OSDN Git Service

* call.c, class.c, cp-tree.def, decl2.c, name-lookup.c, pt.c,
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / cp / pt.c
1 /* Handle parameterized types (templates) for GNU C++.
2    Copyright (C) 1992, 1993, 1994, 1995, 1996, 1997, 1998, 1999, 2000,
3    2001, 2002, 2003, 2004  Free Software Foundation, Inc.
4    Written by Ken Raeburn (raeburn@cygnus.com) while at Watchmaker Computing.
5    Rewritten by Jason Merrill (jason@cygnus.com).
6
7 This file is part of GCC.
8
9 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
10 it under the terms of the GNU General Public License as published by
11 the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
12 any later version.
13
14 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
15 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
16 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
17 GNU General Public License for more details.
18
19 You should have received a copy of the GNU General Public License
20 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to
21 the Free Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330,
22 Boston, MA 02111-1307, USA.  */
23
24 /* Known bugs or deficiencies include:
25
26      all methods must be provided in header files; can't use a source
27      file that contains only the method templates and "just win".  */
28
29 #include "config.h"
30 #include "system.h"
31 #include "coretypes.h"
32 #include "tm.h"
33 #include "obstack.h"
34 #include "tree.h"
35 #include "flags.h"
36 #include "cp-tree.h"
37 #include "tree-inline.h"
38 #include "decl.h"
39 #include "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, bool);
97 static int unify (tree, tree, tree, tree, int);
98 static void add_pending_template (tree);
99 static void reopen_tinst_level (tree);
100 static tree classtype_mangled_name (tree);
101 static char* mangle_class_name_for_template (const char *, tree, tree);
102 static tree tsubst_initializer_list (tree, tree);
103 static tree get_class_bindings (tree, tree, tree);
104 static tree coerce_template_parms (tree, tree, tree, tsubst_flags_t, int);
105 static void tsubst_enum (tree, tree, tree);
106 static tree add_to_template_args (tree, tree);
107 static tree add_outermost_template_args (tree, tree);
108 static bool check_instantiated_args (tree, tree, tsubst_flags_t);
109 static int maybe_adjust_types_for_deduction (unification_kind_t, tree*, tree*); 
110 static int  type_unification_real (tree, tree, tree, tree,
111                                    int, unification_kind_t, int, int);
112 static void note_template_header (int);
113 static tree convert_nontype_argument (tree, tree);
114 static tree convert_template_argument (tree, tree, tree,
115                                        tsubst_flags_t, int, tree);
116 static tree get_bindings_overload (tree, tree, tree);
117 static int for_each_template_parm (tree, tree_fn_t, void*, htab_t);
118 static tree build_template_parm_index (int, int, int, tree, tree);
119 static int inline_needs_template_parms (tree);
120 static void push_inline_template_parms_recursive (tree, int);
121 static tree retrieve_specialization (tree, tree);
122 static tree retrieve_local_specialization (tree);
123 static tree register_specialization (tree, tree, tree);
124 static void register_local_specialization (tree, tree);
125 static tree reduce_template_parm_level (tree, tree, int);
126 static tree build_template_decl (tree, tree);
127 static int mark_template_parm (tree, void *);
128 static int template_parm_this_level_p (tree, void *);
129 static tree tsubst_friend_function (tree, tree);
130 static tree tsubst_friend_class (tree, tree);
131 static int can_complete_type_without_circularity (tree);
132 static tree get_bindings (tree, tree, tree);
133 static tree get_bindings_real (tree, tree, tree, int, int, int);
134 static int template_decl_level (tree);
135 static int check_cv_quals_for_unify (int, tree, tree);
136 static tree tsubst_template_arg (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
137 static tree tsubst_template_args (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
138 static tree tsubst_template_parms (tree, tree, tsubst_flags_t);
139 static void regenerate_decl_from_template (tree, tree);
140 static tree most_specialized (tree, tree, tree);
141 static tree most_specialized_class (tree, tree);
142 static int template_class_depth_real (tree, int);
143 static tree tsubst_aggr_type (tree, tree, tsubst_flags_t, tree, int);
144 static tree tsubst_decl (tree, tree, tree, tsubst_flags_t);
145 static tree tsubst_arg_types (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
146 static tree tsubst_function_type (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
147 static void check_specialization_scope (void);
148 static tree process_partial_specialization (tree);
149 static void set_current_access_from_decl (tree);
150 static void check_default_tmpl_args (tree, tree, int, int);
151 static tree tsubst_call_declarator_parms (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
152 static tree get_template_base_recursive (tree, tree, tree, tree, tree, int); 
153 static tree get_template_base (tree, tree, tree, tree);
154 static int verify_class_unification (tree, tree, tree);
155 static tree try_class_unification (tree, tree, tree, tree);
156 static int coerce_template_template_parms (tree, tree, tsubst_flags_t,
157                                            tree, tree);
158 static tree determine_specialization (tree, tree, tree *, int);
159 static int template_args_equal (tree, tree);
160 static void tsubst_default_arguments (tree);
161 static tree for_each_template_parm_r (tree *, int *, void *);
162 static tree copy_default_args_to_explicit_spec_1 (tree, tree);
163 static void copy_default_args_to_explicit_spec (tree);
164 static int invalid_nontype_parm_type_p (tree, tsubst_flags_t);
165 static int eq_local_specializations (const void *, const void *);
166 static bool dependent_type_p_r (tree);
167 static tree tsubst (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
168 static tree tsubst_expr (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
169 static tree tsubst_copy (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
170
171 /* Make the current scope suitable for access checking when we are
172    processing T.  T can be FUNCTION_DECL for instantiated function
173    template, or VAR_DECL for static member variable (need by
174    instantiate_decl).  */
175
176 static void
177 push_access_scope (tree t)
178 {
179   my_friendly_assert (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL
180                       || TREE_CODE (t) == VAR_DECL,
181                       0);
182
183   if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
184     push_nested_class (DECL_CONTEXT (t));
185   else
186     push_to_top_level ();
187     
188   if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL)
189     {
190       saved_access_scope = tree_cons
191         (NULL_TREE, current_function_decl, saved_access_scope);
192       current_function_decl = t;
193     }
194 }
195
196 /* Restore the scope set up by push_access_scope.  T is the node we
197    are processing.  */
198
199 static void
200 pop_access_scope (tree t)
201 {
202   if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL)
203     {
204       current_function_decl = TREE_VALUE (saved_access_scope);
205       saved_access_scope = TREE_CHAIN (saved_access_scope);
206     }
207
208   if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
209     pop_nested_class ();
210   else
211     pop_from_top_level ();
212 }
213
214 /* Do any processing required when DECL (a member template
215    declaration) is finished.  Returns the TEMPLATE_DECL corresponding
216    to DECL, unless it is a specialization, in which case the DECL
217    itself is returned.  */
218
219 tree
220 finish_member_template_decl (tree decl)
221 {
222   if (decl == error_mark_node)
223     return error_mark_node;
224
225   my_friendly_assert (DECL_P (decl), 20020812);
226
227   if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
228     {
229       tree type;
230
231       type = TREE_TYPE (decl);
232       if (IS_AGGR_TYPE (type) 
233           && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
234           && !CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type))
235         {
236           tree tmpl = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type);
237           check_member_template (tmpl);
238           return tmpl;
239         }
240       return NULL_TREE;
241     }
242   else if (TREE_CODE (decl) == FIELD_DECL)
243     error ("data member `%D' cannot be a member template", decl);
244   else if (DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
245     {
246       if (!DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl))
247         {
248           check_member_template (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
249           return DECL_TI_TEMPLATE (decl);
250         }
251       else
252         return decl;
253     } 
254   else
255     error ("invalid member template declaration `%D'", decl);
256
257   return error_mark_node;
258 }
259
260 /* Returns the template nesting level of the indicated class TYPE.
261    
262    For example, in:
263      template <class T>
264      struct A
265      {
266        template <class U>
267        struct B {};
268      };
269
270    A<T>::B<U> has depth two, while A<T> has depth one.  
271    Both A<T>::B<int> and A<int>::B<U> have depth one, if
272    COUNT_SPECIALIZATIONS is 0 or if they are instantiations, not
273    specializations.  
274
275    This function is guaranteed to return 0 if passed NULL_TREE so
276    that, for example, `template_class_depth (current_class_type)' is
277    always safe.  */
278
279 static int 
280 template_class_depth_real (tree type, int count_specializations)
281 {
282   int depth;
283
284   for (depth = 0; 
285        type && TREE_CODE (type) != NAMESPACE_DECL;
286        type = (TREE_CODE (type) == FUNCTION_DECL) 
287          ? CP_DECL_CONTEXT (type) : TYPE_CONTEXT (type))
288     {
289       if (TREE_CODE (type) != FUNCTION_DECL)
290         {
291           if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
292               && PRIMARY_TEMPLATE_P (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type))
293               && ((count_specializations
294                    && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type))
295                   || uses_template_parms (CLASSTYPE_TI_ARGS (type))))
296             ++depth;
297         }
298       else 
299         {
300           if (DECL_TEMPLATE_INFO (type)
301               && PRIMARY_TEMPLATE_P (DECL_TI_TEMPLATE (type))
302               && ((count_specializations
303                    && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type))
304                   || uses_template_parms (DECL_TI_ARGS (type))))
305             ++depth;
306         }
307     }
308
309   return depth;
310 }
311
312 /* Returns the template nesting level of the indicated class TYPE.
313    Like template_class_depth_real, but instantiations do not count in
314    the depth.  */
315
316 int 
317 template_class_depth (tree type)
318 {
319   return template_class_depth_real (type, /*count_specializations=*/0);
320 }
321
322 /* Returns 1 if processing DECL as part of do_pending_inlines
323    needs us to push template parms.  */
324
325 static int
326 inline_needs_template_parms (tree decl)
327 {
328   if (! DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
329     return 0;
330
331   return (TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (most_general_template (decl)))
332           > (processing_template_decl + DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl)));
333 }
334
335 /* Subroutine of maybe_begin_member_template_processing.
336    Push the template parms in PARMS, starting from LEVELS steps into the
337    chain, and ending at the beginning, since template parms are listed
338    innermost first.  */
339
340 static void
341 push_inline_template_parms_recursive (tree parmlist, int levels)
342 {
343   tree parms = TREE_VALUE (parmlist);
344   int i;
345
346   if (levels > 1)
347     push_inline_template_parms_recursive (TREE_CHAIN (parmlist), levels - 1);
348
349   ++processing_template_decl;
350   current_template_parms
351     = tree_cons (size_int (processing_template_decl),
352                  parms, current_template_parms);
353   TEMPLATE_PARMS_FOR_INLINE (current_template_parms) = 1;
354
355   begin_scope (TREE_VEC_LENGTH (parms) ? sk_template_parms : sk_template_spec,
356                NULL);
357   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (parms); ++i) 
358     {
359       tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
360       my_friendly_assert (DECL_P (parm), 0);
361
362       switch (TREE_CODE (parm))
363         {
364         case TYPE_DECL:
365         case TEMPLATE_DECL:
366           pushdecl (parm);
367           break;
368
369         case PARM_DECL:
370           {
371             /* Make a CONST_DECL as is done in process_template_parm.
372                It is ugly that we recreate this here; the original
373                version built in process_template_parm is no longer
374                available.  */
375             tree decl = build_decl (CONST_DECL, DECL_NAME (parm),
376                                     TREE_TYPE (parm));
377             DECL_ARTIFICIAL (decl) = 1;
378             TREE_CONSTANT (decl) = 1;
379             TREE_INVARIANT (decl) = 1;
380             TREE_READONLY (decl) = 1;
381             DECL_INITIAL (decl) = DECL_INITIAL (parm);
382             SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (decl);
383             pushdecl (decl);
384           }
385           break;
386
387         default:
388           abort ();
389         }
390     }
391 }
392
393 /* Restore the template parameter context for a member template or
394    a friend template defined in a class definition.  */
395
396 void
397 maybe_begin_member_template_processing (tree decl)
398 {
399   tree parms;
400   int levels = 0;
401
402   if (inline_needs_template_parms (decl))
403     {
404       parms = DECL_TEMPLATE_PARMS (most_general_template (decl));
405       levels = TMPL_PARMS_DEPTH (parms) - processing_template_decl;
406
407       if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl))
408         {
409           --levels;
410           parms = TREE_CHAIN (parms);
411         }
412
413       push_inline_template_parms_recursive (parms, levels);
414     }
415
416   /* Remember how many levels of template parameters we pushed so that
417      we can pop them later.  */
418   if (!inline_parm_levels)
419     VARRAY_INT_INIT (inline_parm_levels, 4, "inline_parm_levels");
420   if (inline_parm_levels_used == inline_parm_levels->num_elements)
421     VARRAY_GROW (inline_parm_levels, 2 * inline_parm_levels_used);
422   VARRAY_INT (inline_parm_levels, inline_parm_levels_used) = levels;
423   ++inline_parm_levels_used;
424 }
425
426 /* Undo the effects of begin_member_template_processing.  */
427
428 void 
429 maybe_end_member_template_processing (void)
430 {
431   int i;
432
433   if (!inline_parm_levels_used)
434     return;
435
436   --inline_parm_levels_used;
437   for (i = 0; 
438        i < VARRAY_INT (inline_parm_levels, inline_parm_levels_used);
439        ++i) 
440     {
441       --processing_template_decl;
442       current_template_parms = TREE_CHAIN (current_template_parms);
443       poplevel (0, 0, 0);
444     }
445 }
446
447 /* Returns nonzero iff T is a member template function.  We must be
448    careful as in
449
450      template <class T> class C { void f(); }
451
452    Here, f is a template function, and a member, but not a member
453    template.  This function does not concern itself with the origin of
454    T, only its present state.  So if we have 
455
456      template <class T> class C { template <class U> void f(U); }
457
458    then neither C<int>::f<char> nor C<T>::f<double> is considered
459    to be a member template.  But, `template <class U> void
460    C<int>::f(U)' is considered a member template.  */
461
462 int
463 is_member_template (tree t)
464 {
465   if (!DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (t))
466     /* Anything that isn't a function or a template function is
467        certainly not a member template.  */
468     return 0;
469
470   /* A local class can't have member templates.  */
471   if (decl_function_context (t))
472     return 0;
473
474   return (DECL_FUNCTION_MEMBER_P (DECL_TEMPLATE_RESULT (t))
475           /* If there are more levels of template parameters than
476              there are template classes surrounding the declaration,
477              then we have a member template.  */
478           && (TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (t)) > 
479               template_class_depth (DECL_CONTEXT (t))));
480 }
481
482 #if 0 /* UNUSED */
483 /* Returns nonzero iff T is a member template class.  See
484    is_member_template for a description of what precisely constitutes
485    a member template.  */
486
487 int
488 is_member_template_class (tree t)
489 {
490   if (!DECL_CLASS_TEMPLATE_P (t))
491     /* Anything that isn't a class template, is certainly not a member
492        template.  */
493     return 0;
494
495   if (!DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
496     /* Anything whose context isn't a class type is surely not a
497        member template.  */
498     return 0;
499
500   /* If there are more levels of template parameters than there are
501      template classes surrounding the declaration, then we have a
502      member template.  */
503   return  (TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (t)) > 
504            template_class_depth (DECL_CONTEXT (t)));
505 }
506 #endif
507
508 /* Return a new template argument vector which contains all of ARGS,
509    but has as its innermost set of arguments the EXTRA_ARGS.  */
510
511 static tree
512 add_to_template_args (tree args, tree extra_args)
513 {
514   tree new_args;
515   int extra_depth;
516   int i;
517   int j;
518
519   extra_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args);
520   new_args = make_tree_vec (TMPL_ARGS_DEPTH (args) + extra_depth);
521
522   for (i = 1; i <= TMPL_ARGS_DEPTH (args); ++i)
523     SET_TMPL_ARGS_LEVEL (new_args, i, TMPL_ARGS_LEVEL (args, i));
524
525   for (j = 1; j <= extra_depth; ++j, ++i)
526     SET_TMPL_ARGS_LEVEL (new_args, i, TMPL_ARGS_LEVEL (extra_args, j));
527     
528   return new_args;
529 }
530
531 /* Like add_to_template_args, but only the outermost ARGS are added to
532    the EXTRA_ARGS.  In particular, all but TMPL_ARGS_DEPTH
533    (EXTRA_ARGS) levels are added.  This function is used to combine
534    the template arguments from a partial instantiation with the
535    template arguments used to attain the full instantiation from the
536    partial instantiation.  */
537
538 static tree
539 add_outermost_template_args (tree args, tree extra_args)
540 {
541   tree new_args;
542
543   /* If there are more levels of EXTRA_ARGS than there are ARGS,
544      something very fishy is going on.  */
545   my_friendly_assert (TMPL_ARGS_DEPTH (args) >= TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args),
546                       0);
547
548   /* If *all* the new arguments will be the EXTRA_ARGS, just return
549      them.  */
550   if (TMPL_ARGS_DEPTH (args) == TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args))
551     return extra_args;
552
553   /* For the moment, we make ARGS look like it contains fewer levels.  */
554   TREE_VEC_LENGTH (args) -= TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args);
555   
556   new_args = add_to_template_args (args, extra_args);
557
558   /* Now, we restore ARGS to its full dimensions.  */
559   TREE_VEC_LENGTH (args) += TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args);
560
561   return new_args;
562 }
563
564 /* Return the N levels of innermost template arguments from the ARGS.  */
565
566 tree
567 get_innermost_template_args (tree args, int n)
568 {
569   tree new_args;
570   int extra_levels;
571   int i;
572
573   my_friendly_assert (n >= 0, 20000603);
574
575   /* If N is 1, just return the innermost set of template arguments.  */
576   if (n == 1)
577     return TMPL_ARGS_LEVEL (args, TMPL_ARGS_DEPTH (args));
578   
579   /* If we're not removing anything, just return the arguments we were
580      given.  */
581   extra_levels = TMPL_ARGS_DEPTH (args) - n;
582   my_friendly_assert (extra_levels >= 0, 20000603);
583   if (extra_levels == 0)
584     return args;
585
586   /* Make a new set of arguments, not containing the outer arguments.  */
587   new_args = make_tree_vec (n);
588   for (i = 1; i <= n; ++i)
589     SET_TMPL_ARGS_LEVEL (new_args, i, 
590                          TMPL_ARGS_LEVEL (args, i + extra_levels));
591
592   return new_args;
593 }
594
595 /* We've got a template header coming up; push to a new level for storing
596    the parms.  */
597
598 void
599 begin_template_parm_list (void)
600 {
601   /* We use a non-tag-transparent scope here, which causes pushtag to
602      put tags in this scope, rather than in the enclosing class or
603      namespace scope.  This is the right thing, since we want
604      TEMPLATE_DECLS, and not TYPE_DECLS for template classes.  For a
605      global template class, push_template_decl handles putting the
606      TEMPLATE_DECL into top-level scope.  For a nested template class,
607      e.g.:
608
609        template <class T> struct S1 {
610          template <class T> struct S2 {}; 
611        };
612
613      pushtag contains special code to call pushdecl_with_scope on the
614      TEMPLATE_DECL for S2.  */
615   begin_scope (sk_template_parms, NULL);
616   ++processing_template_decl;
617   ++processing_template_parmlist;
618   note_template_header (0);
619 }
620
621 /* This routine is called when a specialization is declared.  If it is
622    invalid to declare a specialization here, an error is reported.  */
623
624 static void
625 check_specialization_scope (void)
626 {
627   tree scope = current_scope ();
628
629   /* [temp.expl.spec] 
630      
631      An explicit specialization shall be declared in the namespace of
632      which the template is a member, or, for member templates, in the
633      namespace of which the enclosing class or enclosing class
634      template is a member.  An explicit specialization of a member
635      function, member class or static data member of a class template
636      shall be declared in the namespace of which the class template
637      is a member.  */
638   if (scope && TREE_CODE (scope) != NAMESPACE_DECL)
639     error ("explicit specialization in non-namespace scope `%D'",
640               scope);
641
642   /* [temp.expl.spec] 
643
644      In an explicit specialization declaration for a member of a class
645      template or a member template that appears in namespace scope,
646      the member template and some of its enclosing class templates may
647      remain unspecialized, except that the declaration shall not
648      explicitly specialize a class member template if its enclosing
649      class templates are not explicitly specialized as well.  */
650   if (current_template_parms) 
651     error ("enclosing class templates are not explicitly specialized");
652 }
653
654 /* We've just seen template <>.  */
655
656 void
657 begin_specialization (void)
658 {
659   begin_scope (sk_template_spec, NULL);
660   note_template_header (1);
661   check_specialization_scope ();
662 }
663
664 /* Called at then end of processing a declaration preceded by
665    template<>.  */
666
667 void 
668 end_specialization (void)
669 {
670   finish_scope ();
671   reset_specialization ();
672 }
673
674 /* Any template <>'s that we have seen thus far are not referring to a
675    function specialization.  */
676
677 void
678 reset_specialization (void)
679 {
680   processing_specialization = 0;
681   template_header_count = 0;
682 }
683
684 /* We've just seen a template header.  If SPECIALIZATION is nonzero,
685    it was of the form template <>.  */
686
687 static void 
688 note_template_header (int specialization)
689 {
690   processing_specialization = specialization;
691   template_header_count++;
692 }
693
694 /* We're beginning an explicit instantiation.  */
695
696 void
697 begin_explicit_instantiation (void)
698 {
699   my_friendly_assert (!processing_explicit_instantiation, 20020913);
700   processing_explicit_instantiation = true;
701 }
702
703
704 void
705 end_explicit_instantiation (void)
706 {
707   my_friendly_assert(processing_explicit_instantiation, 20020913);
708   processing_explicit_instantiation = false;
709 }
710
711 /* The TYPE is being declared.  If it is a template type, that means it
712    is a partial specialization.  Do appropriate error-checking.  */
713
714 void 
715 maybe_process_partial_specialization (tree type)
716 {
717   /* TYPE maybe an ERROR_MARK_NODE.  */
718   tree context = TYPE_P (type) ? TYPE_CONTEXT (type) : NULL_TREE;
719
720   if (CLASS_TYPE_P (type) && CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (type))
721     {
722       /* This is for ordinary explicit specialization and partial
723          specialization of a template class such as:
724
725            template <> class C<int>;
726
727          or:
728
729            template <class T> class C<T*>;
730
731          Make sure that `C<int>' and `C<T*>' are implicit instantiations.  */
732
733       if (CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION (type)
734           && !COMPLETE_TYPE_P (type))
735         {
736           tree tpl_ns = decl_namespace_context (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type));
737           if (is_associated_namespace (current_namespace, tpl_ns))
738             /* Same or super-using namespace.  */;
739           else
740             {
741               pedwarn ("specializing `%#T' in different namespace", type);
742               cp_pedwarn_at ("  from definition of `%#D'",
743                              CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type));
744             }
745           SET_CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type);
746           if (processing_template_decl)
747             push_template_decl (TYPE_MAIN_DECL (type));
748         }
749       else if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (type))
750         error ("specialization of `%T' after instantiation", type);
751     }
752   else if (CLASS_TYPE_P (type)
753            && !CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (type)
754            && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
755            && context && CLASS_TYPE_P (context)
756            && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (context))
757     {
758       /* This is for an explicit specialization of member class
759          template according to [temp.expl.spec/18]:
760
761            template <> template <class U> class C<int>::D;
762
763          The context `C<int>' must be an implicit instantiation.
764          Otherwise this is just a member class template declared
765          earlier like:
766
767            template <> class C<int> { template <class U> class D; };
768            template <> template <class U> class C<int>::D;
769
770          In the first case, `C<int>::D' is a specialization of `C<T>::D'
771          while in the second case, `C<int>::D' is a primary template
772          and `C<T>::D' may not exist.  */
773
774       if (CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION (context)
775           && !COMPLETE_TYPE_P (type))
776         {
777           tree t;
778
779           if (current_namespace
780               != decl_namespace_context (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type)))
781             {
782               pedwarn ("specializing `%#T' in different namespace", type);
783               cp_pedwarn_at ("  from definition of `%#D'",
784                              CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type));
785             }
786
787           /* Check for invalid specialization after instantiation:
788
789                template <> template <> class C<int>::D<int>;
790                template <> template <class U> class C<int>::D;  */
791
792           for (t = DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS
793                  (most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type)));
794                t; t = TREE_CHAIN (t))
795             if (TREE_VALUE (t) != type
796                 && TYPE_CONTEXT (TREE_VALUE (t)) == context)
797               error ("specialization `%T' after instantiation `%T'",
798                      type, TREE_VALUE (t));
799
800           /* Mark TYPE as a specialization.  And as a result, we only
801              have one level of template argument for the innermost
802              class template.  */
803           SET_CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type);
804           CLASSTYPE_TI_ARGS (type)
805             = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (type));
806         }
807     }
808   else if (processing_specialization)
809     error ("explicit specialization of non-template `%T'", type);
810 }
811
812 /* Retrieve the specialization (in the sense of [temp.spec] - a
813    specialization is either an instantiation or an explicit
814    specialization) of TMPL for the given template ARGS.  If there is
815    no such specialization, return NULL_TREE.  The ARGS are a vector of
816    arguments, or a vector of vectors of arguments, in the case of
817    templates with more than one level of parameters.  */
818    
819 static tree
820 retrieve_specialization (tree tmpl, tree args)
821 {
822   tree s;
823
824   my_friendly_assert (TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_DECL, 0);
825
826   /* There should be as many levels of arguments as there are
827      levels of parameters.  */
828   my_friendly_assert (TMPL_ARGS_DEPTH (args) 
829                       == TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl)),
830                       0);
831                       
832   for (s = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl);
833        s != NULL_TREE;
834        s = TREE_CHAIN (s))
835     if (comp_template_args (TREE_PURPOSE (s), args))
836       return TREE_VALUE (s);
837
838   return NULL_TREE;
839 }
840
841 /* Like retrieve_specialization, but for local declarations.  */
842
843 static tree
844 retrieve_local_specialization (tree tmpl)
845 {
846   tree spec = htab_find_with_hash (local_specializations, tmpl,
847                                    htab_hash_pointer (tmpl));
848   return spec ? TREE_PURPOSE (spec) : NULL_TREE;
849 }
850
851 /* Returns nonzero iff DECL is a specialization of TMPL.  */
852
853 int
854 is_specialization_of (tree decl, tree tmpl)
855 {
856   tree t;
857
858   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
859     {
860       for (t = decl; 
861            t != NULL_TREE;
862            t = DECL_TEMPLATE_INFO (t) ? DECL_TI_TEMPLATE (t) : NULL_TREE)
863         if (t == tmpl)
864           return 1;
865     }
866   else 
867     {
868       my_friendly_assert (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL, 0);
869
870       for (t = TREE_TYPE (decl);
871            t != NULL_TREE;
872            t = CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (t)
873              ? TREE_TYPE (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (t)) : NULL_TREE)
874         if (same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (t, TREE_TYPE (tmpl)))
875           return 1;
876     }  
877
878   return 0;
879 }
880
881 /* Returns nonzero iff DECL is a specialization of friend declaration
882    FRIEND according to [temp.friend].  */
883
884 bool
885 is_specialization_of_friend (tree decl, tree friend)
886 {
887   bool need_template = true;
888   int template_depth;
889
890   my_friendly_assert (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL, 0);
891
892   /* For [temp.friend/6] when FRIEND is an ordinary member function
893      of a template class, we want to check if DECL is a specialization
894      if this.  */
895   if (TREE_CODE (friend) == FUNCTION_DECL
896       && DECL_TEMPLATE_INFO (friend)
897       && !DECL_USE_TEMPLATE (friend))
898     {
899       friend = DECL_TI_TEMPLATE (friend);
900       need_template = false;
901     }
902
903   /* There is nothing to do if this is not a template friend.  */
904   if (TREE_CODE (friend) != TEMPLATE_DECL)
905     return 0;
906
907   if (is_specialization_of (decl, friend))
908     return 1;
909
910   /* [temp.friend/6]
911      A member of a class template may be declared to be a friend of a
912      non-template class.  In this case, the corresponding member of
913      every specialization of the class template is a friend of the
914      class granting friendship.
915      
916      For example, given a template friend declaration
917
918        template <class T> friend void A<T>::f();
919
920      the member function below is considered a friend
921
922        template <> struct A<int> {
923          void f();
924        };
925
926      For this type of template friend, TEMPLATE_DEPTH below will be
927      nonzero.  To determine if DECL is a friend of FRIEND, we first
928      check if the enclosing class is a specialization of another.  */
929
930   template_depth = template_class_depth (DECL_CONTEXT (friend));
931   if (template_depth
932       && DECL_CLASS_SCOPE_P (decl)
933       && is_specialization_of (TYPE_NAME (DECL_CONTEXT (decl)), 
934                                CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (DECL_CONTEXT (friend))))
935     {
936       /* Next, we check the members themselves.  In order to handle
937          a few tricky cases like
938
939            template <class T> friend void A<T>::g(T t);
940            template <class T> template <T t> friend void A<T>::h();
941
942          we need to figure out what ARGS is (corresponding to `T' in above
943          examples) from DECL for later processing.  */
944
945       tree context = DECL_CONTEXT (decl);
946       tree args = NULL_TREE;
947       int current_depth = 0;
948       while (current_depth < template_depth)
949         {
950           if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (context))
951             {
952               if (current_depth == 0)
953                 args = TYPE_TI_ARGS (context);
954               else
955                 args = add_to_template_args (TYPE_TI_ARGS (context), args);
956               current_depth++;
957             }
958           context = TYPE_CONTEXT (context);
959         }
960
961       if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
962         {
963           bool is_template;
964           tree friend_type;
965           tree decl_type;
966           tree friend_args_type;
967           tree decl_args_type;
968
969           /* Make sure that both DECL and FRIEND are templates or
970              non-templates.  */
971           is_template = DECL_TEMPLATE_INFO (decl)
972                         && PRIMARY_TEMPLATE_P (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
973           if (need_template ^ is_template)
974             return 0;
975           else if (is_template)
976             {
977               /* If both are templates, check template parameter list.  */
978               tree friend_parms
979                 = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (friend),
980                                          args, tf_none);
981               if (!comp_template_parms
982                      (DECL_TEMPLATE_PARMS (DECL_TI_TEMPLATE (decl)),
983                       friend_parms))
984                 return 0;
985
986               decl_type = TREE_TYPE (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
987             }
988           else
989             decl_type = TREE_TYPE (decl);
990
991           friend_type = tsubst_function_type (TREE_TYPE (friend), args,
992                                               tf_none, NULL_TREE);
993           if (friend_type == error_mark_node)
994             return 0;
995
996           /* Check if return types match.  */
997           if (!same_type_p (TREE_TYPE (decl_type), TREE_TYPE (friend_type)))
998             return 0;
999
1000           /* Check if function parameter types match, ignoring the
1001              `this' parameter.  */
1002           friend_args_type = TYPE_ARG_TYPES (friend_type);
1003           decl_args_type = TYPE_ARG_TYPES (decl_type);
1004           if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (friend))
1005             friend_args_type = TREE_CHAIN (friend_args_type);
1006           if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1007             decl_args_type = TREE_CHAIN (decl_args_type);
1008           if (compparms (decl_args_type, friend_args_type))
1009             return 1;
1010         }
1011     }
1012   return 0;
1013 }
1014
1015 /* Register the specialization SPEC as a specialization of TMPL with
1016    the indicated ARGS.  Returns SPEC, or an equivalent prior
1017    declaration, if available.  */
1018
1019 static tree
1020 register_specialization (tree spec, tree tmpl, tree args)
1021 {
1022   tree s;
1023
1024   my_friendly_assert (TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_DECL, 0);
1025
1026   if (TREE_CODE (spec) == FUNCTION_DECL 
1027       && uses_template_parms (DECL_TI_ARGS (spec)))
1028     /* This is the FUNCTION_DECL for a partial instantiation.  Don't
1029        register it; we want the corresponding TEMPLATE_DECL instead.
1030        We use `uses_template_parms (DECL_TI_ARGS (spec))' rather than
1031        the more obvious `uses_template_parms (spec)' to avoid problems
1032        with default function arguments.  In particular, given
1033        something like this:
1034
1035           template <class T> void f(T t1, T t = T())
1036
1037        the default argument expression is not substituted for in an
1038        instantiation unless and until it is actually needed.  */
1039     return spec;
1040
1041   /* There should be as many levels of arguments as there are
1042      levels of parameters.  */
1043   my_friendly_assert (TMPL_ARGS_DEPTH (args) 
1044                       == TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl)),
1045                       0);
1046
1047   for (s = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl);
1048        s != NULL_TREE;
1049        s = TREE_CHAIN (s))
1050     {
1051       tree fn = TREE_VALUE (s);
1052
1053       /* We can sometimes try to re-register a specialization that we've
1054          already got.  In particular, regenerate_decl_from_template
1055          calls duplicate_decls which will update the specialization
1056          list.  But, we'll still get called again here anyhow.  It's
1057          more convenient to simply allow this than to try to prevent it.  */
1058       if (fn == spec)
1059         return spec;
1060       else if (comp_template_args (TREE_PURPOSE (s), args))
1061         {
1062           if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (spec))
1063             {
1064               if (DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (fn))
1065                 {
1066                   if (TREE_USED (fn) 
1067                       || DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (fn))
1068                     {
1069                       error ("specialization of %D after instantiation",
1070                                 fn);
1071                       return spec;
1072                     }
1073                   else
1074                     {
1075                       /* This situation should occur only if the first
1076                          specialization is an implicit instantiation,
1077                          the second is an explicit specialization, and
1078                          the implicit instantiation has not yet been
1079                          used.  That situation can occur if we have
1080                          implicitly instantiated a member function and
1081                          then specialized it later.
1082
1083                          We can also wind up here if a friend
1084                          declaration that looked like an instantiation
1085                          turns out to be a specialization:
1086
1087                            template <class T> void foo(T);
1088                            class S { friend void foo<>(int) };
1089                            template <> void foo(int);  
1090
1091                          We transform the existing DECL in place so that
1092                          any pointers to it become pointers to the
1093                          updated declaration.  
1094
1095                          If there was a definition for the template, but
1096                          not for the specialization, we want this to
1097                          look as if there were no definition, and vice
1098                          versa.  */
1099                       DECL_INITIAL (fn) = NULL_TREE;
1100                       duplicate_decls (spec, fn);
1101
1102                       return fn;
1103                     }
1104                 }
1105               else if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (fn))
1106                 {
1107                   if (!duplicate_decls (spec, fn) && DECL_INITIAL (spec))
1108                     /* Dup decl failed, but this is a new
1109                        definition. Set the line number so any errors
1110                        match this new definition.  */
1111                     DECL_SOURCE_LOCATION (fn) = DECL_SOURCE_LOCATION (spec);
1112                   
1113                   return fn;
1114                 }
1115             }
1116         }
1117       }
1118
1119   DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl)
1120      = tree_cons (args, spec, DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl));
1121
1122   return spec;
1123 }
1124
1125 /* Unregister the specialization SPEC as a specialization of TMPL.
1126    Replace it with NEW_SPEC, if NEW_SPEC is non-NULL.  Returns true
1127    if the SPEC was listed as a specialization of TMPL.  */
1128
1129 bool
1130 reregister_specialization (tree spec, tree tmpl, tree new_spec)
1131 {
1132   tree* s;
1133
1134   for (s = &DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl);
1135        *s != NULL_TREE;
1136        s = &TREE_CHAIN (*s))
1137     if (TREE_VALUE (*s) == spec)
1138       {
1139         if (!new_spec)
1140           *s = TREE_CHAIN (*s);
1141         else
1142           TREE_VALUE (*s) = new_spec;
1143         return 1;
1144       }
1145
1146   return 0;
1147 }
1148
1149 /* Compare an entry in the local specializations hash table P1 (which
1150    is really a pointer to a TREE_LIST) with P2 (which is really a
1151    DECL).  */
1152
1153 static int
1154 eq_local_specializations (const void *p1, const void *p2)
1155 {
1156   return TREE_VALUE ((tree) p1) == (tree) p2;
1157 }
1158
1159 /* Hash P1, an entry in the local specializations table.  */
1160
1161 static hashval_t
1162 hash_local_specialization (const void* p1)
1163 {
1164   return htab_hash_pointer (TREE_VALUE ((tree) p1));
1165 }
1166
1167 /* Like register_specialization, but for local declarations.  We are
1168    registering SPEC, an instantiation of TMPL.  */
1169
1170 static void
1171 register_local_specialization (tree spec, tree tmpl)
1172 {
1173   void **slot;
1174
1175   slot = htab_find_slot_with_hash (local_specializations, tmpl, 
1176                                    htab_hash_pointer (tmpl), INSERT);
1177   *slot = build_tree_list (spec, tmpl);
1178 }
1179
1180 /* Print the list of candidate FNS in an error message.  */
1181
1182 void
1183 print_candidates (tree fns)
1184 {
1185   tree fn;
1186
1187   const char *str = "candidates are:";
1188
1189   for (fn = fns; fn != NULL_TREE; fn = TREE_CHAIN (fn))
1190     {
1191       tree f;
1192
1193       for (f = TREE_VALUE (fn); f; f = OVL_NEXT (f))
1194         cp_error_at ("%s %+#D", str, OVL_CURRENT (f));
1195       str = "               ";
1196     }
1197 }
1198
1199 /* Returns the template (one of the functions given by TEMPLATE_ID)
1200    which can be specialized to match the indicated DECL with the
1201    explicit template args given in TEMPLATE_ID.  The DECL may be
1202    NULL_TREE if none is available.  In that case, the functions in
1203    TEMPLATE_ID are non-members.
1204
1205    If NEED_MEMBER_TEMPLATE is nonzero the function is known to be a
1206    specialization of a member template.
1207
1208    The template args (those explicitly specified and those deduced)
1209    are output in a newly created vector *TARGS_OUT.
1210
1211    If it is impossible to determine the result, an error message is
1212    issued.  The error_mark_node is returned to indicate failure.  */
1213
1214 static tree
1215 determine_specialization (tree template_id, 
1216                           tree decl, 
1217                           tree* targs_out, 
1218                           int need_member_template)
1219 {
1220   tree fns;
1221   tree targs;
1222   tree explicit_targs;
1223   tree candidates = NULL_TREE;
1224   tree templates = NULL_TREE;
1225
1226   *targs_out = NULL_TREE;
1227
1228   if (template_id == error_mark_node)
1229     return error_mark_node;
1230
1231   fns = TREE_OPERAND (template_id, 0);
1232   explicit_targs = TREE_OPERAND (template_id, 1);
1233
1234   if (fns == error_mark_node)
1235     return error_mark_node;
1236
1237   /* Check for baselinks.  */
1238   if (BASELINK_P (fns))
1239     fns = BASELINK_FUNCTIONS (fns);
1240
1241   if (!is_overloaded_fn (fns))
1242     {
1243       error ("`%D' is not a function template", fns);
1244       return error_mark_node;
1245     }
1246
1247   for (; fns; fns = OVL_NEXT (fns))
1248     {
1249       tree fn = OVL_CURRENT (fns);
1250
1251       if (TREE_CODE (fn) == TEMPLATE_DECL)
1252         {
1253           tree decl_arg_types;
1254           tree fn_arg_types;
1255
1256           /* DECL might be a specialization of FN.  */
1257
1258           /* Adjust the type of DECL in case FN is a static member.  */
1259           decl_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl));
1260           if (DECL_STATIC_FUNCTION_P (fn) 
1261               && DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1262             decl_arg_types = TREE_CHAIN (decl_arg_types);
1263
1264           /* Check that the number of function parameters matches.
1265              For example,
1266                template <class T> void f(int i = 0);
1267                template <> void f<int>();
1268              The specialization f<int> is invalid but is not caught
1269              by get_bindings below.  */
1270
1271           fn_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (fn));
1272           if (list_length (fn_arg_types) != list_length (decl_arg_types))
1273             continue;
1274
1275           /* For a non-static member function, we need to make sure that
1276              the const qualification is the same. This can be done by
1277              checking the 'this' in the argument list.  */
1278           if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (fn)
1279               && !same_type_p (TREE_VALUE (fn_arg_types), 
1280                                TREE_VALUE (decl_arg_types)))
1281             continue;
1282
1283           /* See whether this function might be a specialization of this
1284              template.  */
1285           targs = get_bindings (fn, decl, explicit_targs);
1286
1287           if (!targs)
1288             /* We cannot deduce template arguments that when used to
1289                specialize TMPL will produce DECL.  */
1290             continue;
1291
1292           /* Save this template, and the arguments deduced.  */
1293           templates = tree_cons (targs, fn, templates);
1294         }
1295       else if (need_member_template)
1296         /* FN is an ordinary member function, and we need a
1297            specialization of a member template.  */
1298         ;
1299       else if (TREE_CODE (fn) != FUNCTION_DECL)
1300         /* We can get IDENTIFIER_NODEs here in certain erroneous
1301            cases.  */
1302         ;
1303       else if (!DECL_FUNCTION_MEMBER_P (fn))
1304         /* This is just an ordinary non-member function.  Nothing can
1305            be a specialization of that.  */
1306         ;
1307       else if (DECL_ARTIFICIAL (fn))
1308         /* Cannot specialize functions that are created implicitly.  */
1309         ;
1310       else
1311         {
1312           tree decl_arg_types;
1313
1314           /* This is an ordinary member function.  However, since
1315              we're here, we can assume it's enclosing class is a
1316              template class.  For example,
1317              
1318                template <typename T> struct S { void f(); };
1319                template <> void S<int>::f() {}
1320
1321              Here, S<int>::f is a non-template, but S<int> is a
1322              template class.  If FN has the same type as DECL, we
1323              might be in business.  */
1324
1325           if (!DECL_TEMPLATE_INFO (fn))
1326             /* Its enclosing class is an explicit specialization
1327                of a template class.  This is not a candidate.  */
1328             continue;
1329
1330           if (!same_type_p (TREE_TYPE (TREE_TYPE (decl)),
1331                             TREE_TYPE (TREE_TYPE (fn))))
1332             /* The return types differ.  */
1333             continue;
1334
1335           /* Adjust the type of DECL in case FN is a static member.  */
1336           decl_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl));
1337           if (DECL_STATIC_FUNCTION_P (fn) 
1338               && DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1339             decl_arg_types = TREE_CHAIN (decl_arg_types);
1340
1341           if (compparms (TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (fn)), 
1342                          decl_arg_types))
1343             /* They match!  */
1344             candidates = tree_cons (NULL_TREE, fn, candidates);
1345         }
1346     }
1347
1348   if (templates && TREE_CHAIN (templates))
1349     {
1350       /* We have:
1351          
1352            [temp.expl.spec]
1353
1354            It is possible for a specialization with a given function
1355            signature to be instantiated from more than one function
1356            template.  In such cases, explicit specification of the
1357            template arguments must be used to uniquely identify the
1358            function template specialization being specialized.
1359
1360          Note that here, there's no suggestion that we're supposed to
1361          determine which of the candidate templates is most
1362          specialized.  However, we, also have:
1363
1364            [temp.func.order]
1365
1366            Partial ordering of overloaded function template
1367            declarations is used in the following contexts to select
1368            the function template to which a function template
1369            specialization refers: 
1370
1371            -- when an explicit specialization refers to a function
1372               template. 
1373
1374          So, we do use the partial ordering rules, at least for now.
1375          This extension can only serve to make invalid programs valid,
1376          so it's safe.  And, there is strong anecdotal evidence that
1377          the committee intended the partial ordering rules to apply;
1378          the EDG front-end has that behavior, and John Spicer claims
1379          that the committee simply forgot to delete the wording in
1380          [temp.expl.spec].  */
1381      tree tmpl = most_specialized (templates, decl, explicit_targs);
1382      if (tmpl && tmpl != error_mark_node)
1383        {
1384          targs = get_bindings (tmpl, decl, explicit_targs);
1385          templates = tree_cons (targs, tmpl, NULL_TREE);
1386        }
1387     }
1388
1389   if (templates == NULL_TREE && candidates == NULL_TREE)
1390     {
1391       cp_error_at ("template-id `%D' for `%+D' does not match any template declaration",
1392                    template_id, decl);
1393       return error_mark_node;
1394     }
1395   else if ((templates && TREE_CHAIN (templates))
1396            || (candidates && TREE_CHAIN (candidates))
1397            || (templates && candidates))
1398     {
1399       cp_error_at ("ambiguous template specialization `%D' for `%+D'",
1400                    template_id, decl);
1401       chainon (candidates, templates);
1402       print_candidates (candidates);
1403       return error_mark_node;
1404     }
1405
1406   /* We have one, and exactly one, match.  */
1407   if (candidates)
1408     {
1409       /* It was a specialization of an ordinary member function in a
1410          template class.  */
1411       *targs_out = copy_node (DECL_TI_ARGS (TREE_VALUE (candidates)));
1412       return DECL_TI_TEMPLATE (TREE_VALUE (candidates));
1413     }
1414
1415   /* It was a specialization of a template.  */
1416   targs = DECL_TI_ARGS (DECL_TEMPLATE_RESULT (TREE_VALUE (templates)));
1417   if (TMPL_ARGS_HAVE_MULTIPLE_LEVELS (targs))
1418     {
1419       *targs_out = copy_node (targs);
1420       SET_TMPL_ARGS_LEVEL (*targs_out, 
1421                            TMPL_ARGS_DEPTH (*targs_out),
1422                            TREE_PURPOSE (templates));
1423     }
1424   else
1425     *targs_out = TREE_PURPOSE (templates);
1426   return TREE_VALUE (templates);
1427 }
1428
1429 /* Returns a chain of parameter types, exactly like the SPEC_TYPES,
1430    but with the default argument values filled in from those in the
1431    TMPL_TYPES.  */
1432       
1433 static tree
1434 copy_default_args_to_explicit_spec_1 (tree spec_types,
1435                                       tree tmpl_types)
1436 {
1437   tree new_spec_types;
1438
1439   if (!spec_types)
1440     return NULL_TREE;
1441
1442   if (spec_types == void_list_node)
1443     return void_list_node;
1444
1445   /* Substitute into the rest of the list.  */
1446   new_spec_types =
1447     copy_default_args_to_explicit_spec_1 (TREE_CHAIN (spec_types),
1448                                           TREE_CHAIN (tmpl_types));
1449   
1450   /* Add the default argument for this parameter.  */
1451   return hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (tmpl_types),
1452                          TREE_VALUE (spec_types),
1453                          new_spec_types);
1454 }
1455
1456 /* DECL is an explicit specialization.  Replicate default arguments
1457    from the template it specializes.  (That way, code like:
1458
1459      template <class T> void f(T = 3);
1460      template <> void f(double);
1461      void g () { f (); } 
1462
1463    works, as required.)  An alternative approach would be to look up
1464    the correct default arguments at the call-site, but this approach
1465    is consistent with how implicit instantiations are handled.  */
1466
1467 static void
1468 copy_default_args_to_explicit_spec (tree decl)
1469 {
1470   tree tmpl;
1471   tree spec_types;
1472   tree tmpl_types;
1473   tree new_spec_types;
1474   tree old_type;
1475   tree new_type;
1476   tree t;
1477   tree object_type = NULL_TREE;
1478   tree in_charge = NULL_TREE;
1479   tree vtt = NULL_TREE;
1480
1481   /* See if there's anything we need to do.  */
1482   tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
1483   tmpl_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)));
1484   for (t = tmpl_types; t; t = TREE_CHAIN (t))
1485     if (TREE_PURPOSE (t))
1486       break;
1487   if (!t)
1488     return;
1489
1490   old_type = TREE_TYPE (decl);
1491   spec_types = TYPE_ARG_TYPES (old_type);
1492   
1493   if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1494     {
1495       /* Remove the this pointer, but remember the object's type for
1496          CV quals.  */
1497       object_type = TREE_TYPE (TREE_VALUE (spec_types));
1498       spec_types = TREE_CHAIN (spec_types);
1499       tmpl_types = TREE_CHAIN (tmpl_types);
1500       
1501       if (DECL_HAS_IN_CHARGE_PARM_P (decl))
1502         {
1503           /* DECL may contain more parameters than TMPL due to the extra
1504              in-charge parameter in constructors and destructors.  */
1505           in_charge = spec_types;
1506           spec_types = TREE_CHAIN (spec_types);
1507         }
1508       if (DECL_HAS_VTT_PARM_P (decl))
1509         {
1510           vtt = spec_types;
1511           spec_types = TREE_CHAIN (spec_types);
1512         }
1513     }
1514
1515   /* Compute the merged default arguments.  */
1516   new_spec_types = 
1517     copy_default_args_to_explicit_spec_1 (spec_types, tmpl_types);
1518
1519   /* Compute the new FUNCTION_TYPE.  */
1520   if (object_type)
1521     {
1522       if (vtt)
1523         new_spec_types = hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (vtt),
1524                                          TREE_VALUE (vtt),
1525                                          new_spec_types);
1526
1527       if (in_charge)
1528         /* Put the in-charge parameter back.  */
1529         new_spec_types = hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (in_charge),
1530                                          TREE_VALUE (in_charge),
1531                                          new_spec_types);
1532
1533       new_type = build_method_type_directly (object_type,
1534                                              TREE_TYPE (old_type),
1535                                              new_spec_types);
1536     }
1537   else
1538     new_type = build_function_type (TREE_TYPE (old_type),
1539                                     new_spec_types);
1540   new_type = cp_build_type_attribute_variant (new_type,
1541                                               TYPE_ATTRIBUTES (old_type));
1542   new_type = build_exception_variant (new_type,
1543                                       TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (old_type));
1544   TREE_TYPE (decl) = new_type;
1545 }
1546
1547 /* Check to see if the function just declared, as indicated in
1548    DECLARATOR, and in DECL, is a specialization of a function
1549    template.  We may also discover that the declaration is an explicit
1550    instantiation at this point.
1551
1552    Returns DECL, or an equivalent declaration that should be used
1553    instead if all goes well.  Issues an error message if something is
1554    amiss.  Returns error_mark_node if the error is not easily
1555    recoverable.
1556    
1557    FLAGS is a bitmask consisting of the following flags: 
1558
1559    2: The function has a definition.
1560    4: The function is a friend.
1561
1562    The TEMPLATE_COUNT is the number of references to qualifying
1563    template classes that appeared in the name of the function.  For
1564    example, in
1565
1566      template <class T> struct S { void f(); };
1567      void S<int>::f();
1568      
1569    the TEMPLATE_COUNT would be 1.  However, explicitly specialized
1570    classes are not counted in the TEMPLATE_COUNT, so that in
1571
1572      template <class T> struct S {};
1573      template <> struct S<int> { void f(); }
1574      template <> void S<int>::f();
1575
1576    the TEMPLATE_COUNT would be 0.  (Note that this declaration is
1577    invalid; there should be no template <>.)
1578
1579    If the function is a specialization, it is marked as such via
1580    DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION.  Furthermore, its DECL_TEMPLATE_INFO
1581    is set up correctly, and it is added to the list of specializations 
1582    for that template.  */
1583
1584 tree
1585 check_explicit_specialization (tree declarator, 
1586                                tree decl, 
1587                                int template_count, 
1588                                int flags)
1589 {
1590   int have_def = flags & 2;
1591   int is_friend = flags & 4;
1592   int specialization = 0;
1593   int explicit_instantiation = 0;
1594   int member_specialization = 0;
1595   tree ctype = DECL_CLASS_CONTEXT (decl);
1596   tree dname = DECL_NAME (decl);
1597   tmpl_spec_kind tsk;
1598
1599   tsk = current_tmpl_spec_kind (template_count);
1600
1601   switch (tsk)
1602     {
1603     case tsk_none:
1604       if (processing_specialization) 
1605         {
1606           specialization = 1;
1607           SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl);
1608         }
1609       else if (TREE_CODE (declarator) == TEMPLATE_ID_EXPR)
1610         {
1611           if (is_friend)
1612             /* This could be something like:
1613
1614                template <class T> void f(T);
1615                class S { friend void f<>(int); }  */
1616             specialization = 1;
1617           else
1618             {
1619               /* This case handles bogus declarations like template <>
1620                  template <class T> void f<int>(); */
1621
1622               error ("template-id `%D' in declaration of primary template",
1623                         declarator);
1624               return decl;
1625             }
1626         }
1627       break;
1628
1629     case tsk_invalid_member_spec:
1630       /* The error has already been reported in
1631          check_specialization_scope.  */
1632       return error_mark_node;
1633
1634     case tsk_invalid_expl_inst:
1635       error ("template parameter list used in explicit instantiation");
1636
1637       /* Fall through.  */
1638
1639     case tsk_expl_inst:
1640       if (have_def)
1641         error ("definition provided for explicit instantiation");
1642       
1643       explicit_instantiation = 1;
1644       break;
1645
1646     case tsk_excessive_parms:
1647       error ("too many template parameter lists in declaration of `%D'", 
1648                 decl);
1649       return error_mark_node;
1650
1651       /* Fall through.  */
1652     case tsk_expl_spec:
1653       SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl);
1654       if (ctype)
1655         member_specialization = 1;
1656       else
1657         specialization = 1;
1658       break;
1659      
1660     case tsk_insufficient_parms:
1661       if (template_header_count)
1662         {
1663           error("too few template parameter lists in declaration of `%D'", 
1664                    decl);
1665           return decl;
1666         }
1667       else if (ctype != NULL_TREE
1668                && !TYPE_BEING_DEFINED (ctype)
1669                && CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (ctype)
1670                && !is_friend)
1671         {
1672           /* For backwards compatibility, we accept:
1673
1674                template <class T> struct S { void f(); };
1675                void S<int>::f() {} // Missing template <>
1676
1677              That used to be valid C++.  */
1678           if (pedantic)
1679             pedwarn
1680               ("explicit specialization not preceded by `template <>'");
1681           specialization = 1;
1682           SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl);
1683         }
1684       break;
1685
1686     case tsk_template:
1687       if (TREE_CODE (declarator) == TEMPLATE_ID_EXPR)
1688         {
1689           /* This case handles bogus declarations like template <>
1690              template <class T> void f<int>(); */
1691
1692           if (uses_template_parms (declarator))
1693             error ("partial specialization `%D' of function template",
1694                       declarator);
1695           else
1696             error ("template-id `%D' in declaration of primary template",
1697                       declarator);
1698           return decl;
1699         }
1700
1701       if (ctype && CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (ctype))
1702         /* This is a specialization of a member template, without
1703            specialization the containing class.  Something like:
1704
1705              template <class T> struct S {
1706                template <class U> void f (U); 
1707              };
1708              template <> template <class U> void S<int>::f(U) {}
1709              
1710            That's a specialization -- but of the entire template.  */
1711         specialization = 1;
1712       break;
1713
1714     default:
1715       abort ();
1716     }
1717
1718   if (specialization || member_specialization)
1719     {
1720       tree t = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl));
1721       for (; t; t = TREE_CHAIN (t))
1722         if (TREE_PURPOSE (t))
1723           {
1724             pedwarn
1725               ("default argument specified in explicit specialization");
1726             break;
1727           }
1728       if (current_lang_name == lang_name_c)
1729         error ("template specialization with C linkage");
1730     }
1731
1732   if (specialization || member_specialization || explicit_instantiation)
1733     {
1734       tree tmpl = NULL_TREE;
1735       tree targs = NULL_TREE;
1736
1737       /* Make sure that the declarator is a TEMPLATE_ID_EXPR.  */
1738       if (TREE_CODE (declarator) != TEMPLATE_ID_EXPR)
1739         {
1740           tree fns;
1741
1742           my_friendly_assert (TREE_CODE (declarator) == IDENTIFIER_NODE, 0);
1743           if (ctype)
1744             fns = dname;
1745           else
1746             {
1747               /* If there is no class context, the explicit instantiation
1748                  must be at namespace scope.  */
1749               my_friendly_assert (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (decl), 20030625);
1750
1751               /* Find the namespace binding, using the declaration
1752                  context.  */
1753               fns = namespace_binding (dname, CP_DECL_CONTEXT (decl));
1754             }
1755
1756           declarator = lookup_template_function (fns, NULL_TREE);
1757         }
1758
1759       if (declarator == error_mark_node)
1760         return error_mark_node;
1761
1762       if (ctype != NULL_TREE && TYPE_BEING_DEFINED (ctype))
1763         {
1764           if (!explicit_instantiation)
1765             /* A specialization in class scope.  This is invalid,
1766                but the error will already have been flagged by
1767                check_specialization_scope.  */
1768             return error_mark_node;
1769           else
1770             {
1771               /* It's not valid to write an explicit instantiation in
1772                  class scope, e.g.:
1773
1774                    class C { template void f(); }
1775
1776                    This case is caught by the parser.  However, on
1777                    something like:
1778                
1779                    template class C { void f(); };
1780
1781                    (which is invalid) we can get here.  The error will be
1782                    issued later.  */
1783               ;
1784             }
1785
1786           return decl;
1787         }
1788       else if (ctype != NULL_TREE 
1789                && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (declarator, 0)) ==
1790                    IDENTIFIER_NODE))
1791         {
1792           /* Find the list of functions in ctype that have the same
1793              name as the declared function.  */
1794           tree name = TREE_OPERAND (declarator, 0);
1795           tree fns = NULL_TREE;
1796           int idx;
1797
1798           if (constructor_name_p (name, ctype))
1799             {
1800               int is_constructor = DECL_CONSTRUCTOR_P (decl);
1801               
1802               if (is_constructor ? !TYPE_HAS_CONSTRUCTOR (ctype)
1803                   : !TYPE_HAS_DESTRUCTOR (ctype))
1804                 {
1805                   /* From [temp.expl.spec]:
1806                        
1807                      If such an explicit specialization for the member
1808                      of a class template names an implicitly-declared
1809                      special member function (clause _special_), the
1810                      program is ill-formed.  
1811
1812                      Similar language is found in [temp.explicit].  */
1813                   error ("specialization of implicitly-declared special member function");
1814                   return error_mark_node;
1815                 }
1816
1817               name = is_constructor ? ctor_identifier : dtor_identifier;
1818             }
1819
1820           if (!DECL_CONV_FN_P (decl))
1821             {
1822               idx = lookup_fnfields_1 (ctype, name);
1823               if (idx >= 0)
1824                 fns = TREE_VEC_ELT (CLASSTYPE_METHOD_VEC (ctype), idx);
1825             }
1826           else
1827             {
1828               tree methods;
1829
1830               /* For a type-conversion operator, we cannot do a
1831                  name-based lookup.  We might be looking for `operator
1832                  int' which will be a specialization of `operator T'.
1833                  So, we find *all* the conversion operators, and then
1834                  select from them.  */
1835               fns = NULL_TREE;
1836
1837               methods = CLASSTYPE_METHOD_VEC (ctype);
1838               if (methods)
1839                 for (idx = CLASSTYPE_FIRST_CONVERSION_SLOT;
1840                      idx < TREE_VEC_LENGTH (methods); ++idx) 
1841                   {
1842                     tree ovl = TREE_VEC_ELT (methods, idx);
1843
1844                     if (!ovl || !DECL_CONV_FN_P (OVL_CURRENT (ovl)))
1845                       /* There are no more conversion functions.  */
1846                       break;
1847
1848                     /* Glue all these conversion functions together
1849                        with those we already have.  */
1850                     for (; ovl; ovl = OVL_NEXT (ovl))
1851                       fns = ovl_cons (OVL_CURRENT (ovl), fns);
1852                   }
1853             }
1854               
1855           if (fns == NULL_TREE) 
1856             {
1857               error ("no member function `%D' declared in `%T'",
1858                         name, ctype);
1859               return error_mark_node;
1860             }
1861           else
1862             TREE_OPERAND (declarator, 0) = fns;
1863         }
1864       
1865       /* Figure out what exactly is being specialized at this point.
1866          Note that for an explicit instantiation, even one for a
1867          member function, we cannot tell apriori whether the
1868          instantiation is for a member template, or just a member
1869          function of a template class.  Even if a member template is
1870          being instantiated, the member template arguments may be
1871          elided if they can be deduced from the rest of the
1872          declaration.  */
1873       tmpl = determine_specialization (declarator, decl,
1874                                        &targs, 
1875                                        member_specialization);
1876             
1877       if (!tmpl || tmpl == error_mark_node)
1878         /* We couldn't figure out what this declaration was
1879            specializing.  */
1880         return error_mark_node;
1881       else
1882         {
1883           tree gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
1884
1885           if (explicit_instantiation)
1886             {
1887               /* We don't set DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION here; that
1888                  is done by do_decl_instantiation later.  */ 
1889
1890               int arg_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (targs);
1891               int parm_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl));
1892
1893               if (arg_depth > parm_depth)
1894                 {
1895                   /* If TMPL is not the most general template (for
1896                      example, if TMPL is a friend template that is
1897                      injected into namespace scope), then there will
1898                      be too many levels of TARGS.  Remove some of them
1899                      here.  */
1900                   int i;
1901                   tree new_targs;
1902
1903                   new_targs = make_tree_vec (parm_depth);
1904                   for (i = arg_depth - parm_depth; i < arg_depth; ++i)
1905                     TREE_VEC_ELT (new_targs, i - (arg_depth - parm_depth))
1906                       = TREE_VEC_ELT (targs, i);
1907                   targs = new_targs;
1908                 }
1909                   
1910               return instantiate_template (tmpl, targs, tf_error);
1911             }
1912
1913           /* If we thought that the DECL was a member function, but it
1914              turns out to be specializing a static member function,
1915              make DECL a static member function as well.  */
1916           if (DECL_STATIC_FUNCTION_P (tmpl)
1917               && DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1918             revert_static_member_fn (decl);
1919
1920           /* If this is a specialization of a member template of a
1921              template class.  In we want to return the TEMPLATE_DECL,
1922              not the specialization of it.  */
1923           if (tsk == tsk_template)
1924             {
1925               SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (tmpl);
1926               DECL_INITIAL (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)) = NULL_TREE;
1927               if (have_def)
1928                 {
1929                   DECL_SOURCE_LOCATION (tmpl) = DECL_SOURCE_LOCATION (decl);
1930                   DECL_SOURCE_LOCATION (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl))
1931                     = DECL_SOURCE_LOCATION (decl);
1932                 }
1933               return tmpl;
1934             }
1935
1936           /* Set up the DECL_TEMPLATE_INFO for DECL.  */
1937           DECL_TEMPLATE_INFO (decl) = tree_cons (tmpl, targs, NULL_TREE);
1938
1939           /* Inherit default function arguments from the template
1940              DECL is specializing.  */
1941           copy_default_args_to_explicit_spec (decl);
1942
1943           /* This specialization has the same protection as the
1944              template it specializes.  */
1945           TREE_PRIVATE (decl) = TREE_PRIVATE (gen_tmpl);
1946           TREE_PROTECTED (decl) = TREE_PROTECTED (gen_tmpl);
1947
1948           if (is_friend && !have_def)
1949             /* This is not really a declaration of a specialization.
1950                It's just the name of an instantiation.  But, it's not
1951                a request for an instantiation, either.  */
1952             SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (decl);
1953           else if (DECL_CONSTRUCTOR_P (decl) || DECL_DESTRUCTOR_P (decl))
1954             /* This is indeed a specialization.  In case of constructors
1955                and destructors, we need in-charge and not-in-charge
1956                versions in V3 ABI.  */
1957             clone_function_decl (decl, /*update_method_vec_p=*/0);
1958
1959           /* Register this specialization so that we can find it
1960              again.  */
1961           decl = register_specialization (decl, gen_tmpl, targs);
1962         }
1963     }
1964   
1965   return decl;
1966 }
1967
1968 /* TYPE is being declared.  Verify that the use of template headers
1969    and such is reasonable.  Issue error messages if not.  */
1970
1971 void
1972 maybe_check_template_type (tree type)
1973 {
1974   if (template_header_count)
1975     {
1976       /* We are in the scope of some `template <...>' header.  */
1977
1978       int context_depth 
1979         = template_class_depth_real (TYPE_CONTEXT (type),
1980                                      /*count_specializations=*/1);
1981
1982       if (template_header_count <= context_depth)
1983         /* This is OK; the template headers are for the context.  We
1984            are actually too lenient here; like
1985            check_explicit_specialization we should consider the number
1986            of template types included in the actual declaration.  For
1987            example, 
1988
1989              template <class T> struct S {
1990                template <class U> template <class V>
1991                struct I {};
1992              }; 
1993
1994            is invalid, but:
1995
1996              template <class T> struct S {
1997                template <class U> struct I;
1998              }; 
1999
2000              template <class T> template <class U.
2001              struct S<T>::I {};
2002
2003            is not.  */
2004         ; 
2005       else if (template_header_count > context_depth + 1)
2006         /* There are two many template parameter lists.  */
2007         error ("too many template parameter lists in declaration of `%T'", type); 
2008     }
2009 }
2010
2011 /* Returns 1 iff PARMS1 and PARMS2 are identical sets of template
2012    parameters.  These are represented in the same format used for
2013    DECL_TEMPLATE_PARMS.  */
2014
2015 int comp_template_parms (tree parms1, tree parms2)
2016 {
2017   tree p1;
2018   tree p2;
2019
2020   if (parms1 == parms2)
2021     return 1;
2022
2023   for (p1 = parms1, p2 = parms2; 
2024        p1 != NULL_TREE && p2 != NULL_TREE;
2025        p1 = TREE_CHAIN (p1), p2 = TREE_CHAIN (p2))
2026     {
2027       tree t1 = TREE_VALUE (p1);
2028       tree t2 = TREE_VALUE (p2);
2029       int i;
2030
2031       my_friendly_assert (TREE_CODE (t1) == TREE_VEC, 0);
2032       my_friendly_assert (TREE_CODE (t2) == TREE_VEC, 0);
2033
2034       if (TREE_VEC_LENGTH (t1) != TREE_VEC_LENGTH (t2))
2035         return 0;
2036
2037       for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (t2); ++i) 
2038         {
2039           tree parm1 = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (t1, i));
2040           tree parm2 = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (t2, i));
2041
2042           if (TREE_CODE (parm1) != TREE_CODE (parm2))
2043             return 0;
2044
2045           if (TREE_CODE (parm1) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
2046             continue;
2047           else if (!same_type_p (TREE_TYPE (parm1), TREE_TYPE (parm2)))
2048             return 0;
2049         }
2050     }
2051
2052   if ((p1 != NULL_TREE) != (p2 != NULL_TREE))
2053     /* One set of parameters has more parameters lists than the
2054        other.  */
2055     return 0;
2056
2057   return 1;
2058 }
2059
2060 /* Complain if DECL shadows a template parameter.
2061
2062    [temp.local]: A template-parameter shall not be redeclared within its
2063    scope (including nested scopes).  */
2064
2065 void
2066 check_template_shadow (tree decl)
2067 {
2068   tree olddecl;
2069
2070   /* If we're not in a template, we can't possibly shadow a template
2071      parameter.  */
2072   if (!current_template_parms)
2073     return;
2074
2075   /* Figure out what we're shadowing.  */
2076   if (TREE_CODE (decl) == OVERLOAD)
2077     decl = OVL_CURRENT (decl);
2078   olddecl = IDENTIFIER_VALUE (DECL_NAME (decl));
2079
2080   /* If there's no previous binding for this name, we're not shadowing
2081      anything, let alone a template parameter.  */
2082   if (!olddecl)
2083     return;
2084
2085   /* If we're not shadowing a template parameter, we're done.  Note
2086      that OLDDECL might be an OVERLOAD (or perhaps even an
2087      ERROR_MARK), so we can't just blithely assume it to be a _DECL
2088      node.  */
2089   if (!DECL_P (olddecl) || !DECL_TEMPLATE_PARM_P (olddecl))
2090     return;
2091
2092   /* We check for decl != olddecl to avoid bogus errors for using a
2093      name inside a class.  We check TPFI to avoid duplicate errors for
2094      inline member templates.  */
2095   if (decl == olddecl 
2096       || TEMPLATE_PARMS_FOR_INLINE (current_template_parms))
2097     return;
2098
2099   cp_error_at ("declaration of `%#D'", decl);
2100   cp_error_at (" shadows template parm `%#D'", olddecl);
2101 }
2102
2103 /* Return a new TEMPLATE_PARM_INDEX with the indicated INDEX, LEVEL,
2104    ORIG_LEVEL, DECL, and TYPE.  */
2105
2106 static tree
2107 build_template_parm_index (int index, 
2108                            int level, 
2109                            int orig_level, 
2110                            tree decl, 
2111                            tree type)
2112 {
2113   tree t = make_node (TEMPLATE_PARM_INDEX);
2114   TEMPLATE_PARM_IDX (t) = index;
2115   TEMPLATE_PARM_LEVEL (t) = level;
2116   TEMPLATE_PARM_ORIG_LEVEL (t) = orig_level;
2117   TEMPLATE_PARM_DECL (t) = decl;
2118   TREE_TYPE (t) = type;
2119   TREE_CONSTANT (t) = TREE_CONSTANT (decl);
2120   TREE_INVARIANT (t) = TREE_INVARIANT (decl);
2121   TREE_READONLY (t) = TREE_READONLY (decl);
2122
2123   return t;
2124 }
2125
2126 /* Return a TEMPLATE_PARM_INDEX, similar to INDEX, but whose
2127    TEMPLATE_PARM_LEVEL has been decreased by LEVELS.  If such a
2128    TEMPLATE_PARM_INDEX already exists, it is returned; otherwise, a
2129    new one is created.  */
2130
2131 static tree 
2132 reduce_template_parm_level (tree index, tree type, int levels)
2133 {
2134   if (TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index) == NULL_TREE
2135       || (TEMPLATE_PARM_LEVEL (TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index))
2136           != TEMPLATE_PARM_LEVEL (index) - levels))
2137     {
2138       tree orig_decl = TEMPLATE_PARM_DECL (index);
2139       tree decl, t;
2140       
2141       decl = build_decl (TREE_CODE (orig_decl), DECL_NAME (orig_decl), type);
2142       TREE_CONSTANT (decl) = TREE_CONSTANT (orig_decl);
2143       TREE_INVARIANT (decl) = TREE_INVARIANT (orig_decl);
2144       TREE_READONLY (decl) = TREE_READONLY (orig_decl);
2145       DECL_ARTIFICIAL (decl) = 1;
2146       SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (decl);
2147       
2148       t = build_template_parm_index (TEMPLATE_PARM_IDX (index),
2149                                      TEMPLATE_PARM_LEVEL (index) - levels,
2150                                      TEMPLATE_PARM_ORIG_LEVEL (index),
2151                                      decl, type);
2152       TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index) = t;
2153
2154       /* Template template parameters need this.  */
2155       DECL_TEMPLATE_PARMS (decl)
2156         = DECL_TEMPLATE_PARMS (TEMPLATE_PARM_DECL (index));
2157     }
2158
2159   return TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index);
2160 }
2161
2162 /* Process information from new template parameter NEXT and append it to the
2163    LIST being built.  */
2164
2165 tree
2166 process_template_parm (tree list, tree next)
2167 {
2168   tree parm;
2169   tree decl = 0;
2170   tree defval;
2171   int is_type, idx;
2172
2173   parm = next;
2174   my_friendly_assert (TREE_CODE (parm) == TREE_LIST, 259);
2175   defval = TREE_PURPOSE (parm);
2176   parm = TREE_VALUE (parm);
2177   is_type = TREE_PURPOSE (parm) == class_type_node;
2178
2179   if (list)
2180     {
2181       tree p = TREE_VALUE (tree_last (list));
2182
2183       if (TREE_CODE (p) == TYPE_DECL || TREE_CODE (p) == TEMPLATE_DECL)
2184         idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (TREE_TYPE (p));
2185       else
2186         idx = TEMPLATE_PARM_IDX (DECL_INITIAL (p));
2187       ++idx;
2188     }
2189   else
2190     idx = 0;
2191
2192   if (!is_type)
2193     {
2194       my_friendly_assert (TREE_CODE (TREE_PURPOSE (parm)) == TREE_LIST, 260);
2195       /* is a const-param */
2196       parm = grokdeclarator (TREE_VALUE (parm), TREE_PURPOSE (parm),
2197                              PARM, 0, NULL);
2198       SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (parm);
2199
2200       /* [temp.param]
2201
2202          The top-level cv-qualifiers on the template-parameter are
2203          ignored when determining its type.  */
2204       TREE_TYPE (parm) = TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (parm));
2205
2206       /* A template parameter is not modifiable.  */
2207       TREE_CONSTANT (parm) = 1;
2208       TREE_INVARIANT (parm) = 1;
2209       TREE_READONLY (parm) = 1;
2210       if (invalid_nontype_parm_type_p (TREE_TYPE (parm), 1))
2211         TREE_TYPE (parm) = void_type_node;
2212       decl = build_decl (CONST_DECL, DECL_NAME (parm), TREE_TYPE (parm));
2213       TREE_CONSTANT (decl) = 1;
2214       TREE_INVARIANT (decl) = 1;
2215       TREE_READONLY (decl) = 1;
2216       DECL_INITIAL (parm) = DECL_INITIAL (decl) 
2217         = build_template_parm_index (idx, processing_template_decl,
2218                                      processing_template_decl,
2219                                      decl, TREE_TYPE (parm));
2220     }
2221   else
2222     {
2223       tree t;
2224       parm = TREE_VALUE (parm);
2225       
2226       if (parm && TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL)
2227         {
2228           t = make_aggr_type (TEMPLATE_TEMPLATE_PARM);
2229           /* This is for distinguishing between real templates and template 
2230              template parameters */
2231           TREE_TYPE (parm) = t;
2232           TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_RESULT (parm)) = t;
2233           decl = parm;
2234         }
2235       else
2236         {
2237           t = make_aggr_type (TEMPLATE_TYPE_PARM);
2238           /* parm is either IDENTIFIER_NODE or NULL_TREE.  */
2239           decl = build_decl (TYPE_DECL, parm, t);
2240         }
2241         
2242       TYPE_NAME (t) = decl;
2243       TYPE_STUB_DECL (t) = decl;
2244       parm = decl;
2245       TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (t)
2246         = build_template_parm_index (idx, processing_template_decl, 
2247                                      processing_template_decl,
2248                                      decl, TREE_TYPE (parm));
2249     }
2250   DECL_ARTIFICIAL (decl) = 1;
2251   SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (decl);
2252   pushdecl (decl);
2253   parm = build_tree_list (defval, parm);
2254   return chainon (list, parm);
2255 }
2256
2257 /* The end of a template parameter list has been reached.  Process the
2258    tree list into a parameter vector, converting each parameter into a more
2259    useful form.  Type parameters are saved as IDENTIFIER_NODEs, and others
2260    as PARM_DECLs.  */
2261
2262 tree
2263 end_template_parm_list (tree parms)
2264 {
2265   int nparms;
2266   tree parm, next;
2267   tree saved_parmlist = make_tree_vec (list_length (parms));
2268
2269   current_template_parms
2270     = tree_cons (size_int (processing_template_decl),
2271                  saved_parmlist, current_template_parms);
2272
2273   for (parm = parms, nparms = 0; parm; parm = next, nparms++)
2274     {
2275       next = TREE_CHAIN (parm);
2276       TREE_VEC_ELT (saved_parmlist, nparms) = parm;
2277       TREE_CHAIN (parm) = NULL_TREE;
2278     }
2279
2280   --processing_template_parmlist;
2281
2282   return saved_parmlist;
2283 }
2284
2285 /* end_template_decl is called after a template declaration is seen.  */
2286
2287 void
2288 end_template_decl (void)
2289 {
2290   reset_specialization ();
2291
2292   if (! processing_template_decl)
2293     return;
2294
2295   /* This matches the pushlevel in begin_template_parm_list.  */
2296   finish_scope ();
2297
2298   --processing_template_decl;
2299   current_template_parms = TREE_CHAIN (current_template_parms);
2300 }
2301
2302 /* Given a template argument vector containing the template PARMS.
2303    The innermost PARMS are given first.  */
2304
2305 tree
2306 current_template_args (void)
2307 {
2308   tree header;
2309   tree args = NULL_TREE;
2310   int length = TMPL_PARMS_DEPTH (current_template_parms);
2311   int l = length;
2312
2313   /* If there is only one level of template parameters, we do not
2314      create a TREE_VEC of TREE_VECs.  Instead, we return a single
2315      TREE_VEC containing the arguments.  */
2316   if (length > 1)
2317     args = make_tree_vec (length);
2318
2319   for (header = current_template_parms; header; header = TREE_CHAIN (header))
2320     {
2321       tree a = copy_node (TREE_VALUE (header));
2322       int i;
2323
2324       TREE_TYPE (a) = NULL_TREE;
2325       for (i = TREE_VEC_LENGTH (a) - 1; i >= 0; --i)
2326         {
2327           tree t = TREE_VEC_ELT (a, i);
2328
2329           /* T will be a list if we are called from within a
2330              begin/end_template_parm_list pair, but a vector directly
2331              if within a begin/end_member_template_processing pair.  */
2332           if (TREE_CODE (t) == TREE_LIST) 
2333             {
2334               t = TREE_VALUE (t);
2335               
2336               if (TREE_CODE (t) == TYPE_DECL 
2337                   || TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
2338                 t = TREE_TYPE (t);
2339               else
2340                 t = DECL_INITIAL (t);
2341               TREE_VEC_ELT (a, i) = t;
2342             }
2343         }
2344
2345       if (length > 1)
2346         TREE_VEC_ELT (args, --l) = a;
2347       else
2348         args = a;
2349     }
2350
2351   return args;
2352 }
2353
2354 /* Return a TEMPLATE_DECL corresponding to DECL, using the indicated
2355    template PARMS.  Used by push_template_decl below.  */
2356
2357 static tree
2358 build_template_decl (tree decl, tree parms)
2359 {
2360   tree tmpl = build_lang_decl (TEMPLATE_DECL, DECL_NAME (decl), NULL_TREE);
2361   DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl) = parms;
2362   DECL_CONTEXT (tmpl) = DECL_CONTEXT (decl);
2363   if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl))
2364     {
2365       DECL_STATIC_FUNCTION_P (tmpl) = DECL_STATIC_FUNCTION_P (decl);
2366       DECL_CONSTRUCTOR_P (tmpl) = DECL_CONSTRUCTOR_P (decl);
2367       DECL_DESTRUCTOR_P (tmpl) = DECL_DESTRUCTOR_P (decl);
2368       DECL_NONCONVERTING_P (tmpl) = DECL_NONCONVERTING_P (decl);
2369       DECL_ASSIGNMENT_OPERATOR_P (tmpl) = DECL_ASSIGNMENT_OPERATOR_P (decl);
2370       if (DECL_OVERLOADED_OPERATOR_P (decl))
2371         SET_OVERLOADED_OPERATOR_CODE (tmpl, 
2372                                       DECL_OVERLOADED_OPERATOR_P (decl));
2373     }
2374
2375   return tmpl;
2376 }
2377
2378 struct template_parm_data
2379 {
2380   /* The level of the template parameters we are currently
2381      processing.  */
2382   int level;
2383
2384   /* The index of the specialization argument we are currently
2385      processing.  */
2386   int current_arg;
2387
2388   /* An array whose size is the number of template parameters.  The
2389      elements are nonzero if the parameter has been used in any one
2390      of the arguments processed so far.  */
2391   int* parms;
2392
2393   /* An array whose size is the number of template arguments.  The
2394      elements are nonzero if the argument makes use of template
2395      parameters of this level.  */
2396   int* arg_uses_template_parms;
2397 };
2398
2399 /* Subroutine of push_template_decl used to see if each template
2400    parameter in a partial specialization is used in the explicit
2401    argument list.  If T is of the LEVEL given in DATA (which is
2402    treated as a template_parm_data*), then DATA->PARMS is marked
2403    appropriately.  */
2404
2405 static int
2406 mark_template_parm (tree t, void* data)
2407 {
2408   int level;
2409   int idx;
2410   struct template_parm_data* tpd = (struct template_parm_data*) data;
2411
2412   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_PARM_INDEX)
2413     {
2414       level = TEMPLATE_PARM_LEVEL (t);
2415       idx = TEMPLATE_PARM_IDX (t);
2416     }
2417   else
2418     {
2419       level = TEMPLATE_TYPE_LEVEL (t);
2420       idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (t);
2421     }
2422
2423   if (level == tpd->level)
2424     {
2425       tpd->parms[idx] = 1;
2426       tpd->arg_uses_template_parms[tpd->current_arg] = 1;
2427     }
2428
2429   /* Return zero so that for_each_template_parm will continue the
2430      traversal of the tree; we want to mark *every* template parm.  */
2431   return 0;
2432 }
2433
2434 /* Process the partial specialization DECL.  */
2435
2436 static tree
2437 process_partial_specialization (tree decl)
2438 {
2439   tree type = TREE_TYPE (decl);
2440   tree maintmpl = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type);
2441   tree specargs = CLASSTYPE_TI_ARGS (type);
2442   tree inner_args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (specargs);
2443   tree inner_parms = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (current_template_parms);
2444   tree main_inner_parms = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (maintmpl);
2445   int nargs = TREE_VEC_LENGTH (inner_args);
2446   int ntparms = TREE_VEC_LENGTH (inner_parms);
2447   int  i;
2448   int did_error_intro = 0;
2449   struct template_parm_data tpd;
2450   struct template_parm_data tpd2;
2451
2452   /* We check that each of the template parameters given in the
2453      partial specialization is used in the argument list to the
2454      specialization.  For example:
2455
2456        template <class T> struct S;
2457        template <class T> struct S<T*>;
2458
2459      The second declaration is OK because `T*' uses the template
2460      parameter T, whereas
2461
2462        template <class T> struct S<int>;
2463
2464      is no good.  Even trickier is:
2465
2466        template <class T>
2467        struct S1
2468        {
2469           template <class U>
2470           struct S2;
2471           template <class U>
2472           struct S2<T>;
2473        };
2474
2475      The S2<T> declaration is actually invalid; it is a
2476      full-specialization.  Of course, 
2477
2478           template <class U>
2479           struct S2<T (*)(U)>;
2480
2481      or some such would have been OK.  */
2482   tpd.level = TMPL_PARMS_DEPTH (current_template_parms);
2483   tpd.parms = alloca (sizeof (int) * ntparms);
2484   memset (tpd.parms, 0, sizeof (int) * ntparms);
2485
2486   tpd.arg_uses_template_parms = alloca (sizeof (int) * nargs);
2487   memset (tpd.arg_uses_template_parms, 0, sizeof (int) * nargs);
2488   for (i = 0; i < nargs; ++i)
2489     {
2490       tpd.current_arg = i;
2491       for_each_template_parm (TREE_VEC_ELT (inner_args, i),
2492                               &mark_template_parm,
2493                               &tpd,
2494                               NULL);
2495     }
2496   for (i = 0; i < ntparms; ++i)
2497     if (tpd.parms[i] == 0)
2498       {
2499         /* One of the template parms was not used in the
2500            specialization.  */
2501         if (!did_error_intro)
2502           {
2503             error ("template parameters not used in partial specialization:");
2504             did_error_intro = 1;
2505           }
2506
2507         error ("        `%D'", 
2508                   TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i)));
2509       }
2510
2511   /* [temp.class.spec]
2512
2513      The argument list of the specialization shall not be identical to
2514      the implicit argument list of the primary template.  */
2515   if (comp_template_args 
2516       (inner_args, 
2517        INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE
2518                                                    (maintmpl)))))
2519     error ("partial specialization `%T' does not specialize any template arguments", type);
2520
2521   /* [temp.class.spec]
2522
2523      A partially specialized non-type argument expression shall not
2524      involve template parameters of the partial specialization except
2525      when the argument expression is a simple identifier.
2526
2527      The type of a template parameter corresponding to a specialized
2528      non-type argument shall not be dependent on a parameter of the
2529      specialization.  */
2530   my_friendly_assert (nargs == DECL_NTPARMS (maintmpl), 0);
2531   tpd2.parms = 0;
2532   for (i = 0; i < nargs; ++i)
2533     {
2534       tree arg = TREE_VEC_ELT (inner_args, i);
2535       if (/* These first two lines are the `non-type' bit.  */
2536           !TYPE_P (arg)
2537           && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_DECL
2538           /* This next line is the `argument expression is not just a
2539              simple identifier' condition and also the `specialized
2540              non-type argument' bit.  */
2541           && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_PARM_INDEX)
2542         {
2543           if (tpd.arg_uses_template_parms[i])
2544             error ("template argument `%E' involves template parameter(s)", arg);
2545           else 
2546             {
2547               /* Look at the corresponding template parameter,
2548                  marking which template parameters its type depends
2549                  upon.  */
2550               tree type = 
2551                 TREE_TYPE (TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (main_inner_parms, 
2552                                                      i)));
2553
2554               if (!tpd2.parms)
2555                 {
2556                   /* We haven't yet initialized TPD2.  Do so now.  */
2557                   tpd2.arg_uses_template_parms 
2558                     = alloca (sizeof (int) * nargs);
2559                   /* The number of parameters here is the number in the
2560                      main template, which, as checked in the assertion
2561                      above, is NARGS.  */
2562                   tpd2.parms = alloca (sizeof (int) * nargs);
2563                   tpd2.level = 
2564                     TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (maintmpl));
2565                 }
2566
2567               /* Mark the template parameters.  But this time, we're
2568                  looking for the template parameters of the main
2569                  template, not in the specialization.  */
2570               tpd2.current_arg = i;
2571               tpd2.arg_uses_template_parms[i] = 0;
2572               memset (tpd2.parms, 0, sizeof (int) * nargs);
2573               for_each_template_parm (type,
2574                                       &mark_template_parm,
2575                                       &tpd2,
2576                                       NULL);
2577                   
2578               if (tpd2.arg_uses_template_parms [i])
2579                 {
2580                   /* The type depended on some template parameters.
2581                      If they are fully specialized in the
2582                      specialization, that's OK.  */
2583                   int j;
2584                   for (j = 0; j < nargs; ++j)
2585                     if (tpd2.parms[j] != 0
2586                         && tpd.arg_uses_template_parms [j])
2587                       {
2588                         error ("type `%T' of template argument `%E' depends on template parameter(s)", 
2589                                   type,
2590                                   arg);
2591                         break;
2592                       }
2593                 }
2594             }
2595         }
2596     }
2597
2598   if (retrieve_specialization (maintmpl, specargs))
2599     /* We've already got this specialization.  */
2600     return decl;
2601
2602   DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (maintmpl)
2603     = tree_cons (inner_args, inner_parms,
2604                  DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (maintmpl));
2605   TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (maintmpl)) = type;
2606   return decl;
2607 }
2608
2609 /* Check that a template declaration's use of default arguments is not
2610    invalid.  Here, PARMS are the template parameters.  IS_PRIMARY is
2611    nonzero if DECL is the thing declared by a primary template.
2612    IS_PARTIAL is nonzero if DECL is a partial specialization.  */
2613
2614 static void
2615 check_default_tmpl_args (tree decl, tree parms, int is_primary, int is_partial)
2616 {
2617   const char *msg;
2618   int last_level_to_check;
2619   tree parm_level;
2620
2621   /* [temp.param] 
2622
2623      A default template-argument shall not be specified in a
2624      function template declaration or a function template definition, nor
2625      in the template-parameter-list of the definition of a member of a
2626      class template.  */
2627
2628   if (TREE_CODE (CP_DECL_CONTEXT (decl)) == FUNCTION_DECL)
2629     /* You can't have a function template declaration in a local
2630        scope, nor you can you define a member of a class template in a
2631        local scope.  */
2632     return;
2633
2634   if (current_class_type
2635       && !TYPE_BEING_DEFINED (current_class_type)
2636       && DECL_LANG_SPECIFIC (decl)
2637       /* If this is either a friend defined in the scope of the class
2638          or a member function.  */
2639       && (DECL_FUNCTION_MEMBER_P (decl)
2640           ? same_type_p (DECL_CONTEXT (decl), current_class_type)
2641           : DECL_FRIEND_CONTEXT (decl)
2642           ? same_type_p (DECL_FRIEND_CONTEXT (decl), current_class_type)
2643           : false)
2644       /* And, if it was a member function, it really was defined in
2645          the scope of the class.  */
2646       && (!DECL_FUNCTION_MEMBER_P (decl)
2647           || DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (decl)))
2648     /* We already checked these parameters when the template was
2649        declared, so there's no need to do it again now.  This function
2650        was defined in class scope, but we're processing it's body now
2651        that the class is complete.  */
2652     return;
2653
2654   /* [temp.param]
2655          
2656      If a template-parameter has a default template-argument, all
2657      subsequent template-parameters shall have a default
2658      template-argument supplied.  */
2659   for (parm_level = parms; parm_level; parm_level = TREE_CHAIN (parm_level))
2660     {
2661       tree inner_parms = TREE_VALUE (parm_level);
2662       int ntparms = TREE_VEC_LENGTH (inner_parms);
2663       int seen_def_arg_p = 0; 
2664       int i;
2665
2666       for (i = 0; i < ntparms; ++i) 
2667         {
2668           tree parm = TREE_VEC_ELT (inner_parms, i);
2669           if (TREE_PURPOSE (parm))
2670             seen_def_arg_p = 1;
2671           else if (seen_def_arg_p)
2672             {
2673               error ("no default argument for `%D'", TREE_VALUE (parm));
2674               /* For better subsequent error-recovery, we indicate that
2675                  there should have been a default argument.  */
2676               TREE_PURPOSE (parm) = error_mark_node;
2677             }
2678         }
2679     }
2680
2681   if (TREE_CODE (decl) != TYPE_DECL || is_partial || !is_primary)
2682     /* For an ordinary class template, default template arguments are
2683        allowed at the innermost level, e.g.:
2684          template <class T = int>
2685          struct S {};
2686        but, in a partial specialization, they're not allowed even
2687        there, as we have in [temp.class.spec]:
2688      
2689          The template parameter list of a specialization shall not
2690          contain default template argument values.  
2691
2692        So, for a partial specialization, or for a function template,
2693        we look at all of them.  */
2694     ;
2695   else
2696     /* But, for a primary class template that is not a partial
2697        specialization we look at all template parameters except the
2698        innermost ones.  */
2699     parms = TREE_CHAIN (parms);
2700
2701   /* Figure out what error message to issue.  */
2702   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
2703     msg = "default template arguments may not be used in function templates";
2704   else if (is_partial)
2705     msg = "default template arguments may not be used in partial specializations";
2706   else
2707     msg = "default argument for template parameter for class enclosing `%D'";
2708
2709   if (current_class_type && TYPE_BEING_DEFINED (current_class_type))
2710     /* If we're inside a class definition, there's no need to
2711        examine the parameters to the class itself.  On the one
2712        hand, they will be checked when the class is defined, and,
2713        on the other, default arguments are valid in things like:
2714          template <class T = double>
2715          struct S { template <class U> void f(U); };
2716        Here the default argument for `S' has no bearing on the
2717        declaration of `f'.  */
2718     last_level_to_check = template_class_depth (current_class_type) + 1;
2719   else
2720     /* Check everything.  */
2721     last_level_to_check = 0;
2722
2723   for (parm_level = parms; 
2724        parm_level && TMPL_PARMS_DEPTH (parm_level) >= last_level_to_check; 
2725        parm_level = TREE_CHAIN (parm_level))
2726     {
2727       tree inner_parms = TREE_VALUE (parm_level);
2728       int i;
2729       int ntparms;
2730
2731       ntparms = TREE_VEC_LENGTH (inner_parms);
2732       for (i = 0; i < ntparms; ++i) 
2733         if (TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i)))
2734           {
2735             if (msg)
2736               {
2737                 error (msg, decl);
2738                 msg = 0;
2739               }
2740
2741             /* Clear out the default argument so that we are not
2742                confused later.  */
2743             TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i)) = NULL_TREE;
2744           }
2745
2746       /* At this point, if we're still interested in issuing messages,
2747          they must apply to classes surrounding the object declared.  */
2748       if (msg)
2749         msg = "default argument for template parameter for class enclosing `%D'"; 
2750     }
2751 }
2752
2753 /* Worker for push_template_decl_real, called via
2754    for_each_template_parm.  DATA is really an int, indicating the
2755    level of the parameters we are interested in.  If T is a template
2756    parameter of that level, return nonzero.  */
2757
2758 static int
2759 template_parm_this_level_p (tree t, void* data)
2760 {
2761   int this_level = *(int *)data;
2762   int level;
2763
2764   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_PARM_INDEX)
2765     level = TEMPLATE_PARM_LEVEL (t);
2766   else
2767     level = TEMPLATE_TYPE_LEVEL (t);
2768   return level == this_level;
2769 }
2770
2771 /* Creates a TEMPLATE_DECL for the indicated DECL using the template
2772    parameters given by current_template_args, or reuses a
2773    previously existing one, if appropriate.  Returns the DECL, or an
2774    equivalent one, if it is replaced via a call to duplicate_decls.  
2775
2776    If IS_FRIEND is nonzero, DECL is a friend declaration.  */
2777
2778 tree
2779 push_template_decl_real (tree decl, int is_friend)
2780 {
2781   tree tmpl;
2782   tree args;
2783   tree info;
2784   tree ctx;
2785   int primary;
2786   int is_partial;
2787   int new_template_p = 0;
2788
2789   if (decl == error_mark_node)
2790     return decl;
2791
2792   /* See if this is a partial specialization.  */
2793   is_partial = (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl)
2794                 && TREE_CODE (TREE_TYPE (decl)) != ENUMERAL_TYPE
2795                 && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (TREE_TYPE (decl)));
2796
2797   is_friend |= (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL && DECL_FRIEND_P (decl));
2798
2799   if (is_friend)
2800     /* For a friend, we want the context of the friend function, not
2801        the type of which it is a friend.  */
2802     ctx = DECL_CONTEXT (decl);
2803   else if (CP_DECL_CONTEXT (decl)
2804            && TREE_CODE (CP_DECL_CONTEXT (decl)) != NAMESPACE_DECL)
2805     /* In the case of a virtual function, we want the class in which
2806        it is defined.  */
2807     ctx = CP_DECL_CONTEXT (decl);
2808   else
2809     /* Otherwise, if we're currently defining some class, the DECL
2810        is assumed to be a member of the class.  */
2811     ctx = current_scope ();
2812
2813   if (ctx && TREE_CODE (ctx) == NAMESPACE_DECL)
2814     ctx = NULL_TREE;
2815
2816   if (!DECL_CONTEXT (decl))
2817     DECL_CONTEXT (decl) = FROB_CONTEXT (current_namespace);
2818
2819   /* See if this is a primary template.  */
2820   primary = template_parm_scope_p ();
2821
2822   if (primary)
2823     {
2824       if (current_lang_name == lang_name_c)
2825         error ("template with C linkage");
2826       else if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL 
2827                && ANON_AGGRNAME_P (DECL_NAME (decl))) 
2828         error ("template class without a name");
2829       else if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL
2830                && DECL_DESTRUCTOR_P (decl))
2831         {
2832           /* [temp.mem]
2833              
2834               A destructor shall not be a member template.  */
2835           error ("destructor `%D' declared as member template", decl);
2836           return error_mark_node;
2837         }
2838       else if ((DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl)
2839                 && CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (decl)))
2840                || (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL && ctx && CLASS_TYPE_P (ctx))
2841                || TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
2842         /* OK */;
2843       else
2844         {
2845           error ("template declaration of `%#D'", decl);
2846           return error_mark_node;
2847         }
2848     }
2849
2850   /* Check to see that the rules regarding the use of default
2851      arguments are not being violated.  */
2852   check_default_tmpl_args (decl, current_template_parms, 
2853                            primary, is_partial);
2854
2855   if (is_partial)
2856     return process_partial_specialization (decl);
2857
2858   args = current_template_args ();
2859
2860   if (!ctx 
2861       || TREE_CODE (ctx) == FUNCTION_DECL
2862       || (CLASS_TYPE_P (ctx) && TYPE_BEING_DEFINED (ctx))
2863       || (is_friend && !DECL_TEMPLATE_INFO (decl)))
2864     {
2865       if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl)
2866           && DECL_TEMPLATE_INFO (decl)
2867           && DECL_TI_TEMPLATE (decl))
2868         tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
2869       /* If DECL is a TYPE_DECL for a class-template, then there won't
2870          be DECL_LANG_SPECIFIC.  The information equivalent to
2871          DECL_TEMPLATE_INFO is found in TYPE_TEMPLATE_INFO instead.  */
2872       else if (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl) 
2873                && TYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (decl))
2874                && TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl)))
2875         {
2876           /* Since a template declaration already existed for this
2877              class-type, we must be redeclaring it here.  Make sure
2878              that the redeclaration is valid.  */
2879           redeclare_class_template (TREE_TYPE (decl),
2880                                     current_template_parms);
2881           /* We don't need to create a new TEMPLATE_DECL; just use the
2882              one we already had.  */
2883           tmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl));
2884         }
2885       else
2886         {
2887           tmpl = build_template_decl (decl, current_template_parms);
2888           new_template_p = 1;
2889
2890           if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl)
2891               && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl))
2892             {
2893               /* A specialization of a member template of a template
2894                  class.  */
2895               SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (tmpl);
2896               DECL_TEMPLATE_INFO (tmpl) = DECL_TEMPLATE_INFO (decl);
2897               DECL_TEMPLATE_INFO (decl) = NULL_TREE;
2898             }
2899         }
2900     }
2901   else
2902     {
2903       tree a, t, current, parms;
2904       int i;
2905
2906       if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
2907         {
2908           if ((IS_AGGR_TYPE_CODE (TREE_CODE (TREE_TYPE (decl)))
2909                || TREE_CODE (TREE_TYPE (decl)) == ENUMERAL_TYPE)
2910               && TYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (decl))
2911               && TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl)))
2912             tmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl));
2913           else
2914             {
2915               error ("`%D' does not declare a template type", decl);
2916               return decl;
2917             }
2918         }
2919       else if (!DECL_LANG_SPECIFIC (decl) || !DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
2920         {
2921           error ("template definition of non-template `%#D'", decl);
2922           return decl;
2923         }
2924       else
2925         tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
2926       
2927       if (DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (tmpl)
2928           && DECL_TEMPLATE_INFO (decl) && DECL_TI_ARGS (decl) 
2929           && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl)
2930           && is_member_template (tmpl))
2931         {
2932           tree new_tmpl;
2933
2934           /* The declaration is a specialization of a member
2935              template, declared outside the class.  Therefore, the
2936              innermost template arguments will be NULL, so we
2937              replace them with the arguments determined by the
2938              earlier call to check_explicit_specialization.  */
2939           args = DECL_TI_ARGS (decl);
2940
2941           new_tmpl 
2942             = build_template_decl (decl, current_template_parms);
2943           DECL_TEMPLATE_RESULT (new_tmpl) = decl;
2944           TREE_TYPE (new_tmpl) = TREE_TYPE (decl);
2945           DECL_TI_TEMPLATE (decl) = new_tmpl;
2946           SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (new_tmpl);
2947           DECL_TEMPLATE_INFO (new_tmpl) 
2948             = tree_cons (tmpl, args, NULL_TREE);
2949
2950           register_specialization (new_tmpl, 
2951                                    most_general_template (tmpl), 
2952                                    args);
2953           return decl;
2954         }
2955
2956       /* Make sure the template headers we got make sense.  */
2957
2958       parms = DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl);
2959       i = TMPL_PARMS_DEPTH (parms);
2960       if (TMPL_ARGS_DEPTH (args) != i)
2961         {
2962           error ("expected %d levels of template parms for `%#D', got %d",
2963                     i, decl, TMPL_ARGS_DEPTH (args));
2964         }
2965       else
2966         for (current = decl; i > 0; --i, parms = TREE_CHAIN (parms))
2967           {
2968             a = TMPL_ARGS_LEVEL (args, i);
2969             t = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parms);
2970
2971             if (TREE_VEC_LENGTH (t) != TREE_VEC_LENGTH (a))
2972               {
2973                 if (current == decl)
2974                   error ("got %d template parameters for `%#D'",
2975                             TREE_VEC_LENGTH (a), decl);
2976                 else
2977                   error ("got %d template parameters for `%#T'",
2978                             TREE_VEC_LENGTH (a), current);
2979                 error ("  but %d required", TREE_VEC_LENGTH (t));
2980               }
2981
2982             /* Perhaps we should also check that the parms are used in the
2983                appropriate qualifying scopes in the declarator?  */
2984
2985             if (current == decl)
2986               current = ctx;
2987             else
2988               current = TYPE_CONTEXT (current);
2989           }
2990     }
2991
2992   DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl) = decl;
2993   TREE_TYPE (tmpl) = TREE_TYPE (decl);
2994
2995   /* Push template declarations for global functions and types.  Note
2996      that we do not try to push a global template friend declared in a
2997      template class; such a thing may well depend on the template
2998      parameters of the class.  */
2999   if (new_template_p && !ctx 
3000       && !(is_friend && template_class_depth (current_class_type) > 0))
3001     tmpl = pushdecl_namespace_level (tmpl);
3002
3003   if (primary)
3004     {
3005       DECL_PRIMARY_TEMPLATE (tmpl) = tmpl;
3006       if (DECL_CONV_FN_P (tmpl))
3007         {
3008           int depth = TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl));
3009
3010           /* It is a conversion operator. See if the type converted to
3011              depends on innermost template operands.  */
3012           
3013           if (uses_template_parms_level (TREE_TYPE (TREE_TYPE (tmpl)),
3014                                          depth))
3015             DECL_TEMPLATE_CONV_FN_P (tmpl) = 1;
3016         }
3017     }
3018
3019   /* The DECL_TI_ARGS of DECL contains full set of arguments referring
3020      back to its most general template.  If TMPL is a specialization,
3021      ARGS may only have the innermost set of arguments.  Add the missing
3022      argument levels if necessary.  */
3023   if (DECL_TEMPLATE_INFO (tmpl))
3024     args = add_outermost_template_args (DECL_TI_ARGS (tmpl), args);
3025
3026   info = tree_cons (tmpl, args, NULL_TREE);
3027
3028   if (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl))
3029     {
3030       SET_TYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (tmpl), info);
3031       if ((!ctx || TREE_CODE (ctx) != FUNCTION_DECL)
3032           && TREE_CODE (TREE_TYPE (decl)) != ENUMERAL_TYPE
3033           /* Don't change the name if we've already set it up.  */
3034           && !IDENTIFIER_TEMPLATE (DECL_NAME (decl)))
3035         DECL_NAME (decl) = classtype_mangled_name (TREE_TYPE (decl));
3036     }
3037   else if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl))
3038     DECL_TEMPLATE_INFO (decl) = info;
3039
3040   return DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl);
3041 }
3042
3043 tree
3044 push_template_decl (tree decl)
3045 {
3046   return push_template_decl_real (decl, 0);
3047 }
3048
3049 /* Called when a class template TYPE is redeclared with the indicated
3050    template PARMS, e.g.:
3051
3052      template <class T> struct S;
3053      template <class T> struct S {};  */
3054
3055 void 
3056 redeclare_class_template (tree type, tree parms)
3057 {
3058   tree tmpl;
3059   tree tmpl_parms;
3060   int i;
3061
3062   if (!TYPE_TEMPLATE_INFO (type))
3063     {
3064       error ("`%T' is not a template type", type);
3065       return;
3066     }
3067
3068   tmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (type);
3069   if (!PRIMARY_TEMPLATE_P (tmpl))
3070     /* The type is nested in some template class.  Nothing to worry
3071        about here; there are no new template parameters for the nested
3072        type.  */
3073     return;
3074
3075   parms = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parms);
3076   tmpl_parms = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (tmpl);
3077
3078   if (TREE_VEC_LENGTH (parms) != TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms))
3079     {
3080       cp_error_at ("previous declaration `%D'", tmpl);
3081       error ("used %d template parameter%s instead of %d",
3082                 TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms), 
3083                 TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms) == 1 ? "" : "s",
3084                 TREE_VEC_LENGTH (parms));
3085       return;
3086     }
3087
3088   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms); ++i)
3089     {
3090       tree tmpl_parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tmpl_parms, i));
3091       tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
3092       tree tmpl_default = TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (tmpl_parms, i));
3093       tree parm_default = TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
3094
3095       if (TREE_CODE (tmpl_parm) != TREE_CODE (parm))
3096         {
3097           cp_error_at ("template parameter `%#D'", tmpl_parm);
3098           error ("redeclared here as `%#D'", parm);
3099           return;
3100         }
3101
3102       if (tmpl_default != NULL_TREE && parm_default != NULL_TREE)
3103         {
3104           /* We have in [temp.param]:
3105
3106              A template-parameter may not be given default arguments
3107              by two different declarations in the same scope.  */
3108           error ("redefinition of default argument for `%#D'", parm);
3109           error ("%J  original definition appeared here", tmpl_parm);
3110           return;
3111         }
3112
3113       if (parm_default != NULL_TREE)
3114         /* Update the previous template parameters (which are the ones
3115            that will really count) with the new default value.  */
3116         TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (tmpl_parms, i)) = parm_default;
3117       else if (tmpl_default != NULL_TREE)
3118         /* Update the new parameters, too; they'll be used as the
3119            parameters for any members.  */
3120         TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (parms, i)) = tmpl_default;
3121     }
3122 }
3123
3124 /* Simplify EXPR if it is a non-dependent expression.  Returns the
3125    (possibly simplified) expression.  */
3126
3127 tree
3128 fold_non_dependent_expr (tree expr)
3129 {
3130   /* If we're in a template, but EXPR isn't value dependent, simplify
3131      it.  We're supposed to treat:
3132      
3133        template <typename T> void f(T[1 + 1]);
3134        template <typename T> void f(T[2]);
3135                    
3136      as two declarations of the same function, for example.  */
3137   if (processing_template_decl
3138       && !type_dependent_expression_p (expr)
3139       && !value_dependent_expression_p (expr))
3140     {
3141       HOST_WIDE_INT saved_processing_template_decl;
3142
3143       saved_processing_template_decl = processing_template_decl;
3144       processing_template_decl = 0;
3145       expr = tsubst_copy_and_build (expr,
3146                                     /*args=*/NULL_TREE,
3147                                     tf_error,
3148                                     /*in_decl=*/NULL_TREE,
3149                                     /*function_p=*/false);
3150       processing_template_decl = saved_processing_template_decl;
3151     }
3152   return expr;
3153 }
3154
3155 /* Attempt to convert the non-type template parameter EXPR to the
3156    indicated TYPE.  If the conversion is successful, return the
3157    converted value.  If the conversion is unsuccessful, return
3158    NULL_TREE if we issued an error message, or error_mark_node if we
3159    did not.  We issue error messages for out-and-out bad template
3160    parameters, but not simply because the conversion failed, since we
3161    might be just trying to do argument deduction.  Both TYPE and EXPR
3162    must be non-dependent.  */
3163
3164 static tree
3165 convert_nontype_argument (tree type, tree expr)
3166 {
3167   tree expr_type;
3168
3169   /* If we are in a template, EXPR may be non-dependent, but still
3170      have a syntactic, rather than semantic, form.  For example, EXPR
3171      might be a SCOPE_REF, rather than the VAR_DECL to which the
3172      SCOPE_REF refers.  Preserving the qualifying scope is necessary
3173      so that access checking can be performed when the template is
3174      instantiated -- but here we need the resolved form so that we can
3175      convert the argument.  */
3176   expr = fold_non_dependent_expr (expr);
3177   expr_type = TREE_TYPE (expr);
3178
3179   /* A template-argument for a non-type, non-template
3180      template-parameter shall be one of:
3181
3182      --an integral constant-expression of integral or enumeration
3183      type; or
3184      
3185      --the name of a non-type template-parameter; or
3186      
3187      --the name of an object or function with external linkage,
3188      including function templates and function template-ids but
3189      excluding non-static class members, expressed as id-expression;
3190      or
3191      
3192      --the address of an object or function with external linkage,
3193      including function templates and function template-ids but
3194      excluding non-static class members, expressed as & id-expression
3195      where the & is optional if the name refers to a function or
3196      array; or
3197      
3198      --a pointer to member expressed as described in _expr.unary.op_.  */
3199
3200   /* An integral constant-expression can include const variables or
3201 .     enumerators.  Simplify things by folding them to their values,
3202      unless we're about to bind the declaration to a reference
3203      parameter.  */
3204   if (INTEGRAL_TYPE_P (expr_type) && TREE_CODE (type) != REFERENCE_TYPE)
3205     while (true) 
3206       {
3207         tree const_expr = decl_constant_value (expr);
3208         /* In a template, the initializer for a VAR_DECL may not be
3209            marked as TREE_CONSTANT, in which case decl_constant_value
3210            will not return the initializer.  Handle that special case
3211            here.  */
3212         if (expr == const_expr
3213             && TREE_CODE (expr) == VAR_DECL
3214             && DECL_INITIALIZED_BY_CONSTANT_EXPRESSION_P (expr)
3215             && CP_TYPE_CONST_NON_VOLATILE_P (TREE_TYPE (expr))
3216             /* DECL_INITIAL can be NULL if we are processing a
3217                variable initialized to an expression involving itself.
3218                We know it is initialized to a constant -- but not what
3219                constant, yet.  */
3220             && DECL_INITIAL (expr))
3221           const_expr = DECL_INITIAL (expr);
3222         if (expr == const_expr)
3223           break;
3224         expr = fold_non_dependent_expr (const_expr);
3225       }
3226
3227   if (is_overloaded_fn (expr))
3228     /* OK for now.  We'll check that it has external linkage later.
3229        Check this first since if expr_type is the unknown_type_node
3230        we would otherwise complain below.  */
3231     ;
3232   else if (TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (expr_type))
3233     {
3234       if (TREE_CODE (expr) != PTRMEM_CST)
3235         goto bad_argument;
3236     }
3237   else if (TYPE_PTR_P (expr_type)
3238            || TREE_CODE (expr_type) == ARRAY_TYPE
3239            || TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE
3240            /* If expr is the address of an overloaded function, we
3241               will get the unknown_type_node at this point.  */
3242            || expr_type == unknown_type_node)
3243     {
3244       tree referent;
3245       tree e = expr;
3246       STRIP_NOPS (e);
3247
3248       if (TREE_CODE (expr_type) == ARRAY_TYPE
3249           || (TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE
3250               && TREE_CODE (e) != ADDR_EXPR))
3251         referent = e;
3252       else
3253         {
3254           if (TREE_CODE (e) != ADDR_EXPR)
3255             {
3256             bad_argument:
3257               error ("`%E' is not a valid template argument", expr);
3258               if (TYPE_PTR_P (expr_type))
3259                 {
3260                   if (TREE_CODE (TREE_TYPE (expr_type)) == FUNCTION_TYPE)
3261                     error ("it must be the address of a function with external linkage");
3262                   else
3263                     error ("it must be the address of an object with external linkage");
3264                 }
3265               else if (TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (expr_type))
3266                 error ("it must be a pointer-to-member of the form `&X::Y'");
3267
3268               return NULL_TREE;
3269             }
3270
3271           referent = TREE_OPERAND (e, 0);
3272           STRIP_NOPS (referent);
3273         }
3274
3275       if (TREE_CODE (referent) == STRING_CST)
3276         {
3277           error ("string literal %E is not a valid template argument because it is the address of an object with static linkage", 
3278                     referent);
3279           return NULL_TREE;
3280         }
3281
3282       if (TREE_CODE (referent) == SCOPE_REF)
3283         referent = TREE_OPERAND (referent, 1);
3284
3285       if (is_overloaded_fn (referent))
3286         /* We'll check that it has external linkage later.  */
3287         ;
3288       else if (TREE_CODE (referent) != VAR_DECL)
3289         goto bad_argument;
3290       else if (!DECL_EXTERNAL_LINKAGE_P (referent))
3291         {
3292           error ("address of non-extern `%E' cannot be used as template argument", referent); 
3293           return error_mark_node;
3294         }
3295     }
3296   else if (INTEGRAL_TYPE_P (expr_type) || TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (expr_type))
3297     {
3298       if (! TREE_CONSTANT (expr))
3299         {
3300         non_constant:
3301           error ("non-constant `%E' cannot be used as template argument",
3302                     expr);
3303           return NULL_TREE;
3304         }
3305     }
3306   else 
3307     {
3308       if (TYPE_P (expr))
3309         error ("type '%T' cannot be used as a value for a non-type "
3310                "template-parameter", expr);
3311       else if (DECL_P (expr))
3312         error ("invalid use of '%D' as a non-type template-argument", expr);
3313       else
3314         error ("invalid use of '%E' as a non-type template-argument", expr);
3315
3316       return NULL_TREE;
3317     }
3318
3319   switch (TREE_CODE (type))
3320     {
3321     case INTEGER_TYPE:
3322     case BOOLEAN_TYPE:
3323     case ENUMERAL_TYPE:
3324       /* For a non-type template-parameter of integral or enumeration
3325          type, integral promotions (_conv.prom_) and integral
3326          conversions (_conv.integral_) are applied.  */
3327       if (!INTEGRAL_TYPE_P (expr_type))
3328         return error_mark_node;
3329       
3330       /* It's safe to call digest_init in this case; we know we're
3331          just converting one integral constant expression to another.  */
3332       expr = digest_init (type, expr, (tree*) 0);
3333
3334       if (TREE_CODE (expr) != INTEGER_CST)
3335         /* Curiously, some TREE_CONSTANT integral expressions do not
3336            simplify to integer constants.  For example, `3 % 0',
3337            remains a TRUNC_MOD_EXPR.  */
3338         goto non_constant;
3339       
3340       return expr;
3341
3342     case OFFSET_TYPE:
3343       {
3344         tree e;
3345
3346         /* For a non-type template-parameter of type pointer to data
3347            member, qualification conversions (_conv.qual_) are
3348            applied.  */
3349         e = perform_qualification_conversions (type, expr);
3350         if (TREE_CODE (e) == NOP_EXPR)
3351           /* The call to perform_qualification_conversions will
3352              insert a NOP_EXPR over EXPR to do express conversion,
3353              if necessary.  But, that will confuse us if we use
3354              this (converted) template parameter to instantiate
3355              another template; then the thing will not look like a
3356              valid template argument.  So, just make a new
3357              constant, of the appropriate type.  */
3358           e = make_ptrmem_cst (type, PTRMEM_CST_MEMBER (expr));
3359         return e;
3360       }
3361
3362     case POINTER_TYPE:
3363       {
3364         tree type_pointed_to = TREE_TYPE (type);
3365  
3366         if (TREE_CODE (type_pointed_to) == FUNCTION_TYPE)
3367           { 
3368             /* For a non-type template-parameter of type pointer to
3369                function, only the function-to-pointer conversion
3370                (_conv.func_) is applied.  If the template-argument
3371                represents a set of overloaded functions (or a pointer to
3372                such), the matching function is selected from the set
3373                (_over.over_).  */
3374             tree fns;
3375             tree fn;
3376
3377             if (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR)
3378               fns = TREE_OPERAND (expr, 0);
3379             else
3380               fns = expr;
3381
3382             fn = instantiate_type (type_pointed_to, fns, tf_none);
3383
3384             if (fn == error_mark_node)
3385               return error_mark_node;
3386
3387             if (!DECL_EXTERNAL_LINKAGE_P (fn))
3388               {
3389                 if (really_overloaded_fn (fns))
3390                   return error_mark_node;
3391                 else
3392                   goto bad_argument;
3393               }
3394
3395             expr = build_unary_op (ADDR_EXPR, fn, 0);
3396
3397             my_friendly_assert (same_type_p (type, TREE_TYPE (expr)), 
3398                                 0);
3399             return expr;
3400           }
3401         else 
3402           {
3403             /* For a non-type template-parameter of type pointer to
3404                object, qualification conversions (_conv.qual_) and the
3405                array-to-pointer conversion (_conv.array_) are applied.
3406                [Note: In particular, neither the null pointer conversion
3407                (_conv.ptr_) nor the derived-to-base conversion
3408                (_conv.ptr_) are applied.  Although 0 is a valid
3409                template-argument for a non-type template-parameter of
3410                integral type, it is not a valid template-argument for a
3411                non-type template-parameter of pointer type.]  
3412             
3413                The call to decay_conversion performs the
3414                array-to-pointer conversion, if appropriate.  */
3415             expr = decay_conversion (expr);
3416
3417             if (expr == error_mark_node)
3418               return error_mark_node;
3419             else
3420               return perform_qualification_conversions (type, expr);
3421           }
3422       }
3423       break;
3424
3425     case REFERENCE_TYPE:
3426       {
3427         tree type_referred_to = TREE_TYPE (type);
3428
3429         /* If this expression already has reference type, get the
3430            underlying object.  */
3431         if (TREE_CODE (expr_type) == REFERENCE_TYPE) 
3432           {
3433             if (TREE_CODE (expr) == NOP_EXPR
3434                 && TREE_CODE (TREE_OPERAND (expr, 0)) == ADDR_EXPR)
3435               STRIP_NOPS (expr);
3436             my_friendly_assert (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR, 20000604);
3437             expr = TREE_OPERAND (expr, 0);
3438             expr_type = TREE_TYPE (expr);
3439           }
3440
3441         if (TREE_CODE (type_referred_to) == FUNCTION_TYPE)
3442           {
3443             /* For a non-type template-parameter of type reference to
3444                function, no conversions apply.  If the
3445                template-argument represents a set of overloaded
3446                functions, the matching function is selected from the
3447                set (_over.over_).  */
3448             tree fn;
3449
3450             fn = instantiate_type (type_referred_to, expr, tf_none);
3451
3452             if (fn == error_mark_node)
3453               return error_mark_node;
3454
3455             if (!DECL_EXTERNAL_LINKAGE_P (fn))
3456               {
3457                 if (really_overloaded_fn (expr))
3458                   /* Don't issue an error here; we might get a different
3459                      function if the overloading had worked out
3460                      differently.  */
3461                   return error_mark_node;
3462                 else
3463                   goto bad_argument;
3464               }
3465
3466             my_friendly_assert (same_type_p (type_referred_to, 
3467                                              TREE_TYPE (fn)),
3468                                 0);
3469
3470             expr = fn;
3471           }
3472         else
3473           {
3474             /* For a non-type template-parameter of type reference to
3475                object, no conversions apply.  The type referred to by the
3476                reference may be more cv-qualified than the (otherwise
3477                identical) type of the template-argument.  The
3478                template-parameter is bound directly to the
3479                template-argument, which must be an lvalue.  */
3480             if (!same_type_p (TYPE_MAIN_VARIANT (expr_type),
3481                               TYPE_MAIN_VARIANT (type_referred_to))
3482                 || !at_least_as_qualified_p (type_referred_to,
3483                                              expr_type)
3484                 || !real_lvalue_p (expr))
3485               return error_mark_node;
3486           }
3487
3488         cxx_mark_addressable (expr);
3489         return build_nop (type, build_address (expr));
3490       }
3491       break;
3492
3493     case RECORD_TYPE:
3494       {
3495         my_friendly_assert (TYPE_PTRMEMFUNC_P (type), 20010112);
3496
3497         /* For a non-type template-parameter of type pointer to member
3498            function, no conversions apply.  If the template-argument
3499            represents a set of overloaded member functions, the
3500            matching member function is selected from the set
3501            (_over.over_).  */
3502
3503         if (!TYPE_PTRMEMFUNC_P (expr_type) && 
3504             expr_type != unknown_type_node)
3505           return error_mark_node;
3506
3507         if (TREE_CODE (expr) == PTRMEM_CST)
3508           {
3509             /* A ptr-to-member constant.  */
3510             if (!same_type_p (type, expr_type))
3511               return error_mark_node;
3512             else 
3513               return expr;
3514           }
3515
3516         if (TREE_CODE (expr) != ADDR_EXPR)
3517           return error_mark_node;
3518
3519         expr = instantiate_type (type, expr, tf_none);
3520         
3521         if (expr == error_mark_node)
3522           return error_mark_node;
3523
3524         if (!same_type_p (type, TREE_TYPE (expr)))
3525           return error_mark_node;
3526
3527         return expr;
3528       }
3529       break;
3530
3531     default:
3532       /* All non-type parameters must have one of these types.  */
3533       abort ();
3534       break;
3535     }
3536
3537   return error_mark_node;
3538 }
3539
3540 /* Return 1 if PARM_PARMS and ARG_PARMS matches using rule for 
3541    template template parameters.  Both PARM_PARMS and ARG_PARMS are 
3542    vectors of TREE_LIST nodes containing TYPE_DECL, TEMPLATE_DECL 
3543    or PARM_DECL.
3544    
3545    ARG_PARMS may contain more parameters than PARM_PARMS.  If this is 
3546    the case, then extra parameters must have default arguments.
3547
3548    Consider the example:
3549      template <class T, class Allocator = allocator> class vector;
3550      template<template <class U> class TT> class C;
3551
3552    C<vector> is a valid instantiation.  PARM_PARMS for the above code 
3553    contains a TYPE_DECL (for U),  ARG_PARMS contains two TYPE_DECLs (for 
3554    T and Allocator) and OUTER_ARGS contains the argument that is used to 
3555    substitute the TT parameter.  */
3556
3557 static int
3558 coerce_template_template_parms (tree parm_parms, 
3559                                 tree arg_parms, 
3560                                 tsubst_flags_t complain, 
3561                                 tree in_decl,
3562                                 tree outer_args)
3563 {
3564   int nparms, nargs, i;
3565   tree parm, arg;
3566
3567   my_friendly_assert (TREE_CODE (parm_parms) == TREE_VEC, 0);
3568   my_friendly_assert (TREE_CODE (arg_parms) == TREE_VEC, 0);
3569
3570   nparms = TREE_VEC_LENGTH (parm_parms);
3571   nargs = TREE_VEC_LENGTH (arg_parms);
3572
3573   /* The rule here is opposite of coerce_template_parms.  */
3574   if (nargs < nparms
3575       || (nargs > nparms
3576           && TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (arg_parms, nparms)) == NULL_TREE))
3577     return 0;
3578
3579   for (i = 0; i < nparms; ++i)
3580     {
3581       parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parm_parms, i));
3582       arg = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (arg_parms, i));
3583
3584       if (arg == NULL_TREE || arg == error_mark_node
3585           || parm == NULL_TREE || parm == error_mark_node)
3586         return 0;
3587
3588       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
3589         return 0;
3590
3591       switch (TREE_CODE (parm))
3592         {
3593         case TYPE_DECL:
3594           break;
3595
3596         case TEMPLATE_DECL:
3597           /* We encounter instantiations of templates like
3598                template <template <template <class> class> class TT>
3599                class C;  */
3600           {
3601             tree parmparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parm);
3602             tree argparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (arg);
3603
3604             if (!coerce_template_template_parms
3605                 (parmparm, argparm, complain, in_decl, outer_args))
3606               return 0;
3607           }
3608           break;
3609
3610         case PARM_DECL:
3611           /* The tsubst call is used to handle cases such as
3612                template <class T, template <T> class TT> class D;  
3613              i.e. the parameter list of TT depends on earlier parameters.  */
3614           if (!same_type_p
3615               (tsubst (TREE_TYPE (parm), outer_args, complain, in_decl),
3616                TREE_TYPE (arg)))
3617             return 0;
3618           break;
3619           
3620         default:
3621           abort ();
3622         }
3623     }
3624   return 1;
3625 }
3626
3627 /* Convert the indicated template ARG as necessary to match the
3628    indicated template PARM.  Returns the converted ARG, or
3629    error_mark_node if the conversion was unsuccessful.  Error and
3630    warning messages are issued under control of COMPLAIN.  This
3631    conversion is for the Ith parameter in the parameter list.  ARGS is
3632    the full set of template arguments deduced so far.  */
3633
3634 static tree
3635 convert_template_argument (tree parm, 
3636                            tree arg, 
3637                            tree args, 
3638                            tsubst_flags_t complain, 
3639                            int i, 
3640                            tree in_decl)
3641 {
3642   tree val;
3643   tree inner_args;
3644   int is_type, requires_type, is_tmpl_type, requires_tmpl_type;
3645   
3646   inner_args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args);
3647
3648   if (TREE_CODE (arg) == TREE_LIST 
3649       && TREE_CODE (TREE_VALUE (arg)) == OFFSET_REF)
3650     {  
3651       /* The template argument was the name of some
3652          member function.  That's usually
3653          invalid, but static members are OK.  In any
3654          case, grab the underlying fields/functions
3655          and issue an error later if required.  */
3656       arg = TREE_VALUE (arg);
3657       TREE_TYPE (arg) = unknown_type_node;
3658     }
3659
3660   requires_tmpl_type = TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL;
3661   requires_type = (TREE_CODE (parm) == TYPE_DECL
3662                    || requires_tmpl_type);
3663
3664   is_tmpl_type = ((TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_DECL
3665                    && TREE_CODE (DECL_TEMPLATE_RESULT (arg)) == TYPE_DECL)
3666                   || TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
3667                   || TREE_CODE (arg) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE);
3668   
3669   if (is_tmpl_type
3670       && (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
3671           || TREE_CODE (arg) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE))
3672     arg = TYPE_STUB_DECL (arg);
3673
3674   is_type = TYPE_P (arg) || is_tmpl_type;
3675
3676   if (requires_type && ! is_type && TREE_CODE (arg) == SCOPE_REF
3677       && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg, 0)) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
3678     {
3679       pedwarn ("to refer to a type member of a template parameter, use `typename %E'", arg);
3680       
3681       arg = make_typename_type (TREE_OPERAND (arg, 0),
3682                                 TREE_OPERAND (arg, 1),
3683                                 complain & tf_error);
3684       is_type = 1;
3685     }
3686   if (is_type != requires_type)
3687     {
3688       if (in_decl)
3689         {
3690           if (complain & tf_error)
3691             {
3692               error ("type/value mismatch at argument %d in template parameter list for `%D'",
3693                         i + 1, in_decl);
3694               if (is_type)
3695                 error ("  expected a constant of type `%T', got `%T'",
3696                           TREE_TYPE (parm),
3697                           (is_tmpl_type ? DECL_NAME (arg) : arg));
3698               else if (requires_tmpl_type)
3699                 error ("  expected a class template, got `%E'", arg);
3700               else
3701                 error ("  expected a type, got `%E'", arg);
3702             }
3703         }
3704       return error_mark_node;
3705     }
3706   if (is_tmpl_type ^ requires_tmpl_type)
3707     {
3708       if (in_decl && (complain & tf_error))
3709         {
3710           error ("type/value mismatch at argument %d in template parameter list for `%D'",
3711                     i + 1, in_decl);
3712           if (is_tmpl_type)
3713             error ("  expected a type, got `%T'", DECL_NAME (arg));
3714           else
3715             error ("  expected a class template, got `%T'", arg);
3716         }
3717       return error_mark_node;
3718     }
3719       
3720   if (is_type)
3721     {
3722       if (requires_tmpl_type)
3723         {
3724           if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg)) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE)
3725             /* The number of argument required is not known yet.
3726                Just accept it for now.  */
3727             val = TREE_TYPE (arg);
3728           else
3729             {
3730               tree parmparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parm);
3731               tree argparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (arg);
3732
3733               if (coerce_template_template_parms (parmparm, argparm,
3734                                                   complain, in_decl,
3735                                                   inner_args))
3736                 {
3737                   val = arg;
3738                   
3739                   /* TEMPLATE_TEMPLATE_PARM node is preferred over 
3740                      TEMPLATE_DECL.  */
3741                   if (val != error_mark_node 
3742                       && DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (val))
3743                     val = TREE_TYPE (val);
3744                 }
3745               else
3746                 {
3747                   if (in_decl && (complain & tf_error))
3748                     {
3749                       error ("type/value mismatch at argument %d in template parameter list for `%D'",
3750                                 i + 1, in_decl);
3751                       error ("  expected a template of type `%D', got `%D'", parm, arg);
3752                     }
3753                   
3754                   val = error_mark_node;
3755                 }
3756             }
3757         }
3758       else
3759         val = groktypename (arg);
3760     }
3761   else
3762     {
3763       tree t = tsubst (TREE_TYPE (parm), args, complain, in_decl);
3764
3765       if (invalid_nontype_parm_type_p (t, complain))
3766         return error_mark_node;
3767       
3768       if (!uses_template_parms (arg) && !uses_template_parms (t))
3769         /* We used to call digest_init here.  However, digest_init
3770            will report errors, which we don't want when complain
3771            is zero.  More importantly, digest_init will try too
3772            hard to convert things: for example, `0' should not be
3773            converted to pointer type at this point according to
3774            the standard.  Accepting this is not merely an
3775            extension, since deciding whether or not these
3776            conversions can occur is part of determining which
3777            function template to call, or whether a given explicit
3778            argument specification is valid.  */
3779         val = convert_nontype_argument (t, arg);
3780       else
3781         val = arg;
3782
3783       if (val == NULL_TREE)
3784         val = error_mark_node;
3785       else if (val == error_mark_node && (complain & tf_error))
3786         error ("could not convert template argument `%E' to `%T'", 
3787                   arg, t);
3788     }
3789
3790   return val;
3791 }
3792
3793 /* Convert all template arguments to their appropriate types, and
3794    return a vector containing the innermost resulting template
3795    arguments.  If any error occurs, return error_mark_node. Error and
3796    warning messages are issued under control of COMPLAIN.
3797
3798    If REQUIRE_ALL_ARGUMENTS is nonzero, all arguments must be
3799    provided in ARGLIST, or else trailing parameters must have default
3800    values.  If REQUIRE_ALL_ARGUMENTS is zero, we will attempt argument
3801    deduction for any unspecified trailing arguments.  */
3802    
3803 static tree
3804 coerce_template_parms (tree parms, 
3805                        tree args, 
3806                        tree in_decl,
3807                        tsubst_flags_t complain,
3808                        int require_all_arguments)
3809 {
3810   int nparms, nargs, i, lost = 0;
3811   tree inner_args;
3812   tree new_args;
3813   tree new_inner_args;
3814
3815   inner_args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args);
3816   nargs = inner_args ? NUM_TMPL_ARGS (inner_args) : 0;
3817   nparms = TREE_VEC_LENGTH (parms);
3818
3819   if (nargs > nparms
3820       || (nargs < nparms
3821           && require_all_arguments
3822           && TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (parms, nargs)) == NULL_TREE))
3823     {
3824       if (complain & tf_error) 
3825         {
3826           error ("wrong number of template arguments (%d, should be %d)",
3827                     nargs, nparms);
3828           
3829           if (in_decl)
3830             cp_error_at ("provided for `%D'", in_decl);
3831         }
3832
3833       return error_mark_node;
3834     }
3835
3836   new_inner_args = make_tree_vec (nparms);
3837   new_args = add_outermost_template_args (args, new_inner_args);
3838   for (i = 0; i < nparms; i++)
3839     {
3840       tree arg;
3841       tree parm;
3842
3843       /* Get the Ith template parameter.  */
3844       parm = TREE_VEC_ELT (parms, i);
3845
3846       /* Calculate the Ith argument.  */
3847       if (i < nargs)
3848         arg = TREE_VEC_ELT (inner_args, i);
3849       else if (require_all_arguments)
3850         /* There must be a default arg in this case.  */
3851         arg = tsubst_template_arg (TREE_PURPOSE (parm), new_args,
3852                                    complain, in_decl);
3853       else
3854         break;
3855       
3856       my_friendly_assert (arg, 20030727);
3857       if (arg == error_mark_node)
3858         error ("template argument %d is invalid", i + 1);
3859       else 
3860         arg = convert_template_argument (TREE_VALUE (parm), 
3861                                          arg, new_args, complain, i,
3862                                          in_decl); 
3863       
3864       if (arg == error_mark_node)
3865         lost++;
3866       TREE_VEC_ELT (new_inner_args, i) = arg;
3867     }
3868
3869   if (lost)
3870     return error_mark_node;
3871
3872   return new_inner_args;
3873 }
3874
3875 /* Returns 1 if template args OT and NT are equivalent.  */
3876
3877 static int
3878 template_args_equal (tree ot, tree nt)
3879 {
3880   if (nt == ot)
3881     return 1;
3882
3883   if (TREE_CODE (nt) == TREE_VEC)
3884     /* For member templates */
3885     return TREE_CODE (ot) == TREE_VEC && comp_template_args (ot, nt);
3886   else if (TYPE_P (nt))
3887     return TYPE_P (ot) && same_type_p (ot, nt);
3888   else if (TREE_CODE (ot) == TREE_VEC || TYPE_P (ot))
3889     return 0;
3890   else
3891     return cp_tree_equal (ot, nt);
3892 }
3893
3894 /* Returns 1 iff the OLDARGS and NEWARGS are in fact identical sets
3895    of template arguments.  Returns 0 otherwise.  */
3896
3897 int
3898 comp_template_args (tree oldargs, tree newargs)
3899 {
3900   int i;
3901
3902   if (TREE_VEC_LENGTH (oldargs) != TREE_VEC_LENGTH (newargs))
3903     return 0;
3904
3905   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (oldargs); ++i)
3906     {
3907       tree nt = TREE_VEC_ELT (newargs, i);
3908       tree ot = TREE_VEC_ELT (oldargs, i);
3909
3910       if (! template_args_equal (ot, nt))
3911         return 0;
3912     }
3913   return 1;
3914 }
3915
3916 /* Given class template name and parameter list, produce a user-friendly name
3917    for the instantiation.  */
3918
3919 static char *
3920 mangle_class_name_for_template (const char* name, tree parms, tree arglist)
3921 {
3922   static struct obstack scratch_obstack;
3923   static char *scratch_firstobj;
3924   int i, nparms;
3925
3926   if (!scratch_firstobj)
3927     gcc_obstack_init (&scratch_obstack);
3928   else
3929     obstack_free (&scratch_obstack, scratch_firstobj);
3930   scratch_firstobj = obstack_alloc (&scratch_obstack, 1);
3931
3932 #define ccat(C) obstack_1grow (&scratch_obstack, (C));
3933 #define cat(S)  obstack_grow (&scratch_obstack, (S), strlen (S))
3934
3935   cat (name);
3936   ccat ('<');
3937   nparms = TREE_VEC_LENGTH (parms);
3938   arglist = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist);
3939   my_friendly_assert (nparms == TREE_VEC_LENGTH (arglist), 268);
3940   for (i = 0; i < nparms; i++)
3941     {
3942       tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
3943       tree arg = TREE_VEC_ELT (arglist, i);
3944
3945       if (i)
3946         ccat (',');
3947
3948       if (TREE_CODE (parm) == TYPE_DECL)
3949         {
3950           cat (type_as_string (arg, TFF_CHASE_TYPEDEF));
3951           continue;
3952         }
3953       else if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL)
3954         {
3955           if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_DECL)
3956             {
3957               /* Already substituted with real template.  Just output 
3958                  the template name here */
3959               tree context = DECL_CONTEXT (arg);
3960               if (context)
3961                 {
3962                   /* The template may be defined in a namespace, or
3963                      may be a member template.  */
3964                   my_friendly_assert (TREE_CODE (context) == NAMESPACE_DECL
3965                                       || CLASS_TYPE_P (context), 
3966                                       980422);
3967                   cat(decl_as_string (DECL_CONTEXT (arg), TFF_PLAIN_IDENTIFIER));
3968                   cat("::");
3969                 }
3970               cat (IDENTIFIER_POINTER (DECL_NAME (arg)));
3971             }
3972           else
3973             /* Output the parameter declaration.  */
3974             cat (type_as_string (arg, TFF_CHASE_TYPEDEF));
3975           continue;
3976         }
3977       else
3978         my_friendly_assert (TREE_CODE (parm) == PARM_DECL, 269);
3979
3980       /* No need to check arglist against parmlist here; we did that
3981          in coerce_template_parms, called from lookup_template_class.  */
3982       cat (expr_as_string (arg, TFF_PLAIN_IDENTIFIER));
3983     }
3984   {
3985     char *bufp = obstack_next_free (&scratch_obstack);
3986     int offset = 0;
3987     while (bufp[offset - 1] == ' ')
3988       offset--;
3989     obstack_blank_fast (&scratch_obstack, offset);
3990
3991     /* B<C<char> >, not B<C<char>> */
3992     if (bufp[offset - 1] == '>')
3993       ccat (' ');
3994   }
3995   ccat ('>');
3996   ccat ('\0');
3997   return (char *) obstack_base (&scratch_obstack);
3998 }
3999
4000 static tree
4001 classtype_mangled_name (tree t)
4002 {
4003   if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (t)
4004       /* Specializations have already had their names set up in
4005          lookup_template_class.  */
4006       && !CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (t))
4007     {
4008       tree tmpl = most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (t));
4009
4010       /* For non-primary templates, the template parameters are
4011          implicit from their surrounding context.  */
4012       if (PRIMARY_TEMPLATE_P (tmpl))
4013         {
4014           tree name = DECL_NAME (tmpl);
4015           char *mangled_name = mangle_class_name_for_template
4016             (IDENTIFIER_POINTER (name), 
4017              DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (tmpl),
4018              CLASSTYPE_TI_ARGS (t));
4019           tree id = get_identifier (mangled_name);
4020           IDENTIFIER_TEMPLATE (id) = name;
4021           return id;
4022         }
4023     }
4024
4025   return TYPE_IDENTIFIER (t);
4026 }
4027
4028 static void
4029 add_pending_template (tree d)
4030 {
4031   tree ti = (TYPE_P (d)
4032              ? CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (d)
4033              : DECL_TEMPLATE_INFO (d));
4034   tree pt;
4035   int level;
4036
4037   if (TI_PENDING_TEMPLATE_FLAG (ti))
4038     return;
4039
4040   /* We are called both from instantiate_decl, where we've already had a
4041      tinst_level pushed, and instantiate_template, where we haven't.
4042      Compensate.  */
4043   level = !(current_tinst_level && TINST_DECL (current_tinst_level) == d);
4044
4045   if (level)
4046     push_tinst_level (d);
4047
4048   pt = tree_cons (current_tinst_level, d, NULL_TREE);
4049   if (last_pending_template)
4050     TREE_CHAIN (last_pending_template) = pt;
4051   else
4052     pending_templates = pt;
4053
4054   last_pending_template = pt;
4055
4056   TI_PENDING_TEMPLATE_FLAG (ti) = 1;
4057
4058   if (level)
4059     pop_tinst_level ();
4060 }
4061
4062
4063 /* Return a TEMPLATE_ID_EXPR corresponding to the indicated FNS and
4064    ARGLIST.  Valid choices for FNS are given in the cp-tree.def
4065    documentation for TEMPLATE_ID_EXPR.  */
4066
4067 tree
4068 lookup_template_function (tree fns, tree arglist)
4069 {
4070   tree type;
4071
4072   if (fns == error_mark_node || arglist == error_mark_node)
4073     return error_mark_node;
4074
4075   my_friendly_assert (!arglist || TREE_CODE (arglist) == TREE_VEC, 20030726);
4076   if (fns == NULL_TREE 
4077       || TREE_CODE (fns) == FUNCTION_DECL)
4078     {
4079       error ("non-template used as template");
4080       return error_mark_node;
4081     }
4082
4083   my_friendly_assert (TREE_CODE (fns) == TEMPLATE_DECL
4084                       || TREE_CODE (fns) == OVERLOAD
4085                       || BASELINK_P (fns)
4086                       || TREE_CODE (fns) == IDENTIFIER_NODE,
4087                       20020730);
4088
4089   if (BASELINK_P (fns))
4090     {
4091       BASELINK_FUNCTIONS (fns) = build (TEMPLATE_ID_EXPR,
4092                                         unknown_type_node,
4093                                         BASELINK_FUNCTIONS (fns),
4094                                         arglist);
4095       return fns;
4096     }
4097
4098   type = TREE_TYPE (fns);
4099   if (TREE_CODE (fns) == OVERLOAD || !type)
4100     type = unknown_type_node;
4101   
4102   return build (TEMPLATE_ID_EXPR, type, fns, arglist);
4103 }
4104
4105 /* Within the scope of a template class S<T>, the name S gets bound
4106    (in build_self_reference) to a TYPE_DECL for the class, not a
4107    TEMPLATE_DECL.  If DECL is a TYPE_DECL for current_class_type,
4108    or one of its enclosing classes, and that type is a template,
4109    return the associated TEMPLATE_DECL.  Otherwise, the original
4110    DECL is returned.  */
4111
4112 tree
4113 maybe_get_template_decl_from_type_decl (tree decl)
4114 {
4115   return (decl != NULL_TREE
4116           && TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL 
4117           && DECL_ARTIFICIAL (decl)
4118           && CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (decl))
4119           && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (decl))) 
4120     ? CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl)) : decl;
4121 }
4122
4123 /* Given an IDENTIFIER_NODE (type TEMPLATE_DECL) and a chain of
4124    parameters, find the desired type.
4125
4126    D1 is the PTYPENAME terminal, and ARGLIST is the list of arguments.
4127
4128    IN_DECL, if non-NULL, is the template declaration we are trying to
4129    instantiate.  
4130
4131    If ENTERING_SCOPE is nonzero, we are about to enter the scope of
4132    the class we are looking up.
4133    
4134    Issue error and warning messages under control of COMPLAIN.
4135
4136    If the template class is really a local class in a template
4137    function, then the FUNCTION_CONTEXT is the function in which it is
4138    being instantiated.  */
4139
4140 tree
4141 lookup_template_class (tree d1, 
4142                        tree arglist, 
4143                        tree in_decl, 
4144                        tree context, 
4145                        int entering_scope, 
4146                        tsubst_flags_t complain)
4147 {
4148   tree template = NULL_TREE, parmlist;
4149   tree t;
4150   
4151   timevar_push (TV_NAME_LOOKUP);
4152   
4153   if (TREE_CODE (d1) == IDENTIFIER_NODE)
4154     {
4155       if (IDENTIFIER_VALUE (d1) 
4156           && DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (IDENTIFIER_VALUE (d1)))
4157         template = IDENTIFIER_VALUE (d1);
4158       else
4159         {
4160           if (context)
4161             push_decl_namespace (context);
4162           template = lookup_name (d1, /*prefer_type=*/0);
4163           template = maybe_get_template_decl_from_type_decl (template);
4164           if (context)
4165             pop_decl_namespace ();
4166         }
4167       if (template)
4168         context = DECL_CONTEXT (template);
4169     }
4170   else if (TREE_CODE (d1) == TYPE_DECL && IS_AGGR_TYPE (TREE_TYPE (d1)))
4171     {
4172       tree type = TREE_TYPE (d1);
4173
4174       /* If we are declaring a constructor, say A<T>::A<T>, we will get
4175          an implicit typename for the second A.  Deal with it.  */
4176       if (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE && TREE_TYPE (type))
4177         type = TREE_TYPE (type);
4178         
4179       if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type))
4180         {
4181           template = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type);
4182           d1 = DECL_NAME (template);
4183         }
4184     }
4185   else if (TREE_CODE (d1) == ENUMERAL_TYPE 
4186            || (TYPE_P (d1) && IS_AGGR_TYPE (d1)))
4187     {
4188       template = TYPE_TI_TEMPLATE (d1);
4189       d1 = DECL_NAME (template);
4190     }
4191   else if (TREE_CODE (d1) == TEMPLATE_DECL
4192            && TREE_CODE (DECL_TEMPLATE_RESULT (d1)) == TYPE_DECL)
4193     {
4194       template = d1;
4195       d1 = DECL_NAME (template);
4196       context = DECL_CONTEXT (template);
4197     }
4198
4199   /* With something like `template <class T> class X class X { ... };'
4200      we could end up with D1 having nothing but an IDENTIFIER_VALUE.
4201      We don't want to do that, but we have to deal with the situation,
4202      so let's give them some syntax errors to chew on instead of a
4203      crash. Alternatively D1 might not be a template type at all.  */
4204   if (! template)
4205     {
4206       if (complain & tf_error)
4207         error ("`%T' is not a template", d1);
4208       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4209     }
4210
4211   if (TREE_CODE (template) != TEMPLATE_DECL
4212          /* Make sure it's a user visible template, if it was named by
4213             the user.  */
4214       || ((complain & tf_user) && !DECL_TEMPLATE_PARM_P (template)
4215           && !PRIMARY_TEMPLATE_P (template)))
4216     {
4217       if (complain & tf_error)
4218         {
4219           error ("non-template type `%T' used as a template", d1);
4220           if (in_decl)
4221             cp_error_at ("for template declaration `%D'", in_decl);
4222         }
4223       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4224     }
4225
4226   complain &= ~tf_user;
4227   
4228   if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (template))
4229     {
4230       /* Create a new TEMPLATE_DECL and TEMPLATE_TEMPLATE_PARM node to store
4231          template arguments */
4232
4233       tree parm;
4234       tree arglist2;
4235
4236       parmlist = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (template);
4237
4238       /* Consider an example where a template template parameter declared as
4239
4240            template <class T, class U = std::allocator<T> > class TT
4241
4242          The template parameter level of T and U are one level larger than 
4243          of TT.  To proper process the default argument of U, say when an 
4244          instantiation `TT<int>' is seen, we need to build the full
4245          arguments containing {int} as the innermost level.  Outer levels,
4246          available when not appearing as default template argument, can be
4247          obtained from `current_template_args ()'.
4248
4249          Suppose that TT is later substituted with std::vector.  The above
4250          instantiation is `TT<int, std::allocator<T> >' with TT at
4251          level 1, and T at level 2, while the template arguments at level 1
4252          becomes {std::vector} and the inner level 2 is {int}.  */
4253
4254       if (current_template_parms)
4255         arglist = add_to_template_args (current_template_args (), arglist);
4256
4257       arglist2 = coerce_template_parms (parmlist, arglist, template,
4258                                         complain, /*require_all_args=*/1);
4259       if (arglist2 == error_mark_node
4260           || (!uses_template_parms (arglist2)
4261               && check_instantiated_args (template, arglist2, complain)))
4262         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4263
4264       parm = bind_template_template_parm (TREE_TYPE (template), arglist2);
4265       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, parm);
4266     }
4267   else 
4268     {
4269       tree template_type = TREE_TYPE (template);
4270       tree gen_tmpl;
4271       tree type_decl;
4272       tree found = NULL_TREE;
4273       tree *tp;
4274       int arg_depth;
4275       int parm_depth;
4276       int is_partial_instantiation;
4277
4278       gen_tmpl = most_general_template (template);
4279       parmlist = DECL_TEMPLATE_PARMS (gen_tmpl);
4280       parm_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (parmlist);
4281       arg_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (arglist);
4282
4283       if (arg_depth == 1 && parm_depth > 1)
4284         {
4285           /* We've been given an incomplete set of template arguments.
4286              For example, given:
4287
4288                template <class T> struct S1 {
4289                  template <class U> struct S2 {};
4290                  template <class U> struct S2<U*> {};
4291                 };
4292              
4293              we will be called with an ARGLIST of `U*', but the
4294              TEMPLATE will be `template <class T> template
4295              <class U> struct S1<T>::S2'.  We must fill in the missing
4296              arguments.  */
4297           arglist 
4298             = add_outermost_template_args (TYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (template)),
4299                                            arglist);
4300           arg_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (arglist);
4301         }
4302
4303       /* Now we should have enough arguments.  */
4304       my_friendly_assert (parm_depth == arg_depth, 0);
4305       
4306       /* From here on, we're only interested in the most general
4307          template.  */
4308       template = gen_tmpl;
4309
4310       /* Calculate the BOUND_ARGS.  These will be the args that are
4311          actually tsubst'd into the definition to create the
4312          instantiation.  */
4313       if (parm_depth > 1)
4314         {
4315           /* We have multiple levels of arguments to coerce, at once.  */
4316           int i;
4317           int saved_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (arglist);
4318
4319           tree bound_args = make_tree_vec (parm_depth);
4320           
4321           for (i = saved_depth,
4322                  t = DECL_TEMPLATE_PARMS (template); 
4323                i > 0 && t != NULL_TREE;
4324                --i, t = TREE_CHAIN (t))
4325             {
4326               tree a = coerce_template_parms (TREE_VALUE (t),
4327                                               arglist, template,
4328                                               complain, /*require_all_args=*/1);
4329
4330               /* Don't process further if one of the levels fails.  */
4331               if (a == error_mark_node)
4332                 {
4333                   /* Restore the ARGLIST to its full size.  */
4334                   TREE_VEC_LENGTH (arglist) = saved_depth;
4335                   POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4336                 }
4337               
4338               SET_TMPL_ARGS_LEVEL (bound_args, i, a);
4339
4340               /* We temporarily reduce the length of the ARGLIST so
4341                  that coerce_template_parms will see only the arguments
4342                  corresponding to the template parameters it is
4343                  examining.  */
4344               TREE_VEC_LENGTH (arglist)--;
4345             }
4346
4347           /* Restore the ARGLIST to its full size.  */
4348           TREE_VEC_LENGTH (arglist) = saved_depth;
4349
4350           arglist = bound_args;
4351         }
4352       else
4353         arglist
4354           = coerce_template_parms (INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parmlist),
4355                                    INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist),
4356                                    template,
4357                                    complain, /*require_all_args=*/1);
4358
4359       if (arglist == error_mark_node)
4360         /* We were unable to bind the arguments.  */
4361         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4362
4363       /* In the scope of a template class, explicit references to the
4364          template class refer to the type of the template, not any
4365          instantiation of it.  For example, in:
4366          
4367            template <class T> class C { void f(C<T>); }
4368
4369          the `C<T>' is just the same as `C'.  Outside of the
4370          class, however, such a reference is an instantiation.  */
4371       if (comp_template_args (TYPE_TI_ARGS (template_type),
4372                               arglist))
4373         {
4374           found = template_type;
4375           
4376           if (!entering_scope && PRIMARY_TEMPLATE_P (template))
4377             {
4378               tree ctx;
4379               
4380               for (ctx = current_class_type; 
4381                    ctx && TREE_CODE (ctx) != NAMESPACE_DECL;
4382                    ctx = (TYPE_P (ctx)
4383                           ? TYPE_CONTEXT (ctx)
4384                           : DECL_CONTEXT (ctx)))
4385                 if (TYPE_P (ctx) && same_type_p (ctx, template_type))
4386                   goto found_ctx;
4387               
4388               /* We're not in the scope of the class, so the
4389                  TEMPLATE_TYPE is not the type we want after all.  */
4390               found = NULL_TREE;
4391             found_ctx:;
4392             }
4393         }
4394       if (found)
4395         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, found);
4396
4397       for (tp = &DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template);
4398            *tp;
4399            tp = &TREE_CHAIN (*tp))
4400         if (comp_template_args (TREE_PURPOSE (*tp), arglist))
4401           {
4402             found = *tp;
4403
4404             /* Use the move-to-front heuristic to speed up future
4405                searches.  */
4406             *tp = TREE_CHAIN (*tp);
4407             TREE_CHAIN (found) 
4408               = DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template);
4409             DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template) = found;
4410
4411             POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, TREE_VALUE (found));
4412           }
4413
4414       /* This type is a "partial instantiation" if any of the template
4415          arguments still involve template parameters.  Note that we set
4416          IS_PARTIAL_INSTANTIATION for partial specializations as
4417          well.  */
4418       is_partial_instantiation = uses_template_parms (arglist);
4419
4420       /* If the deduced arguments are invalid, then the binding
4421          failed.  */
4422       if (!is_partial_instantiation
4423           && check_instantiated_args (template,
4424                                       INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist),
4425                                       complain))
4426         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4427         
4428       if (!is_partial_instantiation 
4429           && !PRIMARY_TEMPLATE_P (template)
4430           && TREE_CODE (CP_DECL_CONTEXT (template)) == NAMESPACE_DECL)
4431         {
4432           found = xref_tag_from_type (TREE_TYPE (template),
4433                                       DECL_NAME (template),
4434                                       /*globalize=*/1);
4435           POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, found);
4436         }
4437       
4438       context = tsubst (DECL_CONTEXT (template), arglist,
4439                         complain, in_decl);
4440       if (!context)
4441         context = global_namespace;
4442
4443       /* Create the type.  */
4444       if (TREE_CODE (template_type) == ENUMERAL_TYPE)
4445         {
4446           if (!is_partial_instantiation)
4447             {
4448               set_current_access_from_decl (TYPE_NAME (template_type));
4449               t = start_enum (TYPE_IDENTIFIER (template_type));
4450             }
4451           else
4452             /* We don't want to call start_enum for this type, since
4453                the values for the enumeration constants may involve
4454                template parameters.  And, no one should be interested
4455                in the enumeration constants for such a type.  */
4456             t = make_node (ENUMERAL_TYPE);
4457         }
4458       else
4459         {
4460           t = make_aggr_type (TREE_CODE (template_type));
4461           CLASSTYPE_DECLARED_CLASS (t) 
4462             = CLASSTYPE_DECLARED_CLASS (template_type);
4463           SET_CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION (t);
4464           TYPE_FOR_JAVA (t) = TYPE_FOR_JAVA (template_type);
4465
4466           /* A local class.  Make sure the decl gets registered properly.  */
4467           if (context == current_function_decl)
4468             pushtag (DECL_NAME (template), t, 0);
4469         }
4470
4471       /* If we called start_enum or pushtag above, this information
4472          will already be set up.  */
4473       if (!TYPE_NAME (t))
4474         {
4475           TYPE_CONTEXT (t) = FROB_CONTEXT (context);
4476           
4477           type_decl = create_implicit_typedef (DECL_NAME (template), t);
4478           DECL_CONTEXT (type_decl) = TYPE_CONTEXT (t);
4479           TYPE_STUB_DECL (t) = type_decl;
4480           DECL_SOURCE_LOCATION (type_decl) 
4481             = DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_STUB_DECL (template_type));
4482         }
4483       else
4484         type_decl = TYPE_NAME (t);
4485
4486       TREE_PRIVATE (type_decl)
4487         = TREE_PRIVATE (TYPE_STUB_DECL (template_type));
4488       TREE_PROTECTED (type_decl)
4489         = TREE_PROTECTED (TYPE_STUB_DECL (template_type));
4490
4491       /* Set up the template information.  We have to figure out which
4492          template is the immediate parent if this is a full
4493          instantiation.  */
4494       if (parm_depth == 1 || is_partial_instantiation
4495           || !PRIMARY_TEMPLATE_P (template))
4496         /* This case is easy; there are no member templates involved.  */
4497         found = template;
4498       else
4499         {
4500           /* This is a full instantiation of a member template.  Look
4501              for a partial instantiation of which this is an instance.  */
4502
4503           for (found = DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template);
4504                found; found = TREE_CHAIN (found))
4505             {
4506               int success;
4507               tree tmpl = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (TREE_VALUE (found));
4508
4509               /* We only want partial instantiations, here, not
4510                  specializations or full instantiations.  */
4511               if (CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (TREE_VALUE (found))
4512                   || !uses_template_parms (TREE_VALUE (found)))
4513                 continue;
4514
4515               /* Temporarily reduce by one the number of levels in the
4516                  ARGLIST and in FOUND so as to avoid comparing the
4517                  last set of arguments.  */
4518               TREE_VEC_LENGTH (arglist)--;
4519               TREE_VEC_LENGTH (TREE_PURPOSE (found)) --;
4520
4521               /* See if the arguments match.  If they do, then TMPL is
4522                  the partial instantiation we want.  */
4523               success = comp_template_args (TREE_PURPOSE (found), arglist);
4524
4525               /* Restore the argument vectors to their full size.  */
4526               TREE_VEC_LENGTH (arglist)++;
4527               TREE_VEC_LENGTH (TREE_PURPOSE (found))++;
4528
4529               if (success)
4530                 {
4531                   found = tmpl;
4532                   break;
4533                 }
4534             }
4535
4536           if (!found)
4537             {
4538               /* There was no partial instantiation. This happens
4539                  where C<T> is a member template of A<T> and it's used
4540                  in something like
4541                 
4542                   template <typename T> struct B { A<T>::C<int> m; };
4543                   B<float>;
4544                 
4545                  Create the partial instantiation.
4546                */
4547               TREE_VEC_LENGTH (arglist)--;
4548               found = tsubst (template, arglist, complain, NULL_TREE);
4549               TREE_VEC_LENGTH (arglist)++;
4550             }
4551         }
4552
4553       SET_TYPE_TEMPLATE_INFO (t, tree_cons (found, arglist, NULL_TREE));  
4554       DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template) 
4555         = tree_cons (arglist, t, 
4556                      DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template));
4557
4558       if (TREE_CODE (t) == ENUMERAL_TYPE 
4559           && !is_partial_instantiation)
4560         /* Now that the type has been registered on the instantiations
4561            list, we set up the enumerators.  Because the enumeration
4562            constants may involve the enumeration type itself, we make
4563            sure to register the type first, and then create the
4564            constants.  That way, doing tsubst_expr for the enumeration
4565            constants won't result in recursive calls here; we'll find
4566            the instantiation and exit above.  */
4567         tsubst_enum (template_type, t, arglist);
4568
4569       /* Reset the name of the type, now that CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO
4570          is set up.  */
4571       if (TREE_CODE (t) != ENUMERAL_TYPE)
4572         DECL_NAME (type_decl) = classtype_mangled_name (t);
4573       if (is_partial_instantiation)
4574         /* If the type makes use of template parameters, the
4575            code that generates debugging information will crash.  */
4576         DECL_IGNORED_P (TYPE_STUB_DECL (t)) = 1;
4577
4578       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, t);
4579     }
4580   timevar_pop (TV_NAME_LOOKUP);
4581 }
4582 \f
4583 struct pair_fn_data 
4584 {
4585   tree_fn_t fn;
4586   void *data;
4587   htab_t visited;
4588 };
4589
4590 /* Called from for_each_template_parm via walk_tree.  */
4591
4592 static tree
4593 for_each_template_parm_r (tree* tp, int* walk_subtrees, void* d)
4594 {
4595   tree t = *tp;
4596   struct pair_fn_data *pfd = (struct pair_fn_data *) d;
4597   tree_fn_t fn = pfd->fn;
4598   void *data = pfd->data;
4599
4600   if (TYPE_P (t)
4601       && for_each_template_parm (TYPE_CONTEXT (t), fn, data, pfd->visited))
4602     return error_mark_node;
4603
4604   switch (TREE_CODE (t))
4605     {
4606     case RECORD_TYPE:
4607       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (t))
4608         break;
4609       /* Fall through.  */
4610
4611     case UNION_TYPE:
4612     case ENUMERAL_TYPE:
4613       if (!TYPE_TEMPLATE_INFO (t))
4614         *walk_subtrees = 0;
4615       else if (for_each_template_parm (TREE_VALUE (TYPE_TEMPLATE_INFO (t)),
4616                                        fn, data, pfd->visited))
4617         return error_mark_node;
4618       break;
4619
4620     case METHOD_TYPE:
4621       /* Since we're not going to walk subtrees, we have to do this
4622          explicitly here.  */
4623       if (for_each_template_parm (TYPE_METHOD_BASETYPE (t), fn, data,
4624                                   pfd->visited))
4625         return error_mark_node;
4626       /* Fall through.  */
4627
4628     case FUNCTION_TYPE:
4629       /* Check the return type.  */
4630       if (for_each_template_parm (TREE_TYPE (t), fn, data, pfd->visited))
4631         return error_mark_node;
4632
4633       /* Check the parameter types.  Since default arguments are not
4634          instantiated until they are needed, the TYPE_ARG_TYPES may
4635          contain expressions that involve template parameters.  But,
4636          no-one should be looking at them yet.  And, once they're
4637          instantiated, they don't contain template parameters, so
4638          there's no point in looking at them then, either.  */
4639       {
4640         tree parm;
4641
4642         for (parm = TYPE_ARG_TYPES (t); parm; parm = TREE_CHAIN (parm))
4643           if (for_each_template_parm (TREE_VALUE (parm), fn, data,
4644                                       pfd->visited))
4645             return error_mark_node;
4646
4647         /* Since we've already handled the TYPE_ARG_TYPES, we don't
4648            want walk_tree walking into them itself.  */
4649         *walk_subtrees = 0;
4650       }
4651       break;
4652
4653     case TYPEOF_TYPE:
4654       if (for_each_template_parm (TYPE_FIELDS (t), fn, data, 
4655                                   pfd->visited))
4656         return error_mark_node;
4657       break;
4658
4659     case FUNCTION_DECL:
4660     case VAR_DECL:
4661       if (DECL_LANG_SPECIFIC (t) && DECL_TEMPLATE_INFO (t)
4662           && for_each_template_parm (DECL_TI_ARGS (t), fn, data,
4663                                      pfd->visited))
4664         return error_mark_node;
4665       /* Fall through.  */
4666
4667     case PARM_DECL:
4668     case CONST_DECL:
4669       if (TREE_CODE (t) == CONST_DECL && DECL_TEMPLATE_PARM_P (t)
4670           && for_each_template_parm (DECL_INITIAL (t), fn, data,
4671                                      pfd->visited))
4672         return error_mark_node;
4673       if (DECL_CONTEXT (t) 
4674           && for_each_template_parm (DECL_CONTEXT (t), fn, data,
4675                                      pfd->visited))
4676         return error_mark_node;
4677       break;
4678
4679     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
4680       /* Record template parameters such as `T' inside `TT<T>'.  */
4681       if (for_each_template_parm (TYPE_TI_ARGS (t), fn, data, pfd->visited))
4682         return error_mark_node;
4683       /* Fall through.  */
4684
4685     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
4686     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
4687     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
4688       if (fn && (*fn)(t, data))
4689         return error_mark_node;
4690       else if (!fn)
4691         return error_mark_node;
4692       break;
4693
4694     case TEMPLATE_DECL:
4695       /* A template template parameter is encountered.  */
4696       if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (t)
4697           && for_each_template_parm (TREE_TYPE (t), fn, data, pfd->visited))
4698         return error_mark_node;
4699
4700       /* Already substituted template template parameter */
4701       *walk_subtrees = 0;
4702       break;
4703
4704     case TYPENAME_TYPE:
4705       if (!fn 
4706           || for_each_template_parm (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (t), fn,
4707                                      data, pfd->visited))
4708         return error_mark_node;
4709       break;
4710
4711     case CONSTRUCTOR:
4712       if (TREE_TYPE (t) && TYPE_PTRMEMFUNC_P (TREE_TYPE (t))
4713           && for_each_template_parm (TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE
4714                                      (TREE_TYPE (t)), fn, data,
4715                                      pfd->visited))
4716         return error_mark_node;
4717       break;
4718       
4719     case INDIRECT_REF:
4720     case COMPONENT_REF:
4721       /* If there's no type, then this thing must be some expression
4722          involving template parameters.  */
4723       if (!fn && !TREE_TYPE (t))
4724         return error_mark_node;
4725       break;
4726
4727     case MODOP_EXPR:
4728     case CAST_EXPR:
4729     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
4730     case CONST_CAST_EXPR:
4731     case STATIC_CAST_EXPR:
4732     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
4733     case ARROW_EXPR:
4734     case DOTSTAR_EXPR:
4735     case TYPEID_EXPR:
4736     case PSEUDO_DTOR_EXPR:
4737       if (!fn)
4738         return error_mark_node;
4739       break;
4740
4741     case BASELINK:
4742       /* If we do not handle this case specially, we end up walking
4743          the BINFO hierarchy, which is circular, and therefore
4744          confuses walk_tree.  */
4745       *walk_subtrees = 0;
4746       if (for_each_template_parm (BASELINK_FUNCTIONS (*tp), fn, data,
4747                                   pfd->visited))
4748         return error_mark_node;
4749       break;
4750
4751     default:
4752       break;
4753     }
4754
4755   /* We didn't find any template parameters we liked.  */
4756   return NULL_TREE;
4757 }
4758
4759 /* For each TEMPLATE_TYPE_PARM, TEMPLATE_TEMPLATE_PARM, 
4760    BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM or TEMPLATE_PARM_INDEX in T, 
4761    call FN with the parameter and the DATA.
4762    If FN returns nonzero, the iteration is terminated, and
4763    for_each_template_parm returns 1.  Otherwise, the iteration
4764    continues.  If FN never returns a nonzero value, the value
4765    returned by for_each_template_parm is 0.  If FN is NULL, it is
4766    considered to be the function which always returns 1.  */
4767
4768 static int
4769 for_each_template_parm (tree t, tree_fn_t fn, void* data, htab_t visited)
4770 {
4771   struct pair_fn_data pfd;
4772   int result;
4773
4774   /* Set up.  */
4775   pfd.fn = fn;
4776   pfd.data = data;
4777
4778   /* Walk the tree.  (Conceptually, we would like to walk without
4779      duplicates, but for_each_template_parm_r recursively calls
4780      for_each_template_parm, so we would need to reorganize a fair
4781      bit to use walk_tree_without_duplicates, so we keep our own
4782      visited list.)  */
4783   if (visited)
4784     pfd.visited = visited;
4785   else
4786     pfd.visited = htab_create (37, htab_hash_pointer, htab_eq_pointer, 
4787                                NULL);
4788   result = walk_tree (&t, 
4789                       for_each_template_parm_r, 
4790                       &pfd,
4791                       pfd.visited) != NULL_TREE;
4792
4793   /* Clean up.  */
4794   if (!visited)
4795     htab_delete (pfd.visited);
4796
4797   return result;
4798 }
4799
4800 /* Returns true if T depends on any template parameter.  */
4801
4802 int
4803 uses_template_parms (tree t)
4804 {
4805   bool dependent_p;
4806   int saved_processing_template_decl;
4807
4808   saved_processing_template_decl = processing_template_decl;
4809   if (!saved_processing_template_decl)
4810     processing_template_decl = 1;
4811   if (TYPE_P (t))
4812     dependent_p = dependent_type_p (t);
4813   else if (TREE_CODE (t) == TREE_VEC)
4814     dependent_p = any_dependent_template_arguments_p (t);
4815   else if (TREE_CODE (t) == TREE_LIST)
4816     dependent_p = (uses_template_parms (TREE_VALUE (t))
4817                    || uses_template_parms (TREE_CHAIN (t)));
4818   else if (DECL_P (t) 
4819            || EXPR_P (t) 
4820            || TREE_CODE (t) == TEMPLATE_PARM_INDEX
4821            || TREE_CODE (t) == OVERLOAD
4822            || TREE_CODE (t) == BASELINK
4823            || TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (t)) == 'c')
4824     dependent_p = (type_dependent_expression_p (t)
4825                    || value_dependent_expression_p (t));
4826   else if (t == error_mark_node)
4827     dependent_p = false;
4828   else 
4829     abort ();
4830   processing_template_decl = saved_processing_template_decl;
4831
4832   return dependent_p;
4833 }
4834
4835 /* Returns true if T depends on any template parameter with level LEVEL.  */
4836
4837 int
4838 uses_template_parms_level (tree t, int level)
4839 {
4840   return for_each_template_parm (t, template_parm_this_level_p, &level, NULL);
4841 }
4842
4843 static int tinst_depth;
4844 extern int max_tinst_depth;
4845 #ifdef GATHER_STATISTICS
4846 int depth_reached;
4847 #endif
4848 static int tinst_level_tick;
4849 static int last_template_error_tick;
4850
4851 /* We're starting to instantiate D; record the template instantiation context
4852    for diagnostics and to restore it later.  */
4853
4854 int
4855 push_tinst_level (tree d)
4856 {
4857   tree new;
4858
4859   if (tinst_depth >= max_tinst_depth)
4860     {
4861       /* If the instantiation in question still has unbound template parms,
4862          we don't really care if we can't instantiate it, so just return.
4863          This happens with base instantiation for implicit `typename'.  */
4864       if (uses_template_parms (d))
4865         return 0;
4866
4867       last_template_error_tick = tinst_level_tick;
4868       error ("template instantiation depth exceeds maximum of %d (use -ftemplate-depth-NN to increase the maximum) instantiating `%D'",
4869              max_tinst_depth, d);
4870
4871       print_instantiation_context ();
4872
4873       return 0;
4874     }
4875
4876   new = make_node (TINST_LEVEL);
4877   annotate_with_locus (new, input_location);
4878   TINST_DECL (new) = d;
4879   TREE_CHAIN (new) = current_tinst_level;
4880   current_tinst_level = new;
4881
4882   ++tinst_depth;
4883 #ifdef GATHER_STATISTICS
4884   if (tinst_depth > depth_reached)
4885     depth_reached = tinst_depth;
4886 #endif
4887
4888   ++tinst_level_tick;
4889   return 1;
4890 }
4891
4892 /* We're done instantiating this template; return to the instantiation
4893    context.  */
4894
4895 void
4896 pop_tinst_level (void)
4897 {
4898   tree old = current_tinst_level;
4899
4900   /* Restore the filename and line number stashed away when we started
4901      this instantiation.  */
4902   input_location = *EXPR_LOCUS (old);
4903   extract_interface_info ();
4904   
4905   current_tinst_level = TREE_CHAIN (old);
4906   --tinst_depth;
4907   ++tinst_level_tick;
4908 }
4909
4910 /* We're instantiating a deferred template; restore the template
4911    instantiation context in which the instantiation was requested, which
4912    is one step out from LEVEL.  */
4913
4914 static void
4915 reopen_tinst_level (tree level)
4916 {
4917   tree t;
4918
4919   tinst_depth = 0;
4920   for (t = level; t; t = TREE_CHAIN (t))
4921     ++tinst_depth;
4922
4923   current_tinst_level = level;
4924   pop_tinst_level ();
4925 }
4926
4927 /* Return the outermost template instantiation context, for use with
4928    -falt-external-templates.  */
4929
4930 tree
4931 tinst_for_decl (void)
4932 {
4933   tree p = current_tinst_level;
4934
4935   if (p)
4936     for (; TREE_CHAIN (p) ; p = TREE_CHAIN (p))
4937       ;
4938   return p;
4939 }
4940
4941 /* DECL is a friend FUNCTION_DECL or TEMPLATE_DECL.  ARGS is the
4942    vector of template arguments, as for tsubst.
4943
4944    Returns an appropriate tsubst'd friend declaration.  */
4945
4946 static tree
4947 tsubst_friend_function (tree decl, tree args)
4948 {
4949   tree new_friend;
4950   location_t saved_loc = input_location;
4951
4952   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (decl);
4953
4954   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL 
4955       && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (decl)
4956       && TREE_CODE (DECL_TI_TEMPLATE (decl)) != TEMPLATE_DECL)
4957     /* This was a friend declared with an explicit template
4958        argument list, e.g.:
4959        
4960        friend void f<>(T);
4961        
4962        to indicate that f was a template instantiation, not a new
4963        function declaration.  Now, we have to figure out what
4964        instantiation of what template.  */
4965     {
4966       tree template_id, arglist, fns;
4967       tree new_args;
4968       tree tmpl;
4969       tree ns = decl_namespace_context (TYPE_MAIN_DECL (current_class_type));
4970       
4971       /* Friend functions are looked up in the containing namespace scope.
4972          We must enter that scope, to avoid finding member functions of the
4973          current cless with same name.  */
4974       push_nested_namespace (ns);
4975       fns = tsubst_expr (DECL_TI_TEMPLATE (decl), args,
4976                          tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
4977       pop_nested_namespace (ns);
4978       arglist = tsubst (DECL_TI_ARGS (decl), args,
4979                         tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
4980       template_id = lookup_template_function (fns, arglist);
4981       
4982       new_friend = tsubst (decl, args, tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
4983       tmpl = determine_specialization (template_id, new_friend,
4984                                        &new_args, 
4985                                        /*need_member_template=*/0);
4986       new_friend = instantiate_template (tmpl, new_args, tf_error);
4987       goto done;
4988     }
4989
4990   new_friend = tsubst (decl, args, tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
4991         
4992   /* The NEW_FRIEND will look like an instantiation, to the
4993      compiler, but is not an instantiation from the point of view of
4994      the language.  For example, we might have had:
4995      
4996      template <class T> struct S {
4997        template <class U> friend void f(T, U);
4998      };
4999      
5000      Then, in S<int>, template <class U> void f(int, U) is not an
5001      instantiation of anything.  */
5002   if (new_friend == error_mark_node)
5003     return error_mark_node;
5004   
5005   DECL_USE_TEMPLATE (new_friend) = 0;
5006   if (TREE_CODE (decl) == TEMPLATE_DECL)
5007     {
5008       DECL_USE_TEMPLATE (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend)) = 0;
5009       DECL_SAVED_TREE (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend))
5010         = DECL_SAVED_TREE (DECL_TEMPLATE_RESULT (decl));
5011     }
5012
5013   /* The mangled name for the NEW_FRIEND is incorrect.  The function
5014      is not a template instantiation and should not be mangled like
5015      one.  Therefore, we forget the mangling here; we'll recompute it
5016      later if we need it.  */
5017   if (TREE_CODE (new_friend) != TEMPLATE_DECL)
5018     {
5019       SET_DECL_RTL (new_friend, NULL_RTX);
5020       SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (new_friend, NULL_TREE);
5021     }
5022       
5023   if (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (new_friend))
5024     {
5025       tree old_decl;
5026       tree new_friend_template_info;
5027       tree new_friend_result_template_info;
5028       tree ns;
5029       int  new_friend_is_defn;
5030
5031       /* We must save some information from NEW_FRIEND before calling
5032          duplicate decls since that function will free NEW_FRIEND if
5033          possible.  */
5034       new_friend_template_info = DECL_TEMPLATE_INFO (new_friend);
5035       new_friend_is_defn =
5036             (DECL_INITIAL (DECL_TEMPLATE_RESULT 
5037                            (template_for_substitution (new_friend)))
5038              != NULL_TREE);
5039       if (TREE_CODE (new_friend) == TEMPLATE_DECL)
5040         {
5041           /* This declaration is a `primary' template.  */
5042           DECL_PRIMARY_TEMPLATE (new_friend) = new_friend;
5043           
5044           new_friend_result_template_info
5045             = DECL_TEMPLATE_INFO (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend));
5046         }
5047       else
5048         new_friend_result_template_info = NULL_TREE;
5049
5050       /* Inside pushdecl_namespace_level, we will push into the
5051          current namespace. However, the friend function should go
5052          into the namespace of the template.  */
5053       ns = decl_namespace_context (new_friend);
5054       push_nested_namespace (ns);
5055       old_decl = pushdecl_namespace_level (new_friend);
5056       pop_nested_namespace (ns);
5057
5058       if (old_decl != new_friend)
5059         {
5060           /* This new friend declaration matched an existing
5061              declaration.  For example, given:
5062
5063                template <class T> void f(T);
5064                template <class U> class C { 
5065                  template <class T> friend void f(T) {} 
5066                };
5067
5068              the friend declaration actually provides the definition
5069              of `f', once C has been instantiated for some type.  So,
5070              old_decl will be the out-of-class template declaration,
5071              while new_friend is the in-class definition.
5072
5073              But, if `f' was called before this point, the
5074              instantiation of `f' will have DECL_TI_ARGS corresponding
5075              to `T' but not to `U', references to which might appear
5076              in the definition of `f'.  Previously, the most general
5077              template for an instantiation of `f' was the out-of-class
5078              version; now it is the in-class version.  Therefore, we
5079              run through all specialization of `f', adding to their
5080              DECL_TI_ARGS appropriately.  In particular, they need a
5081              new set of outer arguments, corresponding to the
5082              arguments for this class instantiation.  
5083
5084              The same situation can arise with something like this:
5085
5086                friend void f(int);
5087                template <class T> class C { 
5088                  friend void f(T) {}
5089                };
5090
5091              when `C<int>' is instantiated.  Now, `f(int)' is defined
5092              in the class.  */
5093
5094           if (!new_friend_is_defn)
5095             /* On the other hand, if the in-class declaration does
5096                *not* provide a definition, then we don't want to alter
5097                existing definitions.  We can just leave everything
5098                alone.  */
5099             ;
5100           else
5101             {
5102               /* Overwrite whatever template info was there before, if
5103                  any, with the new template information pertaining to
5104                  the declaration.  */
5105               DECL_TEMPLATE_INFO (old_decl) = new_friend_template_info;
5106
5107               if (TREE_CODE (old_decl) != TEMPLATE_DECL)
5108                 reregister_specialization (new_friend,
5109                                            most_general_template (old_decl),
5110                                            old_decl);
5111               else 
5112                 {
5113                   tree t;
5114                   tree new_friend_args;
5115
5116                   DECL_TEMPLATE_INFO (DECL_TEMPLATE_RESULT (old_decl)) 
5117                     = new_friend_result_template_info;
5118                     
5119                   new_friend_args = TI_ARGS (new_friend_template_info);
5120                   for (t = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (old_decl); 
5121                        t != NULL_TREE;
5122                        t = TREE_CHAIN (t))
5123                     {
5124                       tree spec = TREE_VALUE (t);
5125                   
5126                       DECL_TI_ARGS (spec) 
5127                         = add_outermost_template_args (new_friend_args,
5128                                                        DECL_TI_ARGS (spec));
5129                     }
5130
5131                   /* Now, since specializations are always supposed to
5132                      hang off of the most general template, we must move
5133                      them.  */
5134                   t = most_general_template (old_decl);
5135                   if (t != old_decl)
5136                     {
5137                       DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (t)
5138                         = chainon (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (t),
5139                                    DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (old_decl));
5140                       DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (old_decl) = NULL_TREE;
5141                     }
5142                 }
5143             }
5144
5145           /* The information from NEW_FRIEND has been merged into OLD_DECL
5146              by duplicate_decls.  */
5147           new_friend = old_decl;
5148         }
5149     }
5150   else if (COMPLETE_TYPE_P (DECL_CONTEXT (new_friend)))
5151     {
5152       /* Check to see that the declaration is really present, and,
5153          possibly obtain an improved declaration.  */
5154       tree fn = check_classfn (DECL_CONTEXT (new_friend), 
5155                                new_friend, NULL_TREE);
5156       
5157       if (fn)
5158         new_friend = fn;
5159     }
5160
5161  done:
5162   input_location = saved_loc;
5163   return new_friend;
5164 }
5165
5166 /* FRIEND_TMPL is a friend TEMPLATE_DECL.  ARGS is the vector of
5167    template arguments, as for tsubst.
5168
5169    Returns an appropriate tsubst'd friend type or error_mark_node on
5170    failure.  */
5171
5172 static tree
5173 tsubst_friend_class (tree friend_tmpl, tree args)
5174 {
5175   tree friend_type;
5176   tree tmpl;
5177   tree context;
5178
5179   context = DECL_CONTEXT (friend_tmpl);
5180
5181   if (context)
5182     {
5183       if (TREE_CODE (context) == NAMESPACE_DECL)
5184         push_nested_namespace (context);
5185       else
5186         push_nested_class (tsubst (context, args, tf_none, NULL_TREE)); 
5187     }
5188
5189   /* First, we look for a class template.  */
5190   tmpl = lookup_name (DECL_NAME (friend_tmpl), /*prefer_type=*/0); 
5191
5192   /* But, if we don't find one, it might be because we're in a
5193      situation like this:
5194
5195        template <class T>
5196        struct S {
5197          template <class U>
5198          friend struct S;
5199        };
5200
5201      Here, in the scope of (say) S<int>, `S' is bound to a TYPE_DECL
5202      for `S<int>', not the TEMPLATE_DECL.  */
5203   if (!tmpl || !DECL_CLASS_TEMPLATE_P (tmpl))
5204     {
5205       tmpl = lookup_name (DECL_NAME (friend_tmpl), /*prefer_type=*/1);
5206       tmpl = maybe_get_template_decl_from_type_decl (tmpl);
5207     }
5208
5209   if (tmpl && DECL_CLASS_TEMPLATE_P (tmpl))
5210     {
5211       /* The friend template has already been declared.  Just
5212          check to see that the declarations match, and install any new
5213          default parameters.  We must tsubst the default parameters,
5214          of course.  We only need the innermost template parameters
5215          because that is all that redeclare_class_template will look
5216          at.  */
5217       if (TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (friend_tmpl))
5218           > TMPL_ARGS_DEPTH (args))
5219         {
5220           tree parms;
5221           parms = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (friend_tmpl),
5222                                          args, tf_error | tf_warning);
5223           redeclare_class_template (TREE_TYPE (tmpl), parms);
5224         }
5225
5226       friend_type = TREE_TYPE (tmpl);
5227     }
5228   else
5229     {
5230       /* The friend template has not already been declared.  In this
5231          case, the instantiation of the template class will cause the
5232          injection of this template into the global scope.  */
5233       tmpl = tsubst (friend_tmpl, args, tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5234
5235       /* The new TMPL is not an instantiation of anything, so we
5236          forget its origins.  We don't reset CLASSTYPE_TI_TEMPLATE for
5237          the new type because that is supposed to be the corresponding
5238          template decl, i.e., TMPL.  */
5239       DECL_USE_TEMPLATE (tmpl) = 0;
5240       DECL_TEMPLATE_INFO (tmpl) = NULL_TREE;
5241       CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (TREE_TYPE (tmpl)) = 0;
5242       CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (tmpl))
5243         = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (tmpl)));
5244
5245       /* Inject this template into the global scope.  */
5246       friend_type = TREE_TYPE (pushdecl_top_level (tmpl));
5247     }
5248
5249   if (context) 
5250     {
5251       if (TREE_CODE (context) == NAMESPACE_DECL)
5252         pop_nested_namespace (context);
5253       else
5254         pop_nested_class ();
5255     }
5256
5257   return friend_type;
5258 }
5259
5260 /* Returns zero if TYPE cannot be completed later due to circularity.
5261    Otherwise returns one.  */
5262
5263 static int
5264 can_complete_type_without_circularity (tree type)
5265 {
5266   if (type == NULL_TREE || type == error_mark_node)
5267     return 0;
5268   else if (COMPLETE_TYPE_P (type))
5269     return 1;
5270   else if (TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE && TYPE_DOMAIN (type))
5271     return can_complete_type_without_circularity (TREE_TYPE (type));
5272   else if (CLASS_TYPE_P (type)
5273            && TYPE_BEING_DEFINED (TYPE_MAIN_VARIANT (type)))
5274     return 0;
5275   else
5276     return 1;
5277 }
5278
5279 tree
5280 instantiate_class_template (tree type)
5281 {
5282   tree template, args, pattern, t, member;
5283   tree typedecl;
5284   tree pbinfo;
5285   
5286   if (type == error_mark_node)
5287     return error_mark_node;
5288
5289   if (TYPE_BEING_DEFINED (type) 
5290       || COMPLETE_TYPE_P (type)
5291       || dependent_type_p (type))
5292     return type;
5293
5294   /* Figure out which template is being instantiated.  */
5295   template = most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type));
5296   my_friendly_assert (TREE_CODE (template) == TEMPLATE_DECL, 279);
5297
5298   /* Figure out which arguments are being used to do the
5299      instantiation.  */
5300   args = CLASSTYPE_TI_ARGS (type);
5301
5302   /* Determine what specialization of the original template to
5303      instantiate.  */
5304   t = most_specialized_class (template, args);
5305   if (t == error_mark_node)
5306     {
5307       const char *str = "candidates are:";
5308       error ("ambiguous class template instantiation for `%#T'", type);
5309       for (t = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (template); t; 
5310            t = TREE_CHAIN (t))
5311         {
5312           if (get_class_bindings (TREE_VALUE (t), TREE_PURPOSE (t), args))
5313             {
5314               cp_error_at ("%s %+#T", str, TREE_TYPE (t));
5315               str = "               ";
5316             }
5317         }
5318       TYPE_BEING_DEFINED (type) = 1;
5319       return error_mark_node;
5320     }
5321
5322   if (t)
5323     pattern = TREE_TYPE (t);
5324   else
5325     pattern = TREE_TYPE (template);
5326
5327   /* If the template we're instantiating is incomplete, then clearly
5328      there's nothing we can do.  */
5329   if (!COMPLETE_TYPE_P (pattern))
5330     return type;
5331
5332   /* If we've recursively instantiated too many templates, stop.  */
5333   if (! push_tinst_level (type))
5334     return type;
5335
5336   /* Now we're really doing the instantiation.  Mark the type as in
5337      the process of being defined.  */
5338   TYPE_BEING_DEFINED (type) = 1;
5339
5340   /* We may be in the middle of deferred access check.  Disable
5341      it now.  */
5342   push_deferring_access_checks (dk_no_deferred);
5343
5344   push_to_top_level ();
5345
5346   if (t)
5347     {
5348       /* This TYPE is actually an instantiation of a partial
5349          specialization.  We replace the innermost set of ARGS with
5350          the arguments appropriate for substitution.  For example,
5351          given:
5352
5353            template <class T> struct S {};
5354            template <class T> struct S<T*> {};
5355          
5356          and supposing that we are instantiating S<int*>, ARGS will
5357          present be {int*} but we need {int}.  */
5358       tree inner_args 
5359         = get_class_bindings (TREE_VALUE (t), TREE_PURPOSE (t),
5360                               args);
5361
5362       /* If there were multiple levels in ARGS, replacing the
5363          innermost level would alter CLASSTYPE_TI_ARGS, which we don't
5364          want, so we make a copy first.  */
5365       if (TMPL_ARGS_HAVE_MULTIPLE_LEVELS (args))
5366         {
5367           args = copy_node (args);
5368           SET_TMPL_ARGS_LEVEL (args, TMPL_ARGS_DEPTH (args), inner_args);
5369         }
5370       else
5371         args = inner_args;
5372     }
5373
5374   SET_CLASSTYPE_INTERFACE_UNKNOWN (type);
5375
5376   /* Set the input location to the template definition. This is needed
5377      if tsubsting causes an error.  */
5378   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_NAME (pattern));
5379
5380   TYPE_HAS_CONSTRUCTOR (type) = TYPE_HAS_CONSTRUCTOR (pattern);
5381   TYPE_HAS_DESTRUCTOR (type) = TYPE_HAS_DESTRUCTOR (pattern);
5382   TYPE_HAS_NEW_OPERATOR (type) = TYPE_HAS_NEW_OPERATOR (pattern);
5383   TYPE_HAS_ARRAY_NEW_OPERATOR (type) = TYPE_HAS_ARRAY_NEW_OPERATOR (pattern);
5384   TYPE_GETS_DELETE (type) = TYPE_GETS_DELETE (pattern);
5385   TYPE_HAS_ASSIGN_REF (type) = TYPE_HAS_ASSIGN_REF (pattern);
5386   TYPE_HAS_CONST_ASSIGN_REF (type) = TYPE_HAS_CONST_ASSIGN_REF (pattern);
5387   TYPE_HAS_ABSTRACT_ASSIGN_REF (type) = TYPE_HAS_ABSTRACT_ASSIGN_REF (pattern);
5388   TYPE_HAS_INIT_REF (type) = TYPE_HAS_INIT_REF (pattern);
5389   TYPE_HAS_CONST_INIT_REF (type) = TYPE_HAS_CONST_INIT_REF (pattern);
5390   TYPE_HAS_DEFAULT_CONSTRUCTOR (type) = TYPE_HAS_DEFAULT_CONSTRUCTOR (pattern);
5391   TYPE_HAS_CONVERSION (type) = TYPE_HAS_CONVERSION (pattern);
5392   TYPE_BASE_CONVS_MAY_REQUIRE_CODE_P (type)
5393     = TYPE_BASE_CONVS_MAY_REQUIRE_CODE_P (pattern);
5394   TYPE_USES_MULTIPLE_INHERITANCE (type)
5395     = TYPE_USES_MULTIPLE_INHERITANCE (pattern);
5396   TYPE_USES_VIRTUAL_BASECLASSES (type)
5397     = TYPE_USES_VIRTUAL_BASECLASSES (pattern);
5398   TYPE_PACKED (type) = TYPE_PACKED (pattern);
5399   TYPE_ALIGN (type) = TYPE_ALIGN (pattern);
5400   TYPE_USER_ALIGN (type) = TYPE_USER_ALIGN (pattern);
5401   TYPE_FOR_JAVA (type) = TYPE_FOR_JAVA (pattern); /* For libjava's JArray<T> */
5402   if (ANON_AGGR_TYPE_P (pattern))
5403     SET_ANON_AGGR_TYPE_P (type);
5404
5405   pbinfo = TYPE_BINFO (pattern);
5406
5407 #ifdef ENABLE_CHECKING
5408   if (DECL_CLASS_SCOPE_P (TYPE_MAIN_DECL (pattern))
5409       && ! COMPLETE_TYPE_P (TYPE_CONTEXT (type))
5410       && ! TYPE_BEING_DEFINED (TYPE_CONTEXT (type)))
5411     /* We should never instantiate a nested class before its enclosing
5412        class; we need to look up the nested class by name before we can
5413        instantiate it, and that lookup should instantiate the enclosing
5414        class.  */
5415     abort ();
5416 #endif
5417
5418   if (BINFO_BASETYPES (pbinfo))
5419     {
5420       tree base_list = NULL_TREE;
5421       tree pbases = BINFO_BASETYPES (pbinfo);
5422       tree paccesses = BINFO_BASEACCESSES (pbinfo);
5423       tree context = TYPE_CONTEXT (type);
5424       bool pop_p;
5425       int i;
5426
5427       /* We must enter the scope containing the type, as that is where
5428          the accessibility of types named in dependent bases are
5429          looked up from.  */
5430       pop_p = push_scope (context ? context : global_namespace);
5431   
5432       /* Substitute into each of the bases to determine the actual
5433          basetypes.  */
5434       for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (pbases); ++i)
5435         {
5436           tree base;
5437           tree access;
5438           tree pbase;
5439
5440           pbase = TREE_VEC_ELT (pbases, i);
5441           access = TREE_VEC_ELT (paccesses, i);
5442
5443           /* Substitute to figure out the base class.  */
5444           base = tsubst (BINFO_TYPE (pbase), args, tf_error, NULL_TREE);
5445           if (base == error_mark_node)
5446             continue;
5447           
5448           base_list = tree_cons (access, base, base_list);
5449           TREE_VIA_VIRTUAL (base_list) = TREE_VIA_VIRTUAL (pbase);
5450         }
5451
5452       /* The list is now in reverse order; correct that.  */
5453       base_list = nreverse (base_list);
5454
5455       /* Now call xref_basetypes to set up all the base-class
5456          information.  */
5457       xref_basetypes (type, base_list);
5458
5459       if (pop_p)
5460         pop_scope (context ? context : global_namespace);
5461     }
5462
5463   /* Now that our base classes are set up, enter the scope of the
5464      class, so that name lookups into base classes, etc. will work
5465      correctly.  This is precisely analogous to what we do in
5466      begin_class_definition when defining an ordinary non-template
5467      class.  */
5468   pushclass (type);
5469
5470   /* Now members are processed in the order of declaration.  */
5471   for (member = CLASSTYPE_DECL_LIST (pattern);
5472        member; member = TREE_CHAIN (member))
5473     {
5474       tree t = TREE_VALUE (member);
5475
5476       if (TREE_PURPOSE (member))
5477         {
5478           if (TYPE_P (t))
5479             {
5480               /* Build new CLASSTYPE_NESTED_UTDS.  */
5481
5482               tree tag = t;
5483               tree name = TYPE_IDENTIFIER (tag);
5484               tree newtag;
5485
5486               newtag = tsubst (tag, args, tf_error, NULL_TREE);
5487               if (newtag == error_mark_node)
5488                 continue;
5489
5490               if (TREE_CODE (newtag) != ENUMERAL_TYPE)
5491                 {
5492                   if (TYPE_LANG_SPECIFIC (tag) && CLASSTYPE_IS_TEMPLATE (tag))
5493                     /* Unfortunately, lookup_template_class sets
5494                        CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION for a partial
5495                        instantiation (i.e., for the type of a member
5496                        template class nested within a template class.)
5497                        This behavior is required for
5498                        maybe_process_partial_specialization to work
5499                        correctly, but is not accurate in this case;
5500                        the TAG is not an instantiation of anything.
5501                        (The corresponding TEMPLATE_DECL is an
5502                        instantiation, but the TYPE is not.) */
5503                     CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (newtag) = 0;
5504
5505                   /* Now, we call pushtag to put this NEWTAG into the scope of
5506                      TYPE.  We first set up the IDENTIFIER_TYPE_VALUE to avoid
5507                      pushtag calling push_template_decl.  We don't have to do
5508                      this for enums because it will already have been done in
5509                      tsubst_enum.  */
5510                   if (name)
5511                     SET_IDENTIFIER_TYPE_VALUE (name, newtag);
5512                   pushtag (name, newtag, /*globalize=*/0);
5513                 }
5514             }
5515           else if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL 
5516                    || DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (t))
5517             {
5518               /* Build new TYPE_METHODS.  */
5519               tree r;
5520               
5521               if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5522                 ++processing_template_decl;
5523               r = tsubst (t, args, tf_error, NULL_TREE);
5524               if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5525                 --processing_template_decl;
5526               set_current_access_from_decl (r);
5527               grok_special_member_properties (r);
5528               finish_member_declaration (r);
5529             }
5530           else
5531             {
5532               /* Build new TYPE_FIELDS.  */
5533
5534               if (TREE_CODE (t) != CONST_DECL)
5535                 {
5536                   tree r;
5537
5538                   /* The the file and line for this declaration, to
5539                      assist in error message reporting.  Since we
5540                      called push_tinst_level above, we don't need to
5541                      restore these.  */
5542                   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (t);
5543
5544                   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5545                     ++processing_template_decl;
5546                   r = tsubst (t, args, tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5547                   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5548                     --processing_template_decl;
5549                   if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL)
5550                     {
5551                       tree init;
5552
5553                       if (DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (r))
5554                         init = tsubst_expr (DECL_INITIAL (t), args,
5555                                             tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5556                       else
5557                         init = NULL_TREE;
5558
5559                       finish_static_data_member_decl
5560                         (r, init, /*asmspec_tree=*/NULL_TREE, /*flags=*/0);
5561
5562                       if (DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (r))
5563                         check_static_variable_definition (r, TREE_TYPE (r));
5564                     }
5565                   else if (TREE_CODE (r) == FIELD_DECL)
5566                     {
5567                       /* Determine whether R has a valid type and can be
5568                          completed later.  If R is invalid, then it is
5569                          replaced by error_mark_node so that it will not be
5570                          added to TYPE_FIELDS.  */
5571                       tree rtype = TREE_TYPE (r);
5572                       if (can_complete_type_without_circularity (rtype))
5573                         complete_type (rtype);
5574
5575                       if (!COMPLETE_TYPE_P (rtype))
5576                         {
5577                           cxx_incomplete_type_error (r, rtype);
5578                           r = error_mark_node;
5579                         }
5580                     }
5581
5582                   /* If it is a TYPE_DECL for a class-scoped ENUMERAL_TYPE,
5583                      such a thing will already have been added to the field
5584                      list by tsubst_enum in finish_member_declaration in the
5585                      CLASSTYPE_NESTED_UTDS case above.  */
5586                   if (!(TREE_CODE (r) == TYPE_DECL
5587                         && TREE_CODE (TREE_TYPE (r)) == ENUMERAL_TYPE
5588                         && DECL_ARTIFICIAL (r)))
5589                     {
5590                       set_current_access_from_decl (r);
5591                       finish_member_declaration (r);
5592                     }
5593                 }
5594             }
5595         }
5596       else
5597         {
5598           if (TYPE_P (t) || DECL_CLASS_TEMPLATE_P (t))
5599             {
5600               /* Build new CLASSTYPE_FRIEND_CLASSES.  */
5601
5602               tree friend_type = t;
5603               tree new_friend_type;
5604
5605               if (TREE_CODE (friend_type) == TEMPLATE_DECL)
5606                 new_friend_type = tsubst_friend_class (friend_type, args);
5607               else if (uses_template_parms (friend_type))
5608                 new_friend_type = tsubst (friend_type, args,
5609                                           tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5610               else if (CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (friend_type))
5611                 new_friend_type = friend_type;
5612               else 
5613                 {
5614                   tree ns = decl_namespace_context (TYPE_MAIN_DECL (friend_type));
5615
5616                   /* The call to xref_tag_from_type does injection for friend
5617                      classes.  */
5618                   push_nested_namespace (ns);
5619                   new_friend_type = 
5620                     xref_tag_from_type (friend_type, NULL_TREE, 1);
5621                   pop_nested_namespace (ns);
5622                 }
5623
5624               if (TREE_CODE (friend_type) == TEMPLATE_DECL)
5625                 /* Trick make_friend_class into realizing that the friend
5626                    we're adding is a template, not an ordinary class.  It's
5627                    important that we use make_friend_class since it will
5628                    perform some error-checking and output cross-reference
5629                    information.  */
5630                 ++processing_template_decl;
5631
5632               if (new_friend_type != error_mark_node)
5633                 make_friend_class (type, new_friend_type,
5634                                    /*complain=*/false);
5635
5636               if (TREE_CODE (friend_type) == TEMPLATE_DECL)
5637                 --processing_template_decl;
5638             }
5639           else
5640             {
5641               /* Build new DECL_FRIENDLIST.  */
5642               tree r;
5643
5644               if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5645                 ++processing_template_decl;
5646               r = tsubst_friend_function (t, args);
5647               if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5648                 --processing_template_decl;
5649               add_friend (type, r, /*complain=*/false);
5650             }
5651         }
5652     }
5653
5654   /* Set the file and line number information to whatever is given for
5655      the class itself.  This puts error messages involving generated
5656      implicit functions at a predictable point, and the same point
5657      that would be used for non-template classes.  */
5658   typedecl = TYPE_MAIN_DECL (type);
5659   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (typedecl);
5660
5661   unreverse_member_declarations (type);
5662   finish_struct_1 (type);
5663
5664   /* Clear this now so repo_template_used is happy.  */
5665   TYPE_BEING_DEFINED (type) = 0;
5666   repo_template_used (type);
5667
5668   /* Now that the class is complete, instantiate default arguments for
5669      any member functions.  We don't do this earlier because the
5670      default arguments may reference members of the class.  */
5671   if (!PRIMARY_TEMPLATE_P (template))
5672     for (t = TYPE_METHODS (type); t; t = TREE_CHAIN (t))
5673       if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL 
5674           /* Implicitly generated member functions will not have template
5675              information; they are not instantiations, but instead are
5676              created "fresh" for each instantiation.  */
5677           && DECL_TEMPLATE_INFO (t))
5678         tsubst_default_arguments (t);
5679
5680   popclass ();
5681   pop_from_top_level ();
5682   pop_deferring_access_checks ();
5683   pop_tinst_level ();
5684
5685   if (TYPE_CONTAINS_VPTR_P (type))
5686     keyed_classes = tree_cons (NULL_TREE, type, keyed_classes);
5687
5688   return type;
5689 }
5690
5691 static tree
5692 tsubst_template_arg (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
5693 {
5694   tree r;
5695   
5696   if (!t)
5697     r = t;
5698   else if (TYPE_P (t))
5699     r = tsubst (t, args, complain, in_decl);
5700   else
5701     {
5702       r = tsubst_expr (t, args, complain, in_decl);
5703
5704       if (!uses_template_parms (r))
5705         {
5706           /* Sometimes, one of the args was an expression involving a
5707              template constant parameter, like N - 1.  Now that we've
5708              tsubst'd, we might have something like 2 - 1.  This will
5709              confuse lookup_template_class, so we do constant folding
5710              here.  We have to unset processing_template_decl, to fool
5711              tsubst_copy_and_build() into building an actual tree.  */
5712
5713          /* If the TREE_TYPE of ARG is not NULL_TREE, ARG is already
5714             as simple as it's going to get, and trying to reprocess
5715             the trees will break.  Once tsubst_expr et al DTRT for
5716             non-dependent exprs, this code can go away, as the type
5717             will always be set.  */
5718           if (!TREE_TYPE (r))
5719             {
5720               int saved_processing_template_decl = processing_template_decl; 
5721               processing_template_decl = 0;
5722               r = tsubst_copy_and_build (r, /*args=*/NULL_TREE,
5723                                          tf_error, /*in_decl=*/NULL_TREE,
5724                                          /*function_p=*/false);
5725               processing_template_decl = saved_processing_template_decl; 
5726             }
5727           r = fold (r);
5728         }
5729     }
5730   return r;
5731 }
5732
5733 /* Substitute ARGS into the vector or list of template arguments T.  */
5734
5735 static tree
5736 tsubst_template_args (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
5737 {
5738   int len = TREE_VEC_LENGTH (t);
5739   int need_new = 0, i;
5740   tree *elts = alloca (len * sizeof (tree));
5741   
5742   for (i = 0; i < len; i++)
5743     {
5744       tree orig_arg = TREE_VEC_ELT (t, i);
5745       tree new_arg;
5746
5747       if (TREE_CODE (orig_arg) == TREE_VEC)
5748         new_arg = tsubst_template_args (orig_arg, args, complain, in_decl);
5749       else
5750         new_arg = tsubst_template_arg (orig_arg, args, complain, in_decl);
5751       
5752       if (new_arg == error_mark_node)
5753         return error_mark_node;
5754
5755       elts[i] = new_arg;
5756       if (new_arg != orig_arg)
5757         need_new = 1;
5758     }
5759   
5760   if (!need_new)
5761     return t;
5762
5763   t = make_tree_vec (len);
5764   for (i = 0; i < len; i++)
5765     TREE_VEC_ELT (t, i) = elts[i];
5766   
5767   return t;
5768 }
5769
5770 /* Return the result of substituting ARGS into the template parameters
5771    given by PARMS.  If there are m levels of ARGS and m + n levels of
5772    PARMS, then the result will contain n levels of PARMS.  For
5773    example, if PARMS is `template <class T> template <class U>
5774    template <T*, U, class V>' and ARGS is {{int}, {double}} then the
5775    result will be `template <int*, double, class V>'.  */
5776
5777 static tree
5778 tsubst_template_parms (tree parms, tree args, tsubst_flags_t complain)
5779 {
5780   tree r = NULL_TREE;
5781   tree* new_parms;
5782
5783   for (new_parms = &r;
5784        TMPL_PARMS_DEPTH (parms) > TMPL_ARGS_DEPTH (args);
5785        new_parms = &(TREE_CHAIN (*new_parms)),
5786          parms = TREE_CHAIN (parms))
5787     {
5788       tree new_vec = 
5789         make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (TREE_VALUE (parms)));
5790       int i;
5791       
5792       for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (new_vec); ++i)
5793         {
5794           tree tuple = TREE_VEC_ELT (TREE_VALUE (parms), i);
5795           tree default_value = TREE_PURPOSE (tuple);
5796           tree parm_decl = TREE_VALUE (tuple);
5797
5798           parm_decl = tsubst (parm_decl, args, complain, NULL_TREE);
5799           default_value = tsubst_template_arg (default_value, args,
5800                                                complain, NULL_TREE);
5801           
5802           tuple = build_tree_list (default_value, parm_decl);
5803           TREE_VEC_ELT (new_vec, i) = tuple;
5804         }
5805       
5806       *new_parms = 
5807         tree_cons (size_int (TMPL_PARMS_DEPTH (parms) 
5808                              - TMPL_ARGS_DEPTH (args)),
5809                    new_vec, NULL_TREE);
5810     }
5811
5812   return r;
5813 }
5814
5815 /* Substitute the ARGS into the indicated aggregate (or enumeration)
5816    type T.  If T is not an aggregate or enumeration type, it is
5817    handled as if by tsubst.  IN_DECL is as for tsubst.  If
5818    ENTERING_SCOPE is nonzero, T is the context for a template which
5819    we are presently tsubst'ing.  Return the substituted value.  */
5820
5821 static tree
5822 tsubst_aggr_type (tree t, 
5823                   tree args, 
5824                   tsubst_flags_t complain, 
5825                   tree in_decl, 
5826                   int entering_scope)
5827 {
5828   if (t == NULL_TREE)
5829     return NULL_TREE;
5830
5831   switch (TREE_CODE (t))
5832     {
5833     case RECORD_TYPE:
5834       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (t))
5835         return tsubst (TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (t), args, complain, in_decl);
5836
5837       /* Else fall through.  */
5838     case ENUMERAL_TYPE:
5839     case UNION_TYPE:
5840       if (TYPE_TEMPLATE_INFO (t))
5841         {
5842           tree argvec;
5843           tree context;
5844           tree r;
5845
5846           /* First, determine the context for the type we are looking
5847              up.  */
5848           context = TYPE_CONTEXT (t);
5849           if (context)
5850             context = tsubst_aggr_type (context, args, complain,
5851                                         in_decl, /*entering_scope=*/1);
5852
5853           /* Then, figure out what arguments are appropriate for the
5854              type we are trying to find.  For example, given:
5855
5856                template <class T> struct S;
5857                template <class T, class U> void f(T, U) { S<U> su; }
5858
5859              and supposing that we are instantiating f<int, double>,
5860              then our ARGS will be {int, double}, but, when looking up
5861              S we only want {double}.  */
5862           argvec = tsubst_template_args (TYPE_TI_ARGS (t), args,
5863                                          complain, in_decl);
5864           if (argvec == error_mark_node)
5865             return error_mark_node;
5866
5867           r = lookup_template_class (t, argvec, in_decl, context,
5868                                      entering_scope, complain);
5869
5870           return cp_build_qualified_type_real (r, TYPE_QUALS (t), complain);
5871         }
5872       else 
5873         /* This is not a template type, so there's nothing to do.  */
5874         return t;
5875
5876     default:
5877       return tsubst (t, args, complain, in_decl);
5878     }
5879 }
5880
5881 /* Substitute into the default argument ARG (a default argument for
5882    FN), which has the indicated TYPE.  */
5883
5884 tree
5885 tsubst_default_argument (tree fn, tree type, tree arg)
5886 {
5887   /* This default argument came from a template.  Instantiate the
5888      default argument here, not in tsubst.  In the case of
5889      something like: 
5890      
5891        template <class T>
5892        struct S {
5893          static T t();
5894          void f(T = t());
5895        };
5896      
5897      we must be careful to do name lookup in the scope of S<T>,
5898      rather than in the current class.
5899
5900      ??? current_class_type affects a lot more than name lookup.  This is
5901      very fragile.  Fortunately, it will go away when we do 2-phase name
5902      binding properly.  */
5903
5904   /* FN is already the desired FUNCTION_DECL.  */
5905   push_access_scope (fn);
5906   /* The default argument expression should not be considered to be
5907      within the scope of FN.  Since push_access_scope sets
5908      current_function_decl, we must explicitly clear it here.  */
5909   current_function_decl = NULL_TREE;
5910
5911   arg = tsubst_expr (arg, DECL_TI_ARGS (fn),
5912                      tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5913   
5914   pop_access_scope (fn);
5915
5916   /* Make sure the default argument is reasonable.  */
5917   arg = check_default_argument (type, arg);
5918
5919   return arg;
5920 }
5921
5922 /* Substitute into all the default arguments for FN.  */
5923
5924 static void
5925 tsubst_default_arguments (tree fn)
5926 {
5927   tree arg;
5928   tree tmpl_args;
5929
5930   tmpl_args = DECL_TI_ARGS (fn);
5931
5932   /* If this function is not yet instantiated, we certainly don't need
5933      its default arguments.  */
5934   if (uses_template_parms (tmpl_args))
5935     return;
5936
5937   for (arg = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (fn)); 
5938        arg; 
5939        arg = TREE_CHAIN (arg))
5940     if (TREE_PURPOSE (arg))
5941       TREE_PURPOSE (arg) = tsubst_default_argument (fn, 
5942                                                     TREE_VALUE (arg),
5943                                                     TREE_PURPOSE (arg));
5944 }
5945
5946 /* Substitute the ARGS into the T, which is a _DECL.  TYPE is the
5947    (already computed) substitution of ARGS into TREE_TYPE (T), if
5948    appropriate.  Return the result of the substitution.  Issue error
5949    and warning messages under control of COMPLAIN.  */
5950
5951 static tree
5952 tsubst_decl (tree t, tree args, tree type, tsubst_flags_t complain)
5953 {
5954   location_t saved_loc;
5955   tree r = NULL_TREE;
5956   tree in_decl = t;
5957
5958   /* Set the filename and linenumber to improve error-reporting.  */
5959   saved_loc = input_location;
5960   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (t);
5961
5962   switch (TREE_CODE (t))
5963     {
5964     case TEMPLATE_DECL:
5965       {
5966         /* We can get here when processing a member template function
5967            of a template class.  */
5968         tree decl = DECL_TEMPLATE_RESULT (t);
5969         tree spec;
5970         int is_template_template_parm = DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (t);
5971
5972         if (!is_template_template_parm)
5973           {
5974             /* We might already have an instance of this template.
5975                The ARGS are for the surrounding class type, so the
5976                full args contain the tsubst'd args for the context,
5977                plus the innermost args from the template decl.  */
5978             tree tmpl_args = DECL_CLASS_TEMPLATE_P (t) 
5979               ? CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (t))
5980               : DECL_TI_ARGS (DECL_TEMPLATE_RESULT (t));
5981             tree full_args;
5982             
5983             full_args = tsubst_template_args (tmpl_args, args,
5984                                               complain, in_decl);
5985
5986             /* tsubst_template_args doesn't copy the vector if
5987                nothing changed.  But, *something* should have
5988                changed.  */
5989             my_friendly_assert (full_args != tmpl_args, 0);
5990
5991             spec = retrieve_specialization (t, full_args);
5992             if (spec != NULL_TREE)
5993               {
5994                 r = spec;
5995                 break;
5996               }
5997           }
5998
5999         /* Make a new template decl.  It will be similar to the
6000            original, but will record the current template arguments. 
6001            We also create a new function declaration, which is just
6002            like the old one, but points to this new template, rather
6003            than the old one.  */
6004         r = copy_decl (t);
6005         my_friendly_assert (DECL_LANG_SPECIFIC (r) != 0, 0);
6006         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6007
6008         if (is_template_template_parm)
6009           {
6010             tree new_decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
6011             DECL_TEMPLATE_RESULT (r) = new_decl;
6012             TREE_TYPE (r) = TREE_TYPE (new_decl);
6013             break;
6014           }
6015
6016         DECL_CONTEXT (r) 
6017           = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args, 
6018                               complain, in_decl, 
6019                               /*entering_scope=*/1); 
6020         DECL_TEMPLATE_INFO (r) = build_tree_list (t, args);
6021
6022         if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
6023           {
6024             tree new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
6025             if (new_type == error_mark_node)
6026               return error_mark_node;
6027
6028             TREE_TYPE (r) = new_type;
6029             CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (new_type) = r;
6030             DECL_TEMPLATE_RESULT (r) = TYPE_MAIN_DECL (new_type);
6031             DECL_TI_ARGS (r) = CLASSTYPE_TI_ARGS (new_type);
6032           }
6033         else
6034           {
6035             tree new_decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
6036             if (new_decl == error_mark_node)
6037               return error_mark_node;
6038
6039             DECL_TEMPLATE_RESULT (r) = new_decl;
6040             DECL_TI_TEMPLATE (new_decl) = r;
6041             TREE_TYPE (r) = TREE_TYPE (new_decl);
6042             DECL_TI_ARGS (r) = DECL_TI_ARGS (new_decl);
6043           }
6044
6045         SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (r);
6046         DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (r) = NULL_TREE;
6047         DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (r) = NULL_TREE;
6048
6049         /* The template parameters for this new template are all the
6050            template parameters for the old template, except the
6051            outermost level of parameters.  */
6052         DECL_TEMPLATE_PARMS (r) 
6053           = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (t), args,
6054                                    complain);
6055
6056         if (PRIMARY_TEMPLATE_P (t))
6057           DECL_PRIMARY_TEMPLATE (r) = r;
6058
6059         if (TREE_CODE (decl) != TYPE_DECL)
6060           /* Record this non-type partial instantiation.  */
6061           register_specialization (r, t, 
6062                                    DECL_TI_ARGS (DECL_TEMPLATE_RESULT (r)));
6063       }
6064       break;
6065
6066     case FUNCTION_DECL:
6067       {
6068         tree ctx;
6069         tree argvec = NULL_TREE;
6070         tree *friends;
6071         tree gen_tmpl;
6072         int member;
6073         int args_depth;
6074         int parms_depth;
6075
6076         /* Nobody should be tsubst'ing into non-template functions.  */
6077         my_friendly_assert (DECL_TEMPLATE_INFO (t) != NULL_TREE, 0);
6078
6079         if (TREE_CODE (DECL_TI_TEMPLATE (t)) == TEMPLATE_DECL)
6080           {
6081             tree spec;
6082             bool dependent_p;
6083
6084             /* If T is not dependent, just return it.  We have to
6085                increment PROCESSING_TEMPLATE_DECL because
6086                value_dependent_expression_p assumes that nothing is
6087                dependent when PROCESSING_TEMPLATE_DECL is zero.  */
6088             ++processing_template_decl;
6089             dependent_p = value_dependent_expression_p (t);
6090             --processing_template_decl;
6091             if (!dependent_p)
6092               return t;
6093
6094             /* Calculate the most general template of which R is a
6095                specialization, and the complete set of arguments used to
6096                specialize R.  */
6097             gen_tmpl = most_general_template (DECL_TI_TEMPLATE (t));
6098             argvec = tsubst_template_args (DECL_TI_ARGS 
6099                                            (DECL_TEMPLATE_RESULT (gen_tmpl)),
6100                                            args, complain, in_decl); 
6101
6102             /* Check to see if we already have this specialization.  */
6103             spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, argvec);
6104
6105             if (spec)
6106               {
6107                 r = spec;
6108                 break;
6109               }
6110
6111             /* We can see more levels of arguments than parameters if
6112                there was a specialization of a member template, like
6113                this:
6114
6115                  template <class T> struct S { template <class U> void f(); }
6116                  template <> template <class U> void S<int>::f(U); 
6117
6118                Here, we'll be substituting into the specialization,
6119                because that's where we can find the code we actually
6120                want to generate, but we'll have enough arguments for
6121                the most general template.              
6122
6123                We also deal with the peculiar case:
6124
6125                  template <class T> struct S { 
6126                    template <class U> friend void f();
6127                  };
6128                  template <class U> void f() {}
6129                  template S<int>;
6130                  template void f<double>();
6131
6132                Here, the ARGS for the instantiation of will be {int,
6133                double}.  But, we only need as many ARGS as there are
6134                levels of template parameters in CODE_PATTERN.  We are
6135                careful not to get fooled into reducing the ARGS in
6136                situations like:
6137
6138                  template <class T> struct S { template <class U> void f(U); }
6139                  template <class T> template <> void S<T>::f(int) {}
6140
6141                which we can spot because the pattern will be a
6142                specialization in this case.  */
6143             args_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (args);
6144             parms_depth = 
6145               TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (DECL_TI_TEMPLATE (t))); 
6146             if (args_depth > parms_depth
6147                 && !DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (t))
6148               args = get_innermost_template_args (args, parms_depth);
6149           }
6150         else
6151           {
6152             /* This special case arises when we have something like this:
6153
6154                  template <class T> struct S { 
6155                    friend void f<int>(int, double); 
6156                  };
6157
6158                Here, the DECL_TI_TEMPLATE for the friend declaration
6159                will be an IDENTIFIER_NODE.  We are being called from
6160                tsubst_friend_function, and we want only to create a
6161                new decl (R) with appropriate types so that we can call
6162                determine_specialization.  */
6163             gen_tmpl = NULL_TREE;
6164           }
6165
6166         if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
6167           {
6168             if (DECL_NAME (t) == constructor_name (DECL_CONTEXT (t)))
6169               member = 2;
6170             else
6171               member = 1;
6172             ctx = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args, 
6173                                     complain, t, /*entering_scope=*/1);
6174           }
6175         else
6176           {
6177             member = 0;
6178             ctx = DECL_CONTEXT (t);
6179           }
6180         type = tsubst (type, args, complain, in_decl);
6181         if (type == error_mark_node)
6182           return error_mark_node;
6183
6184         /* We do NOT check for matching decls pushed separately at this
6185            point, as they may not represent instantiations of this
6186            template, and in any case are considered separate under the
6187            discrete model.  */
6188         r = copy_decl (t);
6189         DECL_USE_TEMPLATE (r) = 0;
6190         TREE_TYPE (r) = type;
6191         /* Clear out the mangled name and RTL for the instantiation.  */
6192         SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (r, NULL_TREE);
6193         SET_DECL_RTL (r, NULL_RTX);
6194         DECL_INITIAL (r) = NULL_TREE;
6195         DECL_CONTEXT (r) = ctx;
6196
6197         if (member && DECL_CONV_FN_P (r)) 
6198           /* Type-conversion operator.  Reconstruct the name, in
6199              case it's the name of one of the template's parameters.  */
6200           DECL_NAME (r) = mangle_conv_op_name_for_type (TREE_TYPE (type));
6201
6202         DECL_ARGUMENTS (r) = tsubst (DECL_ARGUMENTS (t), args,
6203                                      complain, t);
6204         DECL_RESULT (r) = NULL_TREE;
6205
6206         TREE_STATIC (r) = 0;
6207         TREE_PUBLIC (r) = TREE_PUBLIC (t);
6208         DECL_EXTERNAL (r) = 1;
6209         DECL_INTERFACE_KNOWN (r) = 0;
6210         DECL_DEFER_OUTPUT (r) = 0;
6211         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6212         DECL_PENDING_INLINE_INFO (r) = 0;
6213         DECL_PENDING_INLINE_P (r) = 0;
6214         DECL_SAVED_TREE (r) = NULL_TREE;
6215         TREE_USED (r) = 0;
6216         if (DECL_CLONED_FUNCTION (r))
6217           {
6218             DECL_CLONED_FUNCTION (r) = tsubst (DECL_CLONED_FUNCTION (t),
6219                                                args, complain, t);
6220             TREE_CHAIN (r) = TREE_CHAIN (DECL_CLONED_FUNCTION (r));
6221             TREE_CHAIN (DECL_CLONED_FUNCTION (r)) = r;
6222           }
6223
6224         /* Set up the DECL_TEMPLATE_INFO for R.  There's no need to do
6225            this in the special friend case mentioned above where
6226            GEN_TMPL is NULL.  */
6227         if (gen_tmpl)
6228           {
6229             DECL_TEMPLATE_INFO (r) 
6230               = tree_cons (gen_tmpl, argvec, NULL_TREE);
6231             SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (r);
6232             register_specialization (r, gen_tmpl, argvec);
6233
6234             /* We're not supposed to instantiate default arguments
6235                until they are called, for a template.  But, for a
6236                declaration like:
6237
6238                  template <class T> void f () 
6239                  { extern void g(int i = T()); }
6240                  
6241                we should do the substitution when the template is
6242                instantiated.  We handle the member function case in
6243                instantiate_class_template since the default arguments
6244                might refer to other members of the class.  */
6245             if (!member
6246                 && !PRIMARY_TEMPLATE_P (gen_tmpl)
6247                 && !uses_template_parms (argvec))
6248               tsubst_default_arguments (r);
6249           }
6250
6251         /* Copy the list of befriending classes.  */
6252         for (friends = &DECL_BEFRIENDING_CLASSES (r);
6253              *friends;
6254              friends = &TREE_CHAIN (*friends)) 
6255           {
6256             *friends = copy_node (*friends);
6257             TREE_VALUE (*friends) = tsubst (TREE_VALUE (*friends),
6258                                             args, complain,
6259                                             in_decl);
6260           }
6261
6262         if (DECL_CONSTRUCTOR_P (r) || DECL_DESTRUCTOR_P (r))
6263           {
6264             maybe_retrofit_in_chrg (r);
6265             if (DECL_CONSTRUCTOR_P (r))
6266               grok_ctor_properties (ctx, r);
6267             /* If this is an instantiation of a member template, clone it.
6268                If it isn't, that'll be handled by
6269                clone_constructors_and_destructors.  */
6270             if (PRIMARY_TEMPLATE_P (gen_tmpl))
6271               clone_function_decl (r, /*update_method_vec_p=*/0);
6272           }
6273         else if (IDENTIFIER_OPNAME_P (DECL_NAME (r)))
6274           grok_op_properties (r, DECL_FRIEND_P (r),
6275                               (complain & tf_error) != 0);
6276       }
6277       break;
6278
6279     case PARM_DECL:
6280       {
6281         r = copy_node (t);
6282         if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (t))
6283           SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (r);
6284
6285         TREE_TYPE (r) = type;
6286         c_apply_type_quals_to_decl (cp_type_quals (type), r);
6287
6288         if (DECL_INITIAL (r))
6289           {
6290             if (TREE_CODE (DECL_INITIAL (r)) != TEMPLATE_PARM_INDEX)
6291               DECL_INITIAL (r) = TREE_TYPE (r);
6292             else
6293               DECL_INITIAL (r) = tsubst (DECL_INITIAL (r), args,
6294                                          complain, in_decl);
6295           }
6296
6297         DECL_CONTEXT (r) = NULL_TREE;
6298
6299         if (!DECL_TEMPLATE_PARM_P (r))
6300           DECL_ARG_TYPE (r) = type_passed_as (type);
6301         if (TREE_CHAIN (t))
6302           TREE_CHAIN (r) = tsubst (TREE_CHAIN (t), args,
6303                                    complain, TREE_CHAIN (t));
6304       }
6305       break;
6306
6307     case FIELD_DECL:
6308       {
6309         r = copy_decl (t);
6310         TREE_TYPE (r) = type;
6311         c_apply_type_quals_to_decl (cp_type_quals (type), r);
6312
6313         /* We don't have to set DECL_CONTEXT here; it is set by
6314            finish_member_declaration.  */
6315         DECL_INITIAL (r) = tsubst_expr (DECL_INITIAL (t), args,
6316                                         complain, in_decl);
6317         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6318         if (VOID_TYPE_P (type)) 
6319           cp_error_at ("instantiation of `%D' as type `%T'", r, type);
6320       }
6321       break;
6322
6323     case USING_DECL:
6324       {
6325         r = copy_node (t);
6326         /* It is not a dependent using decl any more.  */
6327         TREE_TYPE (r) = void_type_node;
6328         DECL_INITIAL (r)
6329           = tsubst_copy (DECL_INITIAL (t), args, complain, in_decl);
6330         DECL_NAME (r)
6331           = tsubst_copy (DECL_NAME (t), args, complain, in_decl);
6332         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6333       }
6334       break;
6335
6336     case TYPE_DECL:
6337       if (TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
6338           || t == TYPE_MAIN_DECL (TREE_TYPE (t)))
6339         {
6340           /* If this is the canonical decl, we don't have to mess with
6341              instantiations, and often we can't (for typename, template
6342              type parms and such).  Note that TYPE_NAME is not correct for
6343              the above test if we've copied the type for a typedef.  */
6344           r = TYPE_NAME (type);
6345           break;
6346         }
6347
6348       /* Fall through.  */
6349
6350     case VAR_DECL:
6351       {
6352         tree argvec = NULL_TREE;
6353         tree gen_tmpl = NULL_TREE;
6354         tree spec;
6355         tree tmpl = NULL_TREE;
6356         tree ctx;
6357         int local_p;
6358
6359         /* Assume this is a non-local variable.  */
6360         local_p = 0;
6361
6362         if (TYPE_P (CP_DECL_CONTEXT (t)))
6363           ctx = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args, 
6364                                   complain,
6365                                   in_decl, /*entering_scope=*/1);
6366         else if (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (t))
6367           ctx = DECL_CONTEXT (t);
6368         else
6369           {
6370             /* Subsequent calls to pushdecl will fill this in.  */
6371             ctx = NULL_TREE;
6372             local_p = 1;
6373           }
6374
6375         /* Check to see if we already have this specialization.  */
6376         if (!local_p)
6377           {
6378             tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (t);
6379             gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
6380             argvec = tsubst (DECL_TI_ARGS (t), args, complain, in_decl);
6381             spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, argvec);
6382           }
6383         else
6384           spec = retrieve_local_specialization (t);
6385
6386         if (spec)
6387           {
6388             r = spec;
6389             break;
6390           }
6391
6392         r = copy_decl (t);
6393         if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL)
6394           {
6395             type = complete_type (type);
6396             DECL_INITIALIZED_BY_CONSTANT_EXPRESSION_P (r)
6397               = DECL_INITIALIZED_BY_CONSTANT_EXPRESSION_P (t);
6398           }
6399         else if (DECL_SELF_REFERENCE_P (t))
6400           SET_DECL_SELF_REFERENCE_P (r);
6401         TREE_TYPE (r) = type;
6402         c_apply_type_quals_to_decl (cp_type_quals (type), r);
6403         DECL_CONTEXT (r) = ctx;
6404         /* Clear out the mangled name and RTL for the instantiation.  */
6405         SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (r, NULL_TREE);
6406         SET_DECL_RTL (r, NULL_RTX);
6407
6408         /* Don't try to expand the initializer until someone tries to use
6409            this variable; otherwise we run into circular dependencies.  */
6410         DECL_INITIAL (r) = NULL_TREE;
6411         SET_DECL_RTL (r, NULL_RTX);
6412         DECL_SIZE (r) = DECL_SIZE_UNIT (r) = 0;
6413
6414         /* Even if the original location is out of scope, the newly
6415            substituted one is not.  */
6416         if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL)
6417           {
6418             DECL_DEAD_FOR_LOCAL (r) = 0;
6419             DECL_INITIALIZED_P (r) = 0;
6420           }
6421
6422         if (!local_p)
6423           {
6424             /* A static data member declaration is always marked
6425                external when it is declared in-class, even if an
6426                initializer is present.  We mimic the non-template
6427                processing here.  */
6428             DECL_EXTERNAL (r) = 1;
6429
6430             register_specialization (r, gen_tmpl, argvec);
6431             DECL_TEMPLATE_INFO (r) = tree_cons (tmpl, argvec, NULL_TREE);
6432             SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (r);
6433           }
6434         else
6435           register_local_specialization (r, t);
6436
6437         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6438         if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL && VOID_TYPE_P (type))
6439           cp_error_at ("instantiation of `%D' as type `%T'", r, type);
6440         /* Compute the size, alignment, etc. of R.  */
6441         layout_decl (r, 0);
6442       }
6443       break;
6444
6445     default:
6446       abort ();
6447     } 
6448
6449   /* Restore the file and line information.  */
6450   input_location = saved_loc;
6451
6452   return r;
6453 }
6454
6455 /* Substitute into the ARG_TYPES of a function type.  */
6456
6457 static tree
6458 tsubst_arg_types (tree arg_types, 
6459                   tree args, 
6460                   tsubst_flags_t complain, 
6461                   tree in_decl)
6462 {
6463   tree remaining_arg_types;
6464   tree type;
6465
6466   if (!arg_types || arg_types == void_list_node)
6467     return arg_types;
6468   
6469   remaining_arg_types = tsubst_arg_types (TREE_CHAIN (arg_types),
6470                                           args, complain, in_decl);
6471   if (remaining_arg_types == error_mark_node)
6472     return error_mark_node;
6473
6474   type = tsubst (TREE_VALUE (arg_types), args, complain, in_decl);
6475   if (type == error_mark_node)
6476     return error_mark_node;
6477   if (VOID_TYPE_P (type))
6478     {
6479       if (complain & tf_error)
6480         {
6481           error ("invalid parameter type `%T'", type);
6482           if (in_decl)
6483             cp_error_at ("in declaration `%D'", in_decl);
6484         }
6485       return error_mark_node;
6486     }
6487
6488   /* Do array-to-pointer, function-to-pointer conversion, and ignore
6489      top-level qualifiers as required.  */
6490   type = TYPE_MAIN_VARIANT (type_decays_to (type));
6491
6492   /* Note that we do not substitute into default arguments here.  The
6493      standard mandates that they be instantiated only when needed,
6494      which is done in build_over_call.  */
6495   return hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (arg_types), type,
6496                          remaining_arg_types);
6497                          
6498 }
6499
6500 /* Substitute into a FUNCTION_TYPE or METHOD_TYPE.  This routine does
6501    *not* handle the exception-specification for FNTYPE, because the
6502    initial substitution of explicitly provided template parameters
6503    during argument deduction forbids substitution into the
6504    exception-specification:
6505
6506      [temp.deduct]
6507
6508      All references in the function type of the function template to  the
6509      corresponding template parameters are replaced by the specified tem-
6510      plate argument values.  If a substitution in a template parameter or
6511      in  the function type of the function template results in an invalid
6512      type, type deduction fails.  [Note: The equivalent  substitution  in
6513      exception specifications is done only when the function is instanti-
6514      ated, at which point a program is  ill-formed  if  the  substitution
6515      results in an invalid type.]  */
6516
6517 static tree
6518 tsubst_function_type (tree t, 
6519                       tree args, 
6520                       tsubst_flags_t complain, 
6521                       tree in_decl)
6522 {
6523   tree return_type;
6524   tree arg_types;
6525   tree fntype;
6526
6527   /* The TYPE_CONTEXT is not used for function/method types.  */
6528   my_friendly_assert (TYPE_CONTEXT (t) == NULL_TREE, 0);
6529
6530   /* Substitute the return type.  */
6531   return_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
6532   if (return_type == error_mark_node)
6533     return error_mark_node;
6534
6535   /* Substitute the argument types.  */
6536   arg_types = tsubst_arg_types (TYPE_ARG_TYPES (t), args,
6537                                 complain, in_decl); 
6538   if (arg_types == error_mark_node)
6539     return error_mark_node;
6540   
6541   /* Construct a new type node and return it.  */
6542   if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_TYPE)
6543     fntype = build_function_type (return_type, arg_types);
6544   else
6545     {
6546       tree r = TREE_TYPE (TREE_VALUE (arg_types));
6547       if (! IS_AGGR_TYPE (r))
6548         {
6549           /* [temp.deduct]
6550              
6551              Type deduction may fail for any of the following
6552              reasons:
6553              
6554              -- Attempting to create "pointer to member of T" when T
6555              is not a class type.  */
6556           if (complain & tf_error)
6557             error ("creating pointer to member function of non-class type `%T'",
6558                       r);
6559           return error_mark_node;
6560         }
6561       
6562       fntype = build_method_type_directly (r, return_type, 
6563                                            TREE_CHAIN (arg_types));
6564     }
6565   fntype = cp_build_qualified_type_real (fntype, TYPE_QUALS (t), complain);
6566   fntype = cp_build_type_attribute_variant (fntype, TYPE_ATTRIBUTES (t));
6567   
6568   return fntype;  
6569 }
6570
6571 /* Substitute into the PARMS of a call-declarator.  */
6572
6573 static tree
6574 tsubst_call_declarator_parms (tree parms, 
6575                               tree args, 
6576                               tsubst_flags_t complain, 
6577                               tree in_decl)
6578 {
6579   tree new_parms;
6580   tree type;
6581   tree defarg;
6582
6583   if (!parms || parms == void_list_node)
6584     return parms;
6585   
6586   new_parms = tsubst_call_declarator_parms (TREE_CHAIN (parms),
6587                                             args, complain, in_decl);
6588
6589   /* Figure out the type of this parameter.  */
6590   type = tsubst (TREE_VALUE (parms), args, complain, in_decl);
6591   
6592   /* Figure out the default argument as well.  Note that we use
6593      tsubst_expr since the default argument is really an expression.  */
6594   defarg = tsubst_expr (TREE_PURPOSE (parms), args, complain, in_decl);
6595
6596   /* Chain this parameter on to the front of those we have already
6597      processed.  We don't use hash_tree_cons because that function
6598      doesn't check TREE_PARMLIST.  */
6599   new_parms = tree_cons (defarg, type, new_parms);
6600
6601   /* And note that these are parameters.  */
6602   TREE_PARMLIST (new_parms) = 1;
6603   
6604   return new_parms;
6605 }
6606
6607 /* Take the tree structure T and replace template parameters used
6608    therein with the argument vector ARGS.  IN_DECL is an associated
6609    decl for diagnostics.  If an error occurs, returns ERROR_MARK_NODE.
6610    Issue error and warning messages under control of COMPLAIN.  Note
6611    that we must be relatively non-tolerant of extensions here, in
6612    order to preserve conformance; if we allow substitutions that
6613    should not be allowed, we may allow argument deductions that should
6614    not succeed, and therefore report ambiguous overload situations
6615    where there are none.  In theory, we could allow the substitution,
6616    but indicate that it should have failed, and allow our caller to
6617    make sure that the right thing happens, but we don't try to do this
6618    yet.
6619
6620    This function is used for dealing with types, decls and the like;
6621    for expressions, use tsubst_expr or tsubst_copy.  */
6622
6623 static tree
6624 tsubst (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
6625 {
6626   tree type, r;
6627
6628   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node
6629       || t == integer_type_node
6630       || t == void_type_node
6631       || t == char_type_node
6632       || TREE_CODE (t) == NAMESPACE_DECL)
6633     return t;
6634
6635   if (TREE_CODE (t) == IDENTIFIER_NODE)
6636     type = IDENTIFIER_TYPE_VALUE (t);
6637   else
6638     type = TREE_TYPE (t);
6639
6640   my_friendly_assert (type != unknown_type_node, 20030716);
6641
6642   if (type && TREE_CODE (t) != FUNCTION_DECL
6643       && TREE_CODE (t) != TYPENAME_TYPE
6644       && TREE_CODE (t) != TEMPLATE_DECL
6645       && TREE_CODE (t) != IDENTIFIER_NODE
6646       && TREE_CODE (t) != FUNCTION_TYPE
6647       && TREE_CODE (t) != METHOD_TYPE)
6648     type = tsubst (type, args, complain, in_decl);
6649   if (type == error_mark_node)
6650     return error_mark_node;
6651
6652   if (DECL_P (t))
6653     return tsubst_decl (t, args, type, complain);
6654
6655   switch (TREE_CODE (t))
6656     {
6657     case RECORD_TYPE:
6658     case UNION_TYPE:
6659     case ENUMERAL_TYPE:
6660       return tsubst_aggr_type (t, args, complain, in_decl,
6661                                /*entering_scope=*/0);
6662
6663     case ERROR_MARK:
6664     case IDENTIFIER_NODE:
6665     case VOID_TYPE:
6666     case REAL_TYPE:
6667     case COMPLEX_TYPE:
6668     case VECTOR_TYPE:
6669     case BOOLEAN_TYPE:
6670     case INTEGER_CST:
6671     case REAL_CST:
6672     case STRING_CST:
6673       return t;
6674
6675     case INTEGER_TYPE:
6676       if (t == integer_type_node)
6677         return t;
6678
6679       if (TREE_CODE (TYPE_MIN_VALUE (t)) == INTEGER_CST
6680           && TREE_CODE (TYPE_MAX_VALUE (t)) == INTEGER_CST)
6681         return t;
6682
6683       {
6684         tree max, omax = TREE_OPERAND (TYPE_MAX_VALUE (t), 0);
6685
6686         /* The array dimension behaves like a non-type template arg,
6687            in that we want to fold it as much as possible.  */
6688         max = tsubst_template_arg (omax, args, complain, in_decl);
6689         if (!processing_template_decl)
6690           max = decl_constant_value (max);
6691
6692         if (integer_zerop (omax))
6693           {
6694             /* Still allow an explicit array of size zero.  */
6695             if (pedantic)
6696               pedwarn ("creating array with size zero");
6697           }
6698         else if (integer_zerop (max) 
6699                  || (TREE_CODE (max) == INTEGER_CST 
6700                      && INT_CST_LT (max, integer_zero_node)))
6701           {
6702             /* [temp.deduct]
6703
6704                Type deduction may fail for any of the following
6705                reasons:  
6706
6707                  Attempting to create an array with a size that is
6708                  zero or negative.  */
6709             if (complain & tf_error)
6710               error ("creating array with size zero (`%E')", max);
6711
6712             return error_mark_node;
6713           }
6714
6715         return compute_array_index_type (NULL_TREE, max);
6716       }
6717
6718     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
6719     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
6720     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
6721     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
6722       {
6723         int idx;
6724         int level;
6725         int levels;
6726
6727         r = NULL_TREE;
6728
6729         if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_TYPE_PARM
6730             || TREE_CODE (t) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
6731             || TREE_CODE (t) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
6732           {
6733             idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (t);
6734             level = TEMPLATE_TYPE_LEVEL (t);
6735           }
6736         else
6737           {
6738             idx = TEMPLATE_PARM_IDX (t);
6739             level = TEMPLATE_PARM_LEVEL (t);
6740           }
6741
6742         if (TREE_VEC_LENGTH (args) > 0)
6743           {
6744             tree arg = NULL_TREE;
6745
6746             levels = TMPL_ARGS_DEPTH (args);
6747             if (level <= levels)
6748               arg = TMPL_ARG (args, level, idx);
6749
6750             if (arg == error_mark_node)
6751               return error_mark_node;
6752             else if (arg != NULL_TREE)
6753               {
6754                 if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
6755                   {
6756                     my_friendly_assert (TYPE_P (arg), 0);
6757                     return cp_build_qualified_type_real
6758                       (arg, cp_type_quals (arg) | cp_type_quals (t),
6759                        complain | tf_ignore_bad_quals);
6760                   }
6761                 else if (TREE_CODE (t) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
6762                   {
6763                     /* We are processing a type constructed from
6764                        a template template parameter.  */
6765                     tree argvec = tsubst (TYPE_TI_ARGS (t),
6766                                           args, complain, in_decl);
6767                     if (argvec == error_mark_node)
6768                       return error_mark_node;
6769                         
6770                     /* We can get a TEMPLATE_TEMPLATE_PARM here when 
6771                        we are resolving nested-types in the signature of 
6772                        a member function templates.
6773                        Otherwise ARG is a TEMPLATE_DECL and is the real 
6774                        template to be instantiated.  */
6775                     if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
6776                       arg = TYPE_NAME (arg);
6777
6778                     r = lookup_template_class (arg, 
6779                                                argvec, in_decl, 
6780                                                DECL_CONTEXT (arg),
6781                                                /*entering_scope=*/0,
6782                                                complain);
6783                     return cp_build_qualified_type_real
6784                       (r, TYPE_QUALS (t), complain);
6785                   }
6786                 else
6787                   /* TEMPLATE_TEMPLATE_PARM or TEMPLATE_PARM_INDEX.  */
6788                   return arg;
6789               }
6790           }
6791         else
6792           abort ();
6793
6794         if (level == 1)
6795           /* This can happen during the attempted tsubst'ing in
6796              unify.  This means that we don't yet have any information
6797              about the template parameter in question.  */
6798           return t;
6799
6800         /* If we get here, we must have been looking at a parm for a
6801            more deeply nested template.  Make a new version of this
6802            template parameter, but with a lower level.  */
6803         switch (TREE_CODE (t))
6804           {
6805           case TEMPLATE_TYPE_PARM:
6806           case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
6807           case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
6808             if (cp_type_quals (t))
6809               {
6810                 r = tsubst (TYPE_MAIN_VARIANT (t), args, complain, in_decl);
6811                 r = cp_build_qualified_type_real
6812                   (r, cp_type_quals (t),
6813                    complain | (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_TYPE_PARM
6814                                ? tf_ignore_bad_quals : 0));
6815               }
6816             else
6817               {
6818                 r = copy_type (t);
6819                 TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (r)
6820                   = reduce_template_parm_level (TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (t),
6821                                                 r, levels);
6822                 TYPE_STUB_DECL (r) = TYPE_NAME (r) = TEMPLATE_TYPE_DECL (r);
6823                 TYPE_MAIN_VARIANT (r) = r;
6824                 TYPE_POINTER_TO (r) = NULL_TREE;
6825                 TYPE_REFERENCE_TO (r) = NULL_TREE;
6826
6827                 if (TREE_CODE (t) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
6828                   {
6829                     tree argvec = tsubst (TYPE_TI_ARGS (t), args,
6830                                           complain, in_decl); 
6831                     if (argvec == error_mark_node)
6832                       return error_mark_node;
6833
6834                     TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_TEMPLATE_INFO (r)
6835                       = tree_cons (TYPE_TI_TEMPLATE (t), argvec, NULL_TREE);
6836                   }
6837               }
6838             break;
6839
6840           case TEMPLATE_PARM_INDEX:
6841             r = reduce_template_parm_level (t, type, levels);
6842             break;
6843            
6844           default:
6845             abort ();
6846           }
6847
6848         return r;
6849       }
6850
6851     case TREE_LIST:
6852       {
6853         tree purpose, value, chain, result;
6854
6855         if (t == void_list_node)
6856           return t;
6857
6858         purpose = TREE_PURPOSE (t);
6859         if (purpose)
6860           {
6861             purpose = tsubst (purpose, args, complain, in_decl);
6862             if (purpose == error_mark_node)
6863               return error_mark_node;
6864           }
6865         value = TREE_VALUE (t);
6866         if (value)
6867           {
6868             value = tsubst (value, args, complain, in_decl);
6869             if (value == error_mark_node)
6870               return error_mark_node;
6871           }
6872         chain = TREE_CHAIN (t);
6873         if (chain && chain != void_type_node)
6874           {
6875             chain = tsubst (chain, args, complain, in_decl);
6876             if (chain == error_mark_node)
6877               return error_mark_node;
6878           }
6879         if (purpose == TREE_PURPOSE (t)
6880             && value == TREE_VALUE (t)
6881             && chain == TREE_CHAIN (t))
6882           return t;
6883         if (TREE_PARMLIST (t))
6884           {
6885             result = tree_cons (purpose, value, chain);
6886             TREE_PARMLIST (result) = 1;
6887           }
6888         else
6889           result = hash_tree_cons (purpose, value, chain);
6890         return result;
6891       }
6892     case TREE_VEC:
6893       if (type != NULL_TREE)
6894         {
6895           /* A binfo node.  We always need to make a copy, of the node
6896              itself and of its BINFO_BASETYPES.  */
6897
6898           t = copy_node (t);
6899
6900           /* Make sure type isn't a typedef copy.  */
6901           type = BINFO_TYPE (TYPE_BINFO (type));
6902
6903           TREE_TYPE (t) = complete_type (type);
6904           if (IS_AGGR_TYPE (type))
6905             {
6906               BINFO_VTABLE (t) = TYPE_BINFO_VTABLE (type);
6907               BINFO_VIRTUALS (t) = TYPE_BINFO_VIRTUALS (type);
6908               if (TYPE_BINFO_BASETYPES (type) != NULL_TREE)
6909                 BINFO_BASETYPES (t) = copy_node (TYPE_BINFO_BASETYPES (type));
6910             }
6911           return t;
6912         }
6913
6914       /* Otherwise, a vector of template arguments.  */
6915       return tsubst_template_args (t, args, complain, in_decl);
6916
6917     case POINTER_TYPE:
6918     case REFERENCE_TYPE:
6919       {
6920         enum tree_code code;
6921
6922         if (type == TREE_TYPE (t) && TREE_CODE (type) != METHOD_TYPE)
6923           return t;
6924
6925         code = TREE_CODE (t);
6926
6927
6928         /* [temp.deduct]
6929            
6930            Type deduction may fail for any of the following
6931            reasons:  
6932
6933            -- Attempting to create a pointer to reference type.
6934            -- Attempting to create a reference to a reference type or
6935               a reference to void.  */
6936         if (TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE
6937             || (code == REFERENCE_TYPE && TREE_CODE (type) == VOID_TYPE))
6938           {
6939             static location_t last_loc;
6940
6941             /* We keep track of the last time we issued this error
6942                message to avoid spewing a ton of messages during a
6943                single bad template instantiation.  */
6944             if (complain & tf_error
6945                 && (last_loc.line != input_line
6946                     || last_loc.file != input_filename))
6947               {
6948                 if (TREE_CODE (type) == VOID_TYPE)
6949                   error ("forming reference to void");
6950                 else
6951                   error ("forming %s to reference type `%T'",
6952                             (code == POINTER_TYPE) ? "pointer" : "reference",
6953                             type);
6954                 last_loc = input_location;
6955               }
6956
6957             return error_mark_node;
6958           }
6959         else if (code == POINTER_TYPE)
6960           {
6961             r = build_pointer_type (type);
6962             if (TREE_CODE (type) == METHOD_TYPE)
6963               r = build_ptrmemfunc_type (r);
6964           }
6965         else
6966           r = build_reference_type (type);
6967         r = cp_build_qualified_type_real (r, TYPE_QUALS (t), complain);
6968
6969         if (r != error_mark_node)
6970           /* Will this ever be needed for TYPE_..._TO values?  */
6971           layout_type (r);
6972         
6973         return r;
6974       }
6975     case OFFSET_TYPE:
6976       {
6977         r = tsubst (TYPE_OFFSET_BASETYPE (t), args, complain, in_decl);
6978         if (r == error_mark_node || !IS_AGGR_TYPE (r))
6979           {
6980             /* [temp.deduct]
6981
6982                Type deduction may fail for any of the following
6983                reasons:
6984                
6985                -- Attempting to create "pointer to member of T" when T
6986                   is not a class type.  */
6987             if (complain & tf_error)
6988               error ("creating pointer to member of non-class type `%T'", r);
6989             return error_mark_node;
6990           }
6991         if (TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
6992           {
6993             if (complain & tf_error)
6994               error ("creating pointer to member reference type `%T'", type);
6995             
6996             return error_mark_node;
6997           }
6998         my_friendly_assert (TREE_CODE (type) != METHOD_TYPE, 20011231);
6999         if (TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE)
7000           {
7001             /* This is really a method type. The cv qualifiers of the
7002                this pointer should _not_ be determined by the cv
7003                qualifiers of the class type.  They should be held
7004                somewhere in the FUNCTION_TYPE, but we don't do that at
7005                the moment.  Consider
7006                   typedef void (Func) () const;
7007
7008                   template <typename T1> void Foo (Func T1::*);
7009
7010                 */
7011             tree method_type;
7012
7013             method_type = build_method_type_directly (TYPE_MAIN_VARIANT (r),
7014                                                       TREE_TYPE (type),
7015                                                       TYPE_ARG_TYPES (type));
7016             return build_ptrmemfunc_type (build_pointer_type (method_type));
7017           }
7018         else
7019           return cp_build_qualified_type_real (build_ptrmem_type (r, type),
7020                                                TYPE_QUALS (t),
7021                                                complain);
7022       }
7023     case FUNCTION_TYPE:
7024     case METHOD_TYPE:
7025       {
7026         tree fntype;
7027         tree raises;
7028
7029         fntype = tsubst_function_type (t, args, complain, in_decl);
7030         if (fntype == error_mark_node)
7031           return error_mark_node;
7032
7033         /* Substitute the exception specification.  */
7034         raises = TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (t);
7035         if (raises)
7036           {
7037             tree   list = NULL_TREE;
7038             
7039             if (! TREE_VALUE (raises))
7040               list = raises;
7041             else
7042               for (; raises != NULL_TREE; raises = TREE_CHAIN (raises))
7043                 {
7044                   tree spec = TREE_VALUE (raises);
7045                   
7046                   spec = tsubst (spec, args, complain, in_decl);
7047                   if (spec == error_mark_node)
7048                     return spec;
7049                   list = add_exception_specifier (list, spec, complain);
7050                 }
7051             fntype = build_exception_variant (fntype, list);
7052           }
7053         return fntype;
7054       }
7055     case ARRAY_TYPE:
7056       {
7057         tree domain = tsubst (TYPE_DOMAIN (t), args, complain, in_decl);
7058         if (domain == error_mark_node)
7059           return error_mark_node;
7060
7061         /* As an optimization, we avoid regenerating the array type if
7062            it will obviously be the same as T.  */
7063         if (type == TREE_TYPE (t) && domain == TYPE_DOMAIN (t))
7064           return t;
7065
7066         /* These checks should match the ones in grokdeclarator.  
7067
7068            [temp.deduct] 
7069         
7070            The deduction may fail for any of the following reasons: 
7071
7072            -- Attempting to create an array with an element type that
7073               is void, a function type, or a reference type, or [DR337] 
7074               an abstract class type.  */
7075         if (TREE_CODE (type) == VOID_TYPE 
7076             || TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE
7077             || TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
7078           {
7079             if (complain & tf_error)
7080               error ("creating array of `%T'", type);
7081             return error_mark_node;
7082           }
7083         if (CLASS_TYPE_P (type) && CLASSTYPE_PURE_VIRTUALS (type))
7084           {
7085             if (complain & tf_error)
7086               error ("creating array of `%T', which is an abstract class type", 
7087                      type);
7088             return error_mark_node;         
7089           }
7090
7091         r = build_cplus_array_type (type, domain);
7092         return r;
7093       }
7094
7095     case PLUS_EXPR:
7096     case MINUS_EXPR:
7097       {
7098         tree e1 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
7099         tree e2 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl);
7100
7101         if (e1 == error_mark_node || e2 == error_mark_node)
7102           return error_mark_node;
7103
7104         return fold (build (TREE_CODE (t), TREE_TYPE (t), e1, e2));
7105       }
7106
7107     case NEGATE_EXPR:
7108     case NOP_EXPR:
7109       {
7110         tree e = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
7111         if (e == error_mark_node)
7112           return error_mark_node;
7113
7114         return fold (build (TREE_CODE (t), TREE_TYPE (t), e));
7115       }
7116
7117     case TYPENAME_TYPE:
7118       {
7119         tree ctx = tsubst_aggr_type (TYPE_CONTEXT (t), args, complain,
7120                                      in_decl, /*entering_scope=*/1);
7121         tree f = tsubst_copy (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (t), args,
7122                               complain, in_decl); 
7123
7124         if (ctx == error_mark_node || f == error_mark_node)
7125           return error_mark_node;
7126
7127         if (!IS_AGGR_TYPE (ctx))
7128           {
7129             if (complain & tf_error)
7130               error ("`%T' is not a class, struct, or union type",
7131                         ctx);
7132             return error_mark_node;
7133           }
7134         else if (!uses_template_parms (ctx) && !TYPE_BEING_DEFINED (ctx))
7135           {
7136             /* Normally, make_typename_type does not require that the CTX
7137                have complete type in order to allow things like:
7138              
7139                  template <class T> struct S { typename S<T>::X Y; };
7140
7141                But, such constructs have already been resolved by this
7142                point, so here CTX really should have complete type, unless
7143                it's a partial instantiation.  */
7144             ctx = complete_type (ctx);
7145             if (!COMPLETE_TYPE_P (ctx))
7146               {
7147                 if (complain & tf_error)
7148                   cxx_incomplete_type_error (NULL_TREE, ctx);
7149                 return error_mark_node;
7150               }
7151           }
7152
7153         f = make_typename_type (ctx, f,
7154                                 (complain & tf_error) | tf_keep_type_decl);
7155         if (f == error_mark_node)
7156           return f;
7157         if (TREE_CODE (f) == TYPE_DECL)
7158           {
7159             complain |= tf_ignore_bad_quals;
7160             f = TREE_TYPE (f);
7161           }
7162         
7163         return cp_build_qualified_type_real
7164           (f, cp_type_quals (f) | cp_type_quals (t), complain);
7165       }
7166                
7167     case UNBOUND_CLASS_TEMPLATE:
7168       {
7169         tree ctx = tsubst_aggr_type (TYPE_CONTEXT (t), args, complain,
7170                                      in_decl, /*entering_scope=*/1);
7171         tree name = TYPE_IDENTIFIER (t);
7172
7173         if (ctx == error_mark_node || name == error_mark_node)
7174           return error_mark_node;
7175
7176         return make_unbound_class_template (ctx, name, complain);
7177       }
7178
7179     case INDIRECT_REF:
7180       {
7181         tree e = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
7182         if (e == error_mark_node)
7183           return error_mark_node;
7184         return make_pointer_declarator (type, e);
7185       }
7186
7187     case ADDR_EXPR:
7188       {
7189         tree e = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
7190         if (e == error_mark_node)
7191           return error_mark_node;
7192         return make_reference_declarator (type, e);
7193       }
7194
7195     case ARRAY_REF:
7196       {
7197         tree e1 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
7198         tree e2 = tsubst_expr (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl);
7199         if (e1 == error_mark_node || e2 == error_mark_node)
7200           return error_mark_node;
7201
7202         return build_nt (ARRAY_REF, e1, e2);
7203       }
7204
7205     case CALL_EXPR:
7206       {
7207         tree e1 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
7208         tree e2 = (tsubst_call_declarator_parms
7209                    (CALL_DECLARATOR_PARMS (t), args, complain, in_decl));
7210         tree e3 = tsubst (CALL_DECLARATOR_EXCEPTION_SPEC (t), args,
7211                           complain, in_decl);
7212
7213         if (e1 == error_mark_node || e2 == error_mark_node 
7214             || e3 == error_mark_node)
7215           return error_mark_node;
7216
7217         return make_call_declarator (e1, e2, CALL_DECLARATOR_QUALS (t), e3);
7218       }
7219
7220     case SCOPE_REF:
7221       {
7222         tree e1 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
7223         tree e2 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl);
7224         if (e1 == error_mark_node || e2 == error_mark_node)
7225           return error_mark_node;
7226
7227         return build_nt (TREE_CODE (t), e1, e2);
7228       }
7229
7230     case TYPEOF_TYPE:
7231       {
7232         tree type;
7233
7234         type = finish_typeof (tsubst_expr (TYPEOF_TYPE_EXPR (t), args,
7235                                            complain, in_decl));
7236         return cp_build_qualified_type_real (type,
7237                                              cp_type_quals (t)
7238                                              | cp_type_quals (type),
7239                                              complain);
7240       }
7241
7242     default:
7243       sorry ("use of `%s' in template",
7244              tree_code_name [(int) TREE_CODE (t)]);
7245       return error_mark_node;
7246     }
7247 }
7248
7249 /* Like tsubst_expr for a BASELINK.  OBJECT_TYPE, if non-NULL, is the
7250    type of the expression on the left-hand side of the "." or "->"
7251    operator.  */
7252
7253 static tree
7254 tsubst_baselink (tree baselink, tree object_type,
7255                  tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
7256 {
7257     tree name;
7258     tree qualifying_scope;
7259     tree fns;
7260     tree template_args = 0;
7261     bool template_id_p = false;
7262
7263     /* A baselink indicates a function from a base class.  The
7264        BASELINK_ACCESS_BINFO and BASELINK_BINFO are going to have
7265        non-dependent types; otherwise, the lookup could not have
7266        succeeded.  However, they may indicate bases of the template
7267        class, rather than the instantiated class.  
7268
7269        In addition, lookups that were not ambiguous before may be
7270        ambiguous now.  Therefore, we perform the lookup again.  */
7271     qualifying_scope = BINFO_TYPE (BASELINK_ACCESS_BINFO (baselink));
7272     fns = BASELINK_FUNCTIONS (baselink);
7273     if (TREE_CODE (fns) == TEMPLATE_ID_EXPR)
7274       {
7275         template_id_p = true;
7276         template_args = TREE_OPERAND (fns, 1);
7277         fns = TREE_OPERAND (fns, 0);
7278         if (template_args)
7279           template_args = tsubst_template_args (template_args, args,
7280                                                 complain, in_decl);
7281       }
7282     name = DECL_NAME (get_first_fn (fns));
7283     baselink = lookup_fnfields (qualifying_scope, name, /*protect=*/1);
7284     if (BASELINK_P (baselink) && template_id_p)
7285       BASELINK_FUNCTIONS (baselink) 
7286         = build_nt (TEMPLATE_ID_EXPR,
7287                     BASELINK_FUNCTIONS (baselink),
7288                     template_args);
7289     if (!object_type)
7290       object_type = current_class_type;
7291     return adjust_result_of_qualified_name_lookup (baselink, 
7292                                                    qualifying_scope,
7293                                                    object_type);
7294 }
7295
7296 /* Like tsubst_expr for a SCOPE_REF, given by QUALIFIED_ID.  DONE is
7297    true if the qualified-id will be a postfix-expression in-and-of
7298    itself; false if more of the postfix-expression follows the
7299    QUALIFIED_ID.  ADDRESS_P is true if the qualified-id is the operand
7300    of "&".  */
7301
7302 static tree
7303 tsubst_qualified_id (tree qualified_id, tree args, 
7304                      tsubst_flags_t complain, tree in_decl,
7305                      bool done, bool address_p)
7306 {
7307   tree expr;
7308   tree scope;
7309   tree name;
7310   bool is_template;
7311   tree template_args;
7312
7313   my_friendly_assert (TREE_CODE (qualified_id) == SCOPE_REF, 20030706);
7314
7315   /* Figure out what name to look up.  */
7316   name = TREE_OPERAND (qualified_id, 1);
7317   if (TREE_CODE (name) == TEMPLATE_ID_EXPR)
7318     {
7319       is_template = true;
7320       template_args = TREE_OPERAND (name, 1);
7321       if (template_args)
7322         template_args = tsubst_template_args (template_args, args,
7323                                               complain, in_decl);
7324       name = TREE_OPERAND (name, 0);
7325     }
7326   else
7327     {
7328       is_template = false;
7329       template_args = NULL_TREE;
7330     }
7331
7332   /* Substitute into the qualifying scope.  When there are no ARGS, we
7333      are just trying to simplify a non-dependent expression.  In that
7334      case the qualifying scope may be dependent, and, in any case,
7335      substituting will not help.  */
7336   scope = TREE_OPERAND (qualified_id, 0);
7337   if (args)
7338     {
7339       scope = tsubst (scope, args, complain, in_decl);
7340       expr = tsubst_copy (name, args, complain, in_decl);
7341     }
7342   else
7343     expr = name;
7344
7345   if (dependent_type_p (scope))
7346     return build_nt (SCOPE_REF, scope, expr);
7347   
7348   if (!BASELINK_P (name) && !DECL_P (expr))
7349     {
7350       expr = lookup_qualified_name (scope, expr, /*is_type_p=*/0, false);
7351       if (TREE_CODE (TREE_CODE (expr) == TEMPLATE_DECL
7352                      ? DECL_TEMPLATE_RESULT (expr) : expr) == TYPE_DECL)
7353         {
7354           if (complain & tf_error)
7355             {
7356               error ("dependent-name `%E' is parsed as a non-type, but "
7357                      "instantiation yields a type", qualified_id);
7358               inform ("say `typename %E' if a type is meant", qualified_id);
7359             }
7360           return error_mark_node;
7361         }
7362     }
7363   
7364   if (DECL_P (expr))
7365     check_accessibility_of_qualified_id (expr, /*object_type=*/NULL_TREE,
7366                                          scope);
7367   
7368   /* Remember that there was a reference to this entity.  */
7369   if (DECL_P (expr))
7370     mark_used (expr);
7371
7372   if (is_template)
7373     expr = lookup_template_function (expr, template_args);
7374
7375   if (expr == error_mark_node && complain & tf_error)
7376     qualified_name_lookup_error (scope, TREE_OPERAND (qualified_id, 1));
7377   else if (TYPE_P (scope))
7378     {
7379       expr = (adjust_result_of_qualified_name_lookup 
7380               (expr, scope, current_class_type));
7381       expr = finish_qualified_id_expr (scope, expr, done, address_p);
7382     }
7383
7384   return expr;
7385 }
7386
7387 /* Like tsubst, but deals with expressions.  This function just replaces
7388    template parms; to finish processing the resultant expression, use
7389    tsubst_expr.  */
7390
7391 static tree
7392 tsubst_copy (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
7393 {
7394   enum tree_code code;
7395   tree r;
7396
7397   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node)
7398     return t;
7399
7400   code = TREE_CODE (t);
7401
7402   switch (code)
7403     {
7404     case PARM_DECL:
7405       r = retrieve_local_specialization (t);
7406       my_friendly_assert (r != NULL, 20020903);
7407       mark_used (r);
7408       return r;
7409
7410     case CONST_DECL:
7411       {
7412         tree enum_type;
7413         tree v;
7414
7415         if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (t))
7416           return tsubst_copy (DECL_INITIAL (t), args, complain, in_decl);
7417         /* There is no need to substitute into namespace-scope
7418            enumerators.  */
7419         if (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (t))
7420           return t;
7421
7422         /* Unfortunately, we cannot just call lookup_name here.
7423            Consider:
7424            
7425              template <int I> int f() {
7426              enum E { a = I };
7427              struct S { void g() { E e = a; } };
7428              };
7429            
7430            When we instantiate f<7>::S::g(), say, lookup_name is not
7431            clever enough to find f<7>::a.  */
7432         enum_type 
7433           = tsubst_aggr_type (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl, 
7434                               /*entering_scope=*/0);
7435
7436         for (v = TYPE_VALUES (enum_type); 
7437              v != NULL_TREE; 
7438              v = TREE_CHAIN (v))
7439           if (TREE_PURPOSE (v) == DECL_NAME (t))
7440             return TREE_VALUE (v);
7441
7442           /* We didn't find the name.  That should never happen; if
7443              name-lookup found it during preliminary parsing, we
7444              should find it again here during instantiation.  */
7445         abort ();
7446       }
7447       return t;
7448
7449     case FIELD_DECL:
7450       if (DECL_CONTEXT (t))
7451         {
7452           tree ctx;
7453
7454           ctx = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args, complain, in_decl,
7455                                   /*entering_scope=*/1);
7456           if (ctx != DECL_CONTEXT (t))
7457             return lookup_field (ctx, DECL_NAME (t), 0, false);
7458         }
7459       return t;
7460
7461     case VAR_DECL:
7462     case FUNCTION_DECL:
7463       if ((DECL_LANG_SPECIFIC (t) && DECL_TEMPLATE_INFO (t))
7464           || local_variable_p (t))
7465         t = tsubst (t, args, complain, in_decl);
7466       mark_used (t);
7467       return t;
7468
7469     case BASELINK:
7470       return tsubst_baselink (t, current_class_type, args, complain, in_decl);
7471
7472     case TEMPLATE_DECL:
7473       if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (t))
7474         return tsubst (TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_RESULT (t)), 
7475                        args, complain, in_decl);
7476       else if (is_member_template (t))
7477         return tsubst (t, args, complain, in_decl);
7478       else if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t)
7479                && uses_template_parms (DECL_CONTEXT (t)))
7480         {
7481           /* Template template argument like the following example need
7482              special treatment:
7483
7484                template <template <class> class TT> struct C {};
7485                template <class T> struct D {
7486                  template <class U> struct E {};
7487                  C<E> c;                                // #1
7488                };
7489                D<int> d;                                // #2
7490
7491              We are processing the template argument `E' in #1 for
7492              the template instantiation #2.  Originally, `E' is a
7493              TEMPLATE_DECL with `D<T>' as its DECL_CONTEXT.  Now we
7494              have to substitute this with one having context `D<int>'.  */
7495
7496           tree context = tsubst (DECL_CONTEXT (t), args, complain, in_decl);
7497           return lookup_field (context, DECL_NAME(t), 0, false);
7498         }
7499       else
7500         /* Ordinary template template argument.  */
7501         return t;
7502
7503     case CAST_EXPR:
7504     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
7505     case CONST_CAST_EXPR:
7506     case STATIC_CAST_EXPR:
7507     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
7508     case NOP_EXPR:
7509       return build1
7510         (code, tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
7511          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl));
7512
7513     case INDIRECT_REF:
7514     case NEGATE_EXPR:
7515     case TRUTH_NOT_EXPR:
7516     case BIT_NOT_EXPR:
7517     case ADDR_EXPR:
7518     case CONVERT_EXPR:      /* Unary + */
7519     case SIZEOF_EXPR:
7520     case ALIGNOF_EXPR:
7521     case ARROW_EXPR:
7522     case THROW_EXPR:
7523     case TYPEID_EXPR:
7524     case REALPART_EXPR:
7525     case IMAGPART_EXPR:
7526       return build1
7527         (code, tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
7528          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl));
7529
7530     case COMPONENT_REF:
7531       {
7532         tree object;
7533         tree name;
7534
7535         object = tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
7536         name = TREE_OPERAND (t, 1);
7537         if (TREE_CODE (name) == BIT_NOT_EXPR) 
7538           {
7539             name = tsubst_copy (TREE_OPERAND (name, 0), args,
7540                                 complain, in_decl);
7541             name = build1 (BIT_NOT_EXPR, NULL_TREE, name);
7542           }
7543         else if (TREE_CODE (name) == SCOPE_REF
7544                  && TREE_CODE (TREE_OPERAND (name, 1)) == BIT_NOT_EXPR)
7545           {
7546             tree base = tsubst_copy (TREE_OPERAND (name, 0), args,
7547                                      complain, in_decl);
7548             name = TREE_OPERAND (name, 1);
7549             name = tsubst_copy (TREE_OPERAND (name, 0), args,
7550                                 complain, in_decl);
7551             name = build1 (BIT_NOT_EXPR, NULL_TREE, name);
7552             name = build_nt (SCOPE_REF, base, name);
7553           }
7554         else if (TREE_CODE (name) == BASELINK)
7555           name = tsubst_baselink (name, 
7556                                   non_reference (TREE_TYPE (object)), 
7557                                   args, complain, 
7558                                   in_decl);
7559         else
7560           name = tsubst_copy (name, args, complain, in_decl);
7561         return build_nt (COMPONENT_REF, object, name);
7562       }
7563
7564     case PLUS_EXPR:
7565     case MINUS_EXPR:
7566     case MULT_EXPR:
7567     case TRUNC_DIV_EXPR:
7568     case CEIL_DIV_EXPR:
7569     case FLOOR_DIV_EXPR:
7570     case ROUND_DIV_EXPR:
7571     case EXACT_DIV_EXPR:
7572     case BIT_AND_EXPR:
7573     case BIT_IOR_EXPR:
7574     case BIT_XOR_EXPR:
7575     case TRUNC_MOD_EXPR:
7576     case FLOOR_MOD_EXPR:
7577     case TRUTH_ANDIF_EXPR:
7578     case TRUTH_ORIF_EXPR:
7579     case TRUTH_AND_EXPR:
7580     case TRUTH_OR_EXPR:
7581     case RSHIFT_EXPR:
7582     case LSHIFT_EXPR:
7583     case RROTATE_EXPR:
7584     case LROTATE_EXPR:
7585     case EQ_EXPR:
7586     case NE_EXPR:
7587     case MAX_EXPR:
7588     case MIN_EXPR:
7589     case LE_EXPR:
7590     case GE_EXPR:
7591     case LT_EXPR:
7592     case GT_EXPR:
7593     case ARRAY_REF:
7594     case COMPOUND_EXPR:
7595     case SCOPE_REF:
7596     case DOTSTAR_EXPR:
7597     case MEMBER_REF:
7598     case PREDECREMENT_EXPR:
7599     case PREINCREMENT_EXPR:
7600     case POSTDECREMENT_EXPR:
7601     case POSTINCREMENT_EXPR:
7602       return build_nt
7603         (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
7604          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl));
7605
7606     case CALL_EXPR:
7607       return build_nt (code, 
7608                        tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args,
7609                                     complain, in_decl),
7610                        tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain,
7611                                     in_decl),
7612                        NULL_TREE);
7613
7614     case STMT_EXPR:
7615       /* This processing should really occur in tsubst_expr.  However,
7616          tsubst_expr does not recurse into expressions, since it
7617          assumes that there aren't any statements inside them.  So, we
7618          need to expand the STMT_EXPR here.  */
7619       if (!processing_template_decl)
7620         {
7621           tree stmt_expr = begin_stmt_expr ();
7622           
7623           tsubst_expr (STMT_EXPR_STMT (t), args,
7624                        complain | tf_stmt_expr_cmpd, in_decl);
7625           return finish_stmt_expr (stmt_expr, false);
7626         }
7627       
7628       return t;
7629
7630     case COND_EXPR:
7631     case MODOP_EXPR:
7632     case PSEUDO_DTOR_EXPR:
7633       {
7634         r = build_nt
7635           (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
7636            tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl),
7637            tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 2), args, complain, in_decl));
7638         return r;
7639       }
7640
7641     case NEW_EXPR:
7642       {
7643         r = build_nt
7644         (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
7645          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl),
7646          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 2), args, complain, in_decl));
7647         NEW_EXPR_USE_GLOBAL (r) = NEW_EXPR_USE_GLOBAL (t);
7648         return r;
7649       }
7650
7651     case DELETE_EXPR:
7652       {
7653         r = build_nt
7654         (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
7655          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl));
7656         DELETE_EXPR_USE_GLOBAL (r) = DELETE_EXPR_USE_GLOBAL (t);
7657         DELETE_EXPR_USE_VEC (r) = DELETE_EXPR_USE_VEC (t);
7658         return r;
7659       }
7660
7661     case TEMPLATE_ID_EXPR:
7662       {
7663         /* Substituted template arguments */
7664         tree fn = TREE_OPERAND (t, 0);
7665         tree targs = TREE_OPERAND (t, 1);
7666
7667         fn = tsubst_copy (fn, args, complain, in_decl);
7668         if (targs)
7669           targs = tsubst_template_args (targs, args, complain, in_decl);
7670         
7671         return lookup_template_function (fn, targs);
7672       }
7673
7674     case TREE_LIST:
7675       {
7676         tree purpose, value, chain;
7677
7678         if (t == void_list_node)
7679           return t;
7680
7681         purpose = TREE_PURPOSE (t);
7682         if (purpose)
7683           purpose = tsubst_copy (purpose, args, complain, in_decl);
7684         value = TREE_VALUE (t);
7685         if (value)
7686           value = tsubst_copy (value, args, complain, in_decl);
7687         chain = TREE_CHAIN (t);
7688         if (chain && chain != void_type_node)
7689           chain = tsubst_copy (chain, args, complain, in_decl);
7690         if (purpose == TREE_PURPOSE (t)
7691             && value == TREE_VALUE (t)
7692             && chain == TREE_CHAIN (t))
7693           return t;
7694         return tree_cons (purpose, value, chain);
7695       }
7696
7697     case RECORD_TYPE:
7698     case UNION_TYPE:
7699     case ENUMERAL_TYPE:
7700     case INTEGER_TYPE:
7701     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
7702     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
7703     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
7704     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
7705     case POINTER_TYPE:
7706     case REFERENCE_TYPE:
7707     case OFFSET_TYPE:
7708     case FUNCTION_TYPE:
7709     case METHOD_TYPE:
7710     case ARRAY_TYPE:
7711     case TYPENAME_TYPE:
7712     case UNBOUND_CLASS_TEMPLATE:
7713     case TYPEOF_TYPE:
7714     case TYPE_DECL:
7715       return tsubst (t, args, complain, in_decl);
7716
7717     case IDENTIFIER_NODE:
7718       if (IDENTIFIER_TYPENAME_P (t))
7719         {
7720           tree new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
7721           return mangle_conv_op_name_for_type (new_type);
7722         }
7723       else
7724         return t;
7725
7726     case CONSTRUCTOR:
7727       {
7728         r = build_constructor
7729           (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl), 
7730            tsubst_copy (CONSTRUCTOR_ELTS (t), args, complain, in_decl));
7731         TREE_HAS_CONSTRUCTOR (r) = TREE_HAS_CONSTRUCTOR (t);
7732         return r;
7733       }
7734
7735     case VA_ARG_EXPR:
7736       return build_x_va_arg (tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain,
7737                                           in_decl),
7738                              tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl));
7739
7740     default:
7741       return t;
7742     }
7743 }
7744
7745 /* Like tsubst_copy for expressions, etc. but also does semantic
7746    processing.  */
7747
7748 static tree
7749 tsubst_expr (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
7750 {
7751   tree stmt, tmp;
7752   tsubst_flags_t stmt_expr
7753     = complain & (tf_stmt_expr_cmpd | tf_stmt_expr_body);
7754
7755   complain ^= stmt_expr;
7756   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node)
7757     return t;
7758
7759   if (!STATEMENT_CODE_P (TREE_CODE (t)))
7760     return tsubst_copy_and_build (t, args, complain, in_decl,
7761                                   /*function_p=*/false);
7762     
7763   switch (TREE_CODE (t))
7764     {
7765     case CTOR_INITIALIZER:
7766       prep_stmt (t);
7767       finish_mem_initializers (tsubst_initializer_list 
7768                                (TREE_OPERAND (t, 0), args));
7769       break;
7770
7771     case RETURN_STMT:
7772       prep_stmt (t);
7773       finish_return_stmt (tsubst_expr (RETURN_STMT_EXPR (t),
7774                                        args, complain, in_decl));
7775       break;
7776
7777     case EXPR_STMT:
7778       {
7779         tree r;
7780         
7781         prep_stmt (t);
7782
7783         r = tsubst_expr (EXPR_STMT_EXPR (t), args, complain, in_decl);
7784         if (stmt_expr & tf_stmt_expr_body && !TREE_CHAIN (t))
7785           finish_stmt_expr_expr (r);
7786         else
7787           finish_expr_stmt (r);
7788         break;
7789       }
7790
7791     case USING_STMT:
7792       prep_stmt (t);
7793       do_using_directive (tsubst_expr (USING_STMT_NAMESPACE (t),
7794                                        args, complain, in_decl));
7795       break;
7796       
7797     case DECL_STMT:
7798       {
7799         tree decl;
7800         tree init;
7801
7802         prep_stmt (t);
7803         decl = DECL_STMT_DECL (t);
7804         if (TREE_CODE (decl) == LABEL_DECL)
7805           finish_label_decl (DECL_NAME (decl));
7806         else if (TREE_CODE (decl) == USING_DECL)
7807           {
7808             tree scope = DECL_INITIAL (decl);
7809             tree name = DECL_NAME (decl);
7810             tree decl;
7811             
7812             scope = tsubst_expr (scope, args, complain, in_decl);
7813             decl = lookup_qualified_name (scope, name,
7814                                           /*is_type_p=*/false,
7815                                           /*complain=*/false);
7816             if (decl == error_mark_node)
7817               qualified_name_lookup_error (scope, name);
7818             else
7819               do_local_using_decl (decl, scope, name);
7820           }
7821         else
7822           {
7823             init = DECL_INITIAL (decl);
7824             decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
7825             if (decl != error_mark_node)
7826               {
7827                 if (init)
7828                   DECL_INITIAL (decl) = error_mark_node;
7829                 /* By marking the declaration as instantiated, we avoid
7830                    trying to instantiate it.  Since instantiate_decl can't
7831                    handle local variables, and since we've already done
7832                    all that needs to be done, that's the right thing to
7833                    do.  */
7834                 if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL)
7835                   DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (decl) = 1;
7836                 if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL
7837                     && ANON_AGGR_TYPE_P (TREE_TYPE (decl)))
7838                   /* Anonymous aggregates are a special case.  */
7839                   finish_anon_union (decl);
7840                 else 
7841                   {
7842                     maybe_push_decl (decl);
7843                     if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL
7844                         && DECL_PRETTY_FUNCTION_P (decl))
7845                       {
7846                         /* For __PRETTY_FUNCTION__ we have to adjust the
7847                            initializer.  */
7848                         const char *const name
7849                           = cxx_printable_name (current_function_decl, 2);
7850                         init = cp_fname_init (name, &TREE_TYPE (decl));
7851                       }
7852                     else
7853                       init = tsubst_expr (init, args, complain, in_decl);
7854                     cp_finish_decl (decl, init, NULL_TREE, 0);
7855                   }
7856               }
7857           }
7858
7859         /* A DECL_STMT can also be used as an expression, in the condition
7860            clause of an if/for/while construct.  If we aren't followed by
7861            another statement, return our decl.  */
7862         if (TREE_CHAIN (t) == NULL_TREE)
7863           return decl;
7864       }
7865       break;
7866
7867     case FOR_STMT:
7868       {
7869         prep_stmt (t);
7870
7871         stmt = begin_for_stmt ();
7872         tsubst_expr (FOR_INIT_STMT (t), args, complain, in_decl);
7873         finish_for_init_stmt (stmt);
7874         finish_for_cond (tsubst_expr (FOR_COND (t),
7875                                       args, complain, in_decl),
7876                          stmt);
7877         tmp = tsubst_expr (FOR_EXPR (t), args, complain, in_decl);
7878         finish_for_expr (tmp, stmt);
7879         tsubst_expr (FOR_BODY (t), args, complain, in_decl);
7880         finish_for_stmt (stmt);
7881       }
7882       break;
7883
7884     case WHILE_STMT:
7885       {
7886         prep_stmt (t);
7887         stmt = begin_while_stmt ();
7888         finish_while_stmt_cond (tsubst_expr (WHILE_COND (t),
7889                                              args, complain, in_decl),
7890                                 stmt);
7891         tsubst_expr (WHILE_BODY (t), args, complain, in_decl);
7892         finish_while_stmt (stmt);
7893       }
7894       break;
7895
7896     case DO_STMT:
7897       {
7898         prep_stmt (t);
7899         stmt = begin_do_stmt ();
7900         tsubst_expr (DO_BODY (t), args, complain, in_decl);
7901         finish_do_body (stmt);
7902         finish_do_stmt (tsubst_expr (DO_COND (t),
7903                                      args, complain, in_decl),
7904                         stmt);
7905       }
7906       break;
7907
7908     case IF_STMT:
7909       {
7910         prep_stmt (t);
7911         stmt = begin_if_stmt ();
7912         finish_if_stmt_cond (tsubst_expr (IF_COND (t),
7913                                           args, complain, in_decl),
7914                              stmt);
7915
7916         if (tmp = THEN_CLAUSE (t), tmp)
7917           {
7918             tsubst_expr (tmp, args, complain, in_decl);
7919             finish_then_clause (stmt);
7920           }
7921
7922         if (tmp = ELSE_CLAUSE (t), tmp)
7923           {
7924             begin_else_clause ();
7925             tsubst_expr (tmp, args, complain, in_decl);
7926             finish_else_clause (stmt);
7927           }
7928
7929         finish_if_stmt ();
7930       }
7931       break;
7932
7933     case COMPOUND_STMT:
7934       {
7935         prep_stmt (t);
7936         if (COMPOUND_STMT_BODY_BLOCK (t))
7937           stmt = begin_function_body ();
7938         else
7939           stmt = begin_compound_stmt (COMPOUND_STMT_NO_SCOPE (t));
7940
7941         tsubst_expr (COMPOUND_BODY (t), args,
7942                      complain | ((stmt_expr & tf_stmt_expr_cmpd) << 1),
7943                      in_decl);
7944
7945         if (COMPOUND_STMT_BODY_BLOCK (t))
7946           finish_function_body (stmt);
7947         else
7948           finish_compound_stmt (stmt);
7949       }
7950       break;
7951
7952     case BREAK_STMT:
7953       prep_stmt (t);
7954       finish_break_stmt ();
7955       break;
7956
7957     case CONTINUE_STMT:
7958       prep_stmt (t);
7959       finish_continue_stmt ();
7960       break;
7961
7962     case SWITCH_STMT:
7963       {
7964         tree val;
7965
7966         prep_stmt (t);
7967         stmt = begin_switch_stmt ();
7968         val = tsubst_expr (SWITCH_COND (t), args, complain, in_decl);
7969         finish_switch_cond (val, stmt);
7970         tsubst_expr (SWITCH_BODY (t), args, complain, in_decl);
7971         finish_switch_stmt (stmt);
7972       }
7973       break;
7974
7975     case CASE_LABEL:
7976       prep_stmt (t);
7977       finish_case_label (tsubst_expr (CASE_LOW (t), args, complain, in_decl),
7978                          tsubst_expr (CASE_HIGH (t), args, complain,
7979                                       in_decl));
7980       break;
7981
7982     case LABEL_STMT:
7983       prep_stmt (t);
7984       finish_label_stmt (DECL_NAME (LABEL_STMT_LABEL (t)));
7985       break;
7986
7987     case GOTO_STMT:
7988       prep_stmt (t);
7989       tmp = GOTO_DESTINATION (t);
7990       if (TREE_CODE (tmp) != LABEL_DECL)
7991         /* Computed goto's must be tsubst'd into.  On the other hand,
7992            non-computed gotos must not be; the identifier in question
7993            will have no binding.  */
7994         tmp = tsubst_expr (tmp, args, complain, in_decl);
7995       else
7996         tmp = DECL_NAME (tmp);
7997       finish_goto_stmt (tmp);
7998       break;
7999
8000     case ASM_STMT:
8001       prep_stmt (t);
8002       tmp = finish_asm_stmt
8003         (ASM_VOLATILE_P (t),
8004          tsubst_expr (ASM_STRING (t), args, complain, in_decl),
8005          tsubst_expr (ASM_OUTPUTS (t), args, complain, in_decl),
8006          tsubst_expr (ASM_INPUTS (t), args, complain, in_decl), 
8007          tsubst_expr (ASM_CLOBBERS (t), args, complain, in_decl));
8008       ASM_INPUT_P (tmp) = ASM_INPUT_P (t);
8009       break;
8010
8011     case TRY_BLOCK:
8012       prep_stmt (t);
8013       if (CLEANUP_P (t))
8014         {
8015           stmt = begin_try_block ();
8016           tsubst_expr (TRY_STMTS (t), args, complain, in_decl);
8017           finish_cleanup_try_block (stmt);
8018           finish_cleanup (tsubst_expr (TRY_HANDLERS (t), args,
8019                                        complain, in_decl),
8020                           stmt);
8021         }
8022       else
8023         {
8024           if (FN_TRY_BLOCK_P (t))
8025             stmt = begin_function_try_block ();
8026           else
8027             stmt = begin_try_block ();
8028
8029           tsubst_expr (TRY_STMTS (t), args, complain, in_decl);
8030
8031           if (FN_TRY_BLOCK_P (t))
8032             finish_function_try_block (stmt);
8033           else
8034             finish_try_block (stmt);
8035
8036           tsubst_expr (TRY_HANDLERS (t), args, complain, in_decl);
8037           if (FN_TRY_BLOCK_P (t))
8038             finish_function_handler_sequence (stmt);
8039           else
8040             finish_handler_sequence (stmt);
8041         }
8042       break;
8043       
8044     case HANDLER:
8045       {
8046         tree decl;
8047
8048         prep_stmt (t);
8049         stmt = begin_handler ();
8050         if (HANDLER_PARMS (t))
8051           {
8052             decl = DECL_STMT_DECL (HANDLER_PARMS (t));
8053             decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
8054             /* Prevent instantiate_decl from trying to instantiate
8055                this variable.  We've already done all that needs to be
8056                done.  */
8057             DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (decl) = 1;
8058           }
8059         else
8060           decl = NULL_TREE;
8061         finish_handler_parms (decl, stmt);
8062         tsubst_expr (HANDLER_BODY (t), args, complain, in_decl);
8063         finish_handler (stmt);
8064       }
8065       break;
8066
8067     case TAG_DEFN:
8068       prep_stmt (t);
8069       tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, NULL_TREE);
8070       break;
8071
8072     default:
8073       abort ();
8074     }
8075
8076   return tsubst_expr (TREE_CHAIN (t), args, complain | stmt_expr, in_decl);
8077 }
8078
8079 /* T is a postfix-expression that is not being used in a function
8080    call.  Return the substituted version of T.  */
8081
8082 static tree
8083 tsubst_non_call_postfix_expression (tree t, tree args, 
8084                                     tsubst_flags_t complain,
8085                                     tree in_decl)
8086 {
8087   if (TREE_CODE (t) == SCOPE_REF)
8088     t = tsubst_qualified_id (t, args, complain, in_decl,
8089                              /*done=*/false, /*address_p=*/false);
8090   else
8091     t = tsubst_copy_and_build (t, args, complain, in_decl,
8092                                /*function_p=*/false);
8093
8094   return t;
8095 }
8096
8097 /* Like tsubst but deals with expressions and performs semantic
8098    analysis.  FUNCTION_P is true if T is the "F" in "F (ARGS)".  */
8099
8100 tree
8101 tsubst_copy_and_build (tree t, 
8102                        tree args, 
8103                        tsubst_flags_t complain, 
8104                        tree in_decl,
8105                        bool function_p)
8106 {
8107 #define RECUR(NODE) \
8108   tsubst_copy_and_build (NODE, args, complain, in_decl, /*function_p=*/false)
8109
8110   tree op1;
8111
8112   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node)
8113     return t;
8114
8115   switch (TREE_CODE (t))
8116     {
8117     case USING_DECL:
8118       t = DECL_NAME (t);
8119       /* Fall through.  */
8120     case IDENTIFIER_NODE:
8121       {
8122         tree decl;
8123         cp_id_kind idk;
8124         tree qualifying_class;
8125         bool non_integral_constant_expression_p;
8126         const char *error_msg;
8127
8128         if (IDENTIFIER_TYPENAME_P (t))
8129           {
8130             tree new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
8131             t = mangle_conv_op_name_for_type (new_type);
8132           }
8133
8134         /* Look up the name.  */
8135         decl = lookup_name (t, 0);
8136
8137         /* By convention, expressions use ERROR_MARK_NODE to indicate
8138            failure, not NULL_TREE.  */
8139         if (decl == NULL_TREE)
8140           decl = error_mark_node;
8141
8142         decl = finish_id_expression (t, decl, NULL_TREE,
8143                                      &idk,
8144                                      &qualifying_class,
8145                                      /*integral_constant_expression_p=*/false,
8146                                      /*allow_non_integral_constant_expression_p=*/false,
8147                                      &non_integral_constant_expression_p,
8148                                      &error_msg);
8149         if (error_msg)
8150           error (error_msg);
8151         if (!function_p && TREE_CODE (decl) == IDENTIFIER_NODE)
8152           decl = unqualified_name_lookup_error (decl);
8153         return decl;
8154       }
8155
8156     case TEMPLATE_ID_EXPR:
8157       {
8158         tree object;
8159         tree template = RECUR (TREE_OPERAND (t, 0));
8160         tree targs = TREE_OPERAND (t, 1);
8161
8162         if (targs)
8163           targs = tsubst_template_args (targs, args, complain, in_decl);
8164         
8165         if (TREE_CODE (template) == COMPONENT_REF)
8166           {
8167             object = TREE_OPERAND (template, 0);
8168             template = TREE_OPERAND (template, 1);
8169           }
8170         else
8171           object = NULL_TREE;
8172         template = lookup_template_function (template, targs);
8173         
8174         if (object)
8175           return build (COMPONENT_REF, TREE_TYPE (template), 
8176                         object, template);
8177         else
8178           return template;
8179       }
8180
8181     case INDIRECT_REF:
8182       return build_x_indirect_ref (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)), "unary *");
8183
8184     case NOP_EXPR:
8185       return build_nop
8186         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
8187          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8188
8189     case CAST_EXPR:
8190       return build_functional_cast
8191         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
8192          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8193
8194     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
8195       return build_reinterpret_cast
8196         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
8197          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8198
8199     case CONST_CAST_EXPR:
8200       return build_const_cast
8201         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
8202          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8203
8204     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
8205       return build_dynamic_cast
8206         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
8207          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8208
8209     case STATIC_CAST_EXPR:
8210       return build_static_cast
8211         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
8212          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8213
8214     case POSTDECREMENT_EXPR:
8215     case POSTINCREMENT_EXPR:
8216       op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
8217                                                 args, complain, in_decl);
8218       return build_x_unary_op (TREE_CODE (t), op1);
8219
8220     case PREDECREMENT_EXPR:
8221     case PREINCREMENT_EXPR:
8222     case NEGATE_EXPR:
8223     case BIT_NOT_EXPR:
8224     case ABS_EXPR:
8225     case TRUTH_NOT_EXPR:
8226     case CONVERT_EXPR:  /* Unary + */
8227     case REALPART_EXPR:
8228     case IMAGPART_EXPR:
8229       return build_x_unary_op (TREE_CODE (t), RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8230
8231     case ADDR_EXPR:
8232       op1 = TREE_OPERAND (t, 0);
8233       if (TREE_CODE (op1) == SCOPE_REF)
8234         op1 = tsubst_qualified_id (op1, args, complain, in_decl, 
8235                                    /*done=*/true, /*address_p=*/true);
8236       else
8237         op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (op1, args, complain, 
8238                                                   in_decl);
8239       if (TREE_CODE (op1) == LABEL_DECL)
8240         return finish_label_address_expr (DECL_NAME (op1));
8241       return build_x_unary_op (ADDR_EXPR, op1);
8242
8243     case PLUS_EXPR:
8244     case MINUS_EXPR:
8245     case MULT_EXPR:
8246     case TRUNC_DIV_EXPR:
8247     case CEIL_DIV_EXPR:
8248     case FLOOR_DIV_EXPR:
8249     case ROUND_DIV_EXPR:
8250     case EXACT_DIV_EXPR:
8251     case BIT_AND_EXPR:
8252     case BIT_IOR_EXPR:
8253     case BIT_XOR_EXPR:
8254     case TRUNC_MOD_EXPR:
8255     case FLOOR_MOD_EXPR:
8256     case TRUTH_ANDIF_EXPR:
8257     case TRUTH_ORIF_EXPR:
8258     case TRUTH_AND_EXPR:
8259     case TRUTH_OR_EXPR:
8260     case RSHIFT_EXPR:
8261     case LSHIFT_EXPR:
8262     case RROTATE_EXPR:
8263     case LROTATE_EXPR:
8264     case EQ_EXPR:
8265     case NE_EXPR:
8266     case MAX_EXPR:
8267     case MIN_EXPR:
8268     case LE_EXPR:
8269     case GE_EXPR:
8270     case LT_EXPR:
8271     case GT_EXPR:
8272     case MEMBER_REF:
8273     case DOTSTAR_EXPR:
8274       return build_x_binary_op
8275         (TREE_CODE (t), 
8276          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8277          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8278          /*overloaded_p=*/NULL);
8279
8280     case SCOPE_REF:
8281       return tsubst_qualified_id (t, args, complain, in_decl, /*done=*/true,
8282                                   /*address_p=*/false);
8283
8284     case ARRAY_REF:
8285       if (tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl)
8286           == NULL_TREE)
8287         /* new-type-id */
8288         return build_nt (ARRAY_REF, NULL_TREE, RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)));
8289
8290       op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
8291                                                 args, complain, in_decl);
8292       /* Remember that there was a reference to this entity.  */
8293       if (DECL_P (op1))
8294         mark_used (op1);
8295       return grok_array_decl (op1, RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)));
8296
8297     case SIZEOF_EXPR:
8298     case ALIGNOF_EXPR:
8299       op1 = TREE_OPERAND (t, 0);
8300       if (!args)
8301         {
8302           /* When there are no ARGS, we are trying to evaluate a
8303              non-dependent expression from the parser.  Trying to do
8304              the substitutions may not work.  */
8305           if (!TYPE_P (op1))
8306             op1 = TREE_TYPE (op1);
8307         }
8308       else
8309         {
8310           ++skip_evaluation;
8311           op1 = RECUR (op1);
8312           --skip_evaluation;
8313         }
8314       if (TYPE_P (op1))
8315         return cxx_sizeof_or_alignof_type (op1, TREE_CODE (t), true);
8316       else
8317         return cxx_sizeof_or_alignof_expr (op1, TREE_CODE (t));
8318
8319     case MODOP_EXPR:
8320       return build_x_modify_expr
8321         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8322          TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 1)),
8323          RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)));
8324
8325     case ARROW_EXPR:
8326       op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
8327                                                 args, complain, in_decl);
8328       /* Remember that there was a reference to this entity.  */
8329       if (DECL_P (op1))
8330         mark_used (op1);
8331       return build_x_arrow (op1);
8332
8333     case NEW_EXPR:
8334       return build_new
8335         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8336          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8337          RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)),
8338          NEW_EXPR_USE_GLOBAL (t));
8339
8340     case DELETE_EXPR:
8341      return delete_sanity
8342        (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8343         RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8344         DELETE_EXPR_USE_VEC (t),
8345         DELETE_EXPR_USE_GLOBAL (t));
8346
8347     case COMPOUND_EXPR:
8348       return build_x_compound_expr (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8349                                     RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)));
8350
8351     case CALL_EXPR:
8352       {
8353         tree function;
8354         tree call_args;
8355         bool qualified_p;
8356         bool koenig_p;
8357
8358         function = TREE_OPERAND (t, 0);
8359         /* When we parsed the expression,  we determined whether or
8360            not Koenig lookup should be performed.  */
8361         koenig_p = KOENIG_LOOKUP_P (t);
8362         if (TREE_CODE (function) == SCOPE_REF)
8363           {
8364             qualified_p = true;
8365             function = tsubst_qualified_id (function, args, complain, in_decl,
8366                                             /*done=*/false, 
8367                                             /*address_p=*/false);
8368           }
8369         else
8370           {
8371             qualified_p = (TREE_CODE (function) == COMPONENT_REF
8372                            && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (function, 1))
8373                                == SCOPE_REF));
8374             function = tsubst_copy_and_build (function, args, complain, 
8375                                               in_decl,
8376                                               !qualified_p);
8377             if (BASELINK_P (function))
8378               qualified_p = true;
8379           }
8380
8381         call_args = RECUR (TREE_OPERAND (t, 1));
8382
8383         /* We do not perform argument-dependent lookup if normal
8384            lookup finds a non-function, in accordance with the
8385            expected resolution of DR 218.  */
8386         if (koenig_p
8387             && (is_overloaded_fn (function)
8388                 || TREE_CODE (function) == IDENTIFIER_NODE))
8389           function = perform_koenig_lookup (function, call_args);
8390
8391         if (TREE_CODE (function) == IDENTIFIER_NODE)
8392           {
8393             unqualified_name_lookup_error (function);
8394             return error_mark_node;
8395           }
8396
8397         /* Remember that there was a reference to this entity.  */
8398         if (DECL_P (function))
8399           mark_used (function);
8400
8401         function = convert_from_reference (function);
8402
8403         if (TREE_CODE (function) == OFFSET_REF)
8404           return build_offset_ref_call_from_tree (function, call_args);
8405         if (TREE_CODE (function) == COMPONENT_REF)
8406           {
8407             if (!BASELINK_P (TREE_OPERAND (function, 1)))
8408               return finish_call_expr (function, call_args,
8409                                        /*disallow_virtual=*/false,
8410                                        /*koenig_p=*/false);
8411             else
8412               return (build_new_method_call 
8413                       (TREE_OPERAND (function, 0),
8414                        TREE_OPERAND (function, 1),
8415                        call_args, NULL_TREE, 
8416                        qualified_p ? LOOKUP_NONVIRTUAL : LOOKUP_NORMAL));
8417           }
8418         return finish_call_expr (function, call_args, 
8419                                  /*disallow_virtual=*/qualified_p,
8420                                  koenig_p);
8421       }
8422
8423     case COND_EXPR:
8424       return build_x_conditional_expr
8425         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8426          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8427          RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)));
8428
8429     case PSEUDO_DTOR_EXPR:
8430       return finish_pseudo_destructor_expr 
8431         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8432          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8433          RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)));
8434
8435     case TREE_LIST:
8436       {
8437         tree purpose, value, chain;
8438
8439         if (t == void_list_node)
8440           return t;
8441
8442         purpose = TREE_PURPOSE (t);
8443         if (purpose)
8444           purpose = RECUR (purpose);
8445         value = TREE_VALUE (t);
8446         if (value)
8447           value = RECUR (value);
8448         chain = TREE_CHAIN (t);
8449         if (chain && chain != void_type_node)
8450           chain = RECUR (chain);
8451         if (purpose == TREE_PURPOSE (t)
8452             && value == TREE_VALUE (t)
8453             && chain == TREE_CHAIN (t))
8454           return t;
8455         return tree_cons (purpose, value, chain);
8456       }
8457
8458     case COMPONENT_REF:
8459       {
8460         tree object;
8461         tree member;
8462
8463         object = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
8464                                                      args, complain, in_decl);
8465         /* Remember that there was a reference to this entity.  */
8466         if (DECL_P (object))
8467           mark_used (object);
8468
8469         member = TREE_OPERAND (t, 1);
8470         if (BASELINK_P (member))
8471           member = tsubst_baselink (member, 
8472                                     non_reference (TREE_TYPE (object)),
8473                                     args, complain, in_decl);
8474         else
8475           member = tsubst_copy (member, args, complain, in_decl);
8476
8477         if (!CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (object)))
8478           {
8479             if (TREE_CODE (member) == BIT_NOT_EXPR)
8480               return finish_pseudo_destructor_expr (object, 
8481                                                     NULL_TREE,
8482                                                     TREE_TYPE (object));
8483             else if (TREE_CODE (member) == SCOPE_REF
8484                      && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (member, 1)) == BIT_NOT_EXPR))
8485               return finish_pseudo_destructor_expr (object, 
8486                                                     object,
8487                                                     TREE_TYPE (object));
8488           }
8489         else if (TREE_CODE (member) == SCOPE_REF
8490                  && TREE_CODE (TREE_OPERAND (member, 1)) == TEMPLATE_ID_EXPR)
8491           {
8492             tree tmpl;
8493             tree args;
8494         
8495             /* Lookup the template functions now that we know what the
8496                scope is.  */
8497             tmpl = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (member, 1), 0);
8498             args = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (member, 1), 1);
8499             member = lookup_qualified_name (TREE_OPERAND (member, 0), tmpl, 
8500                                             /*is_type_p=*/false,
8501                                             /*complain=*/false);
8502             if (BASELINK_P (member))
8503               BASELINK_FUNCTIONS (member) 
8504                 = build_nt (TEMPLATE_ID_EXPR, BASELINK_FUNCTIONS (member),
8505                             args);
8506             else
8507               {
8508                 qualified_name_lookup_error (TREE_TYPE (object), tmpl);
8509                 return error_mark_node;
8510               }
8511           }
8512         else if (TREE_CODE (member) == FIELD_DECL)
8513           return finish_non_static_data_member (member, object, NULL_TREE);
8514
8515         return finish_class_member_access_expr (object, member);
8516       }
8517
8518     case THROW_EXPR:
8519       return build_throw
8520         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8521
8522     case CONSTRUCTOR:
8523       {
8524         tree r;
8525         tree elts;
8526         tree type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
8527         bool purpose_p;
8528
8529         /* digest_init will do the wrong thing if we let it.  */
8530         if (type && TYPE_PTRMEMFUNC_P (type))
8531           return t;
8532
8533         r = NULL_TREE;
8534         /* We do not want to process the purpose of aggregate
8535            initializers as they are identifier nodes which will be
8536            looked up by digest_init.  */
8537         purpose_p = !(type && IS_AGGR_TYPE (type));
8538         for (elts = CONSTRUCTOR_ELTS (t);
8539              elts;
8540              elts = TREE_CHAIN (elts))
8541           {
8542             tree purpose = TREE_PURPOSE (elts);
8543             tree value = TREE_VALUE (elts);
8544             
8545             if (purpose && purpose_p)
8546               purpose = RECUR (purpose);
8547             value = RECUR (value);
8548             r = tree_cons (purpose, value, r);
8549           }
8550         
8551         r = build_constructor (NULL_TREE, nreverse (r));
8552         TREE_HAS_CONSTRUCTOR (r) = TREE_HAS_CONSTRUCTOR (t);
8553
8554         if (type)
8555           return digest_init (type, r, 0);
8556         return r;
8557       }
8558
8559     case TYPEID_EXPR:
8560       {
8561         tree operand_0 = RECUR (TREE_OPERAND (t, 0));
8562         if (TYPE_P (operand_0))
8563           return get_typeid (operand_0);
8564         return build_typeid (operand_0);
8565       }
8566
8567     case PARM_DECL:
8568       return convert_from_reference (tsubst_copy (t, args, complain, in_decl));
8569
8570     case VAR_DECL:
8571       if (args)
8572         t = tsubst_copy (t, args, complain, in_decl);
8573       return convert_from_reference (t);
8574
8575     case VA_ARG_EXPR:
8576       return build_x_va_arg (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8577                              tsubst_copy (TREE_TYPE (t), args, complain, 
8578                                           in_decl));
8579
8580     default:
8581       return tsubst_copy (t, args, complain, in_decl);
8582     }
8583
8584 #undef RECUR
8585 }
8586
8587 /* Verify that the instantiated ARGS are valid. For type arguments,
8588    make sure that the type's linkage is ok. For non-type arguments,
8589    make sure they are constants if they are integral or enumerations.
8590    Emit an error under control of COMPLAIN, and return TRUE on error.  */
8591
8592 static bool
8593 check_instantiated_args (tree tmpl, tree args, tsubst_flags_t complain)
8594 {
8595   int ix, len = DECL_NTPARMS (tmpl);
8596   bool result = false;
8597
8598   for (ix = 0; ix != len; ix++)
8599     {
8600       tree t = TREE_VEC_ELT (args, ix);
8601       
8602       if (TYPE_P (t))
8603         {
8604           /* [basic.link]: A name with no linkage (notably, the name
8605              of a class or enumeration declared in a local scope)
8606              shall not be used to declare an entity with linkage.
8607              This implies that names with no linkage cannot be used as
8608              template arguments.  */
8609           tree nt = no_linkage_check (t);
8610
8611           if (nt)
8612             {
8613               if (!(complain & tf_error))
8614                 /*OK*/;
8615               else if (TYPE_ANONYMOUS_P (nt))
8616                 error ("`%T' uses anonymous type", t);
8617               else
8618                 error ("`%T' uses local type `%T'", t, nt);
8619               result = true;
8620             }
8621           /* In order to avoid all sorts of complications, we do not
8622              allow variably-modified types as template arguments.  */
8623           else if (variably_modified_type_p (t))
8624             {
8625               if (complain & tf_error)
8626                 error ("`%T' is a variably modified type", t);
8627               result = true;
8628             }
8629         }
8630       /* A non-type argument of integral or enumerated type must be a
8631          constant.  */
8632       else if (TREE_TYPE (t)
8633                && INTEGRAL_OR_ENUMERATION_TYPE_P (TREE_TYPE (t))
8634                && !TREE_CONSTANT (t))
8635         {
8636           if (complain & tf_error)
8637             error ("integral expression `%E' is not constant", t);
8638           result = true;
8639         }
8640     }
8641   if (result && complain & tf_error)
8642     error ("  trying to instantiate `%D'", tmpl);
8643   return result;
8644 }
8645
8646 /* Instantiate the indicated variable or function template TMPL with
8647    the template arguments in TARG_PTR.  */
8648
8649 tree
8650 instantiate_template (tree tmpl, tree targ_ptr, tsubst_flags_t complain)
8651 {
8652   tree fndecl;
8653   tree gen_tmpl;
8654   tree spec;
8655
8656   if (tmpl == error_mark_node)
8657     return error_mark_node;
8658
8659   my_friendly_assert (TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_DECL, 283);
8660
8661   /* If this function is a clone, handle it specially.  */
8662   if (DECL_CLONED_FUNCTION_P (tmpl))
8663     {
8664       tree spec;
8665       tree clone;
8666       
8667       spec = instantiate_template (DECL_CLONED_FUNCTION (tmpl), targ_ptr,
8668                                    complain);
8669       if (spec == error_mark_node)
8670         return error_mark_node;
8671
8672       /* Look for the clone.  */
8673       for (clone = TREE_CHAIN (spec);
8674            clone && DECL_CLONED_FUNCTION_P (clone);
8675            clone = TREE_CHAIN (clone))
8676         if (DECL_NAME (clone) == DECL_NAME (tmpl))
8677           return clone;
8678       /* We should always have found the clone by now.  */
8679       abort ();
8680       return NULL_TREE;
8681     }
8682   
8683   /* Check to see if we already have this specialization.  */
8684   spec = retrieve_specialization (tmpl, targ_ptr);
8685   if (spec != NULL_TREE)
8686     return spec;
8687
8688   gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
8689   if (tmpl != gen_tmpl)
8690     {
8691       /* The TMPL is a partial instantiation.  To get a full set of
8692          arguments we must add the arguments used to perform the
8693          partial instantiation.  */
8694       targ_ptr = add_outermost_template_args (DECL_TI_ARGS (tmpl),
8695                                               targ_ptr);
8696
8697       /* Check to see if we already have this specialization.  */
8698       spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, targ_ptr);
8699       if (spec != NULL_TREE)
8700         return spec;
8701     }
8702
8703   if (check_instantiated_args (gen_tmpl, INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (targ_ptr),
8704                                complain))
8705     return error_mark_node;
8706   
8707   /* We are building a FUNCTION_DECL, during which the access of its
8708      parameters and return types have to be checked.  However this
8709      FUNCTION_DECL which is the desired context for access checking
8710      is not built yet.  We solve this chicken-and-egg problem by
8711      deferring all checks until we have the FUNCTION_DECL.  */
8712   push_deferring_access_checks (dk_deferred);
8713
8714   /* Substitute template parameters.  */
8715   fndecl = tsubst (DECL_TEMPLATE_RESULT (gen_tmpl),
8716                    targ_ptr, complain, gen_tmpl);
8717
8718   /* Now we know the specialization, compute access previously
8719      deferred.  */
8720   push_access_scope (fndecl);
8721   perform_deferred_access_checks ();
8722   pop_access_scope (fndecl);
8723   pop_deferring_access_checks ();
8724
8725   /* The DECL_TI_TEMPLATE should always be the immediate parent
8726      template, not the most general template.  */
8727   DECL_TI_TEMPLATE (fndecl) = tmpl;
8728
8729   /* If we've just instantiated the main entry point for a function,
8730      instantiate all the alternate entry points as well.  We do this
8731      by cloning the instantiation of the main entry point, not by
8732      instantiating the template clones.  */
8733   if (TREE_CHAIN (gen_tmpl) && DECL_CLONED_FUNCTION_P (TREE_CHAIN (gen_tmpl)))
8734     clone_function_decl (fndecl, /*update_method_vec_p=*/0);
8735
8736   return fndecl;
8737 }
8738
8739 /* The FN is a TEMPLATE_DECL for a function.  The ARGS are the
8740    arguments that are being used when calling it.  TARGS is a vector
8741    into which the deduced template arguments are placed.  
8742
8743    Return zero for success, 2 for an incomplete match that doesn't resolve
8744    all the types, and 1 for complete failure.  An error message will be
8745    printed only for an incomplete match.
8746
8747    If FN is a conversion operator, or we are trying to produce a specific
8748    specialization, RETURN_TYPE is the return type desired.
8749
8750    The EXPLICIT_TARGS are explicit template arguments provided via a
8751    template-id.
8752
8753    The parameter STRICT is one of:
8754
8755    DEDUCE_CALL: 
8756      We are deducing arguments for a function call, as in
8757      [temp.deduct.call].
8758
8759    DEDUCE_CONV:
8760      We are deducing arguments for a conversion function, as in 
8761      [temp.deduct.conv].
8762
8763    DEDUCE_EXACT:
8764      We are deducing arguments when doing an explicit instantiation
8765      as in [temp.explicit], when determining an explicit specialization
8766      as in [temp.expl.spec], or when taking the address of a function
8767      template, as in [temp.deduct.funcaddr]. 
8768
8769    DEDUCE_ORDER:
8770      We are deducing arguments when calculating the partial
8771      ordering between specializations of function or class
8772      templates, as in [temp.func.order] and [temp.class.order].
8773
8774    LEN is the number of parms to consider before returning success, or -1
8775    for all.  This is used in partial ordering to avoid comparing parms for
8776    which no actual argument was passed, since they are not considered in
8777    overload resolution (and are explicitly excluded from consideration in
8778    partial ordering in [temp.func.order]/6).  */
8779
8780 int
8781 fn_type_unification (tree fn, 
8782                      tree explicit_targs, 
8783                      tree targs, 
8784                      tree args, 
8785                      tree return_type,
8786                      unification_kind_t strict, 
8787                      int len)
8788 {
8789   tree parms;
8790   tree fntype;
8791   int result;
8792
8793   my_friendly_assert (TREE_CODE (fn) == TEMPLATE_DECL, 0);
8794
8795   fntype = TREE_TYPE (fn);
8796   if (explicit_targs)
8797     {
8798       /* [temp.deduct]
8799           
8800          The specified template arguments must match the template
8801          parameters in kind (i.e., type, nontype, template), and there
8802          must not be more arguments than there are parameters;
8803          otherwise type deduction fails.
8804
8805          Nontype arguments must match the types of the corresponding
8806          nontype template parameters, or must be convertible to the
8807          types of the corresponding nontype parameters as specified in
8808          _temp.arg.nontype_, otherwise type deduction fails.
8809
8810          All references in the function type of the function template
8811          to the corresponding template parameters are replaced by the
8812          specified template argument values.  If a substitution in a
8813          template parameter or in the function type of the function
8814          template results in an invalid type, type deduction fails.  */
8815       int i;
8816       tree converted_args;
8817       bool incomplete;
8818
8819       converted_args
8820         = (coerce_template_parms (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (fn), 
8821                                   explicit_targs, NULL_TREE, tf_none, 
8822                                   /*require_all_arguments=*/0));
8823       if (converted_args == error_mark_node)
8824         return 1;
8825
8826       /* Substitute the explicit args into the function type.  This is
8827          necessary so that, for instance, explicitly declared function
8828          arguments can match null pointed constants.  If we were given
8829          an incomplete set of explicit args, we must not do semantic
8830          processing during substitution as we could create partial
8831          instantiations.  */
8832       incomplete = NUM_TMPL_ARGS (explicit_targs) != NUM_TMPL_ARGS (targs);
8833       processing_template_decl += incomplete;
8834       fntype = tsubst (fntype, converted_args, tf_none, NULL_TREE);
8835       processing_template_decl -= incomplete;
8836       
8837       if (fntype == error_mark_node)
8838         return 1;
8839
8840       /* Place the explicitly specified arguments in TARGS.  */
8841       for (i = NUM_TMPL_ARGS (converted_args); i--;)
8842         TREE_VEC_ELT (targs, i) = TREE_VEC_ELT (converted_args, i);
8843     }
8844      
8845   parms = TYPE_ARG_TYPES (fntype);
8846   /* Never do unification on the 'this' parameter.  */
8847   if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (fn))
8848     parms = TREE_CHAIN (parms);
8849   
8850   if (return_type)
8851     {
8852       /* We've been given a return type to match, prepend it.  */
8853       parms = tree_cons (NULL_TREE, TREE_TYPE (fntype), parms);
8854       args = tree_cons (NULL_TREE, return_type, args);
8855       if (len >= 0)
8856         ++len;
8857     }
8858
8859   /* We allow incomplete unification without an error message here
8860      because the standard doesn't seem to explicitly prohibit it.  Our
8861      callers must be ready to deal with unification failures in any
8862      event.  */
8863   result = type_unification_real (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (fn), 
8864                                   targs, parms, args, /*subr=*/0,
8865                                   strict, /*allow_incomplete*/1, len);
8866
8867   if (result == 0) 
8868     /* All is well so far.  Now, check:
8869        
8870        [temp.deduct] 
8871        
8872        When all template arguments have been deduced, all uses of
8873        template parameters in nondeduced contexts are replaced with
8874        the corresponding deduced argument values.  If the
8875        substitution results in an invalid type, as described above,
8876        type deduction fails.  */
8877     if (tsubst (TREE_TYPE (fn), targs, tf_none, NULL_TREE)
8878         == error_mark_node)
8879       return 1;
8880
8881   return result;
8882 }
8883
8884 /* Adjust types before performing type deduction, as described in
8885    [temp.deduct.call] and [temp.deduct.conv].  The rules in these two
8886    sections are symmetric.  PARM is the type of a function parameter
8887    or the return type of the conversion function.  ARG is the type of
8888    the argument passed to the call, or the type of the value
8889    initialized with the result of the conversion function.  */
8890
8891 static int
8892 maybe_adjust_types_for_deduction (unification_kind_t strict, 
8893                                   tree* parm, 
8894                                   tree* arg)
8895 {
8896   int result = 0;
8897   
8898   switch (strict)
8899     {
8900     case DEDUCE_CALL:
8901       break;
8902
8903     case DEDUCE_CONV:
8904       {
8905         /* Swap PARM and ARG throughout the remainder of this
8906            function; the handling is precisely symmetric since PARM
8907            will initialize ARG rather than vice versa.  */
8908         tree* temp = parm;
8909         parm = arg;
8910         arg = temp;
8911         break;
8912       }
8913
8914     case DEDUCE_EXACT:
8915       /* There is nothing to do in this case.  */
8916       return 0;
8917
8918     case DEDUCE_ORDER:
8919       /* DR 214. [temp.func.order] is underspecified, and leads to no
8920          ordering between things like `T *' and `T const &' for `U *'.
8921          The former has T=U and the latter T=U*. The former looks more
8922          specialized and John Spicer considers it well-formed (the EDG
8923          compiler accepts it).
8924
8925          John also confirms that deduction should proceed as in a function
8926          call. Which implies the usual ARG and PARM conversions as DEDUCE_CALL.
8927          However, in ordering, ARG can have REFERENCE_TYPE, but no argument
8928          to an actual call can have such a type.
8929          
8930          If both ARG and PARM are REFERENCE_TYPE, we change neither.
8931          If only ARG is a REFERENCE_TYPE, we look through that and then
8932          proceed as with DEDUCE_CALL (which could further convert it).  */
8933       if (TREE_CODE (*arg) == REFERENCE_TYPE)
8934         {
8935           if (TREE_CODE (*parm) == REFERENCE_TYPE)
8936             return 0;
8937           *arg = TREE_TYPE (*arg);
8938         }
8939       break;
8940     default:
8941       abort ();
8942     }
8943
8944   if (TREE_CODE (*parm) != REFERENCE_TYPE)
8945     {
8946       /* [temp.deduct.call]
8947          
8948          If P is not a reference type:
8949          
8950          --If A is an array type, the pointer type produced by the
8951          array-to-pointer standard conversion (_conv.array_) is
8952          used in place of A for type deduction; otherwise,
8953          
8954          --If A is a function type, the pointer type produced by
8955          the function-to-pointer standard conversion
8956          (_conv.func_) is used in place of A for type deduction;
8957          otherwise,
8958          
8959          --If A is a cv-qualified type, the top level
8960          cv-qualifiers of A's type are ignored for type
8961          deduction.  */
8962       if (TREE_CODE (*arg) == ARRAY_TYPE)
8963         *arg = build_pointer_type (TREE_TYPE (*arg));
8964       else if (TREE_CODE (*arg) == FUNCTION_TYPE)
8965         *arg = build_pointer_type (*arg);
8966       else
8967         *arg = TYPE_MAIN_VARIANT (*arg);
8968     }
8969   
8970   /* [temp.deduct.call]
8971      
8972      If P is a cv-qualified type, the top level cv-qualifiers
8973      of P's type are ignored for type deduction.  If P is a
8974      reference type, the type referred to by P is used for
8975      type deduction.  */
8976   *parm = TYPE_MAIN_VARIANT (*parm);
8977   if (TREE_CODE (*parm) == REFERENCE_TYPE)
8978     {
8979       *parm = TREE_TYPE (*parm);
8980       result |= UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL;
8981     }
8982
8983   /* DR 322. For conversion deduction, remove a reference type on parm
8984      too (which has been swapped into ARG).  */
8985   if (strict == DEDUCE_CONV && TREE_CODE (*arg) == REFERENCE_TYPE)
8986     *arg = TREE_TYPE (*arg);
8987   
8988   return result;
8989 }
8990
8991 /* Most parms like fn_type_unification.
8992
8993    If SUBR is 1, we're being called recursively (to unify the
8994    arguments of a function or method parameter of a function
8995    template).  */
8996
8997 static int
8998 type_unification_real (tree tparms, 
8999                        tree targs, 
9000                        tree xparms, 
9001                        tree xargs, 
9002                        int subr,
9003                        unification_kind_t strict, 
9004                        int allow_incomplete, 
9005                        int xlen)
9006 {
9007   tree parm, arg;
9008   int i;
9009   int ntparms = TREE_VEC_LENGTH (tparms);
9010   int sub_strict;
9011   int saw_undeduced = 0;
9012   tree parms, args;
9013   int len;
9014
9015   my_friendly_assert (TREE_CODE (tparms) == TREE_VEC, 289);
9016   my_friendly_assert (xparms == NULL_TREE 
9017                       || TREE_CODE (xparms) == TREE_LIST, 290);
9018   my_friendly_assert (!xargs || TREE_CODE (xargs) == TREE_LIST, 291);
9019   my_friendly_assert (ntparms > 0, 292);
9020
9021   switch (strict)
9022     {
9023     case DEDUCE_CALL:
9024       sub_strict = (UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL | UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL
9025                     | UNIFY_ALLOW_DERIVED);
9026       break;
9027       
9028     case DEDUCE_CONV:
9029       sub_strict = UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL;
9030       break;
9031
9032     case DEDUCE_EXACT:
9033       sub_strict = UNIFY_ALLOW_NONE;
9034       break;
9035     
9036     case DEDUCE_ORDER:
9037       sub_strict = UNIFY_ALLOW_NONE;
9038       break;
9039       
9040     default:
9041       abort ();
9042     }
9043
9044   if (xlen == 0)
9045     return 0;
9046
9047  again:
9048   parms = xparms;
9049   args = xargs;
9050   len = xlen;
9051
9052   while (parms
9053          && parms != void_list_node
9054          && args
9055          && args != void_list_node)
9056     {
9057       parm = TREE_VALUE (parms);
9058       parms = TREE_CHAIN (parms);
9059       arg = TREE_VALUE (args);
9060       args = TREE_CHAIN (args);
9061
9062       if (arg == error_mark_node)
9063         return 1;
9064       if (arg == unknown_type_node)
9065         /* We can't deduce anything from this, but we might get all the
9066            template args from other function args.  */
9067         continue;
9068
9069       /* Conversions will be performed on a function argument that
9070          corresponds with a function parameter that contains only
9071          non-deducible template parameters and explicitly specified
9072          template parameters.  */
9073       if (!uses_template_parms (parm))
9074         {
9075           tree type;
9076
9077           if (!TYPE_P (arg))
9078             type = TREE_TYPE (arg);
9079           else
9080             type = arg;
9081
9082           if (strict == DEDUCE_EXACT || strict == DEDUCE_ORDER)
9083             {
9084               if (same_type_p (parm, type))
9085                 continue;
9086             }
9087           else
9088             /* It might work; we shouldn't check now, because we might
9089                get into infinite recursion.  Overload resolution will
9090                handle it.  */
9091             continue;
9092
9093           return 1;
9094         }
9095         
9096       if (!TYPE_P (arg))
9097         {
9098           my_friendly_assert (TREE_TYPE (arg) != NULL_TREE, 293);
9099           if (type_unknown_p (arg))
9100             {
9101               /* [temp.deduct.type] A template-argument can be deduced from
9102                  a pointer to function or pointer to member function
9103                  argument if the set of overloaded functions does not
9104                  contain function templates and at most one of a set of
9105                  overloaded functions provides a unique match.  */
9106
9107               if (resolve_overloaded_unification
9108                   (tparms, targs, parm, arg, strict, sub_strict)
9109                   != 0)
9110                 return 1;
9111               continue;
9112             }
9113           arg = TREE_TYPE (arg);
9114           if (arg == error_mark_node)
9115             return 1;
9116         }
9117       
9118       {
9119         int arg_strict = sub_strict;
9120         
9121         if (!subr)
9122           arg_strict |= maybe_adjust_types_for_deduction (strict, &parm, &arg);
9123
9124         if (unify (tparms, targs, parm, arg, arg_strict))
9125           return 1;
9126       }
9127
9128       /* Are we done with the interesting parms?  */
9129       if (--len == 0)
9130         goto done;
9131     }
9132   /* Fail if we've reached the end of the parm list, and more args
9133      are present, and the parm list isn't variadic.  */
9134   if (args && args != void_list_node && parms == void_list_node)
9135     return 1;
9136   /* Fail if parms are left and they don't have default values.  */
9137   if (parms
9138       && parms != void_list_node
9139       && TREE_PURPOSE (parms) == NULL_TREE)
9140     return 1;
9141
9142  done:
9143   if (!subr)
9144     for (i = 0; i < ntparms; i++)
9145       if (TREE_VEC_ELT (targs, i) == NULL_TREE)
9146         {
9147           tree tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, i));
9148
9149           /* If this is an undeduced nontype parameter that depends on
9150              a type parameter, try another pass; its type may have been
9151              deduced from a later argument than the one from which
9152              this parameter can be deduced.  */
9153           if (TREE_CODE (tparm) == PARM_DECL
9154               && uses_template_parms (TREE_TYPE (tparm))
9155               && !saw_undeduced++)
9156             goto again;
9157
9158           if (!allow_incomplete)
9159             error ("incomplete type unification");
9160           return 2;
9161         }
9162   return 0;
9163 }
9164
9165 /* Subroutine of type_unification_real.  Args are like the variables at the
9166    call site.  ARG is an overloaded function (or template-id); we try
9167    deducing template args from each of the overloads, and if only one
9168    succeeds, we go with that.  Modifies TARGS and returns 0 on success.  */
9169
9170 static int
9171 resolve_overloaded_unification (tree tparms, 
9172                                 tree targs,
9173                                 tree parm,
9174                                 tree arg, 
9175                                 unification_kind_t strict,
9176                                 int sub_strict)
9177 {
9178   tree tempargs = copy_node (targs);
9179   int good = 0;
9180   bool addr_p;
9181
9182   if (TREE_CODE (arg) == ADDR_EXPR)
9183     {
9184       arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
9185       addr_p = true;
9186     }
9187   else
9188     addr_p = false;
9189
9190   if (TREE_CODE (arg) == COMPONENT_REF)
9191     /* Handle `&x' where `x' is some static or non-static member
9192        function name.  */
9193     arg = TREE_OPERAND (arg, 1);
9194
9195   if (TREE_CODE (arg) == OFFSET_REF)
9196     arg = TREE_OPERAND (arg, 1);
9197
9198   /* Strip baselink information.  */
9199   if (BASELINK_P (arg))
9200     arg = BASELINK_FUNCTIONS (arg);
9201
9202   if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_ID_EXPR)
9203     {
9204       /* If we got some explicit template args, we need to plug them into
9205          the affected templates before we try to unify, in case the
9206          explicit args will completely resolve the templates in question.  */
9207
9208       tree expl_subargs = TREE_OPERAND (arg, 1);
9209       arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
9210
9211       for (; arg; arg = OVL_NEXT (arg))
9212         {
9213           tree fn = OVL_CURRENT (arg);
9214           tree subargs, elem;
9215
9216           if (TREE_CODE (fn) != TEMPLATE_DECL)
9217             continue;
9218
9219           subargs = get_bindings_overload (fn, DECL_TEMPLATE_RESULT (fn),
9220                                            expl_subargs);
9221           if (subargs)
9222             {
9223               elem = tsubst (TREE_TYPE (fn), subargs, tf_none, NULL_TREE);
9224               good += try_one_overload (tparms, targs, tempargs, parm, 
9225                                         elem, strict, sub_strict, addr_p);
9226             }
9227         }
9228     }
9229   else if (TREE_CODE (arg) == OVERLOAD
9230            || TREE_CODE (arg) == FUNCTION_DECL)
9231     {
9232       for (; arg; arg = OVL_NEXT (arg))
9233         good += try_one_overload (tparms, targs, tempargs, parm,
9234                                   TREE_TYPE (OVL_CURRENT (arg)),
9235                                   strict, sub_strict, addr_p);
9236     }
9237   else
9238     abort ();
9239
9240   /* [temp.deduct.type] A template-argument can be deduced from a pointer
9241      to function or pointer to member function argument if the set of
9242      overloaded functions does not contain function templates and at most
9243      one of a set of overloaded functions provides a unique match.
9244
9245      So if we found multiple possibilities, we return success but don't
9246      deduce anything.  */
9247
9248   if (good == 1)
9249     {
9250       int i = TREE_VEC_LENGTH (targs);
9251       for (; i--; )
9252         if (TREE_VEC_ELT (tempargs, i))
9253           TREE_VEC_ELT (targs, i) = TREE_VEC_ELT (tempargs, i);
9254     }
9255   if (good)
9256     return 0;
9257
9258   return 1;
9259 }
9260
9261 /* Subroutine of resolve_overloaded_unification; does deduction for a single
9262    overload.  Fills TARGS with any deduced arguments, or error_mark_node if
9263    different overloads deduce different arguments for a given parm.
9264    ADDR_P is true if the expression for which deduction is being
9265    performed was of the form "& fn" rather than simply "fn".
9266
9267    Returns 1 on success.  */
9268
9269 static int
9270 try_one_overload (tree tparms,
9271                   tree orig_targs,
9272                   tree targs, 
9273                   tree parm, 
9274                   tree arg, 
9275                   unification_kind_t strict,
9276                   int sub_strict,
9277                   bool addr_p)
9278 {
9279   int nargs;
9280   tree tempargs;
9281   int i;
9282
9283   /* [temp.deduct.type] A template-argument can be deduced from a pointer
9284      to function or pointer to member function argument if the set of
9285      overloaded functions does not contain function templates and at most
9286      one of a set of overloaded functions provides a unique match.
9287
9288      So if this is a template, just return success.  */
9289
9290   if (uses_template_parms (arg))
9291     return 1;
9292
9293   if (TREE_CODE (arg) == METHOD_TYPE)
9294     arg = build_ptrmemfunc_type (build_pointer_type (arg));
9295   else if (addr_p)
9296     arg = build_pointer_type (arg);
9297
9298   sub_strict |= maybe_adjust_types_for_deduction (strict, &parm, &arg);
9299
9300   /* We don't copy orig_targs for this because if we have already deduced
9301      some template args from previous args, unify would complain when we
9302      try to deduce a template parameter for the same argument, even though
9303      there isn't really a conflict.  */
9304   nargs = TREE_VEC_LENGTH (targs);
9305   tempargs = make_tree_vec (nargs);
9306
9307   if (unify (tparms, tempargs, parm, arg, sub_strict) != 0)
9308     return 0;
9309
9310   /* First make sure we didn't deduce anything that conflicts with
9311      explicitly specified args.  */
9312   for (i = nargs; i--; )
9313     {
9314       tree elt = TREE_VEC_ELT (tempargs, i);
9315       tree oldelt = TREE_VEC_ELT (orig_targs, i);
9316
9317       if (elt == NULL_TREE)
9318         continue;
9319       else if (uses_template_parms (elt))
9320         {
9321           /* Since we're unifying against ourselves, we will fill in template
9322              args used in the function parm list with our own template parms.
9323              Discard them.  */
9324           TREE_VEC_ELT (tempargs, i) = NULL_TREE;
9325           continue;
9326         }
9327       else if (oldelt && ! template_args_equal (oldelt, elt))
9328         return 0;
9329     }
9330
9331   for (i = nargs; i--; )
9332     {
9333       tree elt = TREE_VEC_ELT (tempargs, i);
9334
9335       if (elt)
9336         TREE_VEC_ELT (targs, i) = elt;
9337     }
9338
9339   return 1;
9340 }
9341
9342 /* Verify that nondeduce template argument agrees with the type
9343    obtained from argument deduction.  Return nonzero if the
9344    verification fails.
9345
9346    For example:
9347
9348      struct A { typedef int X; };
9349      template <class T, class U> struct C {};
9350      template <class T> struct C<T, typename T::X> {};
9351
9352    Then with the instantiation `C<A, int>', we can deduce that
9353    `T' is `A' but unify () does not check whether `typename T::X'
9354    is `int'.  This function ensure that they agree.
9355
9356    TARGS, PARMS are the same as the arguments of unify.
9357    ARGS contains template arguments from all levels.  */
9358
9359 static int
9360 verify_class_unification (tree targs, tree parms, tree args)
9361 {
9362   parms = tsubst (parms, add_outermost_template_args (args, targs),
9363                   tf_none, NULL_TREE);
9364   if (parms == error_mark_node)
9365     return 1;
9366
9367   return !comp_template_args (parms, INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args));
9368 }
9369
9370 /* PARM is a template class (perhaps with unbound template
9371    parameters).  ARG is a fully instantiated type.  If ARG can be
9372    bound to PARM, return ARG, otherwise return NULL_TREE.  TPARMS and
9373    TARGS are as for unify.  */
9374
9375 static tree
9376 try_class_unification (tree tparms, tree targs, tree parm, tree arg)
9377 {
9378   tree copy_of_targs;
9379
9380   if (!CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (arg)
9381       || (most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (arg)) 
9382           != most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (parm))))
9383     return NULL_TREE;
9384
9385   /* We need to make a new template argument vector for the call to
9386      unify.  If we used TARGS, we'd clutter it up with the result of
9387      the attempted unification, even if this class didn't work out.
9388      We also don't want to commit ourselves to all the unifications
9389      we've already done, since unification is supposed to be done on
9390      an argument-by-argument basis.  In other words, consider the
9391      following pathological case:
9392
9393        template <int I, int J, int K>
9394        struct S {};
9395        
9396        template <int I, int J>
9397        struct S<I, J, 2> : public S<I, I, I>, S<J, J, J> {};
9398        
9399        template <int I, int J, int K>
9400        void f(S<I, J, K>, S<I, I, I>);
9401        
9402        void g() {
9403          S<0, 0, 0> s0;
9404          S<0, 1, 2> s2;
9405        
9406          f(s0, s2);
9407        }
9408
9409      Now, by the time we consider the unification involving `s2', we
9410      already know that we must have `f<0, 0, 0>'.  But, even though
9411      `S<0, 1, 2>' is derived from `S<0, 0, 0>', the code is invalid
9412      because there are two ways to unify base classes of S<0, 1, 2>
9413      with S<I, I, I>.  If we kept the already deduced knowledge, we
9414      would reject the possibility I=1.  */
9415   copy_of_targs = make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (targs));
9416   
9417   /* If unification failed, we're done.  */
9418   if (unify (tparms, copy_of_targs, CLASSTYPE_TI_ARGS (parm),
9419              CLASSTYPE_TI_ARGS (arg), UNIFY_ALLOW_NONE))
9420     return NULL_TREE;
9421
9422   return arg;
9423 }
9424
9425 /* Subroutine of get_template_base.  RVAL, if non-NULL, is a base we
9426    have already discovered to be satisfactory.  ARG_BINFO is the binfo
9427    for the base class of ARG that we are currently examining.  */
9428
9429 static tree
9430 get_template_base_recursive (tree tparms, 
9431                              tree targs, 
9432                              tree parm,
9433                              tree arg_binfo, 
9434                              tree rval, 
9435                              int flags)
9436 {
9437   tree binfos;
9438   int i, n_baselinks;
9439   tree arg = BINFO_TYPE (arg_binfo);
9440
9441   if (!(flags & GTB_IGNORE_TYPE))
9442     {
9443       tree r = try_class_unification (tparms, targs,
9444                                       parm, arg);
9445
9446       /* If there is more than one satisfactory baseclass, then:
9447
9448            [temp.deduct.call]
9449
9450            If they yield more than one possible deduced A, the type
9451            deduction fails.
9452
9453            applies.  */
9454       if (r && rval && !same_type_p (r, rval))
9455         return error_mark_node;
9456       else if (r)
9457         rval = r;
9458     }
9459
9460   binfos = BINFO_BASETYPES (arg_binfo);
9461   n_baselinks = binfos ? TREE_VEC_LENGTH (binfos) : 0;
9462
9463   /* Process base types.  */
9464   for (i = 0; i < n_baselinks; i++)
9465     {
9466       tree base_binfo = TREE_VEC_ELT (binfos, i);
9467       int this_virtual;
9468
9469       /* Skip this base, if we've already seen it.  */
9470       if (BINFO_MARKED (base_binfo))
9471         continue;
9472
9473       this_virtual = 
9474         (flags & GTB_VIA_VIRTUAL) || TREE_VIA_VIRTUAL (base_binfo);
9475       
9476       /* When searching for a non-virtual, we cannot mark virtually
9477          found binfos.  */
9478       if (! this_virtual)
9479         BINFO_MARKED (base_binfo) = 1;
9480       
9481       rval = get_template_base_recursive (tparms, targs,
9482                                           parm,
9483                                           base_binfo, 
9484                                           rval,
9485                                           GTB_VIA_VIRTUAL * this_virtual);
9486       
9487       /* If we discovered more than one matching base class, we can
9488          stop now.  */
9489       if (rval == error_mark_node)
9490         return error_mark_node;
9491     }
9492
9493   return rval;
9494 }
9495
9496 /* Given a template type PARM and a class type ARG, find the unique
9497    base type in ARG that is an instance of PARM.  We do not examine
9498    ARG itself; only its base-classes.  If there is no appropriate base
9499    class, return NULL_TREE.  If there is more than one, return
9500    error_mark_node.  PARM may be the type of a partial specialization,
9501    as well as a plain template type.  Used by unify.  */
9502
9503 static tree
9504 get_template_base (tree tparms, tree targs, tree parm, tree arg)
9505 {
9506   tree rval;
9507   tree arg_binfo;
9508
9509   my_friendly_assert (IS_AGGR_TYPE_CODE (TREE_CODE (arg)), 92);
9510   
9511   arg_binfo = TYPE_BINFO (complete_type (arg));
9512   rval = get_template_base_recursive (tparms, targs,
9513                                       parm, arg_binfo, 
9514                                       NULL_TREE,
9515                                       GTB_IGNORE_TYPE);
9516
9517   /* Since get_template_base_recursive marks the bases classes, we
9518      must unmark them here.  */
9519   dfs_walk (arg_binfo, dfs_unmark, markedp, 0);
9520
9521   return rval;
9522 }
9523
9524 /* Returns the level of DECL, which declares a template parameter.  */
9525
9526 static int
9527 template_decl_level (tree decl)
9528 {
9529   switch (TREE_CODE (decl))
9530     {
9531     case TYPE_DECL:
9532     case TEMPLATE_DECL:
9533       return TEMPLATE_TYPE_LEVEL (TREE_TYPE (decl));
9534
9535     case PARM_DECL:
9536       return TEMPLATE_PARM_LEVEL (DECL_INITIAL (decl));
9537
9538     default:
9539       abort ();
9540       return 0;
9541     }
9542 }
9543
9544 /* Decide whether ARG can be unified with PARM, considering only the
9545    cv-qualifiers of each type, given STRICT as documented for unify.
9546    Returns nonzero iff the unification is OK on that basis.  */
9547
9548 static int
9549 check_cv_quals_for_unify (int strict, tree arg, tree parm)
9550 {
9551   int arg_quals = cp_type_quals (arg);
9552   int parm_quals = cp_type_quals (parm);
9553
9554   if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TYPE_PARM
9555       && !(strict & UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL))
9556     {
9557       /*  Although a CVR qualifier is ignored when being applied to a
9558           substituted template parameter ([8.3.2]/1 for example), that
9559           does not apply during deduction [14.8.2.4]/1, (even though
9560           that is not explicitly mentioned, [14.8.2.4]/9 indicates
9561           this).  Except when we're allowing additional CV qualifiers
9562           at the outer level [14.8.2.1]/3,1st bullet.  */
9563       if ((TREE_CODE (arg) == REFERENCE_TYPE
9564            || TREE_CODE (arg) == FUNCTION_TYPE
9565            || TREE_CODE (arg) == METHOD_TYPE)
9566           && (parm_quals & (TYPE_QUAL_CONST | TYPE_QUAL_VOLATILE)))
9567         return 0;
9568
9569       if ((!POINTER_TYPE_P (arg) && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_TYPE_PARM)
9570           && (parm_quals & TYPE_QUAL_RESTRICT))
9571         return 0;
9572     }
9573
9574   if (!(strict & (UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL | UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL))
9575       && (arg_quals & parm_quals) != parm_quals)
9576     return 0;
9577
9578   if (!(strict & (UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL | UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL))
9579       && (parm_quals & arg_quals) != arg_quals)
9580     return 0;
9581
9582   return 1;
9583 }
9584
9585 /* Takes parameters as for type_unification.  Returns 0 if the
9586    type deduction succeeds, 1 otherwise.  The parameter STRICT is a
9587    bitwise or of the following flags:
9588
9589      UNIFY_ALLOW_NONE:
9590        Require an exact match between PARM and ARG.
9591      UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL:
9592        Allow the deduced ARG to be more cv-qualified (by qualification
9593        conversion) than ARG.
9594      UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL:
9595        Allow the deduced ARG to be less cv-qualified than ARG.
9596      UNIFY_ALLOW_DERIVED:
9597        Allow the deduced ARG to be a template base class of ARG,
9598        or a pointer to a template base class of the type pointed to by
9599        ARG.
9600      UNIFY_ALLOW_INTEGER:
9601        Allow any integral type to be deduced.  See the TEMPLATE_PARM_INDEX
9602        case for more information. 
9603      UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL:
9604        This is the outermost level of a deduction. Used to determine validity
9605        of qualification conversions. A valid qualification conversion must
9606        have const qualified pointers leading up to the inner type which
9607        requires additional CV quals, except at the outer level, where const
9608        is not required [conv.qual]. It would be normal to set this flag in
9609        addition to setting UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL.
9610      UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL:
9611        This is the outermost level of a deduction, and PARM can be more CV
9612        qualified at this point.
9613      UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL:
9614        This is the outermost level of a deduction, and PARM can be less CV
9615        qualified at this point.
9616      UNIFY_ALLOW_MAX_CORRECTION:
9617        This is an INTEGER_TYPE's maximum value.  Used if the range may
9618        have been derived from a size specification, such as an array size.
9619        If the size was given by a nontype template parameter N, the maximum
9620        value will have the form N-1.  The flag says that we can (and indeed
9621        must) unify N with (ARG + 1), an exception to the normal rules on
9622        folding PARM.  */
9623
9624 static int
9625 unify (tree tparms, tree targs, tree parm, tree arg, int strict)
9626 {
9627   int idx;
9628   tree targ;
9629   tree tparm;
9630   int strict_in = strict;
9631
9632   /* I don't think this will do the right thing with respect to types.
9633      But the only case I've seen it in so far has been array bounds, where
9634      signedness is the only information lost, and I think that will be
9635      okay.  */
9636   while (TREE_CODE (parm) == NOP_EXPR)
9637     parm = TREE_OPERAND (parm, 0);
9638
9639   if (arg == error_mark_node)
9640     return 1;
9641   if (arg == unknown_type_node)
9642     /* We can't deduce anything from this, but we might get all the
9643        template args from other function args.  */
9644     return 0;
9645
9646   /* If PARM uses template parameters, then we can't bail out here,
9647      even if ARG == PARM, since we won't record unifications for the
9648      template parameters.  We might need them if we're trying to
9649      figure out which of two things is more specialized.  */
9650   if (arg == parm && !uses_template_parms (parm))
9651     return 0;
9652
9653   /* Immediately reject some pairs that won't unify because of
9654      cv-qualification mismatches.  */
9655   if (TREE_CODE (arg) == TREE_CODE (parm)
9656       && TYPE_P (arg)
9657       /* It is the elements of the array which hold the cv quals of an array
9658          type, and the elements might be template type parms. We'll check
9659          when we recurse.  */
9660       && TREE_CODE (arg) != ARRAY_TYPE
9661       /* We check the cv-qualifiers when unifying with template type
9662          parameters below.  We want to allow ARG `const T' to unify with
9663          PARM `T' for example, when computing which of two templates
9664          is more specialized, for example.  */
9665       && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_TYPE_PARM
9666       && !check_cv_quals_for_unify (strict_in, arg, parm))
9667     return 1;
9668
9669   if (!(strict & UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL)
9670       && TYPE_P (parm) && !CP_TYPE_CONST_P (parm))
9671     strict &= ~UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL;
9672   strict &= ~UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL;
9673   strict &= ~UNIFY_ALLOW_DERIVED;
9674   strict &= ~UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL;
9675   strict &= ~UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL;
9676   strict &= ~UNIFY_ALLOW_MAX_CORRECTION;
9677   
9678   switch (TREE_CODE (parm))
9679     {
9680     case TYPENAME_TYPE:
9681     case SCOPE_REF:
9682     case UNBOUND_CLASS_TEMPLATE:
9683       /* In a type which contains a nested-name-specifier, template
9684          argument values cannot be deduced for template parameters used
9685          within the nested-name-specifier.  */
9686       return 0;
9687
9688     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
9689     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
9690     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
9691       tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, 0));
9692
9693       if (TEMPLATE_TYPE_LEVEL (parm)
9694           != template_decl_level (tparm))
9695         /* The PARM is not one we're trying to unify.  Just check
9696            to see if it matches ARG.  */
9697         return (TREE_CODE (arg) == TREE_CODE (parm)
9698                 && same_type_p (parm, arg)) ? 0 : 1;
9699       idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (parm);
9700       targ = TREE_VEC_ELT (targs, idx);
9701       tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, idx));
9702
9703       /* Check for mixed types and values.  */
9704       if ((TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TYPE_PARM
9705            && TREE_CODE (tparm) != TYPE_DECL)
9706           || (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM 
9707               && TREE_CODE (tparm) != TEMPLATE_DECL))
9708         return 1;
9709
9710       if (TREE_CODE (parm) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
9711         {
9712           /* ARG must be constructed from a template class or a template
9713              template parameter.  */
9714           if (TREE_CODE (arg) != BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
9715               && (TREE_CODE (arg) != RECORD_TYPE || !CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (arg)))
9716             return 1;
9717
9718           {
9719             tree parmtmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (parm);
9720             tree parmvec = TYPE_TI_ARGS (parm);
9721             tree argvec = TYPE_TI_ARGS (arg);
9722             tree argtmplvec
9723               = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (TYPE_TI_TEMPLATE (arg));
9724             int i;
9725
9726             /* The parameter and argument roles have to be switched here 
9727                in order to handle default arguments properly.  For example, 
9728                template<template <class> class TT> void f(TT<int>) 
9729                should be able to accept vector<int> which comes from 
9730                template <class T, class Allocator = allocator> 
9731                class vector.  */
9732
9733             if (coerce_template_parms (argtmplvec, parmvec, parmtmpl, 0, 1)
9734                 == error_mark_node)
9735               return 1;
9736           
9737             /* Deduce arguments T, i from TT<T> or TT<i>.  
9738                We check each element of PARMVEC and ARGVEC individually
9739                rather than the whole TREE_VEC since they can have
9740                different number of elements.  */
9741
9742             for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (parmvec); ++i)
9743               {
9744                 tree t = TREE_VEC_ELT (parmvec, i);
9745
9746                 if (unify (tparms, targs, t, 
9747                            TREE_VEC_ELT (argvec, i), 
9748                            UNIFY_ALLOW_NONE))
9749                   return 1;
9750               }
9751           }
9752           arg = TYPE_TI_TEMPLATE (arg);
9753
9754           /* Fall through to deduce template name.  */
9755         }
9756
9757       if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
9758           || TREE_CODE (parm) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
9759         {
9760           /* Deduce template name TT from TT, TT<>, TT<T> and TT<i>.  */
9761
9762           /* Simple cases: Value already set, does match or doesn't.  */
9763           if (targ != NULL_TREE && template_args_equal (targ, arg))
9764             return 0;
9765           else if (targ)
9766             return 1;
9767         }
9768       else
9769         {
9770           /* If PARM is `const T' and ARG is only `int', we don't have
9771              a match unless we are allowing additional qualification.
9772              If ARG is `const int' and PARM is just `T' that's OK;
9773              that binds `const int' to `T'.  */
9774           if (!check_cv_quals_for_unify (strict_in | UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL, 
9775                                          arg, parm))
9776             return 1;
9777
9778           /* Consider the case where ARG is `const volatile int' and
9779              PARM is `const T'.  Then, T should be `volatile int'.  */
9780           arg = cp_build_qualified_type_real
9781             (arg, cp_type_quals (arg) & ~cp_type_quals (parm), tf_none);
9782           if (arg == error_mark_node)
9783             return 1;
9784
9785           /* Simple cases: Value already set, does match or doesn't.  */
9786           if (targ != NULL_TREE && same_type_p (targ, arg))
9787             return 0;
9788           else if (targ)
9789             return 1;
9790
9791           /* Make sure that ARG is not a variable-sized array.  (Note
9792              that were talking about variable-sized arrays (like
9793              `int[n]'), rather than arrays of unknown size (like
9794              `int[]').)  We'll get very confused by such a type since
9795              the bound of the array will not be computable in an
9796              instantiation.  Besides, such types are not allowed in
9797              ISO C++, so we can do as we please here.  */
9798           if (variably_modified_type_p (arg))
9799             return 1;
9800         }
9801
9802       TREE_VEC_ELT (targs, idx) = arg;
9803       return 0;
9804
9805     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
9806       tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, 0));
9807
9808       if (TEMPLATE_PARM_LEVEL (parm) 
9809           != template_decl_level (tparm))
9810         /* The PARM is not one we're trying to unify.  Just check
9811            to see if it matches ARG.  */
9812         return !(TREE_CODE (arg) == TREE_CODE (parm)
9813                  && cp_tree_equal (parm, arg));
9814
9815       idx = TEMPLATE_PARM_IDX (parm);
9816       targ = TREE_VEC_ELT (targs, idx);
9817
9818       if (targ)
9819         return !cp_tree_equal (targ, arg);
9820
9821       /* [temp.deduct.type] If, in the declaration of a function template
9822          with a non-type template-parameter, the non-type
9823          template-parameter is used in an expression in the function
9824          parameter-list and, if the corresponding template-argument is
9825          deduced, the template-argument type shall match the type of the
9826          template-parameter exactly, except that a template-argument
9827          deduced from an array bound may be of any integral type. 
9828          The non-type parameter might use already deduced type parameters.  */
9829       tparm = tsubst (TREE_TYPE (parm), targs, 0, NULL_TREE);
9830       if (!TREE_TYPE (arg))
9831         /* Template-parameter dependent expression.  Just accept it for now.
9832            It will later be processed in convert_template_argument.  */
9833         ;
9834       else if (same_type_p (TREE_TYPE (arg), tparm))
9835         /* OK */;
9836       else if ((strict & UNIFY_ALLOW_INTEGER)
9837                && (TREE_CODE (tparm) == INTEGER_TYPE
9838                    || TREE_CODE (tparm) == BOOLEAN_TYPE))
9839         /* OK */;
9840       else if (uses_template_parms (tparm))
9841         /* We haven't deduced the type of this parameter yet.  Try again
9842            later.  */
9843         return 0;
9844       else
9845         return 1;
9846
9847       TREE_VEC_ELT (targs, idx) = arg;
9848       return 0;
9849
9850     case PTRMEM_CST:
9851      {
9852         /* A pointer-to-member constant can be unified only with
9853          another constant.  */
9854       if (TREE_CODE (arg) != PTRMEM_CST)
9855         return 1;
9856
9857       /* Just unify the class member. It would be useless (and possibly
9858          wrong, depending on the strict flags) to unify also
9859          PTRMEM_CST_CLASS, because we want to be sure that both parm and
9860          arg refer to the same variable, even if through different
9861          classes. For instance:
9862
9863          struct A { int x; };
9864          struct B : A { };
9865
9866          Unification of &A::x and &B::x must succeed.  */
9867       return unify (tparms, targs, PTRMEM_CST_MEMBER (parm),
9868                     PTRMEM_CST_MEMBER (arg), strict);
9869      }
9870
9871     case POINTER_TYPE:
9872       {
9873         if (TREE_CODE (arg) != POINTER_TYPE)
9874           return 1;
9875         
9876         /* [temp.deduct.call]
9877
9878            A can be another pointer or pointer to member type that can
9879            be converted to the deduced A via a qualification
9880            conversion (_conv.qual_).
9881
9882            We pass down STRICT here rather than UNIFY_ALLOW_NONE.
9883            This will allow for additional cv-qualification of the
9884            pointed-to types if appropriate.  */
9885         
9886         if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg)) == RECORD_TYPE)
9887           /* The derived-to-base conversion only persists through one
9888              level of pointers.  */
9889           strict |= (strict_in & UNIFY_ALLOW_DERIVED);
9890
9891         return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), 
9892                       TREE_TYPE (arg), strict);
9893       }
9894
9895     case REFERENCE_TYPE:
9896       if (TREE_CODE (arg) != REFERENCE_TYPE)
9897         return 1;
9898       return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), TREE_TYPE (arg),
9899                     strict & UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL);
9900
9901     case ARRAY_TYPE:
9902       if (TREE_CODE (arg) != ARRAY_TYPE)
9903         return 1;
9904       if ((TYPE_DOMAIN (parm) == NULL_TREE)
9905           != (TYPE_DOMAIN (arg) == NULL_TREE))
9906         return 1;
9907       if (TYPE_DOMAIN (parm) != NULL_TREE
9908           && unify (tparms, targs, TYPE_DOMAIN (parm),
9909                     TYPE_DOMAIN (arg), UNIFY_ALLOW_NONE) != 0)
9910         return 1;
9911       return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), TREE_TYPE (arg),
9912                     strict & UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL);
9913
9914     case REAL_TYPE:
9915     case COMPLEX_TYPE:
9916     case VECTOR_TYPE:
9917     case INTEGER_TYPE:
9918     case BOOLEAN_TYPE:
9919     case VOID_TYPE:
9920       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
9921         return 1;
9922
9923       if (TREE_CODE (parm) == INTEGER_TYPE
9924           && TREE_CODE (TYPE_MAX_VALUE (parm)) != INTEGER_CST)
9925         {
9926           if (TYPE_MIN_VALUE (parm) && TYPE_MIN_VALUE (arg)
9927               && unify (tparms, targs, TYPE_MIN_VALUE (parm),
9928                         TYPE_MIN_VALUE (arg), UNIFY_ALLOW_INTEGER))
9929             return 1;
9930           if (TYPE_MAX_VALUE (parm) && TYPE_MAX_VALUE (arg)
9931               && unify (tparms, targs, TYPE_MAX_VALUE (parm),
9932                         TYPE_MAX_VALUE (arg),
9933                         UNIFY_ALLOW_INTEGER | UNIFY_ALLOW_MAX_CORRECTION))
9934             return 1;
9935         }
9936       /* We have already checked cv-qualification at the top of the
9937          function.  */
9938       else if (!same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (arg, parm))
9939         return 1;
9940
9941       /* As far as unification is concerned, this wins.  Later checks
9942          will invalidate it if necessary.  */
9943       return 0;
9944
9945       /* Types INTEGER_CST and MINUS_EXPR can come from array bounds.  */
9946       /* Type INTEGER_CST can come from ordinary constant template args.  */
9947     case INTEGER_CST:
9948       while (TREE_CODE (arg) == NOP_EXPR)
9949         arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
9950
9951       if (TREE_CODE (arg) != INTEGER_CST)
9952         return 1;
9953       return !tree_int_cst_equal (parm, arg);
9954
9955     case TREE_VEC:
9956       {
9957         int i;
9958         if (TREE_CODE (arg) != TREE_VEC)
9959           return 1;
9960         if (TREE_VEC_LENGTH (parm) != TREE_VEC_LENGTH (arg))
9961           return 1;
9962         for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (parm); ++i)
9963           if (unify (tparms, targs,
9964                      TREE_VEC_ELT (parm, i), TREE_VEC_ELT (arg, i),
9965                      UNIFY_ALLOW_NONE))
9966             return 1;
9967         return 0;
9968       }
9969
9970     case RECORD_TYPE:
9971     case UNION_TYPE:
9972       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
9973         return 1;
9974   
9975       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (parm))
9976         {
9977           if (!TYPE_PTRMEMFUNC_P (arg))
9978             return 1;
9979
9980           return unify (tparms, targs, 
9981                         TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (parm),
9982                         TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (arg),
9983                         strict);
9984         }
9985
9986       if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (parm))
9987         {
9988           tree t = NULL_TREE;
9989
9990           if (strict_in & UNIFY_ALLOW_DERIVED)
9991             {
9992               /* First, we try to unify the PARM and ARG directly.  */
9993               t = try_class_unification (tparms, targs,
9994                                          parm, arg);
9995
9996               if (!t)
9997                 {
9998                   /* Fallback to the special case allowed in
9999                      [temp.deduct.call]:
10000                      
10001                        If P is a class, and P has the form
10002                        template-id, then A can be a derived class of
10003                        the deduced A.  Likewise, if P is a pointer to
10004                        a class of the form template-id, A can be a
10005                        pointer to a derived class pointed to by the
10006                        deduced A.  */
10007                   t = get_template_base (tparms, targs,
10008                                          parm, arg);
10009
10010                   if (! t || t == error_mark_node)
10011                     return 1;
10012                 }
10013             }
10014           else if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (arg) 
10015                    && (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (parm) 
10016                        == CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (arg)))
10017             /* Perhaps PARM is something like S<U> and ARG is S<int>.
10018                Then, we should unify `int' and `U'.  */
10019             t = arg;
10020           else
10021             /* There's no chance of unification succeeding.  */
10022             return 1;
10023
10024           return unify (tparms, targs, CLASSTYPE_TI_ARGS (parm),
10025                         CLASSTYPE_TI_ARGS (t), UNIFY_ALLOW_NONE);
10026         }
10027       else if (!same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (parm, arg))
10028         return 1;
10029       return 0;
10030
10031     case METHOD_TYPE:
10032     case FUNCTION_TYPE:
10033       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
10034         return 1;
10035
10036       if (unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm),
10037                  TREE_TYPE (arg), UNIFY_ALLOW_NONE))
10038         return 1;
10039       return type_unification_real (tparms, targs, TYPE_ARG_TYPES (parm),
10040                                     TYPE_ARG_TYPES (arg), 1, 
10041                                     DEDUCE_EXACT, 0, -1);
10042
10043     case OFFSET_TYPE:
10044       if (TREE_CODE (arg) != OFFSET_TYPE)
10045         return 1;
10046       if (unify (tparms, targs, TYPE_OFFSET_BASETYPE (parm),
10047                  TYPE_OFFSET_BASETYPE (arg), UNIFY_ALLOW_NONE))
10048         return 1;
10049       return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), TREE_TYPE (arg),
10050                     strict);
10051
10052     case CONST_DECL:
10053       if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (parm))
10054         return unify (tparms, targs, DECL_INITIAL (parm), arg, strict);
10055       if (arg != decl_constant_value (parm)) 
10056         return 1;
10057       return 0;
10058
10059     case FIELD_DECL:
10060     case TEMPLATE_DECL:
10061       /* Matched cases are handled by the ARG == PARM test above.  */
10062       return 1;
10063
10064     case MINUS_EXPR:
10065       if (tree_int_cst_equal (TREE_OPERAND (parm, 1), integer_one_node)
10066           && (strict_in & UNIFY_ALLOW_MAX_CORRECTION))
10067         {
10068           /* We handle this case specially, since it comes up with
10069              arrays.  In particular, something like:
10070
10071              template <int N> void f(int (&x)[N]);
10072
10073              Here, we are trying to unify the range type, which
10074              looks like [0 ... (N - 1)].  */
10075           tree t, t1, t2;
10076           t1 = TREE_OPERAND (parm, 0);
10077           t2 = TREE_OPERAND (parm, 1);
10078
10079           t = fold (build (PLUS_EXPR, integer_type_node, arg, t2));
10080
10081           return unify (tparms, targs, t1, t, strict);
10082         }
10083       /* Else fall through.  */
10084
10085     default:
10086       if (IS_EXPR_CODE_CLASS (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (parm))))
10087         {
10088
10089           /* We're looking at an expression.  This can happen with
10090              something like: 
10091            
10092                template <int I>
10093                void foo(S<I>, S<I + 2>);
10094
10095              This is a "nondeduced context":
10096
10097                [deduct.type]
10098            
10099                The nondeduced contexts are:
10100
10101                --A type that is a template-id in which one or more of
10102                  the template-arguments is an expression that references
10103                  a template-parameter.  
10104
10105              In these cases, we assume deduction succeeded, but don't
10106              actually infer any unifications.  */
10107
10108           if (!uses_template_parms (parm)
10109               && !template_args_equal (parm, arg))
10110             return 1;
10111           else
10112             return 0;
10113         }
10114       else
10115         sorry ("use of `%s' in template type unification",
10116                tree_code_name [(int) TREE_CODE (parm)]);
10117
10118       return 1;
10119     }
10120 }
10121 \f
10122 /* Called if RESULT is explicitly instantiated, or is a member of an
10123    explicitly instantiated class, or if using -frepo and the
10124    instantiation of RESULT has been assigned to this file.  */
10125
10126 void
10127 mark_decl_instantiated (tree result, int extern_p)
10128 {
10129   /* We used to set this unconditionally; we moved that to
10130      do_decl_instantiation so it wouldn't get set on members of
10131      explicit class template instantiations.  But we still need to set
10132      it here for the 'extern template' case in order to suppress
10133      implicit instantiations.  */
10134   if (extern_p)
10135     SET_DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (result);
10136
10137   /* If this entity has already been written out, it's too late to
10138      make any modifications.  */
10139   if (TREE_ASM_WRITTEN (result))
10140     return;
10141
10142   if (TREE_CODE (result) != FUNCTION_DECL)
10143     /* The TREE_PUBLIC flag for function declarations will have been
10144        set correctly by tsubst.  */
10145     TREE_PUBLIC (result) = 1;
10146
10147   /* This might have been set by an earlier implicit instantiation.  */
10148   DECL_COMDAT (result) = 0;
10149
10150   if (! extern_p)
10151     {
10152       DECL_INTERFACE_KNOWN (result) = 1;
10153       DECL_NOT_REALLY_EXTERN (result) = 1;
10154
10155       /* Always make artificials weak.  */
10156       if (DECL_ARTIFICIAL (result) && flag_weak)
10157         comdat_linkage (result);
10158       /* For WIN32 we also want to put explicit instantiations in
10159          linkonce sections.  */
10160       else if (TREE_PUBLIC (result))
10161         maybe_make_one_only (result);
10162     }
10163
10164   if (TREE_CODE (result) == FUNCTION_DECL 
10165       && (DECL_ARTIFICIAL (result) 
10166           || (DECL_DECLARED_INLINE_P (result) && TREE_USED (result))))
10167     defer_fn (result);
10168 }
10169
10170 /* Given two function templates PAT1 and PAT2, return:
10171
10172    DEDUCE should be DEDUCE_EXACT or DEDUCE_ORDER.
10173    
10174    1 if PAT1 is more specialized than PAT2 as described in [temp.func.order].
10175    -1 if PAT2 is more specialized than PAT1.
10176    0 if neither is more specialized.
10177
10178    LEN is passed through to fn_type_unification.  */
10179    
10180 int
10181 more_specialized (tree pat1, tree pat2, int deduce, int len)
10182 {
10183   tree targs;
10184   int winner = 0;
10185
10186   /* If template argument deduction succeeds, we substitute the
10187      resulting arguments into non-deduced contexts.  While doing that,
10188      we must be aware that we may encounter dependent types.  */
10189   ++processing_template_decl;
10190   targs = get_bindings_real (pat1, DECL_TEMPLATE_RESULT (pat2),
10191                              NULL_TREE, 0, deduce, len);
10192   if (targs)
10193     --winner;
10194
10195   targs = get_bindings_real (pat2, DECL_TEMPLATE_RESULT (pat1),
10196                              NULL_TREE, 0, deduce, len);
10197   if (targs)
10198     ++winner;
10199   --processing_template_decl;
10200
10201   return winner;
10202 }
10203
10204 /* Given two class template specialization list nodes PAT1 and PAT2, return:
10205
10206    1 if PAT1 is more specialized than PAT2 as described in [temp.class.order].
10207    -1 if PAT2 is more specialized than PAT1.
10208    0 if neither is more specialized.
10209
10210    FULL_ARGS is the full set of template arguments that triggers this
10211    partial ordering.  */
10212    
10213 int
10214 more_specialized_class (tree pat1, tree pat2, tree full_args)
10215 {
10216   tree targs;
10217   int winner = 0;
10218
10219   /* Just like what happens for functions, if we are ordering between 
10220      different class template specializations, we may encounter dependent
10221      types in the arguments, and we need our dependency check functions
10222      to behave correctly.  */
10223   ++processing_template_decl;
10224   targs = get_class_bindings (TREE_VALUE (pat1), TREE_PURPOSE (pat1),
10225                               add_outermost_template_args (full_args, TREE_PURPOSE (pat2)));
10226   if (targs)
10227     --winner;
10228
10229   targs = get_class_bindings (TREE_VALUE (pat2), TREE_PURPOSE (pat2),
10230                               add_outermost_template_args (full_args, TREE_PURPOSE (pat1)));
10231   if (targs)
10232     ++winner;
10233   --processing_template_decl;
10234
10235   return winner;
10236 }
10237
10238 /* Return the template arguments that will produce the function signature
10239    DECL from the function template FN, with the explicit template
10240    arguments EXPLICIT_ARGS.  If CHECK_RETTYPE is 1, the return type must
10241    also match.  Return NULL_TREE if no satisfactory arguments could be
10242    found.  DEDUCE and LEN are passed through to fn_type_unification.  */
10243    
10244 static tree
10245 get_bindings_real (tree fn, 
10246                    tree decl, 
10247                    tree explicit_args, 
10248                    int check_rettype, 
10249                    int deduce, 
10250                    int len)
10251 {
10252   int ntparms = DECL_NTPARMS (fn);
10253   tree targs = make_tree_vec (ntparms);
10254   tree decl_type;
10255   tree decl_arg_types;
10256   int i;
10257
10258   /* Substitute the explicit template arguments into the type of DECL.
10259      The call to fn_type_unification will handle substitution into the
10260      FN.  */
10261   decl_type = TREE_TYPE (decl);
10262   if (explicit_args && uses_template_parms (decl_type))
10263     {
10264       tree tmpl;
10265       tree converted_args;
10266
10267       if (DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
10268         tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
10269       else
10270         /* We can get here for some invalid specializations.  */
10271         return NULL_TREE;
10272
10273       converted_args
10274         = (coerce_template_parms (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (tmpl),
10275                                   explicit_args, NULL_TREE,
10276                                   tf_none, /*require_all_arguments=*/0));
10277       if (converted_args == error_mark_node)
10278         return NULL_TREE;
10279       
10280       decl_type = tsubst (decl_type, converted_args, tf_none, NULL_TREE); 
10281       if (decl_type == error_mark_node)
10282         return NULL_TREE;
10283     }
10284
10285   decl_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (decl_type);
10286   /* Never do unification on the 'this' parameter.  */
10287   if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
10288     decl_arg_types = TREE_CHAIN (decl_arg_types);
10289
10290   i = fn_type_unification (fn, explicit_args, targs, 
10291                            decl_arg_types,
10292                            (check_rettype || DECL_CONV_FN_P (fn)
10293                             ? TREE_TYPE (decl_type) : NULL_TREE),
10294                            deduce, len);
10295
10296   if (i != 0)
10297     return NULL_TREE;
10298
10299   return targs;
10300 }
10301
10302 /* For most uses, we want to check the return type.  */
10303
10304 static tree 
10305 get_bindings (tree fn, tree decl, tree explicit_args)
10306 {
10307   return get_bindings_real (fn, decl, explicit_args, 1, DEDUCE_EXACT, -1);
10308 }
10309
10310 /* But for resolve_overloaded_unification, we only care about the parameter
10311    types.  */
10312
10313 static tree
10314 get_bindings_overload (tree fn, tree decl, tree explicit_args)
10315 {
10316   return get_bindings_real (fn, decl, explicit_args, 0, DEDUCE_EXACT, -1);
10317 }
10318
10319 /* Return the innermost template arguments that, when applied to a
10320    template specialization whose innermost template parameters are
10321    TPARMS, and whose specialization arguments are PARMS, yield the
10322    ARGS.  
10323
10324    For example, suppose we have:
10325
10326      template <class T, class U> struct S {};
10327      template <class T> struct S<T*, int> {};
10328
10329    Then, suppose we want to get `S<double*, int>'.  The TPARMS will be
10330    {T}, the PARMS will be {T*, int} and the ARGS will be {double*,
10331    int}.  The resulting vector will be {double}, indicating that `T'
10332    is bound to `double'.  */
10333
10334 static tree
10335 get_class_bindings (tree tparms, tree parms, tree args)
10336 {
10337   int i, ntparms = TREE_VEC_LENGTH (tparms);
10338   tree vec = make_tree_vec (ntparms);
10339
10340   if (unify (tparms, vec, parms, INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args),
10341              UNIFY_ALLOW_NONE))
10342     return NULL_TREE;
10343
10344   for (i =  0; i < ntparms; ++i)
10345     if (! TREE_VEC_ELT (vec, i))
10346       return NULL_TREE;
10347
10348   if (verify_class_unification (vec, parms, args))
10349     return NULL_TREE;
10350
10351   return vec;
10352 }
10353
10354 /* In INSTANTIATIONS is a list of <INSTANTIATION, TEMPLATE> pairs.
10355    Pick the most specialized template, and return the corresponding
10356    instantiation, or if there is no corresponding instantiation, the
10357    template itself.  If there is no most specialized template,
10358    error_mark_node is returned.  If there are no templates at all,
10359    NULL_TREE is returned.  */
10360
10361 tree
10362 most_specialized_instantiation (tree instantiations)
10363 {
10364   tree fn, champ;
10365   int fate;
10366
10367   if (!instantiations)
10368     return NULL_TREE;
10369
10370   champ = instantiations;
10371   for (fn = TREE_CHAIN (instantiations); fn; fn = TREE_CHAIN (fn))
10372     {
10373       fate = more_specialized (TREE_VALUE (champ), TREE_VALUE (fn),
10374                                DEDUCE_EXACT, -1);
10375       if (fate == 1)
10376         ;
10377       else
10378         {
10379           if (fate == 0)
10380             {
10381               fn = TREE_CHAIN (fn);
10382               if (! fn)
10383                 return error_mark_node;
10384             }
10385           champ = fn;
10386         }
10387     }
10388
10389   for (fn = instantiations; fn && fn != champ; fn = TREE_CHAIN (fn))
10390     {
10391       fate = more_specialized (TREE_VALUE (champ), TREE_VALUE (fn),
10392                                DEDUCE_EXACT, -1);
10393       if (fate != 1)
10394         return error_mark_node;
10395     }
10396
10397   return TREE_PURPOSE (champ) ? TREE_PURPOSE (champ) : TREE_VALUE (champ);
10398 }
10399
10400 /* Return the most specialized of the list of templates in FNS that can
10401    produce an instantiation matching DECL, given the explicit template
10402    arguments EXPLICIT_ARGS.  */
10403
10404 static tree
10405 most_specialized (tree fns, tree decl, tree explicit_args)
10406 {
10407   tree candidates = NULL_TREE;
10408   tree fn, args;
10409
10410   for (fn = fns; fn; fn = TREE_CHAIN (fn))
10411     {
10412       tree candidate = TREE_VALUE (fn);
10413
10414       args = get_bindings (candidate, decl, explicit_args);
10415       if (args)
10416         candidates = tree_cons (NULL_TREE, candidate, candidates);
10417     }
10418
10419   return most_specialized_instantiation (candidates);
10420 }
10421
10422 /* If DECL is a specialization of some template, return the most
10423    general such template.  Otherwise, returns NULL_TREE.
10424
10425    For example, given:
10426
10427      template <class T> struct S { template <class U> void f(U); };
10428
10429    if TMPL is `template <class U> void S<int>::f(U)' this will return
10430    the full template.  This function will not trace past partial
10431    specializations, however.  For example, given in addition:
10432
10433      template <class T> struct S<T*> { template <class U> void f(U); };
10434
10435    if TMPL is `template <class U> void S<int*>::f(U)' this will return
10436    `template <class T> template <class U> S<T*>::f(U)'.  */
10437
10438 tree
10439 most_general_template (tree decl)
10440 {
10441   /* If DECL is a FUNCTION_DECL, find the TEMPLATE_DECL of which it is
10442      an immediate specialization.  */
10443   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
10444     {
10445       if (DECL_TEMPLATE_INFO (decl)) {
10446         decl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
10447
10448         /* The DECL_TI_TEMPLATE can be an IDENTIFIER_NODE for a
10449            template friend.  */
10450         if (TREE_CODE (decl) != TEMPLATE_DECL)
10451           return NULL_TREE;
10452       } else
10453         return NULL_TREE;
10454     }
10455
10456   /* Look for more and more general templates.  */
10457   while (DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
10458     {
10459       /* The DECL_TI_TEMPLATE can be an IDENTIFIER_NODE in some cases.
10460          (See cp-tree.h for details.)  */
10461       if (TREE_CODE (DECL_TI_TEMPLATE (decl)) != TEMPLATE_DECL)
10462         break;
10463
10464       if (CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (decl))
10465           && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (TREE_TYPE (decl)))
10466         break;
10467
10468       /* Stop if we run into an explicitly specialized class template.  */
10469       if (!DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (decl)
10470           && DECL_CONTEXT (decl)
10471           && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (DECL_CONTEXT (decl)))
10472         break;
10473
10474       decl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
10475     }
10476
10477   return decl;
10478 }
10479
10480 /* Return the most specialized of the class template specializations
10481    of TMPL which can produce an instantiation matching ARGS, or
10482    error_mark_node if the choice is ambiguous.  */
10483
10484 static tree
10485 most_specialized_class (tree tmpl, tree args)
10486 {
10487   tree list = NULL_TREE;
10488   tree t;
10489   tree champ;
10490   int fate;
10491
10492   tmpl = most_general_template (tmpl);
10493   for (t = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl); t; t = TREE_CHAIN (t))
10494     {
10495       tree spec_args 
10496         = get_class_bindings (TREE_VALUE (t), TREE_PURPOSE (t), args);
10497       if (spec_args)
10498         {
10499           list = tree_cons (TREE_PURPOSE (t), TREE_VALUE (t), list);
10500           TREE_TYPE (list) = TREE_TYPE (t);
10501         }
10502     }
10503
10504   if (! list)
10505     return NULL_TREE;
10506
10507   t = list;
10508   champ = t;
10509   t = TREE_CHAIN (t);
10510   for (; t; t = TREE_CHAIN (t))
10511     {
10512       fate = more_specialized_class (champ, t, args);
10513       if (fate == 1)
10514         ;
10515       else
10516         {
10517           if (fate == 0)
10518             {
10519               t = TREE_CHAIN (t);
10520               if (! t)
10521                 return error_mark_node;
10522             }
10523           champ = t;
10524         }
10525     }
10526
10527   for (t = list; t && t != champ; t = TREE_CHAIN (t))
10528     {
10529       fate = more_specialized_class (champ, t, args);
10530       if (fate != 1)
10531         return error_mark_node;
10532     }
10533
10534   return champ;
10535 }
10536
10537 /* Explicitly instantiate DECL.  */
10538
10539 void
10540 do_decl_instantiation (tree decl, tree storage)
10541 {
10542   tree result = NULL_TREE;
10543   int extern_p = 0;
10544
10545   if (!decl)
10546     /* An error occurred, for which grokdeclarator has already issued
10547        an appropriate message.  */
10548     return;
10549   else if (! DECL_LANG_SPECIFIC (decl))
10550     {
10551       error ("explicit instantiation of non-template `%#D'", decl);
10552       return;
10553     }
10554   else if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL)
10555     {
10556       /* There is an asymmetry here in the way VAR_DECLs and
10557          FUNCTION_DECLs are handled by grokdeclarator.  In the case of
10558          the latter, the DECL we get back will be marked as a
10559          template instantiation, and the appropriate
10560          DECL_TEMPLATE_INFO will be set up.  This does not happen for
10561          VAR_DECLs so we do the lookup here.  Probably, grokdeclarator
10562          should handle VAR_DECLs as it currently handles
10563          FUNCTION_DECLs.  */
10564       result = lookup_field (DECL_CONTEXT (decl), DECL_NAME (decl), 0, false);
10565       if (!result || TREE_CODE (result) != VAR_DECL)
10566         {
10567           error ("no matching template for `%D' found", decl);
10568           return;
10569         }
10570     }
10571   else if (TREE_CODE (decl) != FUNCTION_DECL)
10572     {
10573       error ("explicit instantiation of `%#D'", decl);
10574       return;
10575     }
10576   else
10577     result = decl;
10578
10579   /* Check for various error cases.  Note that if the explicit
10580      instantiation is valid the RESULT will currently be marked as an
10581      *implicit* instantiation; DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION is not set
10582      until we get here.  */
10583
10584   if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (result))
10585     {
10586       /* DR 259 [temp.spec].
10587
10588          Both an explicit instantiation and a declaration of an explicit
10589          specialization shall not appear in a program unless the explicit
10590          instantiation follows a declaration of the explicit specialization.
10591
10592          For a given set of template parameters, if an explicit
10593          instantiation of a template appears after a declaration of an
10594          explicit specialization for that template, the explicit
10595          instantiation has no effect.  */
10596       return;
10597     }
10598   else if (DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (result))
10599     {
10600       /* [temp.spec]
10601
10602          No program shall explicitly instantiate any template more
10603          than once.  
10604
10605          We check DECL_INTERFACE_KNOWN so as not to complain when the first
10606          instantiation was `extern' and the second is not, and EXTERN_P for
10607          the opposite case.  If -frepo, chances are we already got marked
10608          as an explicit instantiation because of the repo file.  */
10609       if (DECL_INTERFACE_KNOWN (result) && !extern_p && !flag_use_repository)
10610         pedwarn ("duplicate explicit instantiation of `%#D'", result);
10611
10612       /* If we've already instantiated the template, just return now.  */
10613       if (DECL_INTERFACE_KNOWN (result))
10614         return;
10615     }
10616   else if (!DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (result))
10617     {
10618       error ("no matching template for `%D' found", result);
10619       return;
10620     }
10621   else if (!DECL_TEMPLATE_INFO (result))
10622     {
10623       pedwarn ("explicit instantiation of non-template `%#D'", result);
10624       return;
10625     }
10626
10627   if (storage == NULL_TREE)
10628     ;
10629   else if (storage == ridpointers[(int) RID_EXTERN])
10630     {
10631       if (pedantic && !in_system_header)
10632         pedwarn ("ISO C++ forbids the use of `extern' on explicit instantiations");
10633       extern_p = 1;
10634     }
10635   else
10636     error ("storage class `%D' applied to template instantiation",
10637               storage);
10638
10639   SET_DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (result);
10640   mark_decl_instantiated (result, extern_p);
10641   repo_template_instantiated (result, extern_p);
10642   if (! extern_p)
10643     instantiate_decl (result, /*defer_ok=*/1);
10644 }
10645
10646 void
10647 mark_class_instantiated (tree t, int extern_p)
10648 {
10649   SET_CLASSTYPE_EXPLICIT_INSTANTIATION (t);
10650   SET_CLASSTYPE_INTERFACE_KNOWN (t);
10651   CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (t) = extern_p;
10652   TYPE_DECL_SUPPRESS_DEBUG (TYPE_NAME (t)) = extern_p;
10653   if (! extern_p)
10654     {
10655       CLASSTYPE_DEBUG_REQUESTED (t) = 1;
10656       rest_of_type_compilation (t, 1);
10657     }
10658 }     
10659
10660 /* Called from do_type_instantiation through binding_table_foreach to
10661    do recursive instantiation for the type bound in ENTRY.  */
10662 static void
10663 bt_instantiate_type_proc (binding_entry entry, void *data)
10664 {
10665   tree storage = *(tree *) data;
10666
10667   if (IS_AGGR_TYPE (entry->type)
10668       && !uses_template_parms (CLASSTYPE_TI_ARGS (entry->type)))
10669     do_type_instantiation (TYPE_MAIN_DECL (entry->type), storage, 0);
10670 }
10671
10672 /* Perform an explicit instantiation of template class T.  STORAGE, if
10673    non-null, is the RID for extern, inline or static.  COMPLAIN is
10674    nonzero if this is called from the parser, zero if called recursively,
10675    since the standard is unclear (as detailed below).  */
10676  
10677 void
10678 do_type_instantiation (tree t, tree storage, tsubst_flags_t complain)
10679 {
10680   int extern_p = 0;
10681   int nomem_p = 0;
10682   int static_p = 0;
10683   int previous_instantiation_extern_p = 0;
10684
10685   if (TREE_CODE (t) == TYPE_DECL)
10686     t = TREE_TYPE (t);
10687
10688   if (! CLASS_TYPE_P (t) || ! CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (t))
10689     {
10690       error ("explicit instantiation of non-template type `%T'", t);
10691       return;
10692     }
10693
10694   complete_type (t);
10695
10696   if (!COMPLETE_TYPE_P (t))
10697     {
10698       if (complain & tf_error)
10699         error ("explicit instantiation of `%#T' before definition of template",
10700                   t);
10701       return;
10702     }
10703
10704   if (storage != NULL_TREE)
10705     {
10706       if (pedantic && !in_system_header)
10707         pedwarn("ISO C++ forbids the use of `%E' on explicit instantiations", 
10708                 storage);
10709
10710       if (storage == ridpointers[(int) RID_INLINE])
10711         nomem_p = 1;
10712       else if (storage == ridpointers[(int) RID_EXTERN])
10713         extern_p = 1;
10714       else if (storage == ridpointers[(int) RID_STATIC])
10715         static_p = 1;
10716       else
10717         {
10718           error ("storage class `%D' applied to template instantiation",
10719                     storage);
10720           extern_p = 0;
10721         }
10722     }
10723
10724   if (CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (t))
10725     {
10726       /* DR 259 [temp.spec].
10727
10728          Both an explicit instantiation and a declaration of an explicit
10729          specialization shall not appear in a program unless the explicit
10730          instantiation follows a declaration of the explicit specialization.
10731
10732          For a given set of template parameters, if an explicit
10733          instantiation of a template appears after a declaration of an
10734          explicit specialization for that template, the explicit
10735          instantiation has no effect.  */
10736       return;
10737     }
10738   else if (CLASSTYPE_EXPLICIT_INSTANTIATION (t))
10739     {
10740       /* [temp.spec]
10741
10742          No program shall explicitly instantiate any template more
10743          than once.  
10744
10745          If PREVIOUS_INSTANTIATION_EXTERN_P, then the first explicit
10746          instantiation was `extern'.  If EXTERN_P then the second is.
10747          If -frepo, chances are we already got marked as an explicit
10748          instantiation because of the repo file.  All these cases are
10749          OK.  */
10750
10751       previous_instantiation_extern_p = CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (t);
10752
10753       if (!previous_instantiation_extern_p && !extern_p
10754           && !flag_use_repository
10755           && (complain & tf_error))
10756         pedwarn ("duplicate explicit instantiation of `%#T'", t);
10757       
10758       /* If we've already instantiated the template, just return now.  */
10759       if (!CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (t))
10760         return;
10761     }
10762
10763   mark_class_instantiated (t, extern_p);
10764   repo_template_instantiated (t, extern_p);
10765
10766   if (nomem_p)
10767     return;
10768
10769   {
10770     tree tmp;
10771     int explicitly_instantiate_members = 0;
10772
10773     /* In contrast to implicit instantiation, where only the
10774        declarations, and not the definitions, of members are
10775        instantiated, we have here:
10776
10777          [temp.explicit]
10778
10779          The explicit instantiation of a class template specialization
10780          implies the instantiation of all of its members not
10781          previously explicitly specialized in the translation unit
10782          containing the explicit instantiation.  
10783
10784        Of course, we can't instantiate member template classes, since
10785        we don't have any arguments for them.  Note that the standard
10786        is unclear on whether the instantiation of the members are
10787        *explicit* instantiations or not.  We choose to be generous,
10788        and not set DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION.  Therefore, we allow
10789        the explicit instantiation of a class where some of the members
10790        have no definition in the current translation unit.  Exception:
10791        on some targets (e.g. Darwin), weak symbols do not get put in 
10792        a static archive's TOC.  The problematic case is if we're doing
10793        a non-extern explicit instantiation of an extern template: we
10794        have to put member functions in the TOC in that case, or we'll
10795        get unresolved symbols at link time.  */
10796
10797     explicitly_instantiate_members =
10798       TARGET_EXPLICIT_INSTANTIATIONS_ONE_ONLY
10799       && previous_instantiation_extern_p && ! extern_p
10800       && ! TYPE_FOR_JAVA (t);
10801
10802     if (! static_p)
10803       for (tmp = TYPE_METHODS (t); tmp; tmp = TREE_CHAIN (tmp))
10804         if (TREE_CODE (tmp) == FUNCTION_DECL
10805             && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmp))
10806           {
10807             if (explicitly_instantiate_members)
10808               do_decl_instantiation (tmp, NULL_TREE);
10809             else
10810               {
10811                 mark_decl_instantiated (tmp, extern_p);
10812                 repo_template_instantiated (tmp, extern_p);
10813                 if (! extern_p)
10814                   instantiate_decl (tmp, /*defer_ok=*/1);
10815               }
10816           }
10817
10818     for (tmp = TYPE_FIELDS (t); tmp; tmp = TREE_CHAIN (tmp))
10819       if (TREE_CODE (tmp) == VAR_DECL && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmp))
10820         {
10821           if (explicitly_instantiate_members)
10822             do_decl_instantiation (tmp, NULL_TREE);
10823           else
10824             {
10825               mark_decl_instantiated (tmp, extern_p);
10826               repo_template_instantiated (tmp, extern_p);
10827               if (! extern_p)
10828                 instantiate_decl (tmp, /*defer_ok=*/1);
10829             }
10830         }
10831
10832     if (CLASSTYPE_NESTED_UTDS (t))
10833       binding_table_foreach (CLASSTYPE_NESTED_UTDS (t),
10834                              bt_instantiate_type_proc, &storage);
10835   }
10836 }
10837
10838 /* Given a function DECL, which is a specialization of TMPL, modify
10839    DECL to be a re-instantiation of TMPL with the same template
10840    arguments.  TMPL should be the template into which tsubst'ing
10841    should occur for DECL, not the most general template.
10842
10843    One reason for doing this is a scenario like this:
10844
10845      template <class T>
10846      void f(const T&, int i);
10847
10848      void g() { f(3, 7); }
10849
10850      template <class T>
10851      void f(const T& t, const int i) { }
10852
10853    Note that when the template is first instantiated, with
10854    instantiate_template, the resulting DECL will have no name for the
10855    first parameter, and the wrong type for the second.  So, when we go
10856    to instantiate the DECL, we regenerate it.  */
10857
10858 static void
10859 regenerate_decl_from_template (tree decl, tree tmpl)
10860 {
10861   /* The most general version of TMPL.  */
10862   tree gen_tmpl;
10863   /* The arguments used to instantiate DECL, from the most general
10864      template.  */
10865   tree args;
10866   tree code_pattern;
10867   tree new_decl;
10868   bool unregistered;
10869
10870   args = DECL_TI_ARGS (decl);
10871   code_pattern = DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl);
10872
10873   /* Unregister the specialization so that when we tsubst we will not
10874      just return DECL.  We don't have to unregister DECL from TMPL
10875      because if would only be registered there if it were a partial
10876      instantiation of a specialization, which it isn't: it's a full
10877      instantiation.  */
10878   gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
10879   unregistered = reregister_specialization (decl, gen_tmpl,
10880                                             /*new_spec=*/NULL_TREE);
10881
10882   /* If the DECL was not unregistered then something peculiar is
10883      happening: we created a specialization but did not call
10884      register_specialization for it.  */
10885   my_friendly_assert (unregistered, 0);
10886
10887   /* Make sure that we can see identifiers, and compute access
10888      correctly.  */
10889   push_access_scope (decl);
10890
10891   /* Do the substitution to get the new declaration.  */
10892   new_decl = tsubst (code_pattern, args, tf_error, NULL_TREE);
10893
10894   if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL)
10895     {
10896       /* Set up DECL_INITIAL, since tsubst doesn't.  */
10897       if (!DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (decl))
10898         DECL_INITIAL (new_decl) = 
10899           tsubst_expr (DECL_INITIAL (code_pattern), args, 
10900                        tf_error, DECL_TI_TEMPLATE (decl));
10901     }
10902   else if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
10903     {
10904       /* Convince duplicate_decls to use the DECL_ARGUMENTS from the
10905          new decl.  */ 
10906       DECL_INITIAL (new_decl) = error_mark_node;
10907       /* And don't complain about a duplicate definition.  */
10908       DECL_INITIAL (decl) = NULL_TREE;
10909     }
10910
10911   pop_access_scope (decl);
10912
10913   /* The immediate parent of the new template is still whatever it was
10914      before, even though tsubst sets DECL_TI_TEMPLATE up as the most
10915      general template.  We also reset the DECL_ASSEMBLER_NAME since
10916      tsubst always calculates the name as if the function in question
10917      were really a template instance, and sometimes, with friend
10918      functions, this is not so.  See tsubst_friend_function for
10919      details.  */
10920   DECL_TI_TEMPLATE (new_decl) = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
10921   COPY_DECL_ASSEMBLER_NAME (decl, new_decl);
10922   COPY_DECL_RTL (decl, new_decl);
10923   DECL_USE_TEMPLATE (new_decl) = DECL_USE_TEMPLATE (decl);
10924
10925   /* Call duplicate decls to merge the old and new declarations.  */
10926   duplicate_decls (new_decl, decl);
10927
10928   /* Now, re-register the specialization.  */
10929   register_specialization (decl, gen_tmpl, args);
10930 }
10931
10932 /* Return the TEMPLATE_DECL into which DECL_TI_ARGS(DECL) should be
10933    substituted to get DECL.  */
10934
10935 tree
10936 template_for_substitution (tree decl)
10937 {
10938   tree tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
10939
10940   /* Set TMPL to the template whose DECL_TEMPLATE_RESULT is the pattern
10941      for the instantiation.  This is not always the most general
10942      template.  Consider, for example:
10943
10944         template <class T>
10945         struct S { template <class U> void f();
10946                    template <> void f<int>(); };
10947
10948      and an instantiation of S<double>::f<int>.  We want TD to be the
10949      specialization S<T>::f<int>, not the more general S<T>::f<U>.  */
10950   while (/* An instantiation cannot have a definition, so we need a
10951             more general template.  */
10952          DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmpl)
10953            /* We must also deal with friend templates.  Given:
10954
10955                 template <class T> struct S { 
10956                   template <class U> friend void f() {};
10957                 };
10958
10959               S<int>::f<U> say, is not an instantiation of S<T>::f<U>,
10960               so far as the language is concerned, but that's still
10961               where we get the pattern for the instantiation from.  On
10962               other hand, if the definition comes outside the class, say:
10963
10964                 template <class T> struct S { 
10965                   template <class U> friend void f();
10966                 };
10967                 template <class U> friend void f() {}
10968
10969               we don't need to look any further.  That's what the check for
10970               DECL_INITIAL is for.  */
10971           || (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL
10972               && DECL_FRIEND_PSEUDO_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmpl)
10973               && !DECL_INITIAL (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl))))
10974     {
10975       /* The present template, TD, should not be a definition.  If it
10976          were a definition, we should be using it!  Note that we
10977          cannot restructure the loop to just keep going until we find
10978          a template with a definition, since that might go too far if
10979          a specialization was declared, but not defined.  */
10980       my_friendly_assert (!(TREE_CODE (decl) == VAR_DECL
10981                             && !DECL_IN_AGGR_P (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl))), 
10982                           0); 
10983       
10984       /* Fetch the more general template.  */
10985       tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (tmpl);
10986     }
10987
10988   return tmpl;
10989 }
10990
10991 /* Produce the definition of D, a _DECL generated from a template.  If
10992    DEFER_OK is nonzero, then we don't have to actually do the
10993    instantiation now; we just have to do it sometime.  */
10994
10995 tree
10996 instantiate_decl (tree d, int defer_ok)
10997 {
10998   tree tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (d);
10999   tree gen_args;
11000   tree args;
11001   tree td;
11002   tree code_pattern;
11003   tree spec;
11004   tree gen_tmpl;
11005   int pattern_defined;
11006   int need_push;
11007   location_t saved_loc = input_location;
11008   
11009   /* This function should only be used to instantiate templates for
11010      functions and static member variables.  */
11011   my_friendly_assert (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL
11012                       || TREE_CODE (d) == VAR_DECL, 0);
11013
11014   /* Variables are never deferred; if instantiation is required, they
11015      are instantiated right away.  That allows for better code in the
11016      case that an expression refers to the value of the variable --
11017      if the variable has a constant value the referring expression can
11018      take advantage of that fact.  */
11019   if (TREE_CODE (d) == VAR_DECL)
11020     defer_ok = 0;
11021
11022   /* Don't instantiate cloned functions.  Instead, instantiate the
11023      functions they cloned.  */
11024   if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL && DECL_CLONED_FUNCTION_P (d))
11025     d = DECL_CLONED_FUNCTION (d);
11026
11027   if (DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (d))
11028     /* D has already been instantiated.  It might seem reasonable to
11029        check whether or not D is an explicit instantiation, and, if so,
11030        stop here.  But when an explicit instantiation is deferred
11031        until the end of the compilation, DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION
11032        is set, even though we still need to do the instantiation.  */
11033     return d;
11034
11035   /* If we already have a specialization of this declaration, then
11036      there's no reason to instantiate it.  Note that
11037      retrieve_specialization gives us both instantiations and
11038      specializations, so we must explicitly check
11039      DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION.  */
11040   gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
11041   gen_args = DECL_TI_ARGS (d);
11042   spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, gen_args);
11043   if (spec != NULL_TREE && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (spec))
11044     return spec;
11045
11046   /* This needs to happen before any tsubsting.  */
11047   if (! push_tinst_level (d))
11048     return d;
11049
11050   timevar_push (TV_PARSE);
11051
11052   /* We may be in the middle of deferred access check.  Disable it now.  */
11053   push_deferring_access_checks (dk_no_deferred);
11054
11055   /* Set TD to the template whose DECL_TEMPLATE_RESULT is the pattern
11056      for the instantiation.  */
11057   td = template_for_substitution (d);
11058   code_pattern = DECL_TEMPLATE_RESULT (td);
11059
11060   if ((DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (d) && !DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (d))
11061       || DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (td))
11062     /* In the case of a friend template whose definition is provided
11063        outside the class, we may have too many arguments.  Drop the
11064        ones we don't need.  The same is true for specializations.  */
11065     args = get_innermost_template_args
11066       (gen_args, TMPL_PARMS_DEPTH  (DECL_TEMPLATE_PARMS (td)));
11067   else
11068     args = gen_args;
11069
11070   if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL)
11071     pattern_defined = (DECL_SAVED_TREE (code_pattern) != NULL_TREE);
11072   else
11073     pattern_defined = ! DECL_IN_AGGR_P (code_pattern);
11074
11075   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (d);
11076
11077   if (pattern_defined)
11078     {
11079       /* Let the repository code that this template definition is
11080          available.
11081
11082          The repository doesn't need to know about cloned functions
11083          because they never actually show up in the object file.  It
11084          does need to know about the clones; those are the symbols
11085          that the linker will be emitting error messages about.  */
11086       if (DECL_MAYBE_IN_CHARGE_CONSTRUCTOR_P (d)
11087           || DECL_MAYBE_IN_CHARGE_DESTRUCTOR_P (d))
11088         {
11089           tree t;
11090
11091           for (t = TREE_CHAIN (d);
11092                t && DECL_CLONED_FUNCTION_P (t); 
11093                t = TREE_CHAIN (t))
11094             repo_template_used (t);
11095         }
11096       else
11097         repo_template_used (d);
11098
11099       if (at_eof)
11100         import_export_decl (d);
11101     }
11102
11103   if (!defer_ok)
11104     {
11105       /* Recheck the substitutions to obtain any warning messages
11106          about ignoring cv qualifiers.  */
11107       tree gen = DECL_TEMPLATE_RESULT (gen_tmpl);
11108       tree type = TREE_TYPE (gen);
11109
11110       /* Make sure that we can see identifiers, and compute access
11111          correctly.  D is already the target FUNCTION_DECL with the
11112          right context.  */
11113       push_access_scope (d);
11114
11115       if (TREE_CODE (gen) == FUNCTION_DECL)
11116         {
11117           tsubst (DECL_ARGUMENTS (gen), gen_args, tf_error | tf_warning, d);
11118           tsubst (TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (type), gen_args,
11119                   tf_error | tf_warning, d);
11120           /* Don't simply tsubst the function type, as that will give
11121              duplicate warnings about poor parameter qualifications.
11122              The function arguments are the same as the decl_arguments
11123              without the top level cv qualifiers.  */
11124           type = TREE_TYPE (type);
11125         }
11126       tsubst (type, gen_args, tf_error | tf_warning, d);
11127
11128       pop_access_scope (d);
11129     }
11130   
11131   if (TREE_CODE (d) == VAR_DECL && DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (d)
11132       && DECL_INITIAL (d) == NULL_TREE)
11133     /* We should have set up DECL_INITIAL in instantiate_class_template.  */
11134     abort ();
11135   /* Reject all external templates except inline functions.  */
11136   else if (DECL_INTERFACE_KNOWN (d)
11137            && ! DECL_NOT_REALLY_EXTERN (d)
11138            && ! (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL 
11139                  && DECL_INLINE (d)))
11140     goto out;
11141   /* Defer all other templates, unless we have been explicitly
11142      forbidden from doing so.  We restore the source position here
11143      because it's used by add_pending_template.  */
11144   else if (! pattern_defined || defer_ok)
11145     {
11146       input_location = saved_loc;
11147
11148       if (at_eof && !pattern_defined 
11149           && DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (d))
11150         /* [temp.explicit]
11151
11152            The definition of a non-exported function template, a
11153            non-exported member function template, or a non-exported
11154            member function or static data member of a class template
11155            shall be present in every translation unit in which it is
11156            explicitly instantiated.  */
11157         pedwarn
11158           ("explicit instantiation of `%D' but no definition available", d);
11159
11160       add_pending_template (d);
11161       goto out;
11162     }
11163
11164   need_push = !cfun || !global_bindings_p ();
11165   if (need_push)
11166     push_to_top_level ();
11167
11168   /* Mark D as instantiated so that recursive calls to
11169      instantiate_decl do not try to instantiate it again.  */
11170   DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (d) = 1;
11171
11172   /* Regenerate the declaration in case the template has been modified
11173      by a subsequent redeclaration.  */
11174   regenerate_decl_from_template (d, td);
11175   
11176   /* We already set the file and line above.  Reset them now in case
11177      they changed as a result of calling regenerate_decl_from_template.  */
11178   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (d);
11179
11180   if (TREE_CODE (d) == VAR_DECL)
11181     {
11182       /* Clear out DECL_RTL; whatever was there before may not be right
11183          since we've reset the type of the declaration.  */
11184       SET_DECL_RTL (d, NULL_RTX);
11185
11186       DECL_IN_AGGR_P (d) = 0;
11187       import_export_decl (d);
11188       DECL_EXTERNAL (d) = ! DECL_NOT_REALLY_EXTERN (d);
11189
11190       if (DECL_EXTERNAL (d))
11191         {
11192           /* The fact that this code is executing indicates that:
11193              
11194              (1) D is a template static data member, for which a
11195                  definition is available.
11196
11197              (2) An implicit or explicit instantiation has occurred.
11198
11199              (3) We are not going to emit a definition of the static
11200                  data member at this time.
11201
11202              This situation is peculiar, but it occurs on platforms
11203              without weak symbols when performing an implicit
11204              instantiation.  There, we cannot implicitly instantiate a
11205              defined static data member in more than one translation
11206              unit, so import_export_decl marks the declaration as
11207              external; we must rely on explicit instantiation.
11208
11209              Reset instantiated marker to make sure that later
11210              explicit instantiation will be processed.  */
11211           DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (d) = 0;
11212         }
11213       else
11214         {
11215           /* This is done in analogous to `start_decl'.  It is
11216              required for correct access checking.  */
11217           push_nested_class (DECL_CONTEXT (d));
11218           cp_finish_decl (d, 
11219                           (!DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (d) 
11220                            ? DECL_INITIAL (d) : NULL_TREE),
11221                           NULL_TREE, 0);
11222           /* Normally, pop_nested_class is called by cp_finish_decl
11223              above.  But when instantiate_decl is triggered during
11224              instantiate_class_template processing, its DECL_CONTEXT
11225              is still not completed yet, and pop_nested_class isn't
11226              called.  */
11227           if (!COMPLETE_TYPE_P (DECL_CONTEXT (d)))
11228             pop_nested_class ();
11229         }
11230     }
11231   else if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL)
11232     {
11233       htab_t saved_local_specializations;
11234       tree subst_decl;
11235       tree tmpl_parm;
11236       tree spec_parm;
11237
11238       /* Mark D as instantiated so that recursive calls to
11239          instantiate_decl do not try to instantiate it again.  */
11240       DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (d) = 1;
11241
11242       /* Save away the current list, in case we are instantiating one
11243          template from within the body of another.  */
11244       saved_local_specializations = local_specializations;
11245
11246       /* Set up the list of local specializations.  */
11247       local_specializations = htab_create (37, 
11248                                            hash_local_specialization,
11249                                            eq_local_specializations,
11250                                            NULL);
11251
11252       /* Set up context.  */
11253       import_export_decl (d);
11254       start_function (NULL_TREE, d, NULL_TREE, SF_PRE_PARSED);
11255
11256       /* Create substitution entries for the parameters.  */
11257       subst_decl = DECL_TEMPLATE_RESULT (template_for_substitution (d));
11258       tmpl_parm = DECL_ARGUMENTS (subst_decl);
11259       spec_parm = DECL_ARGUMENTS (d);
11260       if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (d))
11261         {
11262           register_local_specialization (spec_parm, tmpl_parm);
11263           spec_parm = skip_artificial_parms_for (d, spec_parm);
11264           tmpl_parm = skip_artificial_parms_for (subst_decl, tmpl_parm);
11265         }
11266       while (tmpl_parm)
11267         {
11268           register_local_specialization (spec_parm, tmpl_parm);
11269           tmpl_parm = TREE_CHAIN (tmpl_parm);
11270           spec_parm = TREE_CHAIN (spec_parm);
11271         }
11272       my_friendly_assert (!spec_parm, 20020813);
11273
11274       /* Substitute into the body of the function.  */
11275       tsubst_expr (DECL_SAVED_TREE (code_pattern), args,
11276                    tf_error | tf_warning, tmpl);
11277
11278       /* We don't need the local specializations any more.  */
11279       htab_delete (local_specializations);
11280       local_specializations = saved_local_specializations;
11281
11282       /* Finish the function.  */
11283       d = finish_function (0);
11284       expand_or_defer_fn (d);
11285     }
11286
11287   /* We're not deferring instantiation any more.  */
11288   TI_PENDING_TEMPLATE_FLAG (DECL_TEMPLATE_INFO (d)) = 0;
11289
11290   if (need_push)
11291     pop_from_top_level ();
11292
11293 out:
11294   input_location = saved_loc;
11295   pop_deferring_access_checks ();
11296   pop_tinst_level ();
11297
11298   timevar_pop (TV_PARSE);
11299
11300   return d;
11301 }
11302
11303 /* Run through the list of templates that we wish we could
11304    instantiate, and instantiate any we can.  */
11305
11306 int
11307 instantiate_pending_templates (void)
11308 {
11309   tree *t;
11310   tree last = NULL_TREE;
11311   int instantiated_something = 0;
11312   int reconsider;
11313   location_t saved_loc = input_location;
11314   
11315   do 
11316     {
11317       reconsider = 0;
11318
11319       t = &pending_templates;
11320       while (*t)
11321         {
11322           tree instantiation = TREE_VALUE (*t);
11323
11324           reopen_tinst_level (TREE_PURPOSE (*t));
11325
11326           if (TYPE_P (instantiation))
11327             {
11328               tree fn;
11329
11330               if (!COMPLETE_TYPE_P (instantiation))
11331                 {
11332                   instantiate_class_template (instantiation);
11333                   if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (instantiation))
11334                     for (fn = TYPE_METHODS (instantiation); 
11335                          fn;
11336                          fn = TREE_CHAIN (fn))
11337                       if (! DECL_ARTIFICIAL (fn))
11338                         instantiate_decl (fn, /*defer_ok=*/0);
11339                   if (COMPLETE_TYPE_P (instantiation))
11340                     {
11341                       instantiated_something = 1;
11342                       reconsider = 1;
11343                     }
11344                 }
11345
11346               if (COMPLETE_TYPE_P (instantiation))
11347                 /* If INSTANTIATION has been instantiated, then we don't
11348                    need to consider it again in the future.  */
11349                 *t = TREE_CHAIN (*t);
11350               else
11351                 {
11352                   last = *t;
11353                   t = &TREE_CHAIN (*t);
11354                 }
11355             }
11356           else
11357             {
11358               if (!DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (instantiation)
11359                   && !DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (instantiation))
11360                 {
11361                   instantiation = instantiate_decl (instantiation,
11362                                                     /*defer_ok=*/0);
11363                   if (DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (instantiation))
11364                     {
11365                       instantiated_something = 1;
11366                       reconsider = 1;
11367                     }
11368                 }
11369
11370               if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (instantiation)
11371                   || DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (instantiation))
11372                 /* If INSTANTIATION has been instantiated, then we don't
11373                    need to consider it again in the future.  */
11374                 *t = TREE_CHAIN (*t);
11375               else
11376                 {
11377                   last = *t;
11378                   t = &TREE_CHAIN (*t);
11379                 }
11380             }
11381           tinst_depth = 0;
11382           current_tinst_level = NULL_TREE;
11383         }
11384       last_pending_template = last;
11385     } 
11386   while (reconsider);
11387
11388   input_location = saved_loc;
11389   return instantiated_something;
11390 }
11391
11392 /* Substitute ARGVEC into T, which is a list of initializers for
11393    either base class or a non-static data member.  The TREE_PURPOSEs
11394    are DECLs, and the TREE_VALUEs are the initializer values.  Used by
11395    instantiate_decl.  */
11396
11397 static tree
11398 tsubst_initializer_list (tree t, tree argvec)
11399 {
11400   tree inits = NULL_TREE;
11401
11402   for (; t; t = TREE_CHAIN (t))
11403     {
11404       tree decl;
11405       tree init;
11406       tree val;
11407
11408       decl = tsubst_copy (TREE_PURPOSE (t), argvec, tf_error | tf_warning,
11409                           NULL_TREE);
11410       decl = expand_member_init (decl);
11411       if (decl && !DECL_P (decl))
11412         in_base_initializer = 1;
11413       
11414       init = tsubst_expr (TREE_VALUE (t), argvec, tf_error | tf_warning,
11415                           NULL_TREE);
11416       if (!init)
11417         ;
11418       else if (TREE_CODE (init) == TREE_LIST)
11419         for (val = init; val; val = TREE_CHAIN (val))
11420           TREE_VALUE (val) = convert_from_reference (TREE_VALUE (val));
11421       else if (init != void_type_node)
11422         init = convert_from_reference (init);
11423
11424       in_base_initializer = 0;
11425
11426       if (decl)
11427         {
11428           init = build_tree_list (decl, init);
11429           TREE_CHAIN (init) = inits;
11430           inits = init;
11431         }
11432     }
11433   return inits;
11434 }
11435
11436 /* Set CURRENT_ACCESS_SPECIFIER based on the protection of DECL.  */
11437
11438 static void
11439 set_current_access_from_decl (tree decl)
11440 {
11441   if (TREE_PRIVATE (decl))
11442     current_access_specifier = access_private_node;
11443   else if (TREE_PROTECTED (decl))
11444     current_access_specifier = access_protected_node;
11445   else
11446     current_access_specifier = access_public_node;
11447 }
11448
11449 /* Instantiate an enumerated type.  TAG is the template type, NEWTAG
11450    is the instantiation (which should have been created with
11451    start_enum) and ARGS are the template arguments to use.  */
11452
11453 static void
11454 tsubst_enum (tree tag, tree newtag, tree args)
11455 {
11456   tree e;
11457
11458   for (e = TYPE_VALUES (tag); e; e = TREE_CHAIN (e))
11459     {
11460       tree value;
11461       tree decl;
11462
11463       decl = TREE_VALUE (e);
11464       /* Note that in a template enum, the TREE_VALUE is the
11465          CONST_DECL, not the corresponding INTEGER_CST.  */
11466       value = tsubst_expr (DECL_INITIAL (decl), 
11467                            args, tf_error | tf_warning,
11468                            NULL_TREE);
11469
11470       /* Give this enumeration constant the correct access.  */
11471       set_current_access_from_decl (decl);
11472
11473       /* Actually build the enumerator itself.  */
11474       build_enumerator (DECL_NAME (decl), value, newtag); 
11475     }
11476
11477   finish_enum (newtag);
11478   DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_NAME (newtag))
11479     = DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_NAME (tag));
11480 }
11481
11482 /* DECL is a FUNCTION_DECL that is a template specialization.  Return
11483    its type -- but without substituting the innermost set of template
11484    arguments.  So, innermost set of template parameters will appear in
11485    the type.  */
11486
11487 tree 
11488 get_mostly_instantiated_function_type (tree decl)
11489 {
11490   tree fn_type;
11491   tree tmpl;
11492   tree targs;
11493   tree tparms;
11494   int parm_depth;
11495
11496   tmpl = most_general_template (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
11497   targs = DECL_TI_ARGS (decl);
11498   tparms = DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl);
11499   parm_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (tparms);
11500
11501   /* There should be as many levels of arguments as there are levels
11502      of parameters.  */
11503   my_friendly_assert (parm_depth == TMPL_ARGS_DEPTH (targs), 0);
11504
11505   fn_type = TREE_TYPE (tmpl);
11506
11507   if (parm_depth == 1)
11508     /* No substitution is necessary.  */
11509     ;
11510   else
11511     {
11512       int i;
11513       tree partial_args;
11514
11515       /* Replace the innermost level of the TARGS with NULL_TREEs to
11516          let tsubst know not to substitute for those parameters.  */
11517       partial_args = make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (targs));
11518       for (i = 1; i < TMPL_ARGS_DEPTH (targs); ++i)
11519         SET_TMPL_ARGS_LEVEL (partial_args, i,
11520                              TMPL_ARGS_LEVEL (targs, i));
11521       SET_TMPL_ARGS_LEVEL (partial_args,
11522                            TMPL_ARGS_DEPTH (targs),
11523                            make_tree_vec (DECL_NTPARMS (tmpl)));
11524
11525       /* Make sure that we can see identifiers, and compute access
11526          correctly.  We can just use the context of DECL for the
11527          partial substitution here.  It depends only on outer template
11528          parameters, regardless of whether the innermost level is
11529          specialized or not.  */
11530       push_access_scope (decl);
11531
11532       ++processing_template_decl;
11533       /* Now, do the (partial) substitution to figure out the
11534          appropriate function type.  */
11535       fn_type = tsubst (fn_type, partial_args, tf_error, NULL_TREE);
11536       --processing_template_decl;
11537
11538       /* Substitute into the template parameters to obtain the real
11539          innermost set of parameters.  This step is important if the
11540          innermost set of template parameters contains value
11541          parameters whose types depend on outer template parameters.  */
11542       TREE_VEC_LENGTH (partial_args)--;
11543       tparms = tsubst_template_parms (tparms, partial_args, tf_error);
11544
11545       pop_access_scope (decl);
11546     }
11547
11548   return fn_type;
11549 }
11550
11551 /* Return truthvalue if we're processing a template different from
11552    the last one involved in diagnostics.  */
11553 int
11554 problematic_instantiation_changed (void)
11555 {
11556   return last_template_error_tick != tinst_level_tick;
11557 }
11558
11559 /* Remember current template involved in diagnostics.  */
11560 void
11561 record_last_problematic_instantiation (void)
11562 {
11563   last_template_error_tick = tinst_level_tick;
11564 }
11565
11566 tree
11567 current_instantiation (void)
11568 {
11569   return current_tinst_level;
11570 }
11571
11572 /* [temp.param] Check that template non-type parm TYPE is of an allowable
11573    type. Return zero for ok, nonzero for disallowed. Issue error and
11574    warning messages under control of COMPLAIN.  */
11575
11576 static int
11577 invalid_nontype_parm_type_p (tree type, tsubst_flags_t complain)
11578 {
11579   if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
11580     return 0;
11581   else if (POINTER_TYPE_P (type))
11582     return 0;
11583   else if (TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (type))
11584     return 0;
11585   else if (TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
11586     return 0;
11587   else if (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE)
11588     return 0;
11589            
11590   if (complain & tf_error)
11591     error ("`%#T' is not a valid type for a template constant parameter",
11592               type);
11593   return 1;
11594 }
11595
11596 /* Returns TRUE if TYPE is dependent, in the sense of [temp.dep.type].
11597    Assumes that TYPE really is a type, and not the ERROR_MARK_NODE.*/
11598
11599 static bool
11600 dependent_type_p_r (tree type)
11601 {
11602   tree scope;
11603
11604   /* [temp.dep.type]
11605
11606      A type is dependent if it is:
11607
11608      -- a template parameter. Template template parameters are
11609         types for us (since TYPE_P holds true for them) so we
11610         handle them here.  */
11611   if (TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TYPE_PARM 
11612       || TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
11613     return true;
11614   /* -- a qualified-id with a nested-name-specifier which contains a
11615         class-name that names a dependent type or whose unqualified-id
11616         names a dependent type.  */
11617   if (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE)
11618     return true;
11619   /* -- a cv-qualified type where the cv-unqualified type is
11620         dependent.  */
11621   type = TYPE_MAIN_VARIANT (type);
11622   /* -- a compound type constructed from any dependent type.  */
11623   if (TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (type))
11624     return (dependent_type_p (TYPE_PTRMEM_CLASS_TYPE (type))
11625             || dependent_type_p (TYPE_PTRMEM_POINTED_TO_TYPE 
11626                                            (type)));
11627   else if (TREE_CODE (type) == POINTER_TYPE
11628            || TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
11629     return dependent_type_p (TREE_TYPE (type));
11630   else if (TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE
11631            || TREE_CODE (type) == METHOD_TYPE)
11632     {
11633       tree arg_type;
11634
11635       if (dependent_type_p (TREE_TYPE (type)))
11636         return true;
11637       for (arg_type = TYPE_ARG_TYPES (type); 
11638            arg_type; 
11639            arg_type = TREE_CHAIN (arg_type))
11640         if (dependent_type_p (TREE_VALUE (arg_type)))
11641           return true;
11642       return false;
11643     }
11644   /* -- an array type constructed from any dependent type or whose
11645         size is specified by a constant expression that is
11646         value-dependent.  */
11647   if (TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE)
11648     {
11649       if (TYPE_DOMAIN (type)
11650           && ((value_dependent_expression_p 
11651                (TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (type))))
11652               || (type_dependent_expression_p
11653                   (TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (type))))))
11654         return true;
11655       return dependent_type_p (TREE_TYPE (type));
11656     }
11657   
11658   /* -- a template-id in which either the template name is a template
11659      parameter ...  */
11660   if (TREE_CODE (type) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
11661     return true;
11662   /* ... or any of the template arguments is a dependent type or
11663         an expression that is type-dependent or value-dependent.  */
11664   else if (CLASS_TYPE_P (type) && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
11665            && (any_dependent_template_arguments_p 
11666                (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (type)))))
11667     return true;
11668   
11669   /* All TYPEOF_TYPEs are dependent; if the argument of the `typeof'
11670      expression is not type-dependent, then it should already been
11671      have resolved.  */
11672   if (TREE_CODE (type) == TYPEOF_TYPE)
11673     return true;
11674   
11675   /* The standard does not specifically mention types that are local
11676      to template functions or local classes, but they should be
11677      considered dependent too.  For example:
11678
11679        template <int I> void f() { 
11680          enum E { a = I }; 
11681          S<sizeof (E)> s;
11682        }
11683
11684      The size of `E' cannot be known until the value of `I' has been
11685      determined.  Therefore, `E' must be considered dependent.  */
11686   scope = TYPE_CONTEXT (type);
11687   if (scope && TYPE_P (scope))
11688     return dependent_type_p (scope);
11689   else if (scope && TREE_CODE (scope) == FUNCTION_DECL)
11690     return type_dependent_expression_p (scope);
11691
11692   /* Other types are non-dependent.  */
11693   return false;
11694 }
11695
11696 /* Returns TRUE if TYPE is dependent, in the sense of
11697    [temp.dep.type].  */
11698
11699 bool
11700 dependent_type_p (tree type)
11701 {
11702   /* If there are no template parameters in scope, then there can't be
11703      any dependent types.  */
11704   if (!processing_template_decl)
11705     return false;
11706
11707   /* If the type is NULL, we have not computed a type for the entity
11708      in question; in that case, the type is dependent.  */
11709   if (!type)
11710     return true;
11711
11712   /* Erroneous types can be considered non-dependent.  */
11713   if (type == error_mark_node)
11714     return false;
11715
11716   /* If we have not already computed the appropriate value for TYPE,
11717      do so now.  */
11718   if (!TYPE_DEPENDENT_P_VALID (type))
11719     {
11720       TYPE_DEPENDENT_P (type) = dependent_type_p_r (type);
11721       TYPE_DEPENDENT_P_VALID (type) = 1;
11722     }
11723
11724   return TYPE_DEPENDENT_P (type);
11725 }
11726
11727 /* Returns TRUE if EXPRESSION is dependent, according to CRITERION.  */
11728
11729 static bool
11730 dependent_scope_ref_p (tree expression, bool criterion (tree))
11731 {
11732   tree scope;
11733   tree name;
11734
11735   my_friendly_assert (TREE_CODE (expression) == SCOPE_REF, 20030714);
11736
11737   if (!TYPE_P (TREE_OPERAND (expression, 0)))
11738     return true;
11739
11740   scope = TREE_OPERAND (expression, 0);
11741   name = TREE_OPERAND (expression, 1);
11742
11743   /* [temp.dep.expr]
11744
11745      An id-expression is type-dependent if it contains a
11746      nested-name-specifier that contains a class-name that names a
11747      dependent type.  */
11748   /* The suggested resolution to Core Issue 2 implies that if the
11749      qualifying type is the current class, then we must peek
11750      inside it.  */
11751   if (DECL_P (name) 
11752       && currently_open_class (scope)
11753       && !criterion (name))
11754     return false;
11755   if (dependent_type_p (scope))
11756     return true;
11757
11758   return false;
11759 }
11760
11761 /* Returns TRUE if the EXPRESSION is value-dependent, in the sense of
11762    [temp.dep.constexpr] */
11763
11764 bool
11765 value_dependent_expression_p (tree expression)
11766 {
11767   if (!processing_template_decl)
11768     return false;
11769
11770   /* A name declared with a dependent type.  */
11771   if (TREE_CODE (expression) == IDENTIFIER_NODE
11772       || (DECL_P (expression) 
11773           && type_dependent_expression_p (expression)))
11774     return true;
11775   /* A non-type template parameter.  */
11776   if ((TREE_CODE (expression) == CONST_DECL
11777        && DECL_TEMPLATE_PARM_P (expression))
11778       || TREE_CODE (expression) == TEMPLATE_PARM_INDEX)
11779     return true;
11780   /* A constant with integral or enumeration type and is initialized 
11781      with an expression that is value-dependent.  */
11782   if (TREE_CODE (expression) == VAR_DECL
11783       && DECL_INITIAL (expression)
11784       && INTEGRAL_OR_ENUMERATION_TYPE_P (TREE_TYPE (expression))
11785       && value_dependent_expression_p (DECL_INITIAL (expression)))
11786     return true;
11787   /* These expressions are value-dependent if the type to which the
11788      cast occurs is dependent or the expression being casted is
11789      value-dependent.  */
11790   if (TREE_CODE (expression) == DYNAMIC_CAST_EXPR
11791       || TREE_CODE (expression) == STATIC_CAST_EXPR
11792       || TREE_CODE (expression) == CONST_CAST_EXPR
11793       || TREE_CODE (expression) == REINTERPRET_CAST_EXPR
11794       || TREE_CODE (expression) == CAST_EXPR)
11795     {
11796       tree type = TREE_TYPE (expression);
11797       if (dependent_type_p (type))
11798         return true;
11799       /* A functional cast has a list of operands.  */
11800       expression = TREE_OPERAND (expression, 0);
11801       if (!expression)
11802         {
11803           /* If there are no operands, it must be an expression such
11804              as "int()". This should not happen for aggregate types
11805              because it would form non-constant expressions.  */
11806           my_friendly_assert (INTEGRAL_OR_ENUMERATION_TYPE_P (type), 
11807                               20040318);
11808
11809           return false;
11810         }
11811       if (TREE_CODE (expression) == TREE_LIST)
11812         {
11813           do
11814             {
11815               if (value_dependent_expression_p (TREE_VALUE (expression)))
11816                 return true;
11817               expression = TREE_CHAIN (expression);
11818             }
11819           while (expression);
11820           return false;
11821         }
11822       else
11823         return value_dependent_expression_p (expression);
11824     }
11825   /* A `sizeof' expression is value-dependent if the operand is
11826      type-dependent.  */
11827   if (TREE_CODE (expression) == SIZEOF_EXPR
11828       || TREE_CODE (expression) == ALIGNOF_EXPR)
11829     {
11830       expression = TREE_OPERAND (expression, 0);
11831       if (TYPE_P (expression))
11832         return dependent_type_p (expression);
11833       return type_dependent_expression_p (expression);
11834     }
11835   if (TREE_CODE (expression) == SCOPE_REF)
11836     return dependent_scope_ref_p (expression, value_dependent_expression_p);
11837   if (TREE_CODE (expression) == COMPONENT_REF)
11838     return (value_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 0))
11839             || value_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 1)));
11840   /* A constant expression is value-dependent if any subexpression is
11841      value-dependent.  */
11842   if (IS_EXPR_CODE_CLASS (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (expression))))
11843     {
11844       switch (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (expression)))
11845         {
11846         case '1':
11847           return (value_dependent_expression_p 
11848                   (TREE_OPERAND (expression, 0)));
11849         case '<':
11850         case '2':
11851           return ((value_dependent_expression_p 
11852                    (TREE_OPERAND (expression, 0)))
11853                   || (value_dependent_expression_p 
11854                       (TREE_OPERAND (expression, 1))));
11855         case 'e':
11856           {
11857             int i;
11858             for (i = 0; i < first_rtl_op (TREE_CODE (expression)); ++i)
11859               /* In some cases, some of the operands may be missing.
11860                  (For example, in the case of PREDECREMENT_EXPR, the
11861                  amount to increment by may be missing.)  That doesn't
11862                  make the expression dependent.  */
11863               if (TREE_OPERAND (expression, i)
11864                   && (value_dependent_expression_p
11865                       (TREE_OPERAND (expression, i))))
11866                 return true;
11867             return false;
11868           }
11869         }
11870     }
11871
11872   /* The expression is not value-dependent.  */
11873   return false;
11874 }
11875
11876 /* Returns TRUE if the EXPRESSION is type-dependent, in the sense of
11877    [temp.dep.expr].  */
11878
11879 bool
11880 type_dependent_expression_p (tree expression)
11881 {
11882   if (!processing_template_decl)
11883     return false;
11884
11885   if (expression == error_mark_node)
11886     return false;
11887
11888   /* An unresolved name is always dependent.  */
11889   if (TREE_CODE (expression) == IDENTIFIER_NODE)
11890     return true;
11891   
11892   /* Some expression forms are never type-dependent.  */
11893   if (TREE_CODE (expression) == PSEUDO_DTOR_EXPR
11894       || TREE_CODE (expression) == SIZEOF_EXPR
11895       || TREE_CODE (expression) == ALIGNOF_EXPR
11896       || TREE_CODE (expression) == TYPEID_EXPR
11897       || TREE_CODE (expression) == DELETE_EXPR
11898       || TREE_CODE (expression) == VEC_DELETE_EXPR
11899       || TREE_CODE (expression) == THROW_EXPR)
11900     return false;
11901
11902   /* The types of these expressions depends only on the type to which
11903      the cast occurs.  */
11904   if (TREE_CODE (expression) == DYNAMIC_CAST_EXPR
11905       || TREE_CODE (expression) == STATIC_CAST_EXPR
11906       || TREE_CODE (expression) == CONST_CAST_EXPR
11907       || TREE_CODE (expression) == REINTERPRET_CAST_EXPR
11908       || TREE_CODE (expression) == CAST_EXPR)
11909     return dependent_type_p (TREE_TYPE (expression));
11910
11911   /* The types of these expressions depends only on the type created
11912      by the expression.  */
11913   if (TREE_CODE (expression) == NEW_EXPR
11914       || TREE_CODE (expression) == VEC_NEW_EXPR)
11915     {
11916       /* For NEW_EXPR tree nodes created inside a template, either
11917          the object type itself or a TREE_LIST may appear as the
11918          operand 1.  */
11919       tree type = TREE_OPERAND (expression, 1);
11920       if (TREE_CODE (type) == TREE_LIST)
11921         /* This is an array type.  We need to check array dimensions
11922            as well.  */
11923         return dependent_type_p (TREE_VALUE (TREE_PURPOSE (type)))
11924                || value_dependent_expression_p
11925                     (TREE_OPERAND (TREE_VALUE (type), 1));
11926       else
11927         return dependent_type_p (type);
11928     }
11929
11930   if (TREE_CODE (expression) == SCOPE_REF
11931       && dependent_scope_ref_p (expression,
11932                                 type_dependent_expression_p))
11933     return true;
11934
11935   if (TREE_CODE (expression) == FUNCTION_DECL
11936       && DECL_LANG_SPECIFIC (expression)
11937       && DECL_TEMPLATE_INFO (expression)
11938       && (any_dependent_template_arguments_p
11939           (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (DECL_TI_ARGS (expression)))))
11940     return true;
11941
11942   if (TREE_CODE (expression) == TEMPLATE_DECL
11943       && !DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (expression))
11944     return false;
11945
11946   if (TREE_TYPE (expression) == unknown_type_node)
11947     {
11948       if (TREE_CODE (expression) == ADDR_EXPR)
11949         return type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 0));
11950       if (TREE_CODE (expression) == COMPONENT_REF
11951           || TREE_CODE (expression) == OFFSET_REF)
11952         {
11953           if (type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 0)))
11954             return true;
11955           expression = TREE_OPERAND (expression, 1);
11956           if (TREE_CODE (expression) == IDENTIFIER_NODE)
11957             return false;
11958         }
11959       
11960       if (TREE_CODE (expression) == BASELINK)
11961         expression = BASELINK_FUNCTIONS (expression);
11962       if (TREE_CODE (expression) == TEMPLATE_ID_EXPR)
11963         {
11964           if (any_dependent_template_arguments_p
11965               (TREE_OPERAND (expression, 1)))
11966             return true;
11967           expression = TREE_OPERAND (expression, 0);
11968         }
11969       if (TREE_CODE (expression) == OVERLOAD)
11970         {
11971           while (expression)
11972             {
11973               if (type_dependent_expression_p (OVL_CURRENT (expression)))
11974                 return true;
11975               expression = OVL_NEXT (expression);
11976             }
11977           return false;
11978         }
11979       abort ();
11980     }
11981   
11982   return (dependent_type_p (TREE_TYPE (expression)));
11983 }
11984
11985 /* Returns TRUE if ARGS (a TREE_LIST of arguments to a function call)
11986    contains a type-dependent expression.  */
11987
11988 bool
11989 any_type_dependent_arguments_p (tree args)
11990 {
11991   while (args)
11992     {
11993       tree arg = TREE_VALUE (args);
11994
11995       if (type_dependent_expression_p (arg))
11996         return true;
11997       args = TREE_CHAIN (args);
11998     }
11999   return false;
12000 }
12001
12002 /* Returns TRUE if the ARG (a template argument) is dependent.  */
12003
12004 static bool
12005 dependent_template_arg_p (tree arg)
12006 {
12007   if (!processing_template_decl)
12008     return false;
12009
12010   if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_DECL
12011       || TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
12012     return dependent_template_p (arg);
12013   else if (TYPE_P (arg))
12014     return dependent_type_p (arg);
12015   else
12016     return (type_dependent_expression_p (arg)
12017             || value_dependent_expression_p (arg));
12018 }
12019
12020 /* Returns true if ARGS (a collection of template arguments) contains
12021    any dependent arguments.  */
12022
12023 bool
12024 any_dependent_template_arguments_p (tree args)
12025 {
12026   int i;
12027   int j;
12028
12029   if (!args)
12030     return false;
12031
12032   for (i = 0; i < TMPL_ARGS_DEPTH (args); ++i)
12033     {
12034       tree level = TMPL_ARGS_LEVEL (args, i + 1);
12035       for (j = 0; j < TREE_VEC_LENGTH (level); ++j)
12036         if (dependent_template_arg_p (TREE_VEC_ELT (level, j)))
12037           return true;
12038     }
12039
12040   return false;
12041 }
12042
12043 /* Returns TRUE if the template TMPL is dependent.  */
12044
12045 bool
12046 dependent_template_p (tree tmpl)
12047 {
12048   if (TREE_CODE (tmpl) == OVERLOAD)
12049     {
12050       while (tmpl)
12051         {
12052           if (dependent_template_p (OVL_FUNCTION (tmpl)))
12053             return true;
12054           tmpl = OVL_CHAIN (tmpl);
12055         }
12056       return false;
12057     }
12058
12059   /* Template template parameters are dependent.  */
12060   if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (tmpl)
12061       || TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
12062     return true;
12063   /* So are qualified names that have not been looked up.  */
12064   if (TREE_CODE (tmpl) == SCOPE_REF)
12065     return true;
12066   /* So are member templates of dependent classes.  */
12067   if (TYPE_P (CP_DECL_CONTEXT (tmpl)))
12068     return dependent_type_p (DECL_CONTEXT (tmpl));
12069   return false;
12070 }
12071
12072 /* Returns TRUE if the specialization TMPL<ARGS> is dependent.  */
12073
12074 bool
12075 dependent_template_id_p (tree tmpl, tree args)
12076 {
12077   return (dependent_template_p (tmpl)
12078           || any_dependent_template_arguments_p (args));
12079 }
12080
12081 /* TYPE is a TYPENAME_TYPE.  Returns the ordinary TYPE to which the
12082    TYPENAME_TYPE corresponds.  Returns ERROR_MARK_NODE if no such TYPE
12083    can be found.  Note that this function peers inside uninstantiated
12084    templates and therefore should be used only in extremely limited
12085    situations.  */
12086
12087 tree
12088 resolve_typename_type (tree type, bool only_current_p)
12089 {
12090   tree scope;
12091   tree name;
12092   tree decl;
12093   int quals;
12094   bool pop_p;
12095
12096   my_friendly_assert (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE,
12097                       20010702);
12098
12099   scope = TYPE_CONTEXT (type);
12100   name = TYPE_IDENTIFIER (type);
12101
12102   /* If the SCOPE is itself a TYPENAME_TYPE, then we need to resolve
12103      it first before we can figure out what NAME refers to.  */
12104   if (TREE_CODE (scope) == TYPENAME_TYPE)
12105     scope = resolve_typename_type (scope, only_current_p);
12106   /* If we don't know what SCOPE refers to, then we cannot resolve the
12107      TYPENAME_TYPE.  */
12108   if (scope == error_mark_node || TREE_CODE (scope) == TYPENAME_TYPE)
12109     return error_mark_node;
12110   /* If the SCOPE is a template type parameter, we have no way of
12111      resolving the name.  */
12112   if (TREE_CODE (scope) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
12113     return type;
12114   /* If the SCOPE is not the current instantiation, there's no reason
12115      to look inside it.  */
12116   if (only_current_p && !currently_open_class (scope))
12117     return error_mark_node;
12118   /* If SCOPE is a partial instantiation, it will not have a valid
12119      TYPE_FIELDS list, so use the original template.  */
12120   scope = CLASSTYPE_PRIMARY_TEMPLATE_TYPE (scope);
12121   /* Enter the SCOPE so that name lookup will be resolved as if we
12122      were in the class definition.  In particular, SCOPE will no
12123      longer be considered a dependent type.  */
12124   pop_p = push_scope (scope);
12125   /* Look up the declaration.  */
12126   decl = lookup_member (scope, name, /*protect=*/0, /*want_type=*/true);
12127   /* Obtain the set of qualifiers applied to the TYPE.  */
12128   quals = cp_type_quals (type);
12129   /* For a TYPENAME_TYPE like "typename X::template Y<T>", we want to
12130      find a TEMPLATE_DECL.  Otherwise, we want to find a TYPE_DECL.  */
12131   if (!decl)
12132     type = error_mark_node;
12133   else if (TREE_CODE (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type)) == IDENTIFIER_NODE
12134            && TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
12135     type = TREE_TYPE (decl);
12136   else if (TREE_CODE (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type)) == TEMPLATE_ID_EXPR
12137            && DECL_CLASS_TEMPLATE_P (decl))
12138     {
12139       tree tmpl;
12140       tree args;
12141       /* Obtain the template and the arguments.  */
12142       tmpl = TREE_OPERAND (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type), 0);
12143       args = TREE_OPERAND (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type), 1);
12144       /* Instantiate the template.  */
12145       type = lookup_template_class (tmpl, args, NULL_TREE, NULL_TREE,
12146                                     /*entering_scope=*/0, tf_error | tf_user);
12147     }
12148   else
12149     type = error_mark_node;
12150   /* Qualify the resulting type.  */
12151   if (type != error_mark_node && quals)
12152     type = cp_build_qualified_type (type, quals);
12153   /* Leave the SCOPE.  */
12154   if (pop_p)
12155     pop_scope (scope);
12156
12157   return type;
12158 }
12159
12160 /* EXPR is an expression which is not type-dependent.  Return a proxy
12161    for EXPR that can be used to compute the types of larger
12162    expressions containing EXPR.  */
12163
12164 tree
12165 build_non_dependent_expr (tree expr)
12166 {
12167   tree inner_expr;
12168
12169   /* Preserve null pointer constants so that the type of things like 
12170      "p == 0" where "p" is a pointer can be determined.  */
12171   if (null_ptr_cst_p (expr))
12172     return expr;
12173   /* Preserve OVERLOADs; the functions must be available to resolve
12174      types.  */
12175   inner_expr = (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR ? 
12176                 TREE_OPERAND (expr, 0) : expr);
12177   if (TREE_CODE (inner_expr) == OVERLOAD 
12178       || TREE_CODE (inner_expr) == FUNCTION_DECL
12179       || TREE_CODE (inner_expr) == TEMPLATE_DECL
12180       || TREE_CODE (inner_expr) == TEMPLATE_ID_EXPR)
12181     return expr;
12182   /* Preserve string constants; conversions from string constants to
12183      "char *" are allowed, even though normally a "const char *"
12184      cannot be used to initialize a "char *".  */
12185   if (TREE_CODE (expr) == STRING_CST)
12186     return expr;
12187   /* Preserve arithmetic constants, as an optimization -- there is no
12188      reason to create a new node.  */
12189   if (TREE_CODE (expr) == INTEGER_CST || TREE_CODE (expr) == REAL_CST)
12190     return expr;
12191   /* Preserve THROW_EXPRs -- all throw-expressions have type "void".
12192      There is at least one place where we want to know that a
12193      particular expression is a throw-expression: when checking a ?:
12194      expression, there are special rules if the second or third
12195      argument is a throw-expression.  */
12196   if (TREE_CODE (expr) == THROW_EXPR)
12197     return expr;
12198
12199   if (TREE_CODE (expr) == COND_EXPR)
12200     return build (COND_EXPR,
12201                   TREE_TYPE (expr),
12202                   TREE_OPERAND (expr, 0),
12203                   (TREE_OPERAND (expr, 1) 
12204                    ? build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 1))
12205                    : build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 0))),
12206                   build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 2)));
12207   if (TREE_CODE (expr) == COMPOUND_EXPR
12208       && !COMPOUND_EXPR_OVERLOADED (expr))
12209     return build (COMPOUND_EXPR,
12210                   TREE_TYPE (expr),
12211                   TREE_OPERAND (expr, 0),
12212                   build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 1)));
12213       
12214   /* Otherwise, build a NON_DEPENDENT_EXPR.  
12215
12216      REFERENCE_TYPEs are not stripped for expressions in templates
12217      because doing so would play havoc with mangling.  Consider, for
12218      example:
12219
12220        template <typename T> void f<T& g>() { g(); } 
12221
12222      In the body of "f", the expression for "g" will have
12223      REFERENCE_TYPE, even though the standard says that it should
12224      not.  The reason is that we must preserve the syntactic form of
12225      the expression so that mangling (say) "f<g>" inside the body of
12226      "f" works out correctly.  Therefore, the REFERENCE_TYPE is
12227      stripped here.  */
12228   return build1 (NON_DEPENDENT_EXPR, non_reference (TREE_TYPE (expr)), expr);
12229 }
12230
12231 /* ARGS is a TREE_LIST of expressions as arguments to a function call.
12232    Return a new TREE_LIST with the various arguments replaced with
12233    equivalent non-dependent expressions.  */
12234
12235 tree
12236 build_non_dependent_args (tree args)
12237 {
12238   tree a;
12239   tree new_args;
12240
12241   new_args = NULL_TREE;
12242   for (a = args; a; a = TREE_CHAIN (a))
12243     new_args = tree_cons (NULL_TREE, 
12244                           build_non_dependent_expr (TREE_VALUE (a)),
12245                           new_args);
12246   return nreverse (new_args);
12247 }
12248
12249 #include "gt-cp-pt.h"