OSDN Git Service

apparently managed not to commit the crucial part of c++/12332
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / cp / pt.c
1 /* Handle parameterized types (templates) for GNU C++.
2    Copyright (C) 1992, 1993, 1994, 1995, 1996, 1997, 1998, 1999, 2000,
3    2001, 2002, 2003  Free Software Foundation, Inc.
4    Written by Ken Raeburn (raeburn@cygnus.com) while at Watchmaker Computing.
5    Rewritten by Jason Merrill (jason@cygnus.com).
6
7 This file is part of GCC.
8
9 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
10 it under the terms of the GNU General Public License as published by
11 the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
12 any later version.
13
14 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
15 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
16 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
17 GNU General Public License for more details.
18
19 You should have received a copy of the GNU General Public License
20 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to
21 the Free Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330,
22 Boston, MA 02111-1307, USA.  */
23
24 /* Known bugs or deficiencies include:
25
26      all methods must be provided in header files; can't use a source
27      file that contains only the method templates and "just win".  */
28
29 #include "config.h"
30 #include "system.h"
31 #include "coretypes.h"
32 #include "tm.h"
33 #include "obstack.h"
34 #include "tree.h"
35 #include "flags.h"
36 #include "cp-tree.h"
37 #include "tree-inline.h"
38 #include "decl.h"
39 #include "lex.h"
40 #include "output.h"
41 #include "except.h"
42 #include "toplev.h"
43 #include "rtl.h"
44 #include "timevar.h"
45
46 /* The type of functions taking a tree, and some additional data, and
47    returning an int.  */
48 typedef int (*tree_fn_t) (tree, void*);
49
50 /* The PENDING_TEMPLATES is a TREE_LIST of templates whose
51    instantiations have been deferred, either because their definitions
52    were not yet available, or because we were putting off doing the work.
53    The TREE_PURPOSE of each entry is either a DECL (for a function or
54    static data member), or a TYPE (for a class) indicating what we are
55    hoping to instantiate.  The TREE_VALUE is not used.  */
56 static GTY(()) tree pending_templates;
57 static GTY(()) tree last_pending_template;
58
59 int processing_template_parmlist;
60 static int template_header_count;
61
62 static GTY(()) tree saved_trees;
63 static GTY(()) varray_type inline_parm_levels;
64 static size_t inline_parm_levels_used;
65
66 static GTY(()) tree current_tinst_level;
67
68 static GTY(()) tree saved_access_scope;
69
70 /* A map from local variable declarations in the body of the template
71    presently being instantiated to the corresponding instantiated
72    local variables.  */
73 static htab_t local_specializations;
74
75 #define UNIFY_ALLOW_NONE 0
76 #define UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL 1
77 #define UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL 2
78 #define UNIFY_ALLOW_DERIVED 4
79 #define UNIFY_ALLOW_INTEGER 8
80 #define UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL 16
81 #define UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL 32
82 #define UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL 64
83 #define UNIFY_ALLOW_MAX_CORRECTION 128
84
85 #define GTB_VIA_VIRTUAL 1 /* The base class we are examining is
86                              virtual, or a base class of a virtual
87                              base.  */
88 #define GTB_IGNORE_TYPE 2 /* We don't need to try to unify the current
89                              type with the desired type.  */
90
91 static void push_access_scope (tree);
92 static void pop_access_scope (tree);
93 static int resolve_overloaded_unification (tree, tree, tree, tree,
94                                            unification_kind_t, int);
95 static int try_one_overload (tree, tree, tree, tree, tree,
96                              unification_kind_t, int, 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   pushlevel (0);
356   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (parms); ++i) 
357     {
358       tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
359       my_friendly_assert (DECL_P (parm), 0);
360
361       switch (TREE_CODE (parm))
362         {
363         case TYPE_DECL:
364         case TEMPLATE_DECL:
365           pushdecl (parm);
366           break;
367
368         case PARM_DECL:
369           {
370             /* Make a CONST_DECL as is done in process_template_parm.
371                It is ugly that we recreate this here; the original
372                version built in process_template_parm is no longer
373                available.  */
374             tree decl = build_decl (CONST_DECL, DECL_NAME (parm),
375                                     TREE_TYPE (parm));
376             DECL_ARTIFICIAL (decl) = 1;
377             TREE_CONSTANT (decl) = TREE_READONLY (decl) = 1;
378             DECL_INITIAL (decl) = DECL_INITIAL (parm);
379             SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (decl);
380             pushdecl (decl);
381           }
382           break;
383
384         default:
385           abort ();
386         }
387     }
388 }
389
390 /* Restore the template parameter context for a member template or
391    a friend template defined in a class definition.  */
392
393 void
394 maybe_begin_member_template_processing (tree decl)
395 {
396   tree parms;
397   int levels = 0;
398
399   if (inline_needs_template_parms (decl))
400     {
401       parms = DECL_TEMPLATE_PARMS (most_general_template (decl));
402       levels = TMPL_PARMS_DEPTH (parms) - processing_template_decl;
403
404       if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl))
405         {
406           --levels;
407           parms = TREE_CHAIN (parms);
408         }
409
410       push_inline_template_parms_recursive (parms, levels);
411     }
412
413   /* Remember how many levels of template parameters we pushed so that
414      we can pop them later.  */
415   if (!inline_parm_levels)
416     VARRAY_INT_INIT (inline_parm_levels, 4, "inline_parm_levels");
417   if (inline_parm_levels_used == inline_parm_levels->num_elements)
418     VARRAY_GROW (inline_parm_levels, 2 * inline_parm_levels_used);
419   VARRAY_INT (inline_parm_levels, inline_parm_levels_used) = levels;
420   ++inline_parm_levels_used;
421 }
422
423 /* Undo the effects of begin_member_template_processing.  */
424
425 void 
426 maybe_end_member_template_processing (void)
427 {
428   int i;
429
430   if (!inline_parm_levels_used)
431     return;
432
433   --inline_parm_levels_used;
434   for (i = 0; 
435        i < VARRAY_INT (inline_parm_levels, inline_parm_levels_used);
436        ++i) 
437     {
438       --processing_template_decl;
439       current_template_parms = TREE_CHAIN (current_template_parms);
440       poplevel (0, 0, 0);
441     }
442 }
443
444 /* Returns nonzero iff T is a member template function.  We must be
445    careful as in
446
447      template <class T> class C { void f(); }
448
449    Here, f is a template function, and a member, but not a member
450    template.  This function does not concern itself with the origin of
451    T, only its present state.  So if we have 
452
453      template <class T> class C { template <class U> void f(U); }
454
455    then neither C<int>::f<char> nor C<T>::f<double> is considered
456    to be a member template.  But, `template <class U> void
457    C<int>::f(U)' is considered a member template.  */
458
459 int
460 is_member_template (tree t)
461 {
462   if (!DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (t))
463     /* Anything that isn't a function or a template function is
464        certainly not a member template.  */
465     return 0;
466
467   /* A local class can't have member templates.  */
468   if (decl_function_context (t))
469     return 0;
470
471   return (DECL_FUNCTION_MEMBER_P (DECL_TEMPLATE_RESULT (t))
472           /* If there are more levels of template parameters than
473              there are template classes surrounding the declaration,
474              then we have a member template.  */
475           && (TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (t)) > 
476               template_class_depth (DECL_CONTEXT (t))));
477 }
478
479 #if 0 /* UNUSED */
480 /* Returns nonzero iff T is a member template class.  See
481    is_member_template for a description of what precisely constitutes
482    a member template.  */
483
484 int
485 is_member_template_class (tree t)
486 {
487   if (!DECL_CLASS_TEMPLATE_P (t))
488     /* Anything that isn't a class template, is certainly not a member
489        template.  */
490     return 0;
491
492   if (!DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
493     /* Anything whose context isn't a class type is surely not a
494        member template.  */
495     return 0;
496
497   /* If there are more levels of template parameters than there are
498      template classes surrounding the declaration, then we have a
499      member template.  */
500   return  (TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (t)) > 
501            template_class_depth (DECL_CONTEXT (t)));
502 }
503 #endif
504
505 /* Return a new template argument vector which contains all of ARGS,
506    but has as its innermost set of arguments the EXTRA_ARGS.  */
507
508 static tree
509 add_to_template_args (tree args, tree extra_args)
510 {
511   tree new_args;
512   int extra_depth;
513   int i;
514   int j;
515
516   extra_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args);
517   new_args = make_tree_vec (TMPL_ARGS_DEPTH (args) + extra_depth);
518
519   for (i = 1; i <= TMPL_ARGS_DEPTH (args); ++i)
520     SET_TMPL_ARGS_LEVEL (new_args, i, TMPL_ARGS_LEVEL (args, i));
521
522   for (j = 1; j <= extra_depth; ++j, ++i)
523     SET_TMPL_ARGS_LEVEL (new_args, i, TMPL_ARGS_LEVEL (extra_args, j));
524     
525   return new_args;
526 }
527
528 /* Like add_to_template_args, but only the outermost ARGS are added to
529    the EXTRA_ARGS.  In particular, all but TMPL_ARGS_DEPTH
530    (EXTRA_ARGS) levels are added.  This function is used to combine
531    the template arguments from a partial instantiation with the
532    template arguments used to attain the full instantiation from the
533    partial instantiation.  */
534
535 static tree
536 add_outermost_template_args (tree args, tree extra_args)
537 {
538   tree new_args;
539
540   /* If there are more levels of EXTRA_ARGS than there are ARGS,
541      something very fishy is going on.  */
542   my_friendly_assert (TMPL_ARGS_DEPTH (args) >= TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args),
543                       0);
544
545   /* If *all* the new arguments will be the EXTRA_ARGS, just return
546      them.  */
547   if (TMPL_ARGS_DEPTH (args) == TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args))
548     return extra_args;
549
550   /* For the moment, we make ARGS look like it contains fewer levels.  */
551   TREE_VEC_LENGTH (args) -= TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args);
552   
553   new_args = add_to_template_args (args, extra_args);
554
555   /* Now, we restore ARGS to its full dimensions.  */
556   TREE_VEC_LENGTH (args) += TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args);
557
558   return new_args;
559 }
560
561 /* Return the N levels of innermost template arguments from the ARGS.  */
562
563 tree
564 get_innermost_template_args (tree args, int n)
565 {
566   tree new_args;
567   int extra_levels;
568   int i;
569
570   my_friendly_assert (n >= 0, 20000603);
571
572   /* If N is 1, just return the innermost set of template arguments.  */
573   if (n == 1)
574     return TMPL_ARGS_LEVEL (args, TMPL_ARGS_DEPTH (args));
575   
576   /* If we're not removing anything, just return the arguments we were
577      given.  */
578   extra_levels = TMPL_ARGS_DEPTH (args) - n;
579   my_friendly_assert (extra_levels >= 0, 20000603);
580   if (extra_levels == 0)
581     return args;
582
583   /* Make a new set of arguments, not containing the outer arguments.  */
584   new_args = make_tree_vec (n);
585   for (i = 1; i <= n; ++i)
586     SET_TMPL_ARGS_LEVEL (new_args, i, 
587                          TMPL_ARGS_LEVEL (args, i + extra_levels));
588
589   return new_args;
590 }
591
592 /* We've got a template header coming up; push to a new level for storing
593    the parms.  */
594
595 void
596 begin_template_parm_list (void)
597 {
598   /* We use a non-tag-transparent scope here, which causes pushtag to
599      put tags in this scope, rather than in the enclosing class or
600      namespace scope.  This is the right thing, since we want
601      TEMPLATE_DECLS, and not TYPE_DECLS for template classes.  For a
602      global template class, push_template_decl handles putting the
603      TEMPLATE_DECL into top-level scope.  For a nested template class,
604      e.g.:
605
606        template <class T> struct S1 {
607          template <class T> struct S2 {}; 
608        };
609
610      pushtag contains special code to call pushdecl_with_scope on the
611      TEMPLATE_DECL for S2.  */
612   begin_scope (sk_template_parms);
613   ++processing_template_decl;
614   ++processing_template_parmlist;
615   note_template_header (0);
616 }
617
618 /* This routine is called when a specialization is declared.  If it is
619    invalid to declare a specialization here, an error is reported.  */
620
621 static void
622 check_specialization_scope (void)
623 {
624   tree scope = current_scope ();
625
626   /* [temp.expl.spec] 
627      
628      An explicit specialization shall be declared in the namespace of
629      which the template is a member, or, for member templates, in the
630      namespace of which the enclosing class or enclosing class
631      template is a member.  An explicit specialization of a member
632      function, member class or static data member of a class template
633      shall be declared in the namespace of which the class template
634      is a member.  */
635   if (scope && TREE_CODE (scope) != NAMESPACE_DECL)
636     error ("explicit specialization in non-namespace scope `%D'",
637               scope);
638
639   /* [temp.expl.spec] 
640
641      In an explicit specialization declaration for a member of a class
642      template or a member template that appears in namespace scope,
643      the member template and some of its enclosing class templates may
644      remain unspecialized, except that the declaration shall not
645      explicitly specialize a class member template if its enclosing
646      class templates are not explicitly specialized as well.  */
647   if (current_template_parms) 
648     error ("enclosing class templates are not explicitly specialized");
649 }
650
651 /* We've just seen template <>.  */
652
653 void
654 begin_specialization (void)
655 {
656   begin_scope (sk_template_spec);
657   note_template_header (1);
658   check_specialization_scope ();
659 }
660
661 /* Called at then end of processing a declaration preceded by
662    template<>.  */
663
664 void 
665 end_specialization (void)
666 {
667   finish_scope ();
668   reset_specialization ();
669 }
670
671 /* Any template <>'s that we have seen thus far are not referring to a
672    function specialization.  */
673
674 void
675 reset_specialization (void)
676 {
677   processing_specialization = 0;
678   template_header_count = 0;
679 }
680
681 /* We've just seen a template header.  If SPECIALIZATION is nonzero,
682    it was of the form template <>.  */
683
684 static void 
685 note_template_header (int specialization)
686 {
687   processing_specialization = specialization;
688   template_header_count++;
689 }
690
691 /* We're beginning an explicit instantiation.  */
692
693 void
694 begin_explicit_instantiation (void)
695 {
696   my_friendly_assert (!processing_explicit_instantiation, 20020913);
697   processing_explicit_instantiation = true;
698 }
699
700
701 void
702 end_explicit_instantiation (void)
703 {
704   my_friendly_assert(processing_explicit_instantiation, 20020913);
705   processing_explicit_instantiation = false;
706 }
707
708 /* The TYPE is being declared.  If it is a template type, that means it
709    is a partial specialization.  Do appropriate error-checking.  */
710
711 void 
712 maybe_process_partial_specialization (tree type)
713 {
714   /* TYPE maybe an ERROR_MARK_NODE.  */
715   tree context = TYPE_P (type) ? TYPE_CONTEXT (type) : NULL_TREE;
716
717   if (CLASS_TYPE_P (type) && CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (type))
718     {
719       /* This is for ordinary explicit specialization and partial
720          specialization of a template class such as:
721
722            template <> class C<int>;
723
724          or:
725
726            template <class T> class C<T*>;
727
728          Make sure that `C<int>' and `C<T*>' are implicit instantiations.  */
729
730       if (CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION (type)
731           && !COMPLETE_TYPE_P (type))
732         {
733           if (current_namespace
734               != decl_namespace_context (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type)))
735             {
736               pedwarn ("specializing `%#T' in different namespace", type);
737               cp_pedwarn_at ("  from definition of `%#D'",
738                              CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type));
739             }
740           SET_CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type);
741           if (processing_template_decl)
742             push_template_decl (TYPE_MAIN_DECL (type));
743         }
744       else if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (type))
745         error ("specialization of `%T' after instantiation", type);
746     }
747   else if (CLASS_TYPE_P (type)
748            && !CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (type)
749            && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
750            && context && CLASS_TYPE_P (context)
751            && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (context))
752     {
753       /* This is for an explicit specialization of member class
754          template according to [temp.expl.spec/18]:
755
756            template <> template <class U> class C<int>::D;
757
758          The context `C<int>' must be an implicit instantiation.
759          Otherwise this is just a member class template declared
760          earlier like:
761
762            template <> class C<int> { template <class U> class D; };
763            template <> template <class U> class C<int>::D;
764
765          In the first case, `C<int>::D' is a specialization of `C<T>::D'
766          while in the second case, `C<int>::D' is a primary template
767          and `C<T>::D' may not exist.  */
768
769       if (CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION (context)
770           && !COMPLETE_TYPE_P (type))
771         {
772           tree t;
773
774           if (current_namespace
775               != decl_namespace_context (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type)))
776             {
777               pedwarn ("specializing `%#T' in different namespace", type);
778               cp_pedwarn_at ("  from definition of `%#D'",
779                              CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type));
780             }
781
782           /* Check for invalid specialization after instantiation:
783
784                template <> template <> class C<int>::D<int>;
785                template <> template <class U> class C<int>::D;  */
786
787           for (t = DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS
788                  (most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type)));
789                t; t = TREE_CHAIN (t))
790             if (TREE_VALUE (t) != type
791                 && TYPE_CONTEXT (TREE_VALUE (t)) == context)
792               error ("specialization `%T' after instantiation `%T'",
793                      type, TREE_VALUE (t));
794
795           /* Mark TYPE as a specialization.  And as a result, we only
796              have one level of template argument for the innermost
797              class template.  */
798           SET_CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type);
799           CLASSTYPE_TI_ARGS (type)
800             = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (type));
801         }
802     }
803   else if (processing_specialization)
804     error ("explicit specialization of non-template `%T'", type);
805 }
806
807 /* Retrieve the specialization (in the sense of [temp.spec] - a
808    specialization is either an instantiation or an explicit
809    specialization) of TMPL for the given template ARGS.  If there is
810    no such specialization, return NULL_TREE.  The ARGS are a vector of
811    arguments, or a vector of vectors of arguments, in the case of
812    templates with more than one level of parameters.  */
813    
814 static tree
815 retrieve_specialization (tree tmpl, tree args)
816 {
817   tree s;
818
819   my_friendly_assert (TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_DECL, 0);
820
821   /* There should be as many levels of arguments as there are
822      levels of parameters.  */
823   my_friendly_assert (TMPL_ARGS_DEPTH (args) 
824                       == TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl)),
825                       0);
826                       
827   for (s = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl);
828        s != NULL_TREE;
829        s = TREE_CHAIN (s))
830     if (comp_template_args (TREE_PURPOSE (s), args))
831       return TREE_VALUE (s);
832
833   return NULL_TREE;
834 }
835
836 /* Like retrieve_specialization, but for local declarations.  */
837
838 static tree
839 retrieve_local_specialization (tree tmpl)
840 {
841   tree spec = htab_find_with_hash (local_specializations, tmpl,
842                                    htab_hash_pointer (tmpl));
843   return spec ? TREE_PURPOSE (spec) : NULL_TREE;
844 }
845
846 /* Returns nonzero iff DECL is a specialization of TMPL.  */
847
848 int
849 is_specialization_of (tree decl, tree tmpl)
850 {
851   tree t;
852
853   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
854     {
855       for (t = decl; 
856            t != NULL_TREE;
857            t = DECL_TEMPLATE_INFO (t) ? DECL_TI_TEMPLATE (t) : NULL_TREE)
858         if (t == tmpl)
859           return 1;
860     }
861   else 
862     {
863       my_friendly_assert (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL, 0);
864
865       for (t = TREE_TYPE (decl);
866            t != NULL_TREE;
867            t = CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (t)
868              ? TREE_TYPE (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (t)) : NULL_TREE)
869         if (same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (t, TREE_TYPE (tmpl)))
870           return 1;
871     }  
872
873   return 0;
874 }
875
876 /* Register the specialization SPEC as a specialization of TMPL with
877    the indicated ARGS.  Returns SPEC, or an equivalent prior
878    declaration, if available.  */
879
880 static tree
881 register_specialization (tree spec, tree tmpl, tree args)
882 {
883   tree s;
884
885   my_friendly_assert (TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_DECL, 0);
886
887   if (TREE_CODE (spec) == FUNCTION_DECL 
888       && uses_template_parms (DECL_TI_ARGS (spec)))
889     /* This is the FUNCTION_DECL for a partial instantiation.  Don't
890        register it; we want the corresponding TEMPLATE_DECL instead.
891        We use `uses_template_parms (DECL_TI_ARGS (spec))' rather than
892        the more obvious `uses_template_parms (spec)' to avoid problems
893        with default function arguments.  In particular, given
894        something like this:
895
896           template <class T> void f(T t1, T t = T())
897
898        the default argument expression is not substituted for in an
899        instantiation unless and until it is actually needed.  */
900     return spec;
901     
902   /* There should be as many levels of arguments as there are
903      levels of parameters.  */
904   my_friendly_assert (TMPL_ARGS_DEPTH (args) 
905                       == TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl)),
906                       0);
907
908   for (s = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl);
909        s != NULL_TREE;
910        s = TREE_CHAIN (s))
911     {
912       tree fn = TREE_VALUE (s);
913
914       /* We can sometimes try to re-register a specialization that we've
915          already got.  In particular, regenerate_decl_from_template
916          calls duplicate_decls which will update the specialization
917          list.  But, we'll still get called again here anyhow.  It's
918          more convenient to simply allow this than to try to prevent it.  */
919       if (fn == spec)
920         return spec;
921       else if (comp_template_args (TREE_PURPOSE (s), args))
922         {
923           if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (spec))
924             {
925               if (DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (fn))
926                 {
927                   if (TREE_USED (fn) 
928                       || DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (fn))
929                     {
930                       error ("specialization of %D after instantiation",
931                                 fn);
932                       return spec;
933                     }
934                   else
935                     {
936                       /* This situation should occur only if the first
937                          specialization is an implicit instantiation,
938                          the second is an explicit specialization, and
939                          the implicit instantiation has not yet been
940                          used.  That situation can occur if we have
941                          implicitly instantiated a member function and
942                          then specialized it later.
943
944                          We can also wind up here if a friend
945                          declaration that looked like an instantiation
946                          turns out to be a specialization:
947
948                            template <class T> void foo(T);
949                            class S { friend void foo<>(int) };
950                            template <> void foo(int);  
951
952                          We transform the existing DECL in place so that
953                          any pointers to it become pointers to the
954                          updated declaration.  
955
956                          If there was a definition for the template, but
957                          not for the specialization, we want this to
958                          look as if there is no definition, and vice
959                          versa.  */
960                       DECL_INITIAL (fn) = NULL_TREE;
961                       duplicate_decls (spec, fn);
962
963                       return fn;
964                     }
965                 }
966               else if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (fn))
967                 {
968                   if (!duplicate_decls (spec, fn) && DECL_INITIAL (spec))
969                     /* Dup decl failed, but this is a new
970                        definition. Set the line number so any errors
971                        match this new definition.  */
972                     DECL_SOURCE_LOCATION (fn) = DECL_SOURCE_LOCATION (spec);
973                   
974                   return fn;
975                 }
976             }
977         }
978       }
979
980   DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl)
981      = tree_cons (args, spec, DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl));
982
983   return spec;
984 }
985
986 /* Unregister the specialization SPEC as a specialization of TMPL.
987    Replace it with NEW_SPEC, if NEW_SPEC is non-NULL.  Returns true
988    if the SPEC was listed as a specialization of TMPL.  */
989
990 bool
991 reregister_specialization (tree spec, tree tmpl, tree new_spec)
992 {
993   tree* s;
994
995   for (s = &DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl);
996        *s != NULL_TREE;
997        s = &TREE_CHAIN (*s))
998     if (TREE_VALUE (*s) == spec)
999       {
1000         if (!new_spec)
1001           *s = TREE_CHAIN (*s);
1002         else
1003           TREE_VALUE (*s) = new_spec;
1004         return 1;
1005       }
1006
1007   return 0;
1008 }
1009
1010 /* Compare an entry in the local specializations hash table P1 (which
1011    is really a pointer to a TREE_LIST) with P2 (which is really a
1012    DECL).  */
1013
1014 static int
1015 eq_local_specializations (const void *p1, const void *p2)
1016 {
1017   return TREE_VALUE ((tree) p1) == (tree) p2;
1018 }
1019
1020 /* Hash P1, an entry in the local specializations table.  */
1021
1022 static hashval_t
1023 hash_local_specialization (const void* p1)
1024 {
1025   return htab_hash_pointer (TREE_VALUE ((tree) p1));
1026 }
1027
1028 /* Like register_specialization, but for local declarations.  We are
1029    registering SPEC, an instantiation of TMPL.  */
1030
1031 static void
1032 register_local_specialization (tree spec, tree tmpl)
1033 {
1034   void **slot;
1035
1036   slot = htab_find_slot_with_hash (local_specializations, tmpl, 
1037                                    htab_hash_pointer (tmpl), INSERT);
1038   *slot = build_tree_list (spec, tmpl);
1039 }
1040
1041 /* Print the list of candidate FNS in an error message.  */
1042
1043 void
1044 print_candidates (tree fns)
1045 {
1046   tree fn;
1047
1048   const char *str = "candidates are:";
1049
1050   for (fn = fns; fn != NULL_TREE; fn = TREE_CHAIN (fn))
1051     {
1052       tree f;
1053
1054       for (f = TREE_VALUE (fn); f; f = OVL_NEXT (f))
1055         cp_error_at ("%s %+#D", str, OVL_CURRENT (f));
1056       str = "               ";
1057     }
1058 }
1059
1060 /* Returns the template (one of the functions given by TEMPLATE_ID)
1061    which can be specialized to match the indicated DECL with the
1062    explicit template args given in TEMPLATE_ID.  The DECL may be
1063    NULL_TREE if none is available.  In that case, the functions in
1064    TEMPLATE_ID are non-members.
1065
1066    If NEED_MEMBER_TEMPLATE is nonzero the function is known to be a
1067    specialization of a member template.
1068
1069    The template args (those explicitly specified and those deduced)
1070    are output in a newly created vector *TARGS_OUT.
1071
1072    If it is impossible to determine the result, an error message is
1073    issued.  The error_mark_node is returned to indicate failure.  */
1074
1075 static tree
1076 determine_specialization (tree template_id, 
1077                           tree decl, 
1078                           tree* targs_out, 
1079                           int need_member_template)
1080 {
1081   tree fns;
1082   tree targs;
1083   tree explicit_targs;
1084   tree candidates = NULL_TREE;
1085   tree templates = NULL_TREE;
1086
1087   *targs_out = NULL_TREE;
1088
1089   if (template_id == error_mark_node)
1090     return error_mark_node;
1091
1092   fns = TREE_OPERAND (template_id, 0);
1093   explicit_targs = TREE_OPERAND (template_id, 1);
1094
1095   if (fns == error_mark_node)
1096     return error_mark_node;
1097
1098   /* Check for baselinks.  */
1099   if (BASELINK_P (fns))
1100     fns = BASELINK_FUNCTIONS (fns);
1101
1102   if (!is_overloaded_fn (fns))
1103     {
1104       error ("`%D' is not a function template", fns);
1105       return error_mark_node;
1106     }
1107
1108   for (; fns; fns = OVL_NEXT (fns))
1109     {
1110       tree fn = OVL_CURRENT (fns);
1111
1112       if (TREE_CODE (fn) == TEMPLATE_DECL)
1113         {
1114           tree decl_arg_types;
1115
1116           /* DECL might be a specialization of FN.  */
1117
1118           /* Adjust the type of DECL in case FN is a static member.  */
1119           decl_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl));
1120           if (DECL_STATIC_FUNCTION_P (fn) 
1121               && DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1122             decl_arg_types = TREE_CHAIN (decl_arg_types);
1123
1124           /* Check that the number of function parameters matches.
1125              For example,
1126                template <class T> void f(int i = 0);
1127                template <> void f<int>();
1128              The specialization f<int> is invalid but is not caught
1129              by get_bindings below.  */
1130
1131           if (list_length (TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (fn)))
1132               != list_length (decl_arg_types))
1133             continue;
1134
1135           /* See whether this function might be a specialization of this
1136              template.  */
1137           targs = get_bindings (fn, decl, explicit_targs);
1138
1139           if (!targs)
1140             /* We cannot deduce template arguments that when used to
1141                specialize TMPL will produce DECL.  */
1142             continue;
1143
1144           /* Save this template, and the arguments deduced.  */
1145           templates = tree_cons (targs, fn, templates);
1146         }
1147       else if (need_member_template)
1148         /* FN is an ordinary member function, and we need a
1149            specialization of a member template.  */
1150         ;
1151       else if (TREE_CODE (fn) != FUNCTION_DECL)
1152         /* We can get IDENTIFIER_NODEs here in certain erroneous
1153            cases.  */
1154         ;
1155       else if (!DECL_FUNCTION_MEMBER_P (fn))
1156         /* This is just an ordinary non-member function.  Nothing can
1157            be a specialization of that.  */
1158         ;
1159       else if (DECL_ARTIFICIAL (fn))
1160         /* Cannot specialize functions that are created implicitly.  */
1161         ;
1162       else
1163         {
1164           tree decl_arg_types;
1165
1166           /* This is an ordinary member function.  However, since
1167              we're here, we can assume it's enclosing class is a
1168              template class.  For example,
1169              
1170                template <typename T> struct S { void f(); };
1171                template <> void S<int>::f() {}
1172
1173              Here, S<int>::f is a non-template, but S<int> is a
1174              template class.  If FN has the same type as DECL, we
1175              might be in business.  */
1176
1177           if (!DECL_TEMPLATE_INFO (fn))
1178             /* Its enclosing class is an explicit specialization
1179                of a template class.  This is not a candidate.  */
1180             continue;
1181
1182           if (!same_type_p (TREE_TYPE (TREE_TYPE (decl)),
1183                             TREE_TYPE (TREE_TYPE (fn))))
1184             /* The return types differ.  */
1185             continue;
1186
1187           /* Adjust the type of DECL in case FN is a static member.  */
1188           decl_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl));
1189           if (DECL_STATIC_FUNCTION_P (fn) 
1190               && DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1191             decl_arg_types = TREE_CHAIN (decl_arg_types);
1192
1193           if (compparms (TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (fn)), 
1194                          decl_arg_types))
1195             /* They match!  */
1196             candidates = tree_cons (NULL_TREE, fn, candidates);
1197         }
1198     }
1199
1200   if (templates && TREE_CHAIN (templates))
1201     {
1202       /* We have:
1203          
1204            [temp.expl.spec]
1205
1206            It is possible for a specialization with a given function
1207            signature to be instantiated from more than one function
1208            template.  In such cases, explicit specification of the
1209            template arguments must be used to uniquely identify the
1210            function template specialization being specialized.
1211
1212          Note that here, there's no suggestion that we're supposed to
1213          determine which of the candidate templates is most
1214          specialized.  However, we, also have:
1215
1216            [temp.func.order]
1217
1218            Partial ordering of overloaded function template
1219            declarations is used in the following contexts to select
1220            the function template to which a function template
1221            specialization refers: 
1222
1223            -- when an explicit specialization refers to a function
1224               template. 
1225
1226          So, we do use the partial ordering rules, at least for now.
1227          This extension can only serve to make invalid programs valid,
1228          so it's safe.  And, there is strong anecdotal evidence that
1229          the committee intended the partial ordering rules to apply;
1230          the EDG front-end has that behavior, and John Spicer claims
1231          that the committee simply forgot to delete the wording in
1232          [temp.expl.spec].  */
1233      tree tmpl = most_specialized (templates, decl, explicit_targs);
1234      if (tmpl && tmpl != error_mark_node)
1235        {
1236          targs = get_bindings (tmpl, decl, explicit_targs);
1237          templates = tree_cons (targs, tmpl, NULL_TREE);
1238        }
1239     }
1240
1241   if (templates == NULL_TREE && candidates == NULL_TREE)
1242     {
1243       cp_error_at ("template-id `%D' for `%+D' does not match any template declaration",
1244                    template_id, decl);
1245       return error_mark_node;
1246     }
1247   else if ((templates && TREE_CHAIN (templates))
1248            || (candidates && TREE_CHAIN (candidates))
1249            || (templates && candidates))
1250     {
1251       cp_error_at ("ambiguous template specialization `%D' for `%+D'",
1252                    template_id, decl);
1253       chainon (candidates, templates);
1254       print_candidates (candidates);
1255       return error_mark_node;
1256     }
1257
1258   /* We have one, and exactly one, match.  */
1259   if (candidates)
1260     {
1261       /* It was a specialization of an ordinary member function in a
1262          template class.  */
1263       *targs_out = copy_node (DECL_TI_ARGS (TREE_VALUE (candidates)));
1264       return DECL_TI_TEMPLATE (TREE_VALUE (candidates));
1265     }
1266
1267   /* It was a specialization of a template.  */
1268   targs = DECL_TI_ARGS (DECL_TEMPLATE_RESULT (TREE_VALUE (templates)));
1269   if (TMPL_ARGS_HAVE_MULTIPLE_LEVELS (targs))
1270     {
1271       *targs_out = copy_node (targs);
1272       SET_TMPL_ARGS_LEVEL (*targs_out, 
1273                            TMPL_ARGS_DEPTH (*targs_out),
1274                            TREE_PURPOSE (templates));
1275     }
1276   else
1277     *targs_out = TREE_PURPOSE (templates);
1278   return TREE_VALUE (templates);
1279 }
1280
1281 /* Returns a chain of parameter types, exactly like the SPEC_TYPES,
1282    but with the default argument values filled in from those in the
1283    TMPL_TYPES.  */
1284       
1285 static tree
1286 copy_default_args_to_explicit_spec_1 (tree spec_types,
1287                                       tree tmpl_types)
1288 {
1289   tree new_spec_types;
1290
1291   if (!spec_types)
1292     return NULL_TREE;
1293
1294   if (spec_types == void_list_node)
1295     return void_list_node;
1296
1297   /* Substitute into the rest of the list.  */
1298   new_spec_types =
1299     copy_default_args_to_explicit_spec_1 (TREE_CHAIN (spec_types),
1300                                           TREE_CHAIN (tmpl_types));
1301   
1302   /* Add the default argument for this parameter.  */
1303   return hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (tmpl_types),
1304                          TREE_VALUE (spec_types),
1305                          new_spec_types);
1306 }
1307
1308 /* DECL is an explicit specialization.  Replicate default arguments
1309    from the template it specializes.  (That way, code like:
1310
1311      template <class T> void f(T = 3);
1312      template <> void f(double);
1313      void g () { f (); } 
1314
1315    works, as required.)  An alternative approach would be to look up
1316    the correct default arguments at the call-site, but this approach
1317    is consistent with how implicit instantiations are handled.  */
1318
1319 static void
1320 copy_default_args_to_explicit_spec (tree decl)
1321 {
1322   tree tmpl;
1323   tree spec_types;
1324   tree tmpl_types;
1325   tree new_spec_types;
1326   tree old_type;
1327   tree new_type;
1328   tree t;
1329   tree object_type = NULL_TREE;
1330   tree in_charge = NULL_TREE;
1331   tree vtt = NULL_TREE;
1332
1333   /* See if there's anything we need to do.  */
1334   tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
1335   tmpl_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)));
1336   for (t = tmpl_types; t; t = TREE_CHAIN (t))
1337     if (TREE_PURPOSE (t))
1338       break;
1339   if (!t)
1340     return;
1341
1342   old_type = TREE_TYPE (decl);
1343   spec_types = TYPE_ARG_TYPES (old_type);
1344   
1345   if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1346     {
1347       /* Remove the this pointer, but remember the object's type for
1348          CV quals.  */
1349       object_type = TREE_TYPE (TREE_VALUE (spec_types));
1350       spec_types = TREE_CHAIN (spec_types);
1351       tmpl_types = TREE_CHAIN (tmpl_types);
1352       
1353       if (DECL_HAS_IN_CHARGE_PARM_P (decl))
1354         {
1355           /* DECL may contain more parameters than TMPL due to the extra
1356              in-charge parameter in constructors and destructors.  */
1357           in_charge = spec_types;
1358           spec_types = TREE_CHAIN (spec_types);
1359         }
1360       if (DECL_HAS_VTT_PARM_P (decl))
1361         {
1362           vtt = spec_types;
1363           spec_types = TREE_CHAIN (spec_types);
1364         }
1365     }
1366
1367   /* Compute the merged default arguments.  */
1368   new_spec_types = 
1369     copy_default_args_to_explicit_spec_1 (spec_types, tmpl_types);
1370
1371   /* Compute the new FUNCTION_TYPE.  */
1372   if (object_type)
1373     {
1374       if (vtt)
1375         new_spec_types = hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (vtt),
1376                                          TREE_VALUE (vtt),
1377                                          new_spec_types);
1378
1379       if (in_charge)
1380         /* Put the in-charge parameter back.  */
1381         new_spec_types = hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (in_charge),
1382                                          TREE_VALUE (in_charge),
1383                                          new_spec_types);
1384
1385       new_type = build_method_type_directly (object_type,
1386                                              TREE_TYPE (old_type),
1387                                              new_spec_types);
1388     }
1389   else
1390     new_type = build_function_type (TREE_TYPE (old_type),
1391                                     new_spec_types);
1392   new_type = build_type_attribute_variant (new_type,
1393                                            TYPE_ATTRIBUTES (old_type));
1394   new_type = build_exception_variant (new_type,
1395                                       TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (old_type));
1396   TREE_TYPE (decl) = new_type;
1397 }
1398
1399 /* Check to see if the function just declared, as indicated in
1400    DECLARATOR, and in DECL, is a specialization of a function
1401    template.  We may also discover that the declaration is an explicit
1402    instantiation at this point.
1403
1404    Returns DECL, or an equivalent declaration that should be used
1405    instead if all goes well.  Issues an error message if something is
1406    amiss.  Returns error_mark_node if the error is not easily
1407    recoverable.
1408    
1409    FLAGS is a bitmask consisting of the following flags: 
1410
1411    2: The function has a definition.
1412    4: The function is a friend.
1413
1414    The TEMPLATE_COUNT is the number of references to qualifying
1415    template classes that appeared in the name of the function.  For
1416    example, in
1417
1418      template <class T> struct S { void f(); };
1419      void S<int>::f();
1420      
1421    the TEMPLATE_COUNT would be 1.  However, explicitly specialized
1422    classes are not counted in the TEMPLATE_COUNT, so that in
1423
1424      template <class T> struct S {};
1425      template <> struct S<int> { void f(); }
1426      template <> void S<int>::f();
1427
1428    the TEMPLATE_COUNT would be 0.  (Note that this declaration is
1429    invalid; there should be no template <>.)
1430
1431    If the function is a specialization, it is marked as such via
1432    DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION.  Furthermore, its DECL_TEMPLATE_INFO
1433    is set up correctly, and it is added to the list of specializations 
1434    for that template.  */
1435
1436 tree
1437 check_explicit_specialization (tree declarator, 
1438                                tree decl, 
1439                                int template_count, 
1440                                int flags)
1441 {
1442   int have_def = flags & 2;
1443   int is_friend = flags & 4;
1444   int specialization = 0;
1445   int explicit_instantiation = 0;
1446   int member_specialization = 0;
1447   tree ctype = DECL_CLASS_CONTEXT (decl);
1448   tree dname = DECL_NAME (decl);
1449   tmpl_spec_kind tsk;
1450
1451   tsk = current_tmpl_spec_kind (template_count);
1452
1453   switch (tsk)
1454     {
1455     case tsk_none:
1456       if (processing_specialization) 
1457         {
1458           specialization = 1;
1459           SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl);
1460         }
1461       else if (TREE_CODE (declarator) == TEMPLATE_ID_EXPR)
1462         {
1463           if (is_friend)
1464             /* This could be something like:
1465
1466                template <class T> void f(T);
1467                class S { friend void f<>(int); }  */
1468             specialization = 1;
1469           else
1470             {
1471               /* This case handles bogus declarations like template <>
1472                  template <class T> void f<int>(); */
1473
1474               error ("template-id `%D' in declaration of primary template",
1475                         declarator);
1476               return decl;
1477             }
1478         }
1479       break;
1480
1481     case tsk_invalid_member_spec:
1482       /* The error has already been reported in
1483          check_specialization_scope.  */
1484       return error_mark_node;
1485
1486     case tsk_invalid_expl_inst:
1487       error ("template parameter list used in explicit instantiation");
1488
1489       /* Fall through.  */
1490
1491     case tsk_expl_inst:
1492       if (have_def)
1493         error ("definition provided for explicit instantiation");
1494       
1495       explicit_instantiation = 1;
1496       break;
1497
1498     case tsk_excessive_parms:
1499       error ("too many template parameter lists in declaration of `%D'", 
1500                 decl);
1501       return error_mark_node;
1502
1503       /* Fall through.  */
1504     case tsk_expl_spec:
1505       SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl);
1506       if (ctype)
1507         member_specialization = 1;
1508       else
1509         specialization = 1;
1510       break;
1511      
1512     case tsk_insufficient_parms:
1513       if (template_header_count)
1514         {
1515           error("too few template parameter lists in declaration of `%D'", 
1516                    decl);
1517           return decl;
1518         }
1519       else if (ctype != NULL_TREE
1520                && !TYPE_BEING_DEFINED (ctype)
1521                && CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (ctype)
1522                && !is_friend)
1523         {
1524           /* For backwards compatibility, we accept:
1525
1526                template <class T> struct S { void f(); };
1527                void S<int>::f() {} // Missing template <>
1528
1529              That used to be valid C++.  */
1530           if (pedantic)
1531             pedwarn
1532               ("explicit specialization not preceded by `template <>'");
1533           specialization = 1;
1534           SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl);
1535         }
1536       break;
1537
1538     case tsk_template:
1539       if (TREE_CODE (declarator) == TEMPLATE_ID_EXPR)
1540         {
1541           /* This case handles bogus declarations like template <>
1542              template <class T> void f<int>(); */
1543
1544           if (uses_template_parms (declarator))
1545             error ("partial specialization `%D' of function template",
1546                       declarator);
1547           else
1548             error ("template-id `%D' in declaration of primary template",
1549                       declarator);
1550           return decl;
1551         }
1552
1553       if (ctype && CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (ctype))
1554         /* This is a specialization of a member template, without
1555            specialization the containing class.  Something like:
1556
1557              template <class T> struct S {
1558                template <class U> void f (U); 
1559              };
1560              template <> template <class U> void S<int>::f(U) {}
1561              
1562            That's a specialization -- but of the entire template.  */
1563         specialization = 1;
1564       break;
1565
1566     default:
1567       abort ();
1568     }
1569
1570   if (specialization || member_specialization)
1571     {
1572       tree t = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl));
1573       for (; t; t = TREE_CHAIN (t))
1574         if (TREE_PURPOSE (t))
1575           {
1576             pedwarn
1577               ("default argument specified in explicit specialization");
1578             break;
1579           }
1580       if (current_lang_name == lang_name_c)
1581         error ("template specialization with C linkage");
1582     }
1583
1584   if (specialization || member_specialization || explicit_instantiation)
1585     {
1586       tree tmpl = NULL_TREE;
1587       tree targs = NULL_TREE;
1588
1589       /* Make sure that the declarator is a TEMPLATE_ID_EXPR.  */
1590       if (TREE_CODE (declarator) != TEMPLATE_ID_EXPR)
1591         {
1592           tree fns;
1593
1594           my_friendly_assert (TREE_CODE (declarator) == IDENTIFIER_NODE, 0);
1595           if (ctype)
1596             fns = dname;
1597           else
1598             {
1599               /* If there is no class context, the explicit instantiation
1600                  must be at namespace scope.  */
1601               my_friendly_assert (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (decl), 20030625);
1602
1603               /* Find the namespace binding, using the declaration
1604                  context.  */
1605               fns = namespace_binding (dname, CP_DECL_CONTEXT (decl));
1606             }
1607
1608           declarator = lookup_template_function (fns, NULL_TREE);
1609         }
1610
1611       if (declarator == error_mark_node)
1612         return error_mark_node;
1613
1614       if (ctype != NULL_TREE && TYPE_BEING_DEFINED (ctype))
1615         {
1616           if (!explicit_instantiation)
1617             /* A specialization in class scope.  This is invalid,
1618                but the error will already have been flagged by
1619                check_specialization_scope.  */
1620             return error_mark_node;
1621           else
1622             {
1623               /* It's not valid to write an explicit instantiation in
1624                  class scope, e.g.:
1625
1626                    class C { template void f(); }
1627
1628                    This case is caught by the parser.  However, on
1629                    something like:
1630                
1631                    template class C { void f(); };
1632
1633                    (which is invalid) we can get here.  The error will be
1634                    issued later.  */
1635               ;
1636             }
1637
1638           return decl;
1639         }
1640       else if (ctype != NULL_TREE 
1641                && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (declarator, 0)) ==
1642                    IDENTIFIER_NODE))
1643         {
1644           /* Find the list of functions in ctype that have the same
1645              name as the declared function.  */
1646           tree name = TREE_OPERAND (declarator, 0);
1647           tree fns = NULL_TREE;
1648           int idx;
1649
1650           if (constructor_name_p (name, ctype))
1651             {
1652               int is_constructor = DECL_CONSTRUCTOR_P (decl);
1653               
1654               if (is_constructor ? !TYPE_HAS_CONSTRUCTOR (ctype)
1655                   : !TYPE_HAS_DESTRUCTOR (ctype))
1656                 {
1657                   /* From [temp.expl.spec]:
1658                        
1659                      If such an explicit specialization for the member
1660                      of a class template names an implicitly-declared
1661                      special member function (clause _special_), the
1662                      program is ill-formed.  
1663
1664                      Similar language is found in [temp.explicit].  */
1665                   error ("specialization of implicitly-declared special member function");
1666                   return error_mark_node;
1667                 }
1668
1669               name = is_constructor ? ctor_identifier : dtor_identifier;
1670             }
1671
1672           if (!DECL_CONV_FN_P (decl))
1673             {
1674               idx = lookup_fnfields_1 (ctype, name);
1675               if (idx >= 0)
1676                 fns = TREE_VEC_ELT (CLASSTYPE_METHOD_VEC (ctype), idx);
1677             }
1678           else
1679             {
1680               tree methods;
1681
1682               /* For a type-conversion operator, we cannot do a
1683                  name-based lookup.  We might be looking for `operator
1684                  int' which will be a specialization of `operator T'.
1685                  So, we find *all* the conversion operators, and then
1686                  select from them.  */
1687               fns = NULL_TREE;
1688
1689               methods = CLASSTYPE_METHOD_VEC (ctype);
1690               if (methods)
1691                 for (idx = CLASSTYPE_FIRST_CONVERSION_SLOT;
1692                      idx < TREE_VEC_LENGTH (methods); ++idx) 
1693                   {
1694                     tree ovl = TREE_VEC_ELT (methods, idx);
1695
1696                     if (!ovl || !DECL_CONV_FN_P (OVL_CURRENT (ovl)))
1697                       /* There are no more conversion functions.  */
1698                       break;
1699
1700                     /* Glue all these conversion functions together
1701                        with those we already have.  */
1702                     for (; ovl; ovl = OVL_NEXT (ovl))
1703                       fns = ovl_cons (OVL_CURRENT (ovl), fns);
1704                   }
1705             }
1706               
1707           if (fns == NULL_TREE) 
1708             {
1709               error ("no member function `%D' declared in `%T'",
1710                         name, ctype);
1711               return error_mark_node;
1712             }
1713           else
1714             TREE_OPERAND (declarator, 0) = fns;
1715         }
1716       
1717       /* Figure out what exactly is being specialized at this point.
1718          Note that for an explicit instantiation, even one for a
1719          member function, we cannot tell apriori whether the
1720          instantiation is for a member template, or just a member
1721          function of a template class.  Even if a member template is
1722          being instantiated, the member template arguments may be
1723          elided if they can be deduced from the rest of the
1724          declaration.  */
1725       tmpl = determine_specialization (declarator, decl,
1726                                        &targs, 
1727                                        member_specialization);
1728             
1729       if (!tmpl || tmpl == error_mark_node)
1730         /* We couldn't figure out what this declaration was
1731            specializing.  */
1732         return error_mark_node;
1733       else
1734         {
1735           tree gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
1736
1737           if (explicit_instantiation)
1738             {
1739               /* We don't set DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION here; that
1740                  is done by do_decl_instantiation later.  */ 
1741
1742               int arg_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (targs);
1743               int parm_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl));
1744
1745               if (arg_depth > parm_depth)
1746                 {
1747                   /* If TMPL is not the most general template (for
1748                      example, if TMPL is a friend template that is
1749                      injected into namespace scope), then there will
1750                      be too many levels of TARGS.  Remove some of them
1751                      here.  */
1752                   int i;
1753                   tree new_targs;
1754
1755                   new_targs = make_tree_vec (parm_depth);
1756                   for (i = arg_depth - parm_depth; i < arg_depth; ++i)
1757                     TREE_VEC_ELT (new_targs, i - (arg_depth - parm_depth))
1758                       = TREE_VEC_ELT (targs, i);
1759                   targs = new_targs;
1760                 }
1761                   
1762               return instantiate_template (tmpl, targs, tf_error);
1763             }
1764
1765           /* If we thought that the DECL was a member function, but it
1766              turns out to be specializing a static member function,
1767              make DECL a static member function as well.  We also have
1768              to adjust last_function_parms to avoid confusing
1769              start_function later.  */
1770           if (DECL_STATIC_FUNCTION_P (tmpl)
1771               && DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1772             {
1773               revert_static_member_fn (decl);
1774               last_function_parms = TREE_CHAIN (last_function_parms);
1775             }
1776
1777           /* If this is a specialization of a member template of a
1778              template class.  In we want to return the TEMPLATE_DECL,
1779              not the specialization of it.  */
1780           if (tsk == tsk_template)
1781             {
1782               SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (tmpl);
1783               DECL_INITIAL (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)) = NULL_TREE;
1784               if (have_def)
1785                 {
1786                   DECL_SOURCE_LOCATION (tmpl) = DECL_SOURCE_LOCATION (decl);
1787                   DECL_SOURCE_LOCATION (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl))
1788                     = DECL_SOURCE_LOCATION (decl);
1789                 }
1790               return tmpl;
1791             }
1792
1793           /* Set up the DECL_TEMPLATE_INFO for DECL.  */
1794           DECL_TEMPLATE_INFO (decl) = tree_cons (tmpl, targs, NULL_TREE);
1795
1796           /* Inherit default function arguments from the template
1797              DECL is specializing.  */
1798           copy_default_args_to_explicit_spec (decl);
1799
1800           /* This specialization has the same protection as the
1801              template it specializes.  */
1802           TREE_PRIVATE (decl) = TREE_PRIVATE (gen_tmpl);
1803           TREE_PROTECTED (decl) = TREE_PROTECTED (gen_tmpl);
1804
1805           if (is_friend && !have_def)
1806             /* This is not really a declaration of a specialization.
1807                It's just the name of an instantiation.  But, it's not
1808                a request for an instantiation, either.  */
1809             SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (decl);
1810           else if (DECL_CONSTRUCTOR_P (decl) || DECL_DESTRUCTOR_P (decl))
1811             /* This is indeed a specialization.  In case of constructors
1812                and destructors, we need in-charge and not-in-charge
1813                versions in V3 ABI.  */
1814             clone_function_decl (decl, /*update_method_vec_p=*/0);
1815
1816           /* Register this specialization so that we can find it
1817              again.  */
1818           decl = register_specialization (decl, gen_tmpl, targs);
1819         }
1820     }
1821   
1822   return decl;
1823 }
1824
1825 /* TYPE is being declared.  Verify that the use of template headers
1826    and such is reasonable.  Issue error messages if not.  */
1827
1828 void
1829 maybe_check_template_type (tree type)
1830 {
1831   if (template_header_count)
1832     {
1833       /* We are in the scope of some `template <...>' header.  */
1834
1835       int context_depth 
1836         = template_class_depth_real (TYPE_CONTEXT (type),
1837                                      /*count_specializations=*/1);
1838
1839       if (template_header_count <= context_depth)
1840         /* This is OK; the template headers are for the context.  We
1841            are actually too lenient here; like
1842            check_explicit_specialization we should consider the number
1843            of template types included in the actual declaration.  For
1844            example, 
1845
1846              template <class T> struct S {
1847                template <class U> template <class V>
1848                struct I {};
1849              }; 
1850
1851            is invalid, but:
1852
1853              template <class T> struct S {
1854                template <class U> struct I;
1855              }; 
1856
1857              template <class T> template <class U.
1858              struct S<T>::I {};
1859
1860            is not.  */
1861         ; 
1862       else if (template_header_count > context_depth + 1)
1863         /* There are two many template parameter lists.  */
1864         error ("too many template parameter lists in declaration of `%T'", type); 
1865     }
1866 }
1867
1868 /* Returns 1 iff PARMS1 and PARMS2 are identical sets of template
1869    parameters.  These are represented in the same format used for
1870    DECL_TEMPLATE_PARMS.  */
1871
1872 int comp_template_parms (tree parms1, tree parms2)
1873 {
1874   tree p1;
1875   tree p2;
1876
1877   if (parms1 == parms2)
1878     return 1;
1879
1880   for (p1 = parms1, p2 = parms2; 
1881        p1 != NULL_TREE && p2 != NULL_TREE;
1882        p1 = TREE_CHAIN (p1), p2 = TREE_CHAIN (p2))
1883     {
1884       tree t1 = TREE_VALUE (p1);
1885       tree t2 = TREE_VALUE (p2);
1886       int i;
1887
1888       my_friendly_assert (TREE_CODE (t1) == TREE_VEC, 0);
1889       my_friendly_assert (TREE_CODE (t2) == TREE_VEC, 0);
1890
1891       if (TREE_VEC_LENGTH (t1) != TREE_VEC_LENGTH (t2))
1892         return 0;
1893
1894       for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (t2); ++i) 
1895         {
1896           tree parm1 = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (t1, i));
1897           tree parm2 = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (t2, i));
1898
1899           if (TREE_CODE (parm1) != TREE_CODE (parm2))
1900             return 0;
1901
1902           if (TREE_CODE (parm1) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
1903             continue;
1904           else if (!same_type_p (TREE_TYPE (parm1), TREE_TYPE (parm2)))
1905             return 0;
1906         }
1907     }
1908
1909   if ((p1 != NULL_TREE) != (p2 != NULL_TREE))
1910     /* One set of parameters has more parameters lists than the
1911        other.  */
1912     return 0;
1913
1914   return 1;
1915 }
1916
1917 /* Complain if DECL shadows a template parameter.
1918
1919    [temp.local]: A template-parameter shall not be redeclared within its
1920    scope (including nested scopes).  */
1921
1922 void
1923 check_template_shadow (tree decl)
1924 {
1925   tree olddecl;
1926
1927   /* If we're not in a template, we can't possibly shadow a template
1928      parameter.  */
1929   if (!current_template_parms)
1930     return;
1931
1932   /* Figure out what we're shadowing.  */
1933   if (TREE_CODE (decl) == OVERLOAD)
1934     decl = OVL_CURRENT (decl);
1935   olddecl = IDENTIFIER_VALUE (DECL_NAME (decl));
1936
1937   /* If there's no previous binding for this name, we're not shadowing
1938      anything, let alone a template parameter.  */
1939   if (!olddecl)
1940     return;
1941
1942   /* If we're not shadowing a template parameter, we're done.  Note
1943      that OLDDECL might be an OVERLOAD (or perhaps even an
1944      ERROR_MARK), so we can't just blithely assume it to be a _DECL
1945      node.  */
1946   if (!DECL_P (olddecl) || !DECL_TEMPLATE_PARM_P (olddecl))
1947     return;
1948
1949   /* We check for decl != olddecl to avoid bogus errors for using a
1950      name inside a class.  We check TPFI to avoid duplicate errors for
1951      inline member templates.  */
1952   if (decl == olddecl 
1953       || TEMPLATE_PARMS_FOR_INLINE (current_template_parms))
1954     return;
1955
1956   cp_error_at ("declaration of `%#D'", decl);
1957   cp_error_at (" shadows template parm `%#D'", olddecl);
1958 }
1959
1960 /* Return a new TEMPLATE_PARM_INDEX with the indicated INDEX, LEVEL,
1961    ORIG_LEVEL, DECL, and TYPE.  */
1962
1963 static tree
1964 build_template_parm_index (int index, 
1965                            int level, 
1966                            int orig_level, 
1967                            tree decl, 
1968                            tree type)
1969 {
1970   tree t = make_node (TEMPLATE_PARM_INDEX);
1971   TEMPLATE_PARM_IDX (t) = index;
1972   TEMPLATE_PARM_LEVEL (t) = level;
1973   TEMPLATE_PARM_ORIG_LEVEL (t) = orig_level;
1974   TEMPLATE_PARM_DECL (t) = decl;
1975   TREE_TYPE (t) = type;
1976   TREE_CONSTANT (t) = TREE_CONSTANT (decl);
1977   TREE_READONLY (t) = TREE_READONLY (decl);
1978
1979   return t;
1980 }
1981
1982 /* Return a TEMPLATE_PARM_INDEX, similar to INDEX, but whose
1983    TEMPLATE_PARM_LEVEL has been decreased by LEVELS.  If such a
1984    TEMPLATE_PARM_INDEX already exists, it is returned; otherwise, a
1985    new one is created.  */
1986
1987 static tree 
1988 reduce_template_parm_level (tree index, tree type, int levels)
1989 {
1990   if (TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index) == NULL_TREE
1991       || (TEMPLATE_PARM_LEVEL (TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index))
1992           != TEMPLATE_PARM_LEVEL (index) - levels))
1993     {
1994       tree orig_decl = TEMPLATE_PARM_DECL (index);
1995       tree decl, t;
1996       
1997       decl = build_decl (TREE_CODE (orig_decl), DECL_NAME (orig_decl), type);
1998       TREE_CONSTANT (decl) = TREE_CONSTANT (orig_decl);
1999       TREE_READONLY (decl) = TREE_READONLY (orig_decl);
2000       DECL_ARTIFICIAL (decl) = 1;
2001       SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (decl);
2002       
2003       t = build_template_parm_index (TEMPLATE_PARM_IDX (index),
2004                                      TEMPLATE_PARM_LEVEL (index) - levels,
2005                                      TEMPLATE_PARM_ORIG_LEVEL (index),
2006                                      decl, type);
2007       TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index) = t;
2008
2009       /* Template template parameters need this.  */
2010       DECL_TEMPLATE_PARMS (decl)
2011         = DECL_TEMPLATE_PARMS (TEMPLATE_PARM_DECL (index));
2012     }
2013
2014   return TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index);
2015 }
2016
2017 /* Process information from new template parameter NEXT and append it to the
2018    LIST being built.  */
2019
2020 tree
2021 process_template_parm (tree list, tree next)
2022 {
2023   tree parm;
2024   tree decl = 0;
2025   tree defval;
2026   int is_type, idx;
2027
2028   parm = next;
2029   my_friendly_assert (TREE_CODE (parm) == TREE_LIST, 259);
2030   defval = TREE_PURPOSE (parm);
2031   parm = TREE_VALUE (parm);
2032   is_type = TREE_PURPOSE (parm) == class_type_node;
2033
2034   if (list)
2035     {
2036       tree p = TREE_VALUE (tree_last (list));
2037
2038       if (TREE_CODE (p) == TYPE_DECL || TREE_CODE (p) == TEMPLATE_DECL)
2039         idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (TREE_TYPE (p));
2040       else
2041         idx = TEMPLATE_PARM_IDX (DECL_INITIAL (p));
2042       ++idx;
2043     }
2044   else
2045     idx = 0;
2046
2047   if (!is_type)
2048     {
2049       my_friendly_assert (TREE_CODE (TREE_PURPOSE (parm)) == TREE_LIST, 260);
2050       /* is a const-param */
2051       parm = grokdeclarator (TREE_VALUE (parm), TREE_PURPOSE (parm),
2052                              PARM, 0, NULL);
2053       SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (parm);
2054
2055       /* [temp.param]
2056
2057          The top-level cv-qualifiers on the template-parameter are
2058          ignored when determining its type.  */
2059       TREE_TYPE (parm) = TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (parm));
2060
2061       /* A template parameter is not modifiable.  */
2062       TREE_READONLY (parm) = TREE_CONSTANT (parm) = 1;
2063       if (invalid_nontype_parm_type_p (TREE_TYPE (parm), 1))
2064         TREE_TYPE (parm) = void_type_node;
2065       decl = build_decl (CONST_DECL, DECL_NAME (parm), TREE_TYPE (parm));
2066       TREE_CONSTANT (decl) = TREE_READONLY (decl) = 1;
2067       DECL_INITIAL (parm) = DECL_INITIAL (decl) 
2068         = build_template_parm_index (idx, processing_template_decl,
2069                                      processing_template_decl,
2070                                      decl, TREE_TYPE (parm));
2071     }
2072   else
2073     {
2074       tree t;
2075       parm = TREE_VALUE (parm);
2076       
2077       if (parm && TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL)
2078         {
2079           t = make_aggr_type (TEMPLATE_TEMPLATE_PARM);
2080           /* This is for distinguishing between real templates and template 
2081              template parameters */
2082           TREE_TYPE (parm) = t;
2083           TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_RESULT (parm)) = t;
2084           decl = parm;
2085         }
2086       else
2087         {
2088           t = make_aggr_type (TEMPLATE_TYPE_PARM);
2089           /* parm is either IDENTIFIER_NODE or NULL_TREE */
2090           decl = build_decl (TYPE_DECL, parm, t);
2091         }
2092         
2093       TYPE_NAME (t) = decl;
2094       TYPE_STUB_DECL (t) = decl;
2095       parm = decl;
2096       TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (t)
2097         = build_template_parm_index (idx, processing_template_decl, 
2098                                      processing_template_decl,
2099                                      decl, TREE_TYPE (parm));
2100     }
2101   DECL_ARTIFICIAL (decl) = 1;
2102   SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (decl);
2103   pushdecl (decl);
2104   parm = build_tree_list (defval, parm);
2105   return chainon (list, parm);
2106 }
2107
2108 /* The end of a template parameter list has been reached.  Process the
2109    tree list into a parameter vector, converting each parameter into a more
2110    useful form.  Type parameters are saved as IDENTIFIER_NODEs, and others
2111    as PARM_DECLs.  */
2112
2113 tree
2114 end_template_parm_list (tree parms)
2115 {
2116   int nparms;
2117   tree parm, next;
2118   tree saved_parmlist = make_tree_vec (list_length (parms));
2119
2120   current_template_parms
2121     = tree_cons (size_int (processing_template_decl),
2122                  saved_parmlist, current_template_parms);
2123
2124   for (parm = parms, nparms = 0; parm; parm = next, nparms++)
2125     {
2126       next = TREE_CHAIN (parm);
2127       TREE_VEC_ELT (saved_parmlist, nparms) = parm;
2128       TREE_CHAIN (parm) = NULL_TREE;
2129     }
2130
2131   --processing_template_parmlist;
2132
2133   return saved_parmlist;
2134 }
2135
2136 /* end_template_decl is called after a template declaration is seen.  */
2137
2138 void
2139 end_template_decl (void)
2140 {
2141   reset_specialization ();
2142
2143   if (! processing_template_decl)
2144     return;
2145
2146   /* This matches the pushlevel in begin_template_parm_list.  */
2147   finish_scope ();
2148
2149   --processing_template_decl;
2150   current_template_parms = TREE_CHAIN (current_template_parms);
2151 }
2152
2153 /* Given a template argument vector containing the template PARMS.
2154    The innermost PARMS are given first.  */
2155
2156 tree
2157 current_template_args (void)
2158 {
2159   tree header;
2160   tree args = NULL_TREE;
2161   int length = TMPL_PARMS_DEPTH (current_template_parms);
2162   int l = length;
2163
2164   /* If there is only one level of template parameters, we do not
2165      create a TREE_VEC of TREE_VECs.  Instead, we return a single
2166      TREE_VEC containing the arguments.  */
2167   if (length > 1)
2168     args = make_tree_vec (length);
2169
2170   for (header = current_template_parms; header; header = TREE_CHAIN (header))
2171     {
2172       tree a = copy_node (TREE_VALUE (header));
2173       int i;
2174
2175       TREE_TYPE (a) = NULL_TREE;
2176       for (i = TREE_VEC_LENGTH (a) - 1; i >= 0; --i)
2177         {
2178           tree t = TREE_VEC_ELT (a, i);
2179
2180           /* T will be a list if we are called from within a
2181              begin/end_template_parm_list pair, but a vector directly
2182              if within a begin/end_member_template_processing pair.  */
2183           if (TREE_CODE (t) == TREE_LIST) 
2184             {
2185               t = TREE_VALUE (t);
2186               
2187               if (TREE_CODE (t) == TYPE_DECL 
2188                   || TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
2189                 t = TREE_TYPE (t);
2190               else
2191                 t = DECL_INITIAL (t);
2192               TREE_VEC_ELT (a, i) = t;
2193             }
2194         }
2195
2196       if (length > 1)
2197         TREE_VEC_ELT (args, --l) = a;
2198       else
2199         args = a;
2200     }
2201
2202   return args;
2203 }
2204
2205 /* Return a TEMPLATE_DECL corresponding to DECL, using the indicated
2206    template PARMS.  Used by push_template_decl below.  */
2207
2208 static tree
2209 build_template_decl (tree decl, tree parms)
2210 {
2211   tree tmpl = build_lang_decl (TEMPLATE_DECL, DECL_NAME (decl), NULL_TREE);
2212   DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl) = parms;
2213   DECL_CONTEXT (tmpl) = DECL_CONTEXT (decl);
2214   if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl))
2215     {
2216       DECL_STATIC_FUNCTION_P (tmpl) = DECL_STATIC_FUNCTION_P (decl);
2217       DECL_CONSTRUCTOR_P (tmpl) = DECL_CONSTRUCTOR_P (decl);
2218       DECL_DESTRUCTOR_P (tmpl) = DECL_DESTRUCTOR_P (decl);
2219       DECL_NONCONVERTING_P (tmpl) = DECL_NONCONVERTING_P (decl);
2220       DECL_ASSIGNMENT_OPERATOR_P (tmpl) = DECL_ASSIGNMENT_OPERATOR_P (decl);
2221       if (DECL_OVERLOADED_OPERATOR_P (decl))
2222         SET_OVERLOADED_OPERATOR_CODE (tmpl, 
2223                                       DECL_OVERLOADED_OPERATOR_P (decl));
2224     }
2225
2226   return tmpl;
2227 }
2228
2229 struct template_parm_data
2230 {
2231   /* The level of the template parameters we are currently
2232      processing.  */
2233   int level;
2234
2235   /* The index of the specialization argument we are currently
2236      processing.  */
2237   int current_arg;
2238
2239   /* An array whose size is the number of template parameters.  The
2240      elements are nonzero if the parameter has been used in any one
2241      of the arguments processed so far.  */
2242   int* parms;
2243
2244   /* An array whose size is the number of template arguments.  The
2245      elements are nonzero if the argument makes use of template
2246      parameters of this level.  */
2247   int* arg_uses_template_parms;
2248 };
2249
2250 /* Subroutine of push_template_decl used to see if each template
2251    parameter in a partial specialization is used in the explicit
2252    argument list.  If T is of the LEVEL given in DATA (which is
2253    treated as a template_parm_data*), then DATA->PARMS is marked
2254    appropriately.  */
2255
2256 static int
2257 mark_template_parm (tree t, void* data)
2258 {
2259   int level;
2260   int idx;
2261   struct template_parm_data* tpd = (struct template_parm_data*) data;
2262
2263   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_PARM_INDEX)
2264     {
2265       level = TEMPLATE_PARM_LEVEL (t);
2266       idx = TEMPLATE_PARM_IDX (t);
2267     }
2268   else
2269     {
2270       level = TEMPLATE_TYPE_LEVEL (t);
2271       idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (t);
2272     }
2273
2274   if (level == tpd->level)
2275     {
2276       tpd->parms[idx] = 1;
2277       tpd->arg_uses_template_parms[tpd->current_arg] = 1;
2278     }
2279
2280   /* Return zero so that for_each_template_parm will continue the
2281      traversal of the tree; we want to mark *every* template parm.  */
2282   return 0;
2283 }
2284
2285 /* Process the partial specialization DECL.  */
2286
2287 static tree
2288 process_partial_specialization (tree decl)
2289 {
2290   tree type = TREE_TYPE (decl);
2291   tree maintmpl = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type);
2292   tree specargs = CLASSTYPE_TI_ARGS (type);
2293   tree inner_args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (specargs);
2294   tree inner_parms = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (current_template_parms);
2295   tree main_inner_parms = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (maintmpl);
2296   int nargs = TREE_VEC_LENGTH (inner_args);
2297   int ntparms = TREE_VEC_LENGTH (inner_parms);
2298   int  i;
2299   int did_error_intro = 0;
2300   struct template_parm_data tpd;
2301   struct template_parm_data tpd2;
2302
2303   /* We check that each of the template parameters given in the
2304      partial specialization is used in the argument list to the
2305      specialization.  For example:
2306
2307        template <class T> struct S;
2308        template <class T> struct S<T*>;
2309
2310      The second declaration is OK because `T*' uses the template
2311      parameter T, whereas
2312
2313        template <class T> struct S<int>;
2314
2315      is no good.  Even trickier is:
2316
2317        template <class T>
2318        struct S1
2319        {
2320           template <class U>
2321           struct S2;
2322           template <class U>
2323           struct S2<T>;
2324        };
2325
2326      The S2<T> declaration is actually invalid; it is a
2327      full-specialization.  Of course, 
2328
2329           template <class U>
2330           struct S2<T (*)(U)>;
2331
2332      or some such would have been OK.  */
2333   tpd.level = TMPL_PARMS_DEPTH (current_template_parms);
2334   tpd.parms = alloca (sizeof (int) * ntparms);
2335   memset (tpd.parms, 0, sizeof (int) * ntparms);
2336
2337   tpd.arg_uses_template_parms = alloca (sizeof (int) * nargs);
2338   memset (tpd.arg_uses_template_parms, 0, sizeof (int) * nargs);
2339   for (i = 0; i < nargs; ++i)
2340     {
2341       tpd.current_arg = i;
2342       for_each_template_parm (TREE_VEC_ELT (inner_args, i),
2343                               &mark_template_parm,
2344                               &tpd,
2345                               NULL);
2346     }
2347   for (i = 0; i < ntparms; ++i)
2348     if (tpd.parms[i] == 0)
2349       {
2350         /* One of the template parms was not used in the
2351            specialization.  */
2352         if (!did_error_intro)
2353           {
2354             error ("template parameters not used in partial specialization:");
2355             did_error_intro = 1;
2356           }
2357
2358         error ("        `%D'", 
2359                   TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i)));
2360       }
2361
2362   /* [temp.class.spec]
2363
2364      The argument list of the specialization shall not be identical to
2365      the implicit argument list of the primary template.  */
2366   if (comp_template_args 
2367       (inner_args, 
2368        INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE
2369                                                    (maintmpl)))))
2370     error ("partial specialization `%T' does not specialize any template arguments", type);
2371
2372   /* [temp.class.spec]
2373
2374      A partially specialized non-type argument expression shall not
2375      involve template parameters of the partial specialization except
2376      when the argument expression is a simple identifier.
2377
2378      The type of a template parameter corresponding to a specialized
2379      non-type argument shall not be dependent on a parameter of the
2380      specialization.  */
2381   my_friendly_assert (nargs == DECL_NTPARMS (maintmpl), 0);
2382   tpd2.parms = 0;
2383   for (i = 0; i < nargs; ++i)
2384     {
2385       tree arg = TREE_VEC_ELT (inner_args, i);
2386       if (/* These first two lines are the `non-type' bit.  */
2387           !TYPE_P (arg)
2388           && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_DECL
2389           /* This next line is the `argument expression is not just a
2390              simple identifier' condition and also the `specialized
2391              non-type argument' bit.  */
2392           && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_PARM_INDEX)
2393         {
2394           if (tpd.arg_uses_template_parms[i])
2395             error ("template argument `%E' involves template parameter(s)", arg);
2396           else 
2397             {
2398               /* Look at the corresponding template parameter,
2399                  marking which template parameters its type depends
2400                  upon.  */
2401               tree type = 
2402                 TREE_TYPE (TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (main_inner_parms, 
2403                                                      i)));
2404
2405               if (!tpd2.parms)
2406                 {
2407                   /* We haven't yet initialized TPD2.  Do so now.  */
2408                   tpd2.arg_uses_template_parms 
2409                     = alloca (sizeof (int) * nargs);
2410                   /* The number of parameters here is the number in the
2411                      main template, which, as checked in the assertion
2412                      above, is NARGS.  */
2413                   tpd2.parms = alloca (sizeof (int) * nargs);
2414                   tpd2.level = 
2415                     TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (maintmpl));
2416                 }
2417
2418               /* Mark the template parameters.  But this time, we're
2419                  looking for the template parameters of the main
2420                  template, not in the specialization.  */
2421               tpd2.current_arg = i;
2422               tpd2.arg_uses_template_parms[i] = 0;
2423               memset (tpd2.parms, 0, sizeof (int) * nargs);
2424               for_each_template_parm (type,
2425                                       &mark_template_parm,
2426                                       &tpd2,
2427                                       NULL);
2428                   
2429               if (tpd2.arg_uses_template_parms [i])
2430                 {
2431                   /* The type depended on some template parameters.
2432                      If they are fully specialized in the
2433                      specialization, that's OK.  */
2434                   int j;
2435                   for (j = 0; j < nargs; ++j)
2436                     if (tpd2.parms[j] != 0
2437                         && tpd.arg_uses_template_parms [j])
2438                       {
2439                         error ("type `%T' of template argument `%E' depends on template parameter(s)", 
2440                                   type,
2441                                   arg);
2442                         break;
2443                       }
2444                 }
2445             }
2446         }
2447     }
2448
2449   if (retrieve_specialization (maintmpl, specargs))
2450     /* We've already got this specialization.  */
2451     return decl;
2452
2453   DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (maintmpl)
2454     = tree_cons (inner_args, inner_parms,
2455                  DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (maintmpl));
2456   TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (maintmpl)) = type;
2457   return decl;
2458 }
2459
2460 /* Check that a template declaration's use of default arguments is not
2461    invalid.  Here, PARMS are the template parameters.  IS_PRIMARY is
2462    nonzero if DECL is the thing declared by a primary template.
2463    IS_PARTIAL is nonzero if DECL is a partial specialization.  */
2464
2465 static void
2466 check_default_tmpl_args (tree decl, tree parms, int is_primary, int is_partial)
2467 {
2468   const char *msg;
2469   int last_level_to_check;
2470   tree parm_level;
2471
2472   /* [temp.param] 
2473
2474      A default template-argument shall not be specified in a
2475      function template declaration or a function template definition, nor
2476      in the template-parameter-list of the definition of a member of a
2477      class template.  */
2478
2479   if (TREE_CODE (CP_DECL_CONTEXT (decl)) == FUNCTION_DECL)
2480     /* You can't have a function template declaration in a local
2481        scope, nor you can you define a member of a class template in a
2482        local scope.  */
2483     return;
2484
2485   if (current_class_type
2486       && !TYPE_BEING_DEFINED (current_class_type)
2487       && DECL_LANG_SPECIFIC (decl)
2488       /* If this is either a friend defined in the scope of the class
2489          or a member function.  */
2490       && (DECL_FUNCTION_MEMBER_P (decl)
2491           ? same_type_p (DECL_CONTEXT (decl), current_class_type)
2492           : DECL_FRIEND_CONTEXT (decl)
2493           ? same_type_p (DECL_FRIEND_CONTEXT (decl), current_class_type)
2494           : false)
2495       /* And, if it was a member function, it really was defined in
2496          the scope of the class.  */
2497       && (!DECL_FUNCTION_MEMBER_P (decl)
2498           || DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (decl)))
2499     /* We already checked these parameters when the template was
2500        declared, so there's no need to do it again now.  This function
2501        was defined in class scope, but we're processing it's body now
2502        that the class is complete.  */
2503     return;
2504
2505   /* [temp.param]
2506          
2507      If a template-parameter has a default template-argument, all
2508      subsequent template-parameters shall have a default
2509      template-argument supplied.  */
2510   for (parm_level = parms; parm_level; parm_level = TREE_CHAIN (parm_level))
2511     {
2512       tree inner_parms = TREE_VALUE (parm_level);
2513       int ntparms = TREE_VEC_LENGTH (inner_parms);
2514       int seen_def_arg_p = 0; 
2515       int i;
2516
2517       for (i = 0; i < ntparms; ++i) 
2518         {
2519           tree parm = TREE_VEC_ELT (inner_parms, i);
2520           if (TREE_PURPOSE (parm))
2521             seen_def_arg_p = 1;
2522           else if (seen_def_arg_p)
2523             {
2524               error ("no default argument for `%D'", TREE_VALUE (parm));
2525               /* For better subsequent error-recovery, we indicate that
2526                  there should have been a default argument.  */
2527               TREE_PURPOSE (parm) = error_mark_node;
2528             }
2529         }
2530     }
2531
2532   if (TREE_CODE (decl) != TYPE_DECL || is_partial || !is_primary)
2533     /* For an ordinary class template, default template arguments are
2534        allowed at the innermost level, e.g.:
2535          template <class T = int>
2536          struct S {};
2537        but, in a partial specialization, they're not allowed even
2538        there, as we have in [temp.class.spec]:
2539      
2540          The template parameter list of a specialization shall not
2541          contain default template argument values.  
2542
2543        So, for a partial specialization, or for a function template,
2544        we look at all of them.  */
2545     ;
2546   else
2547     /* But, for a primary class template that is not a partial
2548        specialization we look at all template parameters except the
2549        innermost ones.  */
2550     parms = TREE_CHAIN (parms);
2551
2552   /* Figure out what error message to issue.  */
2553   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
2554     msg = "default template arguments may not be used in function templates";
2555   else if (is_partial)
2556     msg = "default template arguments may not be used in partial specializations";
2557   else
2558     msg = "default argument for template parameter for class enclosing `%D'";
2559
2560   if (current_class_type && TYPE_BEING_DEFINED (current_class_type))
2561     /* If we're inside a class definition, there's no need to
2562        examine the parameters to the class itself.  On the one
2563        hand, they will be checked when the class is defined, and,
2564        on the other, default arguments are valid in things like:
2565          template <class T = double>
2566          struct S { template <class U> void f(U); };
2567        Here the default argument for `S' has no bearing on the
2568        declaration of `f'.  */
2569     last_level_to_check = template_class_depth (current_class_type) + 1;
2570   else
2571     /* Check everything.  */
2572     last_level_to_check = 0;
2573
2574   for (parm_level = parms; 
2575        parm_level && TMPL_PARMS_DEPTH (parm_level) >= last_level_to_check; 
2576        parm_level = TREE_CHAIN (parm_level))
2577     {
2578       tree inner_parms = TREE_VALUE (parm_level);
2579       int i;
2580       int ntparms;
2581
2582       ntparms = TREE_VEC_LENGTH (inner_parms);
2583       for (i = 0; i < ntparms; ++i) 
2584         if (TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i)))
2585           {
2586             if (msg)
2587               {
2588                 error (msg, decl);
2589                 msg = 0;
2590               }
2591
2592             /* Clear out the default argument so that we are not
2593                confused later.  */
2594             TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i)) = NULL_TREE;
2595           }
2596
2597       /* At this point, if we're still interested in issuing messages,
2598          they must apply to classes surrounding the object declared.  */
2599       if (msg)
2600         msg = "default argument for template parameter for class enclosing `%D'"; 
2601     }
2602 }
2603
2604 /* Worker for push_template_decl_real, called via
2605    for_each_template_parm.  DATA is really an int, indicating the
2606    level of the parameters we are interested in.  If T is a template
2607    parameter of that level, return nonzero.  */
2608
2609 static int
2610 template_parm_this_level_p (tree t, void* data)
2611 {
2612   int this_level = *(int *)data;
2613   int level;
2614
2615   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_PARM_INDEX)
2616     level = TEMPLATE_PARM_LEVEL (t);
2617   else
2618     level = TEMPLATE_TYPE_LEVEL (t);
2619   return level == this_level;
2620 }
2621
2622 /* Creates a TEMPLATE_DECL for the indicated DECL using the template
2623    parameters given by current_template_args, or reuses a
2624    previously existing one, if appropriate.  Returns the DECL, or an
2625    equivalent one, if it is replaced via a call to duplicate_decls.  
2626
2627    If IS_FRIEND is nonzero, DECL is a friend declaration.  */
2628
2629 tree
2630 push_template_decl_real (tree decl, int is_friend)
2631 {
2632   tree tmpl;
2633   tree args;
2634   tree info;
2635   tree ctx;
2636   int primary;
2637   int is_partial;
2638   int new_template_p = 0;
2639
2640   /* See if this is a partial specialization.  */
2641   is_partial = (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl)
2642                 && TREE_CODE (TREE_TYPE (decl)) != ENUMERAL_TYPE
2643                 && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (TREE_TYPE (decl)));
2644
2645   is_friend |= (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL && DECL_FRIEND_P (decl));
2646
2647   if (is_friend)
2648     /* For a friend, we want the context of the friend function, not
2649        the type of which it is a friend.  */
2650     ctx = DECL_CONTEXT (decl);
2651   else if (CP_DECL_CONTEXT (decl)
2652            && TREE_CODE (CP_DECL_CONTEXT (decl)) != NAMESPACE_DECL)
2653     /* In the case of a virtual function, we want the class in which
2654        it is defined.  */
2655     ctx = CP_DECL_CONTEXT (decl);
2656   else
2657     /* Otherwise, if we're currently defining some class, the DECL
2658        is assumed to be a member of the class.  */
2659     ctx = current_scope ();
2660
2661   if (ctx && TREE_CODE (ctx) == NAMESPACE_DECL)
2662     ctx = NULL_TREE;
2663
2664   if (!DECL_CONTEXT (decl))
2665     DECL_CONTEXT (decl) = FROB_CONTEXT (current_namespace);
2666
2667   /* See if this is a primary template.  */
2668   primary = template_parm_scope_p ();
2669
2670   if (primary)
2671     {
2672       if (current_lang_name == lang_name_c)
2673         error ("template with C linkage");
2674       else if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL 
2675                && ANON_AGGRNAME_P (DECL_NAME (decl))) 
2676         error ("template class without a name");
2677       else if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL
2678                && DECL_DESTRUCTOR_P (decl))
2679         {
2680           /* [temp.mem]
2681              
2682               A destructor shall not be a member template.  */
2683           error ("destructor `%D' declared as member template", decl);
2684           return error_mark_node;
2685         }
2686       else if ((DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl)
2687                 && CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (decl)))
2688                || (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL && ctx && CLASS_TYPE_P (ctx))
2689                || TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
2690         /* OK */;
2691       else
2692         error ("template declaration of `%#D'", decl);
2693     }
2694
2695   /* Check to see that the rules regarding the use of default
2696      arguments are not being violated.  */
2697   check_default_tmpl_args (decl, current_template_parms, 
2698                            primary, is_partial);
2699
2700   if (is_partial)
2701     return process_partial_specialization (decl);
2702
2703   args = current_template_args ();
2704
2705   if (!ctx 
2706       || TREE_CODE (ctx) == FUNCTION_DECL
2707       || (CLASS_TYPE_P (ctx) && TYPE_BEING_DEFINED (ctx))
2708       || (is_friend && !DECL_TEMPLATE_INFO (decl)))
2709     {
2710       if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl)
2711           && DECL_TEMPLATE_INFO (decl)
2712           && DECL_TI_TEMPLATE (decl))
2713         tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
2714       /* If DECL is a TYPE_DECL for a class-template, then there won't
2715          be DECL_LANG_SPECIFIC.  The information equivalent to
2716          DECL_TEMPLATE_INFO is found in TYPE_TEMPLATE_INFO instead.  */
2717       else if (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl) 
2718                && TYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (decl))
2719                && TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl)))
2720         {
2721           /* Since a template declaration already existed for this
2722              class-type, we must be redeclaring it here.  Make sure
2723              that the redeclaration is valid.  */
2724           redeclare_class_template (TREE_TYPE (decl),
2725                                     current_template_parms);
2726           /* We don't need to create a new TEMPLATE_DECL; just use the
2727              one we already had.  */
2728           tmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl));
2729         }
2730       else
2731         {
2732           tmpl = build_template_decl (decl, current_template_parms);
2733           new_template_p = 1;
2734
2735           if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl)
2736               && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl))
2737             {
2738               /* A specialization of a member template of a template
2739                  class.  */
2740               SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (tmpl);
2741               DECL_TEMPLATE_INFO (tmpl) = DECL_TEMPLATE_INFO (decl);
2742               DECL_TEMPLATE_INFO (decl) = NULL_TREE;
2743             }
2744         }
2745     }
2746   else
2747     {
2748       tree a, t, current, parms;
2749       int i;
2750
2751       if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
2752         {
2753           if ((IS_AGGR_TYPE_CODE (TREE_CODE (TREE_TYPE (decl)))
2754                || TREE_CODE (TREE_TYPE (decl)) == ENUMERAL_TYPE)
2755               && TYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (decl))
2756               && TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl)))
2757             tmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl));
2758           else
2759             {
2760               error ("`%D' does not declare a template type", decl);
2761               return decl;
2762             }
2763         }
2764       else if (!DECL_LANG_SPECIFIC (decl) || !DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
2765         {
2766           error ("template definition of non-template `%#D'", decl);
2767           return decl;
2768         }
2769       else
2770         tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
2771       
2772       if (is_member_template (tmpl)
2773           && DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (tmpl)
2774           && DECL_TEMPLATE_INFO (decl) && DECL_TI_ARGS (decl) 
2775           && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl))
2776         {
2777           tree new_tmpl;
2778
2779           /* The declaration is a specialization of a member
2780              template, declared outside the class.  Therefore, the
2781              innermost template arguments will be NULL, so we
2782              replace them with the arguments determined by the
2783              earlier call to check_explicit_specialization.  */
2784           args = DECL_TI_ARGS (decl);
2785
2786           new_tmpl 
2787             = build_template_decl (decl, current_template_parms);
2788           DECL_TEMPLATE_RESULT (new_tmpl) = decl;
2789           TREE_TYPE (new_tmpl) = TREE_TYPE (decl);
2790           DECL_TI_TEMPLATE (decl) = new_tmpl;
2791           SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (new_tmpl);
2792           DECL_TEMPLATE_INFO (new_tmpl) 
2793             = tree_cons (tmpl, args, NULL_TREE);
2794
2795           register_specialization (new_tmpl, 
2796                                    most_general_template (tmpl), 
2797                                    args);
2798           return decl;
2799         }
2800
2801       /* Make sure the template headers we got make sense.  */
2802
2803       parms = DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl);
2804       i = TMPL_PARMS_DEPTH (parms);
2805       if (TMPL_ARGS_DEPTH (args) != i)
2806         {
2807           error ("expected %d levels of template parms for `%#D', got %d",
2808                     i, decl, TMPL_ARGS_DEPTH (args));
2809         }
2810       else
2811         for (current = decl; i > 0; --i, parms = TREE_CHAIN (parms))
2812           {
2813             a = TMPL_ARGS_LEVEL (args, i);
2814             t = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parms);
2815
2816             if (TREE_VEC_LENGTH (t) != TREE_VEC_LENGTH (a))
2817               {
2818                 if (current == decl)
2819                   error ("got %d template parameters for `%#D'",
2820                             TREE_VEC_LENGTH (a), decl);
2821                 else
2822                   error ("got %d template parameters for `%#T'",
2823                             TREE_VEC_LENGTH (a), current);
2824                 error ("  but %d required", TREE_VEC_LENGTH (t));
2825               }
2826
2827             /* Perhaps we should also check that the parms are used in the
2828                appropriate qualifying scopes in the declarator?  */
2829
2830             if (current == decl)
2831               current = ctx;
2832             else
2833               current = TYPE_CONTEXT (current);
2834           }
2835     }
2836
2837   DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl) = decl;
2838   TREE_TYPE (tmpl) = TREE_TYPE (decl);
2839
2840   /* Push template declarations for global functions and types.  Note
2841      that we do not try to push a global template friend declared in a
2842      template class; such a thing may well depend on the template
2843      parameters of the class.  */
2844   if (new_template_p && !ctx 
2845       && !(is_friend && template_class_depth (current_class_type) > 0))
2846     tmpl = pushdecl_namespace_level (tmpl);
2847
2848   if (primary)
2849     {
2850       DECL_PRIMARY_TEMPLATE (tmpl) = tmpl;
2851       if (DECL_CONV_FN_P (tmpl))
2852         {
2853           int depth = TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl));
2854
2855           /* It is a conversion operator. See if the type converted to
2856              depends on innermost template operands.  */
2857           
2858           if (for_each_template_parm (TREE_TYPE (TREE_TYPE (tmpl)),
2859                                       template_parm_this_level_p,
2860                                       &depth,
2861                                       NULL))
2862             DECL_TEMPLATE_CONV_FN_P (tmpl) = 1;
2863         }
2864     }
2865
2866   info = tree_cons (tmpl, args, NULL_TREE);
2867
2868   if (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl))
2869     {
2870       SET_TYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (tmpl), info);
2871       if ((!ctx || TREE_CODE (ctx) != FUNCTION_DECL)
2872           && TREE_CODE (TREE_TYPE (decl)) != ENUMERAL_TYPE
2873           /* Don't change the name if we've already set it up.  */
2874           && !IDENTIFIER_TEMPLATE (DECL_NAME (decl)))
2875         DECL_NAME (decl) = classtype_mangled_name (TREE_TYPE (decl));
2876     }
2877   else if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl))
2878     DECL_TEMPLATE_INFO (decl) = info;
2879
2880   return DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl);
2881 }
2882
2883 tree
2884 push_template_decl (tree decl)
2885 {
2886   return push_template_decl_real (decl, 0);
2887 }
2888
2889 /* Called when a class template TYPE is redeclared with the indicated
2890    template PARMS, e.g.:
2891
2892      template <class T> struct S;
2893      template <class T> struct S {};  */
2894
2895 void 
2896 redeclare_class_template (tree type, tree parms)
2897 {
2898   tree tmpl;
2899   tree tmpl_parms;
2900   int i;
2901
2902   if (!TYPE_TEMPLATE_INFO (type))
2903     {
2904       error ("`%T' is not a template type", type);
2905       return;
2906     }
2907
2908   tmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (type);
2909   if (!PRIMARY_TEMPLATE_P (tmpl))
2910     /* The type is nested in some template class.  Nothing to worry
2911        about here; there are no new template parameters for the nested
2912        type.  */
2913     return;
2914
2915   parms = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parms);
2916   tmpl_parms = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (tmpl);
2917
2918   if (TREE_VEC_LENGTH (parms) != TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms))
2919     {
2920       cp_error_at ("previous declaration `%D'", tmpl);
2921       error ("used %d template parameter%s instead of %d",
2922                 TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms), 
2923                 TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms) == 1 ? "" : "s",
2924                 TREE_VEC_LENGTH (parms));
2925       return;
2926     }
2927
2928   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms); ++i)
2929     {
2930       tree tmpl_parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tmpl_parms, i));
2931       tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
2932       tree tmpl_default = TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (tmpl_parms, i));
2933       tree parm_default = TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
2934
2935       if (TREE_CODE (tmpl_parm) != TREE_CODE (parm))
2936         {
2937           cp_error_at ("template parameter `%#D'", tmpl_parm);
2938           error ("redeclared here as `%#D'", parm);
2939           return;
2940         }
2941
2942       if (tmpl_default != NULL_TREE && parm_default != NULL_TREE)
2943         {
2944           /* We have in [temp.param]:
2945
2946              A template-parameter may not be given default arguments
2947              by two different declarations in the same scope.  */
2948           error ("redefinition of default argument for `%#D'", parm);
2949           error ("%H  original definition appeared here",
2950                  &DECL_SOURCE_LOCATION (tmpl_parm));
2951           return;
2952         }
2953
2954       if (parm_default != NULL_TREE)
2955         /* Update the previous template parameters (which are the ones
2956            that will really count) with the new default value.  */
2957         TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (tmpl_parms, i)) = parm_default;
2958       else if (tmpl_default != NULL_TREE)
2959         /* Update the new parameters, too; they'll be used as the
2960            parameters for any members.  */
2961         TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (parms, i)) = tmpl_default;
2962     }
2963 }
2964
2965 /* Attempt to convert the non-type template parameter EXPR to the
2966    indicated TYPE.  If the conversion is successful, return the
2967    converted value.  If the conversion is unsuccessful, return
2968    NULL_TREE if we issued an error message, or error_mark_node if we
2969    did not.  We issue error messages for out-and-out bad template
2970    parameters, but not simply because the conversion failed, since we
2971    might be just trying to do argument deduction.  By the time this
2972    function is called, neither TYPE nor EXPR may make use of template
2973    parameters.  */
2974
2975 static tree
2976 convert_nontype_argument (tree type, tree expr)
2977 {
2978   tree expr_type = TREE_TYPE (expr);
2979
2980   /* A template-argument for a non-type, non-template
2981      template-parameter shall be one of:
2982
2983      --an integral constant-expression of integral or enumeration
2984      type; or
2985      
2986      --the name of a non-type template-parameter; or
2987      
2988      --the name of an object or function with external linkage,
2989      including function templates and function template-ids but
2990      excluding non-static class members, expressed as id-expression;
2991      or
2992      
2993      --the address of an object or function with external linkage,
2994      including function templates and function template-ids but
2995      excluding non-static class members, expressed as & id-expression
2996      where the & is optional if the name refers to a function or
2997      array; or
2998      
2999      --a pointer to member expressed as described in _expr.unary.op_.  */
3000
3001   /* An integral constant-expression can include const variables or
3002      enumerators.  Simplify things by folding them to their values,
3003      unless we're about to bind the declaration to a reference
3004      parameter.  */
3005   if (INTEGRAL_TYPE_P (expr_type)
3006       && TREE_CODE (type) != REFERENCE_TYPE)
3007     expr = decl_constant_value (expr);
3008
3009   if (is_overloaded_fn (expr))
3010     /* OK for now.  We'll check that it has external linkage later.
3011        Check this first since if expr_type is the unknown_type_node
3012        we would otherwise complain below.  */
3013     ;
3014   else if (TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (expr_type))
3015     {
3016       if (TREE_CODE (expr) != PTRMEM_CST)
3017         goto bad_argument;
3018     }
3019   else if (TYPE_PTR_P (expr_type)
3020            || TREE_CODE (expr_type) == ARRAY_TYPE
3021            || TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE
3022            /* If expr is the address of an overloaded function, we
3023               will get the unknown_type_node at this point.  */
3024            || expr_type == unknown_type_node)
3025     {
3026       tree referent;
3027       tree e = expr;
3028       STRIP_NOPS (e);
3029
3030       if (TREE_CODE (expr_type) == ARRAY_TYPE
3031           || (TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE
3032               && TREE_CODE (e) != ADDR_EXPR))
3033         referent = e;
3034       else
3035         {
3036           if (TREE_CODE (e) != ADDR_EXPR)
3037             {
3038             bad_argument:
3039               error ("`%E' is not a valid template argument", expr);
3040               if (TYPE_PTR_P (expr_type))
3041                 {
3042                   if (TREE_CODE (TREE_TYPE (expr_type)) == FUNCTION_TYPE)
3043                     error ("it must be the address of a function with external linkage");
3044                   else
3045                     error ("it must be the address of an object with external linkage");
3046                 }
3047               else if (TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (expr_type))
3048                 error ("it must be a pointer-to-member of the form `&X::Y'");
3049
3050               return NULL_TREE;
3051             }
3052
3053           referent = TREE_OPERAND (e, 0);
3054           STRIP_NOPS (referent);
3055         }
3056
3057       if (TREE_CODE (referent) == STRING_CST)
3058         {
3059           error ("string literal %E is not a valid template argument because it is the address of an object with static linkage", 
3060                     referent);
3061           return NULL_TREE;
3062         }
3063
3064       if (TREE_CODE (referent) == SCOPE_REF)
3065         referent = TREE_OPERAND (referent, 1);
3066
3067       if (is_overloaded_fn (referent))
3068         /* We'll check that it has external linkage later.  */
3069         ;
3070       else if (TREE_CODE (referent) != VAR_DECL)
3071         goto bad_argument;
3072       else if (!DECL_EXTERNAL_LINKAGE_P (referent))
3073         {
3074           error ("address of non-extern `%E' cannot be used as template argument", referent); 
3075           return error_mark_node;
3076         }
3077     }
3078   else if (INTEGRAL_TYPE_P (expr_type) || TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (expr_type))
3079     {
3080       if (! TREE_CONSTANT (expr))
3081         {
3082         non_constant:
3083           error ("non-constant `%E' cannot be used as template argument",
3084                     expr);
3085           return NULL_TREE;
3086         }
3087     }
3088   else 
3089     {
3090       if (TYPE_P (expr))
3091         error ("type '%T' cannot be used as a value for a non-type "
3092                "template-parameter", expr);
3093       else if (DECL_P (expr))
3094         error ("invalid use of '%D' as a non-type template-argument", expr);
3095       else
3096         error ("invalid use of '%E' as a non-type template-argument", expr);
3097
3098       return NULL_TREE;
3099     }
3100
3101   switch (TREE_CODE (type))
3102     {
3103     case INTEGER_TYPE:
3104     case BOOLEAN_TYPE:
3105     case ENUMERAL_TYPE:
3106       /* For a non-type template-parameter of integral or enumeration
3107          type, integral promotions (_conv.prom_) and integral
3108          conversions (_conv.integral_) are applied.  */
3109       if (!INTEGRAL_TYPE_P (expr_type))
3110         return error_mark_node;
3111       
3112       /* It's safe to call digest_init in this case; we know we're
3113          just converting one integral constant expression to another.  */
3114       expr = digest_init (type, expr, (tree*) 0);
3115
3116       if (TREE_CODE (expr) != INTEGER_CST)
3117         /* Curiously, some TREE_CONSTANT integral expressions do not
3118            simplify to integer constants.  For example, `3 % 0',
3119            remains a TRUNC_MOD_EXPR.  */
3120         goto non_constant;
3121       
3122       return expr;
3123
3124     case OFFSET_TYPE:
3125       {
3126         tree e;
3127
3128         /* For a non-type template-parameter of type pointer to data
3129            member, qualification conversions (_conv.qual_) are
3130            applied.  */
3131         e = perform_qualification_conversions (type, expr);
3132         if (TREE_CODE (e) == NOP_EXPR)
3133           /* The call to perform_qualification_conversions will
3134              insert a NOP_EXPR over EXPR to do express conversion,
3135              if necessary.  But, that will confuse us if we use
3136              this (converted) template parameter to instantiate
3137              another template; then the thing will not look like a
3138              valid template argument.  So, just make a new
3139              constant, of the appropriate type.  */
3140           e = make_ptrmem_cst (type, PTRMEM_CST_MEMBER (expr));
3141         return e;
3142       }
3143
3144     case POINTER_TYPE:
3145       {
3146         tree type_pointed_to = TREE_TYPE (type);
3147  
3148         if (TREE_CODE (type_pointed_to) == FUNCTION_TYPE)
3149           { 
3150             /* For a non-type template-parameter of type pointer to
3151                function, only the function-to-pointer conversion
3152                (_conv.func_) is applied.  If the template-argument
3153                represents a set of overloaded functions (or a pointer to
3154                such), the matching function is selected from the set
3155                (_over.over_).  */
3156             tree fns;
3157             tree fn;
3158
3159             if (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR)
3160               fns = TREE_OPERAND (expr, 0);
3161             else
3162               fns = expr;
3163
3164             fn = instantiate_type (type_pointed_to, fns, tf_none);
3165
3166             if (fn == error_mark_node)
3167               return error_mark_node;
3168
3169             if (!DECL_EXTERNAL_LINKAGE_P (fn))
3170               {
3171                 if (really_overloaded_fn (fns))
3172                   return error_mark_node;
3173                 else
3174                   goto bad_argument;
3175               }
3176
3177             expr = build_unary_op (ADDR_EXPR, fn, 0);
3178
3179             my_friendly_assert (same_type_p (type, TREE_TYPE (expr)), 
3180                                 0);
3181             return expr;
3182           }
3183         else 
3184           {
3185             /* For a non-type template-parameter of type pointer to
3186                object, qualification conversions (_conv.qual_) and the
3187                array-to-pointer conversion (_conv.array_) are applied.
3188                [Note: In particular, neither the null pointer conversion
3189                (_conv.ptr_) nor the derived-to-base conversion
3190                (_conv.ptr_) are applied.  Although 0 is a valid
3191                template-argument for a non-type template-parameter of
3192                integral type, it is not a valid template-argument for a
3193                non-type template-parameter of pointer type.]  
3194             
3195                The call to decay_conversion performs the
3196                array-to-pointer conversion, if appropriate.  */
3197             expr = decay_conversion (expr);
3198
3199             if (expr == error_mark_node)
3200               return error_mark_node;
3201             else
3202               return perform_qualification_conversions (type, expr);
3203           }
3204       }
3205       break;
3206
3207     case REFERENCE_TYPE:
3208       {
3209         tree type_referred_to = TREE_TYPE (type);
3210
3211         /* If this expression already has reference type, get the
3212            underlying object.  */
3213         if (TREE_CODE (expr_type) == REFERENCE_TYPE) 
3214           {
3215             if (TREE_CODE (expr) == NOP_EXPR
3216                 && TREE_CODE (TREE_OPERAND (expr, 0)) == ADDR_EXPR)
3217               STRIP_NOPS (expr);
3218             my_friendly_assert (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR, 20000604);
3219             expr = TREE_OPERAND (expr, 0);
3220             expr_type = TREE_TYPE (expr);
3221           }
3222
3223         if (TREE_CODE (type_referred_to) == FUNCTION_TYPE)
3224           {
3225             /* For a non-type template-parameter of type reference to
3226                function, no conversions apply.  If the
3227                template-argument represents a set of overloaded
3228                functions, the matching function is selected from the
3229                set (_over.over_).  */
3230             tree fn;
3231
3232             fn = instantiate_type (type_referred_to, expr, tf_none);
3233
3234             if (fn == error_mark_node)
3235               return error_mark_node;
3236
3237             if (!DECL_EXTERNAL_LINKAGE_P (fn))
3238               {
3239                 if (really_overloaded_fn (expr))
3240                   /* Don't issue an error here; we might get a different
3241                      function if the overloading had worked out
3242                      differently.  */
3243                   return error_mark_node;
3244                 else
3245                   goto bad_argument;
3246               }
3247
3248             my_friendly_assert (same_type_p (type_referred_to, 
3249                                              TREE_TYPE (fn)),
3250                                 0);
3251
3252             expr = fn;
3253           }
3254         else
3255           {
3256             /* For a non-type template-parameter of type reference to
3257                object, no conversions apply.  The type referred to by the
3258                reference may be more cv-qualified than the (otherwise
3259                identical) type of the template-argument.  The
3260                template-parameter is bound directly to the
3261                template-argument, which must be an lvalue.  */
3262             if (!same_type_p (TYPE_MAIN_VARIANT (expr_type),
3263                               TYPE_MAIN_VARIANT (type_referred_to))
3264                 || !at_least_as_qualified_p (type_referred_to,
3265                                              expr_type)
3266                 || !real_lvalue_p (expr))
3267               return error_mark_node;
3268           }
3269
3270         cxx_mark_addressable (expr);
3271         return build_nop (type, build_address (expr));
3272       }
3273       break;
3274
3275     case RECORD_TYPE:
3276       {
3277         my_friendly_assert (TYPE_PTRMEMFUNC_P (type), 20010112);
3278
3279         /* For a non-type template-parameter of type pointer to member
3280            function, no conversions apply.  If the template-argument
3281            represents a set of overloaded member functions, the
3282            matching member function is selected from the set
3283            (_over.over_).  */
3284
3285         if (!TYPE_PTRMEMFUNC_P (expr_type) && 
3286             expr_type != unknown_type_node)
3287           return error_mark_node;
3288
3289         if (TREE_CODE (expr) == PTRMEM_CST)
3290           {
3291             /* A ptr-to-member constant.  */
3292             if (!same_type_p (type, expr_type))
3293               return error_mark_node;
3294             else 
3295               return expr;
3296           }
3297
3298         if (TREE_CODE (expr) != ADDR_EXPR)
3299           return error_mark_node;
3300
3301         expr = instantiate_type (type, expr, tf_none);
3302         
3303         if (expr == error_mark_node)
3304           return error_mark_node;
3305
3306         my_friendly_assert (same_type_p (type, TREE_TYPE (expr)),
3307                             0);
3308         return expr;
3309       }
3310       break;
3311
3312     default:
3313       /* All non-type parameters must have one of these types.  */
3314       abort ();
3315       break;
3316     }
3317
3318   return error_mark_node;
3319 }
3320
3321 /* Return 1 if PARM_PARMS and ARG_PARMS matches using rule for 
3322    template template parameters.  Both PARM_PARMS and ARG_PARMS are 
3323    vectors of TREE_LIST nodes containing TYPE_DECL, TEMPLATE_DECL 
3324    or PARM_DECL.
3325    
3326    ARG_PARMS may contain more parameters than PARM_PARMS.  If this is 
3327    the case, then extra parameters must have default arguments.
3328
3329    Consider the example:
3330      template <class T, class Allocator = allocator> class vector;
3331      template<template <class U> class TT> class C;
3332
3333    C<vector> is a valid instantiation.  PARM_PARMS for the above code 
3334    contains a TYPE_DECL (for U),  ARG_PARMS contains two TYPE_DECLs (for 
3335    T and Allocator) and OUTER_ARGS contains the argument that is used to 
3336    substitute the TT parameter.  */
3337
3338 static int
3339 coerce_template_template_parms (tree parm_parms, 
3340                                 tree arg_parms, 
3341                                 tsubst_flags_t complain, 
3342                                 tree in_decl,
3343                                 tree outer_args)
3344 {
3345   int nparms, nargs, i;
3346   tree parm, arg;
3347
3348   my_friendly_assert (TREE_CODE (parm_parms) == TREE_VEC, 0);
3349   my_friendly_assert (TREE_CODE (arg_parms) == TREE_VEC, 0);
3350
3351   nparms = TREE_VEC_LENGTH (parm_parms);
3352   nargs = TREE_VEC_LENGTH (arg_parms);
3353
3354   /* The rule here is opposite of coerce_template_parms.  */
3355   if (nargs < nparms
3356       || (nargs > nparms
3357           && TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (arg_parms, nparms)) == NULL_TREE))
3358     return 0;
3359
3360   for (i = 0; i < nparms; ++i)
3361     {
3362       parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parm_parms, i));
3363       arg = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (arg_parms, i));
3364
3365       if (arg == NULL_TREE || arg == error_mark_node
3366           || parm == NULL_TREE || parm == error_mark_node)
3367         return 0;
3368
3369       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
3370         return 0;
3371
3372       switch (TREE_CODE (parm))
3373         {
3374         case TYPE_DECL:
3375           break;
3376
3377         case TEMPLATE_DECL:
3378           /* We encounter instantiations of templates like
3379                template <template <template <class> class> class TT>
3380                class C;  */
3381           {
3382             tree parmparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parm);
3383             tree argparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (arg);
3384
3385             if (!coerce_template_template_parms
3386                 (parmparm, argparm, complain, in_decl, outer_args))
3387               return 0;
3388           }
3389           break;
3390
3391         case PARM_DECL:
3392           /* The tsubst call is used to handle cases such as
3393                template <class T, template <T> class TT> class D;  
3394              i.e. the parameter list of TT depends on earlier parameters.  */
3395           if (!same_type_p
3396               (tsubst (TREE_TYPE (parm), outer_args, complain, in_decl),
3397                TREE_TYPE (arg)))
3398             return 0;
3399           break;
3400           
3401         default:
3402           abort ();
3403         }
3404     }
3405   return 1;
3406 }
3407
3408 /* Convert the indicated template ARG as necessary to match the
3409    indicated template PARM.  Returns the converted ARG, or
3410    error_mark_node if the conversion was unsuccessful.  Error and
3411    warning messages are issued under control of COMPLAIN.  This
3412    conversion is for the Ith parameter in the parameter list.  ARGS is
3413    the full set of template arguments deduced so far.  */
3414
3415 static tree
3416 convert_template_argument (tree parm, 
3417                            tree arg, 
3418                            tree args, 
3419                            tsubst_flags_t complain, 
3420                            int i, 
3421                            tree in_decl)
3422 {
3423   tree val;
3424   tree inner_args;
3425   int is_type, requires_type, is_tmpl_type, requires_tmpl_type;
3426   
3427   inner_args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args);
3428
3429   if (TREE_CODE (arg) == TREE_LIST 
3430       && TREE_CODE (TREE_VALUE (arg)) == OFFSET_REF)
3431     {  
3432       /* The template argument was the name of some
3433          member function.  That's usually
3434          invalid, but static members are OK.  In any
3435          case, grab the underlying fields/functions
3436          and issue an error later if required.  */
3437       arg = TREE_VALUE (arg);
3438       TREE_TYPE (arg) = unknown_type_node;
3439     }
3440
3441   requires_tmpl_type = TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL;
3442   requires_type = (TREE_CODE (parm) == TYPE_DECL
3443                    || requires_tmpl_type);
3444
3445   is_tmpl_type = ((TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_DECL
3446                    && TREE_CODE (DECL_TEMPLATE_RESULT (arg)) == TYPE_DECL)
3447                   || TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
3448                   || TREE_CODE (arg) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE);
3449   
3450   if (is_tmpl_type
3451       && (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
3452           || TREE_CODE (arg) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE))
3453     arg = TYPE_STUB_DECL (arg);
3454
3455   is_type = TYPE_P (arg) || is_tmpl_type;
3456
3457   if (requires_type && ! is_type && TREE_CODE (arg) == SCOPE_REF
3458       && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg, 0)) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
3459     {
3460       pedwarn ("to refer to a type member of a template parameter, use `typename %E'", arg);
3461       
3462       arg = make_typename_type (TREE_OPERAND (arg, 0),
3463                                 TREE_OPERAND (arg, 1),
3464                                 complain & tf_error);
3465       is_type = 1;
3466     }
3467   if (is_type != requires_type)
3468     {
3469       if (in_decl)
3470         {
3471           if (complain & tf_error)
3472             {
3473               error ("type/value mismatch at argument %d in template parameter list for `%D'",
3474                         i + 1, in_decl);
3475               if (is_type)
3476                 error ("  expected a constant of type `%T', got `%T'",
3477                           TREE_TYPE (parm),
3478                           (is_tmpl_type ? DECL_NAME (arg) : arg));
3479               else if (requires_tmpl_type)
3480                 error ("  expected a class template, got `%E'", arg);
3481               else
3482                 error ("  expected a type, got `%E'", arg);
3483             }
3484         }
3485       return error_mark_node;
3486     }
3487   if (is_tmpl_type ^ requires_tmpl_type)
3488     {
3489       if (in_decl && (complain & tf_error))
3490         {
3491           error ("type/value mismatch at argument %d in template parameter list for `%D'",
3492                     i + 1, in_decl);
3493           if (is_tmpl_type)
3494             error ("  expected a type, got `%T'", DECL_NAME (arg));
3495           else
3496             error ("  expected a class template, got `%T'", arg);
3497         }
3498       return error_mark_node;
3499     }
3500       
3501   if (is_type)
3502     {
3503       if (requires_tmpl_type)
3504         {
3505           if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg)) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE)
3506             /* The number of argument required is not known yet.
3507                Just accept it for now.  */
3508             val = TREE_TYPE (arg);
3509           else
3510             {
3511               tree parmparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parm);
3512               tree argparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (arg);
3513
3514               if (coerce_template_template_parms (parmparm, argparm,
3515                                                   complain, in_decl,
3516                                                   inner_args))
3517                 {
3518                   val = arg;
3519                   
3520                   /* TEMPLATE_TEMPLATE_PARM node is preferred over 
3521                      TEMPLATE_DECL.  */
3522                   if (val != error_mark_node 
3523                       && DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (val))
3524                     val = TREE_TYPE (val);
3525                 }
3526               else
3527                 {
3528                   if (in_decl && (complain & tf_error))
3529                     {
3530                       error ("type/value mismatch at argument %d in template parameter list for `%D'",
3531                                 i + 1, in_decl);
3532                       error ("  expected a template of type `%D', got `%D'", parm, arg);
3533                     }
3534                   
3535                   val = error_mark_node;
3536                 }
3537             }
3538         }
3539       else
3540         val = groktypename (arg);
3541     }
3542   else
3543     {
3544       tree t = tsubst (TREE_TYPE (parm), args, complain, in_decl);
3545
3546       if (invalid_nontype_parm_type_p (t, complain))
3547         return error_mark_node;
3548       
3549       if (!uses_template_parms (arg) && !uses_template_parms (t))
3550         /* We used to call digest_init here.  However, digest_init
3551            will report errors, which we don't want when complain
3552            is zero.  More importantly, digest_init will try too
3553            hard to convert things: for example, `0' should not be
3554            converted to pointer type at this point according to
3555            the standard.  Accepting this is not merely an
3556            extension, since deciding whether or not these
3557            conversions can occur is part of determining which
3558            function template to call, or whether a given explicit
3559            argument specification is valid.  */
3560         val = convert_nontype_argument (t, arg);
3561       else
3562         val = arg;
3563
3564       if (val == NULL_TREE)
3565         val = error_mark_node;
3566       else if (val == error_mark_node && (complain & tf_error))
3567         error ("could not convert template argument `%E' to `%T'", 
3568                   arg, t);
3569     }
3570
3571   return val;
3572 }
3573
3574 /* Convert all template arguments to their appropriate types, and
3575    return a vector containing the innermost resulting template
3576    arguments.  If any error occurs, return error_mark_node. Error and
3577    warning messages are issued under control of COMPLAIN.
3578
3579    If REQUIRE_ALL_ARGUMENTS is nonzero, all arguments must be
3580    provided in ARGLIST, or else trailing parameters must have default
3581    values.  If REQUIRE_ALL_ARGUMENTS is zero, we will attempt argument
3582    deduction for any unspecified trailing arguments.  */
3583    
3584 static tree
3585 coerce_template_parms (tree parms, 
3586                        tree args, 
3587                        tree in_decl,
3588                        tsubst_flags_t complain,
3589                        int require_all_arguments)
3590 {
3591   int nparms, nargs, i, lost = 0;
3592   tree inner_args;
3593   tree new_args;
3594   tree new_inner_args;
3595
3596   inner_args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args);
3597   nargs = inner_args ? NUM_TMPL_ARGS (inner_args) : 0;
3598   nparms = TREE_VEC_LENGTH (parms);
3599
3600   if (nargs > nparms
3601       || (nargs < nparms
3602           && require_all_arguments
3603           && TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (parms, nargs)) == NULL_TREE))
3604     {
3605       if (complain & tf_error) 
3606         {
3607           error ("wrong number of template arguments (%d, should be %d)",
3608                     nargs, nparms);
3609           
3610           if (in_decl)
3611             cp_error_at ("provided for `%D'", in_decl);
3612         }
3613
3614       return error_mark_node;
3615     }
3616
3617   new_inner_args = make_tree_vec (nparms);
3618   new_args = add_outermost_template_args (args, new_inner_args);
3619   for (i = 0; i < nparms; i++)
3620     {
3621       tree arg;
3622       tree parm;
3623
3624       /* Get the Ith template parameter.  */
3625       parm = TREE_VEC_ELT (parms, i);
3626
3627       /* Calculate the Ith argument.  */
3628       if (i < nargs)
3629         arg = TREE_VEC_ELT (inner_args, i);
3630       else if (require_all_arguments)
3631         /* There must be a default arg in this case. */
3632         arg = tsubst_template_arg (TREE_PURPOSE (parm), new_args,
3633                                    complain, in_decl);
3634       else
3635         break;
3636       
3637       my_friendly_assert (arg, 20030727);
3638       if (arg == error_mark_node)
3639         error ("template argument %d is invalid", i + 1);
3640       else 
3641         arg = convert_template_argument (TREE_VALUE (parm), 
3642                                          arg, new_args, complain, i,
3643                                          in_decl); 
3644       
3645       if (arg == error_mark_node)
3646         lost++;
3647       TREE_VEC_ELT (new_inner_args, i) = arg;
3648     }
3649
3650   if (lost)
3651     return error_mark_node;
3652
3653   return new_inner_args;
3654 }
3655
3656 /* Returns 1 if template args OT and NT are equivalent.  */
3657
3658 static int
3659 template_args_equal (tree ot, tree nt)
3660 {
3661   if (nt == ot)
3662     return 1;
3663
3664   if (TREE_CODE (nt) == TREE_VEC)
3665     /* For member templates */
3666     return TREE_CODE (ot) == TREE_VEC && comp_template_args (ot, nt);
3667   else if (TYPE_P (nt))
3668     return TYPE_P (ot) && same_type_p (ot, nt);
3669   else if (TREE_CODE (ot) == TREE_VEC || TYPE_P (ot))
3670     return 0;
3671   else
3672     return cp_tree_equal (ot, nt);
3673 }
3674
3675 /* Returns 1 iff the OLDARGS and NEWARGS are in fact identical sets
3676    of template arguments.  Returns 0 otherwise.  */
3677
3678 int
3679 comp_template_args (tree oldargs, tree newargs)
3680 {
3681   int i;
3682
3683   if (TREE_VEC_LENGTH (oldargs) != TREE_VEC_LENGTH (newargs))
3684     return 0;
3685
3686   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (oldargs); ++i)
3687     {
3688       tree nt = TREE_VEC_ELT (newargs, i);
3689       tree ot = TREE_VEC_ELT (oldargs, i);
3690
3691       if (! template_args_equal (ot, nt))
3692         return 0;
3693     }
3694   return 1;
3695 }
3696
3697 /* Given class template name and parameter list, produce a user-friendly name
3698    for the instantiation.  */
3699
3700 static char *
3701 mangle_class_name_for_template (const char* name, tree parms, tree arglist)
3702 {
3703   static struct obstack scratch_obstack;
3704   static char *scratch_firstobj;
3705   int i, nparms;
3706
3707   if (!scratch_firstobj)
3708     gcc_obstack_init (&scratch_obstack);
3709   else
3710     obstack_free (&scratch_obstack, scratch_firstobj);
3711   scratch_firstobj = obstack_alloc (&scratch_obstack, 1);
3712
3713 #define ccat(C) obstack_1grow (&scratch_obstack, (C));
3714 #define cat(S)  obstack_grow (&scratch_obstack, (S), strlen (S))
3715
3716   cat (name);
3717   ccat ('<');
3718   nparms = TREE_VEC_LENGTH (parms);
3719   arglist = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist);
3720   my_friendly_assert (nparms == TREE_VEC_LENGTH (arglist), 268);
3721   for (i = 0; i < nparms; i++)
3722     {
3723       tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
3724       tree arg = TREE_VEC_ELT (arglist, i);
3725
3726       if (i)
3727         ccat (',');
3728
3729       if (TREE_CODE (parm) == TYPE_DECL)
3730         {
3731           cat (type_as_string (arg, TFF_CHASE_TYPEDEF));
3732           continue;
3733         }
3734       else if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL)
3735         {
3736           if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_DECL)
3737             {
3738               /* Already substituted with real template.  Just output 
3739                  the template name here */
3740               tree context = DECL_CONTEXT (arg);
3741               if (context)
3742                 {
3743                   /* The template may be defined in a namespace, or
3744                      may be a member template.  */
3745                   my_friendly_assert (TREE_CODE (context) == NAMESPACE_DECL
3746                                       || CLASS_TYPE_P (context), 
3747                                       980422);
3748                   cat(decl_as_string (DECL_CONTEXT (arg), TFF_PLAIN_IDENTIFIER));
3749                   cat("::");
3750                 }
3751               cat (IDENTIFIER_POINTER (DECL_NAME (arg)));
3752             }
3753           else
3754             /* Output the parameter declaration */
3755             cat (type_as_string (arg, TFF_CHASE_TYPEDEF));
3756           continue;
3757         }
3758       else
3759         my_friendly_assert (TREE_CODE (parm) == PARM_DECL, 269);
3760
3761       /* No need to check arglist against parmlist here; we did that
3762          in coerce_template_parms, called from lookup_template_class.  */
3763       cat (expr_as_string (arg, TFF_PLAIN_IDENTIFIER));
3764     }
3765   {
3766     char *bufp = obstack_next_free (&scratch_obstack);
3767     int offset = 0;
3768     while (bufp[offset - 1] == ' ')
3769       offset--;
3770     obstack_blank_fast (&scratch_obstack, offset);
3771
3772     /* B<C<char> >, not B<C<char>> */
3773     if (bufp[offset - 1] == '>')
3774       ccat (' ');
3775   }
3776   ccat ('>');
3777   ccat ('\0');
3778   return (char *) obstack_base (&scratch_obstack);
3779 }
3780
3781 static tree
3782 classtype_mangled_name (tree t)
3783 {
3784   if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (t)
3785       /* Specializations have already had their names set up in
3786          lookup_template_class.  */
3787       && !CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (t))
3788     {
3789       tree tmpl = most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (t));
3790
3791       /* For non-primary templates, the template parameters are
3792          implicit from their surrounding context.  */
3793       if (PRIMARY_TEMPLATE_P (tmpl))
3794         {
3795           tree name = DECL_NAME (tmpl);
3796           char *mangled_name = mangle_class_name_for_template
3797             (IDENTIFIER_POINTER (name), 
3798              DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (tmpl),
3799              CLASSTYPE_TI_ARGS (t));
3800           tree id = get_identifier (mangled_name);
3801           IDENTIFIER_TEMPLATE (id) = name;
3802           return id;
3803         }
3804     }
3805
3806   return TYPE_IDENTIFIER (t);
3807 }
3808
3809 static void
3810 add_pending_template (tree d)
3811 {
3812   tree ti = (TYPE_P (d)
3813              ? CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (d)
3814              : DECL_TEMPLATE_INFO (d));
3815   tree pt;
3816   int level;
3817
3818   if (TI_PENDING_TEMPLATE_FLAG (ti))
3819     return;
3820
3821   /* We are called both from instantiate_decl, where we've already had a
3822      tinst_level pushed, and instantiate_template, where we haven't.
3823      Compensate.  */
3824   level = !(current_tinst_level && TINST_DECL (current_tinst_level) == d);
3825
3826   if (level)
3827     push_tinst_level (d);
3828
3829   pt = tree_cons (current_tinst_level, d, NULL_TREE);
3830   if (last_pending_template)
3831     TREE_CHAIN (last_pending_template) = pt;
3832   else
3833     pending_templates = pt;
3834
3835   last_pending_template = pt;
3836
3837   TI_PENDING_TEMPLATE_FLAG (ti) = 1;
3838
3839   if (level)
3840     pop_tinst_level ();
3841 }
3842
3843
3844 /* Return a TEMPLATE_ID_EXPR corresponding to the indicated FNS and
3845    ARGLIST.  Valid choices for FNS are given in the cp-tree.def
3846    documentation for TEMPLATE_ID_EXPR.  */
3847
3848 tree
3849 lookup_template_function (tree fns, tree arglist)
3850 {
3851   tree type;
3852
3853   if (fns == error_mark_node || arglist == error_mark_node)
3854     return error_mark_node;
3855
3856   my_friendly_assert (!arglist || TREE_CODE (arglist) == TREE_VEC, 20030726);
3857   if (fns == NULL_TREE 
3858       || TREE_CODE (fns) == FUNCTION_DECL)
3859     {
3860       error ("non-template used as template");
3861       return error_mark_node;
3862     }
3863
3864   my_friendly_assert (TREE_CODE (fns) == TEMPLATE_DECL
3865                       || TREE_CODE (fns) == OVERLOAD
3866                       || BASELINK_P (fns)
3867                       || TREE_CODE (fns) == IDENTIFIER_NODE,
3868                       20020730);
3869
3870   if (BASELINK_P (fns))
3871     {
3872       BASELINK_FUNCTIONS (fns) = build (TEMPLATE_ID_EXPR,
3873                                         unknown_type_node,
3874                                         BASELINK_FUNCTIONS (fns),
3875                                         arglist);
3876       return fns;
3877     }
3878
3879   type = TREE_TYPE (fns);
3880   if (TREE_CODE (fns) == OVERLOAD || !type)
3881     type = unknown_type_node;
3882   
3883   return build (TEMPLATE_ID_EXPR, type, fns, arglist);
3884 }
3885
3886 /* Within the scope of a template class S<T>, the name S gets bound
3887    (in build_self_reference) to a TYPE_DECL for the class, not a
3888    TEMPLATE_DECL.  If DECL is a TYPE_DECL for current_class_type,
3889    or one of its enclosing classes, and that type is a template,
3890    return the associated TEMPLATE_DECL.  Otherwise, the original
3891    DECL is returned.  */
3892
3893 tree
3894 maybe_get_template_decl_from_type_decl (tree decl)
3895 {
3896   return (decl != NULL_TREE
3897           && TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL 
3898           && DECL_ARTIFICIAL (decl)
3899           && CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (decl))
3900           && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (decl))) 
3901     ? CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl)) : decl;
3902 }
3903
3904 /* Given an IDENTIFIER_NODE (type TEMPLATE_DECL) and a chain of
3905    parameters, find the desired type.
3906
3907    D1 is the PTYPENAME terminal, and ARGLIST is the list of arguments.
3908
3909    IN_DECL, if non-NULL, is the template declaration we are trying to
3910    instantiate.  
3911
3912    If ENTERING_SCOPE is nonzero, we are about to enter the scope of
3913    the class we are looking up.
3914    
3915    Issue error and warning messages under control of COMPLAIN.
3916
3917    If the template class is really a local class in a template
3918    function, then the FUNCTION_CONTEXT is the function in which it is
3919    being instantiated.  */
3920
3921 tree
3922 lookup_template_class (tree d1, 
3923                        tree arglist, 
3924                        tree in_decl, 
3925                        tree context, 
3926                        int entering_scope, 
3927                        tsubst_flags_t complain)
3928 {
3929   tree template = NULL_TREE, parmlist;
3930   tree t;
3931   
3932   timevar_push (TV_NAME_LOOKUP);
3933   
3934   if (TREE_CODE (d1) == IDENTIFIER_NODE)
3935     {
3936       if (IDENTIFIER_VALUE (d1) 
3937           && DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (IDENTIFIER_VALUE (d1)))
3938         template = IDENTIFIER_VALUE (d1);
3939       else
3940         {
3941           if (context)
3942             push_decl_namespace (context);
3943           template = lookup_name (d1, /*prefer_type=*/0);
3944           template = maybe_get_template_decl_from_type_decl (template);
3945           if (context)
3946             pop_decl_namespace ();
3947         }
3948       if (template)
3949         context = DECL_CONTEXT (template);
3950     }
3951   else if (TREE_CODE (d1) == TYPE_DECL && IS_AGGR_TYPE (TREE_TYPE (d1)))
3952     {
3953       tree type = TREE_TYPE (d1);
3954
3955       /* If we are declaring a constructor, say A<T>::A<T>, we will get
3956          an implicit typename for the second A.  Deal with it.  */
3957       if (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE && TREE_TYPE (type))
3958         type = TREE_TYPE (type);
3959         
3960       if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type))
3961         {
3962           template = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type);
3963           d1 = DECL_NAME (template);
3964         }
3965     }
3966   else if (TREE_CODE (d1) == ENUMERAL_TYPE 
3967            || (TYPE_P (d1) && IS_AGGR_TYPE (d1)))
3968     {
3969       template = TYPE_TI_TEMPLATE (d1);
3970       d1 = DECL_NAME (template);
3971     }
3972   else if (TREE_CODE (d1) == TEMPLATE_DECL
3973            && TREE_CODE (DECL_TEMPLATE_RESULT (d1)) == TYPE_DECL)
3974     {
3975       template = d1;
3976       d1 = DECL_NAME (template);
3977       context = DECL_CONTEXT (template);
3978     }
3979
3980   /* With something like `template <class T> class X class X { ... };'
3981      we could end up with D1 having nothing but an IDENTIFIER_VALUE.
3982      We don't want to do that, but we have to deal with the situation,
3983      so let's give them some syntax errors to chew on instead of a
3984      crash. Alternatively D1 might not be a template type at all.  */
3985   if (! template)
3986     {
3987       if (complain & tf_error)
3988         error ("`%T' is not a template", d1);
3989       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
3990     }
3991
3992   if (TREE_CODE (template) != TEMPLATE_DECL
3993          /* Make sure it's a user visible template, if it was named by
3994             the user.  */
3995       || ((complain & tf_user) && !DECL_TEMPLATE_PARM_P (template)
3996           && !PRIMARY_TEMPLATE_P (template)))
3997     {
3998       if (complain & tf_error)
3999         {
4000           error ("non-template type `%T' used as a template", d1);
4001           if (in_decl)
4002             cp_error_at ("for template declaration `%D'", in_decl);
4003         }
4004       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4005     }
4006
4007   complain &= ~tf_user;
4008   
4009   if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (template))
4010     {
4011       /* Create a new TEMPLATE_DECL and TEMPLATE_TEMPLATE_PARM node to store
4012          template arguments */
4013
4014       tree parm;
4015       tree arglist2;
4016
4017       parmlist = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (template);
4018
4019       /* Consider an example where a template template parameter declared as
4020
4021            template <class T, class U = std::allocator<T> > class TT
4022
4023          The template parameter level of T and U are one level larger than 
4024          of TT.  To proper process the default argument of U, say when an 
4025          instantiation `TT<int>' is seen, we need to build the full
4026          arguments containing {int} as the innermost level.  Outer levels,
4027          available when not appearing as default template argument, can be
4028          obtained from `current_template_args ()'.
4029
4030          Suppose that TT is later substituted with std::vector.  The above
4031          instantiation is `TT<int, std::allocator<T> >' with TT at
4032          level 1, and T at level 2, while the template arguments at level 1
4033          becomes {std::vector} and the inner level 2 is {int}.  */
4034
4035       if (current_template_parms)
4036         arglist = add_to_template_args (current_template_args (), arglist);
4037
4038       arglist2 = coerce_template_parms (parmlist, arglist, template,
4039                                         complain, /*require_all_args=*/1);
4040       if (arglist2 == error_mark_node
4041           || (!uses_template_parms (arglist2)
4042               && check_instantiated_args (template, arglist2, complain)))
4043         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4044
4045       parm = bind_template_template_parm (TREE_TYPE (template), arglist2);
4046       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, parm);
4047     }
4048   else 
4049     {
4050       tree template_type = TREE_TYPE (template);
4051       tree gen_tmpl;
4052       tree type_decl;
4053       tree found = NULL_TREE;
4054       tree *tp;
4055       int arg_depth;
4056       int parm_depth;
4057       int is_partial_instantiation;
4058
4059       gen_tmpl = most_general_template (template);
4060       parmlist = DECL_TEMPLATE_PARMS (gen_tmpl);
4061       parm_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (parmlist);
4062       arg_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (arglist);
4063
4064       if (arg_depth == 1 && parm_depth > 1)
4065         {
4066           /* We've been given an incomplete set of template arguments.
4067              For example, given:
4068
4069                template <class T> struct S1 {
4070                  template <class U> struct S2 {};
4071                  template <class U> struct S2<U*> {};
4072                 };
4073              
4074              we will be called with an ARGLIST of `U*', but the
4075              TEMPLATE will be `template <class T> template
4076              <class U> struct S1<T>::S2'.  We must fill in the missing
4077              arguments.  */
4078           arglist 
4079             = add_outermost_template_args (TYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (template)),
4080                                            arglist);
4081           arg_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (arglist);
4082         }
4083
4084       /* Now we should have enough arguments.  */
4085       my_friendly_assert (parm_depth == arg_depth, 0);
4086       
4087       /* From here on, we're only interested in the most general
4088          template.  */
4089       template = gen_tmpl;
4090
4091       /* Calculate the BOUND_ARGS.  These will be the args that are
4092          actually tsubst'd into the definition to create the
4093          instantiation.  */
4094       if (parm_depth > 1)
4095         {
4096           /* We have multiple levels of arguments to coerce, at once.  */
4097           int i;
4098           int saved_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (arglist);
4099
4100           tree bound_args = make_tree_vec (parm_depth);
4101           
4102           for (i = saved_depth,
4103                  t = DECL_TEMPLATE_PARMS (template); 
4104                i > 0 && t != NULL_TREE;
4105                --i, t = TREE_CHAIN (t))
4106             {
4107               tree a = coerce_template_parms (TREE_VALUE (t),
4108                                               arglist, template,
4109                                               complain, /*require_all_args=*/1);
4110
4111               /* Don't process further if one of the levels fails.  */
4112               if (a == error_mark_node)
4113                 {
4114                   /* Restore the ARGLIST to its full size.  */
4115                   TREE_VEC_LENGTH (arglist) = saved_depth;
4116                   POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4117                 }
4118               
4119               SET_TMPL_ARGS_LEVEL (bound_args, i, a);
4120
4121               /* We temporarily reduce the length of the ARGLIST so
4122                  that coerce_template_parms will see only the arguments
4123                  corresponding to the template parameters it is
4124                  examining.  */
4125               TREE_VEC_LENGTH (arglist)--;
4126             }
4127
4128           /* Restore the ARGLIST to its full size.  */
4129           TREE_VEC_LENGTH (arglist) = saved_depth;
4130
4131           arglist = bound_args;
4132         }
4133       else
4134         arglist
4135           = coerce_template_parms (INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parmlist),
4136                                    INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist),
4137                                    template,
4138                                    complain, /*require_all_args=*/1);
4139
4140       if (arglist == error_mark_node
4141           || (!uses_template_parms (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist))
4142               && check_instantiated_args (template,
4143                                           INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist),
4144                                           complain)))
4145         /* We were unable to bind the arguments.  */
4146         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4147
4148       /* In the scope of a template class, explicit references to the
4149          template class refer to the type of the template, not any
4150          instantiation of it.  For example, in:
4151          
4152            template <class T> class C { void f(C<T>); }
4153
4154          the `C<T>' is just the same as `C'.  Outside of the
4155          class, however, such a reference is an instantiation.  */
4156       if (comp_template_args (TYPE_TI_ARGS (template_type),
4157                               arglist))
4158         {
4159           found = template_type;
4160           
4161           if (!entering_scope && PRIMARY_TEMPLATE_P (template))
4162             {
4163               tree ctx;
4164               
4165               for (ctx = current_class_type; 
4166                    ctx; 
4167                    ctx = TYPE_CONTEXT (ctx))
4168                 {
4169                   if (TREE_CODE (ctx) == NAMESPACE_DECL)
4170                     break;
4171                   if (same_type_p (ctx, template_type))
4172                     goto found_ctx;
4173                 }
4174               
4175               /* We're not in the scope of the class, so the
4176                  TEMPLATE_TYPE is not the type we want after all.  */
4177               found = NULL_TREE;
4178             found_ctx:;
4179             }
4180         }
4181       if (found)
4182         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, found);
4183
4184       for (tp = &DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template);
4185            *tp;
4186            tp = &TREE_CHAIN (*tp))
4187         if (comp_template_args (TREE_PURPOSE (*tp), arglist))
4188           {
4189             found = *tp;
4190
4191             /* Use the move-to-front heuristic to speed up future
4192                searches.  */
4193             *tp = TREE_CHAIN (*tp);
4194             TREE_CHAIN (found) 
4195               = DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template);
4196             DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template) = found;
4197
4198             POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, TREE_VALUE (found));
4199           }
4200
4201       /* This type is a "partial instantiation" if any of the template
4202          arguments still involve template parameters.  Note that we set
4203          IS_PARTIAL_INSTANTIATION for partial specializations as
4204          well.  */
4205       is_partial_instantiation = uses_template_parms (arglist);
4206
4207       if (!is_partial_instantiation 
4208           && !PRIMARY_TEMPLATE_P (template)
4209           && TREE_CODE (CP_DECL_CONTEXT (template)) == NAMESPACE_DECL)
4210         {
4211           found = xref_tag_from_type (TREE_TYPE (template),
4212                                       DECL_NAME (template),
4213                                       /*globalize=*/1);
4214           POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, found);
4215         }
4216       
4217       context = tsubst (DECL_CONTEXT (template), arglist,
4218                         complain, in_decl);
4219       if (!context)
4220         context = global_namespace;
4221
4222       /* Create the type.  */
4223       if (TREE_CODE (template_type) == ENUMERAL_TYPE)
4224         {
4225           if (!is_partial_instantiation)
4226             {
4227               set_current_access_from_decl (TYPE_NAME (template_type));
4228               t = start_enum (TYPE_IDENTIFIER (template_type));
4229             }
4230           else
4231             /* We don't want to call start_enum for this type, since
4232                the values for the enumeration constants may involve
4233                template parameters.  And, no one should be interested
4234                in the enumeration constants for such a type.  */
4235             t = make_node (ENUMERAL_TYPE);
4236         }
4237       else
4238         {
4239           t = make_aggr_type (TREE_CODE (template_type));
4240           CLASSTYPE_DECLARED_CLASS (t) 
4241             = CLASSTYPE_DECLARED_CLASS (template_type);
4242           SET_CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION (t);
4243           TYPE_FOR_JAVA (t) = TYPE_FOR_JAVA (template_type);
4244
4245           /* A local class.  Make sure the decl gets registered properly.  */
4246           if (context == current_function_decl)
4247             pushtag (DECL_NAME (template), t, 0);
4248         }
4249
4250       /* If we called start_enum or pushtag above, this information
4251          will already be set up.  */
4252       if (!TYPE_NAME (t))
4253         {
4254           TYPE_CONTEXT (t) = FROB_CONTEXT (context);
4255           
4256           type_decl = create_implicit_typedef (DECL_NAME (template), t);
4257           DECL_CONTEXT (type_decl) = TYPE_CONTEXT (t);
4258           TYPE_STUB_DECL (t) = type_decl;
4259           DECL_SOURCE_LOCATION (type_decl) 
4260             = DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_STUB_DECL (template_type));
4261         }
4262       else
4263         type_decl = TYPE_NAME (t);
4264
4265       TREE_PRIVATE (type_decl)
4266         = TREE_PRIVATE (TYPE_STUB_DECL (template_type));
4267       TREE_PROTECTED (type_decl)
4268         = TREE_PROTECTED (TYPE_STUB_DECL (template_type));
4269
4270       /* Set up the template information.  We have to figure out which
4271          template is the immediate parent if this is a full
4272          instantiation.  */
4273       if (parm_depth == 1 || is_partial_instantiation
4274           || !PRIMARY_TEMPLATE_P (template))
4275         /* This case is easy; there are no member templates involved.  */
4276         found = template;
4277       else
4278         {
4279           /* This is a full instantiation of a member template.  Look
4280              for a partial instantiation of which this is an instance.  */
4281
4282           for (found = DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template);
4283                found; found = TREE_CHAIN (found))
4284             {
4285               int success;
4286               tree tmpl = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (TREE_VALUE (found));
4287
4288               /* We only want partial instantiations, here, not
4289                  specializations or full instantiations.  */
4290               if (CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (TREE_VALUE (found))
4291                   || !uses_template_parms (TREE_VALUE (found)))
4292                 continue;
4293
4294               /* Temporarily reduce by one the number of levels in the
4295                  ARGLIST and in FOUND so as to avoid comparing the
4296                  last set of arguments.  */
4297               TREE_VEC_LENGTH (arglist)--;
4298               TREE_VEC_LENGTH (TREE_PURPOSE (found)) --;
4299
4300               /* See if the arguments match.  If they do, then TMPL is
4301                  the partial instantiation we want.  */
4302               success = comp_template_args (TREE_PURPOSE (found), arglist);
4303
4304               /* Restore the argument vectors to their full size.  */
4305               TREE_VEC_LENGTH (arglist)++;
4306               TREE_VEC_LENGTH (TREE_PURPOSE (found))++;
4307
4308               if (success)
4309                 {
4310                   found = tmpl;
4311                   break;
4312                 }
4313             }
4314
4315           if (!found)
4316             {
4317               /* There was no partial instantiation. This happens
4318                  where C<T> is a member template of A<T> and it's used
4319                  in something like
4320                 
4321                   template <typename T> struct B { A<T>::C<int> m; };
4322                   B<float>;
4323                 
4324                  Create the partial instantiation.
4325                */
4326               TREE_VEC_LENGTH (arglist)--;
4327               found = tsubst (template, arglist, complain, NULL_TREE);
4328               TREE_VEC_LENGTH (arglist)++;
4329             }
4330         }
4331
4332       SET_TYPE_TEMPLATE_INFO (t, tree_cons (found, arglist, NULL_TREE));  
4333       DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template) 
4334         = tree_cons (arglist, t, 
4335                      DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template));
4336
4337       if (TREE_CODE (t) == ENUMERAL_TYPE 
4338           && !is_partial_instantiation)
4339         /* Now that the type has been registered on the instantiations
4340            list, we set up the enumerators.  Because the enumeration
4341            constants may involve the enumeration type itself, we make
4342            sure to register the type first, and then create the
4343            constants.  That way, doing tsubst_expr for the enumeration
4344            constants won't result in recursive calls here; we'll find
4345            the instantiation and exit above.  */
4346         tsubst_enum (template_type, t, arglist);
4347
4348       /* Reset the name of the type, now that CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO
4349          is set up.  */
4350       if (TREE_CODE (t) != ENUMERAL_TYPE)
4351         DECL_NAME (type_decl) = classtype_mangled_name (t);
4352       if (!is_partial_instantiation)
4353         {
4354           /* For backwards compatibility; code that uses
4355              -fexternal-templates expects looking up a template to
4356              instantiate it.  I think DDD still relies on this.
4357              (jason 8/20/1998) */
4358           if (TREE_CODE (t) != ENUMERAL_TYPE
4359               && flag_external_templates
4360               && CLASSTYPE_INTERFACE_KNOWN (TREE_TYPE (template))
4361               && ! CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (TREE_TYPE (template)))
4362             add_pending_template (t);
4363         }
4364       else
4365         /* If the type makes use of template parameters, the
4366            code that generates debugging information will crash.  */
4367         DECL_IGNORED_P (TYPE_STUB_DECL (t)) = 1;
4368
4369       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, t);
4370     }
4371   timevar_pop (TV_NAME_LOOKUP);
4372 }
4373 \f
4374 struct pair_fn_data 
4375 {
4376   tree_fn_t fn;
4377   void *data;
4378   htab_t visited;
4379 };
4380
4381 /* Called from for_each_template_parm via walk_tree.  */
4382
4383 static tree
4384 for_each_template_parm_r (tree* tp, int* walk_subtrees, void* d)
4385 {
4386   tree t = *tp;
4387   struct pair_fn_data *pfd = (struct pair_fn_data *) d;
4388   tree_fn_t fn = pfd->fn;
4389   void *data = pfd->data;
4390   void **slot;
4391
4392   /* If we have already visited this tree, there's no need to walk
4393      subtrees.  Otherwise, add it to the visited table.  */
4394   slot = htab_find_slot (pfd->visited, *tp, INSERT);
4395   if (*slot)
4396     {
4397       *walk_subtrees = 0;
4398       return NULL_TREE;
4399     }
4400   *slot = *tp;
4401
4402   if (TYPE_P (t)
4403       && for_each_template_parm (TYPE_CONTEXT (t), fn, data, pfd->visited))
4404     return error_mark_node;
4405
4406   switch (TREE_CODE (t))
4407     {
4408     case RECORD_TYPE:
4409       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (t))
4410         break;
4411       /* Fall through.  */
4412
4413     case UNION_TYPE:
4414     case ENUMERAL_TYPE:
4415       if (!TYPE_TEMPLATE_INFO (t))
4416         *walk_subtrees = 0;
4417       else if (for_each_template_parm (TREE_VALUE (TYPE_TEMPLATE_INFO (t)),
4418                                        fn, data, pfd->visited))
4419         return error_mark_node;
4420       break;
4421
4422     case METHOD_TYPE:
4423       /* Since we're not going to walk subtrees, we have to do this
4424          explicitly here.  */
4425       if (for_each_template_parm (TYPE_METHOD_BASETYPE (t), fn, data,
4426                                   pfd->visited))
4427         return error_mark_node;
4428       /* Fall through.  */
4429
4430     case FUNCTION_TYPE:
4431       /* Check the return type.  */
4432       if (for_each_template_parm (TREE_TYPE (t), fn, data, pfd->visited))
4433         return error_mark_node;
4434
4435       /* Check the parameter types.  Since default arguments are not
4436          instantiated until they are needed, the TYPE_ARG_TYPES may
4437          contain expressions that involve template parameters.  But,
4438          no-one should be looking at them yet.  And, once they're
4439          instantiated, they don't contain template parameters, so
4440          there's no point in looking at them then, either.  */
4441       {
4442         tree parm;
4443
4444         for (parm = TYPE_ARG_TYPES (t); parm; parm = TREE_CHAIN (parm))
4445           if (for_each_template_parm (TREE_VALUE (parm), fn, data,
4446                                       pfd->visited))
4447             return error_mark_node;
4448
4449         /* Since we've already handled the TYPE_ARG_TYPES, we don't
4450            want walk_tree walking into them itself.  */
4451         *walk_subtrees = 0;
4452       }
4453       break;
4454
4455     case TYPEOF_TYPE:
4456       if (for_each_template_parm (TYPE_FIELDS (t), fn, data, 
4457                                   pfd->visited))
4458         return error_mark_node;
4459       break;
4460
4461     case FUNCTION_DECL:
4462     case VAR_DECL:
4463       if (DECL_LANG_SPECIFIC (t) && DECL_TEMPLATE_INFO (t)
4464           && for_each_template_parm (DECL_TI_ARGS (t), fn, data,
4465                                      pfd->visited))
4466         return error_mark_node;
4467       /* Fall through.  */
4468
4469     case PARM_DECL:
4470     case CONST_DECL:
4471       if (TREE_CODE (t) == CONST_DECL && DECL_TEMPLATE_PARM_P (t)
4472           && for_each_template_parm (DECL_INITIAL (t), fn, data,
4473                                      pfd->visited))
4474         return error_mark_node;
4475       if (DECL_CONTEXT (t) 
4476           && for_each_template_parm (DECL_CONTEXT (t), fn, data,
4477                                      pfd->visited))
4478         return error_mark_node;
4479       break;
4480
4481     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
4482       /* Record template parameters such as `T' inside `TT<T>'.  */
4483       if (for_each_template_parm (TYPE_TI_ARGS (t), fn, data, pfd->visited))
4484         return error_mark_node;
4485       /* Fall through.  */
4486
4487     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
4488     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
4489     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
4490       if (fn && (*fn)(t, data))
4491         return error_mark_node;
4492       else if (!fn)
4493         return error_mark_node;
4494       break;
4495
4496     case TEMPLATE_DECL:
4497       /* A template template parameter is encountered */
4498       if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (t)
4499           && for_each_template_parm (TREE_TYPE (t), fn, data, pfd->visited))
4500         return error_mark_node;
4501
4502       /* Already substituted template template parameter */
4503       *walk_subtrees = 0;
4504       break;
4505
4506     case TYPENAME_TYPE:
4507       if (!fn 
4508           || for_each_template_parm (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (t), fn,
4509                                      data, pfd->visited))
4510         return error_mark_node;
4511       break;
4512
4513     case CONSTRUCTOR:
4514       if (TREE_TYPE (t) && TYPE_PTRMEMFUNC_P (TREE_TYPE (t))
4515           && for_each_template_parm (TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE
4516                                      (TREE_TYPE (t)), fn, data,
4517                                      pfd->visited))
4518         return error_mark_node;
4519       break;
4520       
4521     case INDIRECT_REF:
4522     case COMPONENT_REF:
4523       /* If there's no type, then this thing must be some expression
4524          involving template parameters.  */
4525       if (!fn && !TREE_TYPE (t))
4526         return error_mark_node;
4527       break;
4528
4529     case MODOP_EXPR:
4530     case CAST_EXPR:
4531     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
4532     case CONST_CAST_EXPR:
4533     case STATIC_CAST_EXPR:
4534     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
4535     case ARROW_EXPR:
4536     case DOTSTAR_EXPR:
4537     case TYPEID_EXPR:
4538     case PSEUDO_DTOR_EXPR:
4539       if (!fn)
4540         return error_mark_node;
4541       break;
4542
4543     case BASELINK:
4544       /* If we do not handle this case specially, we end up walking
4545          the BINFO hierarchy, which is circular, and therefore
4546          confuses walk_tree.  */
4547       *walk_subtrees = 0;
4548       if (for_each_template_parm (BASELINK_FUNCTIONS (*tp), fn, data,
4549                                   pfd->visited))
4550         return error_mark_node;
4551       break;
4552
4553     default:
4554       break;
4555     }
4556
4557   /* We didn't find any template parameters we liked.  */
4558   return NULL_TREE;
4559 }
4560
4561 /* For each TEMPLATE_TYPE_PARM, TEMPLATE_TEMPLATE_PARM, 
4562    BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM or TEMPLATE_PARM_INDEX in T, 
4563    call FN with the parameter and the DATA.
4564    If FN returns nonzero, the iteration is terminated, and
4565    for_each_template_parm returns 1.  Otherwise, the iteration
4566    continues.  If FN never returns a nonzero value, the value
4567    returned by for_each_template_parm is 0.  If FN is NULL, it is
4568    considered to be the function which always returns 1.  */
4569
4570 static int
4571 for_each_template_parm (tree t, tree_fn_t fn, void* data, htab_t visited)
4572 {
4573   struct pair_fn_data pfd;
4574   int result;
4575
4576   /* Set up.  */
4577   pfd.fn = fn;
4578   pfd.data = data;
4579
4580   /* Walk the tree.  (Conceptually, we would like to walk without
4581      duplicates, but for_each_template_parm_r recursively calls
4582      for_each_template_parm, so we would need to reorganize a fair
4583      bit to use walk_tree_without_duplicates, so we keep our own
4584      visited list.)  */
4585   if (visited)
4586     pfd.visited = visited;
4587   else
4588     pfd.visited = htab_create (37, htab_hash_pointer, htab_eq_pointer, 
4589                                NULL);
4590   result = walk_tree (&t, 
4591                       for_each_template_parm_r, 
4592                       &pfd,
4593                       NULL) != NULL_TREE;
4594
4595   /* Clean up.  */
4596   if (!visited)
4597     htab_delete (pfd.visited);
4598
4599   return result;
4600 }
4601
4602 int
4603 uses_template_parms (tree t)
4604 {
4605   return for_each_template_parm (t, 0, 0, NULL);
4606 }
4607
4608 static int tinst_depth;
4609 extern int max_tinst_depth;
4610 #ifdef GATHER_STATISTICS
4611 int depth_reached;
4612 #endif
4613 static int tinst_level_tick;
4614 static int last_template_error_tick;
4615
4616 /* We're starting to instantiate D; record the template instantiation context
4617    for diagnostics and to restore it later.  */
4618
4619 int
4620 push_tinst_level (tree d)
4621 {
4622   tree new;
4623
4624   if (tinst_depth >= max_tinst_depth)
4625     {
4626       /* If the instantiation in question still has unbound template parms,
4627          we don't really care if we can't instantiate it, so just return.
4628          This happens with base instantiation for implicit `typename'.  */
4629       if (uses_template_parms (d))
4630         return 0;
4631
4632       last_template_error_tick = tinst_level_tick;
4633       error ("template instantiation depth exceeds maximum of %d (use -ftemplate-depth-NN to increase the maximum) instantiating `%D'",
4634              max_tinst_depth, d);
4635
4636       print_instantiation_context ();
4637
4638       return 0;
4639     }
4640
4641   new = build_expr_wfl (d, input_filename, input_line, 0);
4642   TREE_CHAIN (new) = current_tinst_level;
4643   current_tinst_level = new;
4644
4645   ++tinst_depth;
4646 #ifdef GATHER_STATISTICS
4647   if (tinst_depth > depth_reached)
4648     depth_reached = tinst_depth;
4649 #endif
4650
4651   ++tinst_level_tick;
4652   return 1;
4653 }
4654
4655 /* We're done instantiating this template; return to the instantiation
4656    context.  */
4657
4658 void
4659 pop_tinst_level (void)
4660 {
4661   tree old = current_tinst_level;
4662
4663   /* Restore the filename and line number stashed away when we started
4664      this instantiation.  */
4665   input_line = TINST_LINE (old);
4666   input_filename = TINST_FILE (old);
4667   extract_interface_info ();
4668   
4669   current_tinst_level = TREE_CHAIN (old);
4670   --tinst_depth;
4671   ++tinst_level_tick;
4672 }
4673
4674 /* We're instantiating a deferred template; restore the template
4675    instantiation context in which the instantiation was requested, which
4676    is one step out from LEVEL.  */
4677
4678 static void
4679 reopen_tinst_level (tree level)
4680 {
4681   tree t;
4682
4683   tinst_depth = 0;
4684   for (t = level; t; t = TREE_CHAIN (t))
4685     ++tinst_depth;
4686
4687   current_tinst_level = level;
4688   pop_tinst_level ();
4689 }
4690
4691 /* Return the outermost template instantiation context, for use with
4692    -falt-external-templates.  */
4693
4694 tree
4695 tinst_for_decl (void)
4696 {
4697   tree p = current_tinst_level;
4698
4699   if (p)
4700     for (; TREE_CHAIN (p) ; p = TREE_CHAIN (p))
4701       ;
4702   return p;
4703 }
4704
4705 /* DECL is a friend FUNCTION_DECL or TEMPLATE_DECL.  ARGS is the
4706    vector of template arguments, as for tsubst.
4707
4708    Returns an appropriate tsubst'd friend declaration.  */
4709
4710 static tree
4711 tsubst_friend_function (tree decl, tree args)
4712 {
4713   tree new_friend;
4714   location_t saved_loc = input_location;
4715
4716   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (decl);
4717
4718   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL 
4719       && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (decl)
4720       && TREE_CODE (DECL_TI_TEMPLATE (decl)) != TEMPLATE_DECL)
4721     /* This was a friend declared with an explicit template
4722        argument list, e.g.:
4723        
4724        friend void f<>(T);
4725        
4726        to indicate that f was a template instantiation, not a new
4727        function declaration.  Now, we have to figure out what
4728        instantiation of what template.  */
4729     {
4730       tree template_id, arglist, fns;
4731       tree new_args;
4732       tree tmpl;
4733       tree ns = decl_namespace_context (TYPE_MAIN_DECL (current_class_type));
4734       
4735       /* Friend functions are looked up in the containing namespace scope.
4736          We must enter that scope, to avoid finding member functions of the
4737          current cless with same name.  */
4738       push_nested_namespace (ns);
4739       fns = tsubst_expr (DECL_TI_TEMPLATE (decl), args,
4740                          tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
4741       pop_nested_namespace (ns);
4742       arglist = tsubst (DECL_TI_ARGS (decl), args,
4743                         tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
4744       template_id = lookup_template_function (fns, arglist);
4745       
4746       new_friend = tsubst (decl, args, tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
4747       tmpl = determine_specialization (template_id, new_friend,
4748                                        &new_args, 
4749                                        /*need_member_template=*/0);
4750       new_friend = instantiate_template (tmpl, new_args, tf_error);
4751       goto done;
4752     }
4753
4754   new_friend = tsubst (decl, args, tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
4755         
4756   /* The NEW_FRIEND will look like an instantiation, to the
4757      compiler, but is not an instantiation from the point of view of
4758      the language.  For example, we might have had:
4759      
4760      template <class T> struct S {
4761        template <class U> friend void f(T, U);
4762      };
4763      
4764      Then, in S<int>, template <class U> void f(int, U) is not an
4765      instantiation of anything.  */
4766   DECL_USE_TEMPLATE (new_friend) = 0;
4767   if (TREE_CODE (decl) == TEMPLATE_DECL)
4768     {
4769       DECL_USE_TEMPLATE (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend)) = 0;
4770       DECL_SAVED_TREE (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend))
4771         = DECL_SAVED_TREE (DECL_TEMPLATE_RESULT (decl));
4772     }
4773
4774   /* The mangled name for the NEW_FRIEND is incorrect.  The function
4775      is not a template instantiation and should not be mangled like
4776      one.  Therefore, we forget the mangling here; we'll recompute it
4777      later if we need it.  */
4778   if (TREE_CODE (new_friend) != TEMPLATE_DECL)
4779     {
4780       SET_DECL_RTL (new_friend, NULL_RTX);
4781       SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (new_friend, NULL_TREE);
4782     }
4783       
4784   if (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (new_friend))
4785     {
4786       tree old_decl;
4787       tree new_friend_template_info;
4788       tree new_friend_result_template_info;
4789       tree ns;
4790       int  new_friend_is_defn;
4791
4792       /* We must save some information from NEW_FRIEND before calling
4793          duplicate decls since that function will free NEW_FRIEND if
4794          possible.  */
4795       new_friend_template_info = DECL_TEMPLATE_INFO (new_friend);
4796       if (TREE_CODE (new_friend) == TEMPLATE_DECL)
4797         {
4798           /* This declaration is a `primary' template.  */
4799           DECL_PRIMARY_TEMPLATE (new_friend) = new_friend;
4800           
4801           new_friend_is_defn 
4802             = DECL_INITIAL (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend)) != NULL_TREE;
4803           new_friend_result_template_info
4804             = DECL_TEMPLATE_INFO (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend));
4805         }
4806       else
4807         {
4808           new_friend_is_defn = DECL_INITIAL (new_friend) != NULL_TREE;
4809           new_friend_result_template_info = NULL_TREE;
4810         }
4811
4812       /* Inside pushdecl_namespace_level, we will push into the
4813          current namespace. However, the friend function should go
4814          into the namespace of the template.  */
4815       ns = decl_namespace_context (new_friend);
4816       push_nested_namespace (ns);
4817       old_decl = pushdecl_namespace_level (new_friend);
4818       pop_nested_namespace (ns);
4819
4820       if (old_decl != new_friend)
4821         {
4822           /* This new friend declaration matched an existing
4823              declaration.  For example, given:
4824
4825                template <class T> void f(T);
4826                template <class U> class C { 
4827                  template <class T> friend void f(T) {} 
4828                };
4829
4830              the friend declaration actually provides the definition
4831              of `f', once C has been instantiated for some type.  So,
4832              old_decl will be the out-of-class template declaration,
4833              while new_friend is the in-class definition.
4834
4835              But, if `f' was called before this point, the
4836              instantiation of `f' will have DECL_TI_ARGS corresponding
4837              to `T' but not to `U', references to which might appear
4838              in the definition of `f'.  Previously, the most general
4839              template for an instantiation of `f' was the out-of-class
4840              version; now it is the in-class version.  Therefore, we
4841              run through all specialization of `f', adding to their
4842              DECL_TI_ARGS appropriately.  In particular, they need a
4843              new set of outer arguments, corresponding to the
4844              arguments for this class instantiation.  
4845
4846              The same situation can arise with something like this:
4847
4848                friend void f(int);
4849                template <class T> class C { 
4850                  friend void f(T) {}
4851                };
4852
4853              when `C<int>' is instantiated.  Now, `f(int)' is defined
4854              in the class.  */
4855
4856           if (!new_friend_is_defn)
4857             /* On the other hand, if the in-class declaration does
4858                *not* provide a definition, then we don't want to alter
4859                existing definitions.  We can just leave everything
4860                alone.  */
4861             ;
4862           else
4863             {
4864               /* Overwrite whatever template info was there before, if
4865                  any, with the new template information pertaining to
4866                  the declaration.  */
4867               DECL_TEMPLATE_INFO (old_decl) = new_friend_template_info;
4868
4869               if (TREE_CODE (old_decl) != TEMPLATE_DECL)
4870                 reregister_specialization (new_friend,
4871                                            most_general_template (old_decl),
4872                                            old_decl);
4873               else 
4874                 {
4875                   tree t;
4876                   tree new_friend_args;
4877
4878                   DECL_TEMPLATE_INFO (DECL_TEMPLATE_RESULT (old_decl)) 
4879                     = new_friend_result_template_info;
4880                     
4881                   new_friend_args = TI_ARGS (new_friend_template_info);
4882                   for (t = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (old_decl); 
4883                        t != NULL_TREE;
4884                        t = TREE_CHAIN (t))
4885                     {
4886                       tree spec = TREE_VALUE (t);
4887                   
4888                       DECL_TI_ARGS (spec) 
4889                         = add_outermost_template_args (new_friend_args,
4890                                                        DECL_TI_ARGS (spec));
4891                     }
4892
4893                   /* Now, since specializations are always supposed to
4894                      hang off of the most general template, we must move
4895                      them.  */
4896                   t = most_general_template (old_decl);
4897                   if (t != old_decl)
4898                     {
4899                       DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (t)
4900                         = chainon (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (t),
4901                                    DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (old_decl));
4902                       DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (old_decl) = NULL_TREE;
4903                     }
4904                 }
4905             }
4906
4907           /* The information from NEW_FRIEND has been merged into OLD_DECL
4908              by duplicate_decls.  */
4909           new_friend = old_decl;
4910         }
4911     }
4912   else if (COMPLETE_TYPE_P (DECL_CONTEXT (new_friend)))
4913     {
4914       /* Check to see that the declaration is really present, and,
4915          possibly obtain an improved declaration.  */
4916       tree fn = check_classfn (DECL_CONTEXT (new_friend),
4917                                new_friend);
4918       
4919       if (fn)
4920         new_friend = fn;
4921     }
4922
4923  done:
4924   input_location = saved_loc;
4925   return new_friend;
4926 }
4927
4928 /* FRIEND_TMPL is a friend TEMPLATE_DECL.  ARGS is the vector of
4929    template arguments, as for tsubst.
4930
4931    Returns an appropriate tsubst'd friend type or error_mark_node on
4932    failure.  */
4933
4934 static tree
4935 tsubst_friend_class (tree friend_tmpl, tree args)
4936 {
4937   tree friend_type;
4938   tree tmpl;
4939   tree context;
4940
4941   context = DECL_CONTEXT (friend_tmpl);
4942
4943   if (context)
4944     {
4945       if (TREE_CODE (context) == NAMESPACE_DECL)
4946         push_nested_namespace (context);
4947       else
4948         push_nested_class (tsubst (context, args, tf_none, NULL_TREE)); 
4949     }
4950
4951   /* First, we look for a class template.  */
4952   tmpl = lookup_name (DECL_NAME (friend_tmpl), /*prefer_type=*/0); 
4953
4954   /* But, if we don't find one, it might be because we're in a
4955      situation like this:
4956
4957        template <class T>
4958        struct S {
4959          template <class U>
4960          friend struct S;
4961        };
4962
4963      Here, in the scope of (say) S<int>, `S' is bound to a TYPE_DECL
4964      for `S<int>', not the TEMPLATE_DECL.  */
4965   if (!tmpl || !DECL_CLASS_TEMPLATE_P (tmpl))
4966     {
4967       tmpl = lookup_name (DECL_NAME (friend_tmpl), /*prefer_type=*/1);
4968       tmpl = maybe_get_template_decl_from_type_decl (tmpl);
4969     }
4970
4971   if (tmpl && DECL_CLASS_TEMPLATE_P (tmpl))
4972     {
4973       /* The friend template has already been declared.  Just
4974          check to see that the declarations match, and install any new
4975          default parameters.  We must tsubst the default parameters,
4976          of course.  We only need the innermost template parameters
4977          because that is all that redeclare_class_template will look
4978          at.  */
4979       if (TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (friend_tmpl))
4980           > TMPL_ARGS_DEPTH (args))
4981         {
4982           tree parms;
4983           parms = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (friend_tmpl),
4984                                          args, tf_error | tf_warning);
4985           redeclare_class_template (TREE_TYPE (tmpl), parms);
4986         }
4987
4988       friend_type = TREE_TYPE (tmpl);
4989     }
4990   else
4991     {
4992       /* The friend template has not already been declared.  In this
4993          case, the instantiation of the template class will cause the
4994          injection of this template into the global scope.  */
4995       tmpl = tsubst (friend_tmpl, args, tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
4996
4997       /* The new TMPL is not an instantiation of anything, so we
4998          forget its origins.  We don't reset CLASSTYPE_TI_TEMPLATE for
4999          the new type because that is supposed to be the corresponding
5000          template decl, i.e., TMPL.  */
5001       DECL_USE_TEMPLATE (tmpl) = 0;
5002       DECL_TEMPLATE_INFO (tmpl) = NULL_TREE;
5003       CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (TREE_TYPE (tmpl)) = 0;
5004       CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (tmpl))
5005         = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (tmpl)));
5006
5007       /* Inject this template into the global scope.  */
5008       friend_type = TREE_TYPE (pushdecl_top_level (tmpl));
5009     }
5010
5011   if (context) 
5012     {
5013       if (TREE_CODE (context) == NAMESPACE_DECL)
5014         pop_nested_namespace (context);
5015       else
5016         pop_nested_class ();
5017     }
5018
5019   return friend_type;
5020 }
5021
5022 /* Returns zero if TYPE cannot be completed later due to circularity.
5023    Otherwise returns one.  */
5024
5025 static int
5026 can_complete_type_without_circularity (tree type)
5027 {
5028   if (type == NULL_TREE || type == error_mark_node)
5029     return 0;
5030   else if (COMPLETE_TYPE_P (type))
5031     return 1;
5032   else if (TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE && TYPE_DOMAIN (type))
5033     return can_complete_type_without_circularity (TREE_TYPE (type));
5034   else if (CLASS_TYPE_P (type)
5035            && TYPE_BEING_DEFINED (TYPE_MAIN_VARIANT (type)))
5036     return 0;
5037   else
5038     return 1;
5039 }
5040
5041 tree
5042 instantiate_class_template (tree type)
5043 {
5044   tree template, args, pattern, t, member;
5045   tree typedecl;
5046   tree pbinfo;
5047   
5048   if (type == error_mark_node)
5049     return error_mark_node;
5050
5051   if (TYPE_BEING_DEFINED (type) 
5052       || COMPLETE_TYPE_P (type)
5053       || dependent_type_p (type))
5054     return type;
5055
5056   /* Figure out which template is being instantiated.  */
5057   template = most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type));
5058   my_friendly_assert (TREE_CODE (template) == TEMPLATE_DECL, 279);
5059
5060   /* Figure out which arguments are being used to do the
5061      instantiation.  */
5062   args = CLASSTYPE_TI_ARGS (type);
5063
5064   /* Determine what specialization of the original template to
5065      instantiate.  */
5066   t = most_specialized_class (template, args);
5067   if (t == error_mark_node)
5068     {
5069       const char *str = "candidates are:";
5070       error ("ambiguous class template instantiation for `%#T'", type);
5071       for (t = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (template); t; 
5072            t = TREE_CHAIN (t))
5073         {
5074           if (get_class_bindings (TREE_VALUE (t), TREE_PURPOSE (t), args))
5075             {
5076               cp_error_at ("%s %+#T", str, TREE_TYPE (t));
5077               str = "               ";
5078             }
5079         }
5080       TYPE_BEING_DEFINED (type) = 1;
5081       return error_mark_node;
5082     }
5083
5084   if (t)
5085     pattern = TREE_TYPE (t);
5086   else
5087     pattern = TREE_TYPE (template);
5088
5089   /* If the template we're instantiating is incomplete, then clearly
5090      there's nothing we can do.  */
5091   if (!COMPLETE_TYPE_P (pattern))
5092     return type;
5093
5094   /* If we've recursively instantiated too many templates, stop.  */
5095   if (! push_tinst_level (type))
5096     return type;
5097
5098   /* Now we're really doing the instantiation.  Mark the type as in
5099      the process of being defined.  */
5100   TYPE_BEING_DEFINED (type) = 1;
5101
5102   /* We may be in the middle of deferred access check.  Disable
5103      it now.  */
5104   push_deferring_access_checks (dk_no_deferred);
5105
5106   maybe_push_to_top_level (uses_template_parms (type));
5107
5108   if (t)
5109     {
5110       /* This TYPE is actually an instantiation of a partial
5111          specialization.  We replace the innermost set of ARGS with
5112          the arguments appropriate for substitution.  For example,
5113          given:
5114
5115            template <class T> struct S {};
5116            template <class T> struct S<T*> {};
5117          
5118          and supposing that we are instantiating S<int*>, ARGS will
5119          present be {int*} but we need {int}.  */
5120       tree inner_args 
5121         = get_class_bindings (TREE_VALUE (t), TREE_PURPOSE (t),
5122                               args);
5123
5124       /* If there were multiple levels in ARGS, replacing the
5125          innermost level would alter CLASSTYPE_TI_ARGS, which we don't
5126          want, so we make a copy first.  */
5127       if (TMPL_ARGS_HAVE_MULTIPLE_LEVELS (args))
5128         {
5129           args = copy_node (args);
5130           SET_TMPL_ARGS_LEVEL (args, TMPL_ARGS_DEPTH (args), inner_args);
5131         }
5132       else
5133         args = inner_args;
5134     }
5135
5136   if (flag_external_templates)
5137     {
5138       if (flag_alt_external_templates)
5139         {
5140           CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (type) = interface_only;
5141           SET_CLASSTYPE_INTERFACE_UNKNOWN_X (type, interface_unknown);
5142         }
5143       else
5144         {
5145           CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (type) = CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (pattern);
5146           SET_CLASSTYPE_INTERFACE_UNKNOWN_X
5147             (type, CLASSTYPE_INTERFACE_UNKNOWN (pattern));
5148         }
5149     }
5150   else
5151     {
5152       SET_CLASSTYPE_INTERFACE_UNKNOWN (type);
5153     }
5154
5155   /* Set the input location to the template definition. This is needed
5156      if tsubsting causes an error.  */
5157   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_NAME (pattern));
5158
5159   TYPE_HAS_CONSTRUCTOR (type) = TYPE_HAS_CONSTRUCTOR (pattern);
5160   TYPE_HAS_DESTRUCTOR (type) = TYPE_HAS_DESTRUCTOR (pattern);
5161   TYPE_HAS_NEW_OPERATOR (type) = TYPE_HAS_NEW_OPERATOR (pattern);
5162   TYPE_HAS_ARRAY_NEW_OPERATOR (type) = TYPE_HAS_ARRAY_NEW_OPERATOR (pattern);
5163   TYPE_GETS_DELETE (type) = TYPE_GETS_DELETE (pattern);
5164   TYPE_HAS_ASSIGN_REF (type) = TYPE_HAS_ASSIGN_REF (pattern);
5165   TYPE_HAS_CONST_ASSIGN_REF (type) = TYPE_HAS_CONST_ASSIGN_REF (pattern);
5166   TYPE_HAS_ABSTRACT_ASSIGN_REF (type) = TYPE_HAS_ABSTRACT_ASSIGN_REF (pattern);
5167   TYPE_HAS_INIT_REF (type) = TYPE_HAS_INIT_REF (pattern);
5168   TYPE_HAS_CONST_INIT_REF (type) = TYPE_HAS_CONST_INIT_REF (pattern);
5169   TYPE_HAS_DEFAULT_CONSTRUCTOR (type) = TYPE_HAS_DEFAULT_CONSTRUCTOR (pattern);
5170   TYPE_HAS_CONVERSION (type) = TYPE_HAS_CONVERSION (pattern);
5171   TYPE_BASE_CONVS_MAY_REQUIRE_CODE_P (type)
5172     = TYPE_BASE_CONVS_MAY_REQUIRE_CODE_P (pattern);
5173   TYPE_USES_MULTIPLE_INHERITANCE (type)
5174     = TYPE_USES_MULTIPLE_INHERITANCE (pattern);
5175   TYPE_USES_VIRTUAL_BASECLASSES (type)
5176     = TYPE_USES_VIRTUAL_BASECLASSES (pattern);
5177   TYPE_PACKED (type) = TYPE_PACKED (pattern);
5178   TYPE_ALIGN (type) = TYPE_ALIGN (pattern);
5179   TYPE_USER_ALIGN (type) = TYPE_USER_ALIGN (pattern);
5180   TYPE_FOR_JAVA (type) = TYPE_FOR_JAVA (pattern); /* For libjava's JArray<T> */
5181   if (ANON_AGGR_TYPE_P (pattern))
5182     SET_ANON_AGGR_TYPE_P (type);
5183
5184   pbinfo = TYPE_BINFO (pattern);
5185   
5186   if (BINFO_BASETYPES (pbinfo))
5187     {
5188       tree base_list = NULL_TREE;
5189       tree pbases = BINFO_BASETYPES (pbinfo);
5190       tree paccesses = BINFO_BASEACCESSES (pbinfo);
5191       tree context = TYPE_CONTEXT (type);
5192       int i;
5193
5194       /* We must enter the scope containing the type, as that is where
5195          the accessibility of types named in dependent bases are
5196          looked up from.  */
5197       push_scope (context ? context : global_namespace);
5198   
5199       /* Substitute into each of the bases to determine the actual
5200          basetypes.  */
5201       for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (pbases); ++i)
5202         {
5203           tree base;
5204           tree access;
5205           tree pbase;
5206
5207           pbase = TREE_VEC_ELT (pbases, i);
5208           access = TREE_VEC_ELT (paccesses, i);
5209
5210           /* Substitute to figure out the base class.  */
5211           base = tsubst (BINFO_TYPE (pbase), args, tf_error, NULL_TREE);
5212           if (base == error_mark_node)
5213             continue;
5214           
5215           base_list = tree_cons (access, base, base_list);
5216           TREE_VIA_VIRTUAL (base_list) = TREE_VIA_VIRTUAL (pbase);
5217         }
5218
5219       /* The list is now in reverse order; correct that.  */
5220       base_list = nreverse (base_list);
5221
5222       /* Now call xref_basetypes to set up all the base-class
5223          information.  */
5224       xref_basetypes (type, base_list);
5225
5226       pop_scope (context ? context : global_namespace);
5227     }
5228
5229   /* Now that our base classes are set up, enter the scope of the
5230      class, so that name lookups into base classes, etc. will work
5231      correctly.  This is precisely analogous to what we do in
5232      begin_class_definition when defining an ordinary non-template
5233      class.  */
5234   pushclass (type);
5235
5236   /* Now members are processed in the order of declaration.  */
5237   for (member = CLASSTYPE_DECL_LIST (pattern);
5238        member; member = TREE_CHAIN (member))
5239     {
5240       tree t = TREE_VALUE (member);
5241
5242       if (TREE_PURPOSE (member))
5243         {
5244           if (TYPE_P (t))
5245             {
5246               /* Build new CLASSTYPE_NESTED_UTDS.  */
5247
5248               tree tag = t;
5249               tree name = TYPE_IDENTIFIER (tag);
5250               tree newtag;
5251
5252               newtag = tsubst (tag, args, tf_error, NULL_TREE);
5253               my_friendly_assert (newtag != error_mark_node, 20010206);
5254               if (TREE_CODE (newtag) != ENUMERAL_TYPE)
5255                 {
5256                   if (TYPE_LANG_SPECIFIC (tag) && CLASSTYPE_IS_TEMPLATE (tag))
5257                     /* Unfortunately, lookup_template_class sets
5258                        CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION for a partial
5259                        instantiation (i.e., for the type of a member
5260                        template class nested within a template class.)
5261                        This behavior is required for
5262                        maybe_process_partial_specialization to work
5263                        correctly, but is not accurate in this case;
5264                        the TAG is not an instantiation of anything.
5265                        (The corresponding TEMPLATE_DECL is an
5266                        instantiation, but the TYPE is not.) */
5267                     CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (newtag) = 0;
5268
5269                   /* Now, we call pushtag to put this NEWTAG into the scope of
5270                      TYPE.  We first set up the IDENTIFIER_TYPE_VALUE to avoid
5271                      pushtag calling push_template_decl.  We don't have to do
5272                      this for enums because it will already have been done in
5273                      tsubst_enum.  */
5274                   if (name)
5275                     SET_IDENTIFIER_TYPE_VALUE (name, newtag);
5276                   pushtag (name, newtag, /*globalize=*/0);
5277                 }
5278             }
5279           else if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL 
5280                    || DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (t))
5281             {
5282               /* Build new TYPE_METHODS.  */
5283               tree r;
5284               
5285               if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5286                 processing_template_decl++;
5287               r = tsubst (t, args, tf_error, NULL_TREE);
5288               if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5289                 processing_template_decl--;
5290               set_current_access_from_decl (r);
5291               grok_special_member_properties (r);
5292               finish_member_declaration (r);
5293             }
5294           else
5295             {
5296               /* Build new TYPE_FIELDS.  */
5297
5298               if (TREE_CODE (t) != CONST_DECL)
5299                 {
5300                   tree r;
5301
5302                   /* The the file and line for this declaration, to
5303                      assist in error message reporting.  Since we
5304                      called push_tinst_level above, we don't need to
5305                      restore these.  */
5306                   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (t);
5307
5308                   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5309                     processing_template_decl++;
5310                   r = tsubst (t, args, tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5311                   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5312                     processing_template_decl--;
5313                   if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL)
5314                     {
5315                       tree init;
5316
5317                       if (DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (r))
5318                         init = tsubst_expr (DECL_INITIAL (t), args,
5319                                             tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5320                       else
5321                         init = NULL_TREE;
5322
5323                       finish_static_data_member_decl
5324                         (r, init, /*asmspec_tree=*/NULL_TREE, /*flags=*/0);
5325
5326                       if (DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (r))
5327                         check_static_variable_definition (r, TREE_TYPE (r));
5328                     }
5329                   else if (TREE_CODE (r) == FIELD_DECL)
5330                     {
5331                       /* Determine whether R has a valid type and can be
5332                          completed later.  If R is invalid, then it is
5333                          replaced by error_mark_node so that it will not be
5334                          added to TYPE_FIELDS.  */
5335                       tree rtype = TREE_TYPE (r);
5336                       if (can_complete_type_without_circularity (rtype))
5337                         complete_type (rtype);
5338
5339                       if (!COMPLETE_TYPE_P (rtype))
5340                         {
5341                           cxx_incomplete_type_error (r, rtype);
5342                           r = error_mark_node;
5343                         }
5344                     }
5345
5346                   /* If it is a TYPE_DECL for a class-scoped ENUMERAL_TYPE,
5347                      such a thing will already have been added to the field
5348                      list by tsubst_enum in finish_member_declaration in the
5349                      CLASSTYPE_NESTED_UTDS case above.  */
5350                   if (!(TREE_CODE (r) == TYPE_DECL
5351                         && TREE_CODE (TREE_TYPE (r)) == ENUMERAL_TYPE
5352                         && DECL_ARTIFICIAL (r)))
5353                     {
5354                       set_current_access_from_decl (r);
5355                       finish_member_declaration (r);
5356                     }
5357                 }
5358             }
5359         }
5360       else
5361         {
5362           if (TYPE_P (t) || DECL_CLASS_TEMPLATE_P (t))
5363             {
5364               /* Build new CLASSTYPE_FRIEND_CLASSES.  */
5365
5366               tree friend_type = t;
5367               tree new_friend_type;
5368
5369               if (TREE_CODE (friend_type) == TEMPLATE_DECL)
5370                 new_friend_type = tsubst_friend_class (friend_type, args);
5371               else if (uses_template_parms (friend_type))
5372                 new_friend_type = tsubst (friend_type, args,
5373                                           tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5374               else if (CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (friend_type))
5375                 new_friend_type = friend_type;
5376               else 
5377                 {
5378                   tree ns = decl_namespace_context (TYPE_MAIN_DECL (friend_type));
5379
5380                   /* The call to xref_tag_from_type does injection for friend
5381                      classes.  */
5382                   push_nested_namespace (ns);
5383                   new_friend_type = 
5384                     xref_tag_from_type (friend_type, NULL_TREE, 1);
5385                   pop_nested_namespace (ns);
5386                 }
5387
5388               if (TREE_CODE (friend_type) == TEMPLATE_DECL)
5389                 /* Trick make_friend_class into realizing that the friend
5390                    we're adding is a template, not an ordinary class.  It's
5391                    important that we use make_friend_class since it will
5392                    perform some error-checking and output cross-reference
5393                    information.  */
5394                 ++processing_template_decl;
5395
5396               if (new_friend_type != error_mark_node)
5397                 make_friend_class (type, new_friend_type,
5398                                    /*complain=*/false);
5399
5400               if (TREE_CODE (friend_type) == TEMPLATE_DECL)
5401                 --processing_template_decl;
5402             }
5403           else
5404             /* Build new DECL_FRIENDLIST.  */
5405             add_friend (type, tsubst_friend_function (t, args),
5406                         /*complain=*/false);
5407         }
5408     }
5409
5410   /* Set the file and line number information to whatever is given for
5411      the class itself.  This puts error messages involving generated
5412      implicit functions at a predictable point, and the same point
5413      that would be used for non-template classes.  */
5414   typedecl = TYPE_MAIN_DECL (type);
5415   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (typedecl);
5416   
5417   unreverse_member_declarations (type);
5418   finish_struct_1 (type);
5419
5420   /* Clear this now so repo_template_used is happy.  */
5421   TYPE_BEING_DEFINED (type) = 0;
5422   repo_template_used (type);
5423
5424   /* Now that the class is complete, instantiate default arguments for
5425      any member functions.  We don't do this earlier because the
5426      default arguments may reference members of the class.  */
5427   if (!PRIMARY_TEMPLATE_P (template))
5428     for (t = TYPE_METHODS (type); t; t = TREE_CHAIN (t))
5429       if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL 
5430           /* Implicitly generated member functions will not have template
5431              information; they are not instantiations, but instead are
5432              created "fresh" for each instantiation.  */
5433           && DECL_TEMPLATE_INFO (t))
5434         tsubst_default_arguments (t);
5435
5436   popclass ();
5437   pop_from_top_level ();
5438   pop_deferring_access_checks ();
5439   pop_tinst_level ();
5440
5441   if (TYPE_CONTAINS_VPTR_P (type))
5442     keyed_classes = tree_cons (NULL_TREE, type, keyed_classes);
5443
5444   return type;
5445 }
5446
5447 static tree
5448 tsubst_template_arg (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
5449 {
5450   tree r;
5451   
5452   if (!t)
5453     r = t;
5454   else if (TYPE_P (t))
5455     r = tsubst (t, args, complain, in_decl);
5456   else
5457     {
5458       r = tsubst_expr (t, args, complain, in_decl);
5459
5460       if (!uses_template_parms (r))
5461         {
5462           /* Sometimes, one of the args was an expression involving a
5463              template constant parameter, like N - 1.  Now that we've
5464              tsubst'd, we might have something like 2 - 1.  This will
5465              confuse lookup_template_class, so we do constant folding
5466              here.  We have to unset processing_template_decl, to fool
5467              tsubst_copy_and_build() into building an actual tree.  */
5468
5469          /* If the TREE_TYPE of ARG is not NULL_TREE, ARG is already
5470             as simple as it's going to get, and trying to reprocess
5471             the trees will break.  Once tsubst_expr et al DTRT for
5472             non-dependent exprs, this code can go away, as the type
5473             will always be set.  */
5474           if (!TREE_TYPE (r))
5475             {
5476               int saved_processing_template_decl = processing_template_decl; 
5477               processing_template_decl = 0;
5478               r = tsubst_copy_and_build (r, /*args=*/NULL_TREE,
5479                                          tf_error, /*in_decl=*/NULL_TREE,
5480                                          /*function_p=*/false);
5481               processing_template_decl = saved_processing_template_decl; 
5482             }
5483           r = fold (r);
5484         }
5485     }
5486   return r;
5487 }
5488
5489 /* Substitute ARGS into the vector or list of template arguments T.  */
5490
5491 static tree
5492 tsubst_template_args (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
5493 {
5494   int len = TREE_VEC_LENGTH (t);
5495   int need_new = 0, i;
5496   tree *elts = alloca (len * sizeof (tree));
5497   
5498   for (i = 0; i < len; i++)
5499     {
5500       tree orig_arg = TREE_VEC_ELT (t, i);
5501       tree new_arg;
5502
5503       if (TREE_CODE (orig_arg) == TREE_VEC)
5504         new_arg = tsubst_template_args (orig_arg, args, complain, in_decl);
5505       else
5506         new_arg = tsubst_template_arg (orig_arg, args, complain, in_decl);
5507       
5508       if (new_arg == error_mark_node)
5509         return error_mark_node;
5510
5511       elts[i] = new_arg;
5512       if (new_arg != orig_arg)
5513         need_new = 1;
5514     }
5515   
5516   if (!need_new)
5517     return t;
5518
5519   t = make_tree_vec (len);
5520   for (i = 0; i < len; i++)
5521     TREE_VEC_ELT (t, i) = elts[i];
5522   
5523   return t;
5524 }
5525
5526 /* Return the result of substituting ARGS into the template parameters
5527    given by PARMS.  If there are m levels of ARGS and m + n levels of
5528    PARMS, then the result will contain n levels of PARMS.  For
5529    example, if PARMS is `template <class T> template <class U>
5530    template <T*, U, class V>' and ARGS is {{int}, {double}} then the
5531    result will be `template <int*, double, class V>'.  */
5532
5533 static tree
5534 tsubst_template_parms (tree parms, tree args, tsubst_flags_t complain)
5535 {
5536   tree r = NULL_TREE;
5537   tree* new_parms;
5538
5539   for (new_parms = &r;
5540        TMPL_PARMS_DEPTH (parms) > TMPL_ARGS_DEPTH (args);
5541        new_parms = &(TREE_CHAIN (*new_parms)),
5542          parms = TREE_CHAIN (parms))
5543     {
5544       tree new_vec = 
5545         make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (TREE_VALUE (parms)));
5546       int i;
5547       
5548       for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (new_vec); ++i)
5549         {
5550           tree tuple = TREE_VEC_ELT (TREE_VALUE (parms), i);
5551           tree default_value = TREE_PURPOSE (tuple);
5552           tree parm_decl = TREE_VALUE (tuple);
5553
5554           parm_decl = tsubst (parm_decl, args, complain, NULL_TREE);
5555           default_value = tsubst_template_arg (default_value, args,
5556                                                complain, NULL_TREE);
5557           
5558           tuple = build_tree_list (default_value, parm_decl);
5559           TREE_VEC_ELT (new_vec, i) = tuple;
5560         }
5561       
5562       *new_parms = 
5563         tree_cons (size_int (TMPL_PARMS_DEPTH (parms) 
5564                              - TMPL_ARGS_DEPTH (args)),
5565                    new_vec, NULL_TREE);
5566     }
5567
5568   return r;
5569 }
5570
5571 /* Substitute the ARGS into the indicated aggregate (or enumeration)
5572    type T.  If T is not an aggregate or enumeration type, it is
5573    handled as if by tsubst.  IN_DECL is as for tsubst.  If
5574    ENTERING_SCOPE is nonzero, T is the context for a template which
5575    we are presently tsubst'ing.  Return the substituted value.  */
5576
5577 static tree
5578 tsubst_aggr_type (tree t, 
5579                   tree args, 
5580                   tsubst_flags_t complain, 
5581                   tree in_decl, 
5582                   int entering_scope)
5583 {
5584   if (t == NULL_TREE)
5585     return NULL_TREE;
5586
5587   switch (TREE_CODE (t))
5588     {
5589     case RECORD_TYPE:
5590       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (t))
5591         return tsubst (TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (t), args, complain, in_decl);
5592
5593       /* else fall through */
5594     case ENUMERAL_TYPE:
5595     case UNION_TYPE:
5596       if (TYPE_TEMPLATE_INFO (t))
5597         {
5598           tree argvec;
5599           tree context;
5600           tree r;
5601
5602           /* First, determine the context for the type we are looking
5603              up.  */
5604           context = TYPE_CONTEXT (t);
5605           if (context)
5606             context = tsubst_aggr_type (context, args, complain,
5607                                         in_decl, /*entering_scope=*/1);
5608
5609           /* Then, figure out what arguments are appropriate for the
5610              type we are trying to find.  For example, given:
5611
5612                template <class T> struct S;
5613                template <class T, class U> void f(T, U) { S<U> su; }
5614
5615              and supposing that we are instantiating f<int, double>,
5616              then our ARGS will be {int, double}, but, when looking up
5617              S we only want {double}.  */
5618           argvec = tsubst_template_args (TYPE_TI_ARGS (t), args,
5619                                          complain, in_decl);
5620           if (argvec == error_mark_node)
5621             return error_mark_node;
5622
5623           r = lookup_template_class (t, argvec, in_decl, context,
5624                                      entering_scope, complain);
5625
5626           return cp_build_qualified_type_real (r, TYPE_QUALS (t), complain);
5627         }
5628       else 
5629         /* This is not a template type, so there's nothing to do.  */
5630         return t;
5631
5632     default:
5633       return tsubst (t, args, complain, in_decl);
5634     }
5635 }
5636
5637 /* Substitute into the default argument ARG (a default argument for
5638    FN), which has the indicated TYPE.  */
5639
5640 tree
5641 tsubst_default_argument (tree fn, tree type, tree arg)
5642 {
5643   /* This default argument came from a template.  Instantiate the
5644      default argument here, not in tsubst.  In the case of
5645      something like: 
5646      
5647        template <class T>
5648        struct S {
5649          static T t();
5650          void f(T = t());
5651        };
5652      
5653      we must be careful to do name lookup in the scope of S<T>,
5654      rather than in the current class.
5655
5656      ??? current_class_type affects a lot more than name lookup.  This is
5657      very fragile.  Fortunately, it will go away when we do 2-phase name
5658      binding properly.  */
5659
5660   /* FN is already the desired FUNCTION_DECL.  */
5661   push_access_scope (fn);
5662
5663   arg = tsubst_expr (arg, DECL_TI_ARGS (fn),
5664                      tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5665   
5666   pop_access_scope (fn);
5667
5668   /* Make sure the default argument is reasonable.  */
5669   arg = check_default_argument (type, arg);
5670
5671   return arg;
5672 }
5673
5674 /* Substitute into all the default arguments for FN.  */
5675
5676 static void
5677 tsubst_default_arguments (tree fn)
5678 {
5679   tree arg;
5680   tree tmpl_args;
5681
5682   tmpl_args = DECL_TI_ARGS (fn);
5683
5684   /* If this function is not yet instantiated, we certainly don't need
5685      its default arguments.  */
5686   if (uses_template_parms (tmpl_args))
5687     return;
5688
5689   for (arg = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (fn)); 
5690        arg; 
5691        arg = TREE_CHAIN (arg))
5692     if (TREE_PURPOSE (arg))
5693       TREE_PURPOSE (arg) = tsubst_default_argument (fn, 
5694                                                     TREE_VALUE (arg),
5695                                                     TREE_PURPOSE (arg));
5696 }
5697
5698 /* Substitute the ARGS into the T, which is a _DECL.  TYPE is the
5699    (already computed) substitution of ARGS into TREE_TYPE (T), if
5700    appropriate.  Return the result of the substitution.  Issue error
5701    and warning messages under control of COMPLAIN.  */
5702
5703 static tree
5704 tsubst_decl (tree t, tree args, tree type, tsubst_flags_t complain)
5705 {
5706   location_t saved_loc;
5707   tree r = NULL_TREE;
5708   tree in_decl = t;
5709
5710   /* Set the filename and linenumber to improve error-reporting.  */
5711   saved_loc = input_location;
5712   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (t);
5713
5714   switch (TREE_CODE (t))
5715     {
5716     case TEMPLATE_DECL:
5717       {
5718         /* We can get here when processing a member template function
5719            of a template class.  */
5720         tree decl = DECL_TEMPLATE_RESULT (t);
5721         tree spec;
5722         int is_template_template_parm = DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (t);
5723
5724         if (!is_template_template_parm)
5725           {
5726             /* We might already have an instance of this template.
5727                The ARGS are for the surrounding class type, so the
5728                full args contain the tsubst'd args for the context,
5729                plus the innermost args from the template decl.  */
5730             tree tmpl_args = DECL_CLASS_TEMPLATE_P (t) 
5731               ? CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (t))
5732               : DECL_TI_ARGS (DECL_TEMPLATE_RESULT (t));
5733             tree full_args;
5734             
5735             full_args = tsubst_template_args (tmpl_args, args,
5736                                               complain, in_decl);
5737
5738             /* tsubst_template_args doesn't copy the vector if
5739                nothing changed.  But, *something* should have
5740                changed.  */
5741             my_friendly_assert (full_args != tmpl_args, 0);
5742
5743             spec = retrieve_specialization (t, full_args);
5744             if (spec != NULL_TREE)
5745               {
5746                 r = spec;
5747                 break;
5748               }
5749           }
5750
5751         /* Make a new template decl.  It will be similar to the
5752            original, but will record the current template arguments. 
5753            We also create a new function declaration, which is just
5754            like the old one, but points to this new template, rather
5755            than the old one.  */
5756         r = copy_decl (t);
5757         my_friendly_assert (DECL_LANG_SPECIFIC (r) != 0, 0);
5758         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
5759
5760         if (is_template_template_parm)
5761           {
5762             tree new_decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
5763             DECL_TEMPLATE_RESULT (r) = new_decl;
5764             TREE_TYPE (r) = TREE_TYPE (new_decl);
5765             break;
5766           }
5767
5768         DECL_CONTEXT (r) 
5769           = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args, 
5770                               complain, in_decl, 
5771                               /*entering_scope=*/1); 
5772         DECL_TEMPLATE_INFO (r) = build_tree_list (t, args);
5773
5774         if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
5775           {
5776             tree new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
5777             TREE_TYPE (r) = new_type;
5778             CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (new_type) = r;
5779             DECL_TEMPLATE_RESULT (r) = TYPE_MAIN_DECL (new_type);
5780             DECL_TI_ARGS (r) = CLASSTYPE_TI_ARGS (new_type);
5781           }
5782         else
5783           {
5784             tree new_decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
5785             if (new_decl == error_mark_node)
5786               return error_mark_node;
5787
5788             DECL_TEMPLATE_RESULT (r) = new_decl;
5789             DECL_TI_TEMPLATE (new_decl) = r;
5790             TREE_TYPE (r) = TREE_TYPE (new_decl);
5791             DECL_TI_ARGS (r) = DECL_TI_ARGS (new_decl);
5792           }
5793
5794         SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (r);
5795         DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (r) = NULL_TREE;
5796         DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (r) = NULL_TREE;
5797
5798         /* The template parameters for this new template are all the
5799            template parameters for the old template, except the
5800            outermost level of parameters.  */
5801         DECL_TEMPLATE_PARMS (r) 
5802           = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (t), args,
5803                                    complain);
5804
5805         if (PRIMARY_TEMPLATE_P (t))
5806           DECL_PRIMARY_TEMPLATE (r) = r;
5807
5808         if (TREE_CODE (decl) != TYPE_DECL)
5809           /* Record this non-type partial instantiation.  */
5810           register_specialization (r, t, 
5811                                    DECL_TI_ARGS (DECL_TEMPLATE_RESULT (r)));
5812       }
5813       break;
5814
5815     case FUNCTION_DECL:
5816       {
5817         tree ctx;
5818         tree argvec = NULL_TREE;
5819         tree *friends;
5820         tree gen_tmpl;
5821         int member;
5822         int args_depth;
5823         int parms_depth;
5824
5825         /* Nobody should be tsubst'ing into non-template functions.  */
5826         my_friendly_assert (DECL_TEMPLATE_INFO (t) != NULL_TREE, 0);
5827
5828         if (TREE_CODE (DECL_TI_TEMPLATE (t)) == TEMPLATE_DECL)
5829           {
5830             tree spec;
5831             bool dependent_p;
5832
5833             /* If T is not dependent, just return it.  We have to
5834                increment PROCESSING_TEMPLATE_DECL because
5835                value_dependent_expression_p assumes that nothing is
5836                dependent when PROCESSING_TEMPLATE_DECL is zero.  */
5837             ++processing_template_decl;
5838             dependent_p = value_dependent_expression_p (t);
5839             --processing_template_decl;
5840             if (!dependent_p)
5841               return t;
5842
5843             /* Calculate the most general template of which R is a
5844                specialization, and the complete set of arguments used to
5845                specialize R.  */
5846             gen_tmpl = most_general_template (DECL_TI_TEMPLATE (t));
5847             argvec = tsubst_template_args (DECL_TI_ARGS 
5848                                            (DECL_TEMPLATE_RESULT (gen_tmpl)),
5849                                            args, complain, in_decl); 
5850
5851             /* Check to see if we already have this specialization.  */
5852             spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, argvec);
5853
5854             if (spec)
5855               {
5856                 r = spec;
5857                 break;
5858               }
5859
5860             /* We can see more levels of arguments than parameters if
5861                there was a specialization of a member template, like
5862                this:
5863
5864                  template <class T> struct S { template <class U> void f(); }
5865                  template <> template <class U> void S<int>::f(U); 
5866
5867                Here, we'll be substituting into the specialization,
5868                because that's where we can find the code we actually
5869                want to generate, but we'll have enough arguments for
5870                the most general template.              
5871
5872                We also deal with the peculiar case:
5873
5874                  template <class T> struct S { 
5875                    template <class U> friend void f();
5876                  };
5877                  template <class U> void f() {}
5878                  template S<int>;
5879                  template void f<double>();
5880
5881                Here, the ARGS for the instantiation of will be {int,
5882                double}.  But, we only need as many ARGS as there are
5883                levels of template parameters in CODE_PATTERN.  We are
5884                careful not to get fooled into reducing the ARGS in
5885                situations like:
5886
5887                  template <class T> struct S { template <class U> void f(U); }
5888                  template <class T> template <> void S<T>::f(int) {}
5889
5890                which we can spot because the pattern will be a
5891                specialization in this case.  */
5892             args_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (args);
5893             parms_depth = 
5894               TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (DECL_TI_TEMPLATE (t))); 
5895             if (args_depth > parms_depth
5896                 && !DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (t))
5897               args = get_innermost_template_args (args, parms_depth);
5898           }
5899         else
5900           {
5901             /* This special case arises when we have something like this:
5902
5903                  template <class T> struct S { 
5904                    friend void f<int>(int, double); 
5905                  };
5906
5907                Here, the DECL_TI_TEMPLATE for the friend declaration
5908                will be an IDENTIFIER_NODE.  We are being called from
5909                tsubst_friend_function, and we want only to create a
5910                new decl (R) with appropriate types so that we can call
5911                determine_specialization.  */
5912             gen_tmpl = NULL_TREE;
5913           }
5914
5915         if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
5916           {
5917             if (DECL_NAME (t) == constructor_name (DECL_CONTEXT (t)))
5918               member = 2;
5919             else
5920               member = 1;
5921             ctx = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args, 
5922                                     complain, t, /*entering_scope=*/1);
5923           }
5924         else
5925           {
5926             member = 0;
5927             ctx = DECL_CONTEXT (t);
5928           }
5929         type = tsubst (type, args, complain, in_decl);
5930         if (type == error_mark_node)
5931           return error_mark_node;
5932
5933         /* We do NOT check for matching decls pushed separately at this
5934            point, as they may not represent instantiations of this
5935            template, and in any case are considered separate under the
5936            discrete model.  */
5937         r = copy_decl (t);
5938         DECL_USE_TEMPLATE (r) = 0;
5939         TREE_TYPE (r) = type;
5940         /* Clear out the mangled name and RTL for the instantiation.  */
5941         SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (r, NULL_TREE);
5942         SET_DECL_RTL (r, NULL_RTX);
5943
5944         DECL_CONTEXT (r) = ctx;
5945
5946         if (member && DECL_CONV_FN_P (r)) 
5947           /* Type-conversion operator.  Reconstruct the name, in
5948              case it's the name of one of the template's parameters.  */
5949           DECL_NAME (r) = mangle_conv_op_name_for_type (TREE_TYPE (type));
5950
5951         DECL_ARGUMENTS (r) = tsubst (DECL_ARGUMENTS (t), args,
5952                                      complain, t);
5953         DECL_RESULT (r) = NULL_TREE;
5954
5955         TREE_STATIC (r) = 0;
5956         TREE_PUBLIC (r) = TREE_PUBLIC (t);
5957         DECL_EXTERNAL (r) = 1;
5958         DECL_INTERFACE_KNOWN (r) = 0;
5959         DECL_DEFER_OUTPUT (r) = 0;
5960         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
5961         DECL_PENDING_INLINE_INFO (r) = 0;
5962         DECL_PENDING_INLINE_P (r) = 0;
5963         DECL_SAVED_TREE (r) = NULL_TREE;
5964         TREE_USED (r) = 0;
5965         if (DECL_CLONED_FUNCTION (r))
5966           {
5967             DECL_CLONED_FUNCTION (r) = tsubst (DECL_CLONED_FUNCTION (t),
5968                                                args, complain, t);
5969             TREE_CHAIN (r) = TREE_CHAIN (DECL_CLONED_FUNCTION (r));
5970             TREE_CHAIN (DECL_CLONED_FUNCTION (r)) = r;
5971           }
5972
5973         /* Set up the DECL_TEMPLATE_INFO for R.  There's no need to do
5974            this in the special friend case mentioned above where
5975            GEN_TMPL is NULL.  */
5976         if (gen_tmpl)
5977           {
5978             DECL_TEMPLATE_INFO (r) 
5979               = tree_cons (gen_tmpl, argvec, NULL_TREE);
5980             SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (r);
5981             register_specialization (r, gen_tmpl, argvec);
5982
5983             /* We're not supposed to instantiate default arguments
5984                until they are called, for a template.  But, for a
5985                declaration like:
5986
5987                  template <class T> void f () 
5988                  { extern void g(int i = T()); }
5989                  
5990                we should do the substitution when the template is
5991                instantiated.  We handle the member function case in
5992                instantiate_class_template since the default arguments
5993                might refer to other members of the class.  */
5994             if (!member
5995                 && !PRIMARY_TEMPLATE_P (gen_tmpl)
5996                 && !uses_template_parms (argvec))
5997               tsubst_default_arguments (r);
5998           }
5999
6000         /* Copy the list of befriending classes.  */
6001         for (friends = &DECL_BEFRIENDING_CLASSES (r);
6002              *friends;
6003              friends = &TREE_CHAIN (*friends)) 
6004           {
6005             *friends = copy_node (*friends);
6006             TREE_VALUE (*friends) = tsubst (TREE_VALUE (*friends),
6007                                             args, complain,
6008                                             in_decl);
6009           }
6010
6011         if (DECL_CONSTRUCTOR_P (r) || DECL_DESTRUCTOR_P (r))
6012           {
6013             maybe_retrofit_in_chrg (r);
6014             if (DECL_CONSTRUCTOR_P (r))
6015               grok_ctor_properties (ctx, r);
6016             /* If this is an instantiation of a member template, clone it.
6017                If it isn't, that'll be handled by
6018                clone_constructors_and_destructors.  */
6019             if (PRIMARY_TEMPLATE_P (gen_tmpl))
6020               clone_function_decl (r, /*update_method_vec_p=*/0);
6021           }
6022         else if (IDENTIFIER_OPNAME_P (DECL_NAME (r)))
6023           grok_op_properties (r, DECL_FRIEND_P (r),
6024                               (complain & tf_error) != 0);
6025       }
6026       break;
6027
6028     case PARM_DECL:
6029       {
6030         r = copy_node (t);
6031         if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (t))
6032           SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (r);
6033
6034         TREE_TYPE (r) = type;
6035         c_apply_type_quals_to_decl (cp_type_quals (type), r);
6036
6037         if (DECL_INITIAL (r))
6038           {
6039             if (TREE_CODE (DECL_INITIAL (r)) != TEMPLATE_PARM_INDEX)
6040               DECL_INITIAL (r) = TREE_TYPE (r);
6041             else
6042               DECL_INITIAL (r) = tsubst (DECL_INITIAL (r), args,
6043                                          complain, in_decl);
6044           }
6045
6046         DECL_CONTEXT (r) = NULL_TREE;
6047
6048         if (!DECL_TEMPLATE_PARM_P (r))
6049           DECL_ARG_TYPE (r) = type_passed_as (type);
6050         if (TREE_CHAIN (t))
6051           TREE_CHAIN (r) = tsubst (TREE_CHAIN (t), args,
6052                                    complain, TREE_CHAIN (t));
6053       }
6054       break;
6055
6056     case FIELD_DECL:
6057       {
6058         r = copy_decl (t);
6059         TREE_TYPE (r) = type;
6060         c_apply_type_quals_to_decl (cp_type_quals (type), r);
6061
6062         /* We don't have to set DECL_CONTEXT here; it is set by
6063            finish_member_declaration.  */
6064         DECL_INITIAL (r) = tsubst_expr (DECL_INITIAL (t), args,
6065                                         complain, in_decl);
6066         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6067         if (VOID_TYPE_P (type)) 
6068           cp_error_at ("instantiation of `%D' as type `%T'", r, type);
6069       }
6070       break;
6071
6072     case USING_DECL:
6073       {
6074         r = copy_node (t);
6075         /* It is not a dependent using decl any more.  */
6076         TREE_TYPE (r) = void_type_node;
6077         DECL_INITIAL (r)
6078           = tsubst_copy (DECL_INITIAL (t), args, complain, in_decl);
6079         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6080       }
6081       break;
6082
6083     case TYPE_DECL:
6084       if (TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
6085           || t == TYPE_MAIN_DECL (TREE_TYPE (t)))
6086         {
6087           /* If this is the canonical decl, we don't have to mess with
6088              instantiations, and often we can't (for typename, template
6089              type parms and such).  Note that TYPE_NAME is not correct for
6090              the above test if we've copied the type for a typedef.  */
6091           r = TYPE_NAME (type);
6092           break;
6093         }
6094
6095       /* Fall through.  */
6096
6097     case VAR_DECL:
6098       {
6099         tree argvec = NULL_TREE;
6100         tree gen_tmpl = NULL_TREE;
6101         tree spec;
6102         tree tmpl = NULL_TREE;
6103         tree ctx;
6104         int local_p;
6105
6106         /* Assume this is a non-local variable.  */
6107         local_p = 0;
6108
6109         if (TYPE_P (CP_DECL_CONTEXT (t)))
6110           ctx = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args, 
6111                                   complain,
6112                                   in_decl, /*entering_scope=*/1);
6113         else if (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (t))
6114           ctx = DECL_CONTEXT (t);
6115         else
6116           {
6117             /* Subsequent calls to pushdecl will fill this in.  */
6118             ctx = NULL_TREE;
6119             local_p = 1;
6120           }
6121
6122         /* Check to see if we already have this specialization.  */
6123         if (!local_p)
6124           {
6125             tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (t);
6126             gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
6127             argvec = tsubst (DECL_TI_ARGS (t), args, complain, in_decl);
6128             spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, argvec);
6129           }
6130         else
6131           spec = retrieve_local_specialization (t);
6132
6133         if (spec)
6134           {
6135             r = spec;
6136             break;
6137           }
6138
6139         r = copy_decl (t);
6140         if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL)
6141           {
6142             type = complete_type (type);
6143             DECL_INITIALIZED_BY_CONSTANT_EXPRESSION_P (r)
6144               = DECL_INITIALIZED_BY_CONSTANT_EXPRESSION_P (t);
6145           }
6146         else if (DECL_SELF_REFERENCE_P (t))
6147           SET_DECL_SELF_REFERENCE_P (r);
6148         TREE_TYPE (r) = type;
6149         c_apply_type_quals_to_decl (cp_type_quals (type), r);
6150         DECL_CONTEXT (r) = ctx;
6151         /* Clear out the mangled name and RTL for the instantiation.  */
6152         SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (r, NULL_TREE);
6153         SET_DECL_RTL (r, NULL_RTX);
6154
6155         /* Don't try to expand the initializer until someone tries to use
6156            this variable; otherwise we run into circular dependencies.  */
6157         DECL_INITIAL (r) = NULL_TREE;
6158         SET_DECL_RTL (r, NULL_RTX);
6159         DECL_SIZE (r) = DECL_SIZE_UNIT (r) = 0;
6160
6161         /* Even if the original location is out of scope, the newly
6162            substituted one is not.  */
6163         if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL)
6164           {
6165             DECL_DEAD_FOR_LOCAL (r) = 0;
6166             DECL_INITIALIZED_P (r) = 0;
6167           }
6168
6169         if (!local_p)
6170           {
6171             /* A static data member declaration is always marked
6172                external when it is declared in-class, even if an
6173                initializer is present.  We mimic the non-template
6174                processing here.  */
6175             DECL_EXTERNAL (r) = 1;
6176
6177             register_specialization (r, gen_tmpl, argvec);
6178             DECL_TEMPLATE_INFO (r) = tree_cons (tmpl, argvec, NULL_TREE);
6179             SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (r);
6180           }
6181         else
6182           register_local_specialization (r, t);
6183
6184         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6185         if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL && VOID_TYPE_P (type))
6186           cp_error_at ("instantiation of `%D' as type `%T'", r, type);
6187         /* Compute the size, alignment, etc. of R.  */
6188         layout_decl (r, 0);
6189       }
6190       break;
6191
6192     default:
6193       abort ();
6194     } 
6195
6196   /* Restore the file and line information.  */
6197   input_location = saved_loc;
6198
6199   return r;
6200 }
6201
6202 /* Substitute into the ARG_TYPES of a function type.  */
6203
6204 static tree
6205 tsubst_arg_types (tree arg_types, 
6206                   tree args, 
6207                   tsubst_flags_t complain, 
6208                   tree in_decl)
6209 {
6210   tree remaining_arg_types;
6211   tree type;
6212
6213   if (!arg_types || arg_types == void_list_node)
6214     return arg_types;
6215   
6216   remaining_arg_types = tsubst_arg_types (TREE_CHAIN (arg_types),
6217                                           args, complain, in_decl);
6218   if (remaining_arg_types == error_mark_node)
6219     return error_mark_node;
6220
6221   type = tsubst (TREE_VALUE (arg_types), args, complain, in_decl);
6222   if (type == error_mark_node)
6223     return error_mark_node;
6224   if (VOID_TYPE_P (type))
6225     {
6226       if (complain & tf_error)
6227         {
6228           error ("invalid parameter type `%T'", type);
6229           if (in_decl)
6230             cp_error_at ("in declaration `%D'", in_decl);
6231         }
6232       return error_mark_node;
6233     }
6234
6235   /* Do array-to-pointer, function-to-pointer conversion, and ignore
6236      top-level qualifiers as required.  */
6237   type = TYPE_MAIN_VARIANT (type_decays_to (type));
6238
6239   /* Note that we do not substitute into default arguments here.  The
6240      standard mandates that they be instantiated only when needed,
6241      which is done in build_over_call.  */
6242   return hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (arg_types), type,
6243                          remaining_arg_types);
6244                          
6245 }
6246
6247 /* Substitute into a FUNCTION_TYPE or METHOD_TYPE.  This routine does
6248    *not* handle the exception-specification for FNTYPE, because the
6249    initial substitution of explicitly provided template parameters
6250    during argument deduction forbids substitution into the
6251    exception-specification:
6252
6253      [temp.deduct]
6254
6255      All references in the function type of the function template to  the
6256      corresponding template parameters are replaced by the specified tem-
6257      plate argument values.  If a substitution in a template parameter or
6258      in  the function type of the function template results in an invalid
6259      type, type deduction fails.  [Note: The equivalent  substitution  in
6260      exception specifications is done only when the function is instanti-
6261      ated, at which point a program is  ill-formed  if  the  substitution
6262      results in an invalid type.]  */
6263
6264 static tree
6265 tsubst_function_type (tree t, 
6266                       tree args, 
6267                       tsubst_flags_t complain, 
6268                       tree in_decl)
6269 {
6270   tree return_type;
6271   tree arg_types;
6272   tree fntype;
6273
6274   /* The TYPE_CONTEXT is not used for function/method types.  */
6275   my_friendly_assert (TYPE_CONTEXT (t) == NULL_TREE, 0);
6276
6277   /* Substitute the return type.  */
6278   return_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
6279   if (return_type == error_mark_node)
6280     return error_mark_node;
6281
6282   /* Substitute the argument types.  */
6283   arg_types = tsubst_arg_types (TYPE_ARG_TYPES (t), args,
6284                                 complain, in_decl); 
6285   if (arg_types == error_mark_node)
6286     return error_mark_node;
6287   
6288   /* Construct a new type node and return it.  */
6289   if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_TYPE)
6290     fntype = build_function_type (return_type, arg_types);
6291   else
6292     {
6293       tree r = TREE_TYPE (TREE_VALUE (arg_types));
6294       if (! IS_AGGR_TYPE (r))
6295         {
6296           /* [temp.deduct]
6297              
6298              Type deduction may fail for any of the following
6299              reasons:
6300              
6301              -- Attempting to create "pointer to member of T" when T
6302              is not a class type.  */
6303           if (complain & tf_error)
6304             error ("creating pointer to member function of non-class type `%T'",
6305                       r);
6306           return error_mark_node;
6307         }
6308       
6309       fntype = build_method_type_directly (r, return_type, 
6310                                            TREE_CHAIN (arg_types));
6311     }
6312   fntype = cp_build_qualified_type_real (fntype, TYPE_QUALS (t), complain);
6313   fntype = build_type_attribute_variant (fntype, TYPE_ATTRIBUTES (t));
6314   
6315   return fntype;  
6316 }
6317
6318 /* Substitute into the PARMS of a call-declarator.  */
6319
6320 static tree
6321 tsubst_call_declarator_parms (tree parms, 
6322                               tree args, 
6323                               tsubst_flags_t complain, 
6324                               tree in_decl)
6325 {
6326   tree new_parms;
6327   tree type;
6328   tree defarg;
6329
6330   if (!parms || parms == void_list_node)
6331     return parms;
6332   
6333   new_parms = tsubst_call_declarator_parms (TREE_CHAIN (parms),
6334                                             args, complain, in_decl);
6335
6336   /* Figure out the type of this parameter.  */
6337   type = tsubst (TREE_VALUE (parms), args, complain, in_decl);
6338   
6339   /* Figure out the default argument as well.  Note that we use
6340      tsubst_expr since the default argument is really an expression.  */
6341   defarg = tsubst_expr (TREE_PURPOSE (parms), args, complain, in_decl);
6342
6343   /* Chain this parameter on to the front of those we have already
6344      processed.  We don't use hash_tree_cons because that function
6345      doesn't check TREE_PARMLIST.  */
6346   new_parms = tree_cons (defarg, type, new_parms);
6347
6348   /* And note that these are parameters.  */
6349   TREE_PARMLIST (new_parms) = 1;
6350   
6351   return new_parms;
6352 }
6353
6354 /* Take the tree structure T and replace template parameters used
6355    therein with the argument vector ARGS.  IN_DECL is an associated
6356    decl for diagnostics.  If an error occurs, returns ERROR_MARK_NODE.
6357    Issue error and warning messages under control of COMPLAIN.  Note
6358    that we must be relatively non-tolerant of extensions here, in
6359    order to preserve conformance; if we allow substitutions that
6360    should not be allowed, we may allow argument deductions that should
6361    not succeed, and therefore report ambiguous overload situations
6362    where there are none.  In theory, we could allow the substitution,
6363    but indicate that it should have failed, and allow our caller to
6364    make sure that the right thing happens, but we don't try to do this
6365    yet.
6366
6367    This function is used for dealing with types, decls and the like;
6368    for expressions, use tsubst_expr or tsubst_copy.  */
6369
6370 static tree
6371 tsubst (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
6372 {
6373   tree type, r;
6374
6375   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node
6376       || t == integer_type_node
6377       || t == void_type_node
6378       || t == char_type_node
6379       || TREE_CODE (t) == NAMESPACE_DECL)
6380     return t;
6381
6382   if (TREE_CODE (t) == IDENTIFIER_NODE)
6383     type = IDENTIFIER_TYPE_VALUE (t);
6384   else
6385     type = TREE_TYPE (t);
6386
6387   my_friendly_assert (type != unknown_type_node, 20030716);
6388
6389   if (type && TREE_CODE (t) != FUNCTION_DECL
6390       && TREE_CODE (t) != TYPENAME_TYPE
6391       && TREE_CODE (t) != TEMPLATE_DECL
6392       && TREE_CODE (t) != IDENTIFIER_NODE
6393       && TREE_CODE (t) != FUNCTION_TYPE
6394       && TREE_CODE (t) != METHOD_TYPE)
6395     type = tsubst (type, args, complain, in_decl);
6396   if (type == error_mark_node)
6397     return error_mark_node;
6398
6399   if (DECL_P (t))
6400     return tsubst_decl (t, args, type, complain);
6401
6402   switch (TREE_CODE (t))
6403     {
6404     case RECORD_TYPE:
6405     case UNION_TYPE:
6406     case ENUMERAL_TYPE:
6407       return tsubst_aggr_type (t, args, complain, in_decl,
6408                                /*entering_scope=*/0);
6409
6410     case ERROR_MARK:
6411     case IDENTIFIER_NODE:
6412     case VOID_TYPE:
6413     case REAL_TYPE:
6414     case COMPLEX_TYPE:
6415     case VECTOR_TYPE:
6416     case BOOLEAN_TYPE:
6417     case INTEGER_CST:
6418     case REAL_CST:
6419     case STRING_CST:
6420       return t;
6421
6422     case INTEGER_TYPE:
6423       if (t == integer_type_node)
6424         return t;
6425
6426       if (TREE_CODE (TYPE_MIN_VALUE (t)) == INTEGER_CST
6427           && TREE_CODE (TYPE_MAX_VALUE (t)) == INTEGER_CST)
6428         return t;
6429
6430       {
6431         tree max, omax = TREE_OPERAND (TYPE_MAX_VALUE (t), 0);
6432
6433         /* The array dimension behaves like a non-type template arg,
6434            in that we want to fold it as much as possible.  */
6435         max = tsubst_template_arg (omax, args, complain, in_decl);
6436         if (!processing_template_decl)
6437           max = decl_constant_value (max);
6438
6439         if (processing_template_decl 
6440             /* When providing explicit arguments to a template
6441                function, but leaving some arguments for subsequent
6442                deduction, MAX may be template-dependent even if we're
6443                not PROCESSING_TEMPLATE_DECL.  We still need to check for
6444                template parms, though; MAX won't be an INTEGER_CST for
6445                dynamic arrays, either.  */
6446             || (TREE_CODE (max) != INTEGER_CST
6447                 && uses_template_parms (max)))
6448           {
6449             tree itype = make_node (INTEGER_TYPE);
6450             TYPE_MIN_VALUE (itype) = size_zero_node;
6451             TYPE_MAX_VALUE (itype) = build_min (MINUS_EXPR, sizetype, max,
6452                                                 integer_one_node);
6453             return itype;
6454           }
6455
6456         if (integer_zerop (omax))
6457           {
6458             /* Still allow an explicit array of size zero.  */
6459             if (pedantic)
6460               pedwarn ("creating array with size zero");
6461           }
6462         else if (integer_zerop (max) 
6463                  || (TREE_CODE (max) == INTEGER_CST 
6464                      && INT_CST_LT (max, integer_zero_node)))
6465           {
6466             /* [temp.deduct]
6467
6468                Type deduction may fail for any of the following
6469                reasons:  
6470
6471                  Attempting to create an array with a size that is
6472                  zero or negative.  */
6473             if (complain & tf_error)
6474               error ("creating array with size zero (`%E')", max);
6475
6476             return error_mark_node;
6477           }
6478
6479         return compute_array_index_type (NULL_TREE, max);
6480       }
6481
6482     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
6483     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
6484     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
6485     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
6486       {
6487         int idx;
6488         int level;
6489         int levels;
6490
6491         r = NULL_TREE;
6492
6493         if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_TYPE_PARM
6494             || TREE_CODE (t) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
6495             || TREE_CODE (t) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
6496           {
6497             idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (t);
6498             level = TEMPLATE_TYPE_LEVEL (t);
6499           }
6500         else
6501           {
6502             idx = TEMPLATE_PARM_IDX (t);
6503             level = TEMPLATE_PARM_LEVEL (t);
6504           }
6505
6506         if (TREE_VEC_LENGTH (args) > 0)
6507           {
6508             tree arg = NULL_TREE;
6509
6510             levels = TMPL_ARGS_DEPTH (args);
6511             if (level <= levels)
6512               arg = TMPL_ARG (args, level, idx);
6513
6514             if (arg == error_mark_node)
6515               return error_mark_node;
6516             else if (arg != NULL_TREE)
6517               {
6518                 if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
6519                   {
6520                     my_friendly_assert (TYPE_P (arg), 0);
6521                     return cp_build_qualified_type_real
6522                       (arg, cp_type_quals (arg) | cp_type_quals (t),
6523                        complain | tf_ignore_bad_quals);
6524                   }
6525                 else if (TREE_CODE (t) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
6526                   {
6527                     /* We are processing a type constructed from
6528                        a template template parameter */
6529                     tree argvec = tsubst (TYPE_TI_ARGS (t),
6530                                           args, complain, in_decl);
6531                     if (argvec == error_mark_node)
6532                       return error_mark_node;
6533                         
6534                     /* We can get a TEMPLATE_TEMPLATE_PARM here when 
6535                        we are resolving nested-types in the signature of 
6536                        a member function templates.
6537                        Otherwise ARG is a TEMPLATE_DECL and is the real 
6538                        template to be instantiated.  */
6539                     if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
6540                       arg = TYPE_NAME (arg);
6541
6542                     r = lookup_template_class (arg, 
6543                                                argvec, in_decl, 
6544                                                DECL_CONTEXT (arg),
6545                                                /*entering_scope=*/0,
6546                                                complain);
6547                     return cp_build_qualified_type_real
6548                       (r, TYPE_QUALS (t), complain);
6549                   }
6550                 else
6551                   /* TEMPLATE_TEMPLATE_PARM or TEMPLATE_PARM_INDEX.  */
6552                   return arg;
6553               }
6554           }
6555         else
6556           abort ();
6557
6558         if (level == 1)
6559           /* This can happen during the attempted tsubst'ing in
6560              unify.  This means that we don't yet have any information
6561              about the template parameter in question.  */
6562           return t;
6563
6564         /* If we get here, we must have been looking at a parm for a
6565            more deeply nested template.  Make a new version of this
6566            template parameter, but with a lower level.  */
6567         switch (TREE_CODE (t))
6568           {
6569           case TEMPLATE_TYPE_PARM:
6570           case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
6571           case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
6572             if (cp_type_quals (t))
6573               {
6574                 r = tsubst (TYPE_MAIN_VARIANT (t), args, complain, in_decl);
6575                 r = cp_build_qualified_type_real
6576                   (r, cp_type_quals (t),
6577                    complain | (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_TYPE_PARM
6578                                ? tf_ignore_bad_quals : 0));
6579               }
6580             else
6581               {
6582                 r = copy_type (t);
6583                 TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (r)
6584                   = reduce_template_parm_level (TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (t),
6585                                                 r, levels);
6586                 TYPE_STUB_DECL (r) = TYPE_NAME (r) = TEMPLATE_TYPE_DECL (r);
6587                 TYPE_MAIN_VARIANT (r) = r;
6588                 TYPE_POINTER_TO (r) = NULL_TREE;
6589                 TYPE_REFERENCE_TO (r) = NULL_TREE;
6590
6591                 if (TREE_CODE (t) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
6592                   {
6593                     tree argvec = tsubst (TYPE_TI_ARGS (t), args,
6594                                           complain, in_decl); 
6595                     if (argvec == error_mark_node)
6596                       return error_mark_node;
6597
6598                     TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_TEMPLATE_INFO (r)
6599                       = tree_cons (TYPE_TI_TEMPLATE (t), argvec, NULL_TREE);
6600                   }
6601               }
6602             break;
6603
6604           case TEMPLATE_PARM_INDEX:
6605             r = reduce_template_parm_level (t, type, levels);
6606             break;
6607            
6608           default:
6609             abort ();
6610           }
6611
6612         return r;
6613       }
6614
6615     case TREE_LIST:
6616       {
6617         tree purpose, value, chain, result;
6618
6619         if (t == void_list_node)
6620           return t;
6621
6622         purpose = TREE_PURPOSE (t);
6623         if (purpose)
6624           {
6625             purpose = tsubst (purpose, args, complain, in_decl);
6626             if (purpose == error_mark_node)
6627               return error_mark_node;
6628           }
6629         value = TREE_VALUE (t);
6630         if (value)
6631           {
6632             value = tsubst (value, args, complain, in_decl);
6633             if (value == error_mark_node)
6634               return error_mark_node;
6635           }
6636         chain = TREE_CHAIN (t);
6637         if (chain && chain != void_type_node)
6638           {
6639             chain = tsubst (chain, args, complain, in_decl);
6640             if (chain == error_mark_node)
6641               return error_mark_node;
6642           }
6643         if (purpose == TREE_PURPOSE (t)
6644             && value == TREE_VALUE (t)
6645             && chain == TREE_CHAIN (t))
6646           return t;
6647         if (TREE_PARMLIST (t))
6648           {
6649             result = tree_cons (purpose, value, chain);
6650             TREE_PARMLIST (result) = 1;
6651           }
6652         else
6653           result = hash_tree_cons (purpose, value, chain);
6654         return result;
6655       }
6656     case TREE_VEC:
6657       if (type != NULL_TREE)
6658         {
6659           /* A binfo node.  We always need to make a copy, of the node
6660              itself and of its BINFO_BASETYPES.  */
6661
6662           t = copy_node (t);
6663
6664           /* Make sure type isn't a typedef copy.  */
6665           type = BINFO_TYPE (TYPE_BINFO (type));
6666
6667           TREE_TYPE (t) = complete_type (type);
6668           if (IS_AGGR_TYPE (type))
6669             {
6670               BINFO_VTABLE (t) = TYPE_BINFO_VTABLE (type);
6671               BINFO_VIRTUALS (t) = TYPE_BINFO_VIRTUALS (type);
6672               if (TYPE_BINFO_BASETYPES (type) != NULL_TREE)
6673                 BINFO_BASETYPES (t) = copy_node (TYPE_BINFO_BASETYPES (type));
6674             }
6675           return t;
6676         }
6677
6678       /* Otherwise, a vector of template arguments.  */
6679       return tsubst_template_args (t, args, complain, in_decl);
6680
6681     case POINTER_TYPE:
6682     case REFERENCE_TYPE:
6683       {
6684         enum tree_code code;
6685
6686         if (type == TREE_TYPE (t) && TREE_CODE (type) != METHOD_TYPE)
6687           return t;
6688
6689         code = TREE_CODE (t);
6690
6691
6692         /* [temp.deduct]
6693            
6694            Type deduction may fail for any of the following
6695            reasons:  
6696
6697            -- Attempting to create a pointer to reference type.
6698            -- Attempting to create a reference to a reference type or
6699               a reference to void.  */
6700         if (TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE
6701             || (code == REFERENCE_TYPE && TREE_CODE (type) == VOID_TYPE))
6702           {
6703             static location_t last_loc;
6704
6705             /* We keep track of the last time we issued this error
6706                message to avoid spewing a ton of messages during a
6707                single bad template instantiation.  */
6708             if (complain & tf_error
6709                 && (last_loc.line != input_line
6710                     || last_loc.file != input_filename))
6711               {
6712                 if (TREE_CODE (type) == VOID_TYPE)
6713                   error ("forming reference to void");
6714                 else
6715                   error ("forming %s to reference type `%T'",
6716                             (code == POINTER_TYPE) ? "pointer" : "reference",
6717                             type);
6718                 last_loc = input_location;
6719               }
6720
6721             return error_mark_node;
6722           }
6723         else if (code == POINTER_TYPE)
6724           {
6725             r = build_pointer_type (type);
6726             if (TREE_CODE (type) == METHOD_TYPE)
6727               r = build_ptrmemfunc_type (r);
6728           }
6729         else
6730           r = build_reference_type (type);
6731         r = cp_build_qualified_type_real (r, TYPE_QUALS (t), complain);
6732
6733         if (r != error_mark_node)
6734           /* Will this ever be needed for TYPE_..._TO values?  */
6735           layout_type (r);
6736         
6737         return r;
6738       }
6739     case OFFSET_TYPE:
6740       {
6741         r = tsubst (TYPE_OFFSET_BASETYPE (t), args, complain, in_decl);
6742         if (r == error_mark_node || !IS_AGGR_TYPE (r))
6743           {
6744             /* [temp.deduct]
6745
6746                Type deduction may fail for any of the following
6747                reasons:
6748                
6749                -- Attempting to create "pointer to member of T" when T
6750                   is not a class type.  */
6751             if (complain & tf_error)
6752               error ("creating pointer to member of non-class type `%T'", r);
6753             return error_mark_node;
6754           }
6755         if (TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
6756           {
6757             if (complain & tf_error)
6758               error ("creating pointer to member reference type `%T'", type);
6759             
6760             return error_mark_node;
6761           }
6762         my_friendly_assert (TREE_CODE (type) != METHOD_TYPE, 20011231);
6763         if (TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE)
6764           {
6765             /* This is really a method type. The cv qualifiers of the
6766                this pointer should _not_ be determined by the cv
6767                qualifiers of the class type.  They should be held
6768                somewhere in the FUNCTION_TYPE, but we don't do that at
6769                the moment.  Consider
6770                   typedef void (Func) () const;
6771
6772                   template <typename T1> void Foo (Func T1::*);
6773
6774                 */
6775             tree method_type;
6776
6777             method_type = build_method_type_directly (TYPE_MAIN_VARIANT (r),
6778                                                       TREE_TYPE (type),
6779                                                       TYPE_ARG_TYPES (type));
6780             return build_ptrmemfunc_type (build_pointer_type (method_type));
6781           }
6782         else
6783           return cp_build_qualified_type_real (build_ptrmem_type (r, type),
6784                                                TYPE_QUALS (t),
6785                                                complain);
6786       }
6787     case FUNCTION_TYPE:
6788     case METHOD_TYPE:
6789       {
6790         tree fntype;
6791         tree raises;
6792
6793         fntype = tsubst_function_type (t, args, complain, in_decl);
6794         if (fntype == error_mark_node)
6795           return error_mark_node;
6796
6797         /* Substitute the exception specification.  */
6798         raises = TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (t);
6799         if (raises)
6800           {
6801             tree   list = NULL_TREE;
6802             
6803             if (! TREE_VALUE (raises))
6804               list = raises;
6805             else
6806               for (; raises != NULL_TREE; raises = TREE_CHAIN (raises))
6807                 {
6808                   tree spec = TREE_VALUE (raises);
6809                   
6810                   spec = tsubst (spec, args, complain, in_decl);
6811                   if (spec == error_mark_node)
6812                     return spec;
6813                   list = add_exception_specifier (list, spec, complain);
6814                 }
6815             fntype = build_exception_variant (fntype, list);
6816           }
6817         return fntype;
6818       }
6819     case ARRAY_TYPE:
6820       {
6821         tree domain = tsubst (TYPE_DOMAIN (t), args, complain, in_decl);
6822         if (domain == error_mark_node)
6823           return error_mark_node;
6824
6825         /* As an optimization, we avoid regenerating the array type if
6826            it will obviously be the same as T.  */
6827         if (type == TREE_TYPE (t) && domain == TYPE_DOMAIN (t))
6828           return t;
6829
6830         /* These checks should match the ones in grokdeclarator.  
6831
6832            [temp.deduct] 
6833         
6834            The deduction may fail for any of the following reasons: 
6835
6836            -- Attempting to create an array with an element type that
6837               is void, a function type, or a reference type.  */
6838         if (TREE_CODE (type) == VOID_TYPE 
6839             || TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE
6840             || TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
6841           {
6842             if (complain & tf_error)
6843               error ("creating array of `%T'", type);
6844             return error_mark_node;
6845           }
6846
6847         r = build_cplus_array_type (type, domain);
6848         return r;
6849       }
6850
6851     case PLUS_EXPR:
6852     case MINUS_EXPR:
6853       {
6854         tree e1 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
6855         tree e2 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl);
6856
6857         if (e1 == error_mark_node || e2 == error_mark_node)
6858           return error_mark_node;
6859
6860         return fold (build (TREE_CODE (t), TREE_TYPE (t), e1, e2));
6861       }
6862
6863     case NEGATE_EXPR:
6864     case NOP_EXPR:
6865       {
6866         tree e = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
6867         if (e == error_mark_node)
6868           return error_mark_node;
6869
6870         return fold (build (TREE_CODE (t), TREE_TYPE (t), e));
6871       }
6872
6873     case TYPENAME_TYPE:
6874       {
6875         tree ctx = tsubst_aggr_type (TYPE_CONTEXT (t), args, complain,
6876                                      in_decl, /*entering_scope=*/1);
6877         tree f = tsubst_copy (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (t), args,
6878                               complain, in_decl); 
6879
6880         if (ctx == error_mark_node || f == error_mark_node)
6881           return error_mark_node;
6882
6883         if (!IS_AGGR_TYPE (ctx))
6884           {
6885             if (complain & tf_error)
6886               error ("`%T' is not a class, struct, or union type",
6887                         ctx);
6888             return error_mark_node;
6889           }
6890         else if (!uses_template_parms (ctx) && !TYPE_BEING_DEFINED (ctx))
6891           {
6892             /* Normally, make_typename_type does not require that the CTX
6893                have complete type in order to allow things like:
6894              
6895                  template <class T> struct S { typename S<T>::X Y; };
6896
6897                But, such constructs have already been resolved by this
6898                point, so here CTX really should have complete type, unless
6899                it's a partial instantiation.  */
6900             ctx = complete_type (ctx);
6901             if (!COMPLETE_TYPE_P (ctx))
6902               {
6903                 if (complain & tf_error)
6904                   cxx_incomplete_type_error (NULL_TREE, ctx);
6905                 return error_mark_node;
6906               }
6907           }
6908
6909         f = make_typename_type (ctx, f,
6910                                 (complain & tf_error) | tf_keep_type_decl);
6911         if (f == error_mark_node)
6912           return f;
6913         if (TREE_CODE (f) == TYPE_DECL)
6914           {
6915             complain |= tf_ignore_bad_quals;
6916             f = TREE_TYPE (f);
6917           }
6918         
6919         return cp_build_qualified_type_real
6920           (f, cp_type_quals (f) | cp_type_quals (t), complain);
6921       }
6922                
6923     case UNBOUND_CLASS_TEMPLATE:
6924       {
6925         tree ctx = tsubst_aggr_type (TYPE_CONTEXT (t), args, complain,
6926                                      in_decl, /*entering_scope=*/1);
6927         tree name = TYPE_IDENTIFIER (t);
6928
6929         if (ctx == error_mark_node || name == error_mark_node)
6930           return error_mark_node;
6931
6932         return make_unbound_class_template (ctx, name, complain);
6933       }
6934
6935     case INDIRECT_REF:
6936       {
6937         tree e = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
6938         if (e == error_mark_node)
6939           return error_mark_node;
6940         return make_pointer_declarator (type, e);
6941       }
6942
6943     case ADDR_EXPR:
6944       {
6945         tree e = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
6946         if (e == error_mark_node)
6947           return error_mark_node;
6948         return make_reference_declarator (type, e);
6949       }
6950
6951     case ARRAY_REF:
6952       {
6953         tree e1 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
6954         tree e2 = tsubst_expr (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl);
6955         if (e1 == error_mark_node || e2 == error_mark_node)
6956           return error_mark_node;
6957
6958         return build_nt (ARRAY_REF, e1, e2, tsubst_expr);
6959       }
6960
6961     case CALL_EXPR:
6962       {
6963         tree e1 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
6964         tree e2 = (tsubst_call_declarator_parms
6965                    (CALL_DECLARATOR_PARMS (t), args, complain, in_decl));
6966         tree e3 = tsubst (CALL_DECLARATOR_EXCEPTION_SPEC (t), args,
6967                           complain, in_decl);
6968
6969         if (e1 == error_mark_node || e2 == error_mark_node 
6970             || e3 == error_mark_node)
6971           return error_mark_node;
6972
6973         return make_call_declarator (e1, e2, CALL_DECLARATOR_QUALS (t), e3);
6974       }
6975
6976     case SCOPE_REF:
6977       {
6978         tree e1 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
6979         tree e2 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl);
6980         if (e1 == error_mark_node || e2 == error_mark_node)
6981           return error_mark_node;
6982
6983         return build_nt (TREE_CODE (t), e1, e2);
6984       }
6985
6986     case TYPEOF_TYPE:
6987       {
6988         tree e1 = tsubst_expr (TYPE_FIELDS (t), args, complain, in_decl);
6989         if (e1 == error_mark_node)
6990           return error_mark_node;
6991
6992         return cp_build_qualified_type_real (TREE_TYPE (e1),
6993                                              cp_type_quals (t)
6994                                              | cp_type_quals (TREE_TYPE (e1)),
6995                                              complain);
6996       }
6997
6998     default:
6999       sorry ("use of `%s' in template",
7000              tree_code_name [(int) TREE_CODE (t)]);
7001       return error_mark_node;
7002     }
7003 }
7004
7005 /* Like tsubst_expr for a BASELINK.  OBJECT_TYPE, if non-NULL, is the
7006    type of the expression on the left-hand side of the "." or "->"
7007    operator.  */
7008
7009 static tree
7010 tsubst_baselink (tree baselink, tree object_type,
7011                  tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
7012 {
7013     tree name;
7014     tree qualifying_scope;
7015     tree fns;
7016     tree template_args = 0;
7017     bool template_id_p = false;
7018
7019     /* A baselink indicates a function from a base class.  The
7020        BASELINK_ACCESS_BINFO and BASELINK_BINFO are going to have
7021        non-dependent types; otherwise, the lookup could not have
7022        succeeded.  However, they may indicate bases of the template
7023        class, rather than the instantiated class.  
7024
7025        In addition, lookups that were not ambiguous before may be
7026        ambiguous now.  Therefore, we perform the lookup again. */
7027     qualifying_scope = BINFO_TYPE (BASELINK_ACCESS_BINFO (baselink));
7028     fns = BASELINK_FUNCTIONS (baselink);
7029     if (TREE_CODE (fns) == TEMPLATE_ID_EXPR)
7030       {
7031         template_id_p = true;
7032         template_args = TREE_OPERAND (fns, 1);
7033         fns = TREE_OPERAND (fns, 0);
7034         if (template_args)
7035           template_args = tsubst_template_args (template_args, args,
7036                                                 complain, in_decl);
7037       }
7038     name = DECL_NAME (get_first_fn (fns));
7039     baselink = lookup_fnfields (qualifying_scope, name, /*protect=*/1);
7040     if (BASELINK_P (baselink) && template_id_p)
7041       BASELINK_FUNCTIONS (baselink) 
7042         = build_nt (TEMPLATE_ID_EXPR,
7043                     BASELINK_FUNCTIONS (baselink),
7044                     template_args);
7045     if (!object_type)
7046       object_type = current_class_type;
7047     return adjust_result_of_qualified_name_lookup (baselink, 
7048                                                    qualifying_scope,
7049                                                    object_type);
7050 }
7051
7052 /* Like tsubst_expr for a SCOPE_REF, given by QUALIFIED_ID.  DONE is
7053    true if the qualified-id will be a postfix-expression in-and-of
7054    itself; false if more of the postfix-expression follows the
7055    QUALIFIED_ID.  ADDRESS_P is true if the qualified-id is the operand
7056    of "&".  */
7057
7058 static tree
7059 tsubst_qualified_id (tree qualified_id, tree args, 
7060                      tsubst_flags_t complain, tree in_decl,
7061                      bool done, bool address_p)
7062 {
7063   tree expr;
7064   tree scope;
7065   tree name;
7066   bool is_template;
7067   tree template_args;
7068
7069   my_friendly_assert (TREE_CODE (qualified_id) == SCOPE_REF, 20030706);
7070
7071   /* Figure out what name to look up.  */
7072   name = TREE_OPERAND (qualified_id, 1);
7073   if (TREE_CODE (name) == TEMPLATE_ID_EXPR)
7074     {
7075       is_template = true;
7076       template_args = TREE_OPERAND (name, 1);
7077       if (template_args)
7078         template_args = tsubst_template_args (template_args, args,
7079                                               complain, in_decl);
7080       name = TREE_OPERAND (name, 0);
7081     }
7082   else
7083     {
7084       is_template = false;
7085       template_args = NULL_TREE;
7086     }
7087
7088   /* Substitute into the qualifying scope.  When there are no ARGS, we
7089      are just trying to simplify a non-dependent expression.  In that
7090      case the qualifying scope may be dependent, and, in any case,
7091      substituting will not help.  */
7092   scope = TREE_OPERAND (qualified_id, 0);
7093   if (args)
7094     {
7095       scope = tsubst (scope, args, complain, in_decl);
7096       expr = tsubst_copy (name, args, complain, in_decl);
7097     }
7098   else
7099     expr = name;
7100
7101   my_friendly_assert (!dependent_type_p (scope), 20030729);
7102   
7103   if (!BASELINK_P (name) && !DECL_P (expr))
7104     {
7105       expr = lookup_qualified_name (scope, expr, /*is_type_p=*/0, false);
7106       if (TREE_CODE (TREE_CODE (expr) == TEMPLATE_DECL
7107                      ? DECL_TEMPLATE_RESULT (expr) : expr) == TYPE_DECL)
7108         {
7109           if (complain & tf_error)
7110             error ("`%E' names a type, but a non-type is expected",
7111                    qualified_id);
7112           return error_mark_node;
7113         }
7114     }
7115   
7116   if (DECL_P (expr))
7117     check_accessibility_of_qualified_id (expr, /*object_type=*/NULL_TREE,
7118                                          scope);
7119   
7120   /* Remember that there was a reference to this entity.  */
7121   if (DECL_P (expr))
7122     {
7123       mark_used (expr);
7124       if (!args && TREE_CODE (expr) == VAR_DECL)
7125         expr = DECL_INITIAL (expr);
7126     }
7127
7128   if (is_template)
7129     expr = lookup_template_function (expr, template_args);
7130
7131   if (expr == error_mark_node && complain & tf_error)
7132     qualified_name_lookup_error (scope, TREE_OPERAND (qualified_id, 1));
7133   else if (TYPE_P (scope))
7134     {
7135       expr = (adjust_result_of_qualified_name_lookup 
7136               (expr, scope, current_class_type));
7137       expr = finish_qualified_id_expr (scope, expr, done, address_p);
7138     }
7139
7140   return expr;
7141 }
7142
7143 /* Like tsubst, but deals with expressions.  This function just replaces
7144    template parms; to finish processing the resultant expression, use
7145    tsubst_expr.  */
7146
7147 static tree
7148 tsubst_copy (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
7149 {
7150   enum tree_code code;
7151   tree r;
7152
7153   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node)
7154     return t;
7155
7156   code = TREE_CODE (t);
7157
7158   switch (code)
7159     {
7160     case PARM_DECL:
7161       r = retrieve_local_specialization (t);
7162       my_friendly_assert (r != NULL, 20020903);
7163       return r;
7164
7165     case CONST_DECL:
7166       {
7167         tree enum_type;
7168         tree v;
7169
7170         if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (t))
7171           return tsubst_copy (DECL_INITIAL (t), args, complain, in_decl);
7172         /* There is no need to substitute into namespace-scope
7173            enumerators.  */
7174         if (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (t))
7175           return t;
7176
7177         /* Unfortunately, we cannot just call lookup_name here.
7178            Consider:
7179            
7180              template <int I> int f() {
7181              enum E { a = I };
7182              struct S { void g() { E e = a; } };
7183              };
7184            
7185            When we instantiate f<7>::S::g(), say, lookup_name is not
7186            clever enough to find f<7>::a.  */
7187         enum_type 
7188           = tsubst_aggr_type (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl, 
7189                               /*entering_scope=*/0);
7190
7191         for (v = TYPE_VALUES (enum_type); 
7192              v != NULL_TREE; 
7193              v = TREE_CHAIN (v))
7194           if (TREE_PURPOSE (v) == DECL_NAME (t))
7195             return TREE_VALUE (v);
7196
7197           /* We didn't find the name.  That should never happen; if
7198              name-lookup found it during preliminary parsing, we
7199              should find it again here during instantiation.  */
7200         abort ();
7201       }
7202       return t;
7203
7204     case FIELD_DECL:
7205       if (DECL_CONTEXT (t))
7206         {
7207           tree ctx;
7208
7209           ctx = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args, complain, in_decl,
7210                                   /*entering_scope=*/1);
7211           if (ctx != DECL_CONTEXT (t))
7212             return lookup_field (ctx, DECL_NAME (t), 0, false);
7213         }
7214       return t;
7215
7216     case VAR_DECL:
7217     case FUNCTION_DECL:
7218       if ((DECL_LANG_SPECIFIC (t) && DECL_TEMPLATE_INFO (t))
7219           || local_variable_p (t))
7220         t = tsubst (t, args, complain, in_decl);
7221       mark_used (t);
7222       return t;
7223
7224     case BASELINK:
7225       return tsubst_baselink (t, current_class_type, args, complain, in_decl);
7226
7227     case TEMPLATE_DECL:
7228       if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (t))
7229         return tsubst (TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_RESULT (t)), 
7230                        args, complain, in_decl);
7231       else if (is_member_template (t))
7232         return tsubst (t, args, complain, in_decl);
7233       else if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t)
7234                && uses_template_parms (DECL_CONTEXT (t)))
7235         {
7236           /* Template template argument like the following example need
7237              special treatment:
7238
7239                template <template <class> class TT> struct C {};
7240                template <class T> struct D {
7241                  template <class U> struct E {};
7242                  C<E> c;                                // #1
7243                };
7244                D<int> d;                                // #2
7245
7246              We are processing the template argument `E' in #1 for
7247              the template instantiation #2.  Originally, `E' is a
7248              TEMPLATE_DECL with `D<T>' as its DECL_CONTEXT.  Now we
7249              have to substitute this with one having context `D<int>'.  */
7250
7251           tree context = tsubst (DECL_CONTEXT (t), args, complain, in_decl);
7252           return lookup_field (context, DECL_NAME(t), 0, false);
7253         }
7254       else
7255         /* Ordinary template template argument.  */
7256         return t;
7257
7258     case CAST_EXPR:
7259     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
7260     case CONST_CAST_EXPR:
7261     case STATIC_CAST_EXPR:
7262     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
7263     case NOP_EXPR:
7264       return build1
7265         (code, tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
7266          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl));
7267
7268     case INDIRECT_REF:
7269     case NEGATE_EXPR:
7270     case TRUTH_NOT_EXPR:
7271     case BIT_NOT_EXPR:
7272     case ADDR_EXPR:
7273     case CONVERT_EXPR:      /* Unary + */
7274     case SIZEOF_EXPR:
7275     case ALIGNOF_EXPR:
7276     case ARROW_EXPR:
7277     case THROW_EXPR:
7278     case TYPEID_EXPR:
7279     case REALPART_EXPR:
7280     case IMAGPART_EXPR:
7281       return build1
7282         (code, tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
7283          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl));
7284
7285     case COMPONENT_REF:
7286       {
7287         tree object;
7288         tree name;
7289
7290         object = tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
7291         name = TREE_OPERAND (t, 1);
7292         if (TREE_CODE (name) == BIT_NOT_EXPR) 
7293           {
7294             name = tsubst_copy (TREE_OPERAND (name, 0), args,
7295                                 complain, in_decl);
7296             name = build1 (BIT_NOT_EXPR, NULL_TREE, name);
7297           }
7298         else if (TREE_CODE (name) == SCOPE_REF
7299                  && TREE_CODE (TREE_OPERAND (name, 1)) == BIT_NOT_EXPR)
7300           {
7301             tree base = tsubst_copy (TREE_OPERAND (name, 0), args,
7302                                      complain, in_decl);
7303             name = TREE_OPERAND (name, 1);
7304             name = tsubst_copy (TREE_OPERAND (name, 0), args,
7305                                 complain, in_decl);
7306             name = build1 (BIT_NOT_EXPR, NULL_TREE, name);
7307             name = build_nt (SCOPE_REF, base, name);
7308           }
7309         else if (TREE_CODE (name) == BASELINK)
7310           name = tsubst_baselink (name, 
7311                                   non_reference (TREE_TYPE (object)), 
7312                                   args, complain, 
7313                                   in_decl);
7314         else
7315           name = tsubst_copy (name, args, complain, in_decl);
7316         return build_nt (COMPONENT_REF, object, name);
7317       }
7318
7319     case PLUS_EXPR:
7320     case MINUS_EXPR:
7321     case MULT_EXPR:
7322     case TRUNC_DIV_EXPR:
7323     case CEIL_DIV_EXPR:
7324     case FLOOR_DIV_EXPR:
7325     case ROUND_DIV_EXPR:
7326     case EXACT_DIV_EXPR:
7327     case BIT_AND_EXPR:
7328     case BIT_IOR_EXPR:
7329     case BIT_XOR_EXPR:
7330     case TRUNC_MOD_EXPR:
7331     case FLOOR_MOD_EXPR:
7332     case TRUTH_ANDIF_EXPR:
7333     case TRUTH_ORIF_EXPR:
7334     case TRUTH_AND_EXPR:
7335     case TRUTH_OR_EXPR:
7336     case RSHIFT_EXPR:
7337     case LSHIFT_EXPR:
7338     case RROTATE_EXPR:
7339     case LROTATE_EXPR:
7340     case EQ_EXPR:
7341     case NE_EXPR:
7342     case MAX_EXPR:
7343     case MIN_EXPR:
7344     case LE_EXPR:
7345     case GE_EXPR:
7346     case LT_EXPR:
7347     case GT_EXPR:
7348     case ARRAY_REF:
7349     case COMPOUND_EXPR:
7350     case SCOPE_REF:
7351     case DOTSTAR_EXPR:
7352     case MEMBER_REF:
7353     case PREDECREMENT_EXPR:
7354     case PREINCREMENT_EXPR:
7355     case POSTDECREMENT_EXPR:
7356     case POSTINCREMENT_EXPR:
7357       return build_nt
7358         (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
7359          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl));
7360
7361     case CALL_EXPR:
7362       return build_nt (code, 
7363                        tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args,
7364                                     complain, in_decl),
7365                        tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain,
7366                                     in_decl),
7367                        NULL_TREE);
7368
7369     case STMT_EXPR:
7370       /* This processing should really occur in tsubst_expr.  However,
7371          tsubst_expr does not recurse into expressions, since it
7372          assumes that there aren't any statements inside them.  So, we
7373          need to expand the STMT_EXPR here.  */
7374       if (!processing_template_decl)
7375         {
7376           tree stmt_expr = begin_stmt_expr ();
7377           
7378           tsubst_expr (STMT_EXPR_STMT (t), args,
7379                        complain | tf_stmt_expr_cmpd, in_decl);
7380           return finish_stmt_expr (stmt_expr, false);
7381         }
7382       
7383       return t;
7384
7385     case COND_EXPR:
7386     case MODOP_EXPR:
7387     case PSEUDO_DTOR_EXPR:
7388       {
7389         r = build_nt
7390           (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
7391            tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl),
7392            tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 2), args, complain, in_decl));
7393         return r;
7394       }
7395
7396     case NEW_EXPR:
7397       {
7398         r = build_nt
7399         (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
7400          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl),
7401          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 2), args, complain, in_decl));
7402         NEW_EXPR_USE_GLOBAL (r) = NEW_EXPR_USE_GLOBAL (t);
7403         return r;
7404       }
7405
7406     case DELETE_EXPR:
7407       {
7408         r = build_nt
7409         (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
7410          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl));
7411         DELETE_EXPR_USE_GLOBAL (r) = DELETE_EXPR_USE_GLOBAL (t);
7412         DELETE_EXPR_USE_VEC (r) = DELETE_EXPR_USE_VEC (t);
7413         return r;
7414       }
7415
7416     case TEMPLATE_ID_EXPR:
7417       {
7418         /* Substituted template arguments */
7419         tree fn = TREE_OPERAND (t, 0);
7420         tree targs = TREE_OPERAND (t, 1);
7421
7422         fn = tsubst_copy (fn, args, complain, in_decl);
7423         if (targs)
7424           targs = tsubst_template_args (targs, args, complain, in_decl);
7425         
7426         return lookup_template_function (fn, targs);
7427       }
7428
7429     case TREE_LIST:
7430       {
7431         tree purpose, value, chain;
7432
7433         if (t == void_list_node)
7434           return t;
7435
7436         purpose = TREE_PURPOSE (t);
7437         if (purpose)
7438           purpose = tsubst_copy (purpose, args, complain, in_decl);
7439         value = TREE_VALUE (t);
7440         if (value)
7441           value = tsubst_copy (value, args, complain, in_decl);
7442         chain = TREE_CHAIN (t);
7443         if (chain && chain != void_type_node)
7444           chain = tsubst_copy (chain, args, complain, in_decl);
7445         if (purpose == TREE_PURPOSE (t)
7446             && value == TREE_VALUE (t)
7447             && chain == TREE_CHAIN (t))
7448           return t;
7449         return tree_cons (purpose, value, chain);
7450       }
7451
7452     case RECORD_TYPE:
7453     case UNION_TYPE:
7454     case ENUMERAL_TYPE:
7455     case INTEGER_TYPE:
7456     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
7457     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
7458     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
7459     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
7460     case POINTER_TYPE:
7461     case REFERENCE_TYPE:
7462     case OFFSET_TYPE:
7463     case FUNCTION_TYPE:
7464     case METHOD_TYPE:
7465     case ARRAY_TYPE:
7466     case TYPENAME_TYPE:
7467     case UNBOUND_CLASS_TEMPLATE:
7468     case TYPEOF_TYPE:
7469     case TYPE_DECL:
7470       return tsubst (t, args, complain, in_decl);
7471
7472     case IDENTIFIER_NODE:
7473       if (IDENTIFIER_TYPENAME_P (t))
7474         {
7475           tree new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
7476           return mangle_conv_op_name_for_type (new_type);
7477         }
7478       else
7479         return t;
7480
7481     case CONSTRUCTOR:
7482       {
7483         r = build_constructor
7484           (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl), 
7485            tsubst_copy (CONSTRUCTOR_ELTS (t), args, complain, in_decl));
7486         TREE_HAS_CONSTRUCTOR (r) = TREE_HAS_CONSTRUCTOR (t);
7487         return r;
7488       }
7489
7490     case VA_ARG_EXPR:
7491       return build_x_va_arg (tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain,
7492                                           in_decl),
7493                              tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl));
7494
7495     default:
7496       return t;
7497     }
7498 }
7499
7500 /* Like tsubst_copy for expressions, etc. but also does semantic
7501    processing.  */
7502
7503 static tree
7504 tsubst_expr (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
7505 {
7506   tree stmt, tmp;
7507   tsubst_flags_t stmt_expr
7508     = complain & (tf_stmt_expr_cmpd | tf_stmt_expr_body);
7509
7510   complain ^= stmt_expr;
7511   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node)
7512     return t;
7513
7514   if (processing_template_decl)
7515     return tsubst_copy (t, args, complain, in_decl);
7516
7517   if (!STATEMENT_CODE_P (TREE_CODE (t)))
7518     return tsubst_copy_and_build (t, args, complain, in_decl,
7519                                   /*function_p=*/false);
7520     
7521   switch (TREE_CODE (t))
7522     {
7523     case CTOR_INITIALIZER:
7524       prep_stmt (t);
7525       finish_mem_initializers (tsubst_initializer_list 
7526                                (TREE_OPERAND (t, 0), args));
7527       break;
7528
7529     case RETURN_STMT:
7530       prep_stmt (t);
7531       finish_return_stmt (tsubst_expr (RETURN_STMT_EXPR (t),
7532                                        args, complain, in_decl));
7533       break;
7534
7535     case EXPR_STMT:
7536       {
7537         tree r;
7538         
7539         prep_stmt (t);
7540
7541         r = tsubst_expr (EXPR_STMT_EXPR (t), args, complain, in_decl);
7542         if (stmt_expr & tf_stmt_expr_body && !TREE_CHAIN (t))
7543           finish_stmt_expr_expr (r);
7544         else
7545           finish_expr_stmt (r);
7546         break;
7547       }
7548
7549     case USING_STMT:
7550       prep_stmt (t);
7551       do_using_directive (tsubst_expr (USING_STMT_NAMESPACE (t),
7552                                        args, complain, in_decl));
7553       break;
7554       
7555     case DECL_STMT:
7556       {
7557         tree decl;
7558         tree init;
7559
7560         prep_stmt (t);
7561         decl = DECL_STMT_DECL (t);
7562         if (TREE_CODE (decl) == LABEL_DECL)
7563           finish_label_decl (DECL_NAME (decl));
7564         else if (TREE_CODE (decl) == USING_DECL)
7565           {
7566             tree scope = DECL_INITIAL (decl);
7567             tree name = DECL_NAME (decl);
7568             tree decl;
7569             
7570             scope = tsubst_expr (scope, args, complain, in_decl);
7571             decl = lookup_qualified_name (scope, name,
7572                                           /*is_type_p=*/false,
7573                                           /*complain=*/false);
7574             if (decl == error_mark_node)
7575               qualified_name_lookup_error (scope, name);
7576             else
7577               do_local_using_decl (decl);
7578           }
7579         else
7580           {
7581             init = DECL_INITIAL (decl);
7582             decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
7583             if (decl != error_mark_node)
7584               {
7585                 if (init)
7586                   DECL_INITIAL (decl) = error_mark_node;
7587                 /* By marking the declaration as instantiated, we avoid
7588                    trying to instantiate it.  Since instantiate_decl can't
7589                    handle local variables, and since we've already done
7590                    all that needs to be done, that's the right thing to
7591                    do.  */
7592                 if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL)
7593                   DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (decl) = 1;
7594                 if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL
7595                     && ANON_AGGR_TYPE_P (TREE_TYPE (decl)))
7596                   /* Anonymous aggregates are a special case.  */
7597                   finish_anon_union (decl);
7598                 else 
7599                   {
7600                     maybe_push_decl (decl);
7601                     if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL
7602                         && DECL_PRETTY_FUNCTION_P (decl))
7603                       {
7604                         /* For __PRETTY_FUNCTION__ we have to adjust the
7605                            initializer.  */
7606                         const char *const name
7607                           = cxx_printable_name (current_function_decl, 2);
7608                         init = cp_fname_init (name);
7609                         TREE_TYPE (decl) = TREE_TYPE (init);
7610                       }
7611                     else
7612                       init = tsubst_expr (init, args, complain, in_decl);
7613                     cp_finish_decl (decl, init, NULL_TREE, 0);
7614                   }
7615               }
7616           }
7617
7618         /* A DECL_STMT can also be used as an expression, in the condition
7619            clause of an if/for/while construct.  If we aren't followed by
7620            another statement, return our decl.  */
7621         if (TREE_CHAIN (t) == NULL_TREE)
7622           return decl;
7623       }
7624       break;
7625
7626     case FOR_STMT:
7627       {
7628         prep_stmt (t);
7629
7630         stmt = begin_for_stmt ();
7631         tsubst_expr (FOR_INIT_STMT (t), args, complain, in_decl);
7632         finish_for_init_stmt (stmt);
7633         finish_for_cond (tsubst_expr (FOR_COND (t),
7634                                       args, complain, in_decl),
7635                          stmt);
7636         tmp = tsubst_expr (FOR_EXPR (t), args, complain, in_decl);
7637         finish_for_expr (tmp, stmt);
7638         tsubst_expr (FOR_BODY (t), args, complain, in_decl);
7639         finish_for_stmt (stmt);
7640       }
7641       break;
7642
7643     case WHILE_STMT:
7644       {
7645         prep_stmt (t);
7646         stmt = begin_while_stmt ();
7647         finish_while_stmt_cond (tsubst_expr (WHILE_COND (t),
7648                                              args, complain, in_decl),
7649                                 stmt);
7650         tsubst_expr (WHILE_BODY (t), args, complain, in_decl);
7651         finish_while_stmt (stmt);
7652       }
7653       break;
7654
7655     case DO_STMT:
7656       {
7657         prep_stmt (t);
7658         stmt = begin_do_stmt ();
7659         tsubst_expr (DO_BODY (t), args, complain, in_decl);
7660         finish_do_body (stmt);
7661         finish_do_stmt (tsubst_expr (DO_COND (t),
7662                                      args, complain, in_decl),
7663                         stmt);
7664       }
7665       break;
7666
7667     case IF_STMT:
7668       {
7669         prep_stmt (t);
7670         stmt = begin_if_stmt ();
7671         finish_if_stmt_cond (tsubst_expr (IF_COND (t),
7672                                           args, complain, in_decl),
7673                              stmt);
7674
7675         if (tmp = THEN_CLAUSE (t), tmp)
7676           {
7677             tsubst_expr (tmp, args, complain, in_decl);
7678             finish_then_clause (stmt);
7679           }
7680
7681         if (tmp = ELSE_CLAUSE (t), tmp)
7682           {
7683             begin_else_clause ();
7684             tsubst_expr (tmp, args, complain, in_decl);
7685             finish_else_clause (stmt);
7686           }
7687
7688         finish_if_stmt ();
7689       }
7690       break;
7691
7692     case COMPOUND_STMT:
7693       {
7694         prep_stmt (t);
7695         if (COMPOUND_STMT_BODY_BLOCK (t))
7696           stmt = begin_function_body ();
7697         else
7698           stmt = begin_compound_stmt (COMPOUND_STMT_NO_SCOPE (t));
7699
7700         tsubst_expr (COMPOUND_BODY (t), args,
7701                      complain | ((stmt_expr & tf_stmt_expr_cmpd) << 1),
7702                      in_decl);
7703
7704         if (COMPOUND_STMT_BODY_BLOCK (t))
7705           finish_function_body (stmt);
7706         else
7707           finish_compound_stmt (stmt);
7708       }
7709       break;
7710
7711     case BREAK_STMT:
7712       prep_stmt (t);
7713       finish_break_stmt ();
7714       break;
7715
7716     case CONTINUE_STMT:
7717       prep_stmt (t);
7718       finish_continue_stmt ();
7719       break;
7720
7721     case SWITCH_STMT:
7722       {
7723         tree val;
7724
7725         prep_stmt (t);
7726         stmt = begin_switch_stmt ();
7727         val = tsubst_expr (SWITCH_COND (t), args, complain, in_decl);
7728         finish_switch_cond (val, stmt);
7729         tsubst_expr (SWITCH_BODY (t), args, complain, in_decl);
7730         finish_switch_stmt (stmt);
7731       }
7732       break;
7733
7734     case CASE_LABEL:
7735       prep_stmt (t);
7736       finish_case_label (tsubst_expr (CASE_LOW (t), args, complain, in_decl),
7737                          tsubst_expr (CASE_HIGH (t), args, complain,
7738                                       in_decl));
7739       break;
7740
7741     case LABEL_STMT:
7742       input_line = STMT_LINENO (t);
7743       finish_label_stmt (DECL_NAME (LABEL_STMT_LABEL (t)));
7744       break;
7745
7746     case FILE_STMT:
7747       input_filename = FILE_STMT_FILENAME (t);
7748       add_stmt (build_nt (FILE_STMT, FILE_STMT_FILENAME_NODE (t)));
7749       break;
7750
7751     case GOTO_STMT:
7752       prep_stmt (t);
7753       tmp = GOTO_DESTINATION (t);
7754       if (TREE_CODE (tmp) != LABEL_DECL)
7755         /* Computed goto's must be tsubst'd into.  On the other hand,
7756            non-computed gotos must not be; the identifier in question
7757            will have no binding.  */
7758         tmp = tsubst_expr (tmp, args, complain, in_decl);
7759       else
7760         tmp = DECL_NAME (tmp);
7761       finish_goto_stmt (tmp);
7762       break;
7763
7764     case ASM_STMT:
7765       prep_stmt (t);
7766       tmp = finish_asm_stmt
7767         (ASM_CV_QUAL (t),
7768          tsubst_expr (ASM_STRING (t), args, complain, in_decl),
7769          tsubst_expr (ASM_OUTPUTS (t), args, complain, in_decl),
7770          tsubst_expr (ASM_INPUTS (t), args, complain, in_decl), 
7771          tsubst_expr (ASM_CLOBBERS (t), args, complain, in_decl));
7772       ASM_INPUT_P (tmp) = ASM_INPUT_P (t);
7773       break;
7774
7775     case TRY_BLOCK:
7776       prep_stmt (t);
7777       if (CLEANUP_P (t))
7778         {
7779           stmt = begin_try_block ();
7780           tsubst_expr (TRY_STMTS (t), args, complain, in_decl);
7781           finish_cleanup_try_block (stmt);
7782           finish_cleanup (tsubst_expr (TRY_HANDLERS (t), args,
7783                                        complain, in_decl),
7784                           stmt);
7785         }
7786       else
7787         {
7788           if (FN_TRY_BLOCK_P (t))
7789             stmt = begin_function_try_block ();
7790           else
7791             stmt = begin_try_block ();
7792
7793           tsubst_expr (TRY_STMTS (t), args, complain, in_decl);
7794
7795           if (FN_TRY_BLOCK_P (t))
7796             finish_function_try_block (stmt);
7797           else
7798             finish_try_block (stmt);
7799
7800           tsubst_expr (TRY_HANDLERS (t), args, complain, in_decl);
7801           if (FN_TRY_BLOCK_P (t))
7802             finish_function_handler_sequence (stmt);
7803           else
7804             finish_handler_sequence (stmt);
7805         }
7806       break;
7807       
7808     case HANDLER:
7809       {
7810         tree decl;
7811
7812         prep_stmt (t);
7813         stmt = begin_handler ();
7814         if (HANDLER_PARMS (t))
7815           {
7816             decl = DECL_STMT_DECL (HANDLER_PARMS (t));
7817             decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
7818             /* Prevent instantiate_decl from trying to instantiate
7819                this variable.  We've already done all that needs to be
7820                done.  */
7821             DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (decl) = 1;
7822           }
7823         else
7824           decl = NULL_TREE;
7825         finish_handler_parms (decl, stmt);
7826         tsubst_expr (HANDLER_BODY (t), args, complain, in_decl);
7827         finish_handler (stmt);
7828       }
7829       break;
7830
7831     case TAG_DEFN:
7832       prep_stmt (t);
7833       tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, NULL_TREE);
7834       break;
7835
7836     default:
7837       abort ();
7838     }
7839
7840   return tsubst_expr (TREE_CHAIN (t), args, complain | stmt_expr, in_decl);
7841 }
7842
7843 /* T is a postfix-expression that is not being used in a function
7844    call.  Return the substituted version of T.  */
7845
7846 static tree
7847 tsubst_non_call_postfix_expression (tree t, tree args, 
7848                                     tsubst_flags_t complain,
7849                                     tree in_decl)
7850 {
7851   if (TREE_CODE (t) == SCOPE_REF)
7852     t = tsubst_qualified_id (t, args, complain, in_decl,
7853                              /*done=*/false, /*address_p=*/false);
7854   else
7855     t = tsubst_copy_and_build (t, args, complain, in_decl,
7856                                /*function_p=*/false);
7857
7858   return t;
7859 }
7860
7861 /* Like tsubst but deals with expressions and performs semantic
7862    analysis.  FUNCTION_P is true if T is the "F" in "F (ARGS)".  */
7863
7864 tree
7865 tsubst_copy_and_build (tree t, 
7866                        tree args, 
7867                        tsubst_flags_t complain, 
7868                        tree in_decl,
7869                        bool function_p)
7870 {
7871 #define RECUR(NODE) \
7872   tsubst_copy_and_build (NODE, args, complain, in_decl, /*function_p=*/false)
7873
7874   tree op1;
7875
7876   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node)
7877     return t;
7878
7879   switch (TREE_CODE (t))
7880     {
7881     case USING_DECL:
7882       t = DECL_NAME (t);
7883       /* Fallthrough. */
7884     case IDENTIFIER_NODE:
7885       {
7886         tree decl;
7887         cp_id_kind idk;
7888         tree qualifying_class;
7889         bool non_constant_expression_p;
7890         const char *error_msg;
7891
7892         if (IDENTIFIER_TYPENAME_P (t))
7893           {
7894             tree new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
7895             t = mangle_conv_op_name_for_type (new_type);
7896           }
7897
7898         /* Look up the name.  */
7899         decl = lookup_name (t, 0);
7900
7901         /* By convention, expressions use ERROR_MARK_NODE to indicate
7902            failure, not NULL_TREE.  */
7903         if (decl == NULL_TREE)
7904           decl = error_mark_node;
7905
7906         decl = finish_id_expression (t, decl, NULL_TREE,
7907                                      &idk,
7908                                      &qualifying_class,
7909                                      /*constant_expression_p=*/false,
7910                                      /*allow_non_constant_expression_p=*/false,
7911                                      &non_constant_expression_p,
7912                                      &error_msg);
7913         if (error_msg)
7914           error (error_msg);
7915         if (!function_p && TREE_CODE (decl) == IDENTIFIER_NODE)
7916           decl = unqualified_name_lookup_error (decl);
7917         return decl;
7918       }
7919
7920     case TEMPLATE_ID_EXPR:
7921       {
7922         tree object;
7923         tree template = RECUR (TREE_OPERAND (t, 0));
7924         tree targs = TREE_OPERAND (t, 1);
7925
7926         if (targs)
7927           targs = tsubst_template_args (targs, args, complain, in_decl);
7928         
7929         if (TREE_CODE (template) == COMPONENT_REF)
7930           {
7931             object = TREE_OPERAND (template, 0);
7932             template = TREE_OPERAND (template, 1);
7933           }
7934         else
7935           object = NULL_TREE;
7936         template = lookup_template_function (template, targs);
7937         
7938         if (object)
7939           return build (COMPONENT_REF, TREE_TYPE (template), 
7940                         object, template);
7941         else
7942           return template;
7943       }
7944
7945     case INDIRECT_REF:
7946       return build_x_indirect_ref (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)), "unary *");
7947
7948     case CAST_EXPR:
7949       return build_functional_cast
7950         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
7951          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
7952
7953     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
7954       return build_reinterpret_cast
7955         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
7956          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
7957
7958     case CONST_CAST_EXPR:
7959       return build_const_cast
7960         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
7961          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
7962
7963     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
7964       return build_dynamic_cast
7965         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
7966          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
7967
7968     case STATIC_CAST_EXPR:
7969       return build_static_cast
7970         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
7971          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
7972
7973     case POSTDECREMENT_EXPR:
7974     case POSTINCREMENT_EXPR:
7975       op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
7976                                                 args, complain, in_decl);
7977       return build_x_unary_op (TREE_CODE (t), op1);
7978
7979     case PREDECREMENT_EXPR:
7980     case PREINCREMENT_EXPR:
7981     case NEGATE_EXPR:
7982     case BIT_NOT_EXPR:
7983     case ABS_EXPR:
7984     case TRUTH_NOT_EXPR:
7985     case CONVERT_EXPR:  /* Unary + */
7986     case REALPART_EXPR:
7987     case IMAGPART_EXPR:
7988       return build_x_unary_op (TREE_CODE (t), RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
7989
7990     case ADDR_EXPR:
7991       op1 = TREE_OPERAND (t, 0);
7992       if (TREE_CODE (op1) == SCOPE_REF)
7993         op1 = tsubst_qualified_id (op1, args, complain, in_decl, 
7994                                    /*done=*/true, /*address_p=*/true);
7995       else
7996         op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (op1, args, complain, 
7997                                                   in_decl);
7998       if (TREE_CODE (op1) == LABEL_DECL)
7999         return finish_label_address_expr (DECL_NAME (op1));
8000       return build_x_unary_op (ADDR_EXPR, op1);
8001
8002     case PLUS_EXPR:
8003     case MINUS_EXPR:
8004     case MULT_EXPR:
8005     case TRUNC_DIV_EXPR:
8006     case CEIL_DIV_EXPR:
8007     case FLOOR_DIV_EXPR:
8008     case ROUND_DIV_EXPR:
8009     case EXACT_DIV_EXPR:
8010     case BIT_AND_EXPR:
8011     case BIT_IOR_EXPR:
8012     case BIT_XOR_EXPR:
8013     case TRUNC_MOD_EXPR:
8014     case FLOOR_MOD_EXPR:
8015     case TRUTH_ANDIF_EXPR:
8016     case TRUTH_ORIF_EXPR:
8017     case TRUTH_AND_EXPR:
8018     case TRUTH_OR_EXPR:
8019     case RSHIFT_EXPR:
8020     case LSHIFT_EXPR:
8021     case RROTATE_EXPR:
8022     case LROTATE_EXPR:
8023     case EQ_EXPR:
8024     case NE_EXPR:
8025     case MAX_EXPR:
8026     case MIN_EXPR:
8027     case LE_EXPR:
8028     case GE_EXPR:
8029     case LT_EXPR:
8030     case GT_EXPR:
8031     case MEMBER_REF:
8032     case DOTSTAR_EXPR:
8033       return build_x_binary_op
8034         (TREE_CODE (t), 
8035          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8036          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)));
8037
8038     case SCOPE_REF:
8039       return tsubst_qualified_id (t, args, complain, in_decl, /*done=*/true,
8040                                   /*address_p=*/false);
8041
8042     case ARRAY_REF:
8043       if (tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl)
8044           == NULL_TREE)
8045         /* new-type-id */
8046         return build_nt (ARRAY_REF, NULL_TREE, RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)));
8047
8048       op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
8049                                                 args, complain, in_decl);
8050       /* Remember that there was a reference to this entity.  */
8051       if (DECL_P (op1))
8052         mark_used (op1);
8053       return grok_array_decl (op1, RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)));
8054
8055     case SIZEOF_EXPR:
8056     case ALIGNOF_EXPR:
8057       op1 = TREE_OPERAND (t, 0);
8058       if (!args)
8059         {
8060           /* When there are no ARGS, we are trying to evaluate a
8061              non-dependent expression from the parser.  Trying to do
8062              the substitutions may not work.  */
8063           if (!TYPE_P (op1))
8064             op1 = TREE_TYPE (op1);
8065         }
8066       else
8067         {
8068           ++skip_evaluation;
8069           op1 = RECUR (op1);
8070           --skip_evaluation;
8071         }
8072       if (TYPE_P (op1))
8073         return cxx_sizeof_or_alignof_type (op1, TREE_CODE (t), true);
8074       else
8075         return cxx_sizeof_or_alignof_expr (op1, TREE_CODE (t));
8076
8077     case MODOP_EXPR:
8078       return build_x_modify_expr
8079         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8080          TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 1)),
8081          RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)));
8082
8083     case ARROW_EXPR:
8084       op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
8085                                                 args, complain, in_decl);
8086       /* Remember that there was a reference to this entity.  */
8087       if (DECL_P (op1))
8088         mark_used (op1);
8089       return build_x_arrow (op1);
8090
8091     case NEW_EXPR:
8092       return build_new
8093         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8094          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8095          RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)),
8096          NEW_EXPR_USE_GLOBAL (t));
8097
8098     case DELETE_EXPR:
8099      return delete_sanity
8100        (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8101         RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8102         DELETE_EXPR_USE_VEC (t),
8103         DELETE_EXPR_USE_GLOBAL (t));
8104
8105     case COMPOUND_EXPR:
8106       return build_x_compound_expr (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8107                                     RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)));
8108
8109     case CALL_EXPR:
8110       {
8111         tree function;
8112         tree call_args;
8113         bool qualified_p;
8114         bool koenig_p;
8115
8116         function = TREE_OPERAND (t, 0);
8117         /* When we parsed the expression,  we determined whether or
8118            not Koenig lookup should be performed.  */
8119         koenig_p = KOENIG_LOOKUP_P (t);
8120         if (TREE_CODE (function) == SCOPE_REF)
8121           {
8122             qualified_p = true;
8123             function = tsubst_qualified_id (function, args, complain, in_decl,
8124                                             /*done=*/false, 
8125                                             /*address_p=*/false);
8126           }
8127         else
8128           {
8129             qualified_p = (TREE_CODE (function) == COMPONENT_REF
8130                            && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (function, 1))
8131                                == SCOPE_REF));
8132             function = tsubst_copy_and_build (function, args, complain, 
8133                                               in_decl,
8134                                               !qualified_p);
8135             if (BASELINK_P (function))
8136               qualified_p = true;
8137           }
8138
8139         call_args = RECUR (TREE_OPERAND (t, 1));
8140           
8141         if (koenig_p
8142             && (is_overloaded_fn (function)
8143                 || DECL_P (function)
8144                 || TREE_CODE (function) == IDENTIFIER_NODE))
8145           function = perform_koenig_lookup (function, call_args);
8146
8147         if (TREE_CODE (function) == IDENTIFIER_NODE)
8148           {
8149             unqualified_name_lookup_error (function);
8150             return error_mark_node;
8151           }
8152
8153         /* Remember that there was a reference to this entity.  */
8154         if (DECL_P (function))
8155           mark_used (function);
8156
8157         function = convert_from_reference (function);
8158
8159         if (TREE_CODE (function) == OFFSET_REF)
8160           return build_offset_ref_call_from_tree (function, call_args);
8161         if (TREE_CODE (function) == COMPONENT_REF)
8162           return (build_new_method_call 
8163                   (TREE_OPERAND (function, 0),
8164                    TREE_OPERAND (function, 1),
8165                    call_args, NULL_TREE, 
8166                    qualified_p ? LOOKUP_NONVIRTUAL : LOOKUP_NORMAL));
8167         return finish_call_expr (function, call_args, 
8168                                  /*disallow_virtual=*/qualified_p,
8169                                  koenig_p);
8170       }
8171
8172     case COND_EXPR:
8173       return build_x_conditional_expr
8174         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8175          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8176          RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)));
8177
8178     case PSEUDO_DTOR_EXPR:
8179       return finish_pseudo_destructor_expr 
8180         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8181          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8182          RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)));
8183
8184     case TREE_LIST:
8185       {
8186         tree purpose, value, chain;
8187
8188         if (t == void_list_node)
8189           return t;
8190
8191         purpose = TREE_PURPOSE (t);
8192         if (purpose)
8193           purpose = RECUR (purpose);
8194         value = TREE_VALUE (t);
8195         if (value)
8196           value = RECUR (value);
8197         chain = TREE_CHAIN (t);
8198         if (chain && chain != void_type_node)
8199           chain = RECUR (chain);
8200         if (purpose == TREE_PURPOSE (t)
8201             && value == TREE_VALUE (t)
8202             && chain == TREE_CHAIN (t))
8203           return t;
8204         return tree_cons (purpose, value, chain);
8205       }
8206
8207     case COMPONENT_REF:
8208       {
8209         tree object;
8210         tree member;
8211
8212         object = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
8213                                                      args, complain, in_decl);
8214         /* Remember that there was a reference to this entity.  */
8215         if (DECL_P (object))
8216           mark_used (object);
8217
8218         member = TREE_OPERAND (t, 1);
8219         if (BASELINK_P (member))
8220           member = tsubst_baselink (member, 
8221                                     non_reference (TREE_TYPE (object)),
8222                                     args, complain, in_decl);
8223         else
8224           member = tsubst_copy (member, args, complain, in_decl);
8225
8226         if (!CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (object)))
8227           {
8228             if (TREE_CODE (member) == BIT_NOT_EXPR)
8229               return finish_pseudo_destructor_expr (object, 
8230                                                     NULL_TREE,
8231                                                     TREE_TYPE (object));
8232             else if (TREE_CODE (member) == SCOPE_REF
8233                      && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (member, 1)) == BIT_NOT_EXPR))
8234               return finish_pseudo_destructor_expr (object, 
8235                                                     object,
8236                                                     TREE_TYPE (object));
8237           }
8238         else if (TREE_CODE (member) == SCOPE_REF
8239                  && TREE_CODE (TREE_OPERAND (member, 1)) == TEMPLATE_ID_EXPR)
8240           {
8241             tree tmpl;
8242             tree args;
8243         
8244             /* Lookup the template functions now that we know what the
8245                scope is.  */
8246             tmpl = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (member, 1), 0);
8247             args = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (member, 1), 1);
8248             member = lookup_qualified_name (TREE_OPERAND (member, 0), tmpl, 
8249                                             /*is_type_p=*/false,
8250                                             /*complain=*/false);
8251             if (BASELINK_P (member))
8252               BASELINK_FUNCTIONS (member) 
8253                 = build_nt (TEMPLATE_ID_EXPR, BASELINK_FUNCTIONS (member),
8254                             args);
8255             else
8256               {
8257                 qualified_name_lookup_error (TREE_TYPE (object), tmpl);
8258                 return error_mark_node;
8259               }
8260           }
8261         else if (TREE_CODE (member) == FIELD_DECL)
8262           return finish_non_static_data_member (member, object, NULL_TREE);
8263
8264         return finish_class_member_access_expr (object, member);
8265       }
8266
8267     case THROW_EXPR:
8268       return build_throw
8269         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8270
8271     case CONSTRUCTOR:
8272       {
8273         tree r;
8274         tree elts;
8275         tree type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
8276         bool purpose_p;
8277
8278         /* digest_init will do the wrong thing if we let it.  */
8279         if (type && TYPE_PTRMEMFUNC_P (type))
8280           return t;
8281
8282         r = NULL_TREE;
8283         /* We do not want to process the purpose of aggregate
8284            initializers as they are identifier nodes which will be
8285            looked up by digest_init.  */
8286         purpose_p = !(type && IS_AGGR_TYPE (type));
8287         for (elts = CONSTRUCTOR_ELTS (t);
8288              elts;
8289              elts = TREE_CHAIN (elts))
8290           {
8291             tree purpose = TREE_PURPOSE (elts);
8292             tree value = TREE_VALUE (elts);
8293             
8294             if (purpose && purpose_p)
8295               purpose = RECUR (purpose);
8296             value = RECUR (value);
8297             r = tree_cons (purpose, value, r);
8298           }
8299         
8300         r = build_constructor (NULL_TREE, nreverse (r));
8301         TREE_HAS_CONSTRUCTOR (r) = TREE_HAS_CONSTRUCTOR (t);
8302
8303         if (type)
8304           return digest_init (type, r, 0);
8305         return r;
8306       }
8307
8308     case TYPEID_EXPR:
8309       {
8310         tree operand_0 = RECUR (TREE_OPERAND (t, 0));
8311         if (TYPE_P (operand_0))
8312           return get_typeid (operand_0);
8313         return build_typeid (operand_0);
8314       }
8315
8316     case PARM_DECL:
8317       return convert_from_reference (tsubst_copy (t, args, complain, in_decl));
8318
8319     case VAR_DECL:
8320       if (args)
8321         t = tsubst_copy (t, args, complain, in_decl);
8322       else
8323         /* If there are no ARGS, then we are evaluating a
8324            non-dependent expression.  If the expression is
8325            non-dependent, the variable must be a constant.  */
8326         t = DECL_INITIAL (t);
8327       return convert_from_reference (t);
8328
8329     case VA_ARG_EXPR:
8330       return build_x_va_arg (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8331                              tsubst_copy (TREE_TYPE (t), args, complain, 
8332                                           in_decl));
8333
8334     default:
8335       return tsubst_copy (t, args, complain, in_decl);
8336     }
8337
8338 #undef RECUR
8339 }
8340
8341 /* Verify that the instantiated ARGS are valid. For type arguments,
8342    make sure that the type's linkage is ok. For non-type arguments,
8343    make sure they are constants if they are integral or enumerations.
8344    Emit an error under control of COMPLAIN, and return TRUE on error.  */
8345
8346 static bool
8347 check_instantiated_args (tree tmpl, tree args, tsubst_flags_t complain)
8348 {
8349   int ix, len = DECL_NTPARMS (tmpl);
8350   bool result = false;
8351
8352   for (ix = 0; ix != len; ix++)
8353     {
8354       tree t = TREE_VEC_ELT (args, ix);
8355       
8356       if (TYPE_P (t))
8357         {
8358           /* [basic.link]: A name with no linkage (notably, the name
8359              of a class or enumeration declared in a local scope)
8360              shall not be used to declare an entity with linkage.
8361              This implies that names with no linkage cannot be used as
8362              template arguments.  */
8363           tree nt = no_linkage_check (t);
8364
8365           if (nt)
8366             {
8367               if (!(complain & tf_error))
8368                 /*OK*/;
8369               else if (TYPE_ANONYMOUS_P (nt))
8370                 error ("`%T' uses anonymous type", t);
8371               else
8372                 error ("`%T' uses local type `%T'", t, nt);
8373               result = true;
8374             }
8375           /* In order to avoid all sorts of complications, we do not
8376              allow variably-modified types as template arguments.  */
8377           else if (variably_modified_type_p (t))
8378             {
8379               if (complain & tf_error)
8380                 error ("`%T' is a variably modified type", t);
8381               result = true;
8382             }
8383         }
8384       /* A non-type argument of integral or enumerated type must be a
8385          constant.  */
8386       else if (TREE_TYPE (t)
8387                && INTEGRAL_OR_ENUMERATION_TYPE_P (TREE_TYPE (t))
8388                && !TREE_CONSTANT (t))
8389         {
8390           if (complain & tf_error)
8391             error ("integral expression `%E' is not constant", t);
8392           result = true;
8393         }
8394     }
8395   if (result && complain & tf_error)
8396     error ("  trying to instantiate `%D'", tmpl);
8397   return result;
8398 }
8399
8400 /* Instantiate the indicated variable or function template TMPL with
8401    the template arguments in TARG_PTR.  */
8402
8403 tree
8404 instantiate_template (tree tmpl, tree targ_ptr, tsubst_flags_t complain)
8405 {
8406   tree fndecl;
8407   tree gen_tmpl;
8408   tree spec;
8409
8410   if (tmpl == error_mark_node)
8411     return error_mark_node;
8412
8413   my_friendly_assert (TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_DECL, 283);
8414
8415   /* If this function is a clone, handle it specially.  */
8416   if (DECL_CLONED_FUNCTION_P (tmpl))
8417     {
8418       tree spec = instantiate_template (DECL_CLONED_FUNCTION (tmpl), targ_ptr,
8419                                         complain);
8420       tree clone;
8421       
8422       /* Look for the clone.  */
8423       for (clone = TREE_CHAIN (spec);
8424            clone && DECL_CLONED_FUNCTION_P (clone);
8425            clone = TREE_CHAIN (clone))
8426         if (DECL_NAME (clone) == DECL_NAME (tmpl))
8427           return clone;
8428       /* We should always have found the clone by now.  */
8429       abort ();
8430       return NULL_TREE;
8431     }
8432   
8433   /* Check to see if we already have this specialization.  */
8434   spec = retrieve_specialization (tmpl, targ_ptr);
8435   if (spec != NULL_TREE)
8436     return spec;
8437
8438   gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
8439   if (tmpl != gen_tmpl)
8440     {
8441       /* The TMPL is a partial instantiation.  To get a full set of
8442          arguments we must add the arguments used to perform the
8443          partial instantiation.  */
8444       targ_ptr = add_outermost_template_args (DECL_TI_ARGS (tmpl),
8445                                               targ_ptr);
8446
8447       /* Check to see if we already have this specialization.  */
8448       spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, targ_ptr);
8449       if (spec != NULL_TREE)
8450         return spec;
8451     }
8452
8453   if (check_instantiated_args (gen_tmpl, INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (targ_ptr),
8454                                complain))
8455     return error_mark_node;
8456   
8457   /* We are building a FUNCTION_DECL, during which the access of its
8458      parameters and return types have to be checked.  However this
8459      FUNCTION_DECL which is the desired context for access checking
8460      is not built yet.  We solve this chicken-and-egg problem by
8461      deferring all checks until we have the FUNCTION_DECL.  */
8462   push_deferring_access_checks (dk_deferred);
8463
8464   /* substitute template parameters */
8465   fndecl = tsubst (DECL_TEMPLATE_RESULT (gen_tmpl),
8466                    targ_ptr, complain, gen_tmpl);
8467
8468   /* Now we know the specialization, compute access previously
8469      deferred.  */
8470   push_access_scope (fndecl);
8471   perform_deferred_access_checks ();
8472   pop_access_scope (fndecl);
8473   pop_deferring_access_checks ();
8474
8475   /* The DECL_TI_TEMPLATE should always be the immediate parent
8476      template, not the most general template.  */
8477   DECL_TI_TEMPLATE (fndecl) = tmpl;
8478
8479   if (flag_external_templates)
8480     add_pending_template (fndecl);
8481
8482   /* If we've just instantiated the main entry point for a function,
8483      instantiate all the alternate entry points as well.  We do this
8484      by cloning the instantiation of the main entry point, not by
8485      instantiating the template clones.  */
8486   if (TREE_CHAIN (gen_tmpl) && DECL_CLONED_FUNCTION_P (TREE_CHAIN (gen_tmpl)))
8487     clone_function_decl (fndecl, /*update_method_vec_p=*/0);
8488
8489   return fndecl;
8490 }
8491
8492 /* The FN is a TEMPLATE_DECL for a function.  The ARGS are the
8493    arguments that are being used when calling it.  TARGS is a vector
8494    into which the deduced template arguments are placed.  
8495
8496    Return zero for success, 2 for an incomplete match that doesn't resolve
8497    all the types, and 1 for complete failure.  An error message will be
8498    printed only for an incomplete match.
8499
8500    If FN is a conversion operator, or we are trying to produce a specific
8501    specialization, RETURN_TYPE is the return type desired.
8502
8503    The EXPLICIT_TARGS are explicit template arguments provided via a
8504    template-id.
8505
8506    The parameter STRICT is one of:
8507
8508    DEDUCE_CALL: 
8509      We are deducing arguments for a function call, as in
8510      [temp.deduct.call].
8511
8512    DEDUCE_CONV:
8513      We are deducing arguments for a conversion function, as in 
8514      [temp.deduct.conv].
8515
8516    DEDUCE_EXACT:
8517      We are deducing arguments when doing an explicit instantiation
8518      as in [temp.explicit], when determining an explicit specialization
8519      as in [temp.expl.spec], or when taking the address of a function
8520      template, as in [temp.deduct.funcaddr]. 
8521
8522    DEDUCE_ORDER:
8523      We are deducing arguments when calculating the partial
8524      ordering between specializations of function or class
8525      templates, as in [temp.func.order] and [temp.class.order].
8526
8527    LEN is the number of parms to consider before returning success, or -1
8528    for all.  This is used in partial ordering to avoid comparing parms for
8529    which no actual argument was passed, since they are not considered in
8530    overload resolution (and are explicitly excluded from consideration in
8531    partial ordering in [temp.func.order]/6).  */
8532
8533 int
8534 fn_type_unification (tree fn, 
8535                      tree explicit_targs, 
8536                      tree targs, 
8537                      tree args, 
8538                      tree return_type,
8539                      unification_kind_t strict, 
8540                      int len)
8541 {
8542   tree parms;
8543   tree fntype;
8544   int result;
8545
8546   my_friendly_assert (TREE_CODE (fn) == TEMPLATE_DECL, 0);
8547
8548   fntype = TREE_TYPE (fn);
8549   if (explicit_targs)
8550     {
8551       /* [temp.deduct]
8552           
8553          The specified template arguments must match the template
8554          parameters in kind (i.e., type, nontype, template), and there
8555          must not be more arguments than there are parameters;
8556          otherwise type deduction fails.
8557
8558          Nontype arguments must match the types of the corresponding
8559          nontype template parameters, or must be convertible to the
8560          types of the corresponding nontype parameters as specified in
8561          _temp.arg.nontype_, otherwise type deduction fails.
8562
8563          All references in the function type of the function template
8564          to the corresponding template parameters are replaced by the
8565          specified template argument values.  If a substitution in a
8566          template parameter or in the function type of the function
8567          template results in an invalid type, type deduction fails.  */
8568       int i;
8569       tree converted_args;
8570       bool incomplete;
8571
8572       converted_args
8573         = (coerce_template_parms (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (fn), 
8574                                   explicit_targs, NULL_TREE, tf_none, 
8575                                   /*require_all_arguments=*/0));
8576       if (converted_args == error_mark_node)
8577         return 1;
8578
8579       /* Substitute the explicit args into the function type.  This is
8580          necessary so that, for instance, explicitly declared function
8581          arguments can match null pointed constants.  If we were given
8582          an incomplete set of explicit args, we must not do semantic
8583          processing during substitution as we could create partial
8584          instantiations.  */
8585       incomplete = NUM_TMPL_ARGS (explicit_targs) != NUM_TMPL_ARGS (targs);
8586       processing_template_decl += incomplete;
8587       fntype = tsubst (fntype, converted_args, tf_none, NULL_TREE);
8588       processing_template_decl -= incomplete;
8589       
8590       if (fntype == error_mark_node)
8591         return 1;
8592
8593       /* Place the explicitly specified arguments in TARGS.  */
8594       for (i = NUM_TMPL_ARGS (converted_args); i--;)
8595         TREE_VEC_ELT (targs, i) = TREE_VEC_ELT (converted_args, i);
8596     }
8597      
8598   parms = TYPE_ARG_TYPES (fntype);
8599   /* Never do unification on the 'this' parameter.  */
8600   if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (fn))
8601     parms = TREE_CHAIN (parms);
8602   
8603   if (return_type)
8604     {
8605       /* We've been given a return type to match, prepend it.  */
8606       parms = tree_cons (NULL_TREE, TREE_TYPE (fntype), parms);
8607       args = tree_cons (NULL_TREE, return_type, args);
8608       if (len >= 0)
8609         ++len;
8610     }
8611
8612   /* We allow incomplete unification without an error message here
8613      because the standard doesn't seem to explicitly prohibit it.  Our
8614      callers must be ready to deal with unification failures in any
8615      event.  */
8616   result = type_unification_real (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (fn), 
8617                                   targs, parms, args, /*subr=*/0,
8618                                   strict, /*allow_incomplete*/1, len);
8619
8620   if (result == 0) 
8621     /* All is well so far.  Now, check:
8622        
8623        [temp.deduct] 
8624        
8625        When all template arguments have been deduced, all uses of
8626        template parameters in nondeduced contexts are replaced with
8627        the corresponding deduced argument values.  If the
8628        substitution results in an invalid type, as described above,
8629        type deduction fails.  */
8630     if (tsubst (TREE_TYPE (fn), targs, tf_none, NULL_TREE)
8631         == error_mark_node)
8632       return 1;
8633
8634   return result;
8635 }
8636
8637 /* Adjust types before performing type deduction, as described in
8638    [temp.deduct.call] and [temp.deduct.conv].  The rules in these two
8639    sections are symmetric.  PARM is the type of a function parameter
8640    or the return type of the conversion function.  ARG is the type of
8641    the argument passed to the call, or the type of the value
8642    initialized with the result of the conversion function.  */
8643
8644 static int
8645 maybe_adjust_types_for_deduction (unification_kind_t strict, 
8646                                   tree* parm, 
8647                                   tree* arg)
8648 {
8649   int result = 0;
8650   
8651   switch (strict)
8652     {
8653     case DEDUCE_CALL:
8654       break;
8655
8656     case DEDUCE_CONV:
8657       {
8658         /* Swap PARM and ARG throughout the remainder of this
8659            function; the handling is precisely symmetric since PARM
8660            will initialize ARG rather than vice versa.  */
8661         tree* temp = parm;
8662         parm = arg;
8663         arg = temp;
8664         break;
8665       }
8666
8667     case DEDUCE_EXACT:
8668       /* There is nothing to do in this case.  */
8669       return 0;
8670
8671     case DEDUCE_ORDER:
8672       /* DR 214. [temp.func.order] is underspecified, and leads to no
8673          ordering between things like `T *' and `T const &' for `U *'.
8674          The former has T=U and the latter T=U*. The former looks more
8675          specialized and John Spicer considers it well-formed (the EDG
8676          compiler accepts it).
8677
8678          John also confirms that deduction should proceed as in a function
8679          call. Which implies the usual ARG and PARM conversions as DEDUCE_CALL.
8680          However, in ordering, ARG can have REFERENCE_TYPE, but no argument
8681          to an actual call can have such a type.
8682          
8683          If both ARG and PARM are REFERENCE_TYPE, we change neither.
8684          If only ARG is a REFERENCE_TYPE, we look through that and then
8685          proceed as with DEDUCE_CALL (which could further convert it).  */
8686       if (TREE_CODE (*arg) == REFERENCE_TYPE)
8687         {
8688           if (TREE_CODE (*parm) == REFERENCE_TYPE)
8689             return 0;
8690           *arg = TREE_TYPE (*arg);
8691         }
8692       break;
8693     default:
8694       abort ();
8695     }
8696
8697   if (TREE_CODE (*parm) != REFERENCE_TYPE)
8698     {
8699       /* [temp.deduct.call]
8700          
8701          If P is not a reference type:
8702          
8703          --If A is an array type, the pointer type produced by the
8704          array-to-pointer standard conversion (_conv.array_) is
8705          used in place of A for type deduction; otherwise,
8706          
8707          --If A is a function type, the pointer type produced by
8708          the function-to-pointer standard conversion
8709          (_conv.func_) is used in place of A for type deduction;
8710          otherwise,
8711          
8712          --If A is a cv-qualified type, the top level
8713          cv-qualifiers of A's type are ignored for type
8714          deduction.  */
8715       if (TREE_CODE (*arg) == ARRAY_TYPE)
8716         *arg = build_pointer_type (TREE_TYPE (*arg));
8717       else if (TREE_CODE (*arg) == FUNCTION_TYPE)
8718         *arg = build_pointer_type (*arg);
8719       else
8720         *arg = TYPE_MAIN_VARIANT (*arg);
8721     }
8722   
8723   /* [temp.deduct.call]
8724      
8725      If P is a cv-qualified type, the top level cv-qualifiers
8726      of P's type are ignored for type deduction.  If P is a
8727      reference type, the type referred to by P is used for
8728      type deduction.  */
8729   *parm = TYPE_MAIN_VARIANT (*parm);
8730   if (TREE_CODE (*parm) == REFERENCE_TYPE)
8731     {
8732       *parm = TREE_TYPE (*parm);
8733       result |= UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL;
8734     }
8735
8736   /* DR 322. For conversion deduction, remove a reference type on parm
8737      too (which has been swapped into ARG).  */
8738   if (strict == DEDUCE_CONV && TREE_CODE (*arg) == REFERENCE_TYPE)
8739     *arg = TREE_TYPE (*arg);
8740   
8741   return result;
8742 }
8743
8744 /* Most parms like fn_type_unification.
8745
8746    If SUBR is 1, we're being called recursively (to unify the
8747    arguments of a function or method parameter of a function
8748    template).  */
8749
8750 static int
8751 type_unification_real (tree tparms, 
8752                        tree targs, 
8753                        tree xparms, 
8754                        tree xargs, 
8755                        int subr,
8756                        unification_kind_t strict, 
8757                        int allow_incomplete, 
8758                        int xlen)
8759 {
8760   tree parm, arg;
8761   int i;
8762   int ntparms = TREE_VEC_LENGTH (tparms);
8763   int sub_strict;
8764   int saw_undeduced = 0;
8765   tree parms, args;
8766   int len;
8767
8768   my_friendly_assert (TREE_CODE (tparms) == TREE_VEC, 289);
8769   my_friendly_assert (xparms == NULL_TREE 
8770                       || TREE_CODE (xparms) == TREE_LIST, 290);
8771   my_friendly_assert (!xargs || TREE_CODE (xargs) == TREE_LIST, 291);
8772   my_friendly_assert (ntparms > 0, 292);
8773
8774   switch (strict)
8775     {
8776     case DEDUCE_CALL:
8777       sub_strict = (UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL | UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL
8778                     | UNIFY_ALLOW_DERIVED);
8779       break;
8780       
8781     case DEDUCE_CONV:
8782       sub_strict = UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL;
8783       break;
8784
8785     case DEDUCE_EXACT:
8786       sub_strict = UNIFY_ALLOW_NONE;
8787       break;
8788     
8789     case DEDUCE_ORDER:
8790       sub_strict = UNIFY_ALLOW_NONE;
8791       break;
8792       
8793     default:
8794       abort ();
8795     }
8796
8797   if (xlen == 0)
8798     return 0;
8799
8800  again:
8801   parms = xparms;
8802   args = xargs;
8803   len = xlen;
8804
8805   while (parms
8806          && parms != void_list_node
8807          && args
8808          && args != void_list_node)
8809     {
8810       parm = TREE_VALUE (parms);
8811       parms = TREE_CHAIN (parms);
8812       arg = TREE_VALUE (args);
8813       args = TREE_CHAIN (args);
8814
8815       if (arg == error_mark_node)
8816         return 1;
8817       if (arg == unknown_type_node)
8818         /* We can't deduce anything from this, but we might get all the
8819            template args from other function args.  */
8820         continue;
8821
8822       /* Conversions will be performed on a function argument that
8823          corresponds with a function parameter that contains only
8824          non-deducible template parameters and explicitly specified
8825          template parameters.  */
8826       if (! uses_template_parms (parm))
8827         {
8828           tree type;
8829
8830           if (!TYPE_P (arg))
8831             type = TREE_TYPE (arg);
8832           else
8833             {
8834               type = arg;
8835               arg = NULL_TREE;
8836             }
8837
8838           if (strict == DEDUCE_EXACT || strict == DEDUCE_ORDER)
8839             {
8840               if (same_type_p (parm, type))
8841                 continue;
8842             }
8843           else
8844             /* It might work; we shouldn't check now, because we might
8845                get into infinite recursion.  Overload resolution will
8846                handle it.  */
8847             continue;
8848
8849           return 1;
8850         }
8851         
8852       if (!TYPE_P (arg))
8853         {
8854           my_friendly_assert (TREE_TYPE (arg) != NULL_TREE, 293);
8855           if (type_unknown_p (arg))
8856             {
8857               /* [temp.deduct.type] A template-argument can be deduced from
8858                  a pointer to function or pointer to member function
8859                  argument if the set of overloaded functions does not
8860                  contain function templates and at most one of a set of
8861                  overloaded functions provides a unique match.  */
8862
8863               if (resolve_overloaded_unification
8864                   (tparms, targs, parm, arg, strict, sub_strict)
8865                   != 0)
8866                 return 1;
8867               continue;
8868             }
8869           arg = TREE_TYPE (arg);
8870           if (arg == error_mark_node)
8871             return 1;
8872         }
8873       
8874       {
8875         int arg_strict = sub_strict;
8876         
8877         if (!subr)
8878           arg_strict |= maybe_adjust_types_for_deduction (strict, &parm, &arg);
8879
8880         if (unify (tparms, targs, parm, arg, arg_strict))
8881           return 1;
8882       }
8883
8884       /* Are we done with the interesting parms?  */
8885       if (--len == 0)
8886         goto done;
8887     }
8888   /* Fail if we've reached the end of the parm list, and more args
8889      are present, and the parm list isn't variadic.  */
8890   if (args && args != void_list_node && parms == void_list_node)
8891     return 1;
8892   /* Fail if parms are left and they don't have default values.  */
8893   if (parms
8894       && parms != void_list_node
8895       && TREE_PURPOSE (parms) == NULL_TREE)
8896     return 1;
8897
8898  done:
8899   if (!subr)
8900     for (i = 0; i < ntparms; i++)
8901       if (TREE_VEC_ELT (targs, i) == NULL_TREE)
8902         {
8903           tree tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, i));
8904
8905           /* If this is an undeduced nontype parameter that depends on
8906              a type parameter, try another pass; its type may have been
8907              deduced from a later argument than the one from which
8908              this parameter can be deduced.  */
8909           if (TREE_CODE (tparm) == PARM_DECL
8910               && uses_template_parms (TREE_TYPE (tparm))
8911               && !saw_undeduced++)
8912             goto again;
8913
8914           if (!allow_incomplete)
8915             error ("incomplete type unification");
8916           return 2;
8917         }
8918   return 0;
8919 }
8920
8921 /* Subroutine of type_unification_real.  Args are like the variables at the
8922    call site.  ARG is an overloaded function (or template-id); we try
8923    deducing template args from each of the overloads, and if only one
8924    succeeds, we go with that.  Modifies TARGS and returns 0 on success.  */
8925
8926 static int
8927 resolve_overloaded_unification (tree tparms, 
8928                                 tree targs,
8929                                 tree parm,
8930                                 tree arg, 
8931                                 unification_kind_t strict,
8932                                 int sub_strict)
8933 {
8934   tree tempargs = copy_node (targs);
8935   int good = 0;
8936   bool addr_p;
8937
8938   if (TREE_CODE (arg) == ADDR_EXPR)
8939     {
8940       arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
8941       addr_p = true;
8942     }
8943   else
8944     addr_p = false;
8945
8946   if (TREE_CODE (arg) == COMPONENT_REF)
8947     /* Handle `&x' where `x' is some static or non-static member
8948        function name.  */
8949     arg = TREE_OPERAND (arg, 1);
8950
8951   if (TREE_CODE (arg) == OFFSET_REF)
8952     arg = TREE_OPERAND (arg, 1);
8953
8954   /* Strip baselink information.  */
8955   if (BASELINK_P (arg))
8956     arg = BASELINK_FUNCTIONS (arg);
8957
8958   if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_ID_EXPR)
8959     {
8960       /* If we got some explicit template args, we need to plug them into
8961          the affected templates before we try to unify, in case the
8962          explicit args will completely resolve the templates in question.  */
8963
8964       tree expl_subargs = TREE_OPERAND (arg, 1);
8965       arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
8966
8967       for (; arg; arg = OVL_NEXT (arg))
8968         {
8969           tree fn = OVL_CURRENT (arg);
8970           tree subargs, elem;
8971
8972           if (TREE_CODE (fn) != TEMPLATE_DECL)
8973             continue;
8974
8975           subargs = get_bindings_overload (fn, DECL_TEMPLATE_RESULT (fn),
8976                                            expl_subargs);
8977           if (subargs)
8978             {
8979               elem = tsubst (TREE_TYPE (fn), subargs, tf_none, NULL_TREE);
8980               good += try_one_overload (tparms, targs, tempargs, parm, 
8981                                         elem, strict, sub_strict, addr_p);
8982             }
8983         }
8984     }
8985   else if (TREE_CODE (arg) == OVERLOAD
8986            || TREE_CODE (arg) == FUNCTION_DECL)
8987     {
8988       for (; arg; arg = OVL_NEXT (arg))
8989         good += try_one_overload (tparms, targs, tempargs, parm,
8990                                   TREE_TYPE (OVL_CURRENT (arg)),
8991                                   strict, sub_strict, addr_p);
8992     }
8993   else
8994     abort ();
8995
8996   /* [temp.deduct.type] A template-argument can be deduced from a pointer
8997      to function or pointer to member function argument if the set of
8998      overloaded functions does not contain function templates and at most
8999      one of a set of overloaded functions provides a unique match.
9000
9001      So if we found multiple possibilities, we return success but don't
9002      deduce anything.  */
9003
9004   if (good == 1)
9005     {
9006       int i = TREE_VEC_LENGTH (targs);
9007       for (; i--; )
9008         if (TREE_VEC_ELT (tempargs, i))
9009           TREE_VEC_ELT (targs, i) = TREE_VEC_ELT (tempargs, i);
9010     }
9011   if (good)
9012     return 0;
9013
9014   return 1;
9015 }
9016
9017 /* Subroutine of resolve_overloaded_unification; does deduction for a single
9018    overload.  Fills TARGS with any deduced arguments, or error_mark_node if
9019    different overloads deduce different arguments for a given parm.
9020    ADDR_P is true if the expression for which deduction is being
9021    performed was of the form "& fn" rather than simply "fn".
9022
9023    Returns 1 on success.  */
9024
9025 static int
9026 try_one_overload (tree tparms,
9027                   tree orig_targs,
9028                   tree targs, 
9029                   tree parm, 
9030                   tree arg, 
9031                   unification_kind_t strict,
9032                   int sub_strict,
9033                   bool addr_p)
9034 {
9035   int nargs;
9036   tree tempargs;
9037   int i;
9038
9039   /* [temp.deduct.type] A template-argument can be deduced from a pointer
9040      to function or pointer to member function argument if the set of
9041      overloaded functions does not contain function templates and at most
9042      one of a set of overloaded functions provides a unique match.
9043
9044      So if this is a template, just return success.  */
9045
9046   if (uses_template_parms (arg))
9047     return 1;
9048
9049   if (TREE_CODE (arg) == METHOD_TYPE)
9050     arg = build_ptrmemfunc_type (build_pointer_type (arg));
9051   else if (addr_p)
9052     arg = build_pointer_type (arg);
9053
9054   sub_strict |= maybe_adjust_types_for_deduction (strict, &parm, &arg);
9055
9056   /* We don't copy orig_targs for this because if we have already deduced
9057      some template args from previous args, unify would complain when we
9058      try to deduce a template parameter for the same argument, even though
9059      there isn't really a conflict.  */
9060   nargs = TREE_VEC_LENGTH (targs);
9061   tempargs = make_tree_vec (nargs);
9062
9063   if (unify (tparms, tempargs, parm, arg, sub_strict) != 0)
9064     return 0;
9065
9066   /* First make sure we didn't deduce anything that conflicts with
9067      explicitly specified args.  */
9068   for (i = nargs; i--; )
9069     {
9070       tree elt = TREE_VEC_ELT (tempargs, i);
9071       tree oldelt = TREE_VEC_ELT (orig_targs, i);
9072
9073       if (elt == NULL_TREE)
9074         continue;
9075       else if (uses_template_parms (elt))
9076         {
9077           /* Since we're unifying against ourselves, we will fill in template
9078              args used in the function parm list with our own template parms.
9079              Discard them.  */
9080           TREE_VEC_ELT (tempargs, i) = NULL_TREE;
9081           continue;
9082         }
9083       else if (oldelt && ! template_args_equal (oldelt, elt))
9084         return 0;
9085     }
9086
9087   for (i = nargs; i--; )
9088     {
9089       tree elt = TREE_VEC_ELT (tempargs, i);
9090
9091       if (elt)
9092         TREE_VEC_ELT (targs, i) = elt;
9093     }
9094
9095   return 1;
9096 }
9097
9098 /* Verify that nondeduce template argument agrees with the type
9099    obtained from argument deduction.  Return nonzero if the
9100    verification fails.
9101
9102    For example:
9103
9104      struct A { typedef int X; };
9105      template <class T, class U> struct C {};
9106      template <class T> struct C<T, typename T::X> {};
9107
9108    Then with the instantiation `C<A, int>', we can deduce that
9109    `T' is `A' but unify () does not check whether `typename T::X'
9110    is `int'.  This function ensure that they agree.
9111
9112    TARGS, PARMS are the same as the arguments of unify.
9113    ARGS contains template arguments from all levels.  */
9114
9115 static int
9116 verify_class_unification (tree targs, tree parms, tree args)
9117 {
9118   parms = tsubst (parms, add_outermost_template_args (args, targs),
9119                   tf_none, NULL_TREE);
9120   if (parms == error_mark_node)
9121     return 1;
9122
9123   return !comp_template_args (parms, INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args));
9124 }
9125
9126 /* PARM is a template class (perhaps with unbound template
9127    parameters).  ARG is a fully instantiated type.  If ARG can be
9128    bound to PARM, return ARG, otherwise return NULL_TREE.  TPARMS and
9129    TARGS are as for unify.  */
9130
9131 static tree
9132 try_class_unification (tree tparms, tree targs, tree parm, tree arg)
9133 {
9134   tree copy_of_targs;
9135
9136   if (!CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (arg)
9137       || (most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (arg)) 
9138           != most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (parm))))
9139     return NULL_TREE;
9140
9141   /* We need to make a new template argument vector for the call to
9142      unify.  If we used TARGS, we'd clutter it up with the result of
9143      the attempted unification, even if this class didn't work out.
9144      We also don't want to commit ourselves to all the unifications
9145      we've already done, since unification is supposed to be done on
9146      an argument-by-argument basis.  In other words, consider the
9147      following pathological case:
9148
9149        template <int I, int J, int K>
9150        struct S {};
9151        
9152        template <int I, int J>
9153        struct S<I, J, 2> : public S<I, I, I>, S<J, J, J> {};
9154        
9155        template <int I, int J, int K>
9156        void f(S<I, J, K>, S<I, I, I>);
9157        
9158        void g() {
9159          S<0, 0, 0> s0;
9160          S<0, 1, 2> s2;
9161        
9162          f(s0, s2);
9163        }
9164
9165      Now, by the time we consider the unification involving `s2', we
9166      already know that we must have `f<0, 0, 0>'.  But, even though
9167      `S<0, 1, 2>' is derived from `S<0, 0, 0>', the code is invalid
9168      because there are two ways to unify base classes of S<0, 1, 2>
9169      with S<I, I, I>.  If we kept the already deduced knowledge, we
9170      would reject the possibility I=1.  */
9171   copy_of_targs = make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (targs));
9172   
9173   /* If unification failed, we're done.  */
9174   if (unify (tparms, copy_of_targs, CLASSTYPE_TI_ARGS (parm),
9175              CLASSTYPE_TI_ARGS (arg), UNIFY_ALLOW_NONE))
9176     return NULL_TREE;
9177
9178   return arg;
9179 }
9180
9181 /* Subroutine of get_template_base.  RVAL, if non-NULL, is a base we
9182    have already discovered to be satisfactory.  ARG_BINFO is the binfo
9183    for the base class of ARG that we are currently examining.  */
9184
9185 static tree
9186 get_template_base_recursive (tree tparms, 
9187                              tree targs, 
9188                              tree parm,
9189                              tree arg_binfo, 
9190                              tree rval, 
9191                              int flags)
9192 {
9193   tree binfos;
9194   int i, n_baselinks;
9195   tree arg = BINFO_TYPE (arg_binfo);
9196
9197   if (!(flags & GTB_IGNORE_TYPE))
9198     {
9199       tree r = try_class_unification (tparms, targs,
9200                                       parm, arg);
9201
9202       /* If there is more than one satisfactory baseclass, then:
9203
9204            [temp.deduct.call]
9205
9206            If they yield more than one possible deduced A, the type
9207            deduction fails.
9208
9209            applies.  */
9210       if (r && rval && !same_type_p (r, rval))
9211         return error_mark_node;
9212       else if (r)
9213         rval = r;
9214     }
9215
9216   binfos = BINFO_BASETYPES (arg_binfo);
9217   n_baselinks = binfos ? TREE_VEC_LENGTH (binfos) : 0;
9218
9219   /* Process base types.  */
9220   for (i = 0; i < n_baselinks; i++)
9221     {
9222       tree base_binfo = TREE_VEC_ELT (binfos, i);
9223       int this_virtual;
9224
9225       /* Skip this base, if we've already seen it.  */
9226       if (BINFO_MARKED (base_binfo))
9227         continue;
9228
9229       this_virtual = 
9230         (flags & GTB_VIA_VIRTUAL) || TREE_VIA_VIRTUAL (base_binfo);
9231       
9232       /* When searching for a non-virtual, we cannot mark virtually
9233          found binfos.  */
9234       if (! this_virtual)
9235         BINFO_MARKED (base_binfo) = 1;
9236       
9237       rval = get_template_base_recursive (tparms, targs,
9238                                           parm,
9239                                           base_binfo, 
9240                                           rval,
9241                                           GTB_VIA_VIRTUAL * this_virtual);
9242       
9243       /* If we discovered more than one matching base class, we can
9244          stop now.  */
9245       if (rval == error_mark_node)
9246         return error_mark_node;
9247     }
9248
9249   return rval;
9250 }
9251
9252 /* Given a template type PARM and a class type ARG, find the unique
9253    base type in ARG that is an instance of PARM.  We do not examine
9254    ARG itself; only its base-classes.  If there is no appropriate base
9255    class, return NULL_TREE.  If there is more than one, return
9256    error_mark_node.  PARM may be the type of a partial specialization,
9257    as well as a plain template type.  Used by unify.  */
9258
9259 static tree
9260 get_template_base (tree tparms, tree targs, tree parm, tree arg)
9261 {
9262   tree rval;
9263   tree arg_binfo;
9264
9265   my_friendly_assert (IS_AGGR_TYPE_CODE (TREE_CODE (arg)), 92);
9266   
9267   arg_binfo = TYPE_BINFO (complete_type (arg));
9268   rval = get_template_base_recursive (tparms, targs,
9269                                       parm, arg_binfo, 
9270                                       NULL_TREE,
9271                                       GTB_IGNORE_TYPE);
9272
9273   /* Since get_template_base_recursive marks the bases classes, we
9274      must unmark them here.  */
9275   dfs_walk (arg_binfo, dfs_unmark, markedp, 0);
9276
9277   return rval;
9278 }
9279
9280 /* Returns the level of DECL, which declares a template parameter.  */
9281
9282 static int
9283 template_decl_level (tree decl)
9284 {
9285   switch (TREE_CODE (decl))
9286     {
9287     case TYPE_DECL:
9288     case TEMPLATE_DECL:
9289       return TEMPLATE_TYPE_LEVEL (TREE_TYPE (decl));
9290
9291     case PARM_DECL:
9292       return TEMPLATE_PARM_LEVEL (DECL_INITIAL (decl));
9293
9294     default:
9295       abort ();
9296       return 0;
9297     }
9298 }
9299
9300 /* Decide whether ARG can be unified with PARM, considering only the
9301    cv-qualifiers of each type, given STRICT as documented for unify.
9302    Returns nonzero iff the unification is OK on that basis.*/
9303
9304 static int
9305 check_cv_quals_for_unify (int strict, tree arg, tree parm)
9306 {
9307   int arg_quals = cp_type_quals (arg);
9308   int parm_quals = cp_type_quals (parm);
9309
9310   if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
9311     {
9312       /* If the cvr quals of parm will not unify with ARG, they'll be
9313          ignored in instantiation, so we have to do the same here.  */
9314       if (TREE_CODE (arg) == REFERENCE_TYPE)
9315         parm_quals &= ~(TYPE_QUAL_CONST | TYPE_QUAL_VOLATILE);
9316       if (!POINTER_TYPE_P (arg) &&
9317           TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_TYPE_PARM)
9318         parm_quals &= ~TYPE_QUAL_RESTRICT;
9319     }
9320   
9321   if (!(strict & (UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL | UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL))
9322       && (arg_quals & parm_quals) != parm_quals)
9323     return 0;
9324
9325   if (!(strict & (UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL | UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL))
9326       && (parm_quals & arg_quals) != arg_quals)
9327     return 0;
9328
9329   return 1;
9330 }
9331
9332 /* Takes parameters as for type_unification.  Returns 0 if the
9333    type deduction succeeds, 1 otherwise.  The parameter STRICT is a
9334    bitwise or of the following flags:
9335
9336      UNIFY_ALLOW_NONE:
9337        Require an exact match between PARM and ARG.
9338      UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL:
9339        Allow the deduced ARG to be more cv-qualified (by qualification
9340        conversion) than ARG.
9341      UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL:
9342        Allow the deduced ARG to be less cv-qualified than ARG.
9343      UNIFY_ALLOW_DERIVED:
9344        Allow the deduced ARG to be a template base class of ARG,
9345        or a pointer to a template base class of the type pointed to by
9346        ARG.
9347      UNIFY_ALLOW_INTEGER:
9348        Allow any integral type to be deduced.  See the TEMPLATE_PARM_INDEX
9349        case for more information. 
9350      UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL:
9351        This is the outermost level of a deduction. Used to determine validity
9352        of qualification conversions. A valid qualification conversion must
9353        have const qualified pointers leading up to the inner type which
9354        requires additional CV quals, except at the outer level, where const
9355        is not required [conv.qual]. It would be normal to set this flag in
9356        addition to setting UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL.
9357      UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL:
9358        This is the outermost level of a deduction, and PARM can be more CV
9359        qualified at this point.
9360      UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL:
9361        This is the outermost level of a deduction, and PARM can be less CV
9362        qualified at this point.
9363      UNIFY_ALLOW_MAX_CORRECTION:
9364        This is an INTEGER_TYPE's maximum value.  Used if the range may
9365        have been derived from a size specification, such as an array size.
9366        If the size was given by a nontype template parameter N, the maximum
9367        value will have the form N-1.  The flag says that we can (and indeed
9368        must) unify N with (ARG + 1), an exception to the normal rules on
9369        folding PARM.  */
9370
9371 static int
9372 unify (tree tparms, tree targs, tree parm, tree arg, int strict)
9373 {
9374   int idx;
9375   tree targ;
9376   tree tparm;
9377   int strict_in = strict;
9378
9379   /* I don't think this will do the right thing with respect to types.
9380      But the only case I've seen it in so far has been array bounds, where
9381      signedness is the only information lost, and I think that will be
9382      okay.  */
9383   while (TREE_CODE (parm) == NOP_EXPR)
9384     parm = TREE_OPERAND (parm, 0);
9385
9386   if (arg == error_mark_node)
9387     return 1;
9388   if (arg == unknown_type_node)
9389     /* We can't deduce anything from this, but we might get all the
9390        template args from other function args.  */
9391     return 0;
9392
9393   /* If PARM uses template parameters, then we can't bail out here,
9394      even if ARG == PARM, since we won't record unifications for the
9395      template parameters.  We might need them if we're trying to
9396      figure out which of two things is more specialized.  */
9397   if (arg == parm && !uses_template_parms (parm))
9398     return 0;
9399
9400   /* Immediately reject some pairs that won't unify because of
9401      cv-qualification mismatches.  */
9402   if (TREE_CODE (arg) == TREE_CODE (parm)
9403       && TYPE_P (arg)
9404       /* It is the elements of the array which hold the cv quals of an array
9405          type, and the elements might be template type parms. We'll check
9406          when we recurse.  */
9407       && TREE_CODE (arg) != ARRAY_TYPE
9408       /* We check the cv-qualifiers when unifying with template type
9409          parameters below.  We want to allow ARG `const T' to unify with
9410          PARM `T' for example, when computing which of two templates
9411          is more specialized, for example.  */
9412       && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_TYPE_PARM
9413       && !check_cv_quals_for_unify (strict_in, arg, parm))
9414     return 1;
9415
9416   if (!(strict & UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL)
9417       && TYPE_P (parm) && !CP_TYPE_CONST_P (parm))
9418     strict &= ~UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL;
9419   strict &= ~UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL;
9420   strict &= ~UNIFY_ALLOW_DERIVED;
9421   strict &= ~UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL;
9422   strict &= ~UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL;
9423   strict &= ~UNIFY_ALLOW_MAX_CORRECTION;
9424   
9425   switch (TREE_CODE (parm))
9426     {
9427     case TYPENAME_TYPE:
9428     case SCOPE_REF:
9429     case UNBOUND_CLASS_TEMPLATE:
9430       /* In a type which contains a nested-name-specifier, template
9431          argument values cannot be deduced for template parameters used
9432          within the nested-name-specifier.  */
9433       return 0;
9434
9435     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
9436     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
9437     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
9438       tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, 0));
9439
9440       if (TEMPLATE_TYPE_LEVEL (parm)
9441           != template_decl_level (tparm))
9442         /* The PARM is not one we're trying to unify.  Just check
9443            to see if it matches ARG.  */
9444         return (TREE_CODE (arg) == TREE_CODE (parm)
9445                 && same_type_p (parm, arg)) ? 0 : 1;
9446       idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (parm);
9447       targ = TREE_VEC_ELT (targs, idx);
9448       tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, idx));
9449
9450       /* Check for mixed types and values.  */
9451       if ((TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TYPE_PARM
9452            && TREE_CODE (tparm) != TYPE_DECL)
9453           || (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM 
9454               && TREE_CODE (tparm) != TEMPLATE_DECL))
9455         return 1;
9456
9457       if (TREE_CODE (parm) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
9458         {
9459           /* ARG must be constructed from a template class or a template
9460              template parameter.  */
9461           if (TREE_CODE (arg) != BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
9462               && (TREE_CODE (arg) != RECORD_TYPE || !CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (arg)))
9463             return 1;
9464
9465           {
9466             tree parmtmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (parm);
9467             tree parmvec = TYPE_TI_ARGS (parm);
9468             tree argvec = TYPE_TI_ARGS (arg);
9469             tree argtmplvec
9470               = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (TYPE_TI_TEMPLATE (arg));
9471             int i;
9472
9473             /* The parameter and argument roles have to be switched here 
9474                in order to handle default arguments properly.  For example, 
9475                template<template <class> class TT> void f(TT<int>) 
9476                should be able to accept vector<int> which comes from 
9477                template <class T, class Allocator = allocator> 
9478                class vector.  */
9479
9480             if (coerce_template_parms (argtmplvec, parmvec, parmtmpl, 0, 1)
9481                 == error_mark_node)
9482               return 1;
9483           
9484             /* Deduce arguments T, i from TT<T> or TT<i>.  
9485                We check each element of PARMVEC and ARGVEC individually
9486                rather than the whole TREE_VEC since they can have
9487                different number of elements.  */
9488
9489             for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (parmvec); ++i)
9490               {
9491                 tree t = TREE_VEC_ELT (parmvec, i);
9492
9493                 if (unify (tparms, targs, t, 
9494                            TREE_VEC_ELT (argvec, i), 
9495                            UNIFY_ALLOW_NONE))
9496                   return 1;
9497               }
9498           }
9499           arg = TYPE_TI_TEMPLATE (arg);
9500
9501           /* Fall through to deduce template name.  */
9502         }
9503
9504       if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
9505           || TREE_CODE (parm) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
9506         {
9507           /* Deduce template name TT from TT, TT<>, TT<T> and TT<i>.  */
9508
9509           /* Simple cases: Value already set, does match or doesn't.  */
9510           if (targ != NULL_TREE && template_args_equal (targ, arg))
9511             return 0;
9512           else if (targ)
9513             return 1;
9514         }
9515       else
9516         {
9517           /* If PARM is `const T' and ARG is only `int', we don't have
9518              a match unless we are allowing additional qualification.
9519              If ARG is `const int' and PARM is just `T' that's OK;
9520              that binds `const int' to `T'.  */
9521           if (!check_cv_quals_for_unify (strict_in | UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL, 
9522                                          arg, parm))
9523             return 1;
9524
9525           /* Consider the case where ARG is `const volatile int' and
9526              PARM is `const T'.  Then, T should be `volatile int'.  */
9527           arg = cp_build_qualified_type_real
9528             (arg, cp_type_quals (arg) & ~cp_type_quals (parm), tf_none);
9529           if (arg == error_mark_node)
9530             return 1;
9531
9532           /* Simple cases: Value already set, does match or doesn't.  */
9533           if (targ != NULL_TREE && same_type_p (targ, arg))
9534             return 0;
9535           else if (targ)
9536             return 1;
9537
9538           /* Make sure that ARG is not a variable-sized array.  (Note
9539              that were talking about variable-sized arrays (like
9540              `int[n]'), rather than arrays of unknown size (like
9541              `int[]').)  We'll get very confused by such a type since
9542              the bound of the array will not be computable in an
9543              instantiation.  Besides, such types are not allowed in
9544              ISO C++, so we can do as we please here.  */
9545           if (variably_modified_type_p (arg))
9546             return 1;
9547         }
9548
9549       TREE_VEC_ELT (targs, idx) = arg;
9550       return 0;
9551
9552     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
9553       tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, 0));
9554
9555       if (TEMPLATE_PARM_LEVEL (parm) 
9556           != template_decl_level (tparm))
9557         /* The PARM is not one we're trying to unify.  Just check
9558            to see if it matches ARG.  */
9559         return !(TREE_CODE (arg) == TREE_CODE (parm)
9560                  && cp_tree_equal (parm, arg));
9561
9562       idx = TEMPLATE_PARM_IDX (parm);
9563       targ = TREE_VEC_ELT (targs, idx);
9564
9565       if (targ)
9566         return !cp_tree_equal (targ, arg);
9567
9568       /* [temp.deduct.type] If, in the declaration of a function template
9569          with a non-type template-parameter, the non-type
9570          template-parameter is used in an expression in the function
9571          parameter-list and, if the corresponding template-argument is
9572          deduced, the template-argument type shall match the type of the
9573          template-parameter exactly, except that a template-argument
9574          deduced from an array bound may be of any integral type. 
9575          The non-type parameter might use already deduced type parameters.  */
9576       tparm = tsubst (TREE_TYPE (parm), targs, 0, NULL_TREE);
9577       if (!TREE_TYPE (arg))
9578         /* Template-parameter dependent expression.  Just accept it for now.
9579            It will later be processed in convert_template_argument.  */
9580         ;
9581       else if (same_type_p (TREE_TYPE (arg), tparm))
9582         /* OK */;
9583       else if ((strict & UNIFY_ALLOW_INTEGER)
9584                && (TREE_CODE (tparm) == INTEGER_TYPE
9585                    || TREE_CODE (tparm) == BOOLEAN_TYPE))
9586         /* OK */;
9587       else if (uses_template_parms (tparm))
9588         /* We haven't deduced the type of this parameter yet.  Try again
9589            later.  */
9590         return 0;
9591       else
9592         return 1;
9593
9594       TREE_VEC_ELT (targs, idx) = arg;
9595       return 0;
9596
9597     case POINTER_TYPE:
9598       {
9599         if (TREE_CODE (arg) != POINTER_TYPE)
9600           return 1;
9601         
9602         /* [temp.deduct.call]
9603
9604            A can be another pointer or pointer to member type that can
9605            be converted to the deduced A via a qualification
9606            conversion (_conv.qual_).
9607
9608            We pass down STRICT here rather than UNIFY_ALLOW_NONE.
9609            This will allow for additional cv-qualification of the
9610            pointed-to types if appropriate.  */
9611         
9612         if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg)) == RECORD_TYPE)
9613           /* The derived-to-base conversion only persists through one
9614              level of pointers.  */
9615           strict |= (strict_in & UNIFY_ALLOW_DERIVED);
9616
9617         return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), 
9618                       TREE_TYPE (arg), strict);
9619       }
9620
9621     case REFERENCE_TYPE:
9622       if (TREE_CODE (arg) != REFERENCE_TYPE)
9623         return 1;
9624       return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), TREE_TYPE (arg),
9625                     strict & UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL);
9626
9627     case ARRAY_TYPE:
9628       if (TREE_CODE (arg) != ARRAY_TYPE)
9629         return 1;
9630       if ((TYPE_DOMAIN (parm) == NULL_TREE)
9631           != (TYPE_DOMAIN (arg) == NULL_TREE))
9632         return 1;
9633       if (TYPE_DOMAIN (parm) != NULL_TREE
9634           && unify (tparms, targs, TYPE_DOMAIN (parm),
9635                     TYPE_DOMAIN (arg), UNIFY_ALLOW_NONE) != 0)
9636         return 1;
9637       return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), TREE_TYPE (arg),
9638                     strict & UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL);
9639
9640     case REAL_TYPE:
9641     case COMPLEX_TYPE:
9642     case VECTOR_TYPE:
9643     case INTEGER_TYPE:
9644     case BOOLEAN_TYPE:
9645     case VOID_TYPE:
9646       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
9647         return 1;
9648
9649       if (TREE_CODE (parm) == INTEGER_TYPE
9650           && TREE_CODE (TYPE_MAX_VALUE (parm)) != INTEGER_CST)
9651         {
9652           if (TYPE_MIN_VALUE (parm) && TYPE_MIN_VALUE (arg)
9653               && unify (tparms, targs, TYPE_MIN_VALUE (parm),
9654                         TYPE_MIN_VALUE (arg), UNIFY_ALLOW_INTEGER))
9655             return 1;
9656           if (TYPE_MAX_VALUE (parm) && TYPE_MAX_VALUE (arg)
9657               && unify (tparms, targs, TYPE_MAX_VALUE (parm),
9658                         TYPE_MAX_VALUE (arg),
9659                         UNIFY_ALLOW_INTEGER | UNIFY_ALLOW_MAX_CORRECTION))
9660             return 1;
9661         }
9662       /* We have already checked cv-qualification at the top of the
9663          function.  */
9664       else if (!same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (arg, parm))
9665         return 1;
9666
9667       /* As far as unification is concerned, this wins.  Later checks
9668          will invalidate it if necessary.  */
9669       return 0;
9670
9671       /* Types INTEGER_CST and MINUS_EXPR can come from array bounds.  */
9672       /* Type INTEGER_CST can come from ordinary constant template args.  */
9673     case INTEGER_CST:
9674       while (TREE_CODE (arg) == NOP_EXPR)
9675         arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
9676
9677       if (TREE_CODE (arg) != INTEGER_CST)
9678         return 1;
9679       return !tree_int_cst_equal (parm, arg);
9680
9681     case TREE_VEC:
9682       {
9683         int i;
9684         if (TREE_CODE (arg) != TREE_VEC)
9685           return 1;
9686         if (TREE_VEC_LENGTH (parm) != TREE_VEC_LENGTH (arg))
9687           return 1;
9688         for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (parm); ++i)
9689           if (unify (tparms, targs,
9690                      TREE_VEC_ELT (parm, i), TREE_VEC_ELT (arg, i),
9691                      UNIFY_ALLOW_NONE))
9692             return 1;
9693         return 0;
9694       }
9695
9696     case RECORD_TYPE:
9697     case UNION_TYPE:
9698       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
9699         return 1;
9700   
9701       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (parm))
9702         {
9703           if (!TYPE_PTRMEMFUNC_P (arg))
9704             return 1;
9705
9706           return unify (tparms, targs, 
9707                         TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (parm),
9708                         TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (arg),
9709                         strict);
9710         }
9711
9712       if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (parm))
9713         {
9714           tree t = NULL_TREE;
9715
9716           if (strict_in & UNIFY_ALLOW_DERIVED)
9717             {
9718               /* First, we try to unify the PARM and ARG directly.  */
9719               t = try_class_unification (tparms, targs,
9720                                          parm, arg);
9721
9722               if (!t)
9723                 {
9724                   /* Fallback to the special case allowed in
9725                      [temp.deduct.call]:
9726                      
9727                        If P is a class, and P has the form
9728                        template-id, then A can be a derived class of
9729                        the deduced A.  Likewise, if P is a pointer to
9730                        a class of the form template-id, A can be a
9731                        pointer to a derived class pointed to by the
9732                        deduced A.  */
9733                   t = get_template_base (tparms, targs,
9734                                          parm, arg);
9735
9736                   if (! t || t == error_mark_node)
9737                     return 1;
9738                 }
9739             }
9740           else if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (arg) 
9741                    && (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (parm) 
9742                        == CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (arg)))
9743             /* Perhaps PARM is something like S<U> and ARG is S<int>.
9744                Then, we should unify `int' and `U'.  */
9745             t = arg;
9746           else
9747             /* There's no chance of unification succeeding.  */
9748             return 1;
9749
9750           return unify (tparms, targs, CLASSTYPE_TI_ARGS (parm),
9751                         CLASSTYPE_TI_ARGS (t), UNIFY_ALLOW_NONE);
9752         }
9753       else if (!same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (parm, arg))
9754         return 1;
9755       return 0;
9756
9757     case METHOD_TYPE:
9758     case FUNCTION_TYPE:
9759       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
9760         return 1;
9761
9762       if (unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm),
9763                  TREE_TYPE (arg), UNIFY_ALLOW_NONE))
9764         return 1;
9765       return type_unification_real (tparms, targs, TYPE_ARG_TYPES (parm),
9766                                     TYPE_ARG_TYPES (arg), 1, 
9767                                     DEDUCE_EXACT, 0, -1);
9768
9769     case OFFSET_TYPE:
9770       if (TREE_CODE (arg) != OFFSET_TYPE)
9771         return 1;
9772       if (unify (tparms, targs, TYPE_OFFSET_BASETYPE (parm),
9773                  TYPE_OFFSET_BASETYPE (arg), UNIFY_ALLOW_NONE))
9774         return 1;
9775       return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), TREE_TYPE (arg),
9776                     strict);
9777
9778     case CONST_DECL:
9779       if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (parm))
9780         return unify (tparms, targs, DECL_INITIAL (parm), arg, strict);
9781       if (arg != decl_constant_value (parm)) 
9782         return 1;
9783       return 0;
9784
9785     case TEMPLATE_DECL:
9786       /* Matched cases are handled by the ARG == PARM test above.  */
9787       return 1;
9788
9789     case MINUS_EXPR:
9790       if (tree_int_cst_equal (TREE_OPERAND (parm, 1), integer_one_node)
9791           && (strict_in & UNIFY_ALLOW_MAX_CORRECTION))
9792         {
9793           /* We handle this case specially, since it comes up with
9794              arrays.  In particular, something like:
9795
9796              template <int N> void f(int (&x)[N]);
9797
9798              Here, we are trying to unify the range type, which
9799              looks like [0 ... (N - 1)].  */
9800           tree t, t1, t2;
9801           t1 = TREE_OPERAND (parm, 0);
9802           t2 = TREE_OPERAND (parm, 1);
9803
9804           t = fold (build (PLUS_EXPR, integer_type_node, arg, t2));
9805
9806           return unify (tparms, targs, t1, t, strict);
9807         }
9808       /* else fall through */
9809
9810     default:
9811       if (IS_EXPR_CODE_CLASS (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (parm))))
9812         {
9813
9814           /* We're looking at an expression.  This can happen with
9815              something like: 
9816            
9817                template <int I>
9818                void foo(S<I>, S<I + 2>);
9819
9820              This is a "nondeduced context":
9821
9822                [deduct.type]
9823            
9824                The nondeduced contexts are:
9825
9826                --A type that is a template-id in which one or more of
9827                  the template-arguments is an expression that references
9828                  a template-parameter.  
9829
9830              In these cases, we assume deduction succeeded, but don't
9831              actually infer any unifications.  */
9832
9833           if (!uses_template_parms (parm)
9834               && !template_args_equal (parm, arg))
9835             return 1;
9836           else
9837             return 0;
9838         }
9839       else
9840         sorry ("use of `%s' in template type unification",
9841                tree_code_name [(int) TREE_CODE (parm)]);
9842
9843       return 1;
9844     }
9845 }
9846 \f
9847 /* Called if RESULT is explicitly instantiated, or is a member of an
9848    explicitly instantiated class, or if using -frepo and the
9849    instantiation of RESULT has been assigned to this file.  */
9850
9851 void
9852 mark_decl_instantiated (tree result, int extern_p)
9853 {
9854   /* We used to set this unconditionally; we moved that to
9855      do_decl_instantiation so it wouldn't get set on members of
9856      explicit class template instantiations.  But we still need to set
9857      it here for the 'extern template' case in order to suppress
9858      implicit instantiations.  */
9859   if (extern_p)
9860     SET_DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (result);
9861
9862   /* If this entity has already been written out, it's too late to
9863      make any modifications.  */
9864   if (TREE_ASM_WRITTEN (result))
9865     return;
9866
9867   if (TREE_CODE (result) != FUNCTION_DECL)
9868     /* The TREE_PUBLIC flag for function declarations will have been
9869        set correctly by tsubst.  */
9870     TREE_PUBLIC (result) = 1;
9871
9872   /* This might have been set by an earlier implicit instantiation.  */
9873   DECL_COMDAT (result) = 0;
9874
9875   if (! extern_p)
9876     {
9877       DECL_INTERFACE_KNOWN (result) = 1;
9878       DECL_NOT_REALLY_EXTERN (result) = 1;
9879
9880       /* Always make artificials weak.  */
9881       if (DECL_ARTIFICIAL (result) && flag_weak)
9882         comdat_linkage (result);
9883       /* For WIN32 we also want to put explicit instantiations in
9884          linkonce sections.  */
9885       else if (TREE_PUBLIC (result))
9886         maybe_make_one_only (result);
9887     }
9888
9889   if (TREE_CODE (result) == FUNCTION_DECL)
9890     defer_fn (result);
9891 }
9892
9893 /* Given two function templates PAT1 and PAT2, return:
9894
9895    DEDUCE should be DEDUCE_EXACT or DEDUCE_ORDER.
9896    
9897    1 if PAT1 is more specialized than PAT2 as described in [temp.func.order].
9898    -1 if PAT2 is more specialized than PAT1.
9899    0 if neither is more specialized.
9900
9901    LEN is passed through to fn_type_unification.  */
9902    
9903 int
9904 more_specialized (tree pat1, tree pat2, int deduce, int len)
9905 {
9906   tree targs;
9907   int winner = 0;
9908
9909   /* If template argument deduction succeeds, we substitute the
9910      resulting arguments into non-deduced contexts.  While doing that,
9911      we must be aware that we may encounter dependent types.  */
9912   ++processing_template_decl;
9913   targs = get_bindings_real (pat1, DECL_TEMPLATE_RESULT (pat2),
9914                              NULL_TREE, 0, deduce, len);
9915   if (targs)
9916     --winner;
9917
9918   targs = get_bindings_real (pat2, DECL_TEMPLATE_RESULT (pat1),
9919                              NULL_TREE, 0, deduce, len);
9920   if (targs)
9921     ++winner;
9922   --processing_template_decl;
9923
9924   return winner;
9925 }
9926
9927 /* Given two class template specialization list nodes PAT1 and PAT2, return:
9928
9929    1 if PAT1 is more specialized than PAT2 as described in [temp.class.order].
9930    -1 if PAT2 is more specialized than PAT1.
9931    0 if neither is more specialized.
9932
9933    FULL_ARGS is the full set of template arguments that triggers this
9934    partial ordering.  */
9935    
9936 int
9937 more_specialized_class (tree pat1, tree pat2, tree full_args)
9938 {
9939   tree targs;
9940   int winner = 0;
9941
9942   targs = get_class_bindings (TREE_VALUE (pat1), TREE_PURPOSE (pat1),
9943                               add_outermost_template_args (full_args, TREE_PURPOSE (pat2)));
9944   if (targs)
9945     --winner;
9946
9947   targs = get_class_bindings (TREE_VALUE (pat2), TREE_PURPOSE (pat2),
9948                               add_outermost_template_args (full_args, TREE_PURPOSE (pat1)));
9949   if (targs)
9950     ++winner;
9951
9952   return winner;
9953 }
9954
9955 /* Return the template arguments that will produce the function signature
9956    DECL from the function template FN, with the explicit template
9957    arguments EXPLICIT_ARGS.  If CHECK_RETTYPE is 1, the return type must
9958    also match.  Return NULL_TREE if no satisfactory arguments could be
9959    found.  DEDUCE and LEN are passed through to fn_type_unification.  */
9960    
9961 static tree
9962 get_bindings_real (tree fn, 
9963                    tree decl, 
9964                    tree explicit_args, 
9965                    int check_rettype, 
9966                    int deduce, 
9967                    int len)
9968 {
9969   int ntparms = DECL_NTPARMS (fn);
9970   tree targs = make_tree_vec (ntparms);
9971   tree decl_type;
9972   tree decl_arg_types;
9973   int i;
9974
9975   /* Substitute the explicit template arguments into the type of DECL.
9976      The call to fn_type_unification will handle substitution into the
9977      FN.  */
9978   decl_type = TREE_TYPE (decl);
9979   if (explicit_args && uses_template_parms (decl_type))
9980     {
9981       tree tmpl;
9982       tree converted_args;
9983
9984       if (DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
9985         tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
9986       else
9987         /* We can get here for some invalid specializations.  */
9988         return NULL_TREE;
9989
9990       converted_args
9991         = (coerce_template_parms (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (tmpl),
9992                                   explicit_args, NULL_TREE,
9993                                   tf_none, /*require_all_arguments=*/0));
9994       if (converted_args == error_mark_node)
9995         return NULL_TREE;
9996       
9997       decl_type = tsubst (decl_type, converted_args, tf_none, NULL_TREE); 
9998       if (decl_type == error_mark_node)
9999         return NULL_TREE;
10000     }
10001
10002   decl_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (decl_type);
10003   /* Never do unification on the 'this' parameter.  */
10004   if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
10005     decl_arg_types = TREE_CHAIN (decl_arg_types);
10006
10007   i = fn_type_unification (fn, explicit_args, targs, 
10008                            decl_arg_types,
10009                            (check_rettype || DECL_CONV_FN_P (fn)
10010                             ? TREE_TYPE (decl_type) : NULL_TREE),
10011                            deduce, len);
10012
10013   if (i != 0)
10014     return NULL_TREE;
10015
10016   return targs;
10017 }
10018
10019 /* For most uses, we want to check the return type.  */
10020
10021 static tree 
10022 get_bindings (tree fn, tree decl, tree explicit_args)
10023 {
10024   return get_bindings_real (fn, decl, explicit_args, 1, DEDUCE_EXACT, -1);
10025 }
10026
10027 /* But for resolve_overloaded_unification, we only care about the parameter
10028    types.  */
10029
10030 static tree
10031 get_bindings_overload (tree fn, tree decl, tree explicit_args)
10032 {
10033   return get_bindings_real (fn, decl, explicit_args, 0, DEDUCE_EXACT, -1);
10034 }
10035
10036 /* Return the innermost template arguments that, when applied to a
10037    template specialization whose innermost template parameters are
10038    TPARMS, and whose specialization arguments are PARMS, yield the
10039    ARGS.  
10040
10041    For example, suppose we have:
10042
10043      template <class T, class U> struct S {};
10044      template <class T> struct S<T*, int> {};
10045
10046    Then, suppose we want to get `S<double*, int>'.  The TPARMS will be
10047    {T}, the PARMS will be {T*, int} and the ARGS will be {double*,
10048    int}.  The resulting vector will be {double}, indicating that `T'
10049    is bound to `double'.  */
10050
10051 static tree
10052 get_class_bindings (tree tparms, tree parms, tree args)
10053 {
10054   int i, ntparms = TREE_VEC_LENGTH (tparms);
10055   tree vec = make_tree_vec (ntparms);
10056
10057   if (unify (tparms, vec, parms, INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args),
10058              UNIFY_ALLOW_NONE))
10059     return NULL_TREE;
10060
10061   for (i =  0; i < ntparms; ++i)
10062     if (! TREE_VEC_ELT (vec, i))
10063       return NULL_TREE;
10064
10065   if (verify_class_unification (vec, parms, args))
10066     return NULL_TREE;
10067
10068   return vec;
10069 }
10070
10071 /* In INSTANTIATIONS is a list of <INSTANTIATION, TEMPLATE> pairs.
10072    Pick the most specialized template, and return the corresponding
10073    instantiation, or if there is no corresponding instantiation, the
10074    template itself.  If there is no most specialized template,
10075    error_mark_node is returned.  If there are no templates at all,
10076    NULL_TREE is returned.  */
10077
10078 tree
10079 most_specialized_instantiation (tree instantiations)
10080 {
10081   tree fn, champ;
10082   int fate;
10083
10084   if (!instantiations)
10085     return NULL_TREE;
10086
10087   champ = instantiations;
10088   for (fn = TREE_CHAIN (instantiations); fn; fn = TREE_CHAIN (fn))
10089     {
10090       fate = more_specialized (TREE_VALUE (champ), TREE_VALUE (fn),
10091                                DEDUCE_EXACT, -1);
10092       if (fate == 1)
10093         ;
10094       else
10095         {
10096           if (fate == 0)
10097             {
10098               fn = TREE_CHAIN (fn);
10099               if (! fn)
10100                 return error_mark_node;
10101             }
10102           champ = fn;
10103         }
10104     }
10105
10106   for (fn = instantiations; fn && fn != champ; fn = TREE_CHAIN (fn))
10107     {
10108       fate = more_specialized (TREE_VALUE (champ), TREE_VALUE (fn),
10109                                DEDUCE_EXACT, -1);
10110       if (fate != 1)
10111         return error_mark_node;
10112     }
10113
10114   return TREE_PURPOSE (champ) ? TREE_PURPOSE (champ) : TREE_VALUE (champ);
10115 }
10116
10117 /* Return the most specialized of the list of templates in FNS that can
10118    produce an instantiation matching DECL, given the explicit template
10119    arguments EXPLICIT_ARGS.  */
10120
10121 static tree
10122 most_specialized (tree fns, tree decl, tree explicit_args)
10123 {
10124   tree candidates = NULL_TREE;
10125   tree fn, args;
10126
10127   for (fn = fns; fn; fn = TREE_CHAIN (fn))
10128     {
10129       tree candidate = TREE_VALUE (fn);
10130
10131       args = get_bindings (candidate, decl, explicit_args);
10132       if (args)
10133         candidates = tree_cons (NULL_TREE, candidate, candidates);
10134     }
10135
10136   return most_specialized_instantiation (candidates);
10137 }
10138
10139 /* If DECL is a specialization of some template, return the most
10140    general such template.  Otherwise, returns NULL_TREE.
10141
10142    For example, given:
10143
10144      template <class T> struct S { template <class U> void f(U); };
10145
10146    if TMPL is `template <class U> void S<int>::f(U)' this will return
10147    the full template.  This function will not trace past partial
10148    specializations, however.  For example, given in addition:
10149
10150      template <class T> struct S<T*> { template <class U> void f(U); };
10151
10152    if TMPL is `template <class U> void S<int*>::f(U)' this will return
10153    `template <class T> template <class U> S<T*>::f(U)'.  */
10154
10155 tree
10156 most_general_template (tree decl)
10157 {
10158   /* If DECL is a FUNCTION_DECL, find the TEMPLATE_DECL of which it is
10159      an immediate specialization.  */
10160   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
10161     {
10162       if (DECL_TEMPLATE_INFO (decl)) {
10163         decl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
10164
10165         /* The DECL_TI_TEMPLATE can be an IDENTIFIER_NODE for a
10166            template friend.  */
10167         if (TREE_CODE (decl) != TEMPLATE_DECL)
10168           return NULL_TREE;
10169       } else
10170         return NULL_TREE;
10171     }
10172
10173   /* Look for more and more general templates.  */
10174   while (DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
10175     {
10176       /* The DECL_TI_TEMPLATE can be an IDENTIFIER_NODE in some cases.
10177          (See cp-tree.h for details.)  */
10178       if (TREE_CODE (DECL_TI_TEMPLATE (decl)) != TEMPLATE_DECL)
10179         break;
10180
10181       if (CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (decl))
10182           && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (TREE_TYPE (decl)))
10183         break;
10184
10185       /* Stop if we run into an explicitly specialized class template.  */
10186       if (!DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (decl)
10187           && DECL_CONTEXT (decl)
10188           && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (DECL_CONTEXT (decl)))
10189         break;
10190
10191       decl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
10192     }
10193
10194   return decl;
10195 }
10196
10197 /* Return the most specialized of the class template specializations
10198    of TMPL which can produce an instantiation matching ARGS, or
10199    error_mark_node if the choice is ambiguous.  */
10200
10201 static tree
10202 most_specialized_class (tree tmpl, tree args)
10203 {
10204   tree list = NULL_TREE;
10205   tree t;
10206   tree champ;
10207   int fate;
10208
10209   tmpl = most_general_template (tmpl);
10210   for (t = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl); t; t = TREE_CHAIN (t))
10211     {
10212       tree spec_args 
10213         = get_class_bindings (TREE_VALUE (t), TREE_PURPOSE (t), args);
10214       if (spec_args)
10215         {
10216           list = tree_cons (TREE_PURPOSE (t), TREE_VALUE (t), list);
10217           TREE_TYPE (list) = TREE_TYPE (t);
10218         }
10219     }
10220
10221   if (! list)
10222     return NULL_TREE;
10223
10224   t = list;
10225   champ = t;
10226   t = TREE_CHAIN (t);
10227   for (; t; t = TREE_CHAIN (t))
10228     {
10229       fate = more_specialized_class (champ, t, args);
10230       if (fate == 1)
10231         ;
10232       else
10233         {
10234           if (fate == 0)
10235             {
10236               t = TREE_CHAIN (t);
10237               if (! t)
10238                 return error_mark_node;
10239             }
10240           champ = t;
10241         }
10242     }
10243
10244   for (t = list; t && t != champ; t = TREE_CHAIN (t))
10245     {
10246       fate = more_specialized_class (champ, t, args);
10247       if (fate != 1)
10248         return error_mark_node;
10249     }
10250
10251   return champ;
10252 }
10253
10254 /* Explicitly instantiate DECL.  */
10255
10256 void
10257 do_decl_instantiation (tree decl, tree storage)
10258 {
10259   tree result = NULL_TREE;
10260   int extern_p = 0;
10261
10262   if (!decl)
10263     /* An error occurred, for which grokdeclarator has already issued
10264        an appropriate message.  */
10265     return;
10266   else if (! DECL_LANG_SPECIFIC (decl))
10267     {
10268       error ("explicit instantiation of non-template `%#D'", decl);
10269       return;
10270     }
10271   else if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL)
10272     {
10273       /* There is an asymmetry here in the way VAR_DECLs and
10274          FUNCTION_DECLs are handled by grokdeclarator.  In the case of
10275          the latter, the DECL we get back will be marked as a
10276          template instantiation, and the appropriate
10277          DECL_TEMPLATE_INFO will be set up.  This does not happen for
10278          VAR_DECLs so we do the lookup here.  Probably, grokdeclarator
10279          should handle VAR_DECLs as it currently handles
10280          FUNCTION_DECLs.  */
10281       result = lookup_field (DECL_CONTEXT (decl), DECL_NAME (decl), 0, false);
10282       if (!result || TREE_CODE (result) != VAR_DECL)
10283         {
10284           error ("no matching template for `%D' found", decl);
10285           return;
10286         }
10287     }
10288   else if (TREE_CODE (decl) != FUNCTION_DECL)
10289     {
10290       error ("explicit instantiation of `%#D'", decl);
10291       return;
10292     }
10293   else
10294     result = decl;
10295
10296   /* Check for various error cases.  Note that if the explicit
10297      instantiation is valid the RESULT will currently be marked as an
10298      *implicit* instantiation; DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION is not set
10299      until we get here.  */
10300
10301   if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (result))
10302     {
10303       /* DR 259 [temp.spec].
10304
10305          Both an explicit instantiation and a declaration of an explicit
10306          specialization shall not appear in a program unless the explicit
10307          instantiation follows a declaration of the explicit specialization.
10308
10309          For a given set of template parameters, if an explicit
10310          instantiation of a template appears after a declaration of an
10311          explicit specialization for that template, the explicit
10312          instantiation has no effect.  */
10313       return;
10314     }
10315   else if (DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (result))
10316     {
10317       /* [temp.spec]
10318
10319          No program shall explicitly instantiate any template more
10320          than once.  
10321
10322          We check DECL_INTERFACE_KNOWN so as not to complain when the first
10323          instantiation was `extern' and the second is not, and EXTERN_P for
10324          the opposite case.  If -frepo, chances are we already got marked
10325          as an explicit instantiation because of the repo file.  */
10326       if (DECL_INTERFACE_KNOWN (result) && !extern_p && !flag_use_repository)
10327         pedwarn ("duplicate explicit instantiation of `%#D'", result);
10328
10329       /* If we've already instantiated the template, just return now.  */
10330       if (DECL_INTERFACE_KNOWN (result))
10331         return;
10332     }
10333   else if (!DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (result))
10334     {
10335       error ("no matching template for `%D' found", result);
10336       return;
10337     }
10338   else if (!DECL_TEMPLATE_INFO (result))
10339     {
10340       pedwarn ("explicit instantiation of non-template `%#D'", result);
10341       return;
10342     }
10343
10344   if (flag_external_templates)
10345     return;
10346
10347   if (storage == NULL_TREE)
10348     ;
10349   else if (storage == ridpointers[(int) RID_EXTERN])
10350     {
10351       if (pedantic && !in_system_header)
10352         pedwarn ("ISO C++ forbids the use of `extern' on explicit instantiations");
10353       extern_p = 1;
10354     }
10355   else
10356     error ("storage class `%D' applied to template instantiation",
10357               storage);
10358
10359   SET_DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (result);
10360   mark_decl_instantiated (result, extern_p);
10361   repo_template_instantiated (result, extern_p);
10362   if (! extern_p)
10363     instantiate_decl (result, /*defer_ok=*/1);
10364 }
10365
10366 void
10367 mark_class_instantiated (tree t, int extern_p)
10368 {
10369   SET_CLASSTYPE_EXPLICIT_INSTANTIATION (t);
10370   SET_CLASSTYPE_INTERFACE_KNOWN (t);
10371   CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (t) = extern_p;
10372   TYPE_DECL_SUPPRESS_DEBUG (TYPE_NAME (t)) = extern_p;
10373   if (! extern_p)
10374     {
10375       CLASSTYPE_DEBUG_REQUESTED (t) = 1;
10376       rest_of_type_compilation (t, 1);
10377     }
10378 }     
10379
10380 /* Called from do_type_instantiation through binding_table_foreach to
10381    do recursive instantiation for the type bound in ENTRY.  */
10382 static void
10383 bt_instantiate_type_proc (binding_entry entry, void *data)
10384 {
10385   tree storage = *(tree *) data;
10386
10387   if (IS_AGGR_TYPE (entry->type)
10388       && !uses_template_parms (CLASSTYPE_TI_ARGS (entry->type)))
10389     do_type_instantiation (TYPE_MAIN_DECL (entry->type), storage, 0);
10390 }
10391
10392 /* Perform an explicit instantiation of template class T.  STORAGE, if
10393    non-null, is the RID for extern, inline or static.  COMPLAIN is
10394    nonzero if this is called from the parser, zero if called recursively,
10395    since the standard is unclear (as detailed below).  */
10396  
10397 void
10398 do_type_instantiation (tree t, tree storage, tsubst_flags_t complain)
10399 {
10400   int extern_p = 0;
10401   int nomem_p = 0;
10402   int static_p = 0;
10403
10404   if (TREE_CODE (t) == TYPE_DECL)
10405     t = TREE_TYPE (t);
10406
10407   if (! CLASS_TYPE_P (t) || ! CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (t))
10408     {
10409       error ("explicit instantiation of non-template type `%T'", t);
10410       return;
10411     }
10412
10413   complete_type (t);
10414
10415   /* With -fexternal-templates, explicit instantiations are treated the same
10416      as implicit ones.  */
10417   if (flag_external_templates)
10418     return;
10419
10420   if (!COMPLETE_TYPE_P (t))
10421     {
10422       if (complain & tf_error)
10423         error ("explicit instantiation of `%#T' before definition of template",
10424                   t);
10425       return;
10426     }
10427
10428   if (storage != NULL_TREE)
10429     {
10430       if (pedantic && !in_system_header)
10431         pedwarn("ISO C++ forbids the use of `%s' on explicit instantiations", 
10432                    IDENTIFIER_POINTER (storage));
10433
10434       if (storage == ridpointers[(int) RID_INLINE])
10435         nomem_p = 1;
10436       else if (storage == ridpointers[(int) RID_EXTERN])
10437         extern_p = 1;
10438       else if (storage == ridpointers[(int) RID_STATIC])
10439         static_p = 1;
10440       else
10441         {
10442           error ("storage class `%D' applied to template instantiation",
10443                     storage);
10444           extern_p = 0;
10445         }
10446     }
10447
10448   if (CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (t))
10449     {
10450       /* DR 259 [temp.spec].
10451
10452          Both an explicit instantiation and a declaration of an explicit
10453          specialization shall not appear in a program unless the explicit
10454          instantiation follows a declaration of the explicit specialization.
10455
10456          For a given set of template parameters, if an explicit
10457          instantiation of a template appears after a declaration of an
10458          explicit specialization for that template, the explicit
10459          instantiation has no effect.  */
10460       return;
10461     }
10462   else if (CLASSTYPE_EXPLICIT_INSTANTIATION (t))
10463     {
10464       /* [temp.spec]
10465
10466          No program shall explicitly instantiate any template more
10467          than once.  
10468
10469          If CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY, then the first explicit instantiation
10470          was `extern'.  If EXTERN_P then the second is.  If -frepo, chances
10471          are we already got marked as an explicit instantiation because of the
10472          repo file.  All these cases are OK.  */
10473       if (!CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (t) && !extern_p && !flag_use_repository
10474           && (complain & tf_error))
10475         pedwarn ("duplicate explicit instantiation of `%#T'", t);
10476       
10477       /* If we've already instantiated the template, just return now.  */
10478       if (!CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (t))
10479         return;
10480     }
10481
10482   mark_class_instantiated (t, extern_p);
10483   repo_template_instantiated (t, extern_p);
10484
10485   if (nomem_p)
10486     return;
10487
10488   {
10489     tree tmp;
10490
10491     /* In contrast to implicit instantiation, where only the
10492        declarations, and not the definitions, of members are
10493        instantiated, we have here:
10494
10495          [temp.explicit]
10496
10497          The explicit instantiation of a class template specialization
10498          implies the instantiation of all of its members not
10499          previously explicitly specialized in the translation unit
10500          containing the explicit instantiation.  
10501
10502        Of course, we can't instantiate member template classes, since
10503        we don't have any arguments for them.  Note that the standard
10504        is unclear on whether the instantiation of the members are
10505        *explicit* instantiations or not.  We choose to be generous,
10506        and not set DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION.  Therefore, we allow
10507        the explicit instantiation of a class where some of the members
10508        have no definition in the current translation unit.  */
10509
10510     if (! static_p)
10511       for (tmp = TYPE_METHODS (t); tmp; tmp = TREE_CHAIN (tmp))
10512         if (TREE_CODE (tmp) == FUNCTION_DECL
10513             && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmp))
10514           {
10515             mark_decl_instantiated (tmp, extern_p);
10516             repo_template_instantiated (tmp, extern_p);
10517             if (! extern_p)
10518               instantiate_decl (tmp, /*defer_ok=*/1);
10519           }
10520
10521     for (tmp = TYPE_FIELDS (t); tmp; tmp = TREE_CHAIN (tmp))
10522       if (TREE_CODE (tmp) == VAR_DECL && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmp))
10523         {
10524           mark_decl_instantiated (tmp, extern_p);
10525           repo_template_instantiated (tmp, extern_p);
10526           if (! extern_p)
10527             instantiate_decl (tmp, /*defer_ok=*/1);
10528         }
10529
10530     if (CLASSTYPE_NESTED_UTDS (t))
10531       binding_table_foreach (CLASSTYPE_NESTED_UTDS (t),
10532                              bt_instantiate_type_proc, &storage);
10533   }
10534 }
10535
10536 /* Given a function DECL, which is a specialization of TMPL, modify
10537    DECL to be a re-instantiation of TMPL with the same template
10538    arguments.  TMPL should be the template into which tsubst'ing
10539    should occur for DECL, not the most general template.
10540
10541    One reason for doing this is a scenario like this:
10542
10543      template <class T>
10544      void f(const T&, int i);
10545
10546      void g() { f(3, 7); }
10547
10548      template <class T>
10549      void f(const T& t, const int i) { }
10550
10551    Note that when the template is first instantiated, with
10552    instantiate_template, the resulting DECL will have no name for the
10553    first parameter, and the wrong type for the second.  So, when we go
10554    to instantiate the DECL, we regenerate it.  */
10555
10556 static void
10557 regenerate_decl_from_template (tree decl, tree tmpl)
10558 {
10559   /* The most general version of TMPL.  */
10560   tree gen_tmpl;
10561   /* The arguments used to instantiate DECL, from the most general
10562      template.  */
10563   tree args;
10564   tree code_pattern;
10565   tree new_decl;
10566   bool unregistered;
10567
10568   args = DECL_TI_ARGS (decl);
10569   code_pattern = DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl);
10570
10571   /* Unregister the specialization so that when we tsubst we will not
10572      just return DECL.  We don't have to unregister DECL from TMPL
10573      because if would only be registered there if it were a partial
10574      instantiation of a specialization, which it isn't: it's a full
10575      instantiation.  */
10576   gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
10577   unregistered = reregister_specialization (decl, gen_tmpl,
10578                                             /*new_spec=*/NULL_TREE);
10579
10580   /* If the DECL was not unregistered then something peculiar is
10581      happening: we created a specialization but did not call
10582      register_specialization for it.  */
10583   my_friendly_assert (unregistered, 0);
10584
10585   /* Make sure that we can see identifiers, and compute access
10586      correctly.  */
10587   push_access_scope (decl);
10588
10589   /* Do the substitution to get the new declaration.  */
10590   new_decl = tsubst (code_pattern, args, tf_error, NULL_TREE);
10591
10592   if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL)
10593     {
10594       /* Set up DECL_INITIAL, since tsubst doesn't.  */
10595       if (!DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (decl))
10596         DECL_INITIAL (new_decl) = 
10597           tsubst_expr (DECL_INITIAL (code_pattern), args, 
10598                        tf_error, DECL_TI_TEMPLATE (decl));
10599     }
10600   else if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
10601     {
10602       /* Convince duplicate_decls to use the DECL_ARGUMENTS from the
10603          new decl.  */ 
10604       DECL_INITIAL (new_decl) = error_mark_node;
10605       /* And don't complain about a duplicate definition.  */
10606       DECL_INITIAL (decl) = NULL_TREE;
10607     }
10608
10609   pop_access_scope (decl);
10610
10611   /* The immediate parent of the new template is still whatever it was
10612      before, even though tsubst sets DECL_TI_TEMPLATE up as the most
10613      general template.  We also reset the DECL_ASSEMBLER_NAME since
10614      tsubst always calculates the name as if the function in question
10615      were really a template instance, and sometimes, with friend
10616      functions, this is not so.  See tsubst_friend_function for
10617      details.  */
10618   DECL_TI_TEMPLATE (new_decl) = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
10619   COPY_DECL_ASSEMBLER_NAME (decl, new_decl);
10620   COPY_DECL_RTL (decl, new_decl);
10621   DECL_USE_TEMPLATE (new_decl) = DECL_USE_TEMPLATE (decl);
10622
10623   /* Call duplicate decls to merge the old and new declarations.  */
10624   duplicate_decls (new_decl, decl);
10625
10626   /* Now, re-register the specialization.  */
10627   register_specialization (decl, gen_tmpl, args);
10628 }
10629
10630 /* Return the TEMPLATE_DECL into which DECL_TI_ARGS(DECL) should be
10631    substituted to get DECL.  */
10632
10633 tree
10634 template_for_substitution (tree decl)
10635 {
10636   tree tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
10637
10638   /* Set TMPL to the template whose DECL_TEMPLATE_RESULT is the pattern
10639      for the instantiation.  This is not always the most general
10640      template.  Consider, for example:
10641
10642         template <class T>
10643         struct S { template <class U> void f();
10644                    template <> void f<int>(); };
10645
10646      and an instantiation of S<double>::f<int>.  We want TD to be the
10647      specialization S<T>::f<int>, not the more general S<T>::f<U>.  */
10648   while (/* An instantiation cannot have a definition, so we need a
10649             more general template.  */
10650          DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmpl)
10651            /* We must also deal with friend templates.  Given:
10652
10653                 template <class T> struct S { 
10654                   template <class U> friend void f() {};
10655                 };
10656
10657               S<int>::f<U> say, is not an instantiation of S<T>::f<U>,
10658               so far as the language is concerned, but that's still
10659               where we get the pattern for the instantiation from.  On
10660               other hand, if the definition comes outside the class, say:
10661
10662                 template <class T> struct S { 
10663                   template <class U> friend void f();
10664                 };
10665                 template <class U> friend void f() {}
10666
10667               we don't need to look any further.  That's what the check for
10668               DECL_INITIAL is for.  */
10669           || (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL
10670               && DECL_FRIEND_PSEUDO_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmpl)
10671               && !DECL_INITIAL (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl))))
10672     {
10673       /* The present template, TD, should not be a definition.  If it
10674          were a definition, we should be using it!  Note that we
10675          cannot restructure the loop to just keep going until we find
10676          a template with a definition, since that might go too far if
10677          a specialization was declared, but not defined.  */
10678       my_friendly_assert (!(TREE_CODE (decl) == VAR_DECL
10679                             && !DECL_IN_AGGR_P (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl))), 
10680                           0); 
10681       
10682       /* Fetch the more general template.  */
10683       tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (tmpl);
10684     }
10685
10686   return tmpl;
10687 }
10688
10689 /* Produce the definition of D, a _DECL generated from a template.  If
10690    DEFER_OK is nonzero, then we don't have to actually do the
10691    instantiation now; we just have to do it sometime.  */
10692
10693 tree
10694 instantiate_decl (tree d, int defer_ok)
10695 {
10696   tree tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (d);
10697   tree gen_args;
10698   tree args;
10699   tree td;
10700   tree code_pattern;
10701   tree spec;
10702   tree gen_tmpl;
10703   int pattern_defined;
10704   int need_push;
10705   location_t saved_loc = input_location;
10706   
10707   /* This function should only be used to instantiate templates for
10708      functions and static member variables.  */
10709   my_friendly_assert (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL
10710                       || TREE_CODE (d) == VAR_DECL, 0);
10711
10712   /* Variables are never deferred; if instantiation is required, they
10713      are instantiated right away.  That allows for better code in the
10714      case that an expression refers to the value of the variable --
10715      if the variable has a constant value the referring expression can
10716      take advantage of that fact.  */
10717   if (TREE_CODE (d) == VAR_DECL)
10718     defer_ok = 0;
10719
10720   /* Don't instantiate cloned functions.  Instead, instantiate the
10721      functions they cloned.  */
10722   if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL && DECL_CLONED_FUNCTION_P (d))
10723     d = DECL_CLONED_FUNCTION (d);
10724
10725   if (DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (d))
10726     /* D has already been instantiated.  It might seem reasonable to
10727        check whether or not D is an explicit instantiation, and, if so,
10728        stop here.  But when an explicit instantiation is deferred
10729        until the end of the compilation, DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION
10730        is set, even though we still need to do the instantiation.  */
10731     return d;
10732
10733   /* If we already have a specialization of this declaration, then
10734      there's no reason to instantiate it.  Note that
10735      retrieve_specialization gives us both instantiations and
10736      specializations, so we must explicitly check
10737      DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION.  */
10738   gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
10739   gen_args = DECL_TI_ARGS (d);
10740   spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, gen_args);
10741   if (spec != NULL_TREE && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (spec))
10742     return spec;
10743
10744   /* This needs to happen before any tsubsting.  */
10745   if (! push_tinst_level (d))
10746     return d;
10747
10748   timevar_push (TV_PARSE);
10749
10750   /* We may be in the middle of deferred access check.  Disable it now.  */
10751   push_deferring_access_checks (dk_no_deferred);
10752
10753   /* Our caller does not expect collection to happen, which it might if
10754      we decide to compile the function to rtl now.  Arrange for a new
10755      gc context to be created if so.  */
10756   function_depth++;
10757
10758   /* Set TD to the template whose DECL_TEMPLATE_RESULT is the pattern
10759      for the instantiation.  */
10760   td = template_for_substitution (d);
10761   code_pattern = DECL_TEMPLATE_RESULT (td);
10762
10763   if ((DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (d) && !DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (d))
10764       || DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (td))
10765     /* In the case of a friend template whose definition is provided
10766        outside the class, we may have too many arguments.  Drop the
10767        ones we don't need.  The same is true for specializations.  */
10768     args = get_innermost_template_args
10769       (gen_args, TMPL_PARMS_DEPTH  (DECL_TEMPLATE_PARMS (td)));
10770   else
10771     args = gen_args;
10772
10773   if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL)
10774     pattern_defined = (DECL_SAVED_TREE (code_pattern) != NULL_TREE);
10775   else
10776     pattern_defined = ! DECL_IN_AGGR_P (code_pattern);
10777
10778   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (d);
10779
10780   if (pattern_defined)
10781     {
10782       /* Let the repository code that this template definition is
10783          available.
10784
10785          The repository doesn't need to know about cloned functions
10786          because they never actually show up in the object file.  It
10787          does need to know about the clones; those are the symbols
10788          that the linker will be emitting error messages about.  */
10789       if (DECL_MAYBE_IN_CHARGE_CONSTRUCTOR_P (d)
10790           || DECL_MAYBE_IN_CHARGE_DESTRUCTOR_P (d))
10791         {
10792           tree t;
10793
10794           for (t = TREE_CHAIN (d);
10795                t && DECL_CLONED_FUNCTION_P (t); 
10796                t = TREE_CHAIN (t))
10797             repo_template_used (t);
10798         }
10799       else
10800         repo_template_used (d);
10801
10802       if (flag_external_templates && ! DECL_INTERFACE_KNOWN (d))
10803         {
10804           if (flag_alt_external_templates)
10805             {
10806               if (interface_unknown)
10807                 warn_if_unknown_interface (d);
10808             }
10809           else if (DECL_INTERFACE_KNOWN (code_pattern))
10810             {
10811               DECL_INTERFACE_KNOWN (d) = 1;
10812               DECL_NOT_REALLY_EXTERN (d) = ! DECL_EXTERNAL (code_pattern);
10813             }
10814           else
10815             warn_if_unknown_interface (code_pattern);
10816         }
10817
10818       if (at_eof)
10819         import_export_decl (d);
10820     }
10821
10822   if (!defer_ok)
10823     {
10824       /* Recheck the substitutions to obtain any warning messages
10825          about ignoring cv qualifiers.  */
10826       tree gen = DECL_TEMPLATE_RESULT (gen_tmpl);
10827       tree type = TREE_TYPE (gen);
10828
10829       /* Make sure that we can see identifiers, and compute access
10830          correctly.  D is already the target FUNCTION_DECL with the
10831          right context.  */
10832       push_access_scope (d);
10833
10834       if (TREE_CODE (gen) == FUNCTION_DECL)
10835         {
10836           tsubst (DECL_ARGUMENTS (gen), gen_args, tf_error | tf_warning, d);
10837           tsubst (TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (type), gen_args,
10838                   tf_error | tf_warning, d);
10839           /* Don't simply tsubst the function type, as that will give
10840              duplicate warnings about poor parameter qualifications.
10841              The function arguments are the same as the decl_arguments
10842              without the top level cv qualifiers.  */
10843           type = TREE_TYPE (type);
10844         }
10845       tsubst (type, gen_args, tf_error | tf_warning, d);
10846
10847       pop_access_scope (d);
10848     }
10849   
10850   if (TREE_CODE (d) == VAR_DECL && DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (d)
10851       && DECL_INITIAL (d) == NULL_TREE)
10852     /* We should have set up DECL_INITIAL in instantiate_class_template.  */
10853     abort ();
10854   /* Reject all external templates except inline functions.  */
10855   else if (DECL_INTERFACE_KNOWN (d)
10856            && ! DECL_NOT_REALLY_EXTERN (d)
10857            && ! (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL 
10858                  && DECL_INLINE (d)))
10859     goto out;
10860   /* Defer all other templates, unless we have been explicitly
10861      forbidden from doing so.  We restore the source position here
10862      because it's used by add_pending_template.  */
10863   else if (! pattern_defined || defer_ok)
10864     {
10865       input_location = saved_loc;
10866
10867       if (at_eof && !pattern_defined 
10868           && DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (d))
10869         /* [temp.explicit]
10870
10871            The definition of a non-exported function template, a
10872            non-exported member function template, or a non-exported
10873            member function or static data member of a class template
10874            shall be present in every translation unit in which it is
10875            explicitly instantiated.  */
10876         pedwarn
10877           ("explicit instantiation of `%D' but no definition available", d);
10878
10879       add_pending_template (d);
10880       goto out;
10881     }
10882
10883   need_push = !global_bindings_p ();
10884   if (need_push)
10885     push_to_top_level ();
10886
10887   /* Regenerate the declaration in case the template has been modified
10888      by a subsequent redeclaration.  */
10889   regenerate_decl_from_template (d, td);
10890   
10891   /* We already set the file and line above.  Reset them now in case
10892      they changed as a result of calling
10893      regenerate_decl_from_template.  */
10894   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (d);
10895
10896   if (TREE_CODE (d) == VAR_DECL)
10897     {
10898       /* Clear out DECL_RTL; whatever was there before may not be right
10899          since we've reset the type of the declaration.  */
10900       SET_DECL_RTL (d, NULL_RTX);
10901
10902       DECL_IN_AGGR_P (d) = 0;
10903       import_export_decl (d);
10904       DECL_EXTERNAL (d) = ! DECL_NOT_REALLY_EXTERN (d);
10905
10906       if (DECL_EXTERNAL (d))
10907         {
10908           /* The fact that this code is executing indicates that:
10909              
10910              (1) D is a template static data member, for which a
10911                  definition is available.
10912
10913              (2) An implicit or explicit instantiation has occurred.
10914
10915              (3) We are not going to emit a definition of the static
10916                  data member at this time.
10917
10918              This situation is peculiar, but it occurs on platforms
10919              without weak symbols when performing an implicit
10920              instantiation.  There, we cannot implicitly instantiate a
10921              defined static data member in more than one translation
10922              unit, so import_export_decl marks the declaration as
10923              external; we must rely on explicit instantiation.  */
10924         }
10925       else
10926         {
10927           /* Mark D as instantiated so that recursive calls to
10928              instantiate_decl do not try to instantiate it again.  */
10929           DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (d) = 1;
10930           cp_finish_decl (d, 
10931                           (!DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (d) 
10932                            ? DECL_INITIAL (d) : NULL_TREE),
10933                           NULL_TREE, 0);
10934         }
10935     }
10936   else if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL)
10937     {
10938       htab_t saved_local_specializations;
10939       tree subst_decl;
10940       tree tmpl_parm;
10941       tree spec_parm;
10942
10943       /* Mark D as instantiated so that recursive calls to
10944          instantiate_decl do not try to instantiate it again.  */
10945       DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (d) = 1;
10946
10947       /* Save away the current list, in case we are instantiating one
10948          template from within the body of another.  */
10949       saved_local_specializations = local_specializations;
10950
10951       /* Set up the list of local specializations.  */
10952       local_specializations = htab_create (37, 
10953                                            hash_local_specialization,
10954                                            eq_local_specializations,
10955                                            NULL);
10956
10957       /* Set up context.  */
10958       import_export_decl (d);
10959       start_function (NULL_TREE, d, NULL_TREE, SF_PRE_PARSED);
10960
10961       /* Create substitution entries for the parameters.  */
10962       subst_decl = DECL_TEMPLATE_RESULT (template_for_substitution (d));
10963       tmpl_parm = DECL_ARGUMENTS (subst_decl);
10964       spec_parm = DECL_ARGUMENTS (d);
10965       if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (d))
10966         {
10967           register_local_specialization (spec_parm, tmpl_parm);
10968           spec_parm = skip_artificial_parms_for (d, spec_parm);
10969           tmpl_parm = skip_artificial_parms_for (subst_decl, tmpl_parm);
10970         }
10971       while (tmpl_parm)
10972         {
10973           register_local_specialization (spec_parm, tmpl_parm);
10974           tmpl_parm = TREE_CHAIN (tmpl_parm);
10975           spec_parm = TREE_CHAIN (spec_parm);
10976         }
10977       my_friendly_assert (!spec_parm, 20020813);
10978
10979       /* Substitute into the body of the function.  */
10980       tsubst_expr (DECL_SAVED_TREE (code_pattern), args,
10981                    tf_error | tf_warning, tmpl);
10982
10983       /* We don't need the local specializations any more.  */
10984       htab_delete (local_specializations);
10985       local_specializations = saved_local_specializations;
10986
10987       /* Finish the function.  */
10988       d = finish_function (0);
10989       expand_or_defer_fn (d);
10990     }
10991
10992   /* We're not deferring instantiation any more.  */
10993   TI_PENDING_TEMPLATE_FLAG (DECL_TEMPLATE_INFO (d)) = 0;
10994
10995   if (need_push)
10996     pop_from_top_level ();
10997
10998 out:
10999   input_location = saved_loc;
11000   pop_deferring_access_checks ();
11001   pop_tinst_level ();
11002   function_depth--;
11003
11004   timevar_pop (TV_PARSE);
11005
11006   return d;
11007 }
11008
11009 /* Run through the list of templates that we wish we could
11010    instantiate, and instantiate any we can.  */
11011
11012 int
11013 instantiate_pending_templates (void)
11014 {
11015   tree *t;
11016   tree last = NULL_TREE;
11017   int instantiated_something = 0;
11018   int reconsider;
11019   
11020   do 
11021     {
11022       reconsider = 0;
11023
11024       t = &pending_templates;
11025       while (*t)
11026         {
11027           tree instantiation = TREE_VALUE (*t);
11028
11029           reopen_tinst_level (TREE_PURPOSE (*t));
11030
11031           if (TYPE_P (instantiation))
11032             {
11033               tree fn;
11034
11035               if (!COMPLETE_TYPE_P (instantiation))
11036                 {
11037                   instantiate_class_template (instantiation);
11038                   if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (instantiation))
11039                     for (fn = TYPE_METHODS (instantiation); 
11040                          fn;
11041                          fn = TREE_CHAIN (fn))
11042                       if (! DECL_ARTIFICIAL (fn))
11043                         instantiate_decl (fn, /*defer_ok=*/0);
11044                   if (COMPLETE_TYPE_P (instantiation))
11045                     {
11046                       instantiated_something = 1;
11047                       reconsider = 1;
11048                     }
11049                 }
11050
11051               if (COMPLETE_TYPE_P (instantiation))
11052                 /* If INSTANTIATION has been instantiated, then we don't
11053                    need to consider it again in the future.  */
11054                 *t = TREE_CHAIN (*t);
11055               else
11056                 {
11057                   last = *t;
11058                   t = &TREE_CHAIN (*t);
11059                 }
11060             }
11061           else
11062             {
11063               if (!DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (instantiation)
11064                   && !DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (instantiation))
11065                 {
11066                   instantiation = instantiate_decl (instantiation,
11067                                                     /*defer_ok=*/0);
11068                   if (DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (instantiation))
11069                     {
11070                       instantiated_something = 1;
11071                       reconsider = 1;
11072                     }
11073                 }
11074
11075               if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (instantiation)
11076                   || DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (instantiation))
11077                 /* If INSTANTIATION has been instantiated, then we don't
11078                    need to consider it again in the future.  */
11079                 *t = TREE_CHAIN (*t);
11080               else
11081                 {
11082                   last = *t;
11083                   t = &TREE_CHAIN (*t);
11084                 }
11085             }
11086           tinst_depth = 0;
11087           current_tinst_level = NULL_TREE;
11088         }
11089       last_pending_template = last;
11090     } 
11091   while (reconsider);
11092
11093   return instantiated_something;
11094 }
11095
11096 /* Substitute ARGVEC into T, which is a list of initializers for
11097    either base class or a non-static data member.  The TREE_PURPOSEs
11098    are DECLs, and the TREE_VALUEs are the initializer values.  Used by
11099    instantiate_decl.  */
11100
11101 static tree
11102 tsubst_initializer_list (tree t, tree argvec)
11103 {
11104   tree inits = NULL_TREE;
11105
11106   for (; t; t = TREE_CHAIN (t))
11107     {
11108       tree decl;
11109       tree init;
11110       tree val;
11111
11112       decl = tsubst_copy (TREE_PURPOSE (t), argvec, tf_error | tf_warning,
11113                           NULL_TREE);
11114       decl = expand_member_init (decl);
11115       if (decl && !DECL_P (decl))
11116         in_base_initializer = 1;
11117       
11118       init = tsubst_expr (TREE_VALUE (t), argvec, tf_error | tf_warning,
11119                           NULL_TREE);
11120       if (!init)
11121         ;
11122       else if (TREE_CODE (init) == TREE_LIST)
11123         for (val = init; val; val = TREE_CHAIN (val))
11124           TREE_VALUE (val) = convert_from_reference (TREE_VALUE (val));
11125       else if (init != void_type_node)
11126         init = convert_from_reference (init);
11127
11128       in_base_initializer = 0;
11129
11130       if (decl)
11131         {
11132           init = build_tree_list (decl, init);
11133           TREE_CHAIN (init) = inits;
11134           inits = init;
11135         }
11136     }
11137   return inits;
11138 }
11139
11140 /* Set CURRENT_ACCESS_SPECIFIER based on the protection of DECL.  */
11141
11142 static void
11143 set_current_access_from_decl (tree decl)
11144 {
11145   if (TREE_PRIVATE (decl))
11146     current_access_specifier = access_private_node;
11147   else if (TREE_PROTECTED (decl))
11148     current_access_specifier = access_protected_node;
11149   else
11150     current_access_specifier = access_public_node;
11151 }
11152
11153 /* Instantiate an enumerated type.  TAG is the template type, NEWTAG
11154    is the instantiation (which should have been created with
11155    start_enum) and ARGS are the template arguments to use.  */
11156
11157 static void
11158 tsubst_enum (tree tag, tree newtag, tree args)
11159 {
11160   tree e;
11161
11162   for (e = TYPE_VALUES (tag); e; e = TREE_CHAIN (e))
11163     {
11164       tree value;
11165       tree decl;
11166
11167       decl = TREE_VALUE (e);
11168       /* Note that in a template enum, the TREE_VALUE is the
11169          CONST_DECL, not the corresponding INTEGER_CST.  */
11170       value = tsubst_expr (DECL_INITIAL (decl), 
11171                            args, tf_error | tf_warning,
11172                            NULL_TREE);
11173
11174       /* Give this enumeration constant the correct access.  */
11175       set_current_access_from_decl (decl);
11176
11177       /* Actually build the enumerator itself.  */
11178       build_enumerator (DECL_NAME (decl), value, newtag); 
11179     }
11180
11181   finish_enum (newtag);
11182   DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_NAME (newtag))
11183     = DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_NAME (tag));
11184 }
11185
11186 /* DECL is a FUNCTION_DECL that is a template specialization.  Return
11187    its type -- but without substituting the innermost set of template
11188    arguments.  So, innermost set of template parameters will appear in
11189    the type.  */
11190
11191 tree 
11192 get_mostly_instantiated_function_type (tree decl)
11193 {
11194   tree fn_type;
11195   tree tmpl;
11196   tree targs;
11197   tree tparms;
11198   int parm_depth;
11199
11200   tmpl = most_general_template (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
11201   targs = DECL_TI_ARGS (decl);
11202   tparms = DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl);
11203   parm_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (tparms);
11204
11205   /* There should be as many levels of arguments as there are levels
11206      of parameters.  */
11207   my_friendly_assert (parm_depth == TMPL_ARGS_DEPTH (targs), 0);
11208
11209   fn_type = TREE_TYPE (tmpl);
11210
11211   if (parm_depth == 1)
11212     /* No substitution is necessary.  */
11213     ;
11214   else
11215     {
11216       int i;
11217       tree partial_args;
11218
11219       /* Replace the innermost level of the TARGS with NULL_TREEs to
11220          let tsubst know not to substitute for those parameters.  */
11221       partial_args = make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (targs));
11222       for (i = 1; i < TMPL_ARGS_DEPTH (targs); ++i)
11223         SET_TMPL_ARGS_LEVEL (partial_args, i,
11224                              TMPL_ARGS_LEVEL (targs, i));
11225       SET_TMPL_ARGS_LEVEL (partial_args,
11226                            TMPL_ARGS_DEPTH (targs),
11227                            make_tree_vec (DECL_NTPARMS (tmpl)));
11228
11229       /* Make sure that we can see identifiers, and compute access
11230          correctly.  We can just use the context of DECL for the
11231          partial substitution here.  It depends only on outer template
11232          parameters, regardless of whether the innermost level is
11233          specialized or not.  */
11234       push_access_scope (decl);
11235
11236       /* Now, do the (partial) substitution to figure out the
11237          appropriate function type.  */
11238       fn_type = tsubst (fn_type, partial_args, tf_error, NULL_TREE);
11239
11240       /* Substitute into the template parameters to obtain the real
11241          innermost set of parameters.  This step is important if the
11242          innermost set of template parameters contains value
11243          parameters whose types depend on outer template parameters.  */
11244       TREE_VEC_LENGTH (partial_args)--;
11245       tparms = tsubst_template_parms (tparms, partial_args, tf_error);
11246
11247       pop_access_scope (decl);
11248     }
11249
11250   return fn_type;
11251 }
11252
11253 /* Return truthvalue if we're processing a template different from
11254    the last one involved in diagnostics.  */
11255 int
11256 problematic_instantiation_changed (void)
11257 {
11258   return last_template_error_tick != tinst_level_tick;
11259 }
11260
11261 /* Remember current template involved in diagnostics.  */
11262 void
11263 record_last_problematic_instantiation (void)
11264 {
11265   last_template_error_tick = tinst_level_tick;
11266 }
11267
11268 tree
11269 current_instantiation (void)
11270 {
11271   return current_tinst_level;
11272 }
11273
11274 /* [temp.param] Check that template non-type parm TYPE is of an allowable
11275    type. Return zero for ok, nonzero for disallowed. Issue error and
11276    warning messages under control of COMPLAIN.  */
11277
11278 static int
11279 invalid_nontype_parm_type_p (tree type, tsubst_flags_t complain)
11280 {
11281   if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
11282     return 0;
11283   else if (POINTER_TYPE_P (type))
11284     return 0;
11285   else if (TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (type))
11286     return 0;
11287   else if (TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
11288     return 0;
11289   else if (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE)
11290     return 0;
11291            
11292   if (complain & tf_error)
11293     error ("`%#T' is not a valid type for a template constant parameter",
11294               type);
11295   return 1;
11296 }
11297
11298 /* Returns TRUE if TYPE is dependent, in the sense of [temp.dep.type].
11299    Assumes that TYPE really is a type, and not the ERROR_MARK_NODE.*/
11300
11301 static bool
11302 dependent_type_p_r (tree type)
11303 {
11304   tree scope;
11305
11306   /* [temp.dep.type]
11307
11308      A type is dependent if it is:
11309
11310      -- a template parameter.  */
11311   if (TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
11312     return true;
11313   /* -- a qualified-id with a nested-name-specifier which contains a
11314         class-name that names a dependent type or whose unqualified-id
11315         names a dependent type.  */
11316   if (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE)
11317     return true;
11318   /* -- a cv-qualified type where the cv-unqualified type is
11319         dependent.  */
11320   type = TYPE_MAIN_VARIANT (type);
11321   /* -- a compound type constructed from any dependent type.  */
11322   if (TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (type))
11323     return (dependent_type_p (TYPE_PTRMEM_CLASS_TYPE (type))
11324             || dependent_type_p (TYPE_PTRMEM_POINTED_TO_TYPE 
11325                                            (type)));
11326   else if (TREE_CODE (type) == POINTER_TYPE
11327            || TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
11328     return dependent_type_p (TREE_TYPE (type));
11329   else if (TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE
11330            || TREE_CODE (type) == METHOD_TYPE)
11331     {
11332       tree arg_type;
11333
11334       if (dependent_type_p (TREE_TYPE (type)))
11335         return true;
11336       for (arg_type = TYPE_ARG_TYPES (type); 
11337            arg_type; 
11338            arg_type = TREE_CHAIN (arg_type))
11339         if (dependent_type_p (TREE_VALUE (arg_type)))
11340           return true;
11341       return false;
11342     }
11343   /* -- an array type constructed from any dependent type or whose
11344         size is specified by a constant expression that is
11345         value-dependent.  */
11346   if (TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE)
11347     {
11348       if (TYPE_DOMAIN (type)
11349           && ((value_dependent_expression_p 
11350                (TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (type))))
11351               || (type_dependent_expression_p
11352                   (TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (type))))))
11353         return true;
11354       return dependent_type_p (TREE_TYPE (type));
11355     }
11356   
11357   /* -- a template-id in which either the template name is a template
11358      parameter ...  */
11359   if (TREE_CODE (type) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
11360     return true;
11361   /* ... or any of the template arguments is a dependent type or
11362         an expression that is type-dependent or value-dependent.   */
11363   else if (CLASS_TYPE_P (type) && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
11364            && (any_dependent_template_arguments_p 
11365                (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (type)))))
11366     return true;
11367   
11368   /* All TYPEOF_TYPEs are dependent; if the argument of the `typeof'
11369      expression is not type-dependent, then it should already been
11370      have resolved.  */
11371   if (TREE_CODE (type) == TYPEOF_TYPE)
11372     return true;
11373   
11374   /* The standard does not specifically mention types that are local
11375      to template functions or local classes, but they should be
11376      considered dependent too.  For example:
11377
11378        template <int I> void f() { 
11379          enum E { a = I }; 
11380          S<sizeof (E)> s;
11381        }
11382
11383      The size of `E' cannot be known until the value of `I' has been
11384      determined.  Therefore, `E' must be considered dependent.  */
11385   scope = TYPE_CONTEXT (type);
11386   if (scope && TYPE_P (scope))
11387     return dependent_type_p (scope);
11388   else if (scope && TREE_CODE (scope) == FUNCTION_DECL)
11389     return type_dependent_expression_p (scope);
11390
11391   /* Other types are non-dependent.  */
11392   return false;
11393 }
11394
11395 /* Returns TRUE if TYPE is dependent, in the sense of
11396    [temp.dep.type].  */
11397
11398 bool
11399 dependent_type_p (tree type)
11400 {
11401   /* If there are no template parameters in scope, then there can't be
11402      any dependent types.  */
11403   if (!processing_template_decl)
11404     return false;
11405
11406   /* If the type is NULL, we have not computed a type for the entity
11407      in question; in that case, the type is dependent.  */
11408   if (!type)
11409     return true;
11410
11411   /* Erroneous types can be considered non-dependent.  */
11412   if (type == error_mark_node)
11413     return false;
11414
11415   /* If we have not already computed the appropriate value for TYPE,
11416      do so now.  */
11417   if (!TYPE_DEPENDENT_P_VALID (type))
11418     {
11419       TYPE_DEPENDENT_P (type) = dependent_type_p_r (type);
11420       TYPE_DEPENDENT_P_VALID (type) = 1;
11421     }
11422
11423   return TYPE_DEPENDENT_P (type);
11424 }
11425
11426 /* Returns TRUE if EXPRESSION is dependent, according to CRITERION.  */
11427
11428 static bool
11429 dependent_scope_ref_p (tree expression, bool criterion (tree))
11430 {
11431   tree scope;
11432   tree name;
11433
11434   my_friendly_assert (TREE_CODE (expression) == SCOPE_REF, 20030714);
11435
11436   if (!TYPE_P (TREE_OPERAND (expression, 0)))
11437     return true;
11438
11439   scope = TREE_OPERAND (expression, 0);
11440   name = TREE_OPERAND (expression, 1);
11441
11442   /* [temp.dep.expr]
11443
11444      An id-expression is type-dependent if it contains a
11445      nested-name-specifier that contains a class-name that names a
11446      dependent type.  */
11447   /* The suggested resolution to Core Issue 2 implies that if the
11448      qualifying type is the current class, then we must peek
11449      inside it.  */
11450   if (DECL_P (name) 
11451       && currently_open_class (scope)
11452       && !criterion (name))
11453     return false;
11454   if (dependent_type_p (scope))
11455     return true;
11456
11457   return false;
11458 }
11459
11460 /* Returns TRUE if the EXPRESSION is value-dependent, in the sense of
11461    [temp.dep.constexpr] */
11462
11463 bool
11464 value_dependent_expression_p (tree expression)
11465 {
11466   if (!processing_template_decl)
11467     return false;
11468
11469   /* A name declared with a dependent type.  */
11470   if (TREE_CODE (expression) == IDENTIFIER_NODE
11471       || (DECL_P (expression) 
11472           && type_dependent_expression_p (expression)))
11473     return true;
11474   /* A non-type template parameter.  */
11475   if ((TREE_CODE (expression) == CONST_DECL
11476        && DECL_TEMPLATE_PARM_P (expression))
11477       || TREE_CODE (expression) == TEMPLATE_PARM_INDEX)
11478     return true;
11479   /* A constant with integral or enumeration type and is initialized 
11480      with an expression that is value-dependent.  */
11481   if (TREE_CODE (expression) == VAR_DECL
11482       && DECL_INITIAL (expression)
11483       && INTEGRAL_OR_ENUMERATION_TYPE_P (TREE_TYPE (expression))
11484       && value_dependent_expression_p (DECL_INITIAL (expression)))
11485     return true;
11486   /* These expressions are value-dependent if the type to which the
11487      cast occurs is dependent or the expression being casted is
11488      value-dependent.  */
11489   if (TREE_CODE (expression) == DYNAMIC_CAST_EXPR
11490       || TREE_CODE (expression) == STATIC_CAST_EXPR
11491       || TREE_CODE (expression) == CONST_CAST_EXPR
11492       || TREE_CODE (expression) == REINTERPRET_CAST_EXPR
11493       || TREE_CODE (expression) == CAST_EXPR)
11494     {
11495       if (dependent_type_p (TREE_TYPE (expression)))
11496         return true;
11497       /* A functional cast has a list of operands.  */
11498       expression = TREE_OPERAND (expression, 0);
11499       if (TREE_CODE (expression) == TREE_LIST)
11500         {
11501           do
11502             {
11503               if (value_dependent_expression_p (TREE_VALUE (expression)))
11504                 return true;
11505               expression = TREE_CHAIN (expression);
11506             }
11507           while (expression);
11508           return false;
11509         }
11510       else
11511         return value_dependent_expression_p (expression);
11512     }
11513   /* A `sizeof' expression is value-dependent if the operand is
11514      type-dependent.  */
11515   if (TREE_CODE (expression) == SIZEOF_EXPR
11516       || TREE_CODE (expression) == ALIGNOF_EXPR)
11517     {
11518       expression = TREE_OPERAND (expression, 0);
11519       if (TYPE_P (expression))
11520         return dependent_type_p (expression);
11521       return type_dependent_expression_p (expression);
11522     }
11523   if (TREE_CODE (expression) == SCOPE_REF)
11524     return dependent_scope_ref_p (expression, value_dependent_expression_p);
11525   /* A constant expression is value-dependent if any subexpression is
11526      value-dependent.  */
11527   if (IS_EXPR_CODE_CLASS (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (expression))))
11528     {
11529       switch (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (expression)))
11530         {
11531         case '1':
11532           return (value_dependent_expression_p 
11533                   (TREE_OPERAND (expression, 0)));
11534         case '<':
11535         case '2':
11536           return ((value_dependent_expression_p 
11537                    (TREE_OPERAND (expression, 0)))
11538                   || (value_dependent_expression_p 
11539                       (TREE_OPERAND (expression, 1))));
11540         case 'e':
11541           {
11542             int i;
11543             for (i = 0; i < first_rtl_op (TREE_CODE (expression)); ++i)
11544               /* In some cases, some of the operands may be missing.
11545                  (For example, in the case of PREDECREMENT_EXPR, the
11546                  amount to increment by may be missing.)  That doesn't
11547                  make the expression dependent.  */
11548               if (TREE_OPERAND (expression, i)
11549                   && (value_dependent_expression_p
11550                       (TREE_OPERAND (expression, i))))
11551                 return true;
11552             return false;
11553           }
11554         }
11555     }
11556
11557   /* The expression is not value-dependent.  */
11558   return false;
11559 }
11560
11561 /* Returns TRUE if the EXPRESSION is type-dependent, in the sense of
11562    [temp.dep.expr].  */
11563
11564 bool
11565 type_dependent_expression_p (tree expression)
11566 {
11567   if (!processing_template_decl)
11568     return false;
11569
11570   if (expression == error_mark_node)
11571     return false;
11572
11573   /* An unresolved name is always dependent.  */
11574   if (TREE_CODE (expression) == IDENTIFIER_NODE)
11575     return true;
11576   
11577   /* Some expression forms are never type-dependent.  */
11578   if (TREE_CODE (expression) == PSEUDO_DTOR_EXPR
11579       || TREE_CODE (expression) == SIZEOF_EXPR
11580       || TREE_CODE (expression) == ALIGNOF_EXPR
11581       || TREE_CODE (expression) == TYPEID_EXPR
11582       || TREE_CODE (expression) == DELETE_EXPR
11583       || TREE_CODE (expression) == VEC_DELETE_EXPR
11584       || TREE_CODE (expression) == THROW_EXPR)
11585     return false;
11586
11587   /* The types of these expressions depends only on the type to which
11588      the cast occurs.  */
11589   if (TREE_CODE (expression) == DYNAMIC_CAST_EXPR
11590       || TREE_CODE (expression) == STATIC_CAST_EXPR
11591       || TREE_CODE (expression) == CONST_CAST_EXPR
11592       || TREE_CODE (expression) == REINTERPRET_CAST_EXPR
11593       || TREE_CODE (expression) == CAST_EXPR)
11594     return dependent_type_p (TREE_TYPE (expression));
11595
11596   /* The types of these expressions depends only on the type created
11597      by the expression.  */
11598   if (TREE_CODE (expression) == NEW_EXPR
11599       || TREE_CODE (expression) == VEC_NEW_EXPR)
11600     {
11601       /* For NEW_EXPR tree nodes created inside a template, either
11602          the object type itself or a TREE_LIST may appear as the
11603          operand 1.  */
11604       tree type = TREE_OPERAND (expression, 1);
11605       if (TREE_CODE (type) == TREE_LIST)
11606         /* This is an array type.  We need to check array dimensions
11607            as well.  */
11608         return dependent_type_p (TREE_VALUE (TREE_PURPOSE (type)))
11609                || value_dependent_expression_p
11610                     (TREE_OPERAND (TREE_VALUE (type), 1));
11611       else
11612         return dependent_type_p (type);
11613     }
11614
11615   if (TREE_CODE (expression) == SCOPE_REF
11616       && dependent_scope_ref_p (expression,
11617                                 type_dependent_expression_p))
11618     return true;
11619
11620   if (TREE_CODE (expression) == FUNCTION_DECL
11621       && DECL_LANG_SPECIFIC (expression)
11622       && DECL_TEMPLATE_INFO (expression)
11623       && (any_dependent_template_arguments_p
11624           (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (DECL_TI_ARGS (expression)))))
11625     return true;
11626
11627   if (TREE_TYPE (expression) == unknown_type_node)
11628     {
11629       if (TREE_CODE (expression) == ADDR_EXPR)
11630         return type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 0));
11631       if (TREE_CODE (expression) == COMPONENT_REF)
11632         {
11633           if (type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 0)))
11634             return true;
11635           expression = TREE_OPERAND (expression, 1);
11636           if (TREE_CODE (expression) == IDENTIFIER_NODE)
11637             return false;
11638         }
11639       
11640       if (TREE_CODE (expression) == BASELINK)
11641         expression = BASELINK_FUNCTIONS (expression);
11642       if (TREE_CODE (expression) == TEMPLATE_ID_EXPR)
11643         {
11644           if (any_dependent_template_arguments_p
11645               (TREE_OPERAND (expression, 1)))
11646             return true;
11647           expression = TREE_OPERAND (expression, 0);
11648         }
11649       if (TREE_CODE (expression) == OVERLOAD)
11650         {
11651           while (expression)
11652             {
11653               if (type_dependent_expression_p (OVL_CURRENT (expression)))
11654                 return true;
11655               expression = OVL_NEXT (expression);
11656             }
11657           return false;
11658         }
11659       abort ();
11660     }
11661   
11662   return (dependent_type_p (TREE_TYPE (expression)));
11663 }
11664
11665 /* Returns TRUE if ARGS (a TREE_LIST of arguments to a function call)
11666    contains a type-dependent expression.  */
11667
11668 bool
11669 any_type_dependent_arguments_p (tree args)
11670 {
11671   while (args)
11672     {
11673       tree arg = TREE_VALUE (args);
11674
11675       if (type_dependent_expression_p (arg))
11676         return true;
11677       args = TREE_CHAIN (args);
11678     }
11679   return false;
11680 }
11681
11682 /* Returns TRUE if the ARG (a template argument) is dependent.  */
11683
11684 static bool
11685 dependent_template_arg_p (tree arg)
11686 {
11687   if (!processing_template_decl)
11688     return false;
11689
11690   if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_DECL
11691       || TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
11692     return dependent_template_p (arg);
11693   else if (TYPE_P (arg))
11694     return dependent_type_p (arg);
11695   else
11696     return (type_dependent_expression_p (arg)
11697             || value_dependent_expression_p (arg));
11698 }
11699
11700 /* Returns true if ARGS (a collection of template arguments) contains
11701    any dependent arguments.  */
11702
11703 bool
11704 any_dependent_template_arguments_p (tree args)
11705 {
11706   int i;
11707   
11708   if (!args)
11709     return false;
11710
11711   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (args); ++i)
11712     if (dependent_template_arg_p (TREE_VEC_ELT (args, i)))
11713       return true;
11714
11715   return false;
11716 }
11717
11718 /* Returns TRUE if the template TMPL is dependent.  */
11719
11720 bool
11721 dependent_template_p (tree tmpl)
11722 {
11723   /* Template template parameters are dependent.  */
11724   if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (tmpl)
11725       || TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
11726     return true;
11727   /* So are qualified names that have not been looked up.  */
11728   if (TREE_CODE (tmpl) == SCOPE_REF)
11729     return true;
11730   /* So are member templates of dependent classes.  */
11731   if (TYPE_P (CP_DECL_CONTEXT (tmpl)))
11732     return dependent_type_p (DECL_CONTEXT (tmpl));
11733   return false;
11734 }
11735
11736 /* Returns TRUE if the specialization TMPL<ARGS> is dependent.  */
11737
11738 bool
11739 dependent_template_id_p (tree tmpl, tree args)
11740 {
11741   return (dependent_template_p (tmpl)
11742           || any_dependent_template_arguments_p (args));
11743 }
11744
11745 /* TYPE is a TYPENAME_TYPE.  Returns the ordinary TYPE to which the
11746    TYPENAME_TYPE corresponds.  Returns ERROR_MARK_NODE if no such TYPE
11747    can be found.  Note that this function peers inside uninstantiated
11748    templates and therefore should be used only in extremely limited
11749    situations.  */
11750
11751 tree
11752 resolve_typename_type (tree type, bool only_current_p)
11753 {
11754   tree scope;
11755   tree name;
11756   tree decl;
11757   int quals;
11758
11759   my_friendly_assert (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE,
11760                       20010702);
11761
11762   scope = TYPE_CONTEXT (type);
11763   name = TYPE_IDENTIFIER (type);
11764
11765   /* If the SCOPE is itself a TYPENAME_TYPE, then we need to resolve
11766      it first before we can figure out what NAME refers to.  */
11767   if (TREE_CODE (scope) == TYPENAME_TYPE)
11768     scope = resolve_typename_type (scope, only_current_p);
11769   /* If we don't know what SCOPE refers to, then we cannot resolve the
11770      TYPENAME_TYPE.  */
11771   if (scope == error_mark_node || TREE_CODE (scope) == TYPENAME_TYPE)
11772     return error_mark_node;
11773   /* If the SCOPE is a template type parameter, we have no way of
11774      resolving the name.  */
11775   if (TREE_CODE (scope) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
11776     return type;
11777   /* If the SCOPE is not the current instantiation, there's no reason
11778      to look inside it.  */
11779   if (only_current_p && !currently_open_class (scope))
11780     return error_mark_node;
11781   /* If SCOPE is a partial instantiation, it will not have a valid
11782      TYPE_FIELDS list, so use the original template.  */
11783   scope = CLASSTYPE_PRIMARY_TEMPLATE_TYPE (scope);
11784   /* Enter the SCOPE so that name lookup will be resolved as if we
11785      were in the class definition.  In particular, SCOPE will no
11786      longer be considered a dependent type.  */
11787   push_scope (scope);
11788   /* Look up the declaration.  */
11789   decl = lookup_member (scope, name, /*protect=*/0, /*want_type=*/true);
11790   /* Obtain the set of qualifiers applied to the TYPE.  */
11791   quals = cp_type_quals (type);
11792   /* For a TYPENAME_TYPE like "typename X::template Y<T>", we want to
11793      find a TEMPLATE_DECL.  Otherwise, we want to find a TYPE_DECL.  */
11794   if (!decl)
11795     type = error_mark_node;
11796   else if (TREE_CODE (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type)) == IDENTIFIER_NODE
11797            && TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
11798     type = TREE_TYPE (decl);
11799   else if (TREE_CODE (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type)) == TEMPLATE_ID_EXPR
11800            && DECL_CLASS_TEMPLATE_P (decl))
11801     {
11802       tree tmpl;
11803       tree args;
11804       /* Obtain the template and the arguments.  */
11805       tmpl = TREE_OPERAND (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type), 0);
11806       args = TREE_OPERAND (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type), 1);
11807       /* Instantiate the template.  */
11808       type = lookup_template_class (tmpl, args, NULL_TREE, NULL_TREE,
11809                                     /*entering_scope=*/0, tf_error | tf_user);
11810     }
11811   else
11812     type = error_mark_node;
11813   /* Qualify the resulting type.  */
11814   if (type != error_mark_node && quals)
11815     type = cp_build_qualified_type (type, quals);
11816   /* Leave the SCOPE.  */
11817   pop_scope (scope);
11818
11819   return type;
11820 }
11821
11822 /* EXPR is an expression which is not type-dependent.  Return a proxy
11823    for EXPR that can be used to compute the types of larger
11824    expressions containing EXPR.  */
11825
11826 tree
11827 build_non_dependent_expr (tree expr)
11828 {
11829   /* Preserve null pointer constants so that the type of things like 
11830      "p == 0" where "p" is a pointer can be determined.  */
11831   if (null_ptr_cst_p (expr))
11832     return expr;
11833   /* Preserve OVERLOADs; the functions must be available to resolve
11834      types.  */
11835   if (TREE_CODE (expr) == OVERLOAD)
11836     return expr;
11837   /* Preserve string constants; conversions from string constants to
11838      "char *" are allowed, even though normally a "const char *"
11839      cannot be used to initialize a "char *".  */
11840   if (TREE_CODE (expr) == STRING_CST)
11841     return expr;
11842
11843   if (TREE_CODE (expr) == COND_EXPR)
11844     return build (COND_EXPR,
11845                   TREE_TYPE (expr),
11846                   TREE_OPERAND (expr, 0),
11847                   build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 1)),
11848                   build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 2)));
11849   if (TREE_CODE (expr) == COMPOUND_EXPR
11850       && !COMPOUND_EXPR_OVERLOADED (expr))
11851     return build (COMPOUND_EXPR,
11852                   TREE_TYPE (expr),
11853                   TREE_OPERAND (expr, 0),
11854                   build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 1)));
11855       
11856   /* Otherwise, build a NON_DEPENDENT_EXPR.  
11857
11858      REFERENCE_TYPEs are not stripped for expressions in templates
11859      because doing so would play havoc with mangling.  Consider, for
11860      example:
11861
11862        template <typename T> void f<T& g>() { g(); } 
11863
11864      In the body of "f", the expression for "g" will have
11865      REFERENCE_TYPE, even though the standard says that it should
11866      not.  The reason is that we must preserve the syntactic form of
11867      the expression so that mangling (say) "f<g>" inside the body of
11868      "f" works out correctly.  Therefore, the REFERENCE_TYPE is
11869      stripped here.  */
11870   return build1 (NON_DEPENDENT_EXPR, non_reference (TREE_TYPE (expr)), expr);
11871 }
11872
11873 /* ARGS is a TREE_LIST of expressions as arguments to a function call.
11874    Return a new TREE_LIST with the various arguments replaced with
11875    equivalent non-dependent expressions.  */
11876
11877 tree
11878 build_non_dependent_args (tree args)
11879 {
11880   tree a;
11881   tree new_args;
11882
11883   new_args = NULL_TREE;
11884   for (a = args; a; a = TREE_CHAIN (a))
11885     new_args = tree_cons (NULL_TREE, 
11886                           build_non_dependent_expr (TREE_VALUE (a)),
11887                           new_args);
11888   return nreverse (new_args);
11889 }
11890
11891 #include "gt-cp-pt.h"