                 if (really_overloaded_fn (expr))
3229                   /* Don't issue an error here; we might get a different
3230                      function if the overloading had worked out
3231                      differently.  */
3232                   return error_mark_node;
3233                 else
3234                   goto bad_argument;
3235               }
3236
3237             my_friendly_assert (same_type_p (type_referred_to, 
3238                                              TREE_TYPE (fn)),
3239                                 0);
3240
3241             expr = fn;
3242           }
3243         else
3244           {
3245             /* For a non-type template-parameter of type reference to
3246                object, no conversions apply.  The type referred to by the
3247                reference may be more cv-qualified than the (otherwise
3248                identical) type of the template-argument.  The
3249                template-parameter is bound directly to the
3250                template-argument, which must be an lvalue.  */
3251             if (!same_type_p (TYPE_MAIN_VARIANT (expr_type),
3252                               TYPE_MAIN_VARIANT (type_referred_to))
3253                 || !at_least_as_qualified_p (type_referred_to,
3254                                              expr_type)
3255                 || !real_lvalue_p (expr))
3256               return error_mark_node;
3257           }
3258
3259         cxx_mark_addressable (expr);
3260         return build1 (ADDR_EXPR, type, expr);
3261       }
3262       break;
3263
3264     case RECORD_TYPE:
3265       {
3266         my_friendly_assert (TYPE_PTRMEMFUNC_P (type), 20010112);
3267
3268         /* For a non-type template-parameter of type pointer to member
3269            function, no conversions apply.  If the template-argument
3270            represents a set of overloaded member functions, the
3271            matching member function is selected from the set
3272            (_over.over_).  */
3273
3274         if (!TYPE_PTRMEMFUNC_P (expr_type) && 
3275             expr_type != unknown_type_node)
3276           return error_mark_node;
3277
3278         if (TREE_CODE (expr) == PTRMEM_CST)
3279           {
3280             /* A ptr-to-member constant.  */
3281             if (!same_type_p (type, expr_type))
3282               return error_mark_node;
3283             else 
3284               return expr;
3285           }
3286
3287         if (TREE_CODE (expr) != ADDR_EXPR)
3288           return error_mark_node;
3289
3290         expr = instantiate_type (type, expr, tf_none);
3291         
3292         if (expr == error_mark_node)
3293           return error_mark_node;
3294
3295         my_friendly_assert (same_type_p (type, TREE_TYPE (expr)),
3296                             0);
3297         return expr;
3298       }
3299       break;
3300
3301     default:
3302       /* All non-type parameters must have one of these types.  */
3303       abort ();
3304       break;
3305     }
3306
3307   return error_mark_node;
3308 }
3309
3310 /* Return 1 if PARM_PARMS and ARG_PARMS matches using rule for 
3311    template template parameters.  Both PARM_PARMS and ARG_PARMS are 
3312    vectors of TREE_LIST nodes containing TYPE_DECL, TEMPLATE_DECL 
3313    or PARM_DECL.
3314    
3315    ARG_PARMS may contain more parameters than PARM_PARMS.  If this is 
3316    the case, then extra parameters must have default arguments.
3317
3318    Consider the example:
3319      template <class T, class Allocator = allocator> class vector;
3320      template<template <class U> class TT> class C;
3321
3322    C<vector> is a valid instantiation.  PARM_PARMS for the above code 
3323    contains a TYPE_DECL (for U),  ARG_PARMS contains two TYPE_DECLs (for 
3324    T and Allocator) and OUTER_ARGS contains the argument that is used to 
3325    substitute the TT parameter.  */
3326
3327 static int
3328 coerce_template_template_parms (tree parm_parms, 
3329                                 tree arg_parms, 
3330                                 tsubst_flags_t complain, 
3331                                 tree in_decl,
3332                                 tree outer_args)
3333 {
3334   int nparms, nargs, i;
3335   tree parm, arg;
3336
3337   my_friendly_assert (TREE_CODE (parm_parms) == TREE_VEC, 0);
3338   my_friendly_assert (TREE_CODE (arg_parms) == TREE_VEC, 0);
3339
3340   nparms = TREE_VEC_LENGTH (parm_parms);
3341   nargs = TREE_VEC_LENGTH (arg_parms);
3342
3343   /* The rule here is opposite of coerce_template_parms.  */
3344   if (nargs < nparms
3345       || (nargs > nparms
3346           && TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (arg_parms, nparms)) == NULL_TREE))
3347     return 0;
3348
3349   for (i = 0; i < nparms; ++i)
3350     {
3351       parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parm_parms, i));
3352       arg = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (arg_parms, i));
3353
3354       if (arg == NULL_TREE || arg == error_mark_node
3355           || parm == NULL_TREE || parm == error_mark_node)
3356         return 0;
3357
3358       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
3359         return 0;
3360
3361       switch (TREE_CODE (parm))
3362         {
3363         case TYPE_DECL:
3364           break;
3365
3366         case TEMPLATE_DECL:
3367           /* We encounter instantiations of templates like
3368                template <template <template <class> class> class TT>
3369                class C;  */
3370           {
3371             tree parmparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parm);
3372             tree argparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (arg);
3373
3374             if (!coerce_template_template_parms (parmparm, argparm, 
3375                                                  complain, in_decl,
3376                                                  outer_args))
3377               return 0;
3378           }
3379           break;
3380
3381         case PARM_DECL:
3382           /* The tsubst call is used to handle cases such as
3383                template <class T, template <T> class TT> class D;  
3384              i.e. the parameter list of TT depends on earlier parameters.  */
3385           if (!same_type_p (tsubst (TREE_TYPE (parm), outer_args, 
3386                                     complain, in_decl),
3387                             TREE_TYPE (arg)))
3388             return 0;
3389           break;
3390           
3391         default:
3392           abort ();
3393         }
3394     }
3395   return 1;
3396 }
3397
3398 /* Convert the indicated template ARG as necessary to match the
3399    indicated template PARM.  Returns the converted ARG, or
3400    error_mark_node if the conversion was unsuccessful.  Error and
3401    warning messages are issued under control of COMPLAIN.  This
3402    conversion is for the Ith parameter in the parameter list.  ARGS is
3403    the full set of template arguments deduced so far.  */
3404
3405 static tree
3406 convert_template_argument (tree parm, 
3407                            tree arg, 
3408                            tree args, 
3409                            tsubst_flags_t complain, 
3410                            int i, 
3411                            tree in_decl)
3412 {
3413   tree val;
3414   tree inner_args;
3415   int is_type, requires_type, is_tmpl_type, requires_tmpl_type;
3416   
3417   inner_args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args);
3418
3419   if (TREE_CODE (arg) == TREE_LIST 
3420       && TREE_CODE (TREE_VALUE (arg)) == OFFSET_REF)
3421     {  
3422       /* The template argument was the name of some
3423          member function.  That's usually
3424          invalid, but static members are OK.  In any
3425          case, grab the underlying fields/functions
3426          and issue an error later if required.  */
3427       arg = TREE_VALUE (arg);
3428       TREE_TYPE (arg) = unknown_type_node;
3429     }
3430
3431   requires_tmpl_type = TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL;
3432   requires_type = (TREE_CODE (parm) == TYPE_DECL
3433                    || requires_tmpl_type);
3434
3435   if (TREE_CODE (arg) != RECORD_TYPE)
3436     is_tmpl_type = ((TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_DECL
3437                      && TREE_CODE (DECL_TEMPLATE_RESULT (arg)) == TYPE_DECL)
3438                     || TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
3439                     || TREE_CODE (arg) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE);
3440   else if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (arg) && !CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (arg)
3441            && PRIMARY_TEMPLATE_P (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (arg)))
3442     {
3443       if (is_base_of_enclosing_class (arg, current_class_type))
3444         /* This is a template name used within the scope of the
3445            template. It could be the template, or it could be the
3446            instantiation. Choose whichever makes sense.  */
3447         is_tmpl_type = requires_tmpl_type;
3448       else
3449         is_tmpl_type = 1;
3450     }
3451   else
3452     /* It is a non-template class, or a specialization of a template
3453        class, or a non-template member of a template class.  */
3454     is_tmpl_type = 0;
3455   
3456   if (is_tmpl_type
3457       && (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
3458           || TREE_CODE (arg) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE))
3459     arg = TYPE_STUB_DECL (arg);
3460   else if (is_tmpl_type && TREE_CODE (arg) == RECORD_TYPE)
3461     arg = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (arg);
3462
3463   is_type = TYPE_P (arg) || is_tmpl_type;
3464
3465   if (requires_type && ! is_type && TREE_CODE (arg) == SCOPE_REF
3466       && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg, 0)) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
3467     {
3468       pedwarn ("to refer to a type member of a template parameter, use `typename %E'", arg);
3469       
3470       arg = make_typename_type (TREE_OPERAND (arg, 0),
3471                                 TREE_OPERAND (arg, 1),
3472                                 complain & tf_error);
3473       is_type = 1;
3474     }
3475   if (is_type != requires_type)
3476     {
3477       if (in_decl)
3478         {
3479           if (complain & tf_error)
3480             {
3481               error ("type/value mismatch at argument %d in template parameter list for `%D'",
3482                         i + 1, in_decl);
3483               if (is_type)
3484                 error ("  expected a constant of type `%T', got `%T'",
3485                           TREE_TYPE (parm),
3486                           (is_tmpl_type ? DECL_NAME (arg) : arg));
3487               else if (requires_tmpl_type)
3488                 error ("  expected a class template, got `%E'", arg);
3489               else
3490                 error ("  expected a type, got `%E'", arg);
3491             }
3492         }
3493       return error_mark_node;
3494     }
3495   if (is_tmpl_type ^ requires_tmpl_type)
3496     {
3497       if (in_decl && (complain & tf_error))
3498         {
3499           error ("type/value mismatch at argument %d in template parameter list for `%D'",
3500                     i + 1, in_decl);
3501           if (is_tmpl_type)
3502             error ("  expected a type, got `%T'", DECL_NAME (arg));
3503           else
3504             error ("  expected a class template, got `%T'", arg);
3505         }
3506       return error_mark_node;
3507     }
3508       
3509   if (is_type)
3510     {
3511       if (requires_tmpl_type)
3512         {
3513           if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg)) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE)
3514             /* The number of argument required is not known yet.
3515                Just accept it for now.  */
3516             val = TREE_TYPE (arg);
3517           else
3518             {
3519               tree parmparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parm);
3520               tree argparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (arg);
3521
3522               if (coerce_template_template_parms (parmparm, argparm,
3523                                                   complain, in_decl,
3524                                                   inner_args))
3525                 {
3526                   val = arg;
3527                   
3528                   /* TEMPLATE_TEMPLATE_PARM node is preferred over 
3529                      TEMPLATE_DECL.  */
3530                   if (val != error_mark_node 
3531                       && DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (val))
3532                     val = TREE_TYPE (val);
3533                 }
3534               else
3535                 {
3536                   if (in_decl && (complain & tf_error))
3537                     {
3538                       error ("type/value mismatch at argument %d in template parameter list for `%D'",
3539                                 i + 1, in_decl);
3540                       error ("  expected a template of type `%D', got `%D'", parm, arg);
3541                     }
3542                   
3543                   val = error_mark_node;
3544                 }
3545             }
3546         }
3547       else
3548         val = groktypename (arg);
3549     }
3550   else
3551     {
3552       tree t = tsubst (TREE_TYPE (parm), args, complain, in_decl);
3553
3554       if (invalid_nontype_parm_type_p (t, complain))
3555         return error_mark_node;
3556       
3557       if (!uses_template_parms (arg) && !uses_template_parms (t))
3558         /* We used to call digest_init here.  However, digest_init
3559            will report errors, which we don't want when complain
3560            is zero.  More importantly, digest_init will try too
3561            hard to convert things: for example, `0' should not be
3562            converted to pointer type at this point according to
3563            the standard.  Accepting this is not merely an
3564            extension, since deciding whether or not these
3565            conversions can occur is part of determining which
3566            function template to call, or whether a given explicit
3567            argument specification is valid.  */
3568         val = convert_nontype_argument (t, arg);
3569       else
3570         val = arg;
3571
3572       if (val == NULL_TREE)
3573         val = error_mark_node;
3574       else if (val == error_mark_node && (complain & tf_error))
3575         error ("could not convert template argument `%E' to `%T'", 
3576                   arg, t);
3577     }
3578
3579   return val;
3580 }
3581
3582 /* Convert all template arguments to their appropriate types, and
3583    return a vector containing the innermost resulting template
3584    arguments.  If any error occurs, return error_mark_node. Error and
3585    warning messages are issued under control of COMPLAIN.
3586
3587    If REQUIRE_ALL_ARGUMENTS is nonzero, all arguments must be
3588    provided in ARGLIST, or else trailing parameters must have default
3589    values.  If REQUIRE_ALL_ARGUMENTS is zero, we will attempt argument
3590    deduction for any unspecified trailing arguments.  */
3591    
3592 static tree
3593 coerce_template_parms (tree parms, 
3594                        tree args, 
3595                        tree in_decl,
3596                        tsubst_flags_t complain,
3597                        int require_all_arguments)
3598 {
3599   int nparms, nargs, i, lost = 0;
3600   tree inner_args;
3601   tree new_args;
3602   tree new_inner_args;
3603
3604   inner_args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args);
3605   nargs = NUM_TMPL_ARGS (inner_args);
3606   nparms = TREE_VEC_LENGTH (parms);
3607
3608   if (nargs > nparms
3609       || (nargs < nparms
3610           && require_all_arguments
3611           && TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (parms, nargs)) == NULL_TREE))
3612     {
3613       if (complain & tf_error) 
3614         {
3615           error ("wrong number of template arguments (%d, should be %d)",
3616                     nargs, nparms);
3617           
3618           if (in_decl)
3619             cp_error_at ("provided for `%D'", in_decl);
3620         }
3621
3622       return error_mark_node;
3623     }
3624
3625   new_inner_args = make_tree_vec (nparms);
3626   new_args = add_outermost_template_args (args, new_inner_args);
3627   for (i = 0; i < nparms; i++)
3628     {
3629       tree arg;
3630       tree parm;
3631
3632       /* Get the Ith template parameter.  */
3633       parm = TREE_VEC_ELT (parms, i);
3634
3635       /* Calculate the Ith argument.  */
3636       if (inner_args && TREE_CODE (inner_args) == TREE_LIST)
3637         {
3638           arg = TREE_VALUE (inner_args);
3639           inner_args = TREE_CHAIN (inner_args);
3640         }
3641       else if (i < nargs)
3642         arg = TREE_VEC_ELT (inner_args, i);
3643       else
3644         /* If no template argument was supplied, look for a default
3645            value.  */
3646         arg = tsubst_template_arg (TREE_PURPOSE (parm), new_args,
3647                                    complain, in_decl);
3648
3649       /* Now, convert the Ith argument, as necessary.  */
3650       if (arg == NULL_TREE)
3651         /* We're out of arguments.  */
3652         {
3653           my_friendly_assert (!require_all_arguments, 0);
3654           break;
3655         }
3656       else if (arg == error_mark_node)
3657         {
3658           error ("template argument %d is invalid", i + 1);
3659           arg = error_mark_node;
3660         }
3661       else 
3662         arg = convert_template_argument (TREE_VALUE (parm), 
3663                                          arg, new_args, complain, i,
3664                                          in_decl); 
3665       
3666       if (arg == error_mark_node)
3667         lost++;
3668       TREE_VEC_ELT (new_inner_args, i) = arg;
3669     }
3670
3671   if (lost)
3672     return error_mark_node;
3673
3674   return new_inner_args;
3675 }
3676
3677 /* Returns 1 if template args OT and NT are equivalent.  */
3678
3679 static int
3680 template_args_equal (tree ot, tree nt)
3681 {
3682   if (nt == ot)
3683     return 1;
3684
3685   if (TREE_CODE (nt) == TREE_VEC)
3686     /* For member templates */
3687     return TREE_CODE (ot) == TREE_VEC && comp_template_args (ot, nt);
3688   else if (TYPE_P (nt))
3689     return TYPE_P (ot) && same_type_p (ot, nt);
3690   else if (TREE_CODE (ot) == TREE_VEC || TYPE_P (ot))
3691     return 0;
3692   else
3693     return cp_tree_equal (ot, nt);
3694 }
3695
3696 /* Returns 1 iff the OLDARGS and NEWARGS are in fact identical sets
3697    of template arguments.  Returns 0 otherwise.  */
3698
3699 int
3700 comp_template_args (tree oldargs, tree newargs)
3701 {
3702   int i;
3703
3704   if (TREE_VEC_LENGTH (oldargs) != TREE_VEC_LENGTH (newargs))
3705     return 0;
3706
3707   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (oldargs); ++i)
3708     {
3709       tree nt = TREE_VEC_ELT (newargs, i);
3710       tree ot = TREE_VEC_ELT (oldargs, i);
3711
3712       if (! template_args_equal (ot, nt))
3713         return 0;
3714     }
3715   return 1;
3716 }
3717
3718 /* Given class template name and parameter list, produce a user-friendly name
3719    for the instantiation.  */
3720
3721 static char *
3722 mangle_class_name_for_template (const char* name, tree parms, tree arglist)
3723 {
3724   static struct obstack scratch_obstack;
3725   static char *scratch_firstobj;
3726   int i, nparms;
3727
3728   if (!scratch_firstobj)
3729     gcc_obstack_init (&scratch_obstack);
3730   else
3731     obstack_free (&scratch_obstack, scratch_firstobj);
3732   scratch_firstobj = obstack_alloc (&scratch_obstack, 1);
3733
3734 #define ccat(C) obstack_1grow (&scratch_obstack, (C));
3735 #define cat(S)  obstack_grow (&scratch_obstack, (S), strlen (S))
3736
3737   cat (name);
3738   ccat ('<');
3739   nparms = TREE_VEC_LENGTH (parms);
3740   arglist = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist);
3741   my_friendly_assert (nparms == TREE_VEC_LENGTH (arglist), 268);
3742   for (i = 0; i < nparms; i++)
3743     {
3744       tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
3745       tree arg = TREE_VEC_ELT (arglist, i);
3746
3747       if (i)
3748         ccat (',');
3749
3750       if (TREE_CODE (parm) == TYPE_DECL)
3751         {
3752           cat (type_as_string (arg, TFF_CHASE_TYPEDEF));
3753           continue;
3754         }
3755       else if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL)
3756         {
3757           if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_DECL)
3758             {
3759               /* Already substituted with real template.  Just output 
3760                  the template name here */
3761               tree context = DECL_CONTEXT (arg);
3762               if (context)
3763                 {
3764                   /* The template may be defined in a namespace, or
3765                      may be a member template.  */
3766                   my_friendly_assert (TREE_CODE (context) == NAMESPACE_DECL
3767                                       || CLASS_TYPE_P (context), 
3768                                       980422);
3769                   cat(decl_as_string (DECL_CONTEXT (arg), TFF_PLAIN_IDENTIFIER));
3770                   cat("::");
3771                 }
3772               cat (IDENTIFIER_POINTER (DECL_NAME (arg)));
3773             }
3774           else
3775             /* Output the parameter declaration */
3776             cat (type_as_string (arg, TFF_CHASE_TYPEDEF));
3777           continue;
3778         }
3779       else
3780         my_friendly_assert (TREE_CODE (parm) == PARM_DECL, 269);
3781
3782       if (TREE_CODE (arg) == TREE_LIST)
3783         {
3784           /* New list cell was built because old chain link was in
3785              use.  */
3786           my_friendly_assert (TREE_PURPOSE (arg) == NULL_TREE, 270);
3787           arg = TREE_VALUE (arg);
3788         }
3789       /* No need to check arglist against parmlist here; we did that
3790          in coerce_template_parms, called from lookup_template_class.  */
3791       cat (expr_as_string (arg, TFF_PLAIN_IDENTIFIER));
3792     }
3793   {
3794     char *bufp = obstack_next_free (&scratch_obstack);
3795     int offset = 0;
3796     while (bufp[offset - 1] == ' ')
3797       offset--;
3798     obstack_blank_fast (&scratch_obstack, offset);
3799
3800     /* B<C<char> >, not B<C<char>> */
3801     if (bufp[offset - 1] == '>')
3802       ccat (' ');
3803   }
3804   ccat ('>');
3805   ccat ('\0');
3806   return (char *) obstack_base (&scratch_obstack);
3807 }
3808
3809 static tree
3810 classtype_mangled_name (tree t)
3811 {
3812   if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (t)
3813       /* Specializations have already had their names set up in
3814          lookup_template_class.  */
3815       && !CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (t))
3816     {
3817       tree tmpl = most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (t));
3818
3819       /* For non-primary templates, the template parameters are
3820          implicit from their surrounding context.  */
3821       if (PRIMARY_TEMPLATE_P (tmpl))
3822         {
3823           tree name = DECL_NAME (tmpl);
3824           char *mangled_name = mangle_class_name_for_template
3825             (IDENTIFIER_POINTER (name), 
3826              DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (tmpl),
3827              CLASSTYPE_TI_ARGS (t));
3828           tree id = get_identifier (mangled_name);
3829           IDENTIFIER_TEMPLATE (id) = name;
3830           return id;
3831         }
3832     }
3833
3834   return TYPE_IDENTIFIER (t);
3835 }
3836
3837 static void
3838 add_pending_template (tree d)
3839 {
3840   tree ti = (TYPE_P (d)
3841              ? CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (d)
3842              : DECL_TEMPLATE_INFO (d));
3843   tree pt;
3844   int level;
3845
3846   if (TI_PENDING_TEMPLATE_FLAG (ti))
3847     return;
3848
3849   /* We are called both from instantiate_decl, where we've already had a
3850      tinst_level pushed, and instantiate_template, where we haven't.
3851      Compensate.  */
3852   level = !(current_tinst_level && TINST_DECL (current_tinst_level) == d);
3853
3854   if (level)
3855     push_tinst_level (d);
3856
3857   pt = tree_cons (current_tinst_level, d, NULL_TREE);
3858   if (last_pending_template)
3859     TREE_CHAIN (last_pending_template) = pt;
3860   else
3861     pending_templates = pt;
3862
3863   last_pending_template = pt;
3864
3865   TI_PENDING_TEMPLATE_FLAG (ti) = 1;
3866
3867   if (level)
3868     pop_tinst_level ();
3869 }
3870
3871
3872 /* Return a TEMPLATE_ID_EXPR corresponding to the indicated FNS and
3873    ARGLIST.  Valid choices for FNS are given in the cp-tree.def
3874    documentation for TEMPLATE_ID_EXPR.  */
3875
3876 tree
3877 lookup_template_function (tree fns, tree arglist)
3878 {
3879   tree type;
3880
3881   if (fns == error_mark_node || arglist == error_mark_node)
3882     return error_mark_node;
3883
3884   if (fns == NULL_TREE)
3885     {
3886       error ("non-template used as template");
3887       return error_mark_node;
3888     }
3889
3890   my_friendly_assert (TREE_CODE (fns) == TEMPLATE_DECL
3891                       || TREE_CODE (fns) == OVERLOAD
3892                       || BASELINK_P (fns)
3893                       || TREE_CODE (fns) == IDENTIFIER_NODE,
3894                       20020730);
3895
3896   if (BASELINK_P (fns))
3897     {
3898       BASELINK_FUNCTIONS (fns) = build (TEMPLATE_ID_EXPR,
3899                                         unknown_type_node,
3900                                         BASELINK_FUNCTIONS (fns),
3901                                         arglist);
3902       return fns;
3903     }
3904
3905   type = TREE_TYPE (fns);
3906   if (TREE_CODE (fns) == OVERLOAD || !type)
3907     type = unknown_type_node;
3908   
3909   return build (TEMPLATE_ID_EXPR, type, fns, arglist);
3910 }
3911
3912 /* Within the scope of a template class S<T>, the name S gets bound
3913    (in build_self_reference) to a TYPE_DECL for the class, not a
3914    TEMPLATE_DECL.  If DECL is a TYPE_DECL for current_class_type,
3915    or one of its enclosing classes, and that type is a template,
3916    return the associated TEMPLATE_DECL.  Otherwise, the original
3917    DECL is returned.  */
3918
3919 tree
3920 maybe_get_template_decl_from_type_decl (tree decl)
3921 {
3922   return (decl != NULL_TREE
3923           && TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL 
3924           && DECL_ARTIFICIAL (decl)
3925           && CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (decl))
3926           && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (decl))) 
3927     ? CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl)) : decl;
3928 }
3929
3930 /* Given an IDENTIFIER_NODE (type TEMPLATE_DECL) and a chain of
3931    parameters, find the desired type.
3932
3933    D1 is the PTYPENAME terminal, and ARGLIST is the list of arguments.
3934    (Actually ARGLIST may be either a TREE_LIST or a TREE_VEC.  It will
3935    be a TREE_LIST if called directly from the parser, and a TREE_VEC
3936    otherwise.)
3937
3938    IN_DECL, if non-NULL, is the template declaration we are trying to
3939    instantiate.  
3940
3941    If ENTERING_SCOPE is nonzero, we are about to enter the scope of
3942    the class we are looking up.
3943    
3944    Issue error and warning messages under control of COMPLAIN.
3945
3946    If the template class is really a local class in a template
3947    function, then the FUNCTION_CONTEXT is the function in which it is
3948    being instantiated.  */
3949
3950 tree
3951 lookup_template_class (tree d1, 
3952                        tree arglist, 
3953                        tree in_decl, 
3954                        tree context, 
3955                        int entering_scope, 
3956                        tsubst_flags_t complain)
3957 {
3958   tree template = NULL_TREE, parmlist;
3959   tree t;
3960   
3961   timevar_push (TV_NAME_LOOKUP);
3962   my_friendly_assert ((!arglist || TREE_CODE (arglist) == TREE_LIST)
3963                       == ((complain & tf_user) != 0), 20030724);
3964   
3965   if (TREE_CODE (d1) == IDENTIFIER_NODE)
3966     {
3967       if (IDENTIFIER_VALUE (d1) 
3968           && DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (IDENTIFIER_VALUE (d1)))
3969         template = IDENTIFIER_VALUE (d1);
3970       else
3971         {
3972           if (context)
3973             push_decl_namespace (context);
3974           template = lookup_name (d1, /*prefer_type=*/0);
3975           template = maybe_get_template_decl_from_type_decl (template);
3976           if (context)
3977             pop_decl_namespace ();
3978         }
3979       if (template)
3980         context = DECL_CONTEXT (template);
3981     }
3982   else if (TREE_CODE (d1) == TYPE_DECL && IS_AGGR_TYPE (TREE_TYPE (d1)))
3983     {
3984       tree type = TREE_TYPE (d1);
3985
3986       /* If we are declaring a constructor, say A<T>::A<T>, we will get
3987          an implicit typename for the second A.  Deal with it.  */
3988       if (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE && TREE_TYPE (type))
3989         type = TREE_TYPE (type);
3990         
3991       if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type))
3992         {
3993           template = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type);
3994           d1 = DECL_NAME (template);
3995         }
3996     }
3997   else if (TREE_CODE (d1) == ENUMERAL_TYPE 
3998            || (TYPE_P (d1) && IS_AGGR_TYPE (d1)))
3999     {
4000       template = TYPE_TI_TEMPLATE (d1);
4001       d1 = DECL_NAME (template);
4002     }
4003   else if (TREE_CODE (d1) == TEMPLATE_DECL
4004            && TREE_CODE (DECL_TEMPLATE_RESULT (d1)) == TYPE_DECL)
4005     {
4006       template = d1;
4007       d1 = DECL_NAME (template);
4008       context = DECL_CONTEXT (template);
4009     }
4010
4011   /* With something like `template <class T> class X class X { ... };'
4012      we could end up with D1 having nothing but an IDENTIFIER_VALUE.
4013      We don't want to do that, but we have to deal with the situation,
4014      so let's give them some syntax errors to chew on instead of a
4015      crash. Alternatively D1 might not be a template type at all.  */
4016   if (! template)
4017     {
4018       if (complain & tf_error)
4019         error ("`%T' is not a template", d1);
4020       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4021     }
4022
4023   if (TREE_CODE (template) != TEMPLATE_DECL
4024          /* Make sure it's a user visible template, if it was named by
4025             the user.  */
4026       || ((complain & tf_user) && !DECL_TEMPLATE_PARM_P (template)
4027           && !PRIMARY_TEMPLATE_P (template)))
4028     {
4029       if (complain & tf_error)
4030         {
4031           error ("non-template type `%T' used as a template", d1);
4032           if (in_decl)
4033             cp_error_at ("for template declaration `%D'", in_decl);
4034         }
4035       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4036     }
4037
4038   complain &= ~tf_user;
4039   
4040   if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (template))
4041     {
4042       /* Create a new TEMPLATE_DECL and TEMPLATE_TEMPLATE_PARM node to store
4043          template arguments */
4044
4045       tree parm;
4046       tree arglist2;
4047
4048       parmlist = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (template);
4049
4050       /* Consider an example where a template template parameter declared as
4051
4052            template <class T, class U = std::allocator<T> > class TT
4053
4054          The template parameter level of T and U are one level larger than 
4055          of TT.  To proper process the default argument of U, say when an 
4056          instantiation `TT<int>' is seen, we need to build the full
4057          arguments containing {int} as the innermost level.  Outer levels,
4058          available when not appearing as default template argument, can be
4059          obtained from `current_template_args ()'.
4060
4061          Suppose that TT is later substituted with std::vector.  The above
4062          instantiation is `TT<int, std::allocator<T> >' with TT at
4063          level 1, and T at level 2, while the template arguments at level 1
4064          becomes {std::vector} and the inner level 2 is {int}.  */
4065
4066       if (current_template_parms)
4067         arglist = add_to_template_args (current_template_args (), arglist);
4068
4069       arglist2 = coerce_template_parms (parmlist, arglist, template,
4070                                         complain, /*require_all_args=*/1);
4071       if (arglist2 == error_mark_node
4072           || (!uses_template_parms (arglist2)
4073               && check_instantiated_args (template, arglist2, complain)))
4074         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4075
4076       parm = bind_template_template_parm (TREE_TYPE (template), arglist2);
4077       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, parm);
4078     }
4079   else 
4080     {
4081       tree template_type = TREE_TYPE (template);
4082       tree gen_tmpl;
4083       tree type_decl;
4084       tree found = NULL_TREE;
4085       tree *tp;
4086       int arg_depth;
4087       int parm_depth;
4088       int is_partial_instantiation;
4089
4090       gen_tmpl = most_general_template (template);
4091       parmlist = DECL_TEMPLATE_PARMS (gen_tmpl);
4092       parm_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (parmlist);
4093       arg_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (arglist);
4094
4095       if (arg_depth == 1 && parm_depth > 1)
4096         {
4097           /* We've been given an incomplete set of template arguments.
4098              For example, given:
4099
4100                template <class T> struct S1 {
4101                  template <class U> struct S2 {};
4102                  template <class U> struct S2<U*> {};
4103                 };
4104              
4105              we will be called with an ARGLIST of `U*', but the
4106              TEMPLATE will be `template <class T> template
4107              <class U> struct S1<T>::S2'.  We must fill in the missing
4108              arguments.  */
4109           arglist 
4110             = add_outermost_template_args (TYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (template)),
4111                                            arglist);
4112           arg_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (arglist);
4113         }
4114
4115       /* Now we should have enough arguments.  */
4116       my_friendly_assert (parm_depth == arg_depth, 0);
4117       
4118       /* From here on, we're only interested in the most general
4119          template.  */
4120       template = gen_tmpl;
4121
4122       /* Calculate the BOUND_ARGS.  These will be the args that are
4123          actually tsubst'd into the definition to create the
4124          instantiation.  */
4125       if (parm_depth > 1)
4126         {
4127           /* We have multiple levels of arguments to coerce, at once.  */
4128           int i;
4129           int saved_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (arglist);
4130
4131           tree bound_args = make_tree_vec (parm_depth);
4132           
4133           for (i = saved_depth,
4134                  t = DECL_TEMPLATE_PARMS (template); 
4135                i > 0 && t != NULL_TREE;
4136                --i, t = TREE_CHAIN (t))
4137             {
4138               tree a = coerce_template_parms (TREE_VALUE (t),
4139                                               arglist, template,
4140                                               complain, /*require_all_args=*/1);
4141
4142               /* Don't process further if one of the levels fails.  */
4143               if (a == error_mark_node)
4144                 {
4145                   /* Restore the ARGLIST to its full size.  */
4146                   TREE_VEC_LENGTH (arglist) = saved_depth;
4147                   POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4148                 }
4149               
4150               SET_TMPL_ARGS_LEVEL (bound_args, i, a);
4151
4152               /* We temporarily reduce the length of the ARGLIST so
4153                  that coerce_template_parms will see only the arguments
4154                  corresponding to the template parameters it is
4155                  examining.  */
4156               TREE_VEC_LENGTH (arglist)--;
4157             }
4158
4159           /* Restore the ARGLIST to its full size.  */
4160           TREE_VEC_LENGTH (arglist) = saved_depth;
4161
4162           arglist = bound_args;
4163         }
4164       else
4165         arglist
4166           = coerce_template_parms (INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parmlist),
4167                                    INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist),
4168                                    template,
4169                                    complain, /*require_all_args=*/1);
4170
4171       if (arglist == error_mark_node
4172           || (!uses_template_parms (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist))
4173               && check_instantiated_args (template,
4174                                           INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist),
4175                                           complain)))
4176         /* We were unable to bind the arguments.  */
4177         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4178
4179       /* In the scope of a template class, explicit references to the
4180          template class refer to the type of the template, not any
4181          instantiation of it.  For example, in:
4182          
4183            template <class T> class C { void f(C<T>); }
4184
4185          the `C<T>' is just the same as `C'.  Outside of the
4186          class, however, such a reference is an instantiation.  */
4187       if (comp_template_args (TYPE_TI_ARGS (template_type),
4188                               arglist))
4189         {
4190           found = template_type;
4191           
4192           if (!entering_scope && PRIMARY_TEMPLATE_P (template))
4193             {
4194               tree ctx;
4195               
4196               for (ctx = current_class_type; 
4197                    ctx; 
4198                    ctx = TYPE_CONTEXT (ctx))
4199                 {
4200                   if (TREE_CODE (ctx) == NAMESPACE_DECL)
4201                     break;
4202                   if (same_type_p (ctx, template_type))
4203                     goto found_ctx;
4204                 }
4205               
4206               /* We're not in the scope of the class, so the
4207                  TEMPLATE_TYPE is not the type we want after all.  */
4208               found = NULL_TREE;
4209             found_ctx:;
4210             }
4211         }
4212       if (found)
4213         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, found);
4214
4215       for (tp = &DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template);
4216            *tp;
4217            tp = &TREE_CHAIN (*tp))
4218         if (comp_template_args (TREE_PURPOSE (*tp), arglist))
4219           {
4220             found = *tp;
4221
4222             /* Use the move-to-front heuristic to speed up future
4223                searches.  */
4224             *tp = TREE_CHAIN (*tp);
4225             TREE_CHAIN (found) 
4226               = DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template);
4227             DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template) = found;
4228
4229             POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, TREE_VALUE (found));
4230           }
4231
4232       /* This type is a "partial instantiation" if any of the template
4233          arguments still involve template parameters.  Note that we set
4234          IS_PARTIAL_INSTANTIATION for partial specializations as
4235          well.  */
4236       is_partial_instantiation = uses_template_parms (arglist);
4237
4238       if (!is_partial_instantiation 
4239           && !PRIMARY_TEMPLATE_P (template)
4240           && TREE_CODE (CP_DECL_CONTEXT (template)) == NAMESPACE_DECL)
4241         {
4242           found = xref_tag_from_type (TREE_TYPE (template),
4243                                       DECL_NAME (template),
4244                                       /*globalize=*/1);
4245           POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, found);
4246         }
4247       
4248       context = tsubst (DECL_CONTEXT (template), arglist,
4249                         complain, in_decl);
4250       if (!context)
4251         context = global_namespace;
4252
4253       /* Create the type.  */
4254       if (TREE_CODE (template_type) == ENUMERAL_TYPE)
4255         {
4256           if (!is_partial_instantiation)
4257             {
4258               set_current_access_from_decl (TYPE_NAME (template_type));
4259               t = start_enum (TYPE_IDENTIFIER (template_type));
4260             }
4261           else
4262             /* We don't want to call start_enum for this type, since
4263                the values for the enumeration constants may involve
4264                template parameters.  And, no one should be interested
4265                in the enumeration constants for such a type.  */
4266             t = make_node (ENUMERAL_TYPE);
4267         }
4268       else
4269         {
4270           t = make_aggr_type (TREE_CODE (template_type));
4271           CLASSTYPE_DECLARED_CLASS (t) 
4272             = CLASSTYPE_DECLARED_CLASS (template_type);
4273           CLASSTYPE_GOT_SEMICOLON (t) = 1;
4274           SET_CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION (t);
4275           TYPE_FOR_JAVA (t) = TYPE_FOR_JAVA (template_type);
4276
4277           /* A local class.  Make sure the decl gets registered properly.  */
4278           if (context == current_function_decl)
4279             pushtag (DECL_NAME (template), t, 0);
4280         }
4281
4282       /* If we called start_enum or pushtag above, this information
4283          will already be set up.  */
4284       if (!TYPE_NAME (t))
4285         {
4286           TYPE_CONTEXT (t) = FROB_CONTEXT (context);
4287           
4288           type_decl = create_implicit_typedef (DECL_NAME (template), t);
4289           DECL_CONTEXT (type_decl) = TYPE_CONTEXT (t);
4290           TYPE_STUB_DECL (t) = type_decl;
4291           DECL_SOURCE_LOCATION (type_decl) 
4292             = DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_STUB_DECL (template_type));
4293         }
4294       else
4295         type_decl = TYPE_NAME (t);
4296
4297       TREE_PRIVATE (type_decl)
4298         = TREE_PRIVATE (TYPE_STUB_DECL (template_type));
4299       TREE_PROTECTED (type_decl)
4300         = TREE_PROTECTED (TYPE_STUB_DECL (template_type));
4301
4302       /* Set up the template information.  We have to figure out which
4303          template is the immediate parent if this is a full
4304          instantiation.  */
4305       if (parm_depth == 1 || is_partial_instantiation
4306           || !PRIMARY_TEMPLATE_P (template))
4307         /* This case is easy; there are no member templates involved.  */
4308         found = template;
4309       else
4310         {
4311           /* This is a full instantiation of a member template.  Look
4312              for a partial instantiation of which this is an instance.  */
4313
4314           for (found = DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template);
4315                found; found = TREE_CHAIN (found))
4316             {
4317               int success;
4318               tree tmpl = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (TREE_VALUE (found));
4319
4320               /* We only want partial instantiations, here, not
4321                  specializations or full instantiations.  */
4322               if (CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (TREE_VALUE (found))
4323                   || !uses_template_parms (TREE_VALUE (found)))
4324                 continue;
4325
4326               /* Temporarily reduce by one the number of levels in the
4327                  ARGLIST and in FOUND so as to avoid comparing the
4328                  last set of arguments.  */
4329               TREE_VEC_LENGTH (arglist)--;
4330               TREE_VEC_LENGTH (TREE_PURPOSE (found)) --;
4331
4332               /* See if the arguments match.  If they do, then TMPL is
4333                  the partial instantiation we want.  */
4334               success = comp_template_args (TREE_PURPOSE (found), arglist);
4335
4336               /* Restore the argument vectors to their full size.  */
4337               TREE_VEC_LENGTH (arglist)++;
4338               TREE_VEC_LENGTH (TREE_PURPOSE (found))++;
4339
4340               if (success)
4341                 {
4342                   found = tmpl;
4343                   break;
4344                 }
4345             }
4346
4347           if (!found)
4348             {
4349               /* There was no partial instantiation. This happens
4350                  where C<T> is a member template of A<T> and it's used
4351                  in something like
4352                 
4353                   template <typename T> struct B { A<T>::C<int> m; };
4354                   B<float>;
4355                 
4356                  Create the partial instantiation.
4357                */
4358               TREE_VEC_LENGTH (arglist)--;
4359               found = tsubst (template, arglist, complain, NULL_TREE);
4360               TREE_VEC_LENGTH (arglist)++;
4361             }
4362         }
4363
4364       SET_TYPE_TEMPLATE_INFO (t, tree_cons (found, arglist, NULL_TREE));  
4365       DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template) 
4366         = tree_cons (arglist, t, 
4367                      DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template));
4368
4369       if (TREE_CODE (t) == ENUMERAL_TYPE 
4370           && !is_partial_instantiation)
4371         /* Now that the type has been registered on the instantiations
4372            list, we set up the enumerators.  Because the enumeration
4373            constants may involve the enumeration type itself, we make
4374            sure to register the type first, and then create the
4375            constants.  That way, doing tsubst_expr for the enumeration
4376            constants won't result in recursive calls here; we'll find
4377            the instantiation and exit above.  */
4378         tsubst_enum (template_type, t, arglist);
4379
4380       /* Reset the name of the type, now that CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO
4381          is set up.  */
4382       if (TREE_CODE (t) != ENUMERAL_TYPE)
4383         DECL_NAME (type_decl) = classtype_mangled_name (t);
4384       if (!is_partial_instantiation)
4385         {
4386           /* For backwards compatibility; code that uses
4387              -fexternal-templates expects looking up a template to
4388              instantiate it.  I think DDD still relies on this.
4389              (jason 8/20/1998) */
4390           if (TREE_CODE (t) != ENUMERAL_TYPE
4391               && flag_external_templates
4392               && CLASSTYPE_INTERFACE_KNOWN (TREE_TYPE (template))
4393               && ! CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (TREE_TYPE (template)))
4394             add_pending_template (t);
4395         }
4396       else
4397         /* If the type makes use of template parameters, the
4398            code that generates debugging information will crash.  */
4399         DECL_IGNORED_P (TYPE_STUB_DECL (t)) = 1;
4400
4401       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, t);
4402     }
4403   timevar_pop (TV_NAME_LOOKUP);
4404 }
4405 \f
4406 struct pair_fn_data 
4407 {
4408   tree_fn_t fn;
4409   void *data;
4410   htab_t visited;
4411 };
4412
4413 /* Called from for_each_template_parm via walk_tree.  */
4414
4415 static tree
4416 for_each_template_parm_r (tree* tp, int* walk_subtrees, void* d)
4417 {
4418   tree t = *tp;
4419   struct pair_fn_data *pfd = (struct pair_fn_data *) d;
4420   tree_fn_t fn = pfd->fn;
4421   void *data = pfd->data;
4422   void **slot;
4423
4424   /* If we have already visited this tree, there's no need to walk
4425      subtrees.  Otherwise, add it to the visited table.  */
4426   slot = htab_find_slot (pfd->visited, *tp, INSERT);
4427   if (*slot)
4428     {
4429       *walk_subtrees = 0;
4430       return NULL_TREE;
4431     }
4432   *slot = *tp;
4433
4434   if (TYPE_P (t)
4435       && for_each_template_parm (TYPE_CONTEXT (t), fn, data, pfd->visited))
4436     return error_mark_node;
4437
4438   switch (TREE_CODE (t))
4439     {
4440     case RECORD_TYPE:
4441       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (t))
4442         break;
4443       /* Fall through.  */
4444
4445     case UNION_TYPE:
4446     case ENUMERAL_TYPE:
4447       if (!TYPE_TEMPLATE_INFO (t))
4448         *walk_subtrees = 0;
4449       else if (for_each_template_parm (TREE_VALUE (TYPE_TEMPLATE_INFO (t)),
4450                                        fn, data, pfd->visited))
4451         return error_mark_node;
4452       break;
4453
4454     case METHOD_TYPE:
4455       /* Since we're not going to walk subtrees, we have to do this
4456          explicitly here.  */
4457       if (for_each_template_parm (TYPE_METHOD_BASETYPE (t), fn, data,
4458                                   pfd->visited))
4459         return error_mark_node;
4460       /* Fall through.  */
4461
4462     case FUNCTION_TYPE:
4463       /* Check the return type.  */
4464       if (for_each_template_parm (TREE_TYPE (t), fn, data, pfd->visited))
4465         return error_mark_node;
4466
4467       /* Check the parameter types.  Since default arguments are not
4468          instantiated until they are needed, the TYPE_ARG_TYPES may
4469          contain expressions that involve template parameters.  But,
4470          no-one should be looking at them yet.  And, once they're
4471          instantiated, they don't contain template parameters, so
4472          there's no point in looking at them then, either.  */
4473       {
4474         tree parm;
4475
4476         for (parm = TYPE_ARG_TYPES (t); parm; parm = TREE_CHAIN (parm))
4477           if (for_each_template_parm (TREE_VALUE (parm), fn, data,
4478                                       pfd->visited))
4479             return error_mark_node;
4480
4481         /* Since we've already handled the TYPE_ARG_TYPES, we don't
4482            want walk_tree walking into them itself.  */
4483         *walk_subtrees = 0;
4484       }
4485       break;
4486
4487     case TYPEOF_TYPE:
4488       if (for_each_template_parm (TYPE_FIELDS (t), fn, data, 
4489                                   pfd->visited))
4490         return error_mark_node;
4491       break;
4492
4493     case FUNCTION_DECL:
4494     case VAR_DECL:
4495       if (DECL_LANG_SPECIFIC (t) && DECL_TEMPLATE_INFO (t)
4496           && for_each_template_parm (DECL_TI_ARGS (t), fn, data,
4497                                      pfd->visited))
4498         return error_mark_node;
4499       /* Fall through.  */
4500
4501     case PARM_DECL:
4502     case CONST_DECL:
4503       if (TREE_CODE (t) == CONST_DECL && DECL_TEMPLATE_PARM_P (t)
4504           && for_each_template_parm (DECL_INITIAL (t), fn, data,
4505                                      pfd->visited))
4506         return error_mark_node;
4507       if (DECL_CONTEXT (t) 
4508           && for_each_template_parm (DECL_CONTEXT (t), fn, data,
4509                                      pfd->visited))
4510         return error_mark_node;
4511       break;
4512
4513     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
4514       /* Record template parameters such as `T' inside `TT<T>'.  */
4515       if (for_each_template_parm (TYPE_TI_ARGS (t), fn, data, pfd->visited))
4516         return error_mark_node;
4517       /* Fall through.  */
4518
4519     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
4520     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
4521     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
4522       if (fn && (*fn)(t, data))
4523         return error_mark_node;
4524       else if (!fn)
4525         return error_mark_node;
4526       break;
4527
4528     case TEMPLATE_DECL:
4529       /* A template template parameter is encountered */
4530       if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (t)
4531           && for_each_template_parm (TREE_TYPE (t), fn, data, pfd->visited))
4532         return error_mark_node;
4533
4534       /* Already substituted template template parameter */
4535       *walk_subtrees = 0;
4536       break;
4537
4538     case TYPENAME_TYPE:
4539       if (!fn 
4540           || for_each_template_parm (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (t), fn,
4541                                      data, pfd->visited))
4542         return error_mark_node;
4543       break;
4544
4545     case CONSTRUCTOR:
4546       if (TREE_TYPE (t) && TYPE_PTRMEMFUNC_P (TREE_TYPE (t))
4547           && for_each_template_parm (TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE
4548                                      (TREE_TYPE (t)), fn, data,
4549                                      pfd->visited))
4550         return error_mark_node;
4551       break;
4552       
4553     case INDIRECT_REF:
4554     case COMPONENT_REF:
4555       /* If there's no type, then this thing must be some expression
4556          involving template parameters.  */
4557       if (!fn && !TREE_TYPE (t))
4558         return error_mark_node;
4559       break;
4560
4561     case MODOP_EXPR:
4562     case CAST_EXPR:
4563     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
4564     case CONST_CAST_EXPR:
4565     case STATIC_CAST_EXPR:
4566     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
4567     case ARROW_EXPR:
4568     case DOTSTAR_EXPR:
4569     case TYPEID_EXPR:
4570     case PSEUDO_DTOR_EXPR:
4571       if (!fn)
4572         return error_mark_node;
4573       break;
4574
4575     case BASELINK:
4576       /* If we do not handle this case specially, we end up walking
4577          the BINFO hierarchy, which is circular, and therefore
4578          confuses walk_tree.  */
4579       *walk_subtrees = 0;
4580       if (for_each_template_parm (BASELINK_FUNCTIONS (*tp), fn, data,
4581                                   pfd->visited))
4582         return error_mark_node;
4583       break;
4584
4585     default:
4586       break;
4587     }
4588
4589   /* We didn't find any template parameters we liked.  */
4590   return NULL_TREE;
4591 }
4592
4593 /* For each TEMPLATE_TYPE_PARM, TEMPLATE_TEMPLATE_PARM, 
4594    BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM or TEMPLATE_PARM_INDEX in T, 
4595    call FN with the parameter and the DATA.
4596    If FN returns nonzero, the iteration is terminated, and
4597    for_each_template_parm returns 1.  Otherwise, the iteration
4598    continues.  If FN never returns a nonzero value, the value
4599    returned by for_each_template_parm is 0.  If FN is NULL, it is
4600    considered to be the function which always returns 1.  */
4601
4602 static int
4603 for_each_template_parm (tree t, tree_fn_t fn, void* data, htab_t visited)
4604 {
4605   struct pair_fn_data pfd;
4606   int result;
4607
4608   /* Set up.  */
4609   pfd.fn = fn;
4610   pfd.data = data;
4611
4612   /* Walk the tree.  (Conceptually, we would like to walk without
4613      duplicates, but for_each_template_parm_r recursively calls
4614      for_each_template_parm, so we would need to reorganize a fair
4615      bit to use walk_tree_without_duplicates, so we keep our own
4616      visited list.)  */
4617   if (visited)
4618     pfd.visited = visited;
4619   else
4620     pfd.visited = htab_create (37, htab_hash_pointer, htab_eq_pointer, 
4621                                NULL);
4622   result = walk_tree (&t, 
4623                       for_each_template_parm_r, 
4624                       &pfd,
4625                       NULL) != NULL_TREE;
4626
4627   /* Clean up.  */
4628   if (!visited)
4629     htab_delete (pfd.visited);
4630
4631   return result;
4632 }
4633
4634 int
4635 uses_template_parms (tree t)
4636 {
4637   return for_each_template_parm (t, 0, 0, NULL);
4638 }
4639
4640 static int tinst_depth;
4641 extern int max_tinst_depth;
4642 #ifdef GATHER_STATISTICS
4643 int depth_reached;
4644 #endif
4645 static int tinst_level_tick;
4646 static int last_template_error_tick;
4647
4648 /* We're starting to instantiate D; record the template instantiation context
4649    for diagnostics and to restore it later.  */
4650
4651 int
4652 push_tinst_level (tree d)
4653 {
4654   tree new;
4655
4656   if (tinst_depth >= max_tinst_depth)
4657     {
4658       /* If the instantiation in question still has unbound template parms,
4659          we don't really care if we can't instantiate it, so just return.
4660          This happens with base instantiation for implicit `typename'.  */
4661       if (uses_template_parms (d))
4662         return 0;
4663
4664       last_template_error_tick = tinst_level_tick;
4665       error ("template instantiation depth exceeds maximum of %d (use -ftemplate-depth-NN to increase the maximum) instantiating `%D'",
4666              max_tinst_depth, d);
4667
4668       print_instantiation_context ();
4669
4670       return 0;
4671     }
4672
4673   new = build_expr_wfl (d, input_filename, input_line, 0);
4674   TREE_CHAIN (new) = current_tinst_level;
4675   current_tinst_level = new;
4676
4677   ++tinst_depth;
4678 #ifdef GATHER_STATISTICS
4679   if (tinst_depth > depth_reached)
4680     depth_reached = tinst_depth;
4681 #endif
4682
4683   ++tinst_level_tick;
4684   return 1;
4685 }
4686
4687 /* We're done instantiating this template; return to the instantiation
4688    context.  */
4689
4690 void
4691 pop_tinst_level (void)
4692 {
4693   tree old = current_tinst_level;
4694
4695   /* Restore the filename and line number stashed away when we started
4696      this instantiation.  */
4697   input_line = TINST_LINE (old);
4698   input_filename = TINST_FILE (old);
4699   extract_interface_info ();
4700   
4701   current_tinst_level = TREE_CHAIN (old);
4702   --tinst_depth;
4703   ++tinst_level_tick;
4704 }
4705
4706 /* We're instantiating a deferred template; restore the template
4707    instantiation context in which the instantiation was requested, which
4708    is one step out from LEVEL.  */
4709
4710 static void
4711 reopen_tinst_level (tree level)
4712 {
4713   tree t;
4714
4715   tinst_depth = 0;
4716   for (t = level; t; t = TREE_CHAIN (t))
4717     ++tinst_depth;
4718
4719   current_tinst_level = level;
4720   pop_tinst_level ();
4721 }
4722
4723 /* Return the outermost template instantiation context, for use with
4724    -falt-external-templates.  */
4725
4726 tree
4727 tinst_for_decl (void)
4728 {
4729   tree p = current_tinst_level;
4730
4731   if (p)
4732     for (; TREE_CHAIN (p) ; p = TREE_CHAIN (p))
4733       ;
4734   return p;
4735 }
4736
4737 /* DECL is a friend FUNCTION_DECL or TEMPLATE_DECL.  ARGS is the
4738    vector of template arguments, as for tsubst.
4739
4740    Returns an appropriate tsubst'd friend declaration.  */
4741
4742 static tree
4743 tsubst_friend_function (tree decl, tree args)
4744 {
4745   tree new_friend;
4746   location_t saved_loc = input_location;
4747
4748   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (decl);
4749
4750   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL 
4751       && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (decl)
4752       && TREE_CODE (DECL_TI_TEMPLATE (decl)) != TEMPLATE_DECL)
4753     /* This was a friend declared with an explicit template
4754        argument list, e.g.:
4755        
4756        friend void f<>(T);
4757        
4758        to indicate that f was a template instantiation, not a new
4759        function declaration.  Now, we have to figure out what
4760        instantiation of what template.  */
4761     {
4762       tree template_id, arglist, fns;
4763       tree new_args;
4764       tree tmpl;
4765       tree ns = decl_namespace_context (TYPE_MAIN_DECL (current_class_type));
4766       
4767       /* Friend functions are looked up in the containing namespace scope.
4768          We must enter that scope, to avoid finding member functions of the
4769          current cless with same name.  */
4770       push_nested_namespace (ns);
4771       fns = tsubst_expr (DECL_TI_TEMPLATE (decl), args,
4772                          tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
4773       pop_nested_namespace (ns);
4774       arglist = tsubst (DECL_TI_ARGS (decl), args,
4775                         tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
4776       template_id = lookup_template_function (fns, arglist);
4777       
4778       new_friend = tsubst (decl, args, tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
4779       tmpl = determine_specialization (template_id, new_friend,
4780                                        &new_args, 
4781                                        /*need_member_template=*/0);
4782       new_friend = instantiate_template (tmpl, new_args, tf_error);
4783       goto done;
4784     }
4785
4786   new_friend = tsubst (decl, args, tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
4787         
4788   /* The NEW_FRIEND will look like an instantiation, to the
4789      compiler, but is not an instantiation from the point of view of
4790      the language.  For example, we might have had:
4791      
4792      template <class T> struct S {
4793        template <class U> friend void f(T, U);
4794      };
4795      
4796      Then, in S<int>, template <class U> void f(int, U) is not an
4797      instantiation of anything.  */
4798   DECL_USE_TEMPLATE (new_friend) = 0;
4799   if (TREE_CODE (decl) == TEMPLATE_DECL)
4800     {
4801       DECL_USE_TEMPLATE (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend)) = 0;
4802       DECL_SAVED_TREE (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend))
4803         = DECL_SAVED_TREE (DECL_TEMPLATE_RESULT (decl));
4804     }
4805
4806   /* The mangled name for the NEW_FRIEND is incorrect.  The function
4807      is not a template instantiation and should not be mangled like
4808      one.  Therefore, we forget the mangling here; we'll recompute it
4809      later if we need it.  */
4810   if (TREE_CODE (new_friend) != TEMPLATE_DECL)
4811     {
4812       SET_DECL_RTL (new_friend, NULL_RTX);
4813       SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (new_friend, NULL_TREE);
4814     }
4815       
4816   if (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (new_friend))
4817     {
4818       tree old_decl;
4819       tree new_friend_template_info;
4820       tree new_friend_result_template_info;
4821       tree ns;
4822       int  new_friend_is_defn;
4823
4824       /* We must save some information from NEW_FRIEND before calling
4825          duplicate decls since that function will free NEW_FRIEND if
4826          possible.  */
4827       new_friend_template_info = DECL_TEMPLATE_INFO (new_friend);
4828       if (TREE_CODE (new_friend) == TEMPLATE_DECL)
4829         {
4830           /* This declaration is a `primary' template.  */
4831           DECL_PRIMARY_TEMPLATE (new_friend) = new_friend;
4832           
4833           new_friend_is_defn 
4834             = DECL_INITIAL (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend)) != NULL_TREE;
4835           new_friend_result_template_info
4836             = DECL_TEMPLATE_INFO (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend));
4837         }
4838       else
4839         {
4840           new_friend_is_defn = DECL_INITIAL (new_friend) != NULL_TREE;
4841           new_friend_result_template_info = NULL_TREE;
4842         }
4843
4844       /* Inside pushdecl_namespace_level, we will push into the
4845          current namespace. However, the friend function should go
4846          into the namespace of the template.  */
4847       ns = decl_namespace_context (new_friend);
4848       push_nested_namespace (ns);
4849       old_decl = pushdecl_namespace_level (new_friend);
4850       pop_nested_namespace (ns);
4851
4852       if (old_decl != new_friend)
4853         {
4854           /* This new friend declaration matched an existing
4855              declaration.  For example, given:
4856
4857                template <class T> void f(T);
4858                template <class U> class C { 
4859                  template <class T> friend void f(T) {} 
4860                };
4861
4862              the friend declaration actually provides the definition
4863              of `f', once C has been instantiated for some type.  So,
4864              old_decl will be the out-of-class template declaration,
4865              while new_friend is the in-class definition.
4866
4867              But, if `f' was called before this point, the
4868              instantiation of `f' will have DECL_TI_ARGS corresponding
4869              to `T' but not to `U', references to which might appear
4870              in the definition of `f'.  Previously, the most general
4871              template for an instantiation of `f' was the out-of-class
4872              version; now it is the in-class version.  Therefore, we
4873              run through all specialization of `f', adding to their
4874              DECL_TI_ARGS appropriately.  In particular, they need a
4875              new set of outer arguments, corresponding to the
4876              arguments for this class instantiation.  
4877
4878              The same situation can arise with something like this:
4879
4880                friend void f(int);
4881                template <class T> class C { 
4882                  friend void f(T) {}
4883                };
4884
4885              when `C<int>' is instantiated.  Now, `f(int)' is defined
4886              in the class.  */
4887
4888           if (!new_friend_is_defn)
4889             /* On the other hand, if the in-class declaration does
4890                *not* provide a definition, then we don't want to alter
4891                existing definitions.  We can just leave everything
4892                alone.  */
4893             ;
4894           else
4895             {
4896               /* Overwrite whatever template info was there before, if
4897                  any, with the new template information pertaining to
4898                  the declaration.  */
4899               DECL_TEMPLATE_INFO (old_decl) = new_friend_template_info;
4900
4901               if (TREE_CODE (old_decl) != TEMPLATE_DECL)
4902                 reregister_specialization (new_friend,
4903                                            most_general_template (old_decl),
4904                                            old_decl);
4905               else 
4906                 {
4907                   tree t;
4908                   tree new_friend_args;
4909
4910                   DECL_TEMPLATE_INFO (DECL_TEMPLATE_RESULT (old_decl)) 
4911                     = new_friend_result_template_info;
4912                     
4913                   new_friend_args = TI_ARGS (new_friend_template_info);
4914                   for (t = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (old_decl); 
4915                        t != NULL_TREE;
4916                        t = TREE_CHAIN (t))
4917                     {
4918                       tree spec = TREE_VALUE (t);
4919                   
4920                       DECL_TI_ARGS (spec) 
4921                         = add_outermost_template_args (new_friend_args,
4922                                                        DECL_TI_ARGS (spec));
4923                     }
4924
4925                   /* Now, since specializations are always supposed to
4926                      hang off of the most general template, we must move
4927                      them.  */
4928                   t = most_general_template (old_decl);
4929                   if (t != old_decl)
4930                     {
4931                       DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (t)
4932                         = chainon (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (t),
4933                                    DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (old_decl));
4934                       DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (old_decl) = NULL_TREE;
4935                     }
4936                 }
4937             }
4938
4939           /* The information from NEW_FRIEND has been merged into OLD_DECL
4940              by duplicate_decls.  */
4941           new_friend = old_decl;
4942         }
4943     }
4944   else if (COMPLETE_TYPE_P (DECL_CONTEXT (new_friend)))
4945     {
4946       /* Check to see that the declaration is really present, and,
4947          possibly obtain an improved declaration.  */
4948       tree fn = check_classfn (DECL_CONTEXT (new_friend),
4949                                new_friend);
4950       
4951       if (fn)
4952         new_friend = fn;
4953     }
4954
4955  done:
4956   input_location = saved_loc;
4957   return new_friend;
4958 }
4959
4960 /* FRIEND_TMPL is a friend TEMPLATE_DECL.  ARGS is the vector of
4961    template arguments, as for tsubst.
4962
4963    Returns an appropriate tsubst'd friend type or error_mark_node on
4964    failure.  */
4965
4966 static tree
4967 tsubst_friend_class (tree friend_tmpl, tree args)
4968 {
4969   tree friend_type;
4970   tree tmpl;
4971   tree context;
4972
4973   context = DECL_CONTEXT (friend_tmpl);
4974
4975   if (context)
4976     {
4977       if (TREE_CODE (context) == NAMESPACE_DECL)
4978         push_nested_namespace (context);
4979       else
4980         push_nested_class (tsubst (context, args, tf_none, NULL_TREE)); 
4981     }
4982
4983   /* First, we look for a class template.  */
4984   tmpl = lookup_name (DECL_NAME (friend_tmpl), /*prefer_type=*/0); 
4985
4986   /* But, if we don't find one, it might be because we're in a
4987      situation like this:
4988
4989        template <class T>
4990        struct S {
4991          template <class U>
4992          friend struct S;
4993        };
4994
4995      Here, in the scope of (say) S<int>, `S' is bound to a TYPE_DECL
4996      for `S<int>', not the TEMPLATE_DECL.  */
4997   if (!tmpl || !DECL_CLASS_TEMPLATE_P (tmpl))
4998     {
4999       tmpl = lookup_name (DECL_NAME (friend_tmpl), /*prefer_type=*/1);
5000       tmpl = maybe_get_template_decl_from_type_decl (tmpl);
5001     }
5002
5003   if (tmpl && DECL_CLASS_TEMPLATE_P (tmpl))
5004     {
5005       /* The friend template has already been declared.  Just
5006          check to see that the declarations match, and install any new
5007          default parameters.  We must tsubst the default parameters,
5008          of course.  We only need the innermost template parameters
5009          because that is all that redeclare_class_template will look
5010          at.  */
5011       if (TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (friend_tmpl))
5012           > TMPL_ARGS_DEPTH (args))
5013         {
5014           tree parms;
5015           parms = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (friend_tmpl),
5016                                          args, tf_error | tf_warning);
5017           redeclare_class_template (TREE_TYPE (tmpl), parms);
5018         }
5019
5020       friend_type = TREE_TYPE (tmpl);
5021     }
5022   else
5023     {
5024       /* The friend template has not already been declared.  In this
5025          case, the instantiation of the template class will cause the
5026          injection of this template into the global scope.  */
5027       tmpl = tsubst (friend_tmpl, args, tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5028
5029       /* The new TMPL is not an instantiation of anything, so we
5030          forget its origins.  We don't reset CLASSTYPE_TI_TEMPLATE for
5031          the new type because that is supposed to be the corresponding
5032          template decl, i.e., TMPL.  */
5033       DECL_USE_TEMPLATE (tmpl) = 0;
5034       DECL_TEMPLATE_INFO (tmpl) = NULL_TREE;
5035       CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (TREE_TYPE (tmpl)) = 0;
5036
5037       /* Inject this template into the global scope.  */
5038       friend_type = TREE_TYPE (pushdecl_top_level (tmpl));
5039     }
5040
5041   if (context) 
5042     {
5043       if (TREE_CODE (context) == NAMESPACE_DECL)
5044         pop_nested_namespace (context);
5045       else
5046         pop_nested_class ();
5047     }
5048
5049   return friend_type;
5050 }
5051
5052 /* Returns zero if TYPE cannot be completed later due to circularity.
5053    Otherwise returns one.  */
5054
5055 static int
5056 can_complete_type_without_circularity (tree type)
5057 {
5058   if (type == NULL_TREE || type == error_mark_node)
5059     return 0;
5060   else if (COMPLETE_TYPE_P (type))
5061     return 1;
5062   else if (TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE && TYPE_DOMAIN (type))
5063     return can_complete_type_without_circularity (TREE_TYPE (type));
5064   else if (CLASS_TYPE_P (type) && TYPE_BEING_DEFINED (TYPE_MAIN_VARIANT (type)))
5065     return 0;
5066   else
5067     return 1;
5068 }
5069
5070 tree
5071 instantiate_class_template (tree type)
5072 {
5073   tree template, args, pattern, t, member;
5074   tree typedecl;
5075   tree pbinfo;
5076   
5077   if (type == error_mark_node)
5078     return error_mark_node;
5079
5080   if (TYPE_BEING_DEFINED (type) 
5081       || COMPLETE_TYPE_P (type)
5082       || dependent_type_p (type))
5083     return type;
5084
5085   /* Figure out which template is being instantiated.  */
5086   template = most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type));
5087   my_friendly_assert (TREE_CODE (template) == TEMPLATE_DECL, 279);
5088
5089   /* Figure out which arguments are being used to do the
5090      instantiation.  */
5091   args = CLASSTYPE_TI_ARGS (type);
5092
5093   /* Determine what specialization of the original template to
5094      instantiate.  */
5095   t = most_specialized_class (template, args);
5096   if (t == error_mark_node)
5097     {
5098       const char *str = "candidates are:";
5099       error ("ambiguous class template instantiation for `%#T'", type);
5100       for (t = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (template); t; 
5101            t = TREE_CHAIN (t))
5102         {
5103           if (get_class_bindings (TREE_VALUE (t), TREE_PURPOSE (t),
5104                                   args))
5105             {
5106               cp_error_at ("%s %+#T", str, TREE_TYPE (t));
5107               str = "               ";
5108             }
5109         }
5110       TYPE_BEING_DEFINED (type) = 1;
5111       return error_mark_node;
5112     }
5113
5114   if (t)
5115     pattern = TREE_TYPE (t);
5116   else
5117     pattern = TREE_TYPE (template);
5118
5119   /* If the template we're instantiating is incomplete, then clearly
5120      there's nothing we can do.  */
5121   if (!COMPLETE_TYPE_P (pattern))
5122     return type;
5123
5124   /* If we've recursively instantiated too many templates, stop.  */
5125   if (! push_tinst_level (type))
5126     return type;
5127
5128   /* Now we're really doing the instantiation.  Mark the type as in
5129      the process of being defined.  */
5130   TYPE_BEING_DEFINED (type) = 1;
5131
5132   /* We may be in the middle of deferred access check.  Disable
5133      it now.  */
5134   push_deferring_access_checks (dk_no_deferred);
5135
5136   maybe_push_to_top_level (uses_template_parms (type));
5137
5138   if (t)
5139     {
5140       /* This TYPE is actually an instantiation of a partial
5141          specialization.  We replace the innermost set of ARGS with
5142          the arguments appropriate for substitution.  For example,
5143          given:
5144
5145            template <class T> struct S {};
5146            template <class T> struct S<T*> {};
5147          
5148          and supposing that we are instantiating S<int*>, ARGS will
5149          present be {int*} but we need {int}.  */
5150       tree inner_args 
5151         = get_class_bindings (TREE_VALUE (t), TREE_PURPOSE (t),
5152                               args);
5153
5154       /* If there were multiple levels in ARGS, replacing the
5155          innermost level would alter CLASSTYPE_TI_ARGS, which we don't
5156          want, so we make a copy first.  */
5157       if (TMPL_ARGS_HAVE_MULTIPLE_LEVELS (args))
5158         {
5159           args = copy_node (args);
5160           SET_TMPL_ARGS_LEVEL (args, TMPL_ARGS_DEPTH (args), inner_args);
5161         }
5162       else
5163         args = inner_args;
5164     }
5165
5166   if (flag_external_templates)
5167     {
5168       if (flag_alt_external_templates)
5169         {
5170           CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (type) = interface_only;
5171           SET_CLASSTYPE_INTERFACE_UNKNOWN_X (type, interface_unknown);
5172         }
5173       else
5174         {
5175           CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (type) = CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (pattern);
5176           SET_CLASSTYPE_INTERFACE_UNKNOWN_X
5177             (type, CLASSTYPE_INTERFACE_UNKNOWN (pattern));
5178         }
5179     }
5180   else
5181     {
5182       SET_CLASSTYPE_INTERFACE_UNKNOWN (type);
5183     }
5184
5185   TYPE_HAS_CONSTRUCTOR (type) = TYPE_HAS_CONSTRUCTOR (pattern);
5186   TYPE_HAS_DESTRUCTOR (type) = TYPE_HAS_DESTRUCTOR (pattern);
5187   TYPE_OVERLOADS_CALL_EXPR (type) = TYPE_OVERLOADS_CALL_EXPR (pattern);
5188   TYPE_OVERLOADS_ARRAY_REF (type) = TYPE_OVERLOADS_ARRAY_REF (pattern);
5189   TYPE_OVERLOADS_ARROW (type) = TYPE_OVERLOADS_ARROW (pattern);
5190   TYPE_HAS_NEW_OPERATOR (type) = TYPE_HAS_NEW_OPERATOR (pattern);
5191   TYPE_HAS_ARRAY_NEW_OPERATOR (type) = TYPE_HAS_ARRAY_NEW_OPERATOR (pattern);
5192   TYPE_GETS_DELETE (type) = TYPE_GETS_DELETE (pattern);
5193   TYPE_HAS_ASSIGN_REF (type) = TYPE_HAS_ASSIGN_REF (pattern);
5194   TYPE_HAS_CONST_ASSIGN_REF (type) = TYPE_HAS_CONST_ASSIGN_REF (pattern);
5195   TYPE_HAS_ABSTRACT_ASSIGN_REF (type) = TYPE_HAS_ABSTRACT_ASSIGN_REF (pattern);
5196   TYPE_HAS_INIT_REF (type) = TYPE_HAS_INIT_REF (pattern);
5197   TYPE_HAS_CONST_INIT_REF (type) = TYPE_HAS_CONST_INIT_REF (pattern);
5198   TYPE_HAS_DEFAULT_CONSTRUCTOR (type) = TYPE_HAS_DEFAULT_CONSTRUCTOR (pattern);
5199   TYPE_HAS_CONVERSION (type) = TYPE_HAS_CONVERSION (pattern);
5200   TYPE_BASE_CONVS_MAY_REQUIRE_CODE_P (type)
5201     = TYPE_BASE_CONVS_MAY_REQUIRE_CODE_P (pattern);
5202   TYPE_USES_MULTIPLE_INHERITANCE (type)
5203     = TYPE_USES_MULTIPLE_INHERITANCE (pattern);
5204   TYPE_USES_VIRTUAL_BASECLASSES (type)
5205     = TYPE_USES_VIRTUAL_BASECLASSES (pattern);
5206   TYPE_PACKED (type) = TYPE_PACKED (pattern);
5207   TYPE_ALIGN (type) = TYPE_ALIGN (pattern);
5208   TYPE_USER_ALIGN (type) = TYPE_USER_ALIGN (pattern);
5209   TYPE_FOR_JAVA (type) = TYPE_FOR_JAVA (pattern); /* For libjava's JArray<T> */
5210   if (ANON_AGGR_TYPE_P (pattern))
5211     SET_ANON_AGGR_TYPE_P (type);
5212
5213   pbinfo = TYPE_BINFO (pattern);
5214   
5215   if (BINFO_BASETYPES (pbinfo))
5216     {
5217       tree base_list = NULL_TREE;
5218       tree pbases = BINFO_BASETYPES (pbinfo);
5219       tree paccesses = BINFO_BASEACCESSES (pbinfo);
5220       int i;
5221
5222       /* Substitute into each of the bases to determine the actual
5223          basetypes.  */
5224       for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (pbases); ++i)
5225         {
5226           tree base;
5227           tree access;
5228           tree pbase;
5229
5230           pbase = TREE_VEC_ELT (pbases, i);
5231           access = TREE_VEC_ELT (paccesses, i);
5232
5233           /* Substitute to figure out the base class.  */
5234           base = tsubst (BINFO_TYPE (pbase), args, tf_error, NULL_TREE);
5235           if (base == error_mark_node)
5236             continue;
5237           
5238           base_list = tree_cons (access, base, base_list);
5239           TREE_VIA_VIRTUAL (base_list) = TREE_VIA_VIRTUAL (pbase);
5240         }
5241
5242       /* The list is now in reverse order; correct that.  */
5243       base_list = nreverse (base_list);
5244
5245       /* Now call xref_basetypes to set up all the base-class
5246          information.  */
5247       xref_basetypes (type, base_list);
5248     }
5249
5250   /* Now that our base classes are set up, enter the scope of the
5251      class, so that name lookups into base classes, etc. will work
5252      correctly.  This is precisely analogous to what we do in
5253      begin_class_definition when defining an ordinary non-template
5254      class.  */
5255   pushclass (type, true);
5256
5257   /* Now members are processed in the order of declaration.  */
5258   for (member = CLASSTYPE_DECL_LIST (pattern); member; member = TREE_CHAIN (member))
5259     {
5260       tree t = TREE_VALUE (member);
5261
5262       if (TREE_PURPOSE (member))
5263         {
5264           if (TYPE_P (t))
5265             {
5266               /* Build new CLASSTYPE_NESTED_UTDS.  */
5267
5268               tree tag = t;
5269               tree name = TYPE_IDENTIFIER (tag);
5270               tree newtag;
5271
5272               newtag = tsubst (tag, args, tf_error, NULL_TREE);
5273               my_friendly_assert (newtag != error_mark_node, 20010206);
5274               if (TREE_CODE (newtag) != ENUMERAL_TYPE)
5275                 {
5276                   if (TYPE_LANG_SPECIFIC (tag) && CLASSTYPE_IS_TEMPLATE (tag))
5277                     /* Unfortunately, lookup_template_class sets
5278                        CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION for a partial
5279                        instantiation (i.e., for the type of a member template
5280                        class nested within a template class.)  This behavior is
5281                        required for maybe_process_partial_specialization to work
5282                        correctly, but is not accurate in this case; the TAG is not
5283                        an instantiation of anything.  (The corresponding
5284                        TEMPLATE_DECL is an instantiation, but the TYPE is not.) */
5285                     CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (newtag) = 0;
5286
5287                   /* Now, we call pushtag to put this NEWTAG into the scope of
5288                      TYPE.  We first set up the IDENTIFIER_TYPE_VALUE to avoid
5289                      pushtag calling push_template_decl.  We don't have to do
5290                      this for enums because it will already have been done in
5291                      tsubst_enum.  */
5292                   if (name)
5293                     SET_IDENTIFIER_TYPE_VALUE (name, newtag);
5294                   pushtag (name, newtag, /*globalize=*/0);
5295                 }
5296             }
5297           else if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL 
5298                    || DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (t))
5299             {
5300               /* Build new TYPE_METHODS.  */
5301
5302               tree r = tsubst (t, args, tf_error, NULL_TREE);
5303               set_current_access_from_decl (r);
5304               grok_special_member_properties (r);
5305               finish_member_declaration (r);
5306             }
5307           else
5308             {
5309               /* Build new TYPE_FIELDS.  */
5310
5311               if (TREE_CODE (t) != CONST_DECL)
5312                 {
5313                   tree r;
5314
5315                   /* The the file and line for this declaration, to
5316                      assist in error message reporting.  Since we
5317                      called push_tinst_level above, we don't need to
5318                      restore these.  */
5319                   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (t);
5320
5321                   r = tsubst (t, args, tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5322                   if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL)
5323                     {
5324                       tree init;
5325
5326                       if (DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (r))
5327                         init = tsubst_expr (DECL_INITIAL (t), args,
5328                                             tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5329                       else
5330                         init = NULL_TREE;
5331
5332                       finish_static_data_member_decl (r, init,
5333                                                       /*asmspec_tree=*/NULL_TREE, 
5334                                                       /*flags=*/0);
5335
5336                       if (DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (r))
5337                         check_static_variable_definition (r, TREE_TYPE (r));
5338                     }
5339                   else if (TREE_CODE (r) == FIELD_DECL)
5340                     {
5341                       /* Determine whether R has a valid type and can be
5342                          completed later.  If R is invalid, then it is
5343                          replaced by error_mark_node so that it will not be
5344                          added to TYPE_FIELDS.  */
5345                       tree rtype = TREE_TYPE (r);
5346                       if (can_complete_type_without_circularity (rtype))
5347                         complete_type (rtype);
5348
5349                       if (!COMPLETE_TYPE_P (rtype))
5350                         {
5351                           cxx_incomplete_type_error (r, rtype);
5352                           r = error_mark_node;
5353                         }
5354                     }
5355
5356                   /* If it is a TYPE_DECL for a class-scoped ENUMERAL_TYPE,
5357                      such a thing will already have been added to the field
5358                      list by tsubst_enum in finish_member_declaration in the
5359                      CLASSTYPE_NESTED_UTDS case above.  */
5360                   if (!(TREE_CODE (r) == TYPE_DECL
5361                         && TREE_CODE (TREE_TYPE (r)) == ENUMERAL_TYPE
5362                         && DECL_ARTIFICIAL (r)))
5363                     {
5364                       set_current_access_from_decl (r);
5365                       finish_member_declaration (r);
5366                     }
5367                 }
5368             }
5369         }
5370       else
5371         {
5372           if (TYPE_P (t) || DECL_CLASS_TEMPLATE_P (t))
5373             {
5374               /* Build new CLASSTYPE_FRIEND_CLASSES.  */
5375
5376               tree friend_type = t;
5377               tree new_friend_type;
5378
5379               if (TREE_CODE (friend_type) == TEMPLATE_DECL)
5380                 new_friend_type = tsubst_friend_class (friend_type, args);
5381               else if (uses_template_parms (friend_type))
5382                 new_friend_type = tsubst (friend_type, args,
5383                                           tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5384               else if (CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (friend_type))
5385                 new_friend_type = friend_type;
5386               else 
5387                 {
5388                   tree ns = decl_namespace_context (TYPE_MAIN_DECL (friend_type));
5389
5390                   /* The call to xref_tag_from_type does injection for friend
5391                      classes.  */
5392                   push_nested_namespace (ns);
5393                   new_friend_type = 
5394                     xref_tag_from_type (friend_type, NULL_TREE, 1);
5395                   pop_nested_namespace (ns);
5396                 }
5397
5398               if (TREE_CODE (friend_type) == TEMPLATE_DECL)
5399                 /* Trick make_friend_class into realizing that the friend
5400                    we're adding is a template, not an ordinary class.  It's
5401                    important that we use make_friend_class since it will
5402                    perform some error-checking and output cross-reference
5403                    information.  */
5404                 ++processing_template_decl;
5405
5406               if (new_friend_type != error_mark_node)
5407                 make_friend_class (type, new_friend_type);
5408
5409               if (TREE_CODE (friend_type) == TEMPLATE_DECL)
5410                 --processing_template_decl;
5411             }
5412           else
5413             /* Build new DECL_FRIENDLIST.  */
5414             add_friend (type, tsubst_friend_function (t, args));
5415         }
5416     }
5417
5418   /* Set the file and line number information to whatever is given for
5419      the class itself.  This puts error messages involving generated
5420      implicit functions at a predictable point, and the same point
5421      that would be used for non-template classes.  */
5422   typedecl = TYPE_MAIN_DECL (type);
5423   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (typedecl);
5424   
5425   unreverse_member_declarations (type);
5426   finish_struct_1 (type);
5427   CLASSTYPE_GOT_SEMICOLON (type) = 1;
5428
5429   /* Clear this now so repo_template_used is happy.  */
5430   TYPE_BEING_DEFINED (type) = 0;
5431   repo_template_used (type);
5432
5433   /* Now that the class is complete, instantiate default arguments for
5434      any member functions.  We don't do this earlier because the
5435      default arguments may reference members of the class.  */
5436   if (!PRIMARY_TEMPLATE_P (template))
5437     for (t = TYPE_METHODS (type); t; t = TREE_CHAIN (t))
5438       if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL 
5439           /* Implicitly generated member functions will not have template
5440              information; they are not instantiations, but instead are
5441              created "fresh" for each instantiation.  */
5442           && DECL_TEMPLATE_INFO (t))
5443         tsubst_default_arguments (t);
5444
5445   popclass ();
5446   pop_from_top_level ();
5447   pop_deferring_access_checks ();
5448   pop_tinst_level ();
5449
5450   if (TYPE_CONTAINS_VPTR_P (type))
5451     keyed_classes = tree_cons (NULL_TREE, type, keyed_classes);
5452
5453   return type;
5454 }
5455
5456 static int
5457 list_eq (tree t1, tree t2)
5458 {
5459   if (t1 == NULL_TREE)
5460     return t2 == NULL_TREE;
5461   if (t2 == NULL_TREE)
5462     return 0;
5463   /* Don't care if one declares its arg const and the other doesn't -- the
5464      main variant of the arg type is all that matters.  */
5465   if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_VALUE (t1))
5466       != TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_VALUE (t2)))
5467     return 0;
5468   return list_eq (TREE_CHAIN (t1), TREE_CHAIN (t2));
5469 }
5470
5471 static tree
5472 tsubst_template_arg (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
5473 {
5474   tree r;
5475   
5476   if (!t)
5477     r = t;
5478   else if (TYPE_P (t))
5479     r = tsubst (t, args, complain, in_decl);
5480   else
5481     {
5482       r = tsubst_expr (t, args, complain, in_decl);
5483
5484       if (!uses_template_parms (r))
5485         {
5486           /* Sometimes, one of the args was an expression involving a
5487              template constant parameter, like N - 1.  Now that we've
5488              tsubst'd, we might have something like 2 - 1.  This will
5489              confuse lookup_template_class, so we do constant folding
5490              here.  We have to unset processing_template_decl, to fool
5491              tsubst_copy_and_build() into building an actual tree.  */
5492
5493          /* If the TREE_TYPE of ARG is not NULL_TREE, ARG is already
5494             as simple as it's going to get, and trying to reprocess
5495             the trees will break.  Once tsubst_expr et al DTRT for
5496             non-dependent exprs, this code can go away, as the type
5497             will always be set.  */
5498           if (!TREE_TYPE (r))
5499             {
5500               int saved_processing_template_decl = processing_template_decl; 
5501               processing_template_decl = 0;
5502               r = tsubst_copy_and_build (r, /*args=*/NULL_TREE,
5503                                          tf_error, /*in_decl=*/NULL_TREE,
5504                                          /*function_p=*/false);
5505               processing_template_decl = saved_processing_template_decl; 
5506             }
5507           r = fold (r);
5508         }
5509     }
5510   return r;
5511 }
5512
5513 /* Substitute ARGS into the vector or list of template arguments T.  */
5514
5515 static tree
5516 tsubst_template_args (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
5517 {
5518   int is_list = !(t && TREE_CODE (t) == TREE_VEC);
5519   int len = is_list ? list_length (t) : TREE_VEC_LENGTH (t);
5520   int need_new = 0, i;
5521   tree position = t;
5522   tree *elts = alloca (len * sizeof (tree));
5523   
5524   for (i = 0; i < len; i++)
5525     {
5526       tree orig_arg;
5527       tree new_arg = NULL_TREE;
5528
5529       if (is_list)
5530         {
5531           orig_arg = TREE_VALUE (position);
5532           position = TREE_CHAIN (position);
5533         }
5534       else
5535         {
5536           orig_arg = TREE_VEC_ELT (t, i);
5537           if (TREE_CODE (orig_arg) == TREE_VEC)
5538             new_arg = tsubst_template_args (orig_arg, args, complain, in_decl);
5539         }
5540
5541       if (!new_arg)
5542         new_arg = tsubst_template_arg (orig_arg, args, complain, in_decl);
5543       
5544       if (new_arg == error_mark_node)
5545         return error_mark_node;
5546
5547       elts[i] = new_arg;
5548       if (new_arg != orig_arg)
5549         need_new = 1;
5550     }
5551   
5552   if (!need_new)
5553     return t;
5554
5555   if (is_list)
5556     {
5557       t = NULL_TREE;
5558
5559       for (i = len; i--;)
5560         t = tree_cons (NULL_TREE, elts[i], t);
5561     }
5562   else
5563     {
5564       t = make_tree_vec (len);
5565       for (i = 0; i < len; i++)
5566         TREE_VEC_ELT (t, i) = elts[i];
5567     }
5568   
5569   return t;
5570 }
5571
5572 /* Return the result of substituting ARGS into the template parameters
5573    given by PARMS.  If there are m levels of ARGS and m + n levels of
5574    PARMS, then the result will contain n levels of PARMS.  For
5575    example, if PARMS is `template <class T> template <class U>
5576    template <T*, U, class V>' and ARGS is {{int}, {double}} then the
5577    result will be `template <int*, double, class V>'.  */
5578
5579 static tree
5580 tsubst_template_parms (tree parms, tree args, tsubst_flags_t complain)
5581 {
5582   tree r = NULL_TREE;
5583   tree* new_parms;
5584
5585   for (new_parms = &r;
5586        TMPL_PARMS_DEPTH (parms) > TMPL_ARGS_DEPTH (args);
5587        new_parms = &(TREE_CHAIN (*new_parms)),
5588          parms = TREE_CHAIN (parms))
5589     {
5590       tree new_vec = 
5591         make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (TREE_VALUE (parms)));
5592       int i;
5593       
5594       for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (new_vec); ++i)
5595         {
5596           tree tuple = TREE_VEC_ELT (TREE_VALUE (parms), i);
5597           tree default_value = TREE_PURPOSE (tuple);
5598           tree parm_decl = TREE_VALUE (tuple);
5599
5600           parm_decl = tsubst (parm_decl, args, complain, NULL_TREE);
5601           default_value = tsubst_template_arg (default_value, args,
5602                                                complain, NULL_TREE);
5603           
5604           tuple = build_tree_list (default_value, parm_decl);
5605           TREE_VEC_ELT (new_vec, i) = tuple;
5606         }
5607       
5608       *new_parms = 
5609         tree_cons (size_int (TMPL_PARMS_DEPTH (parms) 
5610                              - TMPL_ARGS_DEPTH (args)),
5611                    new_vec, NULL_TREE);
5612     }
5613
5614   return r;
5615 }
5616
5617 /* Substitute the ARGS into the indicated aggregate (or enumeration)
5618    type T.  If T is not an aggregate or enumeration type, it is
5619    handled as if by tsubst.  IN_DECL is as for tsubst.  If
5620    ENTERING_SCOPE is nonzero, T is the context for a template which
5621    we are presently tsubst'ing.  Return the substituted value.  */
5622
5623 static tree
5624 tsubst_aggr_type (tree t, 
5625                   tree args, 
5626                   tsubst_flags_t complain, 
5627                   tree in_decl, 
5628                   int entering_scope)
5629 {
5630   if (t == NULL_TREE)
5631     return NULL_TREE;
5632
5633   switch (TREE_CODE (t))
5634     {
5635     case RECORD_TYPE:
5636       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (t))
5637         return tsubst (TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (t), args, complain, in_decl);
5638
5639       /* else fall through */
5640     case ENUMERAL_TYPE:
5641     case UNION_TYPE:
5642       if (TYPE_TEMPLATE_INFO (t))
5643         {
5644           tree argvec;
5645           tree context;
5646           tree r;
5647
5648           /* First, determine the context for the type we are looking
5649              up.  */
5650           if (TYPE_CONTEXT (t) != NULL_TREE)
5651             context = tsubst_aggr_type (TYPE_CONTEXT (t), args,
5652                                         complain,
5653                                         in_decl, /*entering_scope=*/1);
5654           else
5655             context = NULL_TREE;
5656
5657           /* Then, figure out what arguments are appropriate for the
5658              type we are trying to find.  For example, given:
5659
5660                template <class T> struct S;
5661                template <class T, class U> void f(T, U) { S<U> su; }
5662
5663              and supposing that we are instantiating f<int, double>,
5664              then our ARGS will be {int, double}, but, when looking up
5665              S we only want {double}.  */
5666           argvec = tsubst_template_args (TYPE_TI_ARGS (t), args,
5667                                          complain, in_decl);
5668           if (argvec == error_mark_node)
5669             return error_mark_node;
5670
5671           r = lookup_template_class (t, argvec, in_decl, context,
5672                                      entering_scope, complain);
5673
5674           return cp_build_qualified_type_real (r, TYPE_QUALS (t), complain);
5675         }
5676       else 
5677         /* This is not a template type, so there's nothing to do.  */
5678         return t;
5679
5680     default:
5681       return tsubst (t, args, complain, in_decl);
5682     }
5683 }
5684
5685 /* Substitute into the default argument ARG (a default argument for
5686    FN), which has the indicated TYPE.  */
5687
5688 tree
5689 tsubst_default_argument (tree fn, tree type, tree arg)
5690 {
5691   /* This default argument came from a template.  Instantiate the
5692      default argument here, not in tsubst.  In the case of
5693      something like: 
5694      
5695        template <class T>
5696        struct S {
5697          static T t();
5698          void f(T = t());
5699        };
5700      
5701      we must be careful to do name lookup in the scope of S<T>,
5702      rather than in the current class.
5703
5704      ??? current_class_type affects a lot more than name lookup.  This is
5705      very fragile.  Fortunately, it will go away when we do 2-phase name
5706      binding properly.  */
5707
5708   /* FN is already the desired FUNCTION_DECL.  */
5709   push_access_scope (fn);
5710
5711   arg = tsubst_expr (arg, DECL_TI_ARGS (fn),
5712                      tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5713   
5714   pop_access_scope (fn);
5715
5716   /* Make sure the default argument is reasonable.  */
5717   arg = check_default_argument (type, arg);
5718
5719   return arg;
5720 }
5721
5722 /* Substitute into all the default arguments for FN.  */
5723
5724 static void
5725 tsubst_default_arguments (tree fn)
5726 {
5727   tree arg;
5728   tree tmpl_args;
5729
5730   tmpl_args = DECL_TI_ARGS (fn);
5731
5732   /* If this function is not yet instantiated, we certainly don't need
5733      its default arguments.  */
5734   if (uses_template_parms (tmpl_args))
5735     return;
5736
5737   for (arg = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (fn)); 
5738        arg; 
5739        arg = TREE_CHAIN (arg))
5740     if (TREE_PURPOSE (arg))
5741       TREE_PURPOSE (arg) = tsubst_default_argument (fn, 
5742                                                     TREE_VALUE (arg),
5743                                                     TREE_PURPOSE (arg));
5744 }
5745
5746 /* Substitute the ARGS into the T, which is a _DECL.  TYPE is the
5747    (already computed) substitution of ARGS into TREE_TYPE (T), if
5748    appropriate.  Return the result of the substitution.  Issue error
5749    and warning messages under control of COMPLAIN.  */
5750
5751 static tree
5752 tsubst_decl (tree t, tree args, tree type, tsubst_flags_t complain)
5753 {
5754   location_t saved_loc;
5755   tree r = NULL_TREE;
5756   tree in_decl = t;
5757
5758   /* Set the filename and linenumber to improve error-reporting.  */
5759   saved_loc = input_location;
5760   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (t);
5761
5762   switch (TREE_CODE (t))
5763     {
5764     case TEMPLATE_DECL:
5765       {
5766         /* We can get here when processing a member template function
5767            of a template class.  */
5768         tree decl = DECL_TEMPLATE_RESULT (t);
5769         tree spec;
5770         int is_template_template_parm = DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (t);
5771
5772         if (!is_template_template_parm)
5773           {
5774             /* We might already have an instance of this template.
5775                The ARGS are for the surrounding class type, so the
5776                full args contain the tsubst'd args for the context,
5777                plus the innermost args from the template decl.  */
5778             tree tmpl_args = DECL_CLASS_TEMPLATE_P (t) 
5779               ? CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (t))
5780               : DECL_TI_ARGS (DECL_TEMPLATE_RESULT (t));
5781             tree full_args;
5782             
5783             full_args = tsubst_template_args (tmpl_args, args,
5784                                               complain, in_decl);
5785
5786             /* tsubst_template_args doesn't copy the vector if
5787                nothing changed.  But, *something* should have
5788                changed.  */
5789             my_friendly_assert (full_args != tmpl_args, 0);
5790
5791             spec = retrieve_specialization (t, full_args);
5792             if (spec != NULL_TREE)
5793               {
5794                 r = spec;
5795                 break;
5796               }
5797           }
5798
5799         /* Make a new template decl.  It will be similar to the
5800            original, but will record the current template arguments. 
5801            We also create a new function declaration, which is just
5802            like the old one, but points to this new template, rather
5803            than the old one.  */
5804         r = copy_decl (t);
5805         my_friendly_assert (DECL_LANG_SPECIFIC (r) != 0, 0);
5806         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
5807
5808         if (is_template_template_parm)
5809           {
5810             tree new_decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
5811             DECL_TEMPLATE_RESULT (r) = new_decl;
5812             TREE_TYPE (r) = TREE_TYPE (new_decl);
5813             break;
5814           }
5815
5816         DECL_CONTEXT (r) 
5817           = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args, 
5818                               complain, in_decl, 
5819                               /*entering_scope=*/1); 
5820         DECL_TEMPLATE_INFO (r) = build_tree_list (t, args);
5821
5822         if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
5823           {
5824             tree new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
5825             TREE_TYPE (r) = new_type;
5826             CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (new_type) = r;
5827             DECL_TEMPLATE_RESULT (r) = TYPE_MAIN_DECL (new_type);
5828             DECL_TI_ARGS (r) = CLASSTYPE_TI_ARGS (new_type);
5829           }
5830         else
5831           {
5832             tree new_decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
5833             if (new_decl == error_mark_node)
5834               return error_mark_node;
5835
5836             DECL_TEMPLATE_RESULT (r) = new_decl;
5837             DECL_TI_TEMPLATE (new_decl) = r;
5838             TREE_TYPE (r) = TREE_TYPE (new_decl);
5839             DECL_TI_ARGS (r) = DECL_TI_ARGS (new_decl);
5840           }
5841
5842         SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (r);
5843         DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (r) = NULL_TREE;
5844         DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (r) = NULL_TREE;
5845
5846         /* The template parameters for this new template are all the
5847            template parameters for the old template, except the
5848            outermost level of parameters.  */
5849         DECL_TEMPLATE_PARMS (r) 
5850           = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (t), args,
5851                                    complain);
5852
5853         if (PRIMARY_TEMPLATE_P (t))
5854           DECL_PRIMARY_TEMPLATE (r) = r;
5855
5856         /* We don't partially instantiate partial specializations.  */
5857         if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
5858           break;
5859
5860         /* Record this partial instantiation.  */
5861         register_specialization (r, t, 
5862                                  DECL_TI_ARGS (DECL_TEMPLATE_RESULT (r)));
5863
5864       }
5865       break;
5866
5867     case FUNCTION_DECL:
5868       {
5869         tree ctx;
5870         tree argvec = NULL_TREE;
5871         tree *friends;
5872         tree gen_tmpl;
5873         int member;
5874         int args_depth;
5875         int parms_depth;
5876
5877         /* Nobody should be tsubst'ing into non-template functions.  */
5878         my_friendly_assert (DECL_TEMPLATE_INFO (t) != NULL_TREE, 0);
5879
5880         if (TREE_CODE (DECL_TI_TEMPLATE (t)) == TEMPLATE_DECL)
5881           {
5882             tree spec;
5883             bool dependent_p;
5884
5885             /* If T is not dependent, just return it.  We have to
5886                increment PROCESSING_TEMPLATE_DECL because
5887                value_dependent_expression_p assumes that nothing is
5888                dependent when PROCESSING_TEMPLATE_DECL is zero.  */
5889             ++processing_template_decl;
5890             dependent_p = value_dependent_expression_p (t);
5891             --processing_template_decl;
5892             if (!dependent_p)
5893               return t;
5894
5895             /* Calculate the most general template of which R is a
5896                specialization, and the complete set of arguments used to
5897                specialize R.  */
5898             gen_tmpl = most_general_template (DECL_TI_TEMPLATE (t));
5899             argvec = tsubst_template_args (DECL_TI_ARGS 
5900                                            (DECL_TEMPLATE_RESULT (gen_tmpl)),
5901                                            args, complain, in_decl); 
5902
5903             /* Check to see if we already have this specialization.  */
5904             spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, argvec);
5905
5906             if (spec)
5907               {
5908                 r = spec;
5909                 break;
5910               }
5911
5912             /* We can see more levels of arguments than parameters if
5913                there was a specialization of a member template, like
5914                this:
5915
5916                  template <class T> struct S { template <class U> void f(); }
5917                  template <> template <class U> void S<int>::f(U); 
5918
5919                Here, we'll be substituting into the specialization,
5920                because that's where we can find the code we actually
5921                want to generate, but we'll have enough arguments for
5922                the most general template.              
5923
5924                We also deal with the peculiar case:
5925
5926                  template <class T> struct S { 
5927                    template <class U> friend void f();
5928                  };
5929                  template <class U> void f() {}
5930                  template S<int>;
5931                  template void f<double>();
5932
5933                Here, the ARGS for the instantiation of will be {int,
5934                double}.  But, we only need as many ARGS as there are
5935                levels of template parameters in CODE_PATTERN.  We are
5936                careful not to get fooled into reducing the ARGS in
5937                situations like:
5938
5939                  template <class T> struct S { template <class U> void f(U); }
5940                  template <class T> template <> void S<T>::f(int) {}
5941
5942                which we can spot because the pattern will be a
5943                specialization in this case.  */
5944             args_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (args);
5945             parms_depth = 
5946               TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (DECL_TI_TEMPLATE (t))); 
5947             if (args_depth > parms_depth
5948                 && !DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (t))
5949               args = get_innermost_template_args (args, parms_depth);
5950           }
5951         else
5952           {
5953             /* This special case arises when we have something like this:
5954
5955                  template <class T> struct S { 
5956                    friend void f<int>(int, double); 
5957                  };
5958
5959                Here, the DECL_TI_TEMPLATE for the friend declaration
5960                will be an IDENTIFIER_NODE.  We are being called from
5961                tsubst_friend_function, and we want only to create a
5962                new decl (R) with appropriate types so that we can call
5963                determine_specialization.  */
5964             gen_tmpl = NULL_TREE;
5965           }
5966
5967         if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
5968           {
5969             if (DECL_NAME (t) == constructor_name (DECL_CONTEXT (t)))
5970               member = 2;
5971             else
5972               member = 1;
5973             ctx = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args, 
5974                                     complain, t, 
5975                                     /*entering_scope=*/1);
5976           }
5977         else
5978           {
5979             member = 0;
5980             ctx = DECL_CONTEXT (t);
5981           }
5982         type = tsubst (type, args, complain, in_decl);
5983         if (type == error_mark_node)
5984           return error_mark_node;
5985
5986         /* We do NOT check for matching decls pushed separately at this
5987            point, as they may not represent instantiations of this
5988            template, and in any case are considered separate under the
5989            discrete model.  */
5990         r = copy_decl (t);
5991         DECL_USE_TEMPLATE (r) = 0;
5992         TREE_TYPE (r) = type;
5993         /* Clear out the mangled name and RTL for the instantiation.  */
5994         SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (r, NULL_TREE);
5995         SET_DECL_RTL (r, NULL_RTX);
5996
5997         DECL_CONTEXT (r) = ctx;
5998
5999         if (member && DECL_CONV_FN_P (r)) 
6000           /* Type-conversion operator.  Reconstruct the name, in
6001              case it's the name of one of the template's parameters.  */
6002           DECL_NAME (r) = mangle_conv_op_name_for_type (TREE_TYPE (type));
6003
6004         DECL_ARGUMENTS (r) = tsubst (DECL_ARGUMENTS (t), args,
6005                                      complain, t);
6006         DECL_RESULT (r) = NULL_TREE;
6007
6008         TREE_STATIC (r) = 0;
6009         TREE_PUBLIC (r) = TREE_PUBLIC (t);
6010         DECL_EXTERNAL (r) = 1;
6011         DECL_INTERFACE_KNOWN (r) = 0;
6012         DECL_DEFER_OUTPUT (r) = 0;
6013         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6014         DECL_PENDING_INLINE_INFO (r) = 0;
6015         DECL_PENDING_INLINE_P (r) = 0;
6016         DECL_SAVED_TREE (r) = NULL_TREE;
6017         TREE_USED (r) = 0;
6018         if (DECL_CLONED_FUNCTION (r))
6019           {
6020             DECL_CLONED_FUNCTION (r) = tsubst (DECL_CLONED_FUNCTION (t),
6021                                                args, complain, t);
6022             TREE_CHAIN (r) = TREE_CHAIN (DECL_CLONED_FUNCTION (r));
6023             TREE_CHAIN (DECL_CLONED_FUNCTION (r)) = r;
6024           }
6025
6026         /* Set up the DECL_TEMPLATE_INFO for R.  There's no need to do
6027            this in the special friend case mentioned above where
6028            GEN_TMPL is NULL.  */
6029         if (gen_tmpl)
6030           {
6031             DECL_TEMPLATE_INFO (r) 
6032               = tree_cons (gen_tmpl, argvec, NULL_TREE);
6033             SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (r);
6034             register_specialization (r, gen_tmpl, argvec);
6035
6036             /* We're not supposed to instantiate default arguments
6037                until they are called, for a template.  But, for a
6038                declaration like:
6039
6040                  template <class T> void f () 
6041                  { extern void g(int i = T()); }
6042                  
6043                we should do the substitution when the template is
6044                instantiated.  We handle the member function case in
6045                instantiate_class_template since the default arguments
6046                might refer to other members of the class.  */
6047             if (!member
6048                 && !PRIMARY_TEMPLATE_P (gen_tmpl)
6049                 && !uses_template_parms (argvec))
6050               tsubst_default_arguments (r);
6051           }
6052
6053         /* Copy the list of befriending classes.  */
6054         for (friends = &DECL_BEFRIENDING_CLASSES (r);
6055              *friends;
6056              friends = &TREE_CHAIN (*friends)) 
6057           {
6058             *friends = copy_node (*friends);
6059             TREE_VALUE (*friends) = tsubst (TREE_VALUE (*friends),
6060                                             args, complain,
6061                                             in_decl);
6062           }
6063
6064         if (DECL_CONSTRUCTOR_P (r) || DECL_DESTRUCTOR_P (r))
6065           {
6066             maybe_retrofit_in_chrg (r);
6067             if (DECL_CONSTRUCTOR_P (r))
6068               grok_ctor_properties (ctx, r);
6069             /* If this is an instantiation of a member template, clone it.
6070                If it isn't, that'll be handled by
6071                clone_constructors_and_destructors.  */
6072             if (PRIMARY_TEMPLATE_P (gen_tmpl))
6073               clone_function_decl (r, /*update_method_vec_p=*/0);
6074           }
6075         else if (IDENTIFIER_OPNAME_P (DECL_NAME (r)))
6076           grok_op_properties (r, DECL_FRIEND_P (r));
6077       }
6078       break;
6079
6080     case PARM_DECL:
6081       {
6082         r = copy_node (t);
6083         if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (t))
6084           SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (r);
6085
6086         TREE_TYPE (r) = type;
6087         c_apply_type_quals_to_decl (cp_type_quals (type), r);
6088
6089         if (TREE_CODE (DECL_INITIAL (r)) != TEMPLATE_PARM_INDEX)
6090           DECL_INITIAL (r) = TREE_TYPE (r);
6091         else
6092           DECL_INITIAL (r) = tsubst (DECL_INITIAL (r), args,
6093                                      complain, in_decl);
6094
6095         DECL_CONTEXT (r) = NULL_TREE;
6096
6097         if (!DECL_TEMPLATE_PARM_P (r))
6098           DECL_ARG_TYPE (r) = type_passed_as (type);
6099         if (TREE_CHAIN (t))
6100           TREE_CHAIN (r) = tsubst (TREE_CHAIN (t), args,
6101                                    complain, TREE_CHAIN (t));
6102       }
6103       break;
6104
6105     case FIELD_DECL:
6106       {
6107         r = copy_decl (t);
6108         TREE_TYPE (r) = type;
6109         c_apply_type_quals_to_decl (cp_type_quals (type), r);
6110
6111         /* We don't have to set DECL_CONTEXT here; it is set by
6112            finish_member_declaration.  */
6113         DECL_INITIAL (r) = tsubst_expr (DECL_INITIAL (t), args,
6114                                         complain, in_decl);
6115         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6116         if (VOID_TYPE_P (type)) 
6117           cp_error_at ("instantiation of `%D' as type `%T'", r, type);
6118       }
6119       break;
6120
6121     case USING_DECL:
6122       {
6123         r = copy_node (t);
6124         DECL_INITIAL (r)
6125           = tsubst_copy (DECL_INITIAL (t), args, complain, in_decl);
6126         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6127       }
6128       break;
6129
6130     case TYPE_DECL:
6131       if (TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
6132           || t == TYPE_MAIN_DECL (TREE_TYPE (t)))
6133         {
6134           /* If this is the canonical decl, we don't have to mess with
6135              instantiations, and often we can't (for typename, template
6136              type parms and such).  Note that TYPE_NAME is not correct for
6137              the above test if we've copied the type for a typedef.  */
6138           r = TYPE_NAME (type);
6139           break;
6140         }
6141
6142       /* Fall through.  */
6143
6144     case VAR_DECL:
6145       {
6146         tree argvec = NULL_TREE;
6147         tree gen_tmpl = NULL_TREE;
6148         tree spec;
6149         tree tmpl = NULL_TREE;
6150         tree ctx;
6151         int local_p;
6152
6153         /* Assume this is a non-local variable.  */
6154         local_p = 0;
6155
6156         if (TYPE_P (CP_DECL_CONTEXT (t)))
6157           ctx = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args, 
6158                                   complain,
6159                                   in_decl, /*entering_scope=*/1);
6160         else if (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (t))
6161           ctx = DECL_CONTEXT (t);
6162         else
6163           {
6164             /* Subsequent calls to pushdecl will fill this in.  */
6165             ctx = NULL_TREE;
6166             local_p = 1;
6167           }
6168
6169         /* Check to see if we already have this specialization.  */
6170         if (!local_p)
6171           {
6172             tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (t);
6173             gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
6174             argvec = tsubst (DECL_TI_ARGS (t), args, complain, in_decl);
6175             spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, argvec);
6176           }
6177         else
6178           spec = retrieve_local_specialization (t);
6179
6180         if (spec)
6181           {
6182             r = spec;
6183             break;
6184           }
6185
6186         r = copy_decl (t);
6187         if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL)
6188           {
6189             type = complete_type (type);
6190             DECL_INITIALIZED_BY_CONSTANT_EXPRESSION_P (r)
6191               = DECL_INITIALIZED_BY_CONSTANT_EXPRESSION_P (t);
6192           }
6193         else if (DECL_SELF_REFERENCE_P (t))
6194           SET_DECL_SELF_REFERENCE_P (r);
6195         TREE_TYPE (r) = type;
6196         c_apply_type_quals_to_decl (cp_type_quals (type), r);
6197         DECL_CONTEXT (r) = ctx;
6198         /* Clear out the mangled name and RTL for the instantiation.  */
6199         SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (r, NULL_TREE);
6200         SET_DECL_RTL (r, NULL_RTX);
6201
6202         /* Don't try to expand the initializer until someone tries to use
6203            this variable; otherwise we run into circular dependencies.  */
6204         DECL_INITIAL (r) = NULL_TREE;
6205         SET_DECL_RTL (r, NULL_RTX);
6206         DECL_SIZE (r) = DECL_SIZE_UNIT (r) = 0;
6207
6208         /* Even if the original location is out of scope, the newly
6209            substituted one is not.  */
6210         if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL)
6211           {
6212             DECL_DEAD_FOR_LOCAL (r) = 0;
6213             DECL_INITIALIZED_P (r) = 0;
6214           }
6215
6216         if (!local_p)
6217           {
6218             /* A static data member declaration is always marked
6219                external when it is declared in-class, even if an
6220                initializer is present.  We mimic the non-template
6221                processing here.  */
6222             DECL_EXTERNAL (r) = 1;
6223
6224             register_specialization (r, gen_tmpl, argvec);
6225             DECL_TEMPLATE_INFO (r) = tree_cons (tmpl, argvec, NULL_TREE);
6226             SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (r);
6227           }
6228         else
6229           register_local_specialization (r, t);
6230
6231         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6232         if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL && VOID_TYPE_P (type))
6233           cp_error_at ("instantiation of `%D' as type `%T'", r, type);
6234         /* Compute the size, alignment, etc. of R.  */
6235         layout_decl (r, 0);
6236       }
6237       break;
6238
6239     default:
6240       abort ();
6241     } 
6242
6243   /* Restore the file and line information.  */
6244   input_location = saved_loc;
6245
6246   return r;
6247 }
6248
6249 /* Substitute into the ARG_TYPES of a function type.  */
6250
6251 static tree
6252 tsubst_arg_types (tree arg_types, 
6253                   tree args, 
6254                   tsubst_flags_t complain, 
6255                   tree in_decl)
6256 {
6257   tree remaining_arg_types;
6258   tree type;
6259
6260   if (!arg_types || arg_types == void_list_node)
6261     return arg_types;
6262   
6263   remaining_arg_types = tsubst_arg_types (TREE_CHAIN (arg_types),
6264                                           args, complain, in_decl);
6265   if (remaining_arg_types == error_mark_node)
6266     return error_mark_node;
6267
6268   type = tsubst (TREE_VALUE (arg_types), args, complain, in_decl);
6269   if (type == error_mark_node)
6270     return error_mark_node;
6271   if (VOID_TYPE_P (type))
6272     {
6273       if (complain & tf_error)
6274         {
6275           error ("invalid parameter type `%T'", type);
6276           if (in_decl)
6277             cp_error_at ("in declaration `%D'", in_decl);
6278         }
6279       return error_mark_node;
6280     }
6281
6282   /* Do array-to-pointer, function-to-pointer conversion, and ignore
6283      top-level qualifiers as required.  */
6284   type = TYPE_MAIN_VARIANT (type_decays_to (type));
6285
6286   /* Note that we do not substitute into default arguments here.  The
6287      standard mandates that they be instantiated only when needed,
6288      which is done in build_over_call.  */
6289   return hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (arg_types), type,
6290                          remaining_arg_types);
6291                          
6292 }
6293
6294 /* Substitute into a FUNCTION_TYPE or METHOD_TYPE.  This routine does
6295    *not* handle the exception-specification for FNTYPE, because the
6296    initial substitution of explicitly provided template parameters
6297    during argument deduction forbids substitution into the
6298    exception-specification:
6299
6300      [temp.deduct]
6301
6302      All references in the function type of the function template to  the
6303      corresponding template parameters are replaced by the specified tem-
6304      plate argument values.  If a substitution in a template parameter or
6305      in  the function type of the function template results in an invalid
6306      type, type deduction fails.  [Note: The equivalent  substitution  in
6307      exception specifications is done only when the function is instanti-
6308      ated, at which point a program is  ill-formed  if  the  substitution
6309      results in an invalid type.]  */
6310
6311 static tree
6312 tsubst_function_type (tree t, 
6313                       tree args, 
6314                       tsubst_flags_t complain, 
6315                       tree in_decl)
6316 {
6317   tree return_type;
6318   tree arg_types;
6319   tree fntype;
6320
6321   /* The TYPE_CONTEXT is not used for function/method types.  */
6322   my_friendly_assert (TYPE_CONTEXT (t) == NULL_TREE, 0);
6323
6324   /* Substitute the return type.  */
6325   return_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
6326   if (return_type == error_mark_node)
6327     return error_mark_node;
6328
6329   /* Substitute the argument types.  */
6330   arg_types = tsubst_arg_types (TYPE_ARG_TYPES (t), args,
6331                                 complain, in_decl); 
6332   if (arg_types == error_mark_node)
6333     return error_mark_node;
6334   
6335   /* Construct a new type node and return it.  */
6336   if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_TYPE)
6337     fntype = build_function_type (return_type, arg_types);
6338   else
6339     {
6340       tree r = TREE_TYPE (TREE_VALUE (arg_types));
6341       if (! IS_AGGR_TYPE (r))
6342         {
6343           /* [temp.deduct]
6344              
6345              Type deduction may fail for any of the following
6346              reasons:
6347              
6348              -- Attempting to create "pointer to member of T" when T
6349              is not a class type.  */
6350           if (complain & tf_error)
6351             error ("creating pointer to member function of non-class type `%T'",
6352                       r);
6353           return error_mark_node;
6354         }
6355       
6356       fntype = build_cplus_method_type (r, return_type, TREE_CHAIN
6357                                         (arg_types));
6358     }
6359   fntype = cp_build_qualified_type_real (fntype, TYPE_QUALS (t), complain);
6360   fntype = build_type_attribute_variant (fntype, TYPE_ATTRIBUTES (t));
6361   
6362   return fntype;  
6363 }
6364
6365 /* Substitute into the PARMS of a call-declarator.  */
6366
6367 static tree
6368 tsubst_call_declarator_parms (tree parms, 
6369                               tree args, 
6370                               tsubst_flags_t complain, 
6371                               tree in_decl)
6372 {
6373   tree new_parms;
6374   tree type;
6375   tree defarg;
6376
6377   if (!parms || parms == void_list_node)
6378     return parms;
6379   
6380   new_parms = tsubst_call_declarator_parms (TREE_CHAIN (parms),
6381                                             args, complain, in_decl);
6382
6383   /* Figure out the type of this parameter.  */
6384   type = tsubst (TREE_VALUE (parms), args, complain, in_decl);
6385   
6386   /* Figure out the default argument as well.  Note that we use
6387      tsubst_expr since the default argument is really an expression.  */
6388   defarg = tsubst_expr (TREE_PURPOSE (parms), args, complain, in_decl);
6389
6390   /* Chain this parameter on to the front of those we have already
6391      processed.  We don't use hash_tree_cons because that function
6392      doesn't check TREE_PARMLIST.  */
6393   new_parms = tree_cons (defarg, type, new_parms);
6394
6395   /* And note that these are parameters.  */
6396   TREE_PARMLIST (new_parms) = 1;
6397   
6398   return new_parms;
6399 }
6400
6401 /* Take the tree structure T and replace template parameters used
6402    therein with the argument vector ARGS.  IN_DECL is an associated
6403    decl for diagnostics.  If an error occurs, returns ERROR_MARK_NODE.
6404    Issue error and warning messages under control of COMPLAIN.  Note
6405    that we must be relatively non-tolerant of extensions here, in
6406    order to preserve conformance; if we allow substitutions that
6407    should not be allowed, we may allow argument deductions that should
6408    not succeed, and therefore report ambiguous overload situations
6409    where there are none.  In theory, we could allow the substitution,
6410    but indicate that it should have failed, and allow our caller to
6411    make sure that the right thing happens, but we don't try to do this
6412    yet.
6413
6414    This function is used for dealing with types, decls and the like;
6415    for expressions, use tsubst_expr or tsubst_copy.  */
6416
6417 static tree
6418 tsubst (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
6419 {
6420   tree type, r;
6421
6422   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node
6423       || t == integer_type_node
6424       || t == void_type_node
6425       || t == char_type_node
6426       || TREE_CODE (t) == NAMESPACE_DECL)
6427     return t;
6428
6429   if (TREE_CODE (t) == IDENTIFIER_NODE)
6430     type = IDENTIFIER_TYPE_VALUE (t);
6431   else
6432     type = TREE_TYPE (t);
6433   if (type == unknown_type_node)
6434     abort ();
6435
6436   if (type && TREE_CODE (t) != FUNCTION_DECL
6437       && TREE_CODE (t) != TYPENAME_TYPE
6438       && TREE_CODE (t) != TEMPLATE_DECL
6439       && TREE_CODE (t) != IDENTIFIER_NODE
6440       && TREE_CODE (t) != FUNCTION_TYPE
6441       && TREE_CODE (t) != METHOD_TYPE)
6442     type = tsubst (type, args, complain, in_decl);
6443   if (type == error_mark_node)
6444     return error_mark_node;
6445
6446   if (DECL_P (t))
6447     return tsubst_decl (t, args, type, complain);
6448
6449   switch (TREE_CODE (t))
6450     {
6451     case RECORD_TYPE:
6452     case UNION_TYPE:
6453     case ENUMERAL_TYPE:
6454       return tsubst_aggr_type (t, args, complain, in_decl,
6455                                /*entering_scope=*/0);
6456
6457     case ERROR_MARK:
6458     case IDENTIFIER_NODE:
6459     case VOID_TYPE:
6460     case REAL_TYPE:
6461     case COMPLEX_TYPE:
6462     case VECTOR_TYPE:
6463     case BOOLEAN_TYPE:
6464     case INTEGER_CST:
6465     case REAL_CST:
6466     case STRING_CST:
6467       return t;
6468
6469     case INTEGER_TYPE:
6470       if (t == integer_type_node)
6471         return t;
6472
6473       if (TREE_CODE (TYPE_MIN_VALUE (t)) == INTEGER_CST
6474           && TREE_CODE (TYPE_MAX_VALUE (t)) == INTEGER_CST)
6475         return t;
6476
6477       {
6478         tree max, omax = TREE_OPERAND (TYPE_MAX_VALUE (t), 0);
6479
6480         /* The array dimension behaves like a non-type template arg,
6481            in that we want to fold it as much as possible.  */
6482         max = tsubst_template_arg (omax, args, complain, in_decl);
6483         if (!processing_template_decl)
6484           max = decl_constant_value (max);
6485
6486         if (processing_template_decl 
6487             /* When providing explicit arguments to a template
6488                function, but leaving some arguments for subsequent
6489                deduction, MAX may be template-dependent even if we're
6490                not PROCESSING_TEMPLATE_DECL.  We still need to check for
6491                template parms, though; MAX won't be an INTEGER_CST for
6492                dynamic arrays, either.  */
6493             || (TREE_CODE (max) != INTEGER_CST
6494                 && uses_template_parms (max)))
6495           {
6496             tree itype = make_node (INTEGER_TYPE);
6497             TYPE_MIN_VALUE (itype) = size_zero_node;
6498             TYPE_MAX_VALUE (itype) = build_min (MINUS_EXPR, sizetype, max,
6499                                                 integer_one_node);
6500             return itype;
6501           }
6502
6503         if (integer_zerop (omax))
6504           {
6505             /* Still allow an explicit array of size zero.  */
6506             if (pedantic)
6507               pedwarn ("creating array with size zero");
6508           }
6509         else if (integer_zerop (max) 
6510                  || (TREE_CODE (max) == INTEGER_CST 
6511                      && INT_CST_LT (max, integer_zero_node)))
6512           {
6513             /* [temp.deduct]
6514
6515                Type deduction may fail for any of the following
6516                reasons:  
6517
6518                  Attempting to create an array with a size that is
6519                  zero or negative.  */
6520             if (complain & tf_error)
6521               error ("creating array with size zero (`%E')", max);
6522
6523             return error_mark_node;
6524           }
6525
6526         return compute_array_index_type (NULL_TREE, max);
6527       }
6528
6529     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
6530     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
6531     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
6532     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
6533       {
6534         int idx;
6535         int level;
6536         int levels;
6537
6538         r = NULL_TREE;
6539
6540         if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_TYPE_PARM
6541             || TREE_CODE (t) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
6542             || TREE_CODE (t) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
6543           {
6544             idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (t);
6545             level = TEMPLATE_TYPE_LEVEL (t);
6546           }
6547         else
6548           {
6549             idx = TEMPLATE_PARM_IDX (t);
6550             level = TEMPLATE_PARM_LEVEL (t);
6551           }
6552
6553         if (TREE_VEC_LENGTH (args) > 0)
6554           {
6555             tree arg = NULL_TREE;
6556
6557             levels = TMPL_ARGS_DEPTH (args);
6558             if (level <= levels)
6559               arg = TMPL_ARG (args, level, idx);
6560
6561             if (arg == error_mark_node)
6562               return error_mark_node;
6563             else if (arg != NULL_TREE)
6564               {
6565                 if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
6566                   {
6567                     my_friendly_assert (TYPE_P (arg), 0);
6568                     return cp_build_qualified_type_real
6569                       (arg, cp_type_quals (arg) | cp_type_quals (t),
6570                        complain | tf_ignore_bad_quals);
6571                   }
6572                 else if (TREE_CODE (t) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
6573                   {
6574                     /* We are processing a type constructed from
6575                        a template template parameter */
6576                     tree argvec = tsubst (TYPE_TI_ARGS (t),
6577                                           args, complain, in_decl);
6578                     if (argvec == error_mark_node)
6579                       return error_mark_node;
6580                         
6581                     /* We can get a TEMPLATE_TEMPLATE_PARM here when 
6582                        we are resolving nested-types in the signature of 
6583                        a member function templates.
6584                        Otherwise ARG is a TEMPLATE_DECL and is the real 
6585                        template to be instantiated.  */
6586                     if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
6587                       arg = TYPE_NAME (arg);
6588
6589                     r = lookup_template_class (arg, 
6590                                                argvec, in_decl, 
6591                                                DECL_CONTEXT (arg),
6592                                                /*entering_scope=*/0,
6593                                                complain);
6594                     return cp_build_qualified_type_real
6595                       (r, TYPE_QUALS (t), complain);
6596                   }
6597                 else
6598                   /* TEMPLATE_TEMPLATE_PARM or TEMPLATE_PARM_INDEX.  */
6599                   return arg;
6600               }
6601           }
6602         else
6603           abort ();
6604
6605         if (level == 1)
6606           /* This can happen during the attempted tsubst'ing in
6607              unify.  This means that we don't yet have any information
6608              about the template parameter in question.  */
6609           return t;
6610
6611         /* If we get here, we must have been looking at a parm for a
6612            more deeply nested template.  Make a new version of this
6613            template parameter, but with a lower level.  */
6614         switch (TREE_CODE (t))
6615           {
6616           case TEMPLATE_TYPE_PARM:
6617           case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
6618           case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
6619             if (cp_type_quals (t))
6620               {
6621                 r = tsubst (TYPE_MAIN_VARIANT (t), args, complain, in_decl);
6622                 r = cp_build_qualified_type_real
6623                   (r, cp_type_quals (t),
6624                    complain | (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_TYPE_PARM
6625                                ? tf_ignore_bad_quals : 0));
6626               }
6627             else
6628               {
6629                 r = copy_type (t);
6630                 TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (r)
6631                   = reduce_template_parm_level (TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (t),
6632                                                 r, levels);
6633                 TYPE_STUB_DECL (r) = TYPE_NAME (r) = TEMPLATE_TYPE_DECL (r);
6634                 TYPE_MAIN_VARIANT (r) = r;
6635                 TYPE_POINTER_TO (r) = NULL_TREE;
6636                 TYPE_REFERENCE_TO (r) = NULL_TREE;
6637
6638                 if (TREE_CODE (t) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
6639                   {
6640                     tree argvec = tsubst (TYPE_TI_ARGS (t), args,
6641                                           complain, in_decl); 
6642                     if (argvec == error_mark_node)
6643                       return error_mark_node;
6644
6645                     TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_TEMPLATE_INFO (r)
6646                       = tree_cons (TYPE_TI_TEMPLATE (t), argvec, NULL_TREE);
6647                   }
6648               }
6649             break;
6650
6651           case TEMPLATE_PARM_INDEX:
6652             r = reduce_template_parm_level (t, type, levels);
6653             break;
6654            
6655           default:
6656             abort ();
6657           }
6658
6659         return r;
6660       }
6661
6662     case TREE_LIST:
6663       {
6664         tree purpose, value, chain, result;
6665
6666         if (t == void_list_node)
6667           return t;
6668
6669         purpose = TREE_PURPOSE (t);
6670         if (purpose)
6671           {
6672             purpose = tsubst (purpose, args, complain, in_decl);
6673             if (purpose == error_mark_node)
6674               return error_mark_node;
6675           }
6676         value = TREE_VALUE (t);
6677         if (value)
6678           {
6679             value = tsubst (value, args, complain, in_decl);
6680             if (value == error_mark_node)
6681               return error_mark_node;
6682           }
6683         chain = TREE_CHAIN (t);
6684         if (chain && chain != void_type_node)
6685           {
6686             chain = tsubst (chain, args, complain, in_decl);
6687             if (chain == error_mark_node)
6688               return error_mark_node;
6689           }
6690         if (purpose == TREE_PURPOSE (t)
6691             && value == TREE_VALUE (t)
6692             && chain == TREE_CHAIN (t))
6693           return t;
6694         if (TREE_PARMLIST (t))
6695           {
6696             result = tree_cons (purpose, value, chain);
6697             TREE_PARMLIST (result) = 1;
6698           }
6699         else
6700           result = hash_tree_cons (purpose, value, chain);
6701         return result;
6702       }
6703     case TREE_VEC:
6704       if (type != NULL_TREE)
6705         {
6706           /* A binfo node.  We always need to make a copy, of the node
6707              itself and of its BINFO_BASETYPES.  */
6708
6709           t = copy_node (t);
6710
6711           /* Make sure type isn't a typedef copy.  */
6712           type = BINFO_TYPE (TYPE_BINFO (type));
6713
6714           TREE_TYPE (t) = complete_type (type);
6715           if (IS_AGGR_TYPE (type))
6716             {
6717               BINFO_VTABLE (t) = TYPE_BINFO_VTABLE (type);
6718               BINFO_VIRTUALS (t) = TYPE_BINFO_VIRTUALS (type);
6719               if (TYPE_BINFO_BASETYPES (type) != NULL_TREE)
6720                 BINFO_BASETYPES (t) = copy_node (TYPE_BINFO_BASETYPES (type));
6721             }
6722           return t;
6723         }
6724
6725       /* Otherwise, a vector of template arguments.  */
6726       return tsubst_template_args (t, args, complain, in_decl);
6727
6728     case POINTER_TYPE:
6729     case REFERENCE_TYPE:
6730       {
6731         enum tree_code code;
6732
6733         if (type == TREE_TYPE (t) && TREE_CODE (type) != METHOD_TYPE)
6734           return t;
6735
6736         code = TREE_CODE (t);
6737
6738
6739         /* [temp.deduct]
6740            
6741            Type deduction may fail for any of the following
6742            reasons:  
6743
6744            -- Attempting to create a pointer to reference type.
6745            -- Attempting to create a reference to a reference type or
6746               a reference to void.  */
6747         if (TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE
6748             || (code == REFERENCE_TYPE && TREE_CODE (type) == VOID_TYPE))
6749           {
6750             static location_t last_loc;
6751
6752             /* We keep track of the last time we issued this error
6753                message to avoid spewing a ton of messages during a
6754                single bad template instantiation.  */
6755             if (complain & tf_error
6756                 && (last_loc.line != input_line
6757                     || last_loc.file != input_filename))
6758               {
6759                 if (TREE_CODE (type) == VOID_TYPE)
6760                   error ("forming reference to void");
6761                 else
6762                   error ("forming %s to reference type `%T'",
6763                             (code == POINTER_TYPE) ? "pointer" : "reference",
6764                             type);
6765                 last_loc = input_location;
6766               }
6767
6768             return error_mark_node;
6769           }
6770         else if (code == POINTER_TYPE)
6771           {
6772             r = build_pointer_type (type);
6773             if (TREE_CODE (type) == METHOD_TYPE)
6774               r = build_ptrmemfunc_type (r);
6775           }
6776         else
6777           r = build_reference_type (type);
6778         r = cp_build_qualified_type_real (r, TYPE_QUALS (t), complain);
6779
6780         if (r != error_mark_node)
6781           /* Will this ever be needed for TYPE_..._TO values?  */
6782           layout_type (r);
6783         
6784         return r;
6785       }
6786     case OFFSET_TYPE:
6787       {
6788         r = tsubst (TYPE_OFFSET_BASETYPE (t), args, complain, in_decl);
6789         if (r == error_mark_node || !IS_AGGR_TYPE (r))
6790           {
6791             /* [temp.deduct]
6792
6793                Type deduction may fail for any of the following
6794                reasons:
6795                
6796                -- Attempting to create "pointer to member of T" when T
6797                   is not a class type.  */
6798             if (complain & tf_error)
6799               error ("creating pointer to member of non-class type `%T'", r);
6800             return error_mark_node;
6801           }
6802         if (TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
6803           {
6804             if (complain & tf_error)
6805               error ("creating pointer to member reference type `%T'", type);
6806             
6807             return error_mark_node;
6808           }
6809         my_friendly_assert (TREE_CODE (type) != METHOD_TYPE, 20011231);
6810         if (TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE)
6811           {
6812             /* This is really a method type. The cv qualifiers of the
6813                this pointer should _not_ be determined by the cv
6814                qualifiers of the class type.  They should be held
6815                somewhere in the FUNCTION_TYPE, but we don't do that at
6816                the moment.  Consider
6817                   typedef void (Func) () const;
6818
6819                   template <typename T1> void Foo (Func T1::*);
6820
6821                 */
6822             tree method_type;
6823
6824             method_type = build_cplus_method_type (TYPE_MAIN_VARIANT (r),
6825                                                    TREE_TYPE (type),
6826                                                    TYPE_ARG_TYPES (type));
6827             return build_ptrmemfunc_type (build_pointer_type (method_type));
6828           }
6829         else
6830           return cp_build_qualified_type_real (build_ptrmem_type (r, type),
6831                                                TYPE_QUALS (t),
6832                                                complain);
6833       }
6834     case FUNCTION_TYPE:
6835     case METHOD_TYPE:
6836       {
6837         tree fntype;
6838         tree raises;
6839
6840         fntype = tsubst_function_type (t, args, complain, in_decl);
6841         if (fntype == error_mark_node)
6842           return error_mark_node;
6843
6844         /* Substitute the exception specification.  */
6845         raises = TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (t);
6846         if (raises)
6847           {
6848             tree   list = NULL_TREE;
6849             
6850             if (! TREE_VALUE (raises))
6851               list = raises;
6852             else
6853               for (; raises != NULL_TREE; raises = TREE_CHAIN (raises))
6854                 {
6855                   tree spec = TREE_VALUE (raises);
6856                   
6857                   spec = tsubst (spec, args, complain, in_decl);
6858                   if (spec == error_mark_node)
6859                     return spec;
6860                   list = add_exception_specifier (list, spec, complain);
6861                 }
6862             fntype = build_exception_variant (fntype, list);
6863           }
6864         return fntype;
6865       }
6866     case ARRAY_TYPE:
6867       {
6868         tree domain = tsubst (TYPE_DOMAIN (t), args, complain, in_decl);
6869         if (domain == error_mark_node)
6870           return error_mark_node;
6871
6872         /* As an optimization, we avoid regenerating the array type if
6873            it will obviously be the same as T.  */
6874         if (type == TREE_TYPE (t) && domain == TYPE_DOMAIN (t))
6875           return t;
6876
6877         /* These checks should match the ones in grokdeclarator.  
6878
6879            [temp.deduct] 
6880         
6881            The deduction may fail for any of the following reasons: 
6882
6883            -- Attempting to create an array with an element type that
6884               is void, a function type, or a reference type.  */
6885         if (TREE_CODE (type) == VOID_TYPE 
6886             || TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE
6887             || TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
6888           {
6889             if (complain & tf_error)
6890               error ("creating array of `%T'", type);
6891             return error_mark_node;
6892           }
6893
6894         r = build_cplus_array_type (type, domain);
6895         return r;
6896       }
6897
6898     case PLUS_EXPR:
6899     case MINUS_EXPR:
6900       {
6901         tree e1 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
6902         tree e2 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl);
6903
6904         if (e1 == error_mark_node || e2 == error_mark_node)
6905           return error_mark_node;
6906
6907         return fold (build (TREE_CODE (t), TREE_TYPE (t), e1, e2));
6908       }
6909
6910     case NEGATE_EXPR:
6911     case NOP_EXPR:
6912       {
6913         tree e = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
6914         if (e == error_mark_node)
6915           return error_mark_node;
6916
6917         return fold (build (TREE_CODE (t), TREE_TYPE (t), e));
6918       }
6919
6920     case TYPENAME_TYPE:
6921       {
6922         tree ctx = tsubst_aggr_type (TYPE_CONTEXT (t), args, complain,
6923                                      in_decl, /*entering_scope=*/1);
6924         tree f = tsubst_copy (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (t), args,
6925                               complain, in_decl); 
6926
6927         if (ctx == error_mark_node || f == error_mark_node)
6928           return error_mark_node;
6929
6930         if (!IS_AGGR_TYPE (ctx))
6931           {
6932             if (complain & tf_error)
6933               error ("`%T' is not a class, struct, or union type",
6934                         ctx);
6935             return error_mark_node;
6936           }
6937         else if (!uses_template_parms (ctx) && !TYPE_BEING_DEFINED (ctx))
6938           {
6939             /* Normally, make_typename_type does not require that the CTX
6940                have complete type in order to allow things like:
6941              
6942                  template <class T> struct S { typename S<T>::X Y; };
6943
6944                But, such constructs have already been resolved by this
6945                point, so here CTX really should have complete type, unless
6946                it's a partial instantiation.  */
6947             ctx = complete_type (ctx);
6948             if (!COMPLETE_TYPE_P (ctx))
6949               {
6950                 if (complain & tf_error)
6951                   cxx_incomplete_type_error (NULL_TREE, ctx);
6952                 return error_mark_node;
6953               }
6954           }
6955
6956         f = make_typename_type (ctx, f,
6957                                 (complain & tf_error) | tf_keep_type_decl);
6958         if (f == error_mark_node)
6959           return f;
6960         if (TREE_CODE (f) == TYPE_DECL)
6961           {
6962             complain |= tf_ignore_bad_quals;
6963             f = TREE_TYPE (f);
6964           }
6965         
6966         return cp_build_qualified_type_real
6967           (f, cp_type_quals (f) | cp_type_quals (t), complain);
6968       }
6969                
6970     case UNBOUND_CLASS_TEMPLATE:
6971       {
6972         tree ctx = tsubst_aggr_type (TYPE_CONTEXT (t), args, complain,
6973                                      in_decl, /*entering_scope=*/1);
6974         tree name = TYPE_IDENTIFIER (t);
6975
6976         if (ctx == error_mark_node || name == error_mark_node)
6977           return error_mark_node;
6978
6979         return make_unbound_class_template (ctx, name, complain);
6980       }
6981
6982     case INDIRECT_REF:
6983       {
6984         tree e = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
6985         if (e == error_mark_node)
6986           return error_mark_node;
6987         return make_pointer_declarator (type, e);
6988       }
6989
6990     case ADDR_EXPR:
6991       {
6992         tree e = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
6993         if (e == error_mark_node)
6994           return error_mark_node;
6995         return make_reference_declarator (type, e);
6996       }
6997
6998     case ARRAY_REF:
6999       {
7000         tree e1 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
7001         tree e2 = tsubst_expr (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl);
7002         if (e1 == error_mark_node || e2 == error_mark_node)
7003           return error_mark_node;
7004
7005         return build_nt (ARRAY_REF, e1, e2, tsubst_expr);
7006       }
7007
7008     case CALL_EXPR:
7009       {
7010         tree e1 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
7011         tree e2 = (tsubst_call_declarator_parms
7012                    (CALL_DECLARATOR_PARMS (t), args, complain, in_decl));
7013         tree e3 = tsubst (CALL_DECLARATOR_EXCEPTION_SPEC (t), args,
7014                           complain, in_decl);
7015
7016         if (e1 == error_mark_node || e2 == error_mark_node 
7017             || e3 == error_mark_node)
7018           return error_mark_node;
7019
7020         return make_call_declarator (e1, e2, CALL_DECLARATOR_QUALS (t), e3);
7021       }
7022
7023     case SCOPE_REF:
7024       {
7025         tree e1 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
7026         tree e2 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl);
7027         if (e1 == error_mark_node || e2 == error_mark_node)
7028           return error_mark_node;
7029
7030         return build_nt (TREE_CODE (t), e1, e2);
7031       }
7032
7033     case TYPEOF_TYPE:
7034       {
7035         tree e1 = tsubst_expr (TYPE_FIELDS (t), args, complain, in_decl);
7036         if (e1 == error_mark_node)
7037           return error_mark_node;
7038
7039         return cp_build_qualified_type_real (TREE_TYPE (e1),
7040                                              cp_type_quals (t)
7041                                              | cp_type_quals (TREE_TYPE (e1)),
7042                                              complain);
7043       }
7044
7045     default:
7046       sorry ("use of `%s' in template",
7047              tree_code_name [(int) TREE_CODE (t)]);
7048       return error_mark_node;
7049     }
7050 }
7051
7052 /* Like tsubst_expr for a BASELINK.  OBJECT_TYPE, if non-NULL, is the
7053    type of the expression on the left-hand side of the "." or "->"
7054    operator.  */
7055
7056 static tree
7057 tsubst_baselink (tree baselink, tree object_type,
7058                  tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
7059 {
7060     tree name;
7061     tree qualifying_scope;
7062     tree fns;
7063     tree template_args = 0;
7064     bool template_id_p = false;
7065
7066     /* A baselink indicates a function from a base class.  The
7067        BASELINK_ACCESS_BINFO and BASELINK_BINFO are going to have
7068        non-dependent types; otherwise, the lookup could not have
7069        succeeded.  However, they may indicate bases of the template
7070        class, rather than the instantiated class.  
7071
7072        In addition, lookups that were not ambiguous before may be
7073        ambiguous now.  Therefore, we perform the lookup again. */
7074     qualifying_scope = BINFO_TYPE (BASELINK_ACCESS_BINFO (baselink));
7075     fns = BASELINK_FUNCTIONS (baselink);
7076     if (TREE_CODE (fns) == TEMPLATE_ID_EXPR)
7077       {
7078         template_id_p = true;
7079         template_args = TREE_OPERAND (fns, 1);
7080         fns = TREE_OPERAND (fns, 0);
7081         template_args = tsubst_copy_and_build (template_args, args,
7082                                                complain, in_decl,
7083                                                /*function_p=*/false);
7084       }
7085     name = DECL_NAME (get_first_fn (fns));
7086     baselink = lookup_fnfields (qualifying_scope, name, /*protect=*/1);
7087     if (BASELINK_P (baselink) && template_id_p)
7088       BASELINK_FUNCTIONS (baselink) 
7089         = build_nt (TEMPLATE_ID_EXPR,
7090                     BASELINK_FUNCTIONS (baselink),
7091                     template_args);
7092     if (!object_type)
7093       object_type = current_class_type;
7094     return adjust_result_of_qualified_name_lookup (baselink, 
7095                                                    qualifying_scope,
7096                                                    object_type);
7097 }
7098
7099 /* Like tsubst_expr for a SCOPE_REF, given by QUALIFIED_ID.  DONE is
7100    true if the qualified-id will be a postfix-expression in-and-of
7101    itself; false if more of the postfix-expression follows the
7102    QUALIFIED_ID.  ADDRESS_P is true if the qualified-id is the operand
7103    of "&".  */
7104
7105 static tree
7106 tsubst_qualified_id (tree qualified_id, tree args, 
7107                      tsubst_flags_t complain, tree in_decl,
7108                      bool done, bool address_p)
7109 {
7110   tree expr;
7111   tree scope;
7112   tree name;
7113   bool is_template;
7114   tree template_args;
7115
7116   my_friendly_assert (TREE_CODE (qualified_id) == SCOPE_REF, 20030706);
7117
7118   /* Figure out what name to look up.  */
7119   name = TREE_OPERAND (qualified_id, 1);
7120   if (TREE_CODE (name) == TEMPLATE_ID_EXPR)
7121     {
7122       is_template = true;
7123       template_args = tsubst_copy_and_build (TREE_OPERAND (name, 1), 
7124                                              args, complain, in_decl,
7125                                              /*function_p=*/false);
7126       name = TREE_OPERAND (name, 0);
7127     }
7128   else
7129     {
7130       is_template = false;
7131       template_args = NULL_TREE;
7132     }
7133
7134   /* Substitute into the qualifying scope.  When there are no ARGS, we
7135      are just trying to simplify a non-dependent expression.  In that
7136      case the qualifying scope may be dependent, and, in any case,
7137      substituting will not help.  */
7138   scope = TREE_OPERAND (qualified_id, 0);
7139   if (args)
7140     {
7141       scope = tsubst (scope, args, complain, in_decl);
7142       expr = tsubst_copy (name, args, complain, in_decl);
7143     }
7144   else
7145     expr = name;
7146
7147   /* This case can occur while determining which of two templates is
7148      the more specialized.  After performing argument deduction, we
7149      check that no invalid types are created.  During that phase, we
7150      may seem uninstantiated template parameters.  */
7151   if (TREE_CODE (scope) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
7152     {
7153       if (is_template)
7154         expr = lookup_template_function (expr, template_args);
7155       return build_nt (SCOPE_REF, scope, expr);
7156     }
7157
7158   if (!BASELINK_P (name) && !DECL_P (expr))
7159     expr = lookup_qualified_name (scope, expr, /*is_type_p=*/0, false);
7160   if (DECL_P (expr))
7161     check_accessibility_of_qualified_id (expr, 
7162                                          /*object_type=*/NULL_TREE,
7163                                          scope);
7164   
7165   /* Remember that there was a reference to this entity.  */
7166   if (DECL_P (expr))
7167     {
7168       mark_used (expr);
7169       if (!args && TREE_CODE (expr) == VAR_DECL)
7170         expr = DECL_INITIAL (expr);
7171     }
7172
7173   if (is_template)
7174     expr = lookup_template_function (expr, template_args);
7175
7176   if (expr == error_mark_node && complain & tf_error)
7177     qualified_name_lookup_error (scope, TREE_OPERAND (qualified_id, 1));
7178   else if (TYPE_P (scope))
7179     {
7180       expr = (adjust_result_of_qualified_name_lookup 
7181               (expr, scope, current_class_type));
7182       expr = finish_qualified_id_expr (scope, expr, done, address_p);
7183     }
7184
7185   return expr;
7186 }
7187
7188 /* Like tsubst, but deals with expressions.  This function just replaces
7189    template parms; to finish processing the resultant expression, use
7190    tsubst_expr.  */
7191
7192 static tree
7193 tsubst_copy (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
7194 {
7195   enum tree_code code;
7196   tree r;
7197
7198   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node)
7199     return t;
7200
7201   code = TREE_CODE (t);
7202
7203   switch (code)
7204     {
7205     case PARM_DECL:
7206       r = retrieve_local_specialization (t);
7207       my_friendly_assert (r != NULL, 20020903);
7208       return r;
7209
7210     case CONST_DECL:
7211       {
7212         tree enum_type;
7213         tree v;
7214
7215         if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (t))
7216           return tsubst_copy (DECL_INITIAL (t), args, complain, in_decl);
7217         if (!DECL_CONTEXT (t))
7218           /* This is a global enumeration constant.  */
7219           return t;
7220
7221         /* Unfortunately, we cannot just call lookup_name here.
7222            Consider:
7223            
7224              template <int I> int f() {
7225              enum E { a = I };
7226              struct S { void g() { E e = a; } };
7227              };
7228            
7229            When we instantiate f<7>::S::g(), say, lookup_name is not
7230            clever enough to find f<7>::a.  */
7231         enum_type 
7232           = tsubst_aggr_type (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl, 
7233                               /*entering_scope=*/0);
7234
7235         for (v = TYPE_VALUES (enum_type); 
7236              v != NULL_TREE; 
7237              v = TREE_CHAIN (v))
7238           if (TREE_PURPOSE (v) == DECL_NAME (t))
7239             return TREE_VALUE (v);
7240
7241           /* We didn't find the name.  That should never happen; if
7242              name-lookup found it during preliminary parsing, we
7243              should find it again here during instantiation.  */
7244         abort ();
7245       }
7246       return t;
7247
7248     case FIELD_DECL:
7249       if (DECL_CONTEXT (t))
7250         {
7251           tree ctx;
7252
7253           ctx = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args, complain, in_decl,
7254                                   /*entering_scope=*/1);
7255           if (ctx != DECL_CONTEXT (t))
7256             return lookup_field (ctx, DECL_NAME (t), 0, false);
7257         }
7258       return t;
7259
7260     case VAR_DECL:
7261     case FUNCTION_DECL:
7262       if ((DECL_LANG_SPECIFIC (t) && DECL_TEMPLATE_INFO (t))
7263           || local_variable_p (t))
7264         t = tsubst (t, args, complain, in_decl);
7265       mark_used (t);
7266       return t;
7267
7268     case BASELINK:
7269       return tsubst_baselink (t, current_class_type, args, complain, in_decl);
7270
7271     case TEMPLATE_DECL:
7272       if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (t))
7273         return tsubst (TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_RESULT (t)), 
7274                        args, complain, in_decl);
7275       else if (is_member_template (t))
7276         return tsubst (t, args, complain, in_decl);
7277       else if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t)
7278                && uses_template_parms (DECL_CONTEXT (t)))
7279         {
7280           /* Template template argument like the following example need
7281              special treatment:
7282
7283                template <template <class> class TT> struct C {};
7284                template <class T> struct D {
7285                  template <class U> struct E {};
7286                  C<E> c;                                // #1
7287                };
7288                D<int> d;                                // #2
7289
7290              We are processing the template argument `E' in #1 for
7291              the template instantiation #2.  Originally, `E' is a
7292              TEMPLATE_DECL with `D<T>' as its DECL_CONTEXT.  Now we
7293              have to substitute this with one having context `D<int>'.  */
7294
7295           tree context = tsubst (DECL_CONTEXT (t), args, complain, in_decl);
7296           return lookup_field (context, DECL_NAME(t), 0, false);
7297         }
7298       else
7299         /* Ordinary template template argument.  */
7300         return t;
7301
7302     case CAST_EXPR:
7303     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
7304     case CONST_CAST_EXPR:
7305     case STATIC_CAST_EXPR:
7306     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
7307     case NOP_EXPR:
7308       return build1
7309         (code, tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
7310          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl));
7311
7312     case INDIRECT_REF:
7313     case NEGATE_EXPR:
7314     case TRUTH_NOT_EXPR:
7315     case BIT_NOT_EXPR:
7316     case ADDR_EXPR:
7317     case CONVERT_EXPR:      /* Unary + */
7318     case SIZEOF_EXPR:
7319     case ALIGNOF_EXPR:
7320     case ARROW_EXPR:
7321     case THROW_EXPR:
7322     case TYPEID_EXPR:
7323     case REALPART_EXPR:
7324     case IMAGPART_EXPR:
7325       return build1
7326         (code, tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
7327          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl));
7328
7329     case COMPONENT_REF:
7330       {
7331         tree object;
7332         tree name;
7333
7334         object = tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
7335         name = TREE_OPERAND (t, 1);
7336         if (TREE_CODE (name) == BIT_NOT_EXPR) 
7337           {
7338             name = tsubst_copy (TREE_OPERAND (name, 0), args,
7339                                 complain, in_decl);
7340             name = build1 (BIT_NOT_EXPR, NULL_TREE, name);
7341           }
7342         else if (TREE_CODE (name) == SCOPE_REF
7343                  && TREE_CODE (TREE_OPERAND (name, 1)) == BIT_NOT_EXPR)
7344           {
7345             tree base = tsubst_copy (TREE_OPERAND (name, 0), args,
7346                                      complain, in_decl);
7347             name = TREE_OPERAND (name, 1);
7348             name = tsubst_copy (TREE_OPERAND (name, 0), args,
7349                                 complain, in_decl);
7350             name = build1 (BIT_NOT_EXPR, NULL_TREE, name);
7351             name = build_nt (SCOPE_REF, base, name);
7352           }
7353         else if (TREE_CODE (name) == BASELINK)
7354           name = tsubst_baselink (name, 
7355                                   non_reference (TREE_TYPE (object)), 
7356                                   args, complain, 
7357                                   in_decl);
7358         else
7359           name = tsubst_copy (name, args, complain, in_decl);
7360         return build_nt (COMPONENT_REF, object, name);
7361       }
7362
7363     case PLUS_EXPR:
7364     case MINUS_EXPR:
7365     case MULT_EXPR:
7366     case TRUNC_DIV_EXPR:
7367     case CEIL_DIV_EXPR:
7368     case FLOOR_DIV_EXPR:
7369     case ROUND_DIV_EXPR:
7370     case EXACT_DIV_EXPR:
7371     case BIT_AND_EXPR:
7372     case BIT_ANDTC_EXPR:
7373     case BIT_IOR_EXPR:
7374     case BIT_XOR_EXPR:
7375     case TRUNC_MOD_EXPR:
7376     case FLOOR_MOD_EXPR:
7377     case TRUTH_ANDIF_EXPR:
7378     case TRUTH_ORIF_EXPR:
7379     case TRUTH_AND_EXPR:
7380     case TRUTH_OR_EXPR:
7381     case RSHIFT_EXPR:
7382     case LSHIFT_EXPR:
7383     case RROTATE_EXPR:
7384     case LROTATE_EXPR:
7385     case EQ_EXPR:
7386     case NE_EXPR:
7387     case MAX_EXPR:
7388     case MIN_EXPR:
7389     case LE_EXPR:
7390     case GE_EXPR:
7391     case LT_EXPR:
7392     case GT_EXPR:
7393     case ARRAY_REF:
7394     case COMPOUND_EXPR:
7395     case SCOPE_REF:
7396     case DOTSTAR_EXPR:
7397     case MEMBER_REF:
7398     case PREDECREMENT_EXPR:
7399     case PREINCREMENT_EXPR:
7400     case POSTDECREMENT_EXPR:
7401     case POSTINCREMENT_EXPR:
7402       return build_nt
7403         (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
7404          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl));
7405
7406     case CALL_EXPR:
7407       return build_nt (code, 
7408                        tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args,
7409                                     complain, in_decl),
7410                        tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain,
7411                                     in_decl),
7412                        NULL_TREE);
7413
7414     case STMT_EXPR:
7415       /* This processing should really occur in tsubst_expr.  However,
7416          tsubst_expr does not recurse into expressions, since it
7417          assumes that there aren't any statements inside them.  So, we
7418          need to expand the STMT_EXPR here.  */
7419       if (!processing_template_decl)
7420         {
7421           tree stmt_expr = begin_stmt_expr ();
7422           tsubst_expr (STMT_EXPR_STMT (t), args, complain, in_decl);
7423           return finish_stmt_expr (stmt_expr);
7424         }
7425       
7426       return t;
7427
7428     case COND_EXPR:
7429     case MODOP_EXPR:
7430     case PSEUDO_DTOR_EXPR:
7431       {
7432         r = build_nt
7433           (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
7434            tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl),
7435            tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 2), args, complain, in_decl));
7436         return r;
7437       }
7438
7439     case NEW_EXPR:
7440       {
7441         r = build_nt
7442         (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
7443          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl),
7444          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 2), args, complain, in_decl));
7445         NEW_EXPR_USE_GLOBAL (r) = NEW_EXPR_USE_GLOBAL (t);
7446         return r;
7447       }
7448
7449     case DELETE_EXPR:
7450       {
7451         r = build_nt
7452         (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
7453          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl));
7454         DELETE_EXPR_USE_GLOBAL (r) = DELETE_EXPR_USE_GLOBAL (t);
7455         DELETE_EXPR_USE_VEC (r) = DELETE_EXPR_USE_VEC (t);
7456         return r;
7457       }
7458
7459     case TEMPLATE_ID_EXPR:
7460       {
7461         /* Substituted template arguments */
7462         tree fn = TREE_OPERAND (t, 0);
7463         tree targs = TREE_OPERAND (t, 1);
7464
7465         fn = tsubst_copy (fn, args, complain, in_decl);
7466         targs = tsubst_template_args (targs, args, complain, in_decl);
7467         
7468         return lookup_template_function (fn, targs);
7469       }
7470
7471     case TREE_LIST:
7472       {
7473         tree purpose, value, chain;
7474
7475         if (t == void_list_node)
7476           return t;
7477
7478         purpose = TREE_PURPOSE (t);
7479         if (purpose)
7480           purpose = tsubst_copy (purpose, args, complain, in_decl);
7481         value = TREE_VALUE (t);
7482         if (value)
7483           value = tsubst_copy (value, args, complain, in_decl);
7484         chain = TREE_CHAIN (t);
7485         if (chain && chain != void_type_node)
7486           chain = tsubst_copy (chain, args, complain, in_decl);
7487         if (purpose == TREE_PURPOSE (t)
7488             && value == TREE_VALUE (t)
7489             && chain == TREE_CHAIN (t))
7490           return t;
7491         return tree_cons (purpose, value, chain);
7492       }
7493
7494     case RECORD_TYPE:
7495     case UNION_TYPE:
7496     case ENUMERAL_TYPE:
7497     case INTEGER_TYPE:
7498     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
7499     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
7500     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
7501     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
7502     case POINTER_TYPE:
7503     case REFERENCE_TYPE:
7504     case OFFSET_TYPE:
7505     case FUNCTION_TYPE:
7506     case METHOD_TYPE:
7507     case ARRAY_TYPE:
7508     case TYPENAME_TYPE:
7509     case UNBOUND_CLASS_TEMPLATE:
7510     case TYPEOF_TYPE:
7511     case TYPE_DECL:
7512       return tsubst (t, args, complain, in_decl);
7513
7514     case IDENTIFIER_NODE:
7515       if (IDENTIFIER_TYPENAME_P (t))
7516         {
7517           tree new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
7518           return mangle_conv_op_name_for_type (new_type);
7519         }
7520       else
7521         return t;
7522
7523     case CONSTRUCTOR:
7524       {
7525         r = build_constructor
7526           (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl), 
7527            tsubst_copy (CONSTRUCTOR_ELTS (t), args, complain, in_decl));
7528         TREE_HAS_CONSTRUCTOR (r) = TREE_HAS_CONSTRUCTOR (t);
7529         return r;
7530       }
7531
7532     case VA_ARG_EXPR:
7533       return build_x_va_arg (tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain,
7534                                           in_decl),
7535                              tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl));
7536
7537     default:
7538       return t;
7539     }
7540 }
7541
7542 /* Like tsubst_copy for expressions, etc. but also does semantic
7543    processing.  */
7544
7545 static tree
7546 tsubst_expr (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
7547 {
7548   tree stmt, tmp;
7549
7550   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node)
7551     return t;
7552
7553   if (processing_template_decl)
7554     return tsubst_copy (t, args, complain, in_decl);
7555
7556   if (!STATEMENT_CODE_P (TREE_CODE (t)))
7557     return tsubst_copy_and_build (t, args, complain, in_decl,
7558                                   /*function_p=*/false);
7559     
7560   switch (TREE_CODE (t))
7561     {
7562     case CTOR_INITIALIZER:
7563       prep_stmt (t);
7564       finish_mem_initializers (tsubst_initializer_list 
7565                                (TREE_OPERAND (t, 0), args));
7566       break;
7567
7568     case RETURN_STMT:
7569       prep_stmt (t);
7570       finish_return_stmt (tsubst_expr (RETURN_STMT_EXPR (t),
7571                                        args, complain, in_decl));
7572       break;
7573
7574     case EXPR_STMT:
7575       prep_stmt (t);
7576       finish_expr_stmt (tsubst_expr (EXPR_STMT_EXPR (t),
7577                                      args, complain, in_decl));
7578       break;
7579
7580     case USING_STMT:
7581       prep_stmt (t);
7582       do_using_directive (tsubst_expr (USING_STMT_NAMESPACE (t),
7583                                        args, complain, in_decl));
7584       break;
7585       
7586     case DECL_STMT:
7587       {
7588         tree decl;
7589         tree init;
7590
7591         prep_stmt (t);
7592         decl = DECL_STMT_DECL (t);
7593         if (TREE_CODE (decl) == LABEL_DECL)
7594           finish_label_decl (DECL_NAME (decl));
7595         else if (TREE_CODE (decl) == USING_DECL)
7596           {
7597             tree scope = DECL_INITIAL (decl);
7598             tree name = DECL_NAME (decl);
7599             tree decl;
7600             
7601             scope = tsubst_expr (scope, args, complain, in_decl);
7602             decl = lookup_qualified_name (scope, name,
7603                                           /*is_type_p=*/0, /*complain=*/false);
7604             if (decl == error_mark_node)
7605               qualified_name_lookup_error (scope, name);
7606             else
7607               do_local_using_decl (decl);
7608           }
7609         else
7610           {
7611             init = DECL_INITIAL (decl);
7612             decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
7613             if (decl != error_mark_node)
7614               {
7615                 if (init)
7616                   DECL_INITIAL (decl) = error_mark_node;
7617                 /* By marking the declaration as instantiated, we avoid
7618                    trying to instantiate it.  Since instantiate_decl can't
7619                    handle local variables, and since we've already done
7620                    all that needs to be done, that's the right thing to
7621                    do.  */
7622                 if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL)
7623                   DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (decl) = 1;
7624                 if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL
7625                     && ANON_AGGR_TYPE_P (TREE_TYPE (decl)))
7626                   /* Anonymous aggregates are a special case.  */
7627                   finish_anon_union (decl);
7628                 else 
7629                   {
7630                     maybe_push_decl (decl);
7631                     if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL
7632                         && DECL_PRETTY_FUNCTION_P (decl))
7633                       {
7634                         /* For __PRETTY_FUNCTION__ we have to adjust the
7635                            initializer.  */
7636                         const char *const name
7637                           = cxx_printable_name (current_function_decl, 2);
7638                         init = cp_fname_init (name);
7639                         TREE_TYPE (decl) = TREE_TYPE (init);
7640                       }
7641                     else
7642                       init = tsubst_expr (init, args, complain, in_decl);
7643                     cp_finish_decl (decl, init, NULL_TREE, 0);
7644                   }
7645               }
7646           }
7647
7648         /* A DECL_STMT can also be used as an expression, in the condition
7649            clause of an if/for/while construct.  If we aren't followed by
7650            another statement, return our decl.  */
7651         if (TREE_CHAIN (t) == NULL_TREE)
7652           return decl;
7653       }
7654       break;
7655
7656     case FOR_STMT:
7657       {
7658         prep_stmt (t);
7659
7660         stmt = begin_for_stmt ();
7661         tsubst_expr (FOR_INIT_STMT (t), args, complain, in_decl);
7662         finish_for_init_stmt (stmt);
7663         finish_for_cond (tsubst_expr (FOR_COND (t),
7664                                       args, complain, in_decl),
7665                          stmt);
7666         tmp = tsubst_expr (FOR_EXPR (t), args, complain, in_decl);
7667         finish_for_expr (tmp, stmt);
7668         tsubst_expr (FOR_BODY (t), args, complain, in_decl);
7669         finish_for_stmt (stmt);
7670       }
7671       break;
7672
7673     case WHILE_STMT:
7674       {
7675         prep_stmt (t);
7676         stmt = begin_while_stmt ();
7677         finish_while_stmt_cond (tsubst_expr (WHILE_COND (t),
7678                                              args, complain, in_decl),
7679                                 stmt);
7680         tsubst_expr (WHILE_BODY (t), args, complain, in_decl);
7681         finish_while_stmt (stmt);
7682       }
7683       break;
7684
7685     case DO_STMT:
7686       {
7687         prep_stmt (t);
7688         stmt = begin_do_stmt ();
7689         tsubst_expr (DO_BODY (t), args, complain, in_decl);
7690         finish_do_body (stmt);
7691         finish_do_stmt (tsubst_expr (DO_COND (t),
7692                                      args, complain, in_decl),
7693                         stmt);
7694       }
7695       break;
7696
7697     case IF_STMT:
7698       {
7699         prep_stmt (t);
7700         stmt = begin_if_stmt ();
7701         finish_if_stmt_cond (tsubst_expr (IF_COND (t),
7702                                           args, complain, in_decl),
7703                              stmt);
7704
7705         if (tmp = THEN_CLAUSE (t), tmp)
7706           {
7707             tsubst_expr (tmp, args, complain, in_decl);
7708             finish_then_clause (stmt);
7709           }
7710
7711         if (tmp = ELSE_CLAUSE (t), tmp)
7712           {
7713             begin_else_clause ();
7714             tsubst_expr (tmp, args, complain, in_decl);
7715             finish_else_clause (stmt);
7716           }
7717
7718         finish_if_stmt ();
7719       }
7720       break;
7721
7722     case COMPOUND_STMT:
7723       {
7724         prep_stmt (t);
7725         if (COMPOUND_STMT_BODY_BLOCK (t))
7726           stmt = begin_function_body ();
7727         else
7728           stmt = begin_compound_stmt (COMPOUND_STMT_NO_SCOPE (t));
7729
7730         tsubst_expr (COMPOUND_BODY (t), args, complain, in_decl);
7731
7732         if (COMPOUND_STMT_BODY_BLOCK (t))
7733           finish_function_body (stmt);
7734         else
7735           finish_compound_stmt (stmt);
7736       }
7737       break;
7738
7739     case BREAK_STMT:
7740       prep_stmt (t);
7741       finish_break_stmt ();
7742       break;
7743
7744     case CONTINUE_STMT:
7745       prep_stmt (t);
7746       finish_continue_stmt ();
7747       break;
7748
7749     case SWITCH_STMT:
7750       {
7751         tree val;
7752
7753         prep_stmt (t);
7754         stmt = begin_switch_stmt ();
7755         val = tsubst_expr (SWITCH_COND (t), args, complain, in_decl);
7756         finish_switch_cond (val, stmt);
7757         tsubst_expr (SWITCH_BODY (t), args, complain, in_decl);
7758         finish_switch_stmt (stmt);
7759       }
7760       break;
7761
7762     case CASE_LABEL:
7763       prep_stmt (t);
7764       finish_case_label (tsubst_expr (CASE_LOW (t), args, complain, in_decl),
7765                          tsubst_expr (CASE_HIGH (t), args, complain,
7766                                       in_decl));
7767       break;
7768
7769     case LABEL_STMT:
7770       input_line = STMT_LINENO (t);
7771       finish_label_stmt (DECL_NAME (LABEL_STMT_LABEL (t)));
7772       break;
7773
7774     case FILE_STMT:
7775       input_filename = FILE_STMT_FILENAME (t);
7776       add_stmt (build_nt (FILE_STMT, FILE_STMT_FILENAME_NODE (t)));
7777       break;
7778
7779     case GOTO_STMT:
7780       prep_stmt (t);
7781       tmp = GOTO_DESTINATION (t);
7782       if (TREE_CODE (tmp) != LABEL_DECL)
7783         /* Computed goto's must be tsubst'd into.  On the other hand,
7784            non-computed gotos must not be; the identifier in question
7785            will have no binding.  */
7786         tmp = tsubst_expr (tmp, args, complain, in_decl);
7787       else
7788         tmp = DECL_NAME (tmp);
7789       finish_goto_stmt (tmp);
7790       break;
7791
7792     case ASM_STMT:
7793       prep_stmt (t);
7794       tmp = finish_asm_stmt
7795         (ASM_CV_QUAL (t),
7796          tsubst_expr (ASM_STRING (t), args, complain, in_decl),
7797          tsubst_expr (ASM_OUTPUTS (t), args, complain, in_decl),
7798          tsubst_expr (ASM_INPUTS (t), args, complain, in_decl), 
7799          tsubst_expr (ASM_CLOBBERS (t), args, complain, in_decl));
7800       ASM_INPUT_P (tmp) = ASM_INPUT_P (t);
7801       break;
7802
7803     case TRY_BLOCK:
7804       prep_stmt (t);
7805       if (CLEANUP_P (t))
7806         {
7807           stmt = begin_try_block ();
7808           tsubst_expr (TRY_STMTS (t), args, complain, in_decl);
7809           finish_cleanup_try_block (stmt);
7810           finish_cleanup (tsubst_expr (TRY_HANDLERS (t), args,
7811                                        complain, in_decl),
7812                           stmt);
7813         }
7814       else
7815         {
7816           if (FN_TRY_BLOCK_P (t))
7817             stmt = begin_function_try_block ();
7818           else
7819             stmt = begin_try_block ();
7820
7821           tsubst_expr (TRY_STMTS (t), args, complain, in_decl);
7822
7823           if (FN_TRY_BLOCK_P (t))
7824             finish_function_try_block (stmt);
7825           else
7826             finish_try_block (stmt);
7827
7828           tsubst_expr (TRY_HANDLERS (t), args, complain, in_decl);
7829           if (FN_TRY_BLOCK_P (t))
7830             finish_function_handler_sequence (stmt);
7831           else
7832             finish_handler_sequence (stmt);
7833         }
7834       break;
7835       
7836     case HANDLER:
7837       {
7838         tree decl;
7839
7840         prep_stmt (t);
7841         stmt = begin_handler ();
7842         if (HANDLER_PARMS (t))
7843           {
7844             decl = DECL_STMT_DECL (HANDLER_PARMS (t));
7845             decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
7846             /* Prevent instantiate_decl from trying to instantiate
7847                this variable.  We've already done all that needs to be
7848                done.  */
7849             DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (decl) = 1;
7850           }
7851         else
7852           decl = NULL_TREE;
7853         finish_handler_parms (decl, stmt);
7854         tsubst_expr (HANDLER_BODY (t), args, complain, in_decl);
7855         finish_handler (stmt);
7856       }
7857       break;
7858
7859     case TAG_DEFN:
7860       prep_stmt (t);
7861       tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, NULL_TREE);
7862       break;
7863
7864     default:
7865       abort ();
7866     }
7867
7868   return tsubst_expr (TREE_CHAIN (t), args, complain, in_decl);
7869 }
7870
7871 /* T is a postfix-expression that is not being used in a function
7872    call.  Return the substituted version of T.  */
7873
7874 static tree
7875 tsubst_non_call_postfix_expression (tree t, tree args, 
7876                                     tsubst_flags_t complain,
7877                                     tree in_decl)
7878 {
7879   if (TREE_CODE (t) == SCOPE_REF)
7880     t = tsubst_qualified_id (t, args, complain, in_decl,
7881                              /*done=*/false, /*address_p=*/false);
7882   else
7883     t = tsubst_copy_and_build (t, args, complain, in_decl,
7884                                /*function_p=*/false);
7885
7886   return t;
7887 }
7888
7889 /* Like tsubst but deals with expressions and performs semantic
7890    analysis.  FUNCTION_P is true if T is the "F" in "F (ARGS)".  */
7891
7892 tree
7893 tsubst_copy_and_build (tree t, 
7894                        tree args, 
7895                        tsubst_flags_t complain, 
7896                        tree in_decl,
7897                        bool function_p)
7898 {
7899 #define RECUR(NODE) \
7900   tsubst_copy_and_build (NODE, args, complain, in_decl, /*function_p=*/false)
7901
7902   tree op1;
7903
7904   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node)
7905     return t;
7906
7907   switch (TREE_CODE (t))
7908     {
7909     case IDENTIFIER_NODE:
7910       {
7911         tree decl;
7912         cp_id_kind idk;
7913         tree qualifying_class;
7914         bool non_constant_expression_p;
7915         const char *error_msg;
7916
7917         if (IDENTIFIER_TYPENAME_P (t))
7918           {
7919             tree new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
7920             t = mangle_conv_op_name_for_type (new_type);
7921           }
7922
7923         /* Look up the name.  */
7924         decl = lookup_name (t, 0);
7925
7926         /* By convention, expressions use ERROR_MARK_NODE to indicate
7927            failure, not NULL_TREE.  */
7928         if (decl == NULL_TREE)
7929           decl = error_mark_node;
7930
7931         decl = finish_id_expression (t, decl, NULL_TREE,
7932                                      &idk,
7933                                      &qualifying_class,
7934                                      /*constant_expression_p=*/false,
7935                                      /*allow_non_constant_expression_p=*/false,
7936                                      &non_constant_expression_p,
7937                                      &error_msg);
7938         if (error_msg)
7939           error (error_msg);
7940         if (!function_p && TREE_CODE (decl) == IDENTIFIER_NODE)
7941           decl = unqualified_name_lookup_error (decl);
7942         return decl;
7943       }
7944
7945     case TEMPLATE_ID_EXPR:
7946       {
7947         tree object;
7948         tree template = RECUR (TREE_OPERAND (t, 0));
7949         tree targs = RECUR (TREE_OPERAND (t, 1));
7950         
7951         if (TREE_CODE (template) == COMPONENT_REF)
7952           {
7953             object = TREE_OPERAND (template, 0);
7954             template = TREE_OPERAND (template, 1);
7955           }
7956         else
7957           object = NULL_TREE;
7958         template = lookup_template_function (template, targs);
7959         
7960         if (object)
7961           return build (COMPONENT_REF, TREE_TYPE (template), 
7962                         object, template);
7963         else
7964           return template;
7965       }
7966
7967     case INDIRECT_REF:
7968       return build_x_indirect_ref (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)), "unary *");
7969
7970     case CAST_EXPR:
7971       return build_functional_cast
7972         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
7973          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
7974
7975     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
7976       return build_reinterpret_cast
7977         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
7978          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
7979
7980     case CONST_CAST_EXPR:
7981       return build_const_cast
7982         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
7983          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
7984
7985     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
7986       return build_dynamic_cast
7987         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
7988          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
7989
7990     case STATIC_CAST_EXPR:
7991       return build_static_cast
7992         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
7993          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
7994
7995     case POSTDECREMENT_EXPR:
7996     case POSTINCREMENT_EXPR:
7997       op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
7998                                                 args, complain, in_decl);
7999       return build_x_unary_op (TREE_CODE (t), op1);
8000
8001     case PREDECREMENT_EXPR:
8002     case PREINCREMENT_EXPR:
8003     case NEGATE_EXPR:
8004     case BIT_NOT_EXPR:
8005     case ABS_EXPR:
8006     case TRUTH_NOT_EXPR:
8007     case CONVERT_EXPR:  /* Unary + */
8008     case REALPART_EXPR:
8009     case IMAGPART_EXPR:
8010       return build_x_unary_op (TREE_CODE (t), RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8011
8012     case ADDR_EXPR:
8013       op1 = TREE_OPERAND (t, 0);
8014       if (TREE_CODE (op1) == SCOPE_REF)
8015         op1 = tsubst_qualified_id (op1, args, complain, in_decl, 
8016                                    /*done=*/true, /*address_p=*/true);
8017       else
8018         op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (op1, args, complain, 
8019                                                   in_decl);
8020       return build_x_unary_op (ADDR_EXPR, op1);
8021
8022     case PLUS_EXPR:
8023     case MINUS_EXPR:
8024     case MULT_EXPR:
8025     case TRUNC_DIV_EXPR:
8026     case CEIL_DIV_EXPR:
8027     case FLOOR_DIV_EXPR:
8028     case ROUND_DIV_EXPR:
8029     case EXACT_DIV_EXPR:
8030     case BIT_AND_EXPR:
8031     case BIT_ANDTC_EXPR:
8032     case BIT_IOR_EXPR:
8033     case BIT_XOR_EXPR:
8034     case TRUNC_MOD_EXPR:
8035     case FLOOR_MOD_EXPR:
8036     case TRUTH_ANDIF_EXPR:
8037     case TRUTH_ORIF_EXPR:
8038     case TRUTH_AND_EXPR:
8039     case TRUTH_OR_EXPR:
8040     case RSHIFT_EXPR:
8041     case LSHIFT_EXPR:
8042     case RROTATE_EXPR:
8043     case LROTATE_EXPR:
8044     case EQ_EXPR:
8045     case NE_EXPR:
8046     case MAX_EXPR:
8047     case MIN_EXPR:
8048     case LE_EXPR:
8049     case GE_EXPR:
8050     case LT_EXPR:
8051     case GT_EXPR:
8052     case MEMBER_REF:
8053     case DOTSTAR_EXPR:
8054       return build_x_binary_op
8055         (TREE_CODE (t), 
8056          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8057          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)));
8058
8059     case SCOPE_REF:
8060       return tsubst_qualified_id (t, args, complain, in_decl, /*done=*/true,
8061                                   /*address_p=*/false);
8062
8063     case ARRAY_REF:
8064       if (tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl)
8065           == NULL_TREE)
8066         /* new-type-id */
8067         return build_nt (ARRAY_REF, NULL_TREE, RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)));
8068
8069       op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
8070                                                 args, complain, in_decl);
8071       /* Remember that there was a reference to this entity.  */
8072       if (DECL_P (op1))
8073         mark_used (op1);
8074       return grok_array_decl (op1, RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)));
8075
8076     case SIZEOF_EXPR:
8077     case ALIGNOF_EXPR:
8078       op1 = TREE_OPERAND (t, 0);
8079       if (!args)
8080         {
8081           /* When there are no ARGS, we are trying to evaluate a
8082              non-dependent expression from the parser.  Trying to do
8083              the substitutions may not work.  */
8084           if (!TYPE_P (op1))
8085             op1 = TREE_TYPE (op1);
8086         }
8087       else
8088         {
8089           ++skip_evaluation;
8090           op1 = RECUR (op1);
8091           --skip_evaluation;
8092         }
8093       if (TREE_CODE (t) == SIZEOF_EXPR)
8094         return finish_sizeof (op1);
8095       else
8096         return finish_alignof (op1);
8097
8098     case MODOP_EXPR:
8099       return build_x_modify_expr
8100         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8101          TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 1)),
8102          RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)));
8103
8104     case ARROW_EXPR:
8105       op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
8106                                                 args, complain, in_decl);
8107       /* Remember that there was a reference to this entity.  */
8108       if (DECL_P (op1))
8109         mark_used (op1);
8110       return build_x_arrow (op1);
8111
8112     case NEW_EXPR:
8113       return build_new
8114         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8115          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8116          RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)),
8117          NEW_EXPR_USE_GLOBAL (t));
8118
8119     case DELETE_EXPR:
8120      return delete_sanity
8121        (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8122         RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8123         DELETE_EXPR_USE_VEC (t),
8124         DELETE_EXPR_USE_GLOBAL (t));
8125
8126     case COMPOUND_EXPR:
8127       return build_x_compound_expr (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8128                                     RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)));
8129
8130     case CALL_EXPR:
8131       {
8132         tree function;
8133         tree call_args;
8134         bool qualified_p;
8135
8136         function = TREE_OPERAND (t, 0);
8137         if (TREE_CODE (function) == SCOPE_REF)
8138           {
8139             qualified_p = true;
8140             function = tsubst_qualified_id (function, args, complain, in_decl,
8141                                             /*done=*/false, 
8142                                             /*address_p=*/false);
8143           }
8144         else
8145           {
8146             qualified_p = (TREE_CODE (function) == COMPONENT_REF
8147                            && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (function, 1))
8148                                == SCOPE_REF));
8149             function = tsubst_copy_and_build (function, args, complain, 
8150                                               in_decl,
8151                                               !qualified_p);
8152           }
8153
8154         call_args = RECUR (TREE_OPERAND (t, 1));
8155           
8156         if (BASELINK_P (function))
8157           qualified_p = 1;
8158
8159         if (!qualified_p
8160             && TREE_CODE (function) != TEMPLATE_ID_EXPR
8161             && (is_overloaded_fn (function)
8162                 || DECL_P (function)
8163                 || TREE_CODE (function) == IDENTIFIER_NODE))
8164           {
8165             if (call_args)
8166               function = perform_koenig_lookup (function, call_args);
8167             else if (TREE_CODE (function) == IDENTIFIER_NODE)
8168               function = unqualified_name_lookup_error (function);
8169           }
8170
8171         /* Remember that there was a reference to this entity.  */
8172         if (DECL_P (function))
8173           mark_used (function);
8174
8175         function = convert_from_reference (function);
8176
8177         if (TREE_CODE (function) == OFFSET_REF)
8178           return build_offset_ref_call_from_tree (function, call_args);
8179         if (TREE_CODE (function) == COMPONENT_REF)
8180           return (build_new_method_call 
8181                   (TREE_OPERAND (function, 0),
8182                    TREE_OPERAND (function, 1),
8183                    call_args, NULL_TREE, 
8184                    qualified_p ? LOOKUP_NONVIRTUAL : LOOKUP_NORMAL));
8185         return finish_call_expr (function, call_args, 
8186                                  /*disallow_virtual=*/qualified_p);
8187       }
8188
8189     case COND_EXPR:
8190       return build_x_conditional_expr
8191         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8192          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8193          RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)));
8194
8195     case PSEUDO_DTOR_EXPR:
8196       return finish_pseudo_destructor_expr 
8197         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8198          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8199          RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)));
8200
8201     case TREE_LIST:
8202       {
8203         tree purpose, value, chain;
8204
8205         if (t == void_list_node)
8206           return t;
8207
8208         purpose = TREE_PURPOSE (t);
8209         if (purpose)
8210           purpose = RECUR (purpose);
8211         value = TREE_VALUE (t);
8212         if (value)
8213           value = RECUR (value);
8214         chain = TREE_CHAIN (t);
8215         if (chain && chain != void_type_node)
8216           chain = RECUR (chain);
8217         if (purpose == TREE_PURPOSE (t)
8218             && value == TREE_VALUE (t)
8219             && chain == TREE_CHAIN (t))
8220           return t;
8221         return tree_cons (purpose, value, chain);
8222       }
8223
8224     case COMPONENT_REF:
8225       {
8226         tree object;
8227         tree member;
8228
8229         object = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
8230                                                      args, complain, in_decl);
8231         /* Remember that there was a reference to this entity.  */
8232         if (DECL_P (object))
8233           mark_used (object);
8234
8235         member = TREE_OPERAND (t, 1);
8236         if (BASELINK_P (member))
8237           member = tsubst_baselink (member, 
8238                                     non_reference (TREE_TYPE (object)),
8239                                     args, complain, in_decl);
8240         else
8241           member = tsubst_copy (member, args, complain, in_decl);
8242
8243         if (!CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (object)))
8244           {
8245             if (TREE_CODE (member) == BIT_NOT_EXPR)
8246               return finish_pseudo_destructor_expr (object, 
8247                                                     NULL_TREE,
8248                                                     TREE_TYPE (object));
8249             else if (TREE_CODE (member) == SCOPE_REF
8250                      && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (member, 1)) == BIT_NOT_EXPR))
8251               return finish_pseudo_destructor_expr (object, 
8252                                                     object,
8253                                                     TREE_TYPE (object));
8254           }
8255         else if (TREE_CODE (member) == SCOPE_REF
8256                  && TREE_CODE (TREE_OPERAND (member, 1)) == TEMPLATE_ID_EXPR)
8257           {
8258             tree tmpl;
8259             tree args;
8260         
8261             /* Lookup the template functions now that we know what the
8262                scope is.  */
8263             tmpl = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (member, 1), 0);
8264             args = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (member, 1), 1);
8265             member = lookup_qualified_name (TREE_OPERAND (member, 0), tmpl, 
8266                                             /*is_type=*/0, /*complain=*/false);
8267             if (BASELINK_P (member))
8268               BASELINK_FUNCTIONS (member) 
8269                 = build_nt (TEMPLATE_ID_EXPR, BASELINK_FUNCTIONS (member),
8270                             args);
8271             else
8272               {
8273                 qualified_name_lookup_error (TREE_TYPE (object), tmpl);
8274                 return error_mark_node;
8275               }
8276           }
8277         else if (TREE_CODE (member) == FIELD_DECL)
8278           return finish_non_static_data_member (member, object, NULL_TREE);
8279
8280         return finish_class_member_access_expr (object, member);
8281       }
8282
8283     case THROW_EXPR:
8284       return build_throw
8285         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8286
8287     case CONSTRUCTOR:
8288       {
8289         tree r;
8290         tree elts;
8291         tree type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
8292         bool purpose_p;
8293
8294         /* digest_init will do the wrong thing if we let it.  */
8295         if (type && TYPE_PTRMEMFUNC_P (type))
8296           return t;
8297
8298         r = NULL_TREE;
8299         /* We do not want to process the purpose of aggregate
8300            initializers as they are identifier nodes which will be
8301            looked up by digest_init.  */
8302         purpose_p = !(type && IS_AGGR_TYPE (type));
8303         for (elts = CONSTRUCTOR_ELTS (t);
8304              elts;
8305              elts = TREE_CHAIN (elts))
8306           {
8307             tree purpose = TREE_PURPOSE (elts);
8308             tree value = TREE_VALUE (elts);
8309             
8310             if (purpose && purpose_p)
8311               purpose = RECUR (purpose);
8312             value = RECUR (value);
8313             r = tree_cons (purpose, value, r);
8314           }
8315         
8316         r = build_constructor (NULL_TREE, nreverse (r));
8317         TREE_HAS_CONSTRUCTOR (r) = TREE_HAS_CONSTRUCTOR (t);
8318
8319         if (type)
8320           return digest_init (type, r, 0);
8321         return r;
8322       }
8323
8324     case TYPEID_EXPR:
8325       {
8326         tree operand_0 = RECUR (TREE_OPERAND (t, 0));
8327         if (TYPE_P (operand_0))
8328           return get_typeid (operand_0);
8329         return build_typeid (operand_0);
8330       }
8331
8332     case PARM_DECL:
8333       return convert_from_reference (tsubst_copy (t, args, complain, in_decl));
8334
8335     case VAR_DECL:
8336       if (args)
8337         t = tsubst_copy (t, args, complain, in_decl);
8338       else
8339         /* If there are no ARGS, then we are evaluating a
8340            non-dependent expression.  If the expression is
8341            non-dependent, the variable must be a constant.  */
8342         t = DECL_INITIAL (t);
8343       return convert_from_reference (t);
8344
8345     case VA_ARG_EXPR:
8346       return build_x_va_arg (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8347                              tsubst_copy (TREE_TYPE (t), args, complain, 
8348                                           in_decl));
8349
8350     default:
8351       return tsubst_copy (t, args, complain, in_decl);
8352     }
8353
8354 #undef RECUR
8355 }
8356
8357 /* Verify that the instantiated ARGS are valid. For type arguments,
8358    make sure that the type's linkage is ok. For non-type arguments,
8359    make sure they are constants if they are integral or enumerations.
8360    Emit an error under control of COMPLAIN, and return TRUE on error.  */
8361
8362 static bool
8363 check_instantiated_args (tree tmpl, tree args, tsubst_flags_t complain)
8364 {
8365   int ix, len = DECL_NTPARMS (tmpl);
8366   bool result = false;
8367
8368   for (ix = 0; ix != len; ix++)
8369     {
8370       tree t = TREE_VEC_ELT (args, ix);
8371       
8372       if (TYPE_P (t))
8373         {
8374           /* [basic.link]: A name with no linkage (notably, the name
8375              of a class or enumeration declared in a local scope)
8376              shall not be used to declare an entity with linkage.
8377              This implies that names with no linkage cannot be used as
8378              template arguments.  */
8379           tree nt = no_linkage_check (t);
8380
8381           if (nt)
8382             {
8383               if (!(complain & tf_error))
8384                 /*OK*/;
8385               else if (TYPE_ANONYMOUS_P (nt))
8386                 error ("`%T' uses anonymous type", t);
8387               else
8388                 error ("`%T' uses local type `%T'", t, nt);
8389               result = true;
8390             }
8391           /* In order to avoid all sorts of complications, we do not
8392              allow variably-modified types as template arguments.  */
8393           else if (variably_modified_type_p (t))
8394             {
8395               if (complain & tf_error)
8396                 error ("`%T' is a variably modified type", t);
8397               result = true;
8398             }
8399         }
8400       /* A non-type argument of integral or enumerated type must be a
8401          constant.  */
8402       else if (TREE_TYPE (t)
8403                && INTEGRAL_OR_ENUMERATION_TYPE_P (TREE_TYPE (t))
8404                && !TREE_CONSTANT (t))
8405         {
8406           if (complain & tf_error)
8407             error ("integral expression `%E' is not constant", t);
8408           result = true;
8409         }
8410     }
8411   if (result && complain & tf_error)
8412     error ("  trying to instantiate `%D'", tmpl);
8413   return result;
8414 }
8415
8416 /* Instantiate the indicated variable or function template TMPL with
8417    the template arguments in TARG_PTR.  */
8418
8419 tree
8420 instantiate_template (tree tmpl, tree targ_ptr, tsubst_flags_t complain)
8421 {
8422   tree fndecl;
8423   tree gen_tmpl;
8424   tree spec;
8425
8426   if (tmpl == error_mark_node)
8427     return error_mark_node;
8428
8429   my_friendly_assert (TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_DECL, 283);
8430
8431   /* If this function is a clone, handle it specially.  */
8432   if (DECL_CLONED_FUNCTION_P (tmpl))
8433     {
8434       tree spec = instantiate_template (DECL_CLONED_FUNCTION (tmpl), targ_ptr,
8435                                         complain);
8436       tree clone;
8437       
8438       /* Look for the clone.  */
8439       for (clone = TREE_CHAIN (spec);
8440            clone && DECL_CLONED_FUNCTION_P (clone);
8441            clone = TREE_CHAIN (clone))
8442         if (DECL_NAME (clone) == DECL_NAME (tmpl))
8443           return clone;
8444       /* We should always have found the clone by now.  */
8445       abort ();
8446       return NULL_TREE;
8447     }
8448   
8449   /* Check to see if we already have this specialization.  */
8450   spec = retrieve_specialization (tmpl, targ_ptr);
8451   if (spec != NULL_TREE)
8452     return spec;
8453
8454   gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
8455   if (tmpl != gen_tmpl)
8456     {
8457       /* The TMPL is a partial instantiation.  To get a full set of
8458          arguments we must add the arguments used to perform the
8459          partial instantiation.  */
8460       targ_ptr = add_outermost_template_args (DECL_TI_ARGS (tmpl),
8461                                               targ_ptr);
8462
8463       /* Check to see if we already have this specialization.  */
8464       spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, targ_ptr);
8465       if (spec != NULL_TREE)
8466         return spec;
8467     }
8468
8469   if (check_instantiated_args (gen_tmpl, INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (targ_ptr),
8470                                complain))
8471     return error_mark_node;
8472   
8473   /* We are building a FUNCTION_DECL, during which the access of its
8474      parameters and return types have to be checked.  However this
8475      FUNCTION_DECL which is the desired context for access checking
8476      is not built yet.  We solve this chicken-and-egg problem by
8477      deferring all checks until we have the FUNCTION_DECL.  */
8478   push_deferring_access_checks (dk_deferred);
8479
8480   /* substitute template parameters */
8481   fndecl = tsubst (DECL_TEMPLATE_RESULT (gen_tmpl),
8482                    targ_ptr, complain, gen_tmpl);
8483
8484   /* Now we know the specialization, compute access previously
8485      deferred.  */
8486   push_access_scope (fndecl);
8487   perform_deferred_access_checks ();
8488   pop_access_scope (fndecl);
8489   pop_deferring_access_checks ();
8490
8491   /* The DECL_TI_TEMPLATE should always be the immediate parent
8492      template, not the most general template.  */
8493   DECL_TI_TEMPLATE (fndecl) = tmpl;
8494
8495   if (flag_external_templates)
8496     add_pending_template (fndecl);
8497
8498   /* If we've just instantiated the main entry point for a function,
8499      instantiate all the alternate entry points as well.  We do this
8500      by cloning the instantiation of the main entry point, not by
8501      instantiating the template clones.  */
8502   if (TREE_CHAIN (gen_tmpl) && DECL_CLONED_FUNCTION_P (TREE_CHAIN (gen_tmpl)))
8503     clone_function_decl (fndecl, /*update_method_vec_p=*/0);
8504
8505   return fndecl;
8506 }
8507
8508 /* The FN is a TEMPLATE_DECL for a function.  The ARGS are the
8509    arguments that are being used when calling it.  TARGS is a vector
8510    into which the deduced template arguments are placed.  
8511
8512    Return zero for success, 2 for an incomplete match that doesn't resolve
8513    all the types, and 1 for complete failure.  An error message will be
8514    printed only for an incomplete match.
8515
8516    If FN is a conversion operator, or we are trying to produce a specific
8517    specialization, RETURN_TYPE is the return type desired.
8518
8519    The EXPLICIT_TARGS are explicit template arguments provided via a
8520    template-id.
8521
8522    The parameter STRICT is one of:
8523
8524    DEDUCE_CALL: 
8525      We are deducing arguments for a function call, as in
8526      [temp.deduct.call].
8527
8528    DEDUCE_CONV:
8529      We are deducing arguments for a conversion function, as in 
8530      [temp.deduct.conv].
8531
8532    DEDUCE_EXACT:
8533      We are deducing arguments when doing an explicit instantiation
8534      as in [temp.explicit], when determining an explicit specialization
8535      as in [temp.expl.spec], or when taking the address of a function
8536      template, as in [temp.deduct.funcaddr]. 
8537
8538    DEDUCE_ORDER:
8539      We are deducing arguments when calculating the partial
8540      ordering between specializations of function or class
8541      templates, as in [temp.func.order] and [temp.class.order].
8542
8543    LEN is the number of parms to consider before returning success, or -1
8544    for all.  This is used in partial ordering to avoid comparing parms for
8545    which no actual argument was passed, since they are not considered in
8546    overload resolution (and are explicitly excluded from consideration in
8547    partial ordering in [temp.func.order]/6).  */
8548
8549 int
8550 fn_type_unification (tree fn, 
8551                      tree explicit_targs, 
8552                      tree targs, 
8553                      tree args, 
8554                      tree return_type,
8555                      unification_kind_t strict, 
8556                      int len)
8557 {
8558   tree parms;
8559   tree fntype;
8560   int result;
8561
8562   my_friendly_assert (TREE_CODE (fn) == TEMPLATE_DECL, 0);
8563
8564   fntype = TREE_TYPE (fn);
8565   if (explicit_targs)
8566     {
8567       /* [temp.deduct]
8568           
8569          The specified template arguments must match the template
8570          parameters in kind (i.e., type, nontype, template), and there
8571          must not be more arguments than there are parameters;
8572          otherwise type deduction fails.
8573
8574          Nontype arguments must match the types of the corresponding
8575          nontype template parameters, or must be convertible to the
8576          types of the corresponding nontype parameters as specified in
8577          _temp.arg.nontype_, otherwise type deduction fails.
8578
8579          All references in the function type of the function template
8580          to the corresponding template parameters are replaced by the
8581          specified template argument values.  If a substitution in a
8582          template parameter or in the function type of the function
8583          template results in an invalid type, type deduction fails.  */
8584       int i;
8585       tree converted_args;
8586
8587       converted_args
8588         = (coerce_template_parms (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (fn), 
8589                                   explicit_targs, NULL_TREE, tf_none, 
8590                                   /*require_all_arguments=*/0));
8591       if (converted_args == error_mark_node)
8592         return 1;
8593
8594       fntype = tsubst (fntype, converted_args, tf_none, NULL_TREE);
8595       if (fntype == error_mark_node)
8596         return 1;
8597
8598       /* Place the explicitly specified arguments in TARGS.  */
8599       for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (targs); i++)
8600         TREE_VEC_ELT (targs, i) = TREE_VEC_ELT (converted_args, i);
8601     }
8602      
8603   parms = TYPE_ARG_TYPES (fntype);
8604   /* Never do unification on the 'this' parameter.  */
8605   if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (fn))
8606     parms = TREE_CHAIN (parms);
8607   
8608   if (return_type)
8609     {
8610       /* We've been given a return type to match, prepend it.  */
8611       parms = tree_cons (NULL_TREE, TREE_TYPE (fntype), parms);
8612       args = tree_cons (NULL_TREE, return_type, args);
8613       if (len >= 0)
8614         ++len;
8615     }
8616
8617   /* We allow incomplete unification without an error message here
8618      because the standard doesn't seem to explicitly prohibit it.  Our
8619      callers must be ready to deal with unification failures in any
8620      event.  */
8621   result = type_unification_real (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (fn), 
8622                                   targs, parms, args, /*subr=*/0,
8623                                   strict, /*allow_incomplete*/1, len);
8624
8625   if (result == 0) 
8626     /* All is well so far.  Now, check:
8627        
8628        [temp.deduct] 
8629        
8630        When all template arguments have been deduced, all uses of
8631        template parameters in nondeduced contexts are replaced with
8632        the corresponding deduced argument values.  If the
8633        substitution results in an invalid type, as described above,
8634        type deduction fails.  */
8635     if (tsubst (TREE_TYPE (fn), targs, tf_none, NULL_TREE)
8636         == error_mark_node)
8637       return 1;
8638
8639   return result;
8640 }
8641
8642 /* Adjust types before performing type deduction, as described in
8643    [temp.deduct.call] and [temp.deduct.conv].  The rules in these two
8644    sections are symmetric.  PARM is the type of a function parameter
8645    or the return type of the conversion function.  ARG is the type of
8646    the argument passed to the call, or the type of the value
8647    initialized with the result of the conversion function.  */
8648
8649 static int
8650 maybe_adjust_types_for_deduction (unification_kind_t strict, 
8651                                   tree* parm, 
8652                                   tree* arg)
8653 {
8654   int result = 0;
8655   
8656   switch (strict)
8657     {
8658     case DEDUCE_CALL:
8659       break;
8660
8661     case DEDUCE_CONV:
8662       {
8663         /* Swap PARM and ARG throughout the remainder of this
8664            function; the handling is precisely symmetric since PARM
8665            will initialize ARG rather than vice versa.  */
8666         tree* temp = parm;
8667         parm = arg;
8668         arg = temp;
8669         break;
8670       }
8671
8672     case DEDUCE_EXACT:
8673       /* There is nothing to do in this case.  */
8674       return 0;
8675
8676     case DEDUCE_ORDER:
8677       /* DR 214. [temp.func.order] is underspecified, and leads to no
8678          ordering between things like `T *' and `T const &' for `U *'.
8679          The former has T=U and the latter T=U*. The former looks more
8680          specialized and John Spicer considers it well-formed (the EDG
8681          compiler accepts it).
8682
8683          John also confirms that deduction should proceed as in a function
8684          call. Which implies the usual ARG and PARM conversions as DEDUCE_CALL.
8685          However, in ordering, ARG can have REFERENCE_TYPE, but no argument
8686          to an actual call can have such a type.
8687          
8688          If both ARG and PARM are REFERENCE_TYPE, we change neither.
8689          If only ARG is a REFERENCE_TYPE, we look through that and then
8690          proceed as with DEDUCE_CALL (which could further convert it).  */
8691       if (TREE_CODE (*arg) == REFERENCE_TYPE)
8692         {
8693           if (TREE_CODE (*parm) == REFERENCE_TYPE)
8694             return 0;
8695           *arg = TREE_TYPE (*arg);
8696         }
8697       break;
8698     default:
8699       abort ();
8700     }
8701
8702   if (TREE_CODE (*parm) != REFERENCE_TYPE)
8703     {
8704       /* [temp.deduct.call]
8705          
8706          If P is not a reference type:
8707          
8708          --If A is an array type, the pointer type produced by the
8709          array-to-pointer standard conversion (_conv.array_) is
8710          used in place of A for type deduction; otherwise,
8711          
8712          --If A is a function type, the pointer type produced by
8713          the function-to-pointer standard conversion
8714          (_conv.func_) is used in place of A for type deduction;
8715          otherwise,
8716          
8717          --If A is a cv-qualified type, the top level
8718          cv-qualifiers of A's type are ignored for type
8719          deduction.  */
8720       if (TREE_CODE (*arg) == ARRAY_TYPE)
8721         *arg = build_pointer_type (TREE_TYPE (*arg));
8722       else if (TREE_CODE (*arg) == FUNCTION_TYPE)
8723         *arg = build_pointer_type (*arg);
8724       else
8725         *arg = TYPE_MAIN_VARIANT (*arg);
8726     }
8727   
8728   /* [temp.deduct.call]
8729      
8730      If P is a cv-qualified type, the top level cv-qualifiers
8731      of P's type are ignored for type deduction.  If P is a
8732      reference type, the type referred to by P is used for
8733      type deduction.  */
8734   *parm = TYPE_MAIN_VARIANT (*parm);
8735   if (TREE_CODE (*parm) == REFERENCE_TYPE)
8736     {
8737       *parm = TREE_TYPE (*parm);
8738       result |= UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL;
8739     }
8740
8741   /* DR 322. For conversion deduction, remove a reference type on parm
8742      too (which has been swapped into ARG).  */
8743   if (strict == DEDUCE_CONV && TREE_CODE (*arg) == REFERENCE_TYPE)
8744     *arg = TREE_TYPE (*arg);
8745   
8746   return result;
8747 }
8748
8749 /* Most parms like fn_type_unification.
8750
8751    If SUBR is 1, we're being called recursively (to unify the
8752    arguments of a function or method parameter of a function
8753    template).  */
8754
8755 static int
8756 type_unification_real (tree tparms, 
8757                        tree targs, 
8758                        tree xparms, 
8759                        tree xargs, 
8760                        int subr,
8761                        unification_kind_t strict, 
8762                        int allow_incomplete, 
8763                        int xlen)
8764 {
8765   tree parm, arg;
8766   int i;
8767   int ntparms = TREE_VEC_LENGTH (tparms);
8768   int sub_strict;
8769   int saw_undeduced = 0;
8770   tree parms, args;
8771   int len;
8772
8773   my_friendly_assert (TREE_CODE (tparms) == TREE_VEC, 289);
8774   my_friendly_assert (xparms == NULL_TREE 
8775                       || TREE_CODE (xparms) == TREE_LIST, 290);
8776   /* ARGS could be NULL.  */
8777   if (xargs)
8778     my_friendly_assert (TREE_CODE (xargs) == TREE_LIST, 291);
8779   my_friendly_assert (ntparms > 0, 292);
8780
8781   switch (strict)
8782     {
8783     case DEDUCE_CALL:
8784       sub_strict = (UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL | UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL
8785                     | UNIFY_ALLOW_DERIVED);
8786       break;
8787       
8788     case DEDUCE_CONV:
8789       sub_strict = UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL;
8790       break;
8791
8792     case DEDUCE_EXACT:
8793       sub_strict = UNIFY_ALLOW_NONE;
8794       break;
8795     
8796     case DEDUCE_ORDER:
8797       sub_strict = UNIFY_ALLOW_NONE;
8798       break;
8799       
8800     default:
8801       abort ();
8802     }
8803
8804   if (xlen == 0)
8805     return 0;
8806
8807  again:
8808   parms = xparms;
8809   args = xargs;
8810   len = xlen;
8811
8812   while (parms
8813          && parms != void_list_node
8814          && args
8815          && args != void_list_node)
8816     {
8817       parm = TREE_VALUE (parms);
8818       parms = TREE_CHAIN (parms);
8819       arg = TREE_VALUE (args);
8820       args = TREE_CHAIN (args);
8821
8822       if (arg == error_mark_node)
8823         return 1;
8824       if (arg == unknown_type_node)
8825         /* We can't deduce anything from this, but we might get all the
8826            template args from other function args.  */
8827         continue;
8828
8829       /* Conversions will be performed on a function argument that
8830          corresponds with a function parameter that contains only
8831          non-deducible template parameters and explicitly specified
8832          template parameters.  */
8833       if (! uses_template_parms (parm))
8834         {
8835           tree type;
8836
8837           if (!TYPE_P (arg))
8838             type = TREE_TYPE (arg);
8839           else
8840             {
8841               type = arg;
8842               arg = NULL_TREE;
8843             }
8844
8845           if (strict == DEDUCE_EXACT || strict == DEDUCE_ORDER)
8846             {
8847               if (same_type_p (parm, type))
8848                 continue;
8849             }
8850           else
8851             /* It might work; we shouldn't check now, because we might
8852                get into infinite recursion.  Overload resolution will
8853                handle it.  */
8854             continue;
8855
8856           return 1;
8857         }
8858         
8859       if (!TYPE_P (arg))
8860         {
8861           my_friendly_assert (TREE_TYPE (arg) != NULL_TREE, 293);
8862           if (type_unknown_p (arg))
8863             {
8864               /* [temp.deduct.type] A template-argument can be deduced from
8865                  a pointer to function or pointer to member function
8866                  argument if the set of overloaded functions does not
8867                  contain function templates and at most one of a set of
8868                  overloaded functions provides a unique match.  */
8869
8870               if (resolve_overloaded_unification
8871                   (tparms, targs, parm, arg, strict, sub_strict)
8872                   != 0)
8873                 return 1;
8874               continue;
8875             }
8876           arg = TREE_TYPE (arg);
8877           if (arg == error_mark_node)
8878             return 1;
8879         }
8880       
8881       {
8882         int arg_strict = sub_strict;
8883         
8884         if (!subr)
8885           arg_strict |= maybe_adjust_types_for_deduction (strict, &parm, &arg);
8886
8887         if (unify (tparms, targs, parm, arg, arg_strict))
8888           return 1;
8889       }
8890
8891       /* Are we done with the interesting parms?  */
8892       if (--len == 0)
8893         goto done;
8894     }
8895   /* Fail if we've reached the end of the parm list, and more args
8896      are present, and the parm list isn't variadic.  */
8897   if (args && args != void_list_node && parms == void_list_node)
8898     return 1;
8899   /* Fail if parms are left and they don't have default values.  */
8900   if (parms
8901       && parms != void_list_node
8902       && TREE_PURPOSE (parms) == NULL_TREE)
8903     return 1;
8904
8905  done:
8906   if (!subr)
8907     for (i = 0; i < ntparms; i++)
8908       if (TREE_VEC_ELT (targs, i) == NULL_TREE)
8909         {
8910           tree tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, i));
8911
8912           /* If this is an undeduced nontype parameter that depends on
8913              a type parameter, try another pass; its type may have been
8914              deduced from a later argument than the one from which
8915              this parameter can be deduced.  */
8916           if (TREE_CODE (tparm) == PARM_DECL
8917               && uses_template_parms (TREE_TYPE (tparm))
8918               && !saw_undeduced++)
8919             goto again;
8920
8921           if (!allow_incomplete)
8922             error ("incomplete type unification");
8923           return 2;
8924         }
8925   return 0;
8926 }
8927
8928 /* Subroutine of type_unification_real.  Args are like the variables at the
8929    call site.  ARG is an overloaded function (or template-id); we try
8930    deducing template args from each of the overloads, and if only one
8931    succeeds, we go with that.  Modifies TARGS and returns 0 on success.  */
8932
8933 static int
8934 resolve_overloaded_unification (tree tparms, 
8935                                 tree targs,
8936                                 tree parm,
8937                                 tree arg, 
8938                                 unification_kind_t strict,
8939                                 int sub_strict)
8940 {
8941   tree tempargs = copy_node (targs);
8942   int good = 0;
8943
8944   if (TREE_CODE (arg) == ADDR_EXPR)
8945     arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
8946
8947   if (TREE_CODE (arg) == COMPONENT_REF)
8948     /* Handle `&x' where `x' is some static or non-static member
8949        function name.  */
8950     arg = TREE_OPERAND (arg, 1);
8951
8952   if (TREE_CODE (arg) == OFFSET_REF)
8953     arg = TREE_OPERAND (arg, 1);
8954
8955   /* Strip baselink information.  */
8956   if (BASELINK_P (arg))
8957     arg = BASELINK_FUNCTIONS (arg);
8958
8959   if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_ID_EXPR)
8960     {
8961       /* If we got some explicit template args, we need to plug them into
8962          the affected templates before we try to unify, in case the
8963          explicit args will completely resolve the templates in question.  */
8964
8965       tree expl_subargs = TREE_OPERAND (arg, 1);
8966       arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
8967
8968       for (; arg; arg = OVL_NEXT (arg))
8969         {
8970           tree fn = OVL_CURRENT (arg);
8971           tree subargs, elem;
8972
8973           if (TREE_CODE (fn) != TEMPLATE_DECL)
8974             continue;
8975
8976           subargs = get_bindings_overload (fn, DECL_TEMPLATE_RESULT (fn),
8977                                            expl_subargs);
8978           if (subargs)
8979             {
8980               elem = tsubst (TREE_TYPE (fn), subargs, tf_none, NULL_TREE);
8981               if (TREE_CODE (elem) == METHOD_TYPE)
8982                 elem = build_ptrmemfunc_type (build_pointer_type (elem));
8983               good += try_one_overload (tparms, targs, tempargs, parm, elem,
8984                                         strict, sub_strict);
8985             }
8986         }
8987     }
8988   else if (TREE_CODE (arg) == OVERLOAD
8989            || TREE_CODE (arg) == FUNCTION_DECL)
8990     {
8991       for (; arg; arg = OVL_NEXT (arg))
8992         {
8993           tree type = TREE_TYPE (OVL_CURRENT (arg));
8994           if (TREE_CODE (type) == METHOD_TYPE)
8995             type = build_ptrmemfunc_type (build_pointer_type (type));
8996           good += try_one_overload (tparms, targs, tempargs, parm,
8997                                     type,
8998                                     strict, sub_strict);
8999         }
9000     }
9001   else
9002     abort ();
9003
9004   /* [temp.deduct.type] A template-argument can be deduced from a pointer
9005      to function or pointer to member function argument if the set of
9006      overloaded functions does not contain function templates and at most
9007      one of a set of overloaded functions provides a unique match.
9008
9009      So if we found multiple possibilities, we return success but don't
9010      deduce anything.  */
9011
9012   if (good == 1)
9013     {
9014       int i = TREE_VEC_LENGTH (targs);
9015       for (; i--; )
9016         if (TREE_VEC_ELT (tempargs, i))
9017           TREE_VEC_ELT (targs, i) = TREE_VEC_ELT (tempargs, i);
9018     }
9019   if (good)
9020     return 0;
9021
9022   return 1;
9023 }
9024
9025 /* Subroutine of resolve_overloaded_unification; does deduction for a single
9026    overload.  Fills TARGS with any deduced arguments, or error_mark_node if
9027    different overloads deduce different arguments for a given parm.
9028    Returns 1 on success.  */
9029
9030 static int
9031 try_one_overload (tree tparms,
9032                   tree orig_targs,
9033                   tree targs, 
9034                   tree parm, 
9035                   tree arg, 
9036                   unification_kind_t strict,
9037                   int sub_strict)
9038 {
9039   int nargs;
9040   tree tempargs;
9041   int i;
9042
9043   /* [temp.deduct.type] A template-argument can be deduced from a pointer
9044      to function or pointer to member function argument if the set of
9045      overloaded functions does not contain function templates and at most
9046      one of a set of overloaded functions provides a unique match.
9047
9048      So if this is a template, just return success.  */
9049
9050   if (uses_template_parms (arg))
9051     return 1;
9052
9053   sub_strict |= maybe_adjust_types_for_deduction (strict, &parm, &arg);
9054
9055   /* We don't copy orig_targs for this because if we have already deduced
9056      some template args from previous args, unify would complain when we
9057      try to deduce a template parameter for the same argument, even though
9058      there isn't really a conflict.  */
9059   nargs = TREE_VEC_LENGTH (targs);
9060   tempargs = make_tree_vec (nargs);
9061
9062   if (unify (tparms, tempargs, parm, arg, sub_strict) != 0)
9063     return 0;
9064
9065   /* First make sure we didn't deduce anything that conflicts with
9066      explicitly specified args.  */
9067   for (i = nargs; i--; )
9068     {
9069       tree elt = TREE_VEC_ELT (tempargs, i);
9070       tree oldelt = TREE_VEC_ELT (orig_targs, i);
9071
9072       if (elt == NULL_TREE)
9073         continue;
9074       else if (uses_template_parms (elt))
9075         {
9076           /* Since we're unifying against ourselves, we will fill in template
9077              args used in the function parm list with our own template parms.
9078              Discard them.  */
9079           TREE_VEC_ELT (tempargs, i) = NULL_TREE;
9080           continue;
9081         }
9082       else if (oldelt && ! template_args_equal (oldelt, elt))
9083         return 0;
9084     }
9085
9086   for (i = nargs; i--; )
9087     {
9088       tree elt = TREE_VEC_ELT (tempargs, i);
9089
9090       if (elt)
9091         TREE_VEC_ELT (targs, i) = elt;
9092     }
9093
9094   return 1;
9095 }
9096
9097 /* Verify that nondeduce template argument agrees with the type
9098    obtained from argument deduction.  Return nonzero if the
9099    verification fails.
9100
9101    For example:
9102
9103      struct A { typedef int X; };
9104      template <class T, class U> struct C {};
9105      template <class T> struct C<T, typename T::X> {};
9106
9107    Then with the instantiation `C<A, int>', we can deduce that
9108    `T' is `A' but unify () does not check whether `typename T::X'
9109    is `int'.  This function ensure that they agree.
9110
9111    TARGS, PARMS are the same as the arguments of unify.
9112    ARGS contains template arguments from all levels.  */
9113
9114 static int
9115 verify_class_unification (tree targs, tree parms, tree args)
9116 {
9117   parms = tsubst (parms, add_outermost_template_args (args, targs),
9118                   tf_none, NULL_TREE);
9119   if (parms == error_mark_node)
9120     return 1;
9121
9122   return !comp_template_args (parms, INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args));
9123 }
9124
9125 /* PARM is a template class (perhaps with unbound template
9126    parameters).  ARG is a fully instantiated type.  If ARG can be
9127    bound to PARM, return ARG, otherwise return NULL_TREE.  TPARMS and
9128    TARGS are as for unify.  */
9129
9130 static tree
9131 try_class_unification (tree tparms, tree targs, tree parm, tree arg)
9132 {
9133   tree copy_of_targs;
9134
9135   if (!CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (arg)
9136       || (most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (arg)) 
9137           != most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (parm))))
9138     return NULL_TREE;
9139
9140   /* We need to make a new template argument vector for the call to
9141      unify.  If we used TARGS, we'd clutter it up with the result of
9142      the attempted unification, even if this class didn't work out.
9143      We also don't want to commit ourselves to all the unifications
9144      we've already done, since unification is supposed to be done on
9145      an argument-by-argument basis.  In other words, consider the
9146      following pathological case:
9147
9148        template <int I, int J, int K>
9149        struct S {};
9150        
9151        template <int I, int J>
9152        struct S<I, J, 2> : public S<I, I, I>, S<J, J, J> {};
9153        
9154        template <int I, int J, int K>
9155        void f(S<I, J, K>, S<I, I, I>);
9156        
9157        void g() {
9158          S<0, 0, 0> s0;
9159          S<0, 1, 2> s2;
9160        
9161          f(s0, s2);
9162        }
9163
9164      Now, by the time we consider the unification involving `s2', we
9165      already know that we must have `f<0, 0, 0>'.  But, even though
9166      `S<0, 1, 2>' is derived from `S<0, 0, 0>', the code is invalid
9167      because there are two ways to unify base classes of S<0, 1, 2>
9168      with S<I, I, I>.  If we kept the already deduced knowledge, we
9169      would reject the possibility I=1.  */
9170   copy_of_targs = make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (targs));
9171   
9172   /* If unification failed, we're done.  */
9173   if (unify (tparms, copy_of_targs, CLASSTYPE_TI_ARGS (parm),
9174              CLASSTYPE_TI_ARGS (arg), UNIFY_ALLOW_NONE))
9175     return NULL_TREE;
9176
9177   return arg;
9178 }
9179
9180 /* Subroutine of get_template_base.  RVAL, if non-NULL, is a base we
9181    have already discovered to be satisfactory.  ARG_BINFO is the binfo
9182    for the base class of ARG that we are currently examining.  */
9183
9184 static tree
9185 get_template_base_recursive (tree tparms, 
9186                              tree targs, 
9187                              tree parm,
9188                              tree arg_binfo, 
9189                              tree rval, 
9190                              int flags)
9191 {
9192   tree binfos;
9193   int i, n_baselinks;
9194   tree arg = BINFO_TYPE (arg_binfo);
9195
9196   if (!(flags & GTB_IGNORE_TYPE))
9197     {
9198       tree r = try_class_unification (tparms, targs,
9199                                       parm, arg);
9200
9201       /* If there is more than one satisfactory baseclass, then:
9202
9203            [temp.deduct.call]
9204
9205            If they yield more than one possible deduced A, the type
9206            deduction fails.
9207
9208            applies.  */
9209       if (r && rval && !same_type_p (r, rval))
9210         return error_mark_node;
9211       else if (r)
9212         rval = r;
9213     }
9214
9215   binfos = BINFO_BASETYPES (arg_binfo);
9216   n_baselinks = binfos ? TREE_VEC_LENGTH (binfos) : 0;
9217
9218   /* Process base types.  */
9219   for (i = 0; i < n_baselinks; i++)
9220     {
9221       tree base_binfo = TREE_VEC_ELT (binfos, i);
9222       int this_virtual;
9223
9224       /* Skip this base, if we've already seen it.  */
9225       if (BINFO_MARKED (base_binfo))
9226         continue;
9227
9228       this_virtual = 
9229         (flags & GTB_VIA_VIRTUAL) || TREE_VIA_VIRTUAL (base_binfo);
9230       
9231       /* When searching for a non-virtual, we cannot mark virtually
9232          found binfos.  */
9233       if (! this_virtual)
9234         BINFO_MARKED (base_binfo) = 1;
9235       
9236       rval = get_template_base_recursive (tparms, targs,
9237                                           parm,
9238                                           base_binfo, 
9239                                           rval,
9240                                           GTB_VIA_VIRTUAL * this_virtual);
9241       
9242       /* If we discovered more than one matching base class, we can
9243          stop now.  */
9244       if (rval == error_mark_node)
9245         return error_mark_node;
9246     }
9247
9248   return rval;
9249 }
9250
9251 /* Given a template type PARM and a class type ARG, find the unique
9252    base type in ARG that is an instance of PARM.  We do not examine
9253    ARG itself; only its base-classes.  If there is no appropriate base
9254    class, return NULL_TREE.  If there is more than one, return
9255    error_mark_node.  PARM may be the type of a partial specialization,
9256    as well as a plain template type.  Used by unify.  */
9257
9258 static tree
9259 get_template_base (tree tparms, tree targs, tree parm, tree arg)
9260 {
9261   tree rval;
9262   tree arg_binfo;
9263
9264   my_friendly_assert (IS_AGGR_TYPE_CODE (TREE_CODE (arg)), 92);
9265   
9266   arg_binfo = TYPE_BINFO (complete_type (arg));
9267   rval = get_template_base_recursive (tparms, targs,
9268                                       parm, arg_binfo, 
9269                                       NULL_TREE,
9270                                       GTB_IGNORE_TYPE);
9271
9272   /* Since get_template_base_recursive marks the bases classes, we
9273      must unmark them here.  */
9274   dfs_walk (arg_binfo, dfs_unmark, markedp, 0);
9275
9276   return rval;
9277 }
9278
9279 /* Returns the level of DECL, which declares a template parameter.  */
9280
9281 static int
9282 template_decl_level (tree decl)
9283 {
9284   switch (TREE_CODE (decl))
9285     {
9286     case TYPE_DECL:
9287     case TEMPLATE_DECL:
9288       return TEMPLATE_TYPE_LEVEL (TREE_TYPE (decl));
9289
9290     case PARM_DECL:
9291       return TEMPLATE_PARM_LEVEL (DECL_INITIAL (decl));
9292
9293     default:
9294       abort ();
9295       return 0;
9296     }
9297 }
9298
9299 /* Decide whether ARG can be unified with PARM, considering only the
9300    cv-qualifiers of each type, given STRICT as documented for unify.
9301    Returns nonzero iff the unification is OK on that basis.*/
9302
9303 static int
9304 check_cv_quals_for_unify (int strict, tree arg, tree parm)
9305 {
9306   int arg_quals = cp_type_quals (arg);
9307   int parm_quals = cp_type_quals (parm);
9308
9309   if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
9310     {
9311       /* If the cvr quals of parm will not unify with ARG, they'll be
9312          ignored in instantiation, so we have to do the same here.  */
9313       if (TREE_CODE (arg) == REFERENCE_TYPE)
9314         parm_quals &= ~(TYPE_QUAL_CONST | TYPE_QUAL_VOLATILE);
9315       if (!POINTER_TYPE_P (arg) &&
9316           TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_TYPE_PARM)
9317         parm_quals &= ~TYPE_QUAL_RESTRICT;
9318     }
9319   
9320   if (!(strict & (UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL | UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL))
9321       && (arg_quals & parm_quals) != parm_quals)
9322     return 0;
9323
9324   if (!(strict & (UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL | UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL))
9325       && (parm_quals & arg_quals) != arg_quals)
9326     return 0;
9327
9328   return 1;
9329 }
9330
9331 /* Takes parameters as for type_unification.  Returns 0 if the
9332    type deduction succeeds, 1 otherwise.  The parameter STRICT is a
9333    bitwise or of the following flags:
9334
9335      UNIFY_ALLOW_NONE:
9336        Require an exact match between PARM and ARG.
9337      UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL:
9338        Allow the deduced ARG to be more cv-qualified (by qualification
9339        conversion) than ARG.
9340      UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL:
9341        Allow the deduced ARG to be less cv-qualified than ARG.
9342      UNIFY_ALLOW_DERIVED:
9343        Allow the deduced ARG to be a template base class of ARG,
9344        or a pointer to a template base class of the type pointed to by
9345        ARG.
9346      UNIFY_ALLOW_INTEGER:
9347        Allow any integral type to be deduced.  See the TEMPLATE_PARM_INDEX
9348        case for more information. 
9349      UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL:
9350        This is the outermost level of a deduction. Used to determine validity
9351        of qualification conversions. A valid qualification conversion must
9352        have const qualified pointers leading up to the inner type which
9353        requires additional CV quals, except at the outer level, where const
9354        is not required [conv.qual]. It would be normal to set this flag in
9355        addition to setting UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL.
9356      UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL:
9357        This is the outermost level of a deduction, and PARM can be more CV
9358        qualified at this point.
9359      UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL:
9360        This is the outermost level of a deduction, and PARM can be less CV
9361        qualified at this point.
9362      UNIFY_ALLOW_MAX_CORRECTION:
9363        This is an INTEGER_TYPE's maximum value.  Used if the range may
9364        have been derived from a size specification, such as an array size.
9365        If the size was given by a nontype template parameter N, the maximum
9366        value will have the form N-1.  The flag says that we can (and indeed
9367        must) unify N with (ARG + 1), an exception to the normal rules on
9368        folding PARM.  */
9369
9370 static int
9371 unify (tree tparms, tree targs, tree parm, tree arg, int strict)
9372 {
9373   int idx;
9374   tree targ;
9375   tree tparm;
9376   int strict_in = strict;
9377
9378   /* I don't think this will do the right thing with respect to types.
9379      But the only case I've seen it in so far has been array bounds, where
9380      signedness is the only information lost, and I think that will be
9381      okay.  */
9382   while (TREE_CODE (parm) == NOP_EXPR)
9383     parm = TREE_OPERAND (parm, 0);
9384
9385   if (arg == error_mark_node)
9386     return 1;
9387   if (arg == unknown_type_node)
9388     /* We can't deduce anything from this, but we might get all the
9389        template args from other function args.  */
9390     return 0;
9391
9392   /* If PARM uses template parameters, then we can't bail out here,
9393      even if ARG == PARM, since we won't record unifications for the
9394      template parameters.  We might need them if we're trying to
9395      figure out which of two things is more specialized.  */
9396   if (arg == parm && !uses_template_parms (parm))
9397     return 0;
9398
9399   /* Immediately reject some pairs that won't unify because of
9400      cv-qualification mismatches.  */
9401   if (TREE_CODE (arg) == TREE_CODE (parm)
9402       && TYPE_P (arg)
9403       /* It is the elements of the array which hold the cv quals of an array
9404          type, and the elements might be template type parms. We'll check
9405          when we recurse.  */
9406       && TREE_CODE (arg) != ARRAY_TYPE
9407       /* We check the cv-qualifiers when unifying with template type
9408          parameters below.  We want to allow ARG `const T' to unify with
9409          PARM `T' for example, when computing which of two templates
9410          is more specialized, for example.  */
9411       && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_TYPE_PARM
9412       && !check_cv_quals_for_unify (strict_in, arg, parm))
9413     return 1;
9414
9415   if (!(strict & UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL)
9416       && TYPE_P (parm) && !CP_TYPE_CONST_P (parm))
9417     strict &= ~UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL;
9418   strict &= ~UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL;
9419   strict &= ~UNIFY_ALLOW_DERIVED;
9420   strict &= ~UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL;
9421   strict &= ~UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL;
9422   strict &= ~UNIFY_ALLOW_MAX_CORRECTION;
9423   
9424   switch (TREE_CODE (parm))
9425     {
9426     case TYPENAME_TYPE:
9427     case SCOPE_REF:
9428     case UNBOUND_CLASS_TEMPLATE:
9429       /* In a type which contains a nested-name-specifier, template
9430          argument values cannot be deduced for template parameters used
9431          within the nested-name-specifier.  */
9432       return 0;
9433
9434     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
9435     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
9436     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
9437       tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, 0));
9438
9439       if (TEMPLATE_TYPE_LEVEL (parm)
9440           != template_decl_level (tparm))
9441         /* The PARM is not one we're trying to unify.  Just check
9442            to see if it matches ARG.  */
9443         return (TREE_CODE (arg) == TREE_CODE (parm)
9444                 && same_type_p (parm, arg)) ? 0 : 1;
9445       idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (parm);
9446       targ = TREE_VEC_ELT (targs, idx);
9447       tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, idx));
9448
9449       /* Check for mixed types and values.  */
9450       if ((TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TYPE_PARM
9451            && TREE_CODE (tparm) != TYPE_DECL)
9452           || (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM 
9453               && TREE_CODE (tparm) != TEMPLATE_DECL))
9454         return 1;
9455
9456       if (TREE_CODE (parm) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
9457         {
9458           /* ARG must be constructed from a template class or a template
9459              template parameter.  */
9460           if (TREE_CODE (arg) != BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
9461               && (TREE_CODE (arg) != RECORD_TYPE || !CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (arg)))
9462             return 1;
9463
9464           {
9465             tree parmtmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (parm);
9466             tree parmvec = TYPE_TI_ARGS (parm);
9467             tree argvec = TYPE_TI_ARGS (arg);
9468             tree argtmplvec
9469               = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (TYPE_TI_TEMPLATE (arg));
9470             int i;
9471
9472             /* The parameter and argument roles have to be switched here 
9473                in order to handle default arguments properly.  For example, 
9474                template<template <class> class TT> void f(TT<int>) 
9475                should be able to accept vector<int> which comes from 
9476                template <class T, class Allocator = allocator> 
9477                class vector.  */
9478
9479             if (coerce_template_parms (argtmplvec, parmvec, parmtmpl, 0, 1)
9480                 == error_mark_node)
9481               return 1;
9482           
9483             /* Deduce arguments T, i from TT<T> or TT<i>.  
9484                We check each element of PARMVEC and ARGVEC individually
9485                rather than the whole TREE_VEC since they can have
9486                different number of elements.  */
9487
9488             for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (parmvec); ++i)
9489               {
9490                 tree t = TREE_VEC_ELT (parmvec, i);
9491
9492                 if (unify (tparms, targs, t, 
9493                            TREE_VEC_ELT (argvec, i), 
9494                            UNIFY_ALLOW_NONE))
9495                   return 1;
9496               }
9497           }
9498           arg = TYPE_TI_TEMPLATE (arg);
9499
9500           /* Fall through to deduce template name.  */
9501         }
9502
9503       if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
9504           || TREE_CODE (parm) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
9505         {
9506           /* Deduce template name TT from TT, TT<>, TT<T> and TT<i>.  */
9507
9508           /* Simple cases: Value already set, does match or doesn't.  */
9509           if (targ != NULL_TREE && template_args_equal (targ, arg))
9510             return 0;
9511           else if (targ)
9512             return 1;
9513         }
9514       else
9515         {
9516           /* If PARM is `const T' and ARG is only `int', we don't have
9517              a match unless we are allowing additional qualification.
9518              If ARG is `const int' and PARM is just `T' that's OK;
9519              that binds `const int' to `T'.  */
9520           if (!check_cv_quals_for_unify (strict_in | UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL, 
9521                                          arg, parm))
9522             return 1;
9523
9524           /* Consider the case where ARG is `const volatile int' and
9525              PARM is `const T'.  Then, T should be `volatile int'.  */
9526           arg = cp_build_qualified_type_real
9527             (arg, cp_type_quals (arg) & ~cp_type_quals (parm), tf_none);
9528           if (arg == error_mark_node)
9529             return 1;
9530
9531           /* Simple cases: Value already set, does match or doesn't.  */
9532           if (targ != NULL_TREE && same_type_p (targ, arg))
9533             return 0;
9534           else if (targ)
9535             return 1;
9536
9537           /* Make sure that ARG is not a variable-sized array.  (Note
9538              that were talking about variable-sized arrays (like
9539              `int[n]'), rather than arrays of unknown size (like
9540              `int[]').)  We'll get very confused by such a type since
9541              the bound of the array will not be computable in an
9542              instantiation.  Besides, such types are not allowed in
9543              ISO C++, so we can do as we please here.  */
9544           if (variably_modified_type_p (arg))
9545             return 1;
9546         }
9547
9548       TREE_VEC_ELT (targs, idx) = arg;
9549       return 0;
9550
9551     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
9552       tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, 0));
9553
9554       if (TEMPLATE_PARM_LEVEL (parm) 
9555           != template_decl_level (tparm))
9556         /* The PARM is not one we're trying to unify.  Just check
9557            to see if it matches ARG.  */
9558         return !(TREE_CODE (arg) == TREE_CODE (parm)
9559                  && cp_tree_equal (parm, arg));
9560
9561       idx = TEMPLATE_PARM_IDX (parm);
9562       targ = TREE_VEC_ELT (targs, idx);
9563
9564       if (targ)
9565         return !cp_tree_equal (targ, arg);
9566
9567       /* [temp.deduct.type] If, in the declaration of a function template
9568          with a non-type template-parameter, the non-type
9569          template-parameter is used in an expression in the function
9570          parameter-list and, if the corresponding template-argument is
9571          deduced, the template-argument type shall match the type of the
9572          template-parameter exactly, except that a template-argument
9573          deduced from an array bound may be of any integral type. 
9574          The non-type parameter might use already deduced type parameters.  */
9575       tparm = tsubst (TREE_TYPE (parm), targs, 0, NULL_TREE);
9576       if (!TREE_TYPE (arg))
9577         /* Template-parameter dependent expression.  Just accept it for now.
9578            It will later be processed in convert_template_argument.  */
9579         ;
9580       else if (same_type_p (TREE_TYPE (arg), tparm))
9581         /* OK */;
9582       else if ((strict & UNIFY_ALLOW_INTEGER)
9583                && (TREE_CODE (tparm) == INTEGER_TYPE
9584                    || TREE_CODE (tparm) == BOOLEAN_TYPE))
9585         /* OK */;
9586       else if (uses_template_parms (tparm))
9587         /* We haven't deduced the type of this parameter yet.  Try again
9588            later.  */
9589         return 0;
9590       else
9591         return 1;
9592
9593       TREE_VEC_ELT (targs, idx) = arg;
9594       return 0;
9595
9596     case POINTER_TYPE:
9597       {
9598         if (TREE_CODE (arg) != POINTER_TYPE)
9599           return 1;
9600         
9601         /* [temp.deduct.call]
9602
9603            A can be another pointer or pointer to member type that can
9604            be converted to the deduced A via a qualification
9605            conversion (_conv.qual_).
9606
9607            We pass down STRICT here rather than UNIFY_ALLOW_NONE.
9608            This will allow for additional cv-qualification of the
9609            pointed-to types if appropriate.  */
9610         
9611         if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg)) == RECORD_TYPE)
9612           /* The derived-to-base conversion only persists through one
9613              level of pointers.  */
9614           strict |= (strict_in & UNIFY_ALLOW_DERIVED);
9615
9616         return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), 
9617                       TREE_TYPE (arg), strict);
9618       }
9619
9620     case REFERENCE_TYPE:
9621       if (TREE_CODE (arg) != REFERENCE_TYPE)
9622         return 1;
9623       return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), TREE_TYPE (arg),
9624                     strict & UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL);
9625
9626     case ARRAY_TYPE:
9627       if (TREE_CODE (arg) != ARRAY_TYPE)
9628         return 1;
9629       if ((TYPE_DOMAIN (parm) == NULL_TREE)
9630           != (TYPE_DOMAIN (arg) == NULL_TREE))
9631         return 1;
9632       if (TYPE_DOMAIN (parm) != NULL_TREE
9633           && unify (tparms, targs, TYPE_DOMAIN (parm),
9634                     TYPE_DOMAIN (arg), UNIFY_ALLOW_NONE) != 0)
9635         return 1;
9636       return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), TREE_TYPE (arg),
9637                     strict & UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL);
9638
9639     case REAL_TYPE:
9640     case COMPLEX_TYPE:
9641     case VECTOR_TYPE:
9642     case INTEGER_TYPE:
9643     case BOOLEAN_TYPE:
9644     case VOID_TYPE:
9645       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
9646         return 1;
9647
9648       if (TREE_CODE (parm) == INTEGER_TYPE
9649           && TREE_CODE (TYPE_MAX_VALUE (parm)) != INTEGER_CST)
9650         {
9651           if (TYPE_MIN_VALUE (parm) && TYPE_MIN_VALUE (arg)
9652               && unify (tparms, targs, TYPE_MIN_VALUE (parm),
9653                         TYPE_MIN_VALUE (arg), UNIFY_ALLOW_INTEGER))
9654             return 1;
9655           if (TYPE_MAX_VALUE (parm) && TYPE_MAX_VALUE (arg)
9656               && unify (tparms, targs, TYPE_MAX_VALUE (parm),
9657                         TYPE_MAX_VALUE (arg),
9658                         UNIFY_ALLOW_INTEGER | UNIFY_ALLOW_MAX_CORRECTION))
9659             return 1;
9660         }
9661       /* We have already checked cv-qualification at the top of the
9662          function.  */
9663       else if (!same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (arg, parm))
9664         return 1;
9665
9666       /* As far as unification is concerned, this wins.  Later checks
9667          will invalidate it if necessary.  */
9668       return 0;
9669
9670       /* Types INTEGER_CST and MINUS_EXPR can come from array bounds.  */
9671       /* Type INTEGER_CST can come from ordinary constant template args.  */
9672     case INTEGER_CST:
9673       while (TREE_CODE (arg) == NOP_EXPR)
9674         arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
9675
9676       if (TREE_CODE (arg) != INTEGER_CST)
9677         return 1;
9678       return !tree_int_cst_equal (parm, arg);
9679
9680     case TREE_VEC:
9681       {
9682         int i;
9683         if (TREE_CODE (arg) != TREE_VEC)
9684           return 1;
9685         if (TREE_VEC_LENGTH (parm) != TREE_VEC_LENGTH (arg))
9686           return 1;
9687         for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (parm); ++i)
9688           if (unify (tparms, targs,
9689                      TREE_VEC_ELT (parm, i), TREE_VEC_ELT (arg, i),
9690                      UNIFY_ALLOW_NONE))
9691             return 1;
9692         return 0;
9693       }
9694
9695     case RECORD_TYPE:
9696     case UNION_TYPE:
9697       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
9698         return 1;
9699   
9700       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (parm))
9701         {
9702           if (!TYPE_PTRMEMFUNC_P (arg))
9703             return 1;
9704
9705           return unify (tparms, targs, 
9706                         TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (parm),
9707                         TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (arg),
9708                         strict);
9709         }
9710
9711       if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (parm))
9712         {
9713           tree t = NULL_TREE;
9714
9715           if (strict_in & UNIFY_ALLOW_DERIVED)
9716             {
9717               /* First, we try to unify the PARM and ARG directly.  */
9718               t = try_class_unification (tparms, targs,
9719                                          parm, arg);
9720
9721               if (!t)
9722                 {
9723                   /* Fallback to the special case allowed in
9724                      [temp.deduct.call]:
9725                      
9726                        If P is a class, and P has the form
9727                        template-id, then A can be a derived class of
9728                        the deduced A.  Likewise, if P is a pointer to
9729                        a class of the form template-id, A can be a
9730                        pointer to a derived class pointed to by the
9731                        deduced A.  */
9732                   t = get_template_base (tparms, targs,
9733                                          parm, arg);
9734
9735                   if (! t || t == error_mark_node)
9736                     return 1;
9737                 }
9738             }
9739           else if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (arg) 
9740                    && (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (parm) 
9741                        == CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (arg)))
9742             /* Perhaps PARM is something like S<U> and ARG is S<int>.
9743                Then, we should unify `int' and `U'.  */
9744             t = arg;
9745           else
9746             /* There's no chance of unification succeeding.  */
9747             return 1;
9748
9749           return unify (tparms, targs, CLASSTYPE_TI_ARGS (parm),
9750                         CLASSTYPE_TI_ARGS (t), UNIFY_ALLOW_NONE);
9751         }
9752       else if (!same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (parm, arg))
9753         return 1;
9754       return 0;
9755
9756     case METHOD_TYPE:
9757     case FUNCTION_TYPE:
9758       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
9759         return 1;
9760
9761       if (unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm),
9762                  TREE_TYPE (arg), UNIFY_ALLOW_NONE))
9763         return 1;
9764       return type_unification_real (tparms, targs, TYPE_ARG_TYPES (parm),
9765                                     TYPE_ARG_TYPES (arg), 1, 
9766                                     DEDUCE_EXACT, 0, -1);
9767
9768     case OFFSET_TYPE:
9769       if (TREE_CODE (arg) != OFFSET_TYPE)
9770         return 1;
9771       if (unify (tparms, targs, TYPE_OFFSET_BASETYPE (parm),
9772                  TYPE_OFFSET_BASETYPE (arg), UNIFY_ALLOW_NONE))
9773         return 1;
9774       return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), TREE_TYPE (arg),
9775                     strict);
9776
9777     case CONST_DECL:
9778       if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (parm))
9779         return unify (tparms, targs, DECL_INITIAL (parm), arg, strict);
9780       if (arg != decl_constant_value (parm)) 
9781         return 1;
9782       return 0;
9783
9784     case TEMPLATE_DECL:
9785       /* Matched cases are handled by the ARG == PARM test above.  */
9786       return 1;
9787
9788     case MINUS_EXPR:
9789       if (tree_int_cst_equal (TREE_OPERAND (parm, 1), integer_one_node)
9790           && (strict_in & UNIFY_ALLOW_MAX_CORRECTION))
9791         {
9792           /* We handle this case specially, since it comes up with
9793              arrays.  In particular, something like:
9794
9795              template <int N> void f(int (&x)[N]);
9796
9797              Here, we are trying to unify the range type, which
9798              looks like [0 ... (N - 1)].  */
9799           tree t, t1, t2;
9800           t1 = TREE_OPERAND (parm, 0);
9801           t2 = TREE_OPERAND (parm, 1);
9802
9803           t = fold (build (PLUS_EXPR, integer_type_node, arg, t2));
9804
9805           return unify (tparms, targs, t1, t, strict);
9806         }
9807       /* else fall through */
9808
9809     default:
9810       if (IS_EXPR_CODE_CLASS (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (parm))))
9811         {
9812
9813           /* We're looking at an expression.  This can happen with
9814              something like: 
9815            
9816                template <int I>
9817                void foo(S<I>, S<I + 2>);
9818
9819              This is a "nondeduced context":
9820
9821                [deduct.type]
9822            
9823                The nondeduced contexts are:
9824
9825                --A type that is a template-id in which one or more of
9826                  the template-arguments is an expression that references
9827                  a template-parameter.  
9828
9829              In these cases, we assume deduction succeeded, but don't
9830              actually infer any unifications.  */
9831
9832           if (!uses_template_parms (parm)
9833               && !template_args_equal (parm, arg))
9834             return 1;
9835           else
9836             return 0;
9837         }
9838       else
9839         sorry ("use of `%s' in template type unification",
9840                tree_code_name [(int) TREE_CODE (parm)]);
9841
9842       return 1;
9843     }
9844 }
9845 \f
9846 /* Called if RESULT is explicitly instantiated, or is a member of an
9847    explicitly instantiated class, or if using -frepo and the
9848    instantiation of RESULT has been assigned to this file.  */
9849
9850 void
9851 mark_decl_instantiated (tree result, int extern_p)
9852 {
9853   /* We used to set this unconditionally; we moved that to
9854      do_decl_instantiation so it wouldn't get set on members of
9855      explicit class template instantiations.  But we still need to set
9856      it here for the 'extern template' case in order to suppress
9857      implicit instantiations.  */
9858   if (extern_p)
9859     SET_DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (result);
9860
9861   /* If this entity has already been written out, it's too late to
9862      make any modifications.  */
9863   if (TREE_ASM_WRITTEN (result))
9864     return;
9865
9866   if (TREE_CODE (result) != FUNCTION_DECL)
9867     /* The TREE_PUBLIC flag for function declarations will have been
9868        set correctly by tsubst.  */
9869     TREE_PUBLIC (result) = 1;
9870
9871   /* This might have been set by an earlier implicit instantiation.  */
9872   DECL_COMDAT (result) = 0;
9873
9874   if (! extern_p)
9875     {
9876       DECL_INTERFACE_KNOWN (result) = 1;
9877       DECL_NOT_REALLY_EXTERN (result) = 1;
9878
9879       /* Always make artificials weak.  */
9880       if (DECL_ARTIFICIAL (result) && flag_weak)
9881         comdat_linkage (result);
9882       /* For WIN32 we also want to put explicit instantiations in
9883          linkonce sections.  */
9884       else if (TREE_PUBLIC (result))
9885         maybe_make_one_only (result);
9886     }
9887
9888   if (TREE_CODE (result) == FUNCTION_DECL)
9889     defer_fn (result);
9890 }
9891
9892 /* Given two function templates PAT1 and PAT2, return:
9893
9894    DEDUCE should be DEDUCE_EXACT or DEDUCE_ORDER.
9895    
9896    1 if PAT1 is more specialized than PAT2 as described in [temp.func.order].
9897    -1 if PAT2 is more specialized than PAT1.
9898    0 if neither is more specialized.
9899
9900    LEN is passed through to fn_type_unification.  */
9901    
9902 int
9903 more_specialized (tree pat1, tree pat2, int deduce, int len)
9904 {
9905   tree targs;
9906   int winner = 0;
9907
9908   targs = get_bindings_real (pat1, DECL_TEMPLATE_RESULT (pat2),
9909                              NULL_TREE, 0, deduce, len);
9910   if (targs)
9911     --winner;
9912
9913   targs = get_bindings_real (pat2, DECL_TEMPLATE_RESULT (pat1),
9914                              NULL_TREE, 0, deduce, len);
9915   if (targs)
9916     ++winner;
9917
9918   return winner;
9919 }
9920
9921 /* Given two class template specialization list nodes PAT1 and PAT2, return:
9922
9923    1 if PAT1 is more specialized than PAT2 as described in [temp.class.order].
9924    -1 if PAT2 is more specialized than PAT1.
9925    0 if neither is more specialized.
9926
9927    FULL_ARGS is the full set of template arguments that triggers this
9928    partial ordering.  */
9929    
9930 int
9931 more_specialized_class (tree pat1, tree pat2, tree full_args)
9932 {
9933   tree targs;
9934   int winner = 0;
9935
9936   targs = get_class_bindings (TREE_VALUE (pat1), TREE_PURPOSE (pat1),
9937                               add_outermost_template_args (full_args, TREE_PURPOSE (pat2)));
9938   if (targs)
9939     --winner;
9940
9941   targs = get_class_bindings (TREE_VALUE (pat2), TREE_PURPOSE (pat2),
9942                               add_outermost_template_args (full_args, TREE_PURPOSE (pat1)));
9943   if (targs)
9944     ++winner;
9945
9946   return winner;
9947 }
9948
9949 /* Return the template arguments that will produce the function signature
9950    DECL from the function template FN, with the explicit template
9951    arguments EXPLICIT_ARGS.  If CHECK_RETTYPE is 1, the return type must
9952    also match.  Return NULL_TREE if no satisfactory arguments could be
9953    found.  DEDUCE and LEN are passed through to fn_type_unification.  */
9954    
9955 static tree
9956 get_bindings_real (tree fn, 
9957                    tree decl, 
9958                    tree explicit_args, 
9959                    int check_rettype, 
9960                    int deduce, 
9961                    int len)
9962 {
9963   int ntparms = DECL_NTPARMS (fn);
9964   tree targs = make_tree_vec (ntparms);
9965   tree decl_type;
9966   tree decl_arg_types;
9967   int i;
9968
9969   /* Substitute the explicit template arguments into the type of DECL.
9970      The call to fn_type_unification will handle substitution into the
9971      FN.  */
9972   decl_type = TREE_TYPE (decl);
9973   if (explicit_args && uses_template_parms (decl_type))
9974     {
9975       tree tmpl;
9976       tree converted_args;
9977
9978       if (DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
9979         tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
9980       else
9981         /* We can get here for some invalid specializations.  */
9982         return NULL_TREE;
9983
9984       converted_args
9985         = (coerce_template_parms (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (tmpl),
9986                                   explicit_args, NULL_TREE,
9987                                   tf_none, /*require_all_arguments=*/0));
9988       if (converted_args == error_mark_node)
9989         return NULL_TREE;
9990       
9991       decl_type = tsubst (decl_type, converted_args, tf_none, NULL_TREE); 
9992       if (decl_type == error_mark_node)
9993         return NULL_TREE;
9994     }
9995
9996   decl_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (decl_type);
9997   /* Never do unification on the 'this' parameter.  */
9998   if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
9999     decl_arg_types = TREE_CHAIN (decl_arg_types);
10000
10001   i = fn_type_unification (fn, explicit_args, targs, 
10002                            decl_arg_types,
10003                            (check_rettype || DECL_CONV_FN_P (fn)
10004                             ? TREE_TYPE (decl_type) : NULL_TREE),
10005                            deduce, len);
10006
10007   if (i != 0)
10008     return NULL_TREE;
10009
10010   return targs;
10011 }
10012
10013 /* For most uses, we want to check the return type.  */
10014
10015 static tree 
10016 get_bindings (tree fn, tree decl, tree explicit_args)
10017 {
10018   return get_bindings_real (fn, decl, explicit_args, 1, DEDUCE_EXACT, -1);
10019 }
10020
10021 /* But for resolve_overloaded_unification, we only care about the parameter
10022    types.  */
10023
10024 static tree
10025 get_bindings_overload (tree fn, tree decl, tree explicit_args)
10026 {
10027   return get_bindings_real (fn, decl, explicit_args, 0, DEDUCE_EXACT, -1);
10028 }
10029
10030 /* Return the innermost template arguments that, when applied to a
10031    template specialization whose innermost template parameters are
10032    TPARMS, and whose specialization arguments are PARMS, yield the
10033    ARGS.  
10034
10035    For example, suppose we have:
10036
10037      template <class T, class U> struct S {};
10038      template <class T> struct S<T*, int> {};
10039
10040    Then, suppose we want to get `S<double*, int>'.  The TPARMS will be
10041    {T}, the PARMS will be {T*, int} and the ARGS will be {double*,
10042    int}.  The resulting vector will be {double}, indicating that `T'
10043    is bound to `double'.  */
10044
10045 static tree
10046 get_class_bindings (tree tparms, tree parms, tree args)
10047 {
10048   int i, ntparms = TREE_VEC_LENGTH (tparms);
10049   tree vec = make_tree_vec (ntparms);
10050
10051   if (unify (tparms, vec, parms, INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args),
10052              UNIFY_ALLOW_NONE))
10053     return NULL_TREE;
10054
10055   for (i =  0; i < ntparms; ++i)
10056     if (! TREE_VEC_ELT (vec, i))
10057       return NULL_TREE;
10058
10059   if (verify_class_unification (vec, parms, args))
10060     return NULL_TREE;
10061
10062   return vec;
10063 }
10064
10065 /* In INSTANTIATIONS is a list of <INSTANTIATION, TEMPLATE> pairs.
10066    Pick the most specialized template, and return the corresponding
10067    instantiation, or if there is no corresponding instantiation, the
10068    template itself.  If there is no most specialized template,
10069    error_mark_node is returned.  If there are no templates at all,
10070    NULL_TREE is returned.  */
10071
10072 tree
10073 most_specialized_instantiation (tree instantiations)
10074 {
10075   tree fn, champ;
10076   int fate;
10077
10078   if (!instantiations)
10079     return NULL_TREE;
10080
10081   champ = instantiations;
10082   for (fn = TREE_CHAIN (instantiations); fn; fn = TREE_CHAIN (fn))
10083     {
10084       fate = more_specialized (TREE_VALUE (champ), TREE_VALUE (fn),
10085                                DEDUCE_EXACT, -1);
10086       if (fate == 1)
10087         ;
10088       else
10089         {
10090           if (fate == 0)
10091             {
10092               fn = TREE_CHAIN (fn);
10093               if (! fn)
10094                 return error_mark_node;
10095             }
10096           champ = fn;
10097         }
10098     }
10099
10100   for (fn = instantiations; fn && fn != champ; fn = TREE_CHAIN (fn))
10101     {
10102       fate = more_specialized (TREE_VALUE (champ), TREE_VALUE (fn),
10103                                DEDUCE_EXACT, -1);
10104       if (fate != 1)
10105         return error_mark_node;
10106     }
10107
10108   return TREE_PURPOSE (champ) ? TREE_PURPOSE (champ) : TREE_VALUE (champ);
10109 }
10110
10111 /* Return the most specialized of the list of templates in FNS that can
10112    produce an instantiation matching DECL, given the explicit template
10113    arguments EXPLICIT_ARGS.  */
10114
10115 static tree
10116 most_specialized (tree fns, tree decl, tree explicit_args)
10117 {
10118   tree candidates = NULL_TREE;
10119   tree fn, args;
10120
10121   for (fn = fns; fn; fn = TREE_CHAIN (fn))
10122     {
10123       tree candidate = TREE_VALUE (fn);
10124
10125       args = get_bindings (candidate, decl, explicit_args);
10126       if (args)
10127         candidates = tree_cons (NULL_TREE, candidate, candidates);
10128     }
10129
10130   return most_specialized_instantiation (candidates);
10131 }
10132
10133 /* If DECL is a specialization of some template, return the most
10134    general such template.  Otherwise, returns NULL_TREE.
10135
10136    For example, given:
10137
10138      template <class T> struct S { template <class U> void f(U); };
10139
10140    if TMPL is `template <class U> void S<int>::f(U)' this will return
10141    the full template.  This function will not trace past partial
10142    specializations, however.  For example, given in addition:
10143
10144      template <class T> struct S<T*> { template <class U> void f(U); };
10145
10146    if TMPL is `template <class U> void S<int*>::f(U)' this will return
10147    `template <class T> template <class U> S<T*>::f(U)'.  */
10148
10149 tree
10150 most_general_template (tree decl)
10151 {
10152   /* If DECL is a FUNCTION_DECL, find the TEMPLATE_DECL of which it is
10153      an immediate specialization.  */
10154   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
10155     {
10156       if (DECL_TEMPLATE_INFO (decl)) {
10157         decl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
10158
10159         /* The DECL_TI_TEMPLATE can be an IDENTIFIER_NODE for a
10160            template friend.  */
10161         if (TREE_CODE (decl) != TEMPLATE_DECL)
10162           return NULL_TREE;
10163       } else
10164         return NULL_TREE;
10165     }
10166
10167   /* Look for more and more general templates.  */
10168   while (DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
10169     {
10170       /* The DECL_TI_TEMPLATE can be an IDENTIFIER_NODE in some cases.
10171          (See cp-tree.h for details.)  */
10172       if (TREE_CODE (DECL_TI_TEMPLATE (decl)) != TEMPLATE_DECL)
10173         break;
10174
10175       if (CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (decl))
10176           && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (TREE_TYPE (decl)))
10177         break;
10178
10179       /* Stop if we run into an explicitly specialized class template.  */
10180       if (!DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (decl)
10181           && DECL_CONTEXT (decl)
10182           && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (DECL_CONTEXT (decl)))
10183         break;
10184
10185       decl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
10186     }
10187
10188   return decl;
10189 }
10190
10191 /* Return the most specialized of the class template specializations
10192    of TMPL which can produce an instantiation matching ARGS, or
10193    error_mark_node if the choice is ambiguous.  */
10194
10195 static tree
10196 most_specialized_class (tree tmpl, tree args)
10197 {
10198   tree list = NULL_TREE;
10199   tree t;
10200   tree champ;
10201   int fate;
10202
10203   tmpl = most_general_template (tmpl);
10204   for (t = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl); t; t = TREE_CHAIN (t))
10205     {
10206       tree spec_args 
10207         = get_class_bindings (TREE_VALUE (t), TREE_PURPOSE (t), args);
10208       if (spec_args)
10209         {
10210           list = tree_cons (TREE_PURPOSE (t), TREE_VALUE (t), list);
10211           TREE_TYPE (list) = TREE_TYPE (t);
10212         }
10213     }
10214
10215   if (! list)
10216     return NULL_TREE;
10217
10218   t = list;
10219   champ = t;
10220   t = TREE_CHAIN (t);
10221   for (; t; t = TREE_CHAIN (t))
10222     {
10223       fate = more_specialized_class (champ, t, args);
10224       if (fate == 1)
10225         ;
10226       else
10227         {
10228           if (fate == 0)
10229             {
10230               t = TREE_CHAIN (t);
10231               if (! t)
10232                 return error_mark_node;
10233             }
10234           champ = t;
10235         }
10236     }
10237
10238   for (t = list; t && t != champ; t = TREE_CHAIN (t))
10239     {
10240       fate = more_specialized_class (champ, t, args);
10241       if (fate != 1)
10242         return error_mark_node;
10243     }
10244
10245   return champ;
10246 }
10247
10248 /* Explicitly instantiate DECL.  */
10249
10250 void
10251 do_decl_instantiation (tree decl, tree storage)
10252 {
10253   tree result = NULL_TREE;
10254   int extern_p = 0;
10255
10256   if (!decl)
10257     /* An error occurred, for which grokdeclarator has already issued
10258        an appropriate message.  */
10259     return;
10260   else if (! DECL_LANG_SPECIFIC (decl))
10261     {
10262       error ("explicit instantiation of non-template `%#D'", decl);
10263       return;
10264     }
10265   else if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL)
10266     {
10267       /* There is an asymmetry here in the way VAR_DECLs and
10268          FUNCTION_DECLs are handled by grokdeclarator.  In the case of
10269          the latter, the DECL we get back will be marked as a
10270          template instantiation, and the appropriate
10271          DECL_TEMPLATE_INFO will be set up.  This does not happen for
10272          VAR_DECLs so we do the lookup here.  Probably, grokdeclarator
10273          should handle VAR_DECLs as it currently handles
10274          FUNCTION_DECLs.  */
10275       result = lookup_field (DECL_CONTEXT (decl), DECL_NAME (decl), 0, false);
10276       if (!result || TREE_CODE (result) != VAR_DECL)
10277         {
10278           error ("no matching template for `%D' found", decl);
10279           return;
10280         }
10281     }
10282   else if (TREE_CODE (decl) != FUNCTION_DECL)
10283     {
10284       error ("explicit instantiation of `%#D'", decl);
10285       return;
10286     }
10287   else
10288     result = decl;
10289
10290   /* Check for various error cases.  Note that if the explicit
10291      instantiation is valid the RESULT will currently be marked as an
10292      *implicit* instantiation; DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION is not set
10293      until we get here.  */
10294
10295   if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (result))
10296     {
10297       /* DR 259 [temp.spec].
10298
10299          Both an explicit instantiation and a declaration of an explicit
10300          specialization shall not appear in a program unless the explicit
10301          instantiation follows a declaration of the explicit specialization.
10302
10303          For a given set of template parameters, if an explicit
10304          instantiation of a template appears after a declaration of an
10305          explicit specialization for that template, the explicit
10306          instantiation has no effect.  */
10307       return;
10308     }
10309   else if (DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (result))
10310     {
10311       /* [temp.spec]
10312
10313          No program shall explicitly instantiate any template more
10314          than once.  
10315
10316          We check DECL_INTERFACE_KNOWN so as not to complain when the first
10317          instantiation was `extern' and the second is not, and EXTERN_P for
10318          the opposite case.  If -frepo, chances are we already got marked
10319          as an explicit instantiation because of the repo file.  */
10320       if (DECL_INTERFACE_KNOWN (result) && !extern_p && !flag_use_repository)
10321         pedwarn ("duplicate explicit instantiation of `%#D'", result);
10322
10323       /* If we've already instantiated the template, just return now.  */
10324       if (DECL_INTERFACE_KNOWN (result))
10325         return;
10326     }
10327   else if (!DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (result))
10328     {
10329       error ("no matching template for `%D' found", result);
10330       return;
10331     }
10332   else if (!DECL_TEMPLATE_INFO (result))
10333     {
10334       pedwarn ("explicit instantiation of non-template `%#D'", result);
10335       return;
10336     }
10337
10338   if (flag_external_templates)
10339     return;
10340
10341   if (storage == NULL_TREE)
10342     ;
10343   else if (storage == ridpointers[(int) RID_EXTERN])
10344     {
10345       if (pedantic && !in_system_header)
10346         pedwarn ("ISO C++ forbids the use of `extern' on explicit instantiations");
10347       extern_p = 1;
10348     }
10349   else
10350     error ("storage class `%D' applied to template instantiation",
10351               storage);
10352
10353   SET_DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (result);
10354   mark_decl_instantiated (result, extern_p);
10355   repo_template_instantiated (result, extern_p);
10356   if (! extern_p)
10357     instantiate_decl (result, /*defer_ok=*/1);
10358 }
10359
10360 void
10361 mark_class_instantiated (tree t, int extern_p)
10362 {
10363   SET_CLASSTYPE_EXPLICIT_INSTANTIATION (t);
10364   SET_CLASSTYPE_INTERFACE_KNOWN (t);
10365   CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (t) = extern_p;
10366   TYPE_DECL_SUPPRESS_DEBUG (TYPE_NAME (t)) = extern_p;
10367   if (! extern_p)
10368     {
10369       CLASSTYPE_DEBUG_REQUESTED (t) = 1;
10370       rest_of_type_compilation (t, 1);
10371     }
10372 }     
10373
10374 /* Called from do_type_instantiation through binding_table_foreach to
10375    do recursive instantiation for the type bound in ENTRY.  */
10376 static void
10377 bt_instantiate_type_proc (binding_entry entry, void *data)
10378 {
10379   tree storage = *(tree *) data;
10380
10381   if (IS_AGGR_TYPE (entry->type)
10382       && !uses_template_parms (CLASSTYPE_TI_ARGS (entry->type)))
10383     do_type_instantiation (TYPE_MAIN_DECL (entry->type), storage, 0);
10384 }
10385
10386 /* Perform an explicit instantiation of template class T.  STORAGE, if
10387    non-null, is the RID for extern, inline or static.  COMPLAIN is
10388    nonzero if this is called from the parser, zero if called recursively,
10389    since the standard is unclear (as detailed below).  */
10390  
10391 void
10392 do_type_instantiation (tree t, tree storage, tsubst_flags_t complain)
10393 {
10394   int extern_p = 0;
10395   int nomem_p = 0;
10396   int static_p = 0;
10397
10398   if (TREE_CODE (t) == TYPE_DECL)
10399     t = TREE_TYPE (t);
10400
10401   if (! CLASS_TYPE_P (t) || ! CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (t))
10402     {
10403       error ("explicit instantiation of non-template type `%T'", t);
10404       return;
10405     }
10406
10407   complete_type (t);
10408
10409   /* With -fexternal-templates, explicit instantiations are treated the same
10410      as implicit ones.  */
10411   if (flag_external_templates)
10412     return;
10413
10414   if (!COMPLETE_TYPE_P (t))
10415     {
10416       if (complain & tf_error)
10417         error ("explicit instantiation of `%#T' before definition of template",
10418                   t);
10419       return;
10420     }
10421
10422   if (storage != NULL_TREE)
10423     {
10424       if (pedantic && !in_system_header)
10425         pedwarn("ISO C++ forbids the use of `%s' on explicit instantiations", 
10426                    IDENTIFIER_POINTER (storage));
10427
10428       if (storage == ridpointers[(int) RID_INLINE])
10429         nomem_p = 1;
10430       else if (storage == ridpointers[(int) RID_EXTERN])
10431         extern_p = 1;
10432       else if (storage == ridpointers[(int) RID_STATIC])
10433         static_p = 1;
10434       else
10435         {
10436           error ("storage class `%D' applied to template instantiation",
10437                     storage);
10438           extern_p = 0;
10439         }
10440     }
10441
10442   if (CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (t))
10443     {
10444       /* DR 259 [temp.spec].
10445
10446          Both an explicit instantiation and a declaration of an explicit
10447          specialization shall not appear in a program unless the explicit
10448          instantiation follows a declaration of the explicit specialization.
10449
10450          For a given set of template parameters, if an explicit
10451          instantiation of a template appears after a declaration of an
10452          explicit specialization for that template, the explicit
10453          instantiation has no effect.  */
10454       return;
10455     }
10456   else if (CLASSTYPE_EXPLICIT_INSTANTIATION (t))
10457     {
10458       /* [temp.spec]
10459
10460          No program shall explicitly instantiate any template more
10461          than once.  
10462
10463          If CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY, then the first explicit instantiation
10464          was `extern'.  If EXTERN_P then the second is.  If -frepo, chances
10465          are we already got marked as an explicit instantiation because of the
10466          repo file.  All these cases are OK.  */
10467       if (!CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (t) && !extern_p && !flag_use_repository
10468           && (complain & tf_error))
10469         pedwarn ("duplicate explicit instantiation of `%#T'", t);
10470       
10471       /* If we've already instantiated the template, just return now.  */
10472       if (!CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (t))
10473         return;
10474     }
10475
10476   mark_class_instantiated (t, extern_p);
10477   repo_template_instantiated (t, extern_p);
10478
10479   if (nomem_p)
10480     return;
10481
10482   {
10483     tree tmp;
10484
10485     /* In contrast to implicit instantiation, where only the
10486        declarations, and not the definitions, of members are
10487        instantiated, we have here:
10488
10489          [temp.explicit]
10490
10491          The explicit instantiation of a class template specialization
10492          implies the instantiation of all of its members not
10493          previously explicitly specialized in the translation unit
10494          containing the explicit instantiation.  
10495
10496        Of course, we can't instantiate member template classes, since
10497        we don't have any arguments for them.  Note that the standard
10498        is unclear on whether the instantiation of the members are
10499        *explicit* instantiations or not.  We choose to be generous,
10500        and not set DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION.  Therefore, we allow
10501        the explicit instantiation of a class where some of the members
10502        have no definition in the current translation unit.  */
10503
10504     if (! static_p)
10505       for (tmp = TYPE_METHODS (t); tmp; tmp = TREE_CHAIN (tmp))
10506         if (TREE_CODE (tmp) == FUNCTION_DECL
10507             && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmp))
10508           {
10509             mark_decl_instantiated (tmp, extern_p);
10510             repo_template_instantiated (tmp, extern_p);
10511             if (! extern_p)
10512               instantiate_decl (tmp, /*defer_ok=*/1);
10513           }
10514
10515     for (tmp = TYPE_FIELDS (t); tmp; tmp = TREE_CHAIN (tmp))
10516       if (TREE_CODE (tmp) == VAR_DECL && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmp))
10517         {
10518           mark_decl_instantiated (tmp, extern_p);
10519           repo_template_instantiated (tmp, extern_p);
10520           if (! extern_p)
10521             instantiate_decl (tmp, /*defer_ok=*/1);
10522         }
10523
10524     if (CLASSTYPE_NESTED_UTDS (t))
10525       binding_table_foreach (CLASSTYPE_NESTED_UTDS (t),
10526                              bt_instantiate_type_proc, &storage);
10527   }
10528 }
10529
10530 /* Given a function DECL, which is a specialization of TMPL, modify
10531    DECL to be a re-instantiation of TMPL with the same template
10532    arguments.  TMPL should be the template into which tsubst'ing
10533    should occur for DECL, not the most general template.
10534
10535    One reason for doing this is a scenario like this:
10536
10537      template <class T>
10538      void f(const T&, int i);
10539
10540      void g() { f(3, 7); }
10541
10542      template <class T>
10543      void f(const T& t, const int i) { }
10544
10545    Note that when the template is first instantiated, with
10546    instantiate_template, the resulting DECL will have no name for the
10547    first parameter, and the wrong type for the second.  So, when we go
10548    to instantiate the DECL, we regenerate it.  */
10549
10550 static void
10551 regenerate_decl_from_template (tree decl, tree tmpl)
10552 {
10553   /* The most general version of TMPL.  */
10554   tree gen_tmpl;
10555   /* The arguments used to instantiate DECL, from the most general
10556      template.  */
10557   tree args;
10558   tree code_pattern;
10559   tree new_decl;
10560   bool unregistered;
10561
10562   args = DECL_TI_ARGS (decl);
10563   code_pattern = DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl);
10564
10565   /* Unregister the specialization so that when we tsubst we will not
10566      just return DECL.  We don't have to unregister DECL from TMPL
10567      because if would only be registered there if it were a partial
10568      instantiation of a specialization, which it isn't: it's a full
10569      instantiation.  */
10570   gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
10571   unregistered = reregister_specialization (decl, gen_tmpl,
10572                                             /*new_spec=*/NULL_TREE);
10573
10574   /* If the DECL was not unregistered then something peculiar is
10575      happening: we created a specialization but did not call
10576      register_specialization for it.  */
10577   my_friendly_assert (unregistered, 0);
10578
10579   /* Make sure that we can see identifiers, and compute access
10580      correctly.  */
10581   push_access_scope (decl);
10582
10583   /* Do the substitution to get the new declaration.  */
10584   new_decl = tsubst (code_pattern, args, tf_error, NULL_TREE);
10585
10586   if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL)
10587     {
10588       /* Set up DECL_INITIAL, since tsubst doesn't.  */
10589       if (!DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (decl))
10590         DECL_INITIAL (new_decl) = 
10591           tsubst_expr (DECL_INITIAL (code_pattern), args, 
10592                        tf_error, DECL_TI_TEMPLATE (decl));
10593     }
10594   else if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
10595     {
10596       /* Convince duplicate_decls to use the DECL_ARGUMENTS from the
10597          new decl.  */ 
10598       DECL_INITIAL (new_decl) = error_mark_node;
10599       /* And don't complain about a duplicate definition.  */
10600       DECL_INITIAL (decl) = NULL_TREE;
10601     }
10602
10603   pop_access_scope (decl);
10604
10605   /* The immediate parent of the new template is still whatever it was
10606      before, even though tsubst sets DECL_TI_TEMPLATE up as the most
10607      general template.  We also reset the DECL_ASSEMBLER_NAME since
10608      tsubst always calculates the name as if the function in question
10609      were really a template instance, and sometimes, with friend
10610      functions, this is not so.  See tsubst_friend_function for
10611      details.  */
10612   DECL_TI_TEMPLATE (new_decl) = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
10613   COPY_DECL_ASSEMBLER_NAME (decl, new_decl);
10614   COPY_DECL_RTL (decl, new_decl);
10615   DECL_USE_TEMPLATE (new_decl) = DECL_USE_TEMPLATE (decl);
10616
10617   /* Call duplicate decls to merge the old and new declarations.  */
10618   duplicate_decls (new_decl, decl);
10619
10620   /* Now, re-register the specialization.  */
10621   register_specialization (decl, gen_tmpl, args);
10622 }
10623
10624 /* Return the TEMPLATE_DECL into which DECL_TI_ARGS(DECL) should be
10625    substituted to get DECL.  */
10626
10627 tree
10628 template_for_substitution (tree decl)
10629 {
10630   tree tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
10631
10632   /* Set TMPL to the template whose DECL_TEMPLATE_RESULT is the pattern
10633      for the instantiation.  This is not always the most general
10634      template.  Consider, for example:
10635
10636         template <class T>
10637         struct S { template <class U> void f();
10638                    template <> void f<int>(); };
10639
10640      and an instantiation of S<double>::f<int>.  We want TD to be the
10641      specialization S<T>::f<int>, not the more general S<T>::f<U>.  */
10642   while (/* An instantiation cannot have a definition, so we need a
10643             more general template.  */
10644          DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmpl)
10645            /* We must also deal with friend templates.  Given:
10646
10647                 template <class T> struct S { 
10648                   template <class U> friend void f() {};
10649                 };
10650
10651               S<int>::f<U> say, is not an instantiation of S<T>::f<U>,
10652               so far as the language is concerned, but that's still
10653               where we get the pattern for the instantiation from.  On
10654               other hand, if the definition comes outside the class, say:
10655
10656                 template <class T> struct S { 
10657                   template <class U> friend void f();
10658                 };
10659                 template <class U> friend void f() {}
10660
10661               we don't need to look any further.  That's what the check for
10662               DECL_INITIAL is for.  */
10663           || (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL
10664               && DECL_FRIEND_PSEUDO_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmpl)
10665               && !DECL_INITIAL (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl))))
10666     {
10667       /* The present template, TD, should not be a definition.  If it
10668          were a definition, we should be using it!  Note that we
10669          cannot restructure the loop to just keep going until we find
10670          a template with a definition, since that might go too far if
10671          a specialization was declared, but not defined.  */
10672       my_friendly_assert (!(TREE_CODE (decl) == VAR_DECL
10673                             && !DECL_IN_AGGR_P (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl))), 
10674                           0); 
10675       
10676       /* Fetch the more general template.  */
10677       tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (tmpl);
10678     }
10679
10680   return tmpl;
10681 }
10682
10683 /* Produce the definition of D, a _DECL generated from a template.  If
10684    DEFER_OK is nonzero, then we don't have to actually do the
10685    instantiation now; we just have to do it sometime.  */
10686
10687 tree
10688 instantiate_decl (tree d, int defer_ok)
10689 {
10690   tree tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (d);
10691   tree gen_args;
10692   tree args;
10693   tree td;
10694   tree code_pattern;
10695   tree spec;
10696   tree gen_tmpl;
10697   int pattern_defined;
10698   int need_push;
10699   location_t saved_loc = input_location;
10700   
10701   /* This function should only be used to instantiate templates for
10702      functions and static member variables.  */
10703   my_friendly_assert (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL
10704                       || TREE_CODE (d) == VAR_DECL, 0);
10705
10706   /* Variables are never deferred; if instantiation is required, they
10707      are instantiated right away.  That allows for better code in the
10708      case that an expression refers to the value of the variable --
10709      if the variable has a constant value the referring expression can
10710      take advantage of that fact.  */
10711   if (TREE_CODE (d) == VAR_DECL)
10712     defer_ok = 0;
10713
10714   /* Don't instantiate cloned functions.  Instead, instantiate the
10715      functions they cloned.  */
10716   if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL && DECL_CLONED_FUNCTION_P (d))
10717     d = DECL_CLONED_FUNCTION (d);
10718
10719   if (DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (d))
10720     /* D has already been instantiated.  It might seem reasonable to
10721        check whether or not D is an explicit instantiation, and, if so,
10722        stop here.  But when an explicit instantiation is deferred
10723        until the end of the compilation, DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION
10724        is set, even though we still need to do the instantiation.  */
10725     return d;
10726
10727   /* If we already have a specialization of this declaration, then
10728      there's no reason to instantiate it.  Note that
10729      retrieve_specialization gives us both instantiations and
10730      specializations, so we must explicitly check
10731      DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION.  */
10732   gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
10733   gen_args = DECL_TI_ARGS (d);
10734   spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, gen_args);
10735   if (spec != NULL_TREE && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (spec))
10736     return spec;
10737
10738   /* This needs to happen before any tsubsting.  */
10739   if (! push_tinst_level (d))
10740     return d;
10741
10742   timevar_push (TV_PARSE);
10743
10744   /* We may be in the middle of deferred access check.  Disable
10745      it now.  */
10746   push_deferring_access_checks (dk_no_deferred);
10747
10748   /* Set TD to the template whose DECL_TEMPLATE_RESULT is the pattern
10749      for the instantiation.  */
10750   td = template_for_substitution (d);
10751   code_pattern = DECL_TEMPLATE_RESULT (td);
10752
10753   if ((DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (d) && !DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (d))
10754       || DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (td))
10755     /* In the case of a friend template whose definition is provided
10756        outside the class, we may have too many arguments.  Drop the
10757        ones we don't need.  The same is true for specializations.  */
10758     args = get_innermost_template_args
10759       (gen_args, TMPL_PARMS_DEPTH  (DECL_TEMPLATE_PARMS (td)));
10760   else
10761     args = gen_args;
10762
10763   if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL)
10764     pattern_defined = (DECL_SAVED_TREE (code_pattern) != NULL_TREE);
10765   else
10766     pattern_defined = ! DECL_IN_AGGR_P (code_pattern);
10767
10768   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (d);
10769
10770   if (pattern_defined)
10771     {
10772       /* Let the repository code that this template definition is
10773          available.
10774
10775          The repository doesn't need to know about cloned functions
10776          because they never actually show up in the object file.  It
10777          does need to know about the clones; those are the symbols
10778          that the linker will be emitting error messages about.  */
10779       if (DECL_MAYBE_IN_CHARGE_CONSTRUCTOR_P (d)
10780           || DECL_MAYBE_IN_CHARGE_DESTRUCTOR_P (d))
10781         {
10782           tree t;
10783
10784           for (t = TREE_CHAIN (d);
10785                t && DECL_CLONED_FUNCTION_P (t); 
10786                t = TREE_CHAIN (t))
10787             repo_template_used (t);
10788         }
10789       else
10790         repo_template_used (d);
10791
10792       if (flag_external_templates && ! DECL_INTERFACE_KNOWN (d))
10793         {
10794           if (flag_alt_external_templates)
10795             {
10796               if (interface_unknown)
10797                 warn_if_unknown_interface (d);
10798             }
10799           else if (DECL_INTERFACE_KNOWN (code_pattern))
10800             {
10801               DECL_INTERFACE_KNOWN (d) = 1;
10802               DECL_NOT_REALLY_EXTERN (d) = ! DECL_EXTERNAL (code_pattern);
10803             }
10804           else
10805             warn_if_unknown_interface (code_pattern);
10806         }
10807
10808       if (at_eof)
10809         import_export_decl (d);
10810     }
10811
10812   if (!defer_ok)
10813     {
10814       /* Recheck the substitutions to obtain any warning messages
10815          about ignoring cv qualifiers.  */
10816       tree gen = DECL_TEMPLATE_RESULT (gen_tmpl);
10817       tree type = TREE_TYPE (gen);
10818
10819       /* Make sure that we can see identifiers, and compute access
10820          correctly.  D is already the target FUNCTION_DECL with the
10821          right context.  */
10822       push_access_scope (d);
10823
10824       if (TREE_CODE (gen) == FUNCTION_DECL)
10825         {
10826           tsubst (DECL_ARGUMENTS (gen), gen_args, tf_error | tf_warning, d);
10827           tsubst (TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (type), gen_args,
10828                   tf_error | tf_warning, d);
10829           /* Don't simply tsubst the function type, as that will give
10830              duplicate warnings about poor parameter qualifications.
10831              The function arguments are the same as the decl_arguments
10832              without the top level cv qualifiers.  */
10833           type = TREE_TYPE (type);
10834         }
10835       tsubst (type, gen_args, tf_error | tf_warning, d);
10836
10837       pop_access_scope (d);
10838     }
10839   
10840   if (TREE_CODE (d) == VAR_DECL && DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (d)
10841       && DECL_INITIAL (d) == NULL_TREE)
10842     /* We should have set up DECL_INITIAL in instantiate_class_template.  */
10843     abort ();
10844   /* Reject all external templates except inline functions.  */
10845   else if (DECL_INTERFACE_KNOWN (d)
10846            && ! DECL_NOT_REALLY_EXTERN (d)
10847            && ! (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL 
10848                  && DECL_INLINE (d)))
10849     goto out;
10850   /* Defer all other templates, unless we have been explicitly
10851      forbidden from doing so.  We restore the source position here
10852      because it's used by add_pending_template.  */
10853   else if (! pattern_defined || defer_ok)
10854     {
10855       input_location = saved_loc;
10856
10857       if (at_eof && !pattern_defined 
10858           && DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (d))
10859         /* [temp.explicit]
10860
10861            The definition of a non-exported function template, a
10862            non-exported member function template, or a non-exported
10863            member function or static data member of a class template
10864            shall be present in every translation unit in which it is
10865            explicitly instantiated.  */
10866         pedwarn
10867           ("explicit instantiation of `%D' but no definition available", d);
10868
10869       add_pending_template (d);
10870       goto out;
10871     }
10872
10873   need_push = !global_bindings_p ();
10874   if (need_push)
10875     push_to_top_level ();
10876
10877   /* Regenerate the declaration in case the template has been modified
10878      by a subsequent redeclaration.  */
10879   regenerate_decl_from_template (d, td);
10880   
10881   /* We already set the file and line above.  Reset them now in case
10882      they changed as a result of calling
10883      regenerate_decl_from_template.  */
10884   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (d);
10885
10886   if (TREE_CODE (d) == VAR_DECL)
10887     {
10888       /* Clear out DECL_RTL; whatever was there before may not be right
10889          since we've reset the type of the declaration.  */
10890       SET_DECL_RTL (d, NULL_RTX);
10891
10892       DECL_IN_AGGR_P (d) = 0;
10893       import_export_decl (d);
10894       DECL_EXTERNAL (d) = ! DECL_NOT_REALLY_EXTERN (d);
10895
10896       if (DECL_EXTERNAL (d))
10897         {
10898           /* The fact that this code is executing indicates that:
10899              
10900              (1) D is a template static data member, for which a
10901                  definition is available.
10902
10903              (2) An implicit or explicit instantiation has occurred.
10904
10905              (3) We are not going to emit a definition of the static
10906                  data member at this time.
10907
10908              This situation is peculiar, but it occurs on platforms
10909              without weak symbols when performing an implicit
10910              instantiation.  There, we cannot implicitly instantiate a
10911              defined static data member in more than one translation
10912              unit, so import_export_decl marks the declaration as
10913              external; we must rely on explicit instantiation.  */
10914         }
10915       else
10916         {
10917           /* Mark D as instantiated so that recursive calls to
10918              instantiate_decl do not try to instantiate it again.  */
10919           DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (d) = 1;
10920           cp_finish_decl (d, 
10921                           (!DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (d) 
10922                            ? DECL_INITIAL (d) : NULL_TREE),
10923                           NULL_TREE, 0);
10924         }
10925     }
10926   else if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL)
10927     {
10928       htab_t saved_local_specializations;
10929       tree subst_decl;
10930       tree tmpl_parm;
10931       tree spec_parm;
10932
10933       /* Mark D as instantiated so that recursive calls to
10934          instantiate_decl do not try to instantiate it again.  */
10935       DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (d) = 1;
10936
10937       /* Save away the current list, in case we are instantiating one
10938          template from within the body of another.  */
10939       saved_local_specializations = local_specializations;
10940
10941       /* Set up the list of local specializations.  */
10942       local_specializations = htab_create (37, 
10943                                            hash_local_specialization,
10944                                            eq_local_specializations,
10945                                            NULL);
10946
10947       /* Set up context.  */
10948       import_export_decl (d);
10949       start_function (NULL_TREE, d, NULL_TREE, SF_PRE_PARSED);
10950
10951       /* Create substitution entries for the parameters.  */
10952       subst_decl = DECL_TEMPLATE_RESULT (template_for_substitution (d));
10953       tmpl_parm = DECL_ARGUMENTS (subst_decl);
10954       spec_parm = DECL_ARGUMENTS (d);
10955       if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (d))
10956         {
10957           register_local_specialization (spec_parm, tmpl_parm);
10958           spec_parm = skip_artificial_parms_for (d, spec_parm);
10959           tmpl_parm = skip_artificial_parms_for (subst_decl, tmpl_parm);
10960         }
10961       while (tmpl_parm)
10962         {
10963           register_local_specialization (spec_parm, tmpl_parm);
10964           tmpl_parm = TREE_CHAIN (tmpl_parm);
10965           spec_parm = TREE_CHAIN (spec_parm);
10966         }
10967       my_friendly_assert (!spec_parm, 20020813);
10968
10969       /* Substitute into the body of the function.  */
10970       tsubst_expr (DECL_SAVED_TREE (code_pattern), args,
10971                    tf_error | tf_warning, tmpl);
10972
10973       /* We don't need the local specializations any more.  */
10974       htab_delete (local_specializations);
10975       local_specializations = saved_local_specializations;
10976
10977       /* Finish the function.  */
10978       d = finish_function (0);
10979       expand_or_defer_fn (d);
10980     }
10981
10982   /* We're not deferring instantiation any more.  */
10983   TI_PENDING_TEMPLATE_FLAG (DECL_TEMPLATE_INFO (d)) = 0;
10984
10985   if (need_push)
10986     pop_from_top_level ();
10987
10988 out:
10989   input_location = saved_loc;
10990   pop_deferring_access_checks ();
10991   pop_tinst_level ();
10992
10993   timevar_pop (TV_PARSE);
10994
10995   return d;
10996 }
10997
10998 /* Run through the list of templates that we wish we could
10999    instantiate, and instantiate any we can.  */
11000
11001 int
11002 instantiate_pending_templates (void)
11003 {
11004   tree *t;
11005   tree last = NULL_TREE;
11006   int instantiated_something = 0;
11007   int reconsider;
11008   
11009   do 
11010     {
11011       reconsider = 0;
11012
11013       t = &pending_templates;
11014       while (*t)
11015         {
11016           tree instantiation = TREE_VALUE (*t);
11017
11018           reopen_tinst_level (TREE_PURPOSE (*t));
11019
11020           if (TYPE_P (instantiation))
11021             {
11022               tree fn;
11023
11024               if (!COMPLETE_TYPE_P (instantiation))
11025                 {
11026                   instantiate_class_template (instantiation);
11027                   if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (instantiation))
11028                     for (fn = TYPE_METHODS (instantiation); 
11029                          fn;
11030                          fn = TREE_CHAIN (fn))
11031                       if (! DECL_ARTIFICIAL (fn))
11032                         instantiate_decl (fn, /*defer_ok=*/0);
11033                   if (COMPLETE_TYPE_P (instantiation))
11034                     {
11035                       instantiated_something = 1;
11036                       reconsider = 1;
11037                     }
11038                 }
11039
11040               if (COMPLETE_TYPE_P (instantiation))
11041                 /* If INSTANTIATION has been instantiated, then we don't
11042                    need to consider it again in the future.  */
11043                 *t = TREE_CHAIN (*t);
11044               else
11045                 {
11046                   last = *t;
11047                   t = &TREE_CHAIN (*t);
11048                 }
11049             }
11050           else
11051             {
11052               if (!DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (instantiation)
11053                   && !DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (instantiation))
11054                 {
11055                   instantiation = instantiate_decl (instantiation,
11056                                                     /*defer_ok=*/0);
11057                   if (DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (instantiation))
11058                     {
11059                       instantiated_something = 1;
11060                       reconsider = 1;
11061                     }
11062                 }
11063
11064               if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (instantiation)
11065                   || DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (instantiation))
11066                 /* If INSTANTIATION has been instantiated, then we don't
11067                    need to consider it again in the future.  */
11068                 *t = TREE_CHAIN (*t);
11069               else
11070                 {
11071                   last = *t;
11072                   t = &TREE_CHAIN (*t);
11073                 }
11074             }
11075           tinst_depth = 0;
11076           current_tinst_level = NULL_TREE;
11077         }
11078       last_pending_template = last;
11079     } 
11080   while (reconsider);
11081
11082   return instantiated_something;
11083 }
11084
11085 /* Substitute ARGVEC into T, which is a list of initializers for
11086    either base class or a non-static data member.  The TREE_PURPOSEs
11087    are DECLs, and the TREE_VALUEs are the initializer values.  Used by
11088    instantiate_decl.  */
11089
11090 static tree
11091 tsubst_initializer_list (tree t, tree argvec)
11092 {
11093   tree inits = NULL_TREE;
11094
11095   for (; t; t = TREE_CHAIN (t))
11096     {
11097       tree decl;
11098       tree init;
11099       tree val;
11100
11101       decl = tsubst_copy (TREE_PURPOSE (t), argvec, tf_error | tf_warning,
11102                           NULL_TREE);
11103       decl = expand_member_init (decl);
11104       if (decl && !DECL_P (decl))
11105         in_base_initializer = 1;
11106       
11107       init = tsubst_expr (TREE_VALUE (t), argvec, tf_error | tf_warning,
11108                           NULL_TREE);
11109       if (!init)
11110         ;
11111       else if (TREE_CODE (init) == TREE_LIST)
11112         for (val = init; val; val = TREE_CHAIN (val))
11113           TREE_VALUE (val) = convert_from_reference (TREE_VALUE (val));
11114       else if (init != void_type_node)
11115         init = convert_from_reference (init);
11116
11117       in_base_initializer = 0;
11118
11119       if (decl)
11120         {
11121           init = build_tree_list (decl, init);
11122           TREE_CHAIN (init) = inits;
11123           inits = init;
11124         }
11125     }
11126   return inits;
11127 }
11128
11129 /* Set CURRENT_ACCESS_SPECIFIER based on the protection of DECL.  */
11130
11131 static void
11132 set_current_access_from_decl (tree decl)
11133 {
11134   if (TREE_PRIVATE (decl))
11135     current_access_specifier = access_private_node;
11136   else if (TREE_PROTECTED (decl))
11137     current_access_specifier = access_protected_node;
11138   else
11139     current_access_specifier = access_public_node;
11140 }
11141
11142 /* Instantiate an enumerated type.  TAG is the template type, NEWTAG
11143    is the instantiation (which should have been created with
11144    start_enum) and ARGS are the template arguments to use.  */
11145
11146 static void
11147 tsubst_enum (tree tag, tree newtag, tree args)
11148 {
11149   tree e;
11150
11151   for (e = TYPE_VALUES (tag); e; e = TREE_CHAIN (e))
11152     {
11153       tree value;
11154       
11155       /* Note that in a template enum, the TREE_VALUE is the
11156          CONST_DECL, not the corresponding INTEGER_CST.  */
11157       value = tsubst_expr (DECL_INITIAL (TREE_VALUE (e)), 
11158                            args, tf_error | tf_warning,
11159                            NULL_TREE);
11160
11161       /* Give this enumeration constant the correct access.  */
11162       set_current_access_from_decl (TREE_VALUE (e));
11163
11164       /* Actually build the enumerator itself.  */
11165       build_enumerator (TREE_PURPOSE (e), value, newtag); 
11166     }
11167
11168   finish_enum (newtag);
11169   DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_NAME (newtag))
11170     = DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_NAME (tag));
11171 }
11172
11173 /* DECL is a FUNCTION_DECL that is a template specialization.  Return
11174    its type -- but without substituting the innermost set of template
11175    arguments.  So, innermost set of template parameters will appear in
11176    the type.  */
11177
11178 tree 
11179 get_mostly_instantiated_function_type (tree decl)
11180 {
11181   tree fn_type;
11182   tree tmpl;
11183   tree targs;
11184   tree tparms;
11185   int parm_depth;
11186
11187   tmpl = most_general_template (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
11188   targs = DECL_TI_ARGS (decl);
11189   tparms = DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl);
11190   parm_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (tparms);
11191
11192   /* There should be as many levels of arguments as there are levels
11193      of parameters.  */
11194   my_friendly_assert (parm_depth == TMPL_ARGS_DEPTH (targs), 0);
11195
11196   fn_type = TREE_TYPE (tmpl);
11197
11198   if (parm_depth == 1)
11199     /* No substitution is necessary.  */
11200     ;
11201   else
11202     {
11203       int i;
11204       tree partial_args;
11205
11206       /* Replace the innermost level of the TARGS with NULL_TREEs to
11207          let tsubst know not to substitute for those parameters.  */
11208       partial_args = make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (targs));
11209       for (i = 1; i < TMPL_ARGS_DEPTH (targs); ++i)
11210         SET_TMPL_ARGS_LEVEL (partial_args, i,
11211                              TMPL_ARGS_LEVEL (targs, i));
11212       SET_TMPL_ARGS_LEVEL (partial_args,
11213                            TMPL_ARGS_DEPTH (targs),
11214                            make_tree_vec (DECL_NTPARMS (tmpl)));
11215
11216       /* Make sure that we can see identifiers, and compute access
11217          correctly.  We can just use the context of DECL for the
11218          partial substitution here.  It depends only on outer template
11219          parameters, regardless of whether the innermost level is
11220          specialized or not.  */
11221       push_access_scope (decl);
11222
11223       /* Now, do the (partial) substitution to figure out the
11224          appropriate function type.  */
11225       fn_type = tsubst (fn_type, partial_args, tf_error, NULL_TREE);
11226
11227       /* Substitute into the template parameters to obtain the real
11228          innermost set of parameters.  This step is important if the
11229          innermost set of template parameters contains value
11230          parameters whose types depend on outer template parameters.  */
11231       TREE_VEC_LENGTH (partial_args)--;
11232       tparms = tsubst_template_parms (tparms, partial_args, tf_error);
11233
11234       pop_access_scope (decl);
11235     }
11236
11237   return fn_type;
11238 }
11239
11240 /* Return truthvalue if we're processing a template different from
11241    the last one involved in diagnostics.  */
11242 int
11243 problematic_instantiation_changed (void)
11244 {
11245   return last_template_error_tick != tinst_level_tick;
11246 }
11247
11248 /* Remember current template involved in diagnostics.  */
11249 void
11250 record_last_problematic_instantiation (void)
11251 {
11252   last_template_error_tick = tinst_level_tick;
11253 }
11254
11255 tree
11256 current_instantiation (void)
11257 {
11258   return current_tinst_level;
11259 }
11260
11261 /* [temp.param] Check that template non-type parm TYPE is of an allowable
11262    type. Return zero for ok, nonzero for disallowed. Issue error and
11263    warning messages under control of COMPLAIN.  */
11264
11265 static int
11266 invalid_nontype_parm_type_p (tree type, tsubst_flags_t complain)
11267 {
11268   if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
11269     return 0;
11270   else if (POINTER_TYPE_P (type))
11271     return 0;
11272   else if (TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (type))
11273     return 0;
11274   else if (TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
11275     return 0;
11276   else if (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE)
11277     return 0;
11278            
11279   if (complain & tf_error)
11280     error ("`%#T' is not a valid type for a template constant parameter",
11281               type);
11282   return 1;
11283 }
11284
11285 /* Returns TRUE if TYPE is dependent, in the sense of [temp.dep.type].
11286    Assumes that TYPE really is a type, and not the ERROR_MARK_NODE.*/
11287
11288 static bool
11289 dependent_type_p_r (tree type)
11290 {
11291   tree scope;
11292
11293   /* [temp.dep.type]
11294
11295      A type is dependent if it is:
11296
11297      -- a template parameter.  */
11298   if (TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
11299     return true;
11300   /* -- a qualified-id with a nested-name-specifier which contains a
11301         class-name that names a dependent type or whose unqualified-id
11302         names a dependent type.  */
11303   if (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE)
11304     return true;
11305   /* -- a cv-qualified type where the cv-unqualified type is
11306         dependent.  */
11307   type = TYPE_MAIN_VARIANT (type);
11308   /* -- a compound type constructed from any dependent type.  */
11309   if (TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (type))
11310     return (dependent_type_p (TYPE_PTRMEM_CLASS_TYPE (type))
11311             || dependent_type_p (TYPE_PTRMEM_POINTED_TO_TYPE 
11312                                            (type)));
11313   else if (TREE_CODE (type) == POINTER_TYPE
11314            || TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
11315     return dependent_type_p (TREE_TYPE (type));
11316   else if (TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE
11317            || TREE_CODE (type) == METHOD_TYPE)
11318     {
11319       tree arg_type;
11320
11321       if (dependent_type_p (TREE_TYPE (type)))
11322         return true;
11323       for (arg_type = TYPE_ARG_TYPES (type); 
11324            arg_type; 
11325            arg_type = TREE_CHAIN (arg_type))
11326         if (dependent_type_p (TREE_VALUE (arg_type)))
11327           return true;
11328       return false;
11329     }
11330   /* -- an array type constructed from any dependent type or whose
11331         size is specified by a constant expression that is
11332         value-dependent.  */
11333   if (TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE)
11334     {
11335       if (TYPE_DOMAIN (type)
11336           && ((value_dependent_expression_p 
11337                (TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (type))))
11338               || (type_dependent_expression_p
11339                   (TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (type))))))
11340         return true;
11341       return dependent_type_p (TREE_TYPE (type));
11342     }
11343   /* -- a template-id in which either the template name is a template
11344         parameter or any of the template arguments is a dependent type or
11345         an expression that is type-dependent or value-dependent.  
11346
11347      This language seems somewhat confused; for example, it does not
11348      discuss template template arguments.  Therefore, we use the
11349      definition for dependent template arguments in [temp.dep.temp].  */
11350   if (CLASS_TYPE_P (type) && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
11351       && (dependent_template_id_p
11352           (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type),
11353            CLASSTYPE_TI_ARGS (type))))
11354     return true;
11355   else if (TREE_CODE (type) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
11356     return true;
11357   /* All TYPEOF_TYPEs are dependent; if the argument of the `typeof'
11358      expression is not type-dependent, then it should already been
11359      have resolved.  */
11360   if (TREE_CODE (type) == TYPEOF_TYPE)
11361     return true;
11362   /* The standard does not specifically mention types that are local
11363      to template functions or local classes, but they should be
11364      considered dependent too.  For example:
11365
11366        template <int I> void f() { 
11367          enum E { a = I }; 
11368          S<sizeof (E)> s;
11369        }
11370
11371      The size of `E' cannot be known until the value of `I' has been
11372      determined.  Therefore, `E' must be considered dependent.  */
11373   scope = TYPE_CONTEXT (type);
11374   if (scope && TYPE_P (scope))
11375     return dependent_type_p (scope);
11376   else if (scope && TREE_CODE (scope) == FUNCTION_DECL)
11377     return type_dependent_expression_p (scope);
11378
11379   /* Other types are non-dependent.  */
11380   return false;
11381 }
11382
11383 /* Returns TRUE if TYPE is dependent, in the sense of
11384    [temp.dep.type].  */
11385
11386 bool
11387 dependent_type_p (tree type)
11388 {
11389   /* If there are no template parameters in scope, then there can't be
11390      any dependent types.  */
11391   if (!processing_template_decl)
11392     return false;
11393
11394   /* If the type is NULL, we have not computed a type for the entity
11395      in question; in that case, the type is dependent.  */
11396   if (!type)
11397     return true;
11398
11399   /* Erroneous types can be considered non-dependent.  */
11400   if (type == error_mark_node)
11401     return false;
11402
11403   /* If we have not already computed the appropriate value for TYPE,
11404      do so now.  */
11405   if (!TYPE_DEPENDENT_P_VALID (type))
11406     {
11407       TYPE_DEPENDENT_P (type) = dependent_type_p_r (type);
11408       TYPE_DEPENDENT_P_VALID (type) = 1;
11409     }
11410
11411   return TYPE_DEPENDENT_P (type);
11412 }
11413
11414 /* Returns TRUE if EXPRESSION is dependent, according to CRITERION.  */
11415
11416 static bool
11417 dependent_scope_ref_p (tree expression, bool criterion (tree))
11418 {
11419   tree scope;
11420   tree name;
11421
11422   my_friendly_assert (TREE_CODE (expression) == SCOPE_REF, 20030714);
11423
11424   if (!TYPE_P (TREE_OPERAND (expression, 0)))
11425     return true;
11426
11427   scope = TREE_OPERAND (expression, 0);
11428   name = TREE_OPERAND (expression, 1);
11429
11430   /* [temp.dep.expr]
11431
11432      An id-expression is type-dependent if it contains a
11433      nested-name-specifier that contains a class-name that names a
11434      dependent type.  */
11435   /* The suggested resolution to Core Issue 2 implies that if the
11436      qualifying type is the current class, then we must peek
11437      inside it.  */
11438   if (DECL_P (name) 
11439       && currently_open_class (scope)
11440       && !criterion (name))
11441     return false;
11442   if (dependent_type_p (scope))
11443     return true;
11444
11445   return false;
11446 }
11447
11448 /* Returns TRUE if the EXPRESSION is value-dependent, in the sense of
11449    [temp.dep.constexpr] */
11450
11451 bool
11452 value_dependent_expression_p (tree expression)
11453 {
11454   if (!processing_template_decl)
11455     return false;
11456
11457   /* A name declared with a dependent type.  */
11458   if (TREE_CODE (expression) == IDENTIFIER_NODE
11459       || (DECL_P (expression) 
11460           && type_dependent_expression_p (expression)))
11461     return true;
11462   /* A non-type template parameter.  */
11463   if ((TREE_CODE (expression) == CONST_DECL
11464        && DECL_TEMPLATE_PARM_P (expression))
11465       || TREE_CODE (expression) == TEMPLATE_PARM_INDEX)
11466     return true;
11467   /* A constant with integral or enumeration type and is initialized 
11468      with an expression that is value-dependent.  */
11469   if (TREE_CODE (expression) == VAR_DECL
11470       && DECL_INITIAL (expression)
11471       && INTEGRAL_OR_ENUMERATION_TYPE_P (TREE_TYPE (expression))
11472       && value_dependent_expression_p (DECL_INITIAL (expression)))
11473     return true;
11474   /* These expressions are value-dependent if the type to which the
11475      cast occurs is dependent or the expression being casted is
11476      value-dependent.  */
11477   if (TREE_CODE (expression) == DYNAMIC_CAST_EXPR
11478       || TREE_CODE (expression) == STATIC_CAST_EXPR
11479       || TREE_CODE (expression) == CONST_CAST_EXPR
11480       || TREE_CODE (expression) == REINTERPRET_CAST_EXPR
11481       || TREE_CODE (expression) == CAST_EXPR)
11482     {
11483       if (dependent_type_p (TREE_TYPE (expression)))
11484         return true;
11485       /* A functional cast has a list of operands.  */
11486       expression = TREE_OPERAND (expression, 0);
11487       if (TREE_CODE (expression) == TREE_LIST)
11488         {
11489           do
11490             {
11491               if (value_dependent_expression_p (TREE_VALUE (expression)))
11492                 return true;
11493               expression = TREE_CHAIN (expression);
11494             }
11495           while (expression);
11496           return false;
11497         }
11498       else
11499         return value_dependent_expression_p (expression);
11500     }
11501   /* A `sizeof' expression is value-dependent if the operand is
11502      type-dependent.  */
11503   if (TREE_CODE (expression) == SIZEOF_EXPR
11504       || TREE_CODE (expression) == ALIGNOF_EXPR)
11505     {
11506       expression = TREE_OPERAND (expression, 0);
11507       if (TYPE_P (expression))
11508         return dependent_type_p (expression);
11509       return type_dependent_expression_p (expression);
11510     }
11511   if (TREE_CODE (expression) == SCOPE_REF)
11512     return dependent_scope_ref_p (expression, value_dependent_expression_p);
11513   /* A constant expression is value-dependent if any subexpression is
11514      value-dependent.  */
11515   if (IS_EXPR_CODE_CLASS (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (expression))))
11516     {
11517       switch (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (expression)))
11518         {
11519         case '1':
11520           return (value_dependent_expression_p 
11521                   (TREE_OPERAND (expression, 0)));
11522         case '<':
11523         case '2':
11524           return ((value_dependent_expression_p 
11525                    (TREE_OPERAND (expression, 0)))
11526                   || (value_dependent_expression_p 
11527                       (TREE_OPERAND (expression, 1))));
11528         case 'e':
11529           {
11530             int i;
11531             for (i = 0; i < first_rtl_op (TREE_CODE (expression)); ++i)
11532               /* In some cases, some of the operands may be missing.
11533                  (For example, in the case of PREDECREMENT_EXPR, the
11534                  amount to increment by may be missing.)  That doesn't
11535                  make the expression dependent.  */
11536               if (TREE_OPERAND (expression, i)
11537                   && (value_dependent_expression_p
11538                       (TREE_OPERAND (expression, i))))
11539                 return true;
11540             return false;
11541           }
11542         }
11543     }
11544
11545   /* The expression is not value-dependent.  */
11546   return false;
11547 }
11548
11549 /* Returns TRUE if the EXPRESSION is type-dependent, in the sense of
11550    [temp.dep.expr].  */
11551
11552 bool
11553 type_dependent_expression_p (tree expression)
11554 {
11555   if (!processing_template_decl)
11556     return false;
11557
11558   if (expression == error_mark_node)
11559     return false;
11560
11561   /* An unresolved name is always dependent.  */
11562   if (TREE_CODE (expression) == IDENTIFIER_NODE)
11563     return true;
11564   
11565   /* Some expression forms are never type-dependent.  */
11566   if (TREE_CODE (expression) == PSEUDO_DTOR_EXPR
11567       || TREE_CODE (expression) == SIZEOF_EXPR
11568       || TREE_CODE (expression) == ALIGNOF_EXPR
11569       || TREE_CODE (expression) == TYPEID_EXPR
11570       || TREE_CODE (expression) == DELETE_EXPR
11571       || TREE_CODE (expression) == VEC_DELETE_EXPR
11572       || TREE_CODE (expression) == THROW_EXPR)
11573     return false;
11574
11575   /* The types of these expressions depends only on the type to which
11576      the cast occurs.  */
11577   if (TREE_CODE (expression) == DYNAMIC_CAST_EXPR
11578       || TREE_CODE (expression) == STATIC_CAST_EXPR
11579       || TREE_CODE (expression) == CONST_CAST_EXPR
11580       || TREE_CODE (expression) == REINTERPRET_CAST_EXPR
11581       || TREE_CODE (expression) == CAST_EXPR)
11582     return dependent_type_p (TREE_TYPE (expression));
11583
11584   /* The types of these expressions depends only on the type created
11585      by the expression.  */
11586   if (TREE_CODE (expression) == NEW_EXPR
11587       || TREE_CODE (expression) == VEC_NEW_EXPR)
11588     {
11589       /* For NEW_EXPR tree nodes created inside a template, either
11590          the object type itself or a TREE_LIST may appear as the
11591          operand 1.  */
11592       tree type = TREE_OPERAND (expression, 1);
11593       if (TREE_CODE (type) == TREE_LIST)
11594         /* This is an array type.  We need to check array dimensions
11595            as well.  */
11596         return dependent_type_p (TREE_VALUE (TREE_PURPOSE (type)))
11597                || value_dependent_expression_p
11598                     (TREE_OPERAND (TREE_VALUE (type), 1));
11599       else
11600         return dependent_type_p (type);
11601     }
11602
11603   if (TREE_CODE (expression) == SCOPE_REF
11604       && dependent_scope_ref_p (expression,
11605                                 type_dependent_expression_p))
11606     return true;
11607
11608   if (TREE_CODE (expression) == FUNCTION_DECL
11609       && DECL_LANG_SPECIFIC (expression)
11610       && DECL_TEMPLATE_INFO (expression)
11611       && (dependent_template_id_p
11612           (DECL_TI_TEMPLATE (expression),
11613            INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (DECL_TI_ARGS (expression)))))
11614     return true;
11615
11616   if (TREE_TYPE (expression) == unknown_type_node)
11617     {
11618       if (TREE_CODE (expression) == ADDR_EXPR)
11619         return type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 0));
11620       if (TREE_CODE (expression) == BASELINK)
11621         expression = BASELINK_FUNCTIONS (expression);
11622       if (TREE_CODE (expression) == TEMPLATE_ID_EXPR)
11623         {
11624           if (any_dependent_template_arguments_p (TREE_OPERAND (expression, 
11625                                                                 1)))
11626             return true;
11627           expression = TREE_OPERAND (expression, 0);
11628         }
11629       if (TREE_CODE (expression) == OVERLOAD)
11630         {
11631           while (expression)
11632             {
11633               if (type_dependent_expression_p (OVL_CURRENT (expression)))
11634                 return true;
11635               expression = OVL_NEXT (expression);
11636             }
11637           return false;
11638         }
11639       abort ();
11640     }
11641   
11642   return (dependent_type_p (TREE_TYPE (expression)));
11643 }
11644
11645 /* Returns TRUE if ARGS (a TREE_LIST of arguments to a function call)
11646    contains a type-dependent expression.  */
11647
11648 bool
11649 any_type_dependent_arguments_p (tree args)
11650 {
11651   while (args)
11652     {
11653       tree arg = TREE_VALUE (args);
11654
11655       if (type_dependent_expression_p (arg))
11656         return true;
11657       args = TREE_CHAIN (args);
11658     }
11659   return false;
11660 }
11661
11662 /* Returns TRUE if the ARG (a template argument) is dependent.  */
11663
11664 static bool
11665 dependent_template_arg_p (tree arg)
11666 {
11667   if (!processing_template_decl)
11668     return false;
11669
11670   if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_DECL
11671       || TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
11672     return dependent_template_p (arg);
11673   else if (TYPE_P (arg))
11674     return dependent_type_p (arg);
11675   else
11676     return (type_dependent_expression_p (arg)
11677             || value_dependent_expression_p (arg));
11678 }
11679
11680 /* Returns true if ARGS (a collection of template arguments) contains
11681    any dependent arguments.  */
11682
11683 bool
11684 any_dependent_template_arguments_p (tree args)
11685 {
11686   if (!args)
11687     return false;
11688
11689   my_friendly_assert (TREE_CODE (args) == TREE_LIST
11690                       || TREE_CODE (args) == TREE_VEC,
11691                       20030707);
11692
11693   if (TREE_CODE (args) == TREE_LIST)
11694     {
11695       while (args)
11696         {
11697           if (dependent_template_arg_p (TREE_VALUE (args)))
11698             return true;
11699           args = TREE_CHAIN (args);
11700         }
11701     }
11702   else
11703     {
11704       int i; 
11705       for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (args); ++i)
11706         if (dependent_template_arg_p (TREE_VEC_ELT (args, i)))
11707           return true;
11708     }
11709
11710   return false;
11711 }
11712
11713 /* Returns TRUE if the template TMPL is dependent.  */
11714
11715 bool
11716 dependent_template_p (tree tmpl)
11717 {
11718   /* Template template parameters are dependent.  */
11719   if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (tmpl)
11720       || TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
11721     return true;
11722   /* So are qualified names that have not been looked up.  */
11723   if (TREE_CODE (tmpl) == SCOPE_REF)
11724     return true;
11725   /* So are member templates of dependent classes.  */
11726   if (TYPE_P (CP_DECL_CONTEXT (tmpl)))
11727     return dependent_type_p (DECL_CONTEXT (tmpl));
11728   return false;
11729 }
11730
11731 /* Returns TRUE if the specialization TMPL<ARGS> is dependent.  */
11732
11733 bool
11734 dependent_template_id_p (tree tmpl, tree args)
11735 {
11736   return (dependent_template_p (tmpl)
11737           || any_dependent_template_arguments_p (args));
11738 }
11739
11740 /* TYPE is a TYPENAME_TYPE.  Returns the ordinary TYPE to which the
11741    TYPENAME_TYPE corresponds.  Returns ERROR_MARK_NODE if no such TYPE
11742    can be found.  Note that this function peers inside uninstantiated
11743    templates and therefore should be used only in extremely limited
11744    situations.  */
11745
11746 tree
11747 resolve_typename_type (tree type, bool only_current_p)
11748 {
11749   tree scope;
11750   tree name;
11751   tree decl;
11752   int quals;
11753
11754   my_friendly_assert (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE,
11755                       20010702);
11756
11757   scope = TYPE_CONTEXT (type);
11758   name = TYPE_IDENTIFIER (type);
11759
11760   /* If the SCOPE is itself a TYPENAME_TYPE, then we need to resolve
11761      it first before we can figure out what NAME refers to.  */
11762   if (TREE_CODE (scope) == TYPENAME_TYPE)
11763     scope = resolve_typename_type (scope, only_current_p);
11764   /* If we don't know what SCOPE refers to, then we cannot resolve the
11765      TYPENAME_TYPE.  */
11766   if (scope == error_mark_node || TREE_CODE (scope) == TYPENAME_TYPE)
11767     return error_mark_node;
11768   /* If the SCOPE is a template type parameter, we have no way of
11769      resolving the name.  */
11770   if (TREE_CODE (scope) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
11771     return type;
11772   /* If the SCOPE is not the current instantiation, there's no reason
11773      to look inside it.  */
11774   if (only_current_p && !currently_open_class (scope))
11775     return error_mark_node;
11776   /* If SCOPE is a partial instantiation, it will not have a valid
11777      TYPE_FIELDS list, so use the original template.  */
11778   scope = CLASSTYPE_PRIMARY_TEMPLATE_TYPE (scope);
11779   /* Enter the SCOPE so that name lookup will be resolved as if we
11780      were in the class definition.  In particular, SCOPE will no
11781      longer be considered a dependent type.  */
11782   push_scope (scope);
11783   /* Look up the declaration.  */
11784   decl = lookup_member (scope, name, /*protect=*/0, /*want_type=*/true);
11785   /* Obtain the set of qualifiers applied to the TYPE.  */
11786   quals = cp_type_quals (type);
11787   /* For a TYPENAME_TYPE like "typename X::template Y<T>", we want to
11788      find a TEMPLATE_DECL.  Otherwise, we want to find a TYPE_DECL.  */
11789   if (!decl)
11790     type = error_mark_node;
11791   else if (TREE_CODE (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type)) == IDENTIFIER_NODE
11792            && TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
11793     type = TREE_TYPE (decl);
11794   else if (TREE_CODE (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type)) == TEMPLATE_ID_EXPR
11795            && DECL_CLASS_TEMPLATE_P (decl))
11796     {
11797       tree tmpl;
11798       tree args;
11799       /* Obtain the template and the arguments.  */
11800       tmpl = TREE_OPERAND (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type), 0);
11801       args = TREE_OPERAND (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type), 1);
11802       /* Instantiate the template.  */
11803       type = lookup_template_class (tmpl, args, NULL_TREE, NULL_TREE,
11804                                     /*entering_scope=*/0, tf_error | tf_user);
11805     }
11806   else
11807     type = error_mark_node;
11808   /* Qualify the resulting type.  */
11809   if (type != error_mark_node && quals)
11810     type = cp_build_qualified_type (type, quals);
11811   /* Leave the SCOPE.  */
11812   pop_scope (scope);
11813
11814   return type;
11815 }
11816
11817 /* EXPR is an expression which is not type-dependent.  Return a proxy
11818    for EXPR that can be used to compute the types of larger
11819    expressions containing EXPR.  */
11820
11821 tree
11822 build_non_dependent_expr (tree expr)
11823 {
11824   /* Preserve null pointer constants so that the type of things like 
11825      "p == 0" where "p" is a pointer can be determined.  */
11826   if (null_ptr_cst_p (expr))
11827     return expr;
11828   /* Preserve OVERLOADs; the functions must be available to resolve
11829      types.  */
11830   if (TREE_CODE (expr) == OVERLOAD)
11831     return expr;
11832   /* Otherwise, build a NON_DEPENDENT_EXPR.  
11833
11834      REFERENCE_TYPEs are not stripped for expressions in templates
11835      because doing so would play havoc with mangling.  Consider, for
11836      example:
11837
11838        template <typename T> void f<T& g>() { g(); } 
11839
11840      In the body of "f", the expression for "g" will have
11841      REFERENCE_TYPE, even though the standard says that it should
11842      not.  The reason is that we must preserve the syntactic form of
11843      the expression so that mangling (say) "f<g>" inside the body of
11844      "f" works out correctly.  Therefore, the REFERENCE_TYPE is
11845      stripped here.  */
11846   return build (NON_DEPENDENT_EXPR, non_reference (TREE_TYPE (expr)));
11847 }
11848
11849 /* ARGS is a TREE_LIST of expressions as arguments to a function call.
11850    Return a new TREE_LIST with the various arguments replaced with
11851    equivalent non-dependent expressions.  */
11852
11853 tree
11854 build_non_dependent_args (tree args)
11855 {
11856   tree a;
11857   tree new_args;
11858
11859   new_args = NULL_TREE;
11860   for (a = args; a; a = TREE_CHAIN (a))
11861     new_args = tree_cons (NULL_TREE, 
11862                           build_non_dependent_expr (TREE_VALUE (a)),
11863                           new_args);
11864   return nreverse (new_args);
11865 }
11866
11867 #include "gt-cp-pt.h"