OSDN Git Service

PR c++/24761
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / cp / pt.c
1 /* Handle parameterized types (templates) for GNU C++.
2    Copyright (C) 1992, 1993, 1994, 1995, 1996, 1997, 1998, 1999, 2000,
3    2001, 2002, 2003, 2004, 2005  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, 51 Franklin Street, Fifth Floor,
22 Boston, MA 02110-1301, USA.  */
23
24 /* Known bugs or deficiencies include:
25
26      all methods must be provided in header files; can't use a source
27      file that contains only the method templates and "just win".  */
28
29 #include "config.h"
30 #include "system.h"
31 #include "coretypes.h"
32 #include "tm.h"
33 #include "obstack.h"
34 #include "tree.h"
35 #include "pointer-set.h"
36 #include "flags.h"
37 #include "c-common.h"
38 #include "cp-tree.h"
39 #include "cp-objcp-common.h"
40 #include "tree-inline.h"
41 #include "decl.h"
42 #include "output.h"
43 #include "except.h"
44 #include "toplev.h"
45 #include "rtl.h"
46 #include "timevar.h"
47 #include "tree-iterator.h"
48
49 /* The type of functions taking a tree, and some additional data, and
50    returning an int.  */
51 typedef int (*tree_fn_t) (tree, void*);
52
53 /* The PENDING_TEMPLATES is a TREE_LIST of templates whose
54    instantiations have been deferred, either because their definitions
55    were not yet available, or because we were putting off doing the work.
56    The TREE_PURPOSE of each entry is either a DECL (for a function or
57    static data member), or a TYPE (for a class) indicating what we are
58    hoping to instantiate.  The TREE_VALUE is not used.  */
59 static GTY(()) tree pending_templates;
60 static GTY(()) tree last_pending_template;
61
62 int processing_template_parmlist;
63 static int template_header_count;
64
65 static GTY(()) tree saved_trees;
66 static GTY(()) varray_type inline_parm_levels;
67 static size_t inline_parm_levels_used;
68
69 static GTY(()) tree current_tinst_level;
70
71 static GTY(()) tree saved_access_scope;
72
73 /* Live only within one (recursive) call to tsubst_expr.  We use
74    this to pass the statement expression node from the STMT_EXPR
75    to the EXPR_STMT that is its result.  */
76 static tree cur_stmt_expr;
77
78 /* A map from local variable declarations in the body of the template
79    presently being instantiated to the corresponding instantiated
80    local variables.  */
81 static htab_t local_specializations;
82
83 #define UNIFY_ALLOW_NONE 0
84 #define UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL 1
85 #define UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL 2
86 #define UNIFY_ALLOW_DERIVED 4
87 #define UNIFY_ALLOW_INTEGER 8
88 #define UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL 16
89 #define UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL 32
90 #define UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL 64
91
92 static void push_access_scope (tree);
93 static void pop_access_scope (tree);
94 static int resolve_overloaded_unification (tree, tree, tree, tree,
95                                            unification_kind_t, int);
96 static int try_one_overload (tree, tree, tree, tree, tree,
97                              unification_kind_t, int, bool);
98 static int unify (tree, tree, tree, tree, int);
99 static void add_pending_template (tree);
100 static void reopen_tinst_level (tree);
101 static tree classtype_mangled_name (tree);
102 static char* mangle_class_name_for_template (const char *, tree, tree);
103 static tree tsubst_initializer_list (tree, tree);
104 static tree get_class_bindings (tree, tree, tree);
105 static tree coerce_template_parms (tree, tree, tree, tsubst_flags_t, int);
106 static void tsubst_enum (tree, tree, tree);
107 static tree add_to_template_args (tree, tree);
108 static tree add_outermost_template_args (tree, tree);
109 static bool check_instantiated_args (tree, tree, tsubst_flags_t);
110 static int maybe_adjust_types_for_deduction (unification_kind_t, tree*, tree*);
111 static int  type_unification_real (tree, tree, tree, tree,
112                                    int, unification_kind_t, int);
113 static void note_template_header (int);
114 static tree convert_nontype_argument_function (tree, tree);
115 static tree convert_nontype_argument (tree, tree);
116 static tree convert_template_argument (tree, tree, tree,
117                                        tsubst_flags_t, int, tree);
118 static int for_each_template_parm (tree, tree_fn_t, void*,
119                                    struct pointer_set_t*);
120 static tree build_template_parm_index (int, int, int, tree, tree);
121 static int inline_needs_template_parms (tree);
122 static void push_inline_template_parms_recursive (tree, int);
123 static tree retrieve_local_specialization (tree);
124 static void register_local_specialization (tree, tree);
125 static tree reduce_template_parm_level (tree, tree, int);
126 static int mark_template_parm (tree, void *);
127 static int template_parm_this_level_p (tree, void *);
128 static tree tsubst_friend_function (tree, tree);
129 static tree tsubst_friend_class (tree, tree);
130 static int can_complete_type_without_circularity (tree);
131 static tree get_bindings (tree, tree, tree, bool);
132 static int template_decl_level (tree);
133 static int check_cv_quals_for_unify (int, tree, tree);
134 static tree tsubst_template_arg (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
135 static tree tsubst_template_args (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
136 static tree tsubst_template_parms (tree, tree, tsubst_flags_t);
137 static void regenerate_decl_from_template (tree, tree);
138 static tree most_specialized (tree, tree, tree);
139 static tree most_specialized_class (tree, tree);
140 static int template_class_depth_real (tree, int);
141 static tree tsubst_aggr_type (tree, tree, tsubst_flags_t, tree, int);
142 static tree tsubst_arg_types (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
143 static tree tsubst_function_type (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
144 static void check_specialization_scope (void);
145 static tree process_partial_specialization (tree);
146 static void set_current_access_from_decl (tree);
147 static void check_default_tmpl_args (tree, tree, int, int);
148 static tree tsubst_call_declarator_parms (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
149 static tree get_template_base (tree, tree, tree, tree);
150 static int verify_class_unification (tree, tree, tree);
151 static tree try_class_unification (tree, tree, tree, tree);
152 static int coerce_template_template_parms (tree, tree, tsubst_flags_t,
153                                            tree, tree);
154 static tree determine_specialization (tree, tree, tree *, int, int);
155 static int template_args_equal (tree, tree);
156 static void tsubst_default_arguments (tree);
157 static tree for_each_template_parm_r (tree *, int *, void *);
158 static tree copy_default_args_to_explicit_spec_1 (tree, tree);
159 static void copy_default_args_to_explicit_spec (tree);
160 static int invalid_nontype_parm_type_p (tree, tsubst_flags_t);
161 static int eq_local_specializations (const void *, const void *);
162 static bool dependent_type_p_r (tree);
163 static tree tsubst (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
164 static tree tsubst_expr (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
165 static tree tsubst_copy (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
166
167 /* Make the current scope suitable for access checking when we are
168    processing T.  T can be FUNCTION_DECL for instantiated function
169    template, or VAR_DECL for static member variable (need by
170    instantiate_decl).  */
171
172 static void
173 push_access_scope (tree t)
174 {
175   gcc_assert (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL
176               || TREE_CODE (t) == VAR_DECL);
177
178   if (DECL_FRIEND_CONTEXT (t))
179     push_nested_class (DECL_FRIEND_CONTEXT (t));
180   else if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
181     push_nested_class (DECL_CONTEXT (t));
182   else
183     push_to_top_level ();
184
185   if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL)
186     {
187       saved_access_scope = tree_cons
188         (NULL_TREE, current_function_decl, saved_access_scope);
189       current_function_decl = t;
190     }
191 }
192
193 /* Restore the scope set up by push_access_scope.  T is the node we
194    are processing.  */
195
196 static void
197 pop_access_scope (tree t)
198 {
199   if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL)
200     {
201       current_function_decl = TREE_VALUE (saved_access_scope);
202       saved_access_scope = TREE_CHAIN (saved_access_scope);
203     }
204
205   if (DECL_FRIEND_CONTEXT (t) || DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
206     pop_nested_class ();
207   else
208     pop_from_top_level ();
209 }
210
211 /* Do any processing required when DECL (a member template
212    declaration) is finished.  Returns the TEMPLATE_DECL corresponding
213    to DECL, unless it is a specialization, in which case the DECL
214    itself is returned.  */
215
216 tree
217 finish_member_template_decl (tree decl)
218 {
219   if (decl == error_mark_node)
220     return error_mark_node;
221
222   gcc_assert (DECL_P (decl));
223
224   if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
225     {
226       tree type;
227
228       type = TREE_TYPE (decl);
229       if (IS_AGGR_TYPE (type)
230           && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
231           && !CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type))
232         {
233           tree tmpl = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type);
234           check_member_template (tmpl);
235           return tmpl;
236         }
237       return NULL_TREE;
238     }
239   else if (TREE_CODE (decl) == FIELD_DECL)
240     error ("data member %qD cannot be a member template", decl);
241   else if (DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
242     {
243       if (!DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl))
244         {
245           check_member_template (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
246           return DECL_TI_TEMPLATE (decl);
247         }
248       else
249         return decl;
250     }
251   else
252     error ("invalid member template declaration %qD", decl);
253
254   return error_mark_node;
255 }
256
257 /* Returns the template nesting level of the indicated class TYPE.
258
259    For example, in:
260      template <class T>
261      struct A
262      {
263        template <class U>
264        struct B {};
265      };
266
267    A<T>::B<U> has depth two, while A<T> has depth one.
268    Both A<T>::B<int> and A<int>::B<U> have depth one, if
269    COUNT_SPECIALIZATIONS is 0 or if they are instantiations, not
270    specializations.
271
272    This function is guaranteed to return 0 if passed NULL_TREE so
273    that, for example, `template_class_depth (current_class_type)' is
274    always safe.  */
275
276 static int
277 template_class_depth_real (tree type, int count_specializations)
278 {
279   int depth;
280
281   for (depth = 0;
282        type && TREE_CODE (type) != NAMESPACE_DECL;
283        type = (TREE_CODE (type) == FUNCTION_DECL)
284          ? CP_DECL_CONTEXT (type) : TYPE_CONTEXT (type))
285     {
286       if (TREE_CODE (type) != FUNCTION_DECL)
287         {
288           if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
289               && PRIMARY_TEMPLATE_P (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type))
290               && ((count_specializations
291                    && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type))
292                   || uses_template_parms (CLASSTYPE_TI_ARGS (type))))
293             ++depth;
294         }
295       else
296         {
297           if (DECL_TEMPLATE_INFO (type)
298               && PRIMARY_TEMPLATE_P (DECL_TI_TEMPLATE (type))
299               && ((count_specializations
300                    && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type))
301                   || uses_template_parms (DECL_TI_ARGS (type))))
302             ++depth;
303         }
304     }
305
306   return depth;
307 }
308
309 /* Returns the template nesting level of the indicated class TYPE.
310    Like template_class_depth_real, but instantiations do not count in
311    the depth.  */
312
313 int
314 template_class_depth (tree type)
315 {
316   return template_class_depth_real (type, /*count_specializations=*/0);
317 }
318
319 /* Returns 1 if processing DECL as part of do_pending_inlines
320    needs us to push template parms.  */
321
322 static int
323 inline_needs_template_parms (tree decl)
324 {
325   if (! DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
326     return 0;
327
328   return (TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (most_general_template (decl)))
329           > (processing_template_decl + DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl)));
330 }
331
332 /* Subroutine of maybe_begin_member_template_processing.
333    Push the template parms in PARMS, starting from LEVELS steps into the
334    chain, and ending at the beginning, since template parms are listed
335    innermost first.  */
336
337 static void
338 push_inline_template_parms_recursive (tree parmlist, int levels)
339 {
340   tree parms = TREE_VALUE (parmlist);
341   int i;
342
343   if (levels > 1)
344     push_inline_template_parms_recursive (TREE_CHAIN (parmlist), levels - 1);
345
346   ++processing_template_decl;
347   current_template_parms
348     = tree_cons (size_int (processing_template_decl),
349                  parms, current_template_parms);
350   TEMPLATE_PARMS_FOR_INLINE (current_template_parms) = 1;
351
352   begin_scope (TREE_VEC_LENGTH (parms) ? sk_template_parms : sk_template_spec,
353                NULL);
354   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (parms); ++i)
355     {
356       tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
357       gcc_assert (DECL_P (parm));
358
359       switch (TREE_CODE (parm))
360         {
361         case TYPE_DECL:
362         case TEMPLATE_DECL:
363           pushdecl (parm);
364           break;
365
366         case PARM_DECL:
367           {
368             /* Make a CONST_DECL as is done in process_template_parm.
369                It is ugly that we recreate this here; the original
370                version built in process_template_parm is no longer
371                available.  */
372             tree decl = build_decl (CONST_DECL, DECL_NAME (parm),
373                                     TREE_TYPE (parm));
374             DECL_ARTIFICIAL (decl) = 1;
375             TREE_CONSTANT (decl) = 1;
376             TREE_INVARIANT (decl) = 1;
377             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           gcc_unreachable ();
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 maybe_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 /* Return a new template argument vector which contains all of ARGS,
445    but has as its innermost set of arguments the EXTRA_ARGS.  */
446
447 static tree
448 add_to_template_args (tree args, tree extra_args)
449 {
450   tree new_args;
451   int extra_depth;
452   int i;
453   int j;
454
455   extra_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args);
456   new_args = make_tree_vec (TMPL_ARGS_DEPTH (args) + extra_depth);
457
458   for (i = 1; i <= TMPL_ARGS_DEPTH (args); ++i)
459     SET_TMPL_ARGS_LEVEL (new_args, i, TMPL_ARGS_LEVEL (args, i));
460
461   for (j = 1; j <= extra_depth; ++j, ++i)
462     SET_TMPL_ARGS_LEVEL (new_args, i, TMPL_ARGS_LEVEL (extra_args, j));
463
464   return new_args;
465 }
466
467 /* Like add_to_template_args, but only the outermost ARGS are added to
468    the EXTRA_ARGS.  In particular, all but TMPL_ARGS_DEPTH
469    (EXTRA_ARGS) levels are added.  This function is used to combine
470    the template arguments from a partial instantiation with the
471    template arguments used to attain the full instantiation from the
472    partial instantiation.  */
473
474 static tree
475 add_outermost_template_args (tree args, tree extra_args)
476 {
477   tree new_args;
478
479   /* If there are more levels of EXTRA_ARGS than there are ARGS,
480      something very fishy is going on.  */
481   gcc_assert (TMPL_ARGS_DEPTH (args) >= TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args));
482
483   /* If *all* the new arguments will be the EXTRA_ARGS, just return
484      them.  */
485   if (TMPL_ARGS_DEPTH (args) == TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args))
486     return extra_args;
487
488   /* For the moment, we make ARGS look like it contains fewer levels.  */
489   TREE_VEC_LENGTH (args) -= TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args);
490
491   new_args = add_to_template_args (args, extra_args);
492
493   /* Now, we restore ARGS to its full dimensions.  */
494   TREE_VEC_LENGTH (args) += TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args);
495
496   return new_args;
497 }
498
499 /* Return the N levels of innermost template arguments from the ARGS.  */
500
501 tree
502 get_innermost_template_args (tree args, int n)
503 {
504   tree new_args;
505   int extra_levels;
506   int i;
507
508   gcc_assert (n >= 0);
509
510   /* If N is 1, just return the innermost set of template arguments.  */
511   if (n == 1)
512     return TMPL_ARGS_LEVEL (args, TMPL_ARGS_DEPTH (args));
513
514   /* If we're not removing anything, just return the arguments we were
515      given.  */
516   extra_levels = TMPL_ARGS_DEPTH (args) - n;
517   gcc_assert (extra_levels >= 0);
518   if (extra_levels == 0)
519     return args;
520
521   /* Make a new set of arguments, not containing the outer arguments.  */
522   new_args = make_tree_vec (n);
523   for (i = 1; i <= n; ++i)
524     SET_TMPL_ARGS_LEVEL (new_args, i,
525                          TMPL_ARGS_LEVEL (args, i + extra_levels));
526
527   return new_args;
528 }
529
530 /* We've got a template header coming up; push to a new level for storing
531    the parms.  */
532
533 void
534 begin_template_parm_list (void)
535 {
536   /* We use a non-tag-transparent scope here, which causes pushtag to
537      put tags in this scope, rather than in the enclosing class or
538      namespace scope.  This is the right thing, since we want
539      TEMPLATE_DECLS, and not TYPE_DECLS for template classes.  For a
540      global template class, push_template_decl handles putting the
541      TEMPLATE_DECL into top-level scope.  For a nested template class,
542      e.g.:
543
544        template <class T> struct S1 {
545          template <class T> struct S2 {};
546        };
547
548      pushtag contains special code to call pushdecl_with_scope on the
549      TEMPLATE_DECL for S2.  */
550   begin_scope (sk_template_parms, NULL);
551   ++processing_template_decl;
552   ++processing_template_parmlist;
553   note_template_header (0);
554 }
555
556 /* This routine is called when a specialization is declared.  If it is
557    invalid to declare a specialization here, an error is reported.  */
558
559 static void
560 check_specialization_scope (void)
561 {
562   tree scope = current_scope ();
563
564   /* [temp.expl.spec]
565
566      An explicit specialization shall be declared in the namespace of
567      which the template is a member, or, for member templates, in the
568      namespace of which the enclosing class or enclosing class
569      template is a member.  An explicit specialization of a member
570      function, member class or static data member of a class template
571      shall be declared in the namespace of which the class template
572      is a member.  */
573   if (scope && TREE_CODE (scope) != NAMESPACE_DECL)
574     error ("explicit specialization in non-namespace scope %qD", scope);
575
576   /* [temp.expl.spec]
577
578      In an explicit specialization declaration for a member of a class
579      template or a member template that appears in namespace scope,
580      the member template and some of its enclosing class templates may
581      remain unspecialized, except that the declaration shall not
582      explicitly specialize a class member template if its enclosing
583      class templates are not explicitly specialized as well.  */
584   if (current_template_parms)
585     error ("enclosing class templates are not explicitly specialized");
586 }
587
588 /* We've just seen template <>.  */
589
590 void
591 begin_specialization (void)
592 {
593   begin_scope (sk_template_spec, NULL);
594   note_template_header (1);
595   check_specialization_scope ();
596 }
597
598 /* Called at then end of processing a declaration preceded by
599    template<>.  */
600
601 void
602 end_specialization (void)
603 {
604   finish_scope ();
605   reset_specialization ();
606 }
607
608 /* Any template <>'s that we have seen thus far are not referring to a
609    function specialization.  */
610
611 void
612 reset_specialization (void)
613 {
614   processing_specialization = 0;
615   template_header_count = 0;
616 }
617
618 /* We've just seen a template header.  If SPECIALIZATION is nonzero,
619    it was of the form template <>.  */
620
621 static void
622 note_template_header (int specialization)
623 {
624   processing_specialization = specialization;
625   template_header_count++;
626 }
627
628 /* We're beginning an explicit instantiation.  */
629
630 void
631 begin_explicit_instantiation (void)
632 {
633   gcc_assert (!processing_explicit_instantiation);
634   processing_explicit_instantiation = true;
635 }
636
637
638 void
639 end_explicit_instantiation (void)
640 {
641   gcc_assert (processing_explicit_instantiation);
642   processing_explicit_instantiation = false;
643 }
644
645 /* An explicit specialization or partial specialization TMPL is being
646    declared.  Check that the namespace in which the specialization is
647    occurring is permissible.  Returns false iff it is invalid to
648    specialize TMPL in the current namespace.  */
649
650 static bool
651 check_specialization_namespace (tree tmpl)
652 {
653   tree tpl_ns = decl_namespace_context (tmpl);
654
655   /* [tmpl.expl.spec]
656
657      An explicit specialization shall be declared in the namespace of
658      which the template is a member, or, for member templates, in the
659      namespace of which the enclosing class or enclosing class
660      template is a member.  An explicit specialization of a member
661      function, member class or static data member of a class template
662      shall be declared in the namespace of which the class template is
663      a member.  */
664   if (is_associated_namespace (current_namespace, tpl_ns))
665     /* Same or super-using namespace.  */
666     return true;
667   else
668     {
669       pedwarn ("specialization of %qD in different namespace", tmpl);
670       pedwarn ("  from definition of %q+#D", tmpl);
671       return false;
672     }
673 }
674
675 /* SPEC is an explicit instantiation.  Check that it is valid to
676    perform this explicit instantiation in the current namespace.  */
677
678 static void
679 check_explicit_instantiation_namespace (tree spec)
680 {
681   tree ns;
682
683   /* DR 275: An explicit instantiation shall appear in an enclosing
684      namespace of its template.  */ 
685   ns = decl_namespace_context (spec);
686   if (!is_ancestor (current_namespace, ns))
687     pedwarn ("explicit instantiation of %qD in namespace %qD "
688              "(which does not enclose namespace %qD)",
689              spec, current_namespace, ns);
690 }
691
692 /* The TYPE is being declared.  If it is a template type, that means it
693    is a partial specialization.  Do appropriate error-checking.  */
694
695 void
696 maybe_process_partial_specialization (tree type)
697 {
698   /* TYPE maybe an ERROR_MARK_NODE.  */
699   tree context = TYPE_P (type) ? TYPE_CONTEXT (type) : NULL_TREE;
700
701   if (CLASS_TYPE_P (type) && CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (type))
702     {
703       /* This is for ordinary explicit specialization and partial
704          specialization of a template class such as:
705
706            template <> class C<int>;
707
708          or:
709
710            template <class T> class C<T*>;
711
712          Make sure that `C<int>' and `C<T*>' are implicit instantiations.  */
713
714       if (CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION (type)
715           && !COMPLETE_TYPE_P (type))
716         {
717           check_specialization_namespace (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type));
718           SET_CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type);
719           if (processing_template_decl)
720             push_template_decl (TYPE_MAIN_DECL (type));
721         }
722       else if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (type))
723         error ("specialization of %qT after instantiation", type);
724     }
725   else if (CLASS_TYPE_P (type)
726            && !CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (type)
727            && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
728            && context && CLASS_TYPE_P (context)
729            && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (context))
730     {
731       /* This is for an explicit specialization of member class
732          template according to [temp.expl.spec/18]:
733
734            template <> template <class U> class C<int>::D;
735
736          The context `C<int>' must be an implicit instantiation.
737          Otherwise this is just a member class template declared
738          earlier like:
739
740            template <> class C<int> { template <class U> class D; };
741            template <> template <class U> class C<int>::D;
742
743          In the first case, `C<int>::D' is a specialization of `C<T>::D'
744          while in the second case, `C<int>::D' is a primary template
745          and `C<T>::D' may not exist.  */
746
747       if (CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION (context)
748           && !COMPLETE_TYPE_P (type))
749         {
750           tree t;
751
752           if (current_namespace
753               != decl_namespace_context (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type)))
754             {
755               pedwarn ("specializing %q#T in different namespace", type);
756               pedwarn ("  from definition of %q+#D",
757                        CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type));
758             }
759
760           /* Check for invalid specialization after instantiation:
761
762                template <> template <> class C<int>::D<int>;
763                template <> template <class U> class C<int>::D;  */
764
765           for (t = DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS
766                  (most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type)));
767                t; t = TREE_CHAIN (t))
768             if (TREE_VALUE (t) != type
769                 && TYPE_CONTEXT (TREE_VALUE (t)) == context)
770               error ("specialization %qT after instantiation %qT",
771                      type, TREE_VALUE (t));
772
773           /* Mark TYPE as a specialization.  And as a result, we only
774              have one level of template argument for the innermost
775              class template.  */
776           SET_CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type);
777           CLASSTYPE_TI_ARGS (type)
778             = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (type));
779         }
780     }
781   else if (processing_specialization)
782     error ("explicit specialization of non-template %qT", type);
783 }
784
785 /* Returns nonzero if we can optimize the retrieval of specializations
786    for TMPL, a TEMPLATE_DECL.  In particular, for such a template, we
787    do not use DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS at all.  */
788
789 static inline bool
790 optimize_specialization_lookup_p (tree tmpl)
791 {
792   return (DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (tmpl)
793           && DECL_CLASS_SCOPE_P (tmpl)
794           /* DECL_CLASS_SCOPE_P holds of T::f even if T is a template
795              parameter.  */
796           && CLASS_TYPE_P (DECL_CONTEXT (tmpl))
797           /* The optimized lookup depends on the fact that the
798              template arguments for the member function template apply
799              purely to the containing class, which is not true if the
800              containing class is an explicit or partial
801              specialization.  */
802           && !CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (DECL_CONTEXT (tmpl))
803           && !DECL_MEMBER_TEMPLATE_P (tmpl)
804           && !DECL_CONV_FN_P (tmpl)
805           /* It is possible to have a template that is not a member
806              template and is not a member of a template class:
807
808              template <typename T>
809              struct S { friend A::f(); };
810
811              Here, the friend function is a template, but the context does
812              not have template information.  The optimized lookup relies
813              on having ARGS be the template arguments for both the class
814              and the function template.  */
815           && !DECL_FRIEND_P (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)));
816 }
817
818 /* Retrieve the specialization (in the sense of [temp.spec] - a
819    specialization is either an instantiation or an explicit
820    specialization) of TMPL for the given template ARGS.  If there is
821    no such specialization, return NULL_TREE.  The ARGS are a vector of
822    arguments, or a vector of vectors of arguments, in the case of
823    templates with more than one level of parameters.
824
825    If TMPL is a type template and CLASS_SPECIALIZATIONS_P is true,
826    then we search for a partial specialization matching ARGS.  This
827    parameter is ignored if TMPL is not a class template.  */
828
829 static tree
830 retrieve_specialization (tree tmpl, tree args,
831                          bool class_specializations_p)
832 {
833   gcc_assert (TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_DECL);
834
835   /* There should be as many levels of arguments as there are
836      levels of parameters.  */
837   gcc_assert (TMPL_ARGS_DEPTH (args)
838               == TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl)));
839
840   if (optimize_specialization_lookup_p (tmpl))
841     {
842       tree class_template;
843       tree class_specialization;
844       VEC(tree,gc) *methods;
845       tree fns;
846       int idx;
847
848       /* The template arguments actually apply to the containing
849          class.  Find the class specialization with those
850          arguments.  */
851       class_template = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (DECL_CONTEXT (tmpl));
852       class_specialization
853         = retrieve_specialization (class_template, args,
854                                    /*class_specializations_p=*/false);
855       if (!class_specialization)
856         return NULL_TREE;
857       /* Now, find the appropriate entry in the CLASSTYPE_METHOD_VEC
858          for the specialization.  */
859       idx = class_method_index_for_fn (class_specialization, tmpl);
860       if (idx == -1)
861         return NULL_TREE;
862       /* Iterate through the methods with the indicated name, looking
863          for the one that has an instance of TMPL.  */
864       methods = CLASSTYPE_METHOD_VEC (class_specialization);
865       for (fns = VEC_index (tree, methods, idx); fns; fns = OVL_NEXT (fns))
866         {
867           tree fn = OVL_CURRENT (fns);
868           if (DECL_TEMPLATE_INFO (fn) && DECL_TI_TEMPLATE (fn) == tmpl)
869             return fn;
870         }
871       return NULL_TREE;
872     }
873   else
874     {
875       tree *sp;
876       tree *head;
877
878       /* Class templates store their instantiations on the
879          DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS list; other templates use the
880          DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS list.  */
881       if (!class_specializations_p
882           && TREE_CODE (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)) == TYPE_DECL)
883         sp = &DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (tmpl);
884       else
885         sp = &DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl);
886       head = sp;
887       /* Iterate through the list until we find a matching template.  */
888       while (*sp != NULL_TREE)
889         {
890           tree spec = *sp;
891
892           if (comp_template_args (TREE_PURPOSE (spec), args))
893             {
894               /* Use the move-to-front heuristic to speed up future
895                  searches.  */
896               if (spec != *head)
897                 {
898                   *sp = TREE_CHAIN (*sp);
899                   TREE_CHAIN (spec) = *head;
900                   *head = spec;
901                 }
902               return TREE_VALUE (spec);
903             }
904           sp = &TREE_CHAIN (spec);
905         }
906     }
907
908   return NULL_TREE;
909 }
910
911 /* Like retrieve_specialization, but for local declarations.  */
912
913 static tree
914 retrieve_local_specialization (tree tmpl)
915 {
916   tree spec = htab_find_with_hash (local_specializations, tmpl,
917                                    htab_hash_pointer (tmpl));
918   return spec ? TREE_PURPOSE (spec) : NULL_TREE;
919 }
920
921 /* Returns nonzero iff DECL is a specialization of TMPL.  */
922
923 int
924 is_specialization_of (tree decl, tree tmpl)
925 {
926   tree t;
927
928   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
929     {
930       for (t = decl;
931            t != NULL_TREE;
932            t = DECL_TEMPLATE_INFO (t) ? DECL_TI_TEMPLATE (t) : NULL_TREE)
933         if (t == tmpl)
934           return 1;
935     }
936   else
937     {
938       gcc_assert (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL);
939
940       for (t = TREE_TYPE (decl);
941            t != NULL_TREE;
942            t = CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (t)
943              ? TREE_TYPE (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (t)) : NULL_TREE)
944         if (same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (t, TREE_TYPE (tmpl)))
945           return 1;
946     }
947
948   return 0;
949 }
950
951 /* Returns nonzero iff DECL is a specialization of friend declaration
952    FRIEND according to [temp.friend].  */
953
954 bool
955 is_specialization_of_friend (tree decl, tree friend)
956 {
957   bool need_template = true;
958   int template_depth;
959
960   gcc_assert (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL
961               || TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL);
962
963   /* For [temp.friend/6] when FRIEND is an ordinary member function
964      of a template class, we want to check if DECL is a specialization
965      if this.  */
966   if (TREE_CODE (friend) == FUNCTION_DECL
967       && DECL_TEMPLATE_INFO (friend)
968       && !DECL_USE_TEMPLATE (friend))
969     {
970       /* We want a TEMPLATE_DECL for `is_specialization_of'.  */
971       friend = DECL_TI_TEMPLATE (friend);
972       need_template = false;
973     }
974   else if (TREE_CODE (friend) == TEMPLATE_DECL
975            && !PRIMARY_TEMPLATE_P (friend))
976     need_template = false;
977
978   /* There is nothing to do if this is not a template friend.  */
979   if (TREE_CODE (friend) != TEMPLATE_DECL)
980     return false;
981
982   if (is_specialization_of (decl, friend))
983     return true;
984
985   /* [temp.friend/6]
986      A member of a class template may be declared to be a friend of a
987      non-template class.  In this case, the corresponding member of
988      every specialization of the class template is a friend of the
989      class granting friendship.
990
991      For example, given a template friend declaration
992
993        template <class T> friend void A<T>::f();
994
995      the member function below is considered a friend
996
997        template <> struct A<int> {
998          void f();
999        };
1000
1001      For this type of template friend, TEMPLATE_DEPTH below will be
1002      nonzero.  To determine if DECL is a friend of FRIEND, we first
1003      check if the enclosing class is a specialization of another.  */
1004
1005   template_depth = template_class_depth (DECL_CONTEXT (friend));
1006   if (template_depth
1007       && DECL_CLASS_SCOPE_P (decl)
1008       && is_specialization_of (TYPE_NAME (DECL_CONTEXT (decl)),
1009                                CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (DECL_CONTEXT (friend))))
1010     {
1011       /* Next, we check the members themselves.  In order to handle
1012          a few tricky cases, such as when FRIEND's are
1013
1014            template <class T> friend void A<T>::g(T t);
1015            template <class T> template <T t> friend void A<T>::h();
1016
1017          and DECL's are
1018
1019            void A<int>::g(int);
1020            template <int> void A<int>::h();
1021
1022          we need to figure out ARGS, the template arguments from
1023          the context of DECL.  This is required for template substitution
1024          of `T' in the function parameter of `g' and template parameter
1025          of `h' in the above examples.  Here ARGS corresponds to `int'.  */
1026
1027       tree context = DECL_CONTEXT (decl);
1028       tree args = NULL_TREE;
1029       int current_depth = 0;
1030
1031       while (current_depth < template_depth)
1032         {
1033           if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (context))
1034             {
1035               if (current_depth == 0)
1036                 args = TYPE_TI_ARGS (context);
1037               else
1038                 args = add_to_template_args (TYPE_TI_ARGS (context), args);
1039               current_depth++;
1040             }
1041           context = TYPE_CONTEXT (context);
1042         }
1043
1044       if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
1045         {
1046           bool is_template;
1047           tree friend_type;
1048           tree decl_type;
1049           tree friend_args_type;
1050           tree decl_args_type;
1051
1052           /* Make sure that both DECL and FRIEND are templates or
1053              non-templates.  */
1054           is_template = DECL_TEMPLATE_INFO (decl)
1055                         && PRIMARY_TEMPLATE_P (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
1056           if (need_template ^ is_template)
1057             return false;
1058           else if (is_template)
1059             {
1060               /* If both are templates, check template parameter list.  */
1061               tree friend_parms
1062                 = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (friend),
1063                                          args, tf_none);
1064               if (!comp_template_parms
1065                      (DECL_TEMPLATE_PARMS (DECL_TI_TEMPLATE (decl)),
1066                       friend_parms))
1067                 return false;
1068
1069               decl_type = TREE_TYPE (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
1070             }
1071           else
1072             decl_type = TREE_TYPE (decl);
1073
1074           friend_type = tsubst_function_type (TREE_TYPE (friend), args,
1075                                               tf_none, NULL_TREE);
1076           if (friend_type == error_mark_node)
1077             return false;
1078
1079           /* Check if return types match.  */
1080           if (!same_type_p (TREE_TYPE (decl_type), TREE_TYPE (friend_type)))
1081             return false;
1082
1083           /* Check if function parameter types match, ignoring the
1084              `this' parameter.  */
1085           friend_args_type = TYPE_ARG_TYPES (friend_type);
1086           decl_args_type = TYPE_ARG_TYPES (decl_type);
1087           if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (friend))
1088             friend_args_type = TREE_CHAIN (friend_args_type);
1089           if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1090             decl_args_type = TREE_CHAIN (decl_args_type);
1091
1092           return compparms (decl_args_type, friend_args_type);
1093         }
1094       else
1095         {
1096           /* DECL is a TYPE_DECL */
1097           bool is_template;
1098           tree decl_type = TREE_TYPE (decl);
1099
1100           /* Make sure that both DECL and FRIEND are templates or
1101              non-templates.  */
1102           is_template
1103             = CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (decl_type)
1104               && PRIMARY_TEMPLATE_P (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (decl_type));
1105
1106           if (need_template ^ is_template)
1107             return false;
1108           else if (is_template)
1109             {
1110               tree friend_parms;
1111               /* If both are templates, check the name of the two
1112                  TEMPLATE_DECL's first because is_friend didn't.  */
1113               if (DECL_NAME (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (decl_type))
1114                   != DECL_NAME (friend))
1115                 return false;
1116
1117               /* Now check template parameter list.  */
1118               friend_parms
1119                 = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (friend),
1120                                          args, tf_none);
1121               return comp_template_parms
1122                 (DECL_TEMPLATE_PARMS (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (decl_type)),
1123                  friend_parms);
1124             }
1125           else
1126             return (DECL_NAME (decl)
1127                     == DECL_NAME (friend));
1128         }
1129     }
1130   return false;
1131 }
1132
1133 /* Register the specialization SPEC as a specialization of TMPL with
1134    the indicated ARGS.  IS_FRIEND indicates whether the specialization
1135    is actually just a friend declaration.  Returns SPEC, or an
1136    equivalent prior declaration, if available.  */
1137
1138 static tree
1139 register_specialization (tree spec, tree tmpl, tree args, bool is_friend)
1140 {
1141   tree fn;
1142
1143   gcc_assert (TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_DECL);
1144
1145   if (TREE_CODE (spec) == FUNCTION_DECL
1146       && uses_template_parms (DECL_TI_ARGS (spec)))
1147     /* This is the FUNCTION_DECL for a partial instantiation.  Don't
1148        register it; we want the corresponding TEMPLATE_DECL instead.
1149        We use `uses_template_parms (DECL_TI_ARGS (spec))' rather than
1150        the more obvious `uses_template_parms (spec)' to avoid problems
1151        with default function arguments.  In particular, given
1152        something like this:
1153
1154           template <class T> void f(T t1, T t = T())
1155
1156        the default argument expression is not substituted for in an
1157        instantiation unless and until it is actually needed.  */
1158     return spec;
1159
1160   fn = retrieve_specialization (tmpl, args,
1161                                 /*class_specializations_p=*/false);
1162   /* We can sometimes try to re-register a specialization that we've
1163      already got.  In particular, regenerate_decl_from_template calls
1164      duplicate_decls which will update the specialization list.  But,
1165      we'll still get called again here anyhow.  It's more convenient
1166      to simply allow this than to try to prevent it.  */
1167   if (fn == spec)
1168     return spec;
1169   else if (fn && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (spec))
1170     {
1171       if (DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (fn))
1172         {
1173           if (TREE_USED (fn)
1174               || DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (fn))
1175             {
1176               error ("specialization of %qD after instantiation",
1177                      fn);
1178               return spec;
1179             }
1180           else
1181             {
1182               tree clone;
1183               /* This situation should occur only if the first
1184                  specialization is an implicit instantiation, the
1185                  second is an explicit specialization, and the
1186                  implicit instantiation has not yet been used.  That
1187                  situation can occur if we have implicitly
1188                  instantiated a member function and then specialized
1189                  it later.
1190
1191                  We can also wind up here if a friend declaration that
1192                  looked like an instantiation turns out to be a
1193                  specialization:
1194
1195                    template <class T> void foo(T);
1196                    class S { friend void foo<>(int) };
1197                    template <> void foo(int);
1198
1199                  We transform the existing DECL in place so that any
1200                  pointers to it become pointers to the updated
1201                  declaration.
1202
1203                  If there was a definition for the template, but not
1204                  for the specialization, we want this to look as if
1205                  there were no definition, and vice versa.  */
1206               DECL_INITIAL (fn) = NULL_TREE;
1207               duplicate_decls (spec, fn, is_friend);
1208               /* The call to duplicate_decls will have applied
1209                  [temp.expl.spec]: 
1210
1211                    An explicit specialization of a function template
1212                    is inline only if it is explicitly declared to be,
1213                    and independently of whether its function tempalte
1214                    is.
1215
1216                 to the primary function; now copy the inline bits to
1217                 the various clones.  */   
1218               FOR_EACH_CLONE (clone, fn)
1219                 {
1220                   DECL_DECLARED_INLINE_P (clone)
1221                     = DECL_DECLARED_INLINE_P (fn);
1222                   DECL_INLINE (clone)
1223                     = DECL_INLINE (fn);
1224                 }
1225               check_specialization_namespace (fn);
1226
1227               return fn;
1228             }
1229         }
1230       else if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (fn))
1231         {
1232           if (!duplicate_decls (spec, fn, is_friend) && DECL_INITIAL (spec))
1233             /* Dup decl failed, but this is a new definition. Set the
1234                line number so any errors match this new
1235                definition.  */
1236             DECL_SOURCE_LOCATION (fn) = DECL_SOURCE_LOCATION (spec);
1237
1238           return fn;
1239         }
1240     }
1241
1242   /* A specialization must be declared in the same namespace as the
1243      template it is specializing.  */
1244   if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (spec)
1245       && !check_specialization_namespace (tmpl))
1246     DECL_CONTEXT (spec) = decl_namespace_context (tmpl);
1247
1248   if (!optimize_specialization_lookup_p (tmpl))
1249     DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl)
1250       = tree_cons (args, spec, DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl));
1251
1252   return spec;
1253 }
1254
1255 /* Unregister the specialization SPEC as a specialization of TMPL.
1256    Replace it with NEW_SPEC, if NEW_SPEC is non-NULL.  Returns true
1257    if the SPEC was listed as a specialization of TMPL.  */
1258
1259 bool
1260 reregister_specialization (tree spec, tree tmpl, tree new_spec)
1261 {
1262   tree* s;
1263
1264   for (s = &DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl);
1265        *s != NULL_TREE;
1266        s = &TREE_CHAIN (*s))
1267     if (TREE_VALUE (*s) == spec)
1268       {
1269         if (!new_spec)
1270           *s = TREE_CHAIN (*s);
1271         else
1272           TREE_VALUE (*s) = new_spec;
1273         return 1;
1274       }
1275
1276   return 0;
1277 }
1278
1279 /* Compare an entry in the local specializations hash table P1 (which
1280    is really a pointer to a TREE_LIST) with P2 (which is really a
1281    DECL).  */
1282
1283 static int
1284 eq_local_specializations (const void *p1, const void *p2)
1285 {
1286   return TREE_VALUE ((tree) p1) == (tree) p2;
1287 }
1288
1289 /* Hash P1, an entry in the local specializations table.  */
1290
1291 static hashval_t
1292 hash_local_specialization (const void* p1)
1293 {
1294   return htab_hash_pointer (TREE_VALUE ((tree) p1));
1295 }
1296
1297 /* Like register_specialization, but for local declarations.  We are
1298    registering SPEC, an instantiation of TMPL.  */
1299
1300 static void
1301 register_local_specialization (tree spec, tree tmpl)
1302 {
1303   void **slot;
1304
1305   slot = htab_find_slot_with_hash (local_specializations, tmpl,
1306                                    htab_hash_pointer (tmpl), INSERT);
1307   *slot = build_tree_list (spec, tmpl);
1308 }
1309
1310 /* Print the list of candidate FNS in an error message.  */
1311
1312 void
1313 print_candidates (tree fns)
1314 {
1315   tree fn;
1316
1317   const char *str = "candidates are:";
1318
1319   for (fn = fns; fn != NULL_TREE; fn = TREE_CHAIN (fn))
1320     {
1321       tree f;
1322
1323       for (f = TREE_VALUE (fn); f; f = OVL_NEXT (f))
1324         error ("%s %+#D", str, OVL_CURRENT (f));
1325       str = "               ";
1326     }
1327 }
1328
1329 /* Returns the template (one of the functions given by TEMPLATE_ID)
1330    which can be specialized to match the indicated DECL with the
1331    explicit template args given in TEMPLATE_ID.  The DECL may be
1332    NULL_TREE if none is available.  In that case, the functions in
1333    TEMPLATE_ID are non-members.
1334
1335    If NEED_MEMBER_TEMPLATE is nonzero the function is known to be a
1336    specialization of a member template.
1337
1338    The TEMPLATE_COUNT is the number of references to qualifying
1339    template classes that appeared in the name of the function. See
1340    check_explicit_specialization for a more accurate description.
1341
1342    The template args (those explicitly specified and those deduced)
1343    are output in a newly created vector *TARGS_OUT.
1344
1345    If it is impossible to determine the result, an error message is
1346    issued.  The error_mark_node is returned to indicate failure.  */
1347
1348 static tree
1349 determine_specialization (tree template_id,
1350                           tree decl,
1351                           tree* targs_out,
1352                           int need_member_template,
1353                           int template_count)
1354 {
1355   tree fns;
1356   tree targs;
1357   tree explicit_targs;
1358   tree candidates = NULL_TREE;
1359   tree templates = NULL_TREE;
1360   int header_count;
1361   struct cp_binding_level *b;
1362
1363   *targs_out = NULL_TREE;
1364
1365   if (template_id == error_mark_node)
1366     return error_mark_node;
1367
1368   fns = TREE_OPERAND (template_id, 0);
1369   explicit_targs = TREE_OPERAND (template_id, 1);
1370
1371   if (fns == error_mark_node)
1372     return error_mark_node;
1373
1374   /* Check for baselinks.  */
1375   if (BASELINK_P (fns))
1376     fns = BASELINK_FUNCTIONS (fns);
1377
1378   if (!is_overloaded_fn (fns))
1379     {
1380       error ("%qD is not a function template", fns);
1381       return error_mark_node;
1382     }
1383
1384   /* Count the number of template headers specified for this
1385      specialization.  */
1386   header_count = 0;
1387   for (b = current_binding_level;
1388        b->kind == sk_template_parms;
1389        b = b->level_chain)
1390     ++header_count;
1391
1392   for (; fns; fns = OVL_NEXT (fns))
1393     {
1394       tree fn = OVL_CURRENT (fns);
1395
1396       if (TREE_CODE (fn) == TEMPLATE_DECL)
1397         {
1398           tree decl_arg_types;
1399           tree fn_arg_types;
1400
1401           /* DECL might be a specialization of FN.  */
1402
1403           /* Adjust the type of DECL in case FN is a static member.  */
1404           decl_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl));
1405           if (DECL_STATIC_FUNCTION_P (fn)
1406               && DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1407             decl_arg_types = TREE_CHAIN (decl_arg_types);
1408
1409           /* Check that the number of function parameters matches.
1410              For example,
1411                template <class T> void f(int i = 0);
1412                template <> void f<int>();
1413              The specialization f<int> is invalid but is not caught
1414              by get_bindings below.  */
1415
1416           fn_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (fn));
1417           if (list_length (fn_arg_types) != list_length (decl_arg_types))
1418             continue;
1419
1420           /* For a non-static member function, we need to make sure that
1421              the const qualification is the same. This can be done by
1422              checking the 'this' in the argument list.  */
1423           if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (fn)
1424               && !same_type_p (TREE_VALUE (fn_arg_types),
1425                                TREE_VALUE (decl_arg_types)))
1426             continue;
1427
1428           /* In case of explicit specialization, we need to check if
1429              the number of template headers appearing in the specialization
1430              is correct. This is usually done in check_explicit_specialization,
1431              but the check done there cannot be exhaustive when specializing
1432              member functions. Consider the following code:
1433
1434              template <> void A<int>::f(int);
1435              template <> template <> void A<int>::f(int);
1436
1437              Assuming that A<int> is not itself an explicit specialization
1438              already, the first line specializes "f" which is a non-template
1439              member function, whilst the second line specializes "f" which
1440              is a template member function. So both lines are syntactically
1441              correct, and check_explicit_specialization does not reject
1442              them.
1443
1444              Here, we can do better, as we are matching the specialization
1445              against the declarations. We count the number of template
1446              headers, and we check if they match TEMPLATE_COUNT + 1
1447              (TEMPLATE_COUNT is the number of qualifying template classes,
1448              plus there must be another header for the member template
1449              itself).
1450
1451              Notice that if header_count is zero, this is not a
1452              specialization but rather a template instantiation, so there
1453              is no check we can perform here.  */
1454           if (header_count && header_count != template_count + 1)
1455             continue;
1456
1457           /* Check that the number of template arguments at the
1458              innermost level for DECL is the same as for FN.  */
1459           if (current_binding_level->kind == sk_template_parms
1460               && !current_binding_level->explicit_spec_p
1461               && (TREE_VEC_LENGTH (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (fn))
1462                   != TREE_VEC_LENGTH (TREE_VALUE (current_template_parms))))
1463             continue;
1464
1465           /* See whether this function might be a specialization of this
1466              template.  */
1467           targs = get_bindings (fn, decl, explicit_targs, /*check_ret=*/true);
1468
1469           if (!targs)
1470             /* We cannot deduce template arguments that when used to
1471                specialize TMPL will produce DECL.  */
1472             continue;
1473
1474           /* Save this template, and the arguments deduced.  */
1475           templates = tree_cons (targs, fn, templates);
1476         }
1477       else if (need_member_template)
1478         /* FN is an ordinary member function, and we need a
1479            specialization of a member template.  */
1480         ;
1481       else if (TREE_CODE (fn) != FUNCTION_DECL)
1482         /* We can get IDENTIFIER_NODEs here in certain erroneous
1483            cases.  */
1484         ;
1485       else if (!DECL_FUNCTION_MEMBER_P (fn))
1486         /* This is just an ordinary non-member function.  Nothing can
1487            be a specialization of that.  */
1488         ;
1489       else if (DECL_ARTIFICIAL (fn))
1490         /* Cannot specialize functions that are created implicitly.  */
1491         ;
1492       else
1493         {
1494           tree decl_arg_types;
1495
1496           /* This is an ordinary member function.  However, since
1497              we're here, we can assume it's enclosing class is a
1498              template class.  For example,
1499
1500                template <typename T> struct S { void f(); };
1501                template <> void S<int>::f() {}
1502
1503              Here, S<int>::f is a non-template, but S<int> is a
1504              template class.  If FN has the same type as DECL, we
1505              might be in business.  */
1506
1507           if (!DECL_TEMPLATE_INFO (fn))
1508             /* Its enclosing class is an explicit specialization
1509                of a template class.  This is not a candidate.  */
1510             continue;
1511
1512           if (!same_type_p (TREE_TYPE (TREE_TYPE (decl)),
1513                             TREE_TYPE (TREE_TYPE (fn))))
1514             /* The return types differ.  */
1515             continue;
1516
1517           /* Adjust the type of DECL in case FN is a static member.  */
1518           decl_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl));
1519           if (DECL_STATIC_FUNCTION_P (fn)
1520               && DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1521             decl_arg_types = TREE_CHAIN (decl_arg_types);
1522
1523           if (compparms (TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (fn)),
1524                          decl_arg_types))
1525             /* They match!  */
1526             candidates = tree_cons (NULL_TREE, fn, candidates);
1527         }
1528     }
1529
1530   if (templates && TREE_CHAIN (templates))
1531     {
1532       /* We have:
1533
1534            [temp.expl.spec]
1535
1536            It is possible for a specialization with a given function
1537            signature to be instantiated from more than one function
1538            template.  In such cases, explicit specification of the
1539            template arguments must be used to uniquely identify the
1540            function template specialization being specialized.
1541
1542          Note that here, there's no suggestion that we're supposed to
1543          determine which of the candidate templates is most
1544          specialized.  However, we, also have:
1545
1546            [temp.func.order]
1547
1548            Partial ordering of overloaded function template
1549            declarations is used in the following contexts to select
1550            the function template to which a function template
1551            specialization refers:
1552
1553            -- when an explicit specialization refers to a function
1554               template.
1555
1556          So, we do use the partial ordering rules, at least for now.
1557          This extension can only serve to make invalid programs valid,
1558          so it's safe.  And, there is strong anecdotal evidence that
1559          the committee intended the partial ordering rules to apply;
1560          the EDG front-end has that behavior, and John Spicer claims
1561          that the committee simply forgot to delete the wording in
1562          [temp.expl.spec].  */
1563      tree tmpl = most_specialized (templates, decl, explicit_targs);
1564      if (tmpl && tmpl != error_mark_node)
1565        {
1566          targs = get_bindings (tmpl, decl, explicit_targs, /*check_ret=*/true);
1567          templates = tree_cons (targs, tmpl, NULL_TREE);
1568        }
1569     }
1570
1571   if (templates == NULL_TREE && candidates == NULL_TREE)
1572     {
1573       error ("template-id %qD for %q+D does not match any template "
1574              "declaration", template_id, decl);
1575       return error_mark_node;
1576     }
1577   else if ((templates && TREE_CHAIN (templates))
1578            || (candidates && TREE_CHAIN (candidates))
1579            || (templates && candidates))
1580     {
1581       error ("ambiguous template specialization %qD for %q+D",
1582              template_id, decl);
1583       chainon (candidates, templates);
1584       print_candidates (candidates);
1585       return error_mark_node;
1586     }
1587
1588   /* We have one, and exactly one, match.  */
1589   if (candidates)
1590     {
1591       /* It was a specialization of an ordinary member function in a
1592          template class.  */
1593       *targs_out = copy_node (DECL_TI_ARGS (TREE_VALUE (candidates)));
1594       return DECL_TI_TEMPLATE (TREE_VALUE (candidates));
1595     }
1596
1597   /* It was a specialization of a template.  */
1598   targs = DECL_TI_ARGS (DECL_TEMPLATE_RESULT (TREE_VALUE (templates)));
1599   if (TMPL_ARGS_HAVE_MULTIPLE_LEVELS (targs))
1600     {
1601       *targs_out = copy_node (targs);
1602       SET_TMPL_ARGS_LEVEL (*targs_out,
1603                            TMPL_ARGS_DEPTH (*targs_out),
1604                            TREE_PURPOSE (templates));
1605     }
1606   else
1607     *targs_out = TREE_PURPOSE (templates);
1608   return TREE_VALUE (templates);
1609 }
1610
1611 /* Returns a chain of parameter types, exactly like the SPEC_TYPES,
1612    but with the default argument values filled in from those in the
1613    TMPL_TYPES.  */
1614
1615 static tree
1616 copy_default_args_to_explicit_spec_1 (tree spec_types,
1617                                       tree tmpl_types)
1618 {
1619   tree new_spec_types;
1620
1621   if (!spec_types)
1622     return NULL_TREE;
1623
1624   if (spec_types == void_list_node)
1625     return void_list_node;
1626
1627   /* Substitute into the rest of the list.  */
1628   new_spec_types =
1629     copy_default_args_to_explicit_spec_1 (TREE_CHAIN (spec_types),
1630                                           TREE_CHAIN (tmpl_types));
1631
1632   /* Add the default argument for this parameter.  */
1633   return hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (tmpl_types),
1634                          TREE_VALUE (spec_types),
1635                          new_spec_types);
1636 }
1637
1638 /* DECL is an explicit specialization.  Replicate default arguments
1639    from the template it specializes.  (That way, code like:
1640
1641      template <class T> void f(T = 3);
1642      template <> void f(double);
1643      void g () { f (); }
1644
1645    works, as required.)  An alternative approach would be to look up
1646    the correct default arguments at the call-site, but this approach
1647    is consistent with how implicit instantiations are handled.  */
1648
1649 static void
1650 copy_default_args_to_explicit_spec (tree decl)
1651 {
1652   tree tmpl;
1653   tree spec_types;
1654   tree tmpl_types;
1655   tree new_spec_types;
1656   tree old_type;
1657   tree new_type;
1658   tree t;
1659   tree object_type = NULL_TREE;
1660   tree in_charge = NULL_TREE;
1661   tree vtt = NULL_TREE;
1662
1663   /* See if there's anything we need to do.  */
1664   tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
1665   tmpl_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)));
1666   for (t = tmpl_types; t; t = TREE_CHAIN (t))
1667     if (TREE_PURPOSE (t))
1668       break;
1669   if (!t)
1670     return;
1671
1672   old_type = TREE_TYPE (decl);
1673   spec_types = TYPE_ARG_TYPES (old_type);
1674
1675   if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1676     {
1677       /* Remove the this pointer, but remember the object's type for
1678          CV quals.  */
1679       object_type = TREE_TYPE (TREE_VALUE (spec_types));
1680       spec_types = TREE_CHAIN (spec_types);
1681       tmpl_types = TREE_CHAIN (tmpl_types);
1682
1683       if (DECL_HAS_IN_CHARGE_PARM_P (decl))
1684         {
1685           /* DECL may contain more parameters than TMPL due to the extra
1686              in-charge parameter in constructors and destructors.  */
1687           in_charge = spec_types;
1688           spec_types = TREE_CHAIN (spec_types);
1689         }
1690       if (DECL_HAS_VTT_PARM_P (decl))
1691         {
1692           vtt = spec_types;
1693           spec_types = TREE_CHAIN (spec_types);
1694         }
1695     }
1696
1697   /* Compute the merged default arguments.  */
1698   new_spec_types =
1699     copy_default_args_to_explicit_spec_1 (spec_types, tmpl_types);
1700
1701   /* Compute the new FUNCTION_TYPE.  */
1702   if (object_type)
1703     {
1704       if (vtt)
1705         new_spec_types = hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (vtt),
1706                                          TREE_VALUE (vtt),
1707                                          new_spec_types);
1708
1709       if (in_charge)
1710         /* Put the in-charge parameter back.  */
1711         new_spec_types = hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (in_charge),
1712                                          TREE_VALUE (in_charge),
1713                                          new_spec_types);
1714
1715       new_type = build_method_type_directly (object_type,
1716                                              TREE_TYPE (old_type),
1717                                              new_spec_types);
1718     }
1719   else
1720     new_type = build_function_type (TREE_TYPE (old_type),
1721                                     new_spec_types);
1722   new_type = cp_build_type_attribute_variant (new_type,
1723                                               TYPE_ATTRIBUTES (old_type));
1724   new_type = build_exception_variant (new_type,
1725                                       TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (old_type));
1726   TREE_TYPE (decl) = new_type;
1727 }
1728
1729 /* Check to see if the function just declared, as indicated in
1730    DECLARATOR, and in DECL, is a specialization of a function
1731    template.  We may also discover that the declaration is an explicit
1732    instantiation at this point.
1733
1734    Returns DECL, or an equivalent declaration that should be used
1735    instead if all goes well.  Issues an error message if something is
1736    amiss.  Returns error_mark_node if the error is not easily
1737    recoverable.
1738
1739    FLAGS is a bitmask consisting of the following flags:
1740
1741    2: The function has a definition.
1742    4: The function is a friend.
1743
1744    The TEMPLATE_COUNT is the number of references to qualifying
1745    template classes that appeared in the name of the function.  For
1746    example, in
1747
1748      template <class T> struct S { void f(); };
1749      void S<int>::f();
1750
1751    the TEMPLATE_COUNT would be 1.  However, explicitly specialized
1752    classes are not counted in the TEMPLATE_COUNT, so that in
1753
1754      template <class T> struct S {};
1755      template <> struct S<int> { void f(); }
1756      template <> void S<int>::f();
1757
1758    the TEMPLATE_COUNT would be 0.  (Note that this declaration is
1759    invalid; there should be no template <>.)
1760
1761    If the function is a specialization, it is marked as such via
1762    DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION.  Furthermore, its DECL_TEMPLATE_INFO
1763    is set up correctly, and it is added to the list of specializations
1764    for that template.  */
1765
1766 tree
1767 check_explicit_specialization (tree declarator,
1768                                tree decl,
1769                                int template_count,
1770                                int flags)
1771 {
1772   int have_def = flags & 2;
1773   int is_friend = flags & 4;
1774   int specialization = 0;
1775   int explicit_instantiation = 0;
1776   int member_specialization = 0;
1777   tree ctype = DECL_CLASS_CONTEXT (decl);
1778   tree dname = DECL_NAME (decl);
1779   tmpl_spec_kind tsk;
1780
1781   if (is_friend)
1782     {
1783       if (!processing_specialization)
1784         tsk = tsk_none;
1785       else
1786         tsk = tsk_excessive_parms;
1787     }
1788   else
1789     tsk = current_tmpl_spec_kind (template_count);
1790
1791   switch (tsk)
1792     {
1793     case tsk_none:
1794       if (processing_specialization)
1795         {
1796           specialization = 1;
1797           SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl);
1798         }
1799       else if (TREE_CODE (declarator) == TEMPLATE_ID_EXPR)
1800         {
1801           if (is_friend)
1802             /* This could be something like:
1803
1804                template <class T> void f(T);
1805                class S { friend void f<>(int); }  */
1806             specialization = 1;
1807           else
1808             {
1809               /* This case handles bogus declarations like template <>
1810                  template <class T> void f<int>(); */
1811
1812               error ("template-id %qD in declaration of primary template",
1813                      declarator);
1814               return decl;
1815             }
1816         }
1817       break;
1818
1819     case tsk_invalid_member_spec:
1820       /* The error has already been reported in
1821          check_specialization_scope.  */
1822       return error_mark_node;
1823
1824     case tsk_invalid_expl_inst:
1825       error ("template parameter list used in explicit instantiation");
1826
1827       /* Fall through.  */
1828
1829     case tsk_expl_inst:
1830       if (have_def)
1831         error ("definition provided for explicit instantiation");
1832
1833       explicit_instantiation = 1;
1834       break;
1835
1836     case tsk_excessive_parms:
1837     case tsk_insufficient_parms:
1838       if (tsk == tsk_excessive_parms)
1839         error ("too many template parameter lists in declaration of %qD",
1840                decl);
1841       else if (template_header_count)
1842         error("too few template parameter lists in declaration of %qD", decl);
1843       else
1844         error("explicit specialization of %qD must be introduced by "
1845               "%<template <>%>", decl);
1846
1847       /* Fall through.  */
1848     case tsk_expl_spec:
1849       SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl);
1850       if (ctype)
1851         member_specialization = 1;
1852       else
1853         specialization = 1;
1854       break;
1855
1856     case tsk_template:
1857       if (TREE_CODE (declarator) == TEMPLATE_ID_EXPR)
1858         {
1859           /* This case handles bogus declarations like template <>
1860              template <class T> void f<int>(); */
1861
1862           if (uses_template_parms (declarator))
1863             error ("function template partial specialization %qD "
1864                    "is not allowed", declarator);
1865           else
1866             error ("template-id %qD in declaration of primary template",
1867                    declarator);
1868           return decl;
1869         }
1870
1871       if (ctype && CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (ctype))
1872         /* This is a specialization of a member template, without
1873            specialization the containing class.  Something like:
1874
1875              template <class T> struct S {
1876                template <class U> void f (U);
1877              };
1878              template <> template <class U> void S<int>::f(U) {}
1879
1880            That's a specialization -- but of the entire template.  */
1881         specialization = 1;
1882       break;
1883
1884     default:
1885       gcc_unreachable ();
1886     }
1887
1888   if (specialization || member_specialization)
1889     {
1890       tree t = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl));
1891       for (; t; t = TREE_CHAIN (t))
1892         if (TREE_PURPOSE (t))
1893           {
1894             pedwarn
1895               ("default argument specified in explicit specialization");
1896             break;
1897           }
1898       if (current_lang_name == lang_name_c)
1899         error ("template specialization with C linkage");
1900     }
1901
1902   if (specialization || member_specialization || explicit_instantiation)
1903     {
1904       tree tmpl = NULL_TREE;
1905       tree targs = NULL_TREE;
1906
1907       /* Make sure that the declarator is a TEMPLATE_ID_EXPR.  */
1908       if (TREE_CODE (declarator) != TEMPLATE_ID_EXPR)
1909         {
1910           tree fns;
1911
1912           gcc_assert (TREE_CODE (declarator) == IDENTIFIER_NODE);
1913           if (ctype)
1914             fns = dname;
1915           else
1916             {
1917               /* If there is no class context, the explicit instantiation
1918                  must be at namespace scope.  */
1919               gcc_assert (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (decl));
1920
1921               /* Find the namespace binding, using the declaration
1922                  context.  */
1923               fns = namespace_binding (dname, CP_DECL_CONTEXT (decl));
1924               if (!fns || !is_overloaded_fn (fns))
1925                 {
1926                   error ("%qD is not a template function", dname);
1927                   fns = error_mark_node;
1928                 }
1929             }
1930
1931           declarator = lookup_template_function (fns, NULL_TREE);
1932         }
1933
1934       if (declarator == error_mark_node)
1935         return error_mark_node;
1936
1937       if (ctype != NULL_TREE && TYPE_BEING_DEFINED (ctype))
1938         {
1939           if (!explicit_instantiation)
1940             /* A specialization in class scope.  This is invalid,
1941                but the error will already have been flagged by
1942                check_specialization_scope.  */
1943             return error_mark_node;
1944           else
1945             {
1946               /* It's not valid to write an explicit instantiation in
1947                  class scope, e.g.:
1948
1949                    class C { template void f(); }
1950
1951                    This case is caught by the parser.  However, on
1952                    something like:
1953
1954                    template class C { void f(); };
1955
1956                    (which is invalid) we can get here.  The error will be
1957                    issued later.  */
1958               ;
1959             }
1960
1961           return decl;
1962         }
1963       else if (ctype != NULL_TREE
1964                && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (declarator, 0)) ==
1965                    IDENTIFIER_NODE))
1966         {
1967           /* Find the list of functions in ctype that have the same
1968              name as the declared function.  */
1969           tree name = TREE_OPERAND (declarator, 0);
1970           tree fns = NULL_TREE;
1971           int idx;
1972
1973           if (constructor_name_p (name, ctype))
1974             {
1975               int is_constructor = DECL_CONSTRUCTOR_P (decl);
1976
1977               if (is_constructor ? !TYPE_HAS_CONSTRUCTOR (ctype)
1978                   : !CLASSTYPE_DESTRUCTORS (ctype))
1979                 {
1980                   /* From [temp.expl.spec]:
1981
1982                      If such an explicit specialization for the member
1983                      of a class template names an implicitly-declared
1984                      special member function (clause _special_), the
1985                      program is ill-formed.
1986
1987                      Similar language is found in [temp.explicit].  */
1988                   error ("specialization of implicitly-declared special member function");
1989                   return error_mark_node;
1990                 }
1991
1992               name = is_constructor ? ctor_identifier : dtor_identifier;
1993             }
1994
1995           if (!DECL_CONV_FN_P (decl))
1996             {
1997               idx = lookup_fnfields_1 (ctype, name);
1998               if (idx >= 0)
1999                 fns = VEC_index (tree, CLASSTYPE_METHOD_VEC (ctype), idx);
2000             }
2001           else
2002             {
2003               VEC(tree,gc) *methods;
2004               tree ovl;
2005
2006               /* For a type-conversion operator, we cannot do a
2007                  name-based lookup.  We might be looking for `operator
2008                  int' which will be a specialization of `operator T'.
2009                  So, we find *all* the conversion operators, and then
2010                  select from them.  */
2011               fns = NULL_TREE;
2012
2013               methods = CLASSTYPE_METHOD_VEC (ctype);
2014               if (methods)
2015                 for (idx = CLASSTYPE_FIRST_CONVERSION_SLOT;
2016                      VEC_iterate (tree, methods, idx, ovl);
2017                      ++idx)
2018                   {
2019                     if (!DECL_CONV_FN_P (OVL_CURRENT (ovl)))
2020                       /* There are no more conversion functions.  */
2021                       break;
2022
2023                     /* Glue all these conversion functions together
2024                        with those we already have.  */
2025                     for (; ovl; ovl = OVL_NEXT (ovl))
2026                       fns = ovl_cons (OVL_CURRENT (ovl), fns);
2027                   }
2028             }
2029
2030           if (fns == NULL_TREE)
2031             {
2032               error ("no member function %qD declared in %qT", name, ctype);
2033               return error_mark_node;
2034             }
2035           else
2036             TREE_OPERAND (declarator, 0) = fns;
2037         }
2038
2039       /* Figure out what exactly is being specialized at this point.
2040          Note that for an explicit instantiation, even one for a
2041          member function, we cannot tell apriori whether the
2042          instantiation is for a member template, or just a member
2043          function of a template class.  Even if a member template is
2044          being instantiated, the member template arguments may be
2045          elided if they can be deduced from the rest of the
2046          declaration.  */
2047       tmpl = determine_specialization (declarator, decl,
2048                                        &targs,
2049                                        member_specialization,
2050                                        template_count);
2051
2052       if (!tmpl || tmpl == error_mark_node)
2053         /* We couldn't figure out what this declaration was
2054            specializing.  */
2055         return error_mark_node;
2056       else
2057         {
2058           tree gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
2059
2060           if (explicit_instantiation)
2061             {
2062               /* We don't set DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION here; that
2063                  is done by do_decl_instantiation later.  */
2064
2065               int arg_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (targs);
2066               int parm_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl));
2067
2068               if (arg_depth > parm_depth)
2069                 {
2070                   /* If TMPL is not the most general template (for
2071                      example, if TMPL is a friend template that is
2072                      injected into namespace scope), then there will
2073                      be too many levels of TARGS.  Remove some of them
2074                      here.  */
2075                   int i;
2076                   tree new_targs;
2077
2078                   new_targs = make_tree_vec (parm_depth);
2079                   for (i = arg_depth - parm_depth; i < arg_depth; ++i)
2080                     TREE_VEC_ELT (new_targs, i - (arg_depth - parm_depth))
2081                       = TREE_VEC_ELT (targs, i);
2082                   targs = new_targs;
2083                 }
2084
2085               return instantiate_template (tmpl, targs, tf_error);
2086             }
2087
2088           /* If we thought that the DECL was a member function, but it
2089              turns out to be specializing a static member function,
2090              make DECL a static member function as well.  */
2091           if (DECL_STATIC_FUNCTION_P (tmpl)
2092               && DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
2093             revert_static_member_fn (decl);
2094
2095           /* If this is a specialization of a member template of a
2096              template class.  In we want to return the TEMPLATE_DECL,
2097              not the specialization of it.  */
2098           if (tsk == tsk_template)
2099             {
2100               SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (tmpl);
2101               DECL_INITIAL (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)) = NULL_TREE;
2102               if (have_def)
2103                 {
2104                   DECL_SOURCE_LOCATION (tmpl) = DECL_SOURCE_LOCATION (decl);
2105                   DECL_SOURCE_LOCATION (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl))
2106                     = DECL_SOURCE_LOCATION (decl);
2107                   /* We want to use the argument list specified in the
2108                      definition, not in the original declaration.  */
2109                   DECL_ARGUMENTS (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl))
2110                     = DECL_ARGUMENTS (decl);
2111                 }
2112               return tmpl;
2113             }
2114
2115           /* Set up the DECL_TEMPLATE_INFO for DECL.  */
2116           DECL_TEMPLATE_INFO (decl) = tree_cons (tmpl, targs, NULL_TREE);
2117
2118           /* Inherit default function arguments from the template
2119              DECL is specializing.  */
2120           copy_default_args_to_explicit_spec (decl);
2121
2122           /* This specialization has the same protection as the
2123              template it specializes.  */
2124           TREE_PRIVATE (decl) = TREE_PRIVATE (gen_tmpl);
2125           TREE_PROTECTED (decl) = TREE_PROTECTED (gen_tmpl);
2126           /* The specialization has the same visibility as the
2127              template it specializes.  */
2128           if (DECL_VISIBILITY_SPECIFIED (gen_tmpl))
2129             {
2130               DECL_VISIBILITY_SPECIFIED (decl) = 1;
2131               DECL_VISIBILITY (decl) = DECL_VISIBILITY (gen_tmpl);
2132             }
2133           /* If DECL is a friend declaration, declared using an
2134              unqualified name, the namespace associated with DECL may
2135              have been set incorrectly.  For example, in:
2136              
2137                template <typename T> void f(T); 
2138                namespace N {
2139                  struct S { friend void f<int>(int); }
2140                }
2141
2142              we will have set the DECL_CONTEXT for the friend
2143              declaration to N, rather than to the global namespace.  */
2144           if (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (decl))
2145             DECL_CONTEXT (decl) = DECL_CONTEXT (tmpl);
2146
2147           if (is_friend && !have_def)
2148             /* This is not really a declaration of a specialization.
2149                It's just the name of an instantiation.  But, it's not
2150                a request for an instantiation, either.  */
2151             SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (decl);
2152           else if (DECL_CONSTRUCTOR_P (decl) || DECL_DESTRUCTOR_P (decl))
2153             /* This is indeed a specialization.  In case of constructors
2154                and destructors, we need in-charge and not-in-charge
2155                versions in V3 ABI.  */
2156             clone_function_decl (decl, /*update_method_vec_p=*/0);
2157
2158           /* Register this specialization so that we can find it
2159              again.  */
2160           decl = register_specialization (decl, gen_tmpl, targs, is_friend);
2161         }
2162     }
2163
2164   return decl;
2165 }
2166
2167 /* Returns 1 iff PARMS1 and PARMS2 are identical sets of template
2168    parameters.  These are represented in the same format used for
2169    DECL_TEMPLATE_PARMS.  */
2170
2171 int
2172 comp_template_parms (tree parms1, tree parms2)
2173 {
2174   tree p1;
2175   tree p2;
2176
2177   if (parms1 == parms2)
2178     return 1;
2179
2180   for (p1 = parms1, p2 = parms2;
2181        p1 != NULL_TREE && p2 != NULL_TREE;
2182        p1 = TREE_CHAIN (p1), p2 = TREE_CHAIN (p2))
2183     {
2184       tree t1 = TREE_VALUE (p1);
2185       tree t2 = TREE_VALUE (p2);
2186       int i;
2187
2188       gcc_assert (TREE_CODE (t1) == TREE_VEC);
2189       gcc_assert (TREE_CODE (t2) == TREE_VEC);
2190
2191       if (TREE_VEC_LENGTH (t1) != TREE_VEC_LENGTH (t2))
2192         return 0;
2193
2194       for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (t2); ++i)
2195         {
2196           tree parm1 = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (t1, i));
2197           tree parm2 = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (t2, i));
2198
2199           if (TREE_CODE (parm1) != TREE_CODE (parm2))
2200             return 0;
2201
2202           if (TREE_CODE (parm1) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
2203             continue;
2204           else if (!same_type_p (TREE_TYPE (parm1), TREE_TYPE (parm2)))
2205             return 0;
2206         }
2207     }
2208
2209   if ((p1 != NULL_TREE) != (p2 != NULL_TREE))
2210     /* One set of parameters has more parameters lists than the
2211        other.  */
2212     return 0;
2213
2214   return 1;
2215 }
2216
2217 /* Complain if DECL shadows a template parameter.
2218
2219    [temp.local]: A template-parameter shall not be redeclared within its
2220    scope (including nested scopes).  */
2221
2222 void
2223 check_template_shadow (tree decl)
2224 {
2225   tree olddecl;
2226
2227   /* If we're not in a template, we can't possibly shadow a template
2228      parameter.  */
2229   if (!current_template_parms)
2230     return;
2231
2232   /* Figure out what we're shadowing.  */
2233   if (TREE_CODE (decl) == OVERLOAD)
2234     decl = OVL_CURRENT (decl);
2235   olddecl = innermost_non_namespace_value (DECL_NAME (decl));
2236
2237   /* If there's no previous binding for this name, we're not shadowing
2238      anything, let alone a template parameter.  */
2239   if (!olddecl)
2240     return;
2241
2242   /* If we're not shadowing a template parameter, we're done.  Note
2243      that OLDDECL might be an OVERLOAD (or perhaps even an
2244      ERROR_MARK), so we can't just blithely assume it to be a _DECL
2245      node.  */
2246   if (!DECL_P (olddecl) || !DECL_TEMPLATE_PARM_P (olddecl))
2247     return;
2248
2249   /* We check for decl != olddecl to avoid bogus errors for using a
2250      name inside a class.  We check TPFI to avoid duplicate errors for
2251      inline member templates.  */
2252   if (decl == olddecl
2253       || TEMPLATE_PARMS_FOR_INLINE (current_template_parms))
2254     return;
2255
2256   error ("declaration of %q+#D", decl);
2257   error (" shadows template parm %q+#D", olddecl);
2258 }
2259
2260 /* Return a new TEMPLATE_PARM_INDEX with the indicated INDEX, LEVEL,
2261    ORIG_LEVEL, DECL, and TYPE.  */
2262
2263 static tree
2264 build_template_parm_index (int index,
2265                            int level,
2266                            int orig_level,
2267                            tree decl,
2268                            tree type)
2269 {
2270   tree t = make_node (TEMPLATE_PARM_INDEX);
2271   TEMPLATE_PARM_IDX (t) = index;
2272   TEMPLATE_PARM_LEVEL (t) = level;
2273   TEMPLATE_PARM_ORIG_LEVEL (t) = orig_level;
2274   TEMPLATE_PARM_DECL (t) = decl;
2275   TREE_TYPE (t) = type;
2276   TREE_CONSTANT (t) = TREE_CONSTANT (decl);
2277   TREE_INVARIANT (t) = TREE_INVARIANT (decl);
2278   TREE_READONLY (t) = TREE_READONLY (decl);
2279
2280   return t;
2281 }
2282
2283 /* Return a TEMPLATE_PARM_INDEX, similar to INDEX, but whose
2284    TEMPLATE_PARM_LEVEL has been decreased by LEVELS.  If such a
2285    TEMPLATE_PARM_INDEX already exists, it is returned; otherwise, a
2286    new one is created.  */
2287
2288 static tree
2289 reduce_template_parm_level (tree index, tree type, int levels)
2290 {
2291   if (TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index) == NULL_TREE
2292       || (TEMPLATE_PARM_LEVEL (TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index))
2293           != TEMPLATE_PARM_LEVEL (index) - levels))
2294     {
2295       tree orig_decl = TEMPLATE_PARM_DECL (index);
2296       tree decl, t;
2297
2298       decl = build_decl (TREE_CODE (orig_decl), DECL_NAME (orig_decl), type);
2299       TREE_CONSTANT (decl) = TREE_CONSTANT (orig_decl);
2300       TREE_INVARIANT (decl) = TREE_INVARIANT (orig_decl);
2301       TREE_READONLY (decl) = TREE_READONLY (orig_decl);
2302       DECL_ARTIFICIAL (decl) = 1;
2303       SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (decl);
2304
2305       t = build_template_parm_index (TEMPLATE_PARM_IDX (index),
2306                                      TEMPLATE_PARM_LEVEL (index) - levels,
2307                                      TEMPLATE_PARM_ORIG_LEVEL (index),
2308                                      decl, type);
2309       TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index) = t;
2310
2311         /* Template template parameters need this.  */
2312       if (TREE_CODE (decl) != CONST_DECL)
2313         DECL_TEMPLATE_PARMS (decl)
2314           = DECL_TEMPLATE_PARMS (TEMPLATE_PARM_DECL (index));
2315     }
2316
2317   return TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index);
2318 }
2319
2320 /* Process information from new template parameter NEXT and append it to the
2321    LIST being built.  This new parameter is a non-type parameter iff
2322    IS_NON_TYPE is true.  */
2323
2324 tree
2325 process_template_parm (tree list, tree next, bool is_non_type)
2326 {
2327   tree parm;
2328   tree decl = 0;
2329   tree defval;
2330   int idx;
2331
2332   parm = next;
2333   gcc_assert (TREE_CODE (parm) == TREE_LIST);
2334   defval = TREE_PURPOSE (parm);
2335
2336   if (list)
2337     {
2338       tree p = TREE_VALUE (tree_last (list));
2339
2340       if (TREE_CODE (p) == TYPE_DECL || TREE_CODE (p) == TEMPLATE_DECL)
2341         idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (TREE_TYPE (p));
2342       else
2343         idx = TEMPLATE_PARM_IDX (DECL_INITIAL (p));
2344       ++idx;
2345     }
2346   else
2347     idx = 0;
2348
2349   if (is_non_type)
2350     {
2351       parm = TREE_VALUE (parm);
2352
2353       SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (parm);
2354
2355       /* [temp.param]
2356
2357          The top-level cv-qualifiers on the template-parameter are
2358          ignored when determining its type.  */
2359       TREE_TYPE (parm) = TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (parm));
2360
2361       /* A template parameter is not modifiable.  */
2362       TREE_CONSTANT (parm) = 1;
2363       TREE_INVARIANT (parm) = 1;
2364       TREE_READONLY (parm) = 1;
2365       if (invalid_nontype_parm_type_p (TREE_TYPE (parm), 1))
2366         TREE_TYPE (parm) = void_type_node;
2367       decl = build_decl (CONST_DECL, DECL_NAME (parm), TREE_TYPE (parm));
2368       TREE_CONSTANT (decl) = 1;
2369       TREE_INVARIANT (decl) = 1;
2370       TREE_READONLY (decl) = 1;
2371       DECL_INITIAL (parm) = DECL_INITIAL (decl)
2372         = build_template_parm_index (idx, processing_template_decl,
2373                                      processing_template_decl,
2374                                      decl, TREE_TYPE (parm));
2375     }
2376   else
2377     {
2378       tree t;
2379       parm = TREE_VALUE (TREE_VALUE (parm));
2380
2381       if (parm && TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL)
2382         {
2383           t = make_aggr_type (TEMPLATE_TEMPLATE_PARM);
2384           /* This is for distinguishing between real templates and template
2385              template parameters */
2386           TREE_TYPE (parm) = t;
2387           TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_RESULT (parm)) = t;
2388           decl = parm;
2389         }
2390       else
2391         {
2392           t = make_aggr_type (TEMPLATE_TYPE_PARM);
2393           /* parm is either IDENTIFIER_NODE or NULL_TREE.  */
2394           decl = build_decl (TYPE_DECL, parm, t);
2395         }
2396
2397       TYPE_NAME (t) = decl;
2398       TYPE_STUB_DECL (t) = decl;
2399       parm = decl;
2400       TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (t)
2401         = build_template_parm_index (idx, processing_template_decl,
2402                                      processing_template_decl,
2403                                      decl, TREE_TYPE (parm));
2404     }
2405   DECL_ARTIFICIAL (decl) = 1;
2406   SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (decl);
2407   pushdecl (decl);
2408   parm = build_tree_list (defval, parm);
2409   return chainon (list, parm);
2410 }
2411
2412 /* The end of a template parameter list has been reached.  Process the
2413    tree list into a parameter vector, converting each parameter into a more
2414    useful form.  Type parameters are saved as IDENTIFIER_NODEs, and others
2415    as PARM_DECLs.  */
2416
2417 tree
2418 end_template_parm_list (tree parms)
2419 {
2420   int nparms;
2421   tree parm, next;
2422   tree saved_parmlist = make_tree_vec (list_length (parms));
2423
2424   current_template_parms
2425     = tree_cons (size_int (processing_template_decl),
2426                  saved_parmlist, current_template_parms);
2427
2428   for (parm = parms, nparms = 0; parm; parm = next, nparms++)
2429     {
2430       next = TREE_CHAIN (parm);
2431       TREE_VEC_ELT (saved_parmlist, nparms) = parm;
2432       TREE_CHAIN (parm) = NULL_TREE;
2433     }
2434
2435   --processing_template_parmlist;
2436
2437   return saved_parmlist;
2438 }
2439
2440 /* end_template_decl is called after a template declaration is seen.  */
2441
2442 void
2443 end_template_decl (void)
2444 {
2445   reset_specialization ();
2446
2447   if (! processing_template_decl)
2448     return;
2449
2450   /* This matches the pushlevel in begin_template_parm_list.  */
2451   finish_scope ();
2452
2453   --processing_template_decl;
2454   current_template_parms = TREE_CHAIN (current_template_parms);
2455 }
2456
2457 /* Given a template argument vector containing the template PARMS.
2458    The innermost PARMS are given first.  */
2459
2460 tree
2461 current_template_args (void)
2462 {
2463   tree header;
2464   tree args = NULL_TREE;
2465   int length = TMPL_PARMS_DEPTH (current_template_parms);
2466   int l = length;
2467
2468   /* If there is only one level of template parameters, we do not
2469      create a TREE_VEC of TREE_VECs.  Instead, we return a single
2470      TREE_VEC containing the arguments.  */
2471   if (length > 1)
2472     args = make_tree_vec (length);
2473
2474   for (header = current_template_parms; header; header = TREE_CHAIN (header))
2475     {
2476       tree a = copy_node (TREE_VALUE (header));
2477       int i;
2478
2479       TREE_TYPE (a) = NULL_TREE;
2480       for (i = TREE_VEC_LENGTH (a) - 1; i >= 0; --i)
2481         {
2482           tree t = TREE_VEC_ELT (a, i);
2483
2484           /* T will be a list if we are called from within a
2485              begin/end_template_parm_list pair, but a vector directly
2486              if within a begin/end_member_template_processing pair.  */
2487           if (TREE_CODE (t) == TREE_LIST)
2488             {
2489               t = TREE_VALUE (t);
2490
2491               if (TREE_CODE (t) == TYPE_DECL
2492                   || TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
2493                 t = TREE_TYPE (t);
2494               else
2495                 t = DECL_INITIAL (t);
2496               TREE_VEC_ELT (a, i) = t;
2497             }
2498         }
2499
2500       if (length > 1)
2501         TREE_VEC_ELT (args, --l) = a;
2502       else
2503         args = a;
2504     }
2505
2506   return args;
2507 }
2508
2509 /* Return a TEMPLATE_DECL corresponding to DECL, using the indicated
2510    template PARMS.  If MEMBER_TEMPLATE_P is true, the new template is
2511    a member template.  Used by push_template_decl below.  */
2512
2513 static tree
2514 build_template_decl (tree decl, tree parms, bool member_template_p)
2515 {
2516   tree tmpl = build_lang_decl (TEMPLATE_DECL, DECL_NAME (decl), NULL_TREE);
2517   DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl) = parms;
2518   DECL_CONTEXT (tmpl) = DECL_CONTEXT (decl);
2519   DECL_MEMBER_TEMPLATE_P (tmpl) = member_template_p;
2520   if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl))
2521     {
2522       DECL_STATIC_FUNCTION_P (tmpl) = DECL_STATIC_FUNCTION_P (decl);
2523       DECL_CONSTRUCTOR_P (tmpl) = DECL_CONSTRUCTOR_P (decl);
2524       DECL_DESTRUCTOR_P (tmpl) = DECL_DESTRUCTOR_P (decl);
2525       DECL_NONCONVERTING_P (tmpl) = DECL_NONCONVERTING_P (decl);
2526       DECL_ASSIGNMENT_OPERATOR_P (tmpl) = DECL_ASSIGNMENT_OPERATOR_P (decl);
2527       if (DECL_OVERLOADED_OPERATOR_P (decl))
2528         SET_OVERLOADED_OPERATOR_CODE (tmpl,
2529                                       DECL_OVERLOADED_OPERATOR_P (decl));
2530     }
2531
2532   return tmpl;
2533 }
2534
2535 struct template_parm_data
2536 {
2537   /* The level of the template parameters we are currently
2538      processing.  */
2539   int level;
2540
2541   /* The index of the specialization argument we are currently
2542      processing.  */
2543   int current_arg;
2544
2545   /* An array whose size is the number of template parameters.  The
2546      elements are nonzero if the parameter has been used in any one
2547      of the arguments processed so far.  */
2548   int* parms;
2549
2550   /* An array whose size is the number of template arguments.  The
2551      elements are nonzero if the argument makes use of template
2552      parameters of this level.  */
2553   int* arg_uses_template_parms;
2554 };
2555
2556 /* Subroutine of push_template_decl used to see if each template
2557    parameter in a partial specialization is used in the explicit
2558    argument list.  If T is of the LEVEL given in DATA (which is
2559    treated as a template_parm_data*), then DATA->PARMS is marked
2560    appropriately.  */
2561
2562 static int
2563 mark_template_parm (tree t, void* data)
2564 {
2565   int level;
2566   int idx;
2567   struct template_parm_data* tpd = (struct template_parm_data*) data;
2568
2569   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_PARM_INDEX)
2570     {
2571       level = TEMPLATE_PARM_LEVEL (t);
2572       idx = TEMPLATE_PARM_IDX (t);
2573     }
2574   else
2575     {
2576       level = TEMPLATE_TYPE_LEVEL (t);
2577       idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (t);
2578     }
2579
2580   if (level == tpd->level)
2581     {
2582       tpd->parms[idx] = 1;
2583       tpd->arg_uses_template_parms[tpd->current_arg] = 1;
2584     }
2585
2586   /* Return zero so that for_each_template_parm will continue the
2587      traversal of the tree; we want to mark *every* template parm.  */
2588   return 0;
2589 }
2590
2591 /* Process the partial specialization DECL.  */
2592
2593 static tree
2594 process_partial_specialization (tree decl)
2595 {
2596   tree type = TREE_TYPE (decl);
2597   tree maintmpl = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type);
2598   tree specargs = CLASSTYPE_TI_ARGS (type);
2599   tree inner_args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (specargs);
2600   tree inner_parms = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (current_template_parms);
2601   tree main_inner_parms = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (maintmpl);
2602   int nargs = TREE_VEC_LENGTH (inner_args);
2603   int ntparms = TREE_VEC_LENGTH (inner_parms);
2604   int  i;
2605   int did_error_intro = 0;
2606   struct template_parm_data tpd;
2607   struct template_parm_data tpd2;
2608
2609   /* We check that each of the template parameters given in the
2610      partial specialization is used in the argument list to the
2611      specialization.  For example:
2612
2613        template <class T> struct S;
2614        template <class T> struct S<T*>;
2615
2616      The second declaration is OK because `T*' uses the template
2617      parameter T, whereas
2618
2619        template <class T> struct S<int>;
2620
2621      is no good.  Even trickier is:
2622
2623        template <class T>
2624        struct S1
2625        {
2626           template <class U>
2627           struct S2;
2628           template <class U>
2629           struct S2<T>;
2630        };
2631
2632      The S2<T> declaration is actually invalid; it is a
2633      full-specialization.  Of course,
2634
2635           template <class U>
2636           struct S2<T (*)(U)>;
2637
2638      or some such would have been OK.  */
2639   tpd.level = TMPL_PARMS_DEPTH (current_template_parms);
2640   tpd.parms = alloca (sizeof (int) * ntparms);
2641   memset (tpd.parms, 0, sizeof (int) * ntparms);
2642
2643   tpd.arg_uses_template_parms = alloca (sizeof (int) * nargs);
2644   memset (tpd.arg_uses_template_parms, 0, sizeof (int) * nargs);
2645   for (i = 0; i < nargs; ++i)
2646     {
2647       tpd.current_arg = i;
2648       for_each_template_parm (TREE_VEC_ELT (inner_args, i),
2649                               &mark_template_parm,
2650                               &tpd,
2651                               NULL);
2652     }
2653   for (i = 0; i < ntparms; ++i)
2654     if (tpd.parms[i] == 0)
2655       {
2656         /* One of the template parms was not used in the
2657            specialization.  */
2658         if (!did_error_intro)
2659           {
2660             error ("template parameters not used in partial specialization:");
2661             did_error_intro = 1;
2662           }
2663
2664         error ("        %qD", TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i)));
2665       }
2666
2667   /* [temp.class.spec]
2668
2669      The argument list of the specialization shall not be identical to
2670      the implicit argument list of the primary template.  */
2671   if (comp_template_args
2672       (inner_args,
2673        INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE
2674                                                    (maintmpl)))))
2675     error ("partial specialization %qT does not specialize any template arguments", type);
2676
2677   /* [temp.class.spec]
2678
2679      A partially specialized non-type argument expression shall not
2680      involve template parameters of the partial specialization except
2681      when the argument expression is a simple identifier.
2682
2683      The type of a template parameter corresponding to a specialized
2684      non-type argument shall not be dependent on a parameter of the
2685      specialization.  */
2686   gcc_assert (nargs == DECL_NTPARMS (maintmpl));
2687   tpd2.parms = 0;
2688   for (i = 0; i < nargs; ++i)
2689     {
2690       tree arg = TREE_VEC_ELT (inner_args, i);
2691       if (/* These first two lines are the `non-type' bit.  */
2692           !TYPE_P (arg)
2693           && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_DECL
2694           /* This next line is the `argument expression is not just a
2695              simple identifier' condition and also the `specialized
2696              non-type argument' bit.  */
2697           && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_PARM_INDEX)
2698         {
2699           if (tpd.arg_uses_template_parms[i])
2700             error ("template argument %qE involves template parameter(s)", arg);
2701           else
2702             {
2703               /* Look at the corresponding template parameter,
2704                  marking which template parameters its type depends
2705                  upon.  */
2706               tree type =
2707                 TREE_TYPE (TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (main_inner_parms,
2708                                                      i)));
2709
2710               if (!tpd2.parms)
2711                 {
2712                   /* We haven't yet initialized TPD2.  Do so now.  */
2713                   tpd2.arg_uses_template_parms
2714                     = alloca (sizeof (int) * nargs);
2715                   /* The number of parameters here is the number in the
2716                      main template, which, as checked in the assertion
2717                      above, is NARGS.  */
2718                   tpd2.parms = alloca (sizeof (int) * nargs);
2719                   tpd2.level =
2720                     TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (maintmpl));
2721                 }
2722
2723               /* Mark the template parameters.  But this time, we're
2724                  looking for the template parameters of the main
2725                  template, not in the specialization.  */
2726               tpd2.current_arg = i;
2727               tpd2.arg_uses_template_parms[i] = 0;
2728               memset (tpd2.parms, 0, sizeof (int) * nargs);
2729               for_each_template_parm (type,
2730                                       &mark_template_parm,
2731                                       &tpd2,
2732                                       NULL);
2733
2734               if (tpd2.arg_uses_template_parms [i])
2735                 {
2736                   /* The type depended on some template parameters.
2737                      If they are fully specialized in the
2738                      specialization, that's OK.  */
2739                   int j;
2740                   for (j = 0; j < nargs; ++j)
2741                     if (tpd2.parms[j] != 0
2742                         && tpd.arg_uses_template_parms [j])
2743                       {
2744                         error ("type %qT of template argument %qE depends "
2745                                "on template parameter(s)",
2746                                type,
2747                                arg);
2748                         break;
2749                       }
2750                 }
2751             }
2752         }
2753     }
2754
2755   if (retrieve_specialization (maintmpl, specargs,
2756                                /*class_specializations_p=*/true))
2757     /* We've already got this specialization.  */
2758     return decl;
2759
2760   DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (maintmpl)
2761     = tree_cons (inner_args, inner_parms,
2762                  DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (maintmpl));
2763   TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (maintmpl)) = type;
2764   return decl;
2765 }
2766
2767 /* Check that a template declaration's use of default arguments is not
2768    invalid.  Here, PARMS are the template parameters.  IS_PRIMARY is
2769    nonzero if DECL is the thing declared by a primary template.
2770    IS_PARTIAL is nonzero if DECL is a partial specialization.  */
2771
2772 static void
2773 check_default_tmpl_args (tree decl, tree parms, int is_primary, int is_partial)
2774 {
2775   const char *msg;
2776   int last_level_to_check;
2777   tree parm_level;
2778
2779   /* [temp.param]
2780
2781      A default template-argument shall not be specified in a
2782      function template declaration or a function template definition, nor
2783      in the template-parameter-list of the definition of a member of a
2784      class template.  */
2785
2786   if (TREE_CODE (CP_DECL_CONTEXT (decl)) == FUNCTION_DECL)
2787     /* You can't have a function template declaration in a local
2788        scope, nor you can you define a member of a class template in a
2789        local scope.  */
2790     return;
2791
2792   if (current_class_type
2793       && !TYPE_BEING_DEFINED (current_class_type)
2794       && DECL_LANG_SPECIFIC (decl)
2795       /* If this is either a friend defined in the scope of the class
2796          or a member function.  */
2797       && (DECL_FUNCTION_MEMBER_P (decl)
2798           ? same_type_p (DECL_CONTEXT (decl), current_class_type)
2799           : DECL_FRIEND_CONTEXT (decl)
2800           ? same_type_p (DECL_FRIEND_CONTEXT (decl), current_class_type)
2801           : false)
2802       /* And, if it was a member function, it really was defined in
2803          the scope of the class.  */
2804       && (!DECL_FUNCTION_MEMBER_P (decl)
2805           || DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (decl)))
2806     /* We already checked these parameters when the template was
2807        declared, so there's no need to do it again now.  This function
2808        was defined in class scope, but we're processing it's body now
2809        that the class is complete.  */
2810     return;
2811
2812   /* [temp.param]
2813
2814      If a template-parameter has a default template-argument, all
2815      subsequent template-parameters shall have a default
2816      template-argument supplied.  */
2817   for (parm_level = parms; parm_level; parm_level = TREE_CHAIN (parm_level))
2818     {
2819       tree inner_parms = TREE_VALUE (parm_level);
2820       int ntparms = TREE_VEC_LENGTH (inner_parms);
2821       int seen_def_arg_p = 0;
2822       int i;
2823
2824       for (i = 0; i < ntparms; ++i)
2825         {
2826           tree parm = TREE_VEC_ELT (inner_parms, i);
2827           if (TREE_PURPOSE (parm))
2828             seen_def_arg_p = 1;
2829           else if (seen_def_arg_p)
2830             {
2831               error ("no default argument for %qD", TREE_VALUE (parm));
2832               /* For better subsequent error-recovery, we indicate that
2833                  there should have been a default argument.  */
2834               TREE_PURPOSE (parm) = error_mark_node;
2835             }
2836         }
2837     }
2838
2839   if (TREE_CODE (decl) != TYPE_DECL || is_partial || !is_primary)
2840     /* For an ordinary class template, default template arguments are
2841        allowed at the innermost level, e.g.:
2842          template <class T = int>
2843          struct S {};
2844        but, in a partial specialization, they're not allowed even
2845        there, as we have in [temp.class.spec]:
2846
2847          The template parameter list of a specialization shall not
2848          contain default template argument values.
2849
2850        So, for a partial specialization, or for a function template,
2851        we look at all of them.  */
2852     ;
2853   else
2854     /* But, for a primary class template that is not a partial
2855        specialization we look at all template parameters except the
2856        innermost ones.  */
2857     parms = TREE_CHAIN (parms);
2858
2859   /* Figure out what error message to issue.  */
2860   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
2861     msg = "default template arguments may not be used in function templates";
2862   else if (is_partial)
2863     msg = "default template arguments may not be used in partial specializations";
2864   else
2865     msg = "default argument for template parameter for class enclosing %qD";
2866
2867   if (current_class_type && TYPE_BEING_DEFINED (current_class_type))
2868     /* If we're inside a class definition, there's no need to
2869        examine the parameters to the class itself.  On the one
2870        hand, they will be checked when the class is defined, and,
2871        on the other, default arguments are valid in things like:
2872          template <class T = double>
2873          struct S { template <class U> void f(U); };
2874        Here the default argument for `S' has no bearing on the
2875        declaration of `f'.  */
2876     last_level_to_check = template_class_depth (current_class_type) + 1;
2877   else
2878     /* Check everything.  */
2879     last_level_to_check = 0;
2880
2881   for (parm_level = parms;
2882        parm_level && TMPL_PARMS_DEPTH (parm_level) >= last_level_to_check;
2883        parm_level = TREE_CHAIN (parm_level))
2884     {
2885       tree inner_parms = TREE_VALUE (parm_level);
2886       int i;
2887       int ntparms;
2888
2889       ntparms = TREE_VEC_LENGTH (inner_parms);
2890       for (i = 0; i < ntparms; ++i)
2891         if (TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i)))
2892           {
2893             if (msg)
2894               {
2895                 error (msg, decl);
2896                 msg = 0;
2897               }
2898
2899             /* Clear out the default argument so that we are not
2900                confused later.  */
2901             TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i)) = NULL_TREE;
2902           }
2903
2904       /* At this point, if we're still interested in issuing messages,
2905          they must apply to classes surrounding the object declared.  */
2906       if (msg)
2907         msg = "default argument for template parameter for class enclosing %qD";
2908     }
2909 }
2910
2911 /* Worker for push_template_decl_real, called via
2912    for_each_template_parm.  DATA is really an int, indicating the
2913    level of the parameters we are interested in.  If T is a template
2914    parameter of that level, return nonzero.  */
2915
2916 static int
2917 template_parm_this_level_p (tree t, void* data)
2918 {
2919   int this_level = *(int *)data;
2920   int level;
2921
2922   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_PARM_INDEX)
2923     level = TEMPLATE_PARM_LEVEL (t);
2924   else
2925     level = TEMPLATE_TYPE_LEVEL (t);
2926   return level == this_level;
2927 }
2928
2929 /* Creates a TEMPLATE_DECL for the indicated DECL using the template
2930    parameters given by current_template_args, or reuses a
2931    previously existing one, if appropriate.  Returns the DECL, or an
2932    equivalent one, if it is replaced via a call to duplicate_decls.
2933
2934    If IS_FRIEND is true, DECL is a friend declaration.  */
2935
2936 tree
2937 push_template_decl_real (tree decl, bool is_friend)
2938 {
2939   tree tmpl;
2940   tree args;
2941   tree info;
2942   tree ctx;
2943   int primary;
2944   int is_partial;
2945   int new_template_p = 0;
2946   /* True if the template is a member template, in the sense of
2947      [temp.mem].  */
2948   bool member_template_p = false;
2949
2950   if (decl == error_mark_node)
2951     return decl;
2952
2953   /* See if this is a partial specialization.  */
2954   is_partial = (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl)
2955                 && TREE_CODE (TREE_TYPE (decl)) != ENUMERAL_TYPE
2956                 && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (TREE_TYPE (decl)));
2957
2958   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL && DECL_FRIEND_P (decl))
2959     is_friend = true;
2960
2961   if (is_friend)
2962     /* For a friend, we want the context of the friend function, not
2963        the type of which it is a friend.  */
2964     ctx = DECL_CONTEXT (decl);
2965   else if (CP_DECL_CONTEXT (decl)
2966            && TREE_CODE (CP_DECL_CONTEXT (decl)) != NAMESPACE_DECL)
2967     /* In the case of a virtual function, we want the class in which
2968        it is defined.  */
2969     ctx = CP_DECL_CONTEXT (decl);
2970   else
2971     /* Otherwise, if we're currently defining some class, the DECL
2972        is assumed to be a member of the class.  */
2973     ctx = current_scope ();
2974
2975   if (ctx && TREE_CODE (ctx) == NAMESPACE_DECL)
2976     ctx = NULL_TREE;
2977
2978   if (!DECL_CONTEXT (decl))
2979     DECL_CONTEXT (decl) = FROB_CONTEXT (current_namespace);
2980
2981   /* See if this is a primary template.  */
2982   primary = template_parm_scope_p ();
2983
2984   if (primary)
2985     {
2986       if (DECL_CLASS_SCOPE_P (decl))
2987         member_template_p = true;
2988       if (current_lang_name == lang_name_c)
2989         error ("template with C linkage");
2990       else if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL
2991                && ANON_AGGRNAME_P (DECL_NAME (decl)))
2992         error ("template class without a name");
2993       else if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
2994         {
2995           if (DECL_DESTRUCTOR_P (decl))
2996             {
2997               /* [temp.mem]
2998
2999                  A destructor shall not be a member template.  */
3000               error ("destructor %qD declared as member template", decl);
3001               return error_mark_node;
3002             }
3003           if (NEW_DELETE_OPNAME_P (DECL_NAME (decl))
3004               && (!TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl))
3005                   || TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl)) == void_list_node
3006                   || !TREE_CHAIN (TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl)))
3007                   || (TREE_CHAIN (TYPE_ARG_TYPES ((TREE_TYPE (decl))))
3008                       == void_list_node)))
3009             {
3010               /* [basic.stc.dynamic.allocation]
3011
3012                  An allocation function can be a function
3013                  template. ... Template allocation functions shall
3014                  have two or more parameters.  */
3015               error ("invalid template declaration of %qD", decl);
3016               return decl;
3017             }
3018         }
3019       else if (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl)
3020                && CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (decl)))
3021         /* OK */;
3022       else
3023         {
3024           error ("template declaration of %q#D", decl);
3025           return error_mark_node;
3026         }
3027     }
3028
3029   /* Check to see that the rules regarding the use of default
3030      arguments are not being violated.  */
3031   check_default_tmpl_args (decl, current_template_parms,
3032                            primary, is_partial);
3033
3034   if (is_partial)
3035     return process_partial_specialization (decl);
3036
3037   args = current_template_args ();
3038
3039   if (!ctx
3040       || TREE_CODE (ctx) == FUNCTION_DECL
3041       || (CLASS_TYPE_P (ctx) && TYPE_BEING_DEFINED (ctx))
3042       || (is_friend && !DECL_TEMPLATE_INFO (decl)))
3043     {
3044       if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl)
3045           && DECL_TEMPLATE_INFO (decl)
3046           && DECL_TI_TEMPLATE (decl))
3047         tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
3048       /* If DECL is a TYPE_DECL for a class-template, then there won't
3049          be DECL_LANG_SPECIFIC.  The information equivalent to
3050          DECL_TEMPLATE_INFO is found in TYPE_TEMPLATE_INFO instead.  */
3051       else if (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl)
3052                && TYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (decl))
3053                && TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl)))
3054         {
3055           /* Since a template declaration already existed for this
3056              class-type, we must be redeclaring it here.  Make sure
3057              that the redeclaration is valid.  */
3058           redeclare_class_template (TREE_TYPE (decl),
3059                                     current_template_parms);
3060           /* We don't need to create a new TEMPLATE_DECL; just use the
3061              one we already had.  */
3062           tmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl));
3063         }
3064       else
3065         {
3066           tmpl = build_template_decl (decl, current_template_parms,
3067                                       member_template_p);
3068           new_template_p = 1;
3069
3070           if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl)
3071               && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl))
3072             {
3073               /* A specialization of a member template of a template
3074                  class.  */
3075               SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (tmpl);
3076               DECL_TEMPLATE_INFO (tmpl) = DECL_TEMPLATE_INFO (decl);
3077               DECL_TEMPLATE_INFO (decl) = NULL_TREE;
3078             }
3079         }
3080     }
3081   else
3082     {
3083       tree a, t, current, parms;
3084       int i;
3085
3086       if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
3087         {
3088           if ((IS_AGGR_TYPE_CODE (TREE_CODE (TREE_TYPE (decl)))
3089                || TREE_CODE (TREE_TYPE (decl)) == ENUMERAL_TYPE)
3090               && TYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (decl))
3091               && TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl)))
3092             tmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl));
3093           else
3094             {
3095               error ("%qD does not declare a template type", decl);
3096               return decl;
3097             }
3098         }
3099       else if (!DECL_LANG_SPECIFIC (decl) || !DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
3100         {
3101           error ("template definition of non-template %q#D", decl);
3102           return decl;
3103         }
3104       else
3105         tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
3106
3107       if (DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (tmpl)
3108           && DECL_TEMPLATE_INFO (decl) && DECL_TI_ARGS (decl)
3109           && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl)
3110           && DECL_MEMBER_TEMPLATE_P (tmpl))
3111         {
3112           tree new_tmpl;
3113
3114           /* The declaration is a specialization of a member
3115              template, declared outside the class.  Therefore, the
3116              innermost template arguments will be NULL, so we
3117              replace them with the arguments determined by the
3118              earlier call to check_explicit_specialization.  */
3119           args = DECL_TI_ARGS (decl);
3120
3121           new_tmpl
3122             = build_template_decl (decl, current_template_parms,
3123                                    member_template_p);
3124           DECL_TEMPLATE_RESULT (new_tmpl) = decl;
3125           TREE_TYPE (new_tmpl) = TREE_TYPE (decl);
3126           DECL_TI_TEMPLATE (decl) = new_tmpl;
3127           SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (new_tmpl);
3128           DECL_TEMPLATE_INFO (new_tmpl)
3129             = tree_cons (tmpl, args, NULL_TREE);
3130
3131           register_specialization (new_tmpl,
3132                                    most_general_template (tmpl),
3133                                    args,
3134                                    is_friend);
3135           return decl;
3136         }
3137
3138       /* Make sure the template headers we got make sense.  */
3139
3140       parms = DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl);
3141       i = TMPL_PARMS_DEPTH (parms);
3142       if (TMPL_ARGS_DEPTH (args) != i)
3143         {
3144           error ("expected %d levels of template parms for %q#D, got %d",
3145                  i, decl, TMPL_ARGS_DEPTH (args));
3146         }
3147       else
3148         for (current = decl; i > 0; --i, parms = TREE_CHAIN (parms))
3149           {
3150             a = TMPL_ARGS_LEVEL (args, i);
3151             t = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parms);
3152
3153             if (TREE_VEC_LENGTH (t) != TREE_VEC_LENGTH (a))
3154               {
3155                 if (current == decl)
3156                   error ("got %d template parameters for %q#D",
3157                          TREE_VEC_LENGTH (a), decl);
3158                 else
3159                   error ("got %d template parameters for %q#T",
3160                          TREE_VEC_LENGTH (a), current);
3161                 error ("  but %d required", TREE_VEC_LENGTH (t));
3162                 return error_mark_node;
3163               }
3164
3165             /* Perhaps we should also check that the parms are used in the
3166                appropriate qualifying scopes in the declarator?  */
3167
3168             if (current == decl)
3169               current = ctx;
3170             else
3171               current = TYPE_CONTEXT (current);
3172           }
3173     }
3174
3175   DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl) = decl;
3176   TREE_TYPE (tmpl) = TREE_TYPE (decl);
3177
3178   /* Push template declarations for global functions and types.  Note
3179      that we do not try to push a global template friend declared in a
3180      template class; such a thing may well depend on the template
3181      parameters of the class.  */
3182   if (new_template_p && !ctx
3183       && !(is_friend && template_class_depth (current_class_type) > 0))
3184     {
3185       tmpl = pushdecl_namespace_level (tmpl, is_friend);
3186       if (tmpl == error_mark_node)
3187         return error_mark_node;
3188
3189       /* Hide template friend classes that haven't been declared yet.  */
3190       if (is_friend && TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
3191         {
3192           DECL_ANTICIPATED (tmpl) = 1;
3193           DECL_FRIEND_P (tmpl) = 1;
3194         }
3195     }
3196
3197   if (primary)
3198     {
3199       DECL_PRIMARY_TEMPLATE (tmpl) = tmpl;
3200       if (DECL_CONV_FN_P (tmpl))
3201         {
3202           int depth = TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl));
3203
3204           /* It is a conversion operator. See if the type converted to
3205              depends on innermost template operands.  */
3206
3207           if (uses_template_parms_level (TREE_TYPE (TREE_TYPE (tmpl)),
3208                                          depth))
3209             DECL_TEMPLATE_CONV_FN_P (tmpl) = 1;
3210         }
3211     }
3212
3213   /* The DECL_TI_ARGS of DECL contains full set of arguments referring
3214      back to its most general template.  If TMPL is a specialization,
3215      ARGS may only have the innermost set of arguments.  Add the missing
3216      argument levels if necessary.  */
3217   if (DECL_TEMPLATE_INFO (tmpl))
3218     args = add_outermost_template_args (DECL_TI_ARGS (tmpl), args);
3219
3220   info = tree_cons (tmpl, args, NULL_TREE);
3221
3222   if (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl))
3223     {
3224       SET_TYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (tmpl), info);
3225       if ((!ctx || TREE_CODE (ctx) != FUNCTION_DECL)
3226           && TREE_CODE (TREE_TYPE (decl)) != ENUMERAL_TYPE
3227           /* Don't change the name if we've already set it up.  */
3228           && !IDENTIFIER_TEMPLATE (DECL_NAME (decl)))
3229         DECL_NAME (decl) = classtype_mangled_name (TREE_TYPE (decl));
3230     }
3231   else if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl))
3232     DECL_TEMPLATE_INFO (decl) = info;
3233
3234   return DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl);
3235 }
3236
3237 tree
3238 push_template_decl (tree decl)
3239 {
3240   return push_template_decl_real (decl, false);
3241 }
3242
3243 /* Called when a class template TYPE is redeclared with the indicated
3244    template PARMS, e.g.:
3245
3246      template <class T> struct S;
3247      template <class T> struct S {};  */
3248
3249 void
3250 redeclare_class_template (tree type, tree parms)
3251 {
3252   tree tmpl;
3253   tree tmpl_parms;
3254   int i;
3255
3256   if (!TYPE_TEMPLATE_INFO (type))
3257     {
3258       error ("%qT is not a template type", type);
3259       return;
3260     }
3261
3262   tmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (type);
3263   if (!PRIMARY_TEMPLATE_P (tmpl))
3264     /* The type is nested in some template class.  Nothing to worry
3265        about here; there are no new template parameters for the nested
3266        type.  */
3267     return;
3268
3269   if (!parms)
3270     {
3271       error ("template specifiers not specified in declaration of %qD",
3272              tmpl);
3273       return;
3274     }
3275
3276   parms = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parms);
3277   tmpl_parms = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (tmpl);
3278
3279   if (TREE_VEC_LENGTH (parms) != TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms))
3280     {
3281       error ("previous declaration %q+D", tmpl);
3282       error ("used %d template parameter(s) instead of %d",
3283              TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms),
3284              TREE_VEC_LENGTH (parms));
3285       return;
3286     }
3287
3288   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms); ++i)
3289     {
3290       tree tmpl_parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tmpl_parms, i));
3291       tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
3292       tree tmpl_default = TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (tmpl_parms, i));
3293       tree parm_default = TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
3294
3295       /* TMPL_PARM and PARM can be either TYPE_DECL, PARM_DECL, or
3296          TEMPLATE_DECL.  */
3297       if (TREE_CODE (tmpl_parm) != TREE_CODE (parm)
3298           || (TREE_CODE (tmpl_parm) != TYPE_DECL
3299               && !same_type_p (TREE_TYPE (tmpl_parm), TREE_TYPE (parm))))
3300         {
3301           error ("template parameter %q+#D", tmpl_parm);
3302           error ("redeclared here as %q#D", parm);
3303           return;
3304         }
3305
3306       if (tmpl_default != NULL_TREE && parm_default != NULL_TREE)
3307         {
3308           /* We have in [temp.param]:
3309
3310              A template-parameter may not be given default arguments
3311              by two different declarations in the same scope.  */
3312           error ("redefinition of default argument for %q#D", parm);
3313           error ("%J  original definition appeared here", tmpl_parm);
3314           return;
3315         }
3316
3317       if (parm_default != NULL_TREE)
3318         /* Update the previous template parameters (which are the ones
3319            that will really count) with the new default value.  */
3320         TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (tmpl_parms, i)) = parm_default;
3321       else if (tmpl_default != NULL_TREE)
3322         /* Update the new parameters, too; they'll be used as the
3323            parameters for any members.  */
3324         TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (parms, i)) = tmpl_default;
3325     }
3326 }
3327
3328 /* Simplify EXPR if it is a non-dependent expression.  Returns the
3329    (possibly simplified) expression.  */
3330
3331 tree
3332 fold_non_dependent_expr (tree expr)
3333 {
3334   /* If we're in a template, but EXPR isn't value dependent, simplify
3335      it.  We're supposed to treat:
3336
3337        template <typename T> void f(T[1 + 1]);
3338        template <typename T> void f(T[2]);
3339
3340      as two declarations of the same function, for example.  */
3341   if (processing_template_decl
3342       && !type_dependent_expression_p (expr)
3343       && !value_dependent_expression_p (expr))
3344     {
3345       HOST_WIDE_INT saved_processing_template_decl;
3346
3347       saved_processing_template_decl = processing_template_decl;
3348       processing_template_decl = 0;
3349       expr = tsubst_copy_and_build (expr,
3350                                     /*args=*/NULL_TREE,
3351                                     tf_error,
3352                                     /*in_decl=*/NULL_TREE,
3353                                     /*function_p=*/false);
3354       processing_template_decl = saved_processing_template_decl;
3355     }
3356   return expr;
3357 }
3358
3359 /* EXPR is an expression which is used in a constant-expression context.
3360    For instance, it could be a VAR_DECL with a constant initializer.
3361    Extract the innest constant expression.
3362
3363    This is basically a more powerful version of
3364    integral_constant_value, which can be used also in templates where
3365    initializers can maintain a syntactic rather than semantic form
3366    (even if they are non-dependent, for access-checking purposes).  */
3367
3368 tree
3369 fold_decl_constant_value (tree expr)
3370 {
3371   tree const_expr = expr;
3372   do
3373     {
3374       expr = fold_non_dependent_expr (const_expr);
3375       const_expr = integral_constant_value (expr);
3376     }
3377   while (expr != const_expr);
3378
3379   return expr;
3380 }
3381
3382 /* Subroutine of convert_nontype_argument. Converts EXPR to TYPE, which
3383    must be a function or a pointer-to-function type, as specified
3384    in [temp.arg.nontype]: disambiguate EXPR if it is an overload set,
3385    and check that the resulting function has external linkage.  */
3386
3387 static tree
3388 convert_nontype_argument_function (tree type, tree expr)
3389 {
3390   tree fns = expr;
3391   tree fn, fn_no_ptr;
3392
3393   fn = instantiate_type (type, fns, tf_none);
3394   if (fn == error_mark_node)
3395     return error_mark_node;
3396
3397   fn_no_ptr = fn;
3398   if (TREE_CODE (fn_no_ptr) == ADDR_EXPR)
3399     fn_no_ptr = TREE_OPERAND (fn_no_ptr, 0);
3400
3401   /* [temp.arg.nontype]/1
3402
3403      A template-argument for a non-type, non-template template-parameter
3404      shall be one of:
3405      [...]
3406      -- the address of an object or function with external linkage.  */
3407   if (!DECL_EXTERNAL_LINKAGE_P (fn_no_ptr))
3408     {
3409       error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
3410              "because function %qD has not external linkage",
3411              expr, type, fn_no_ptr);
3412       return NULL_TREE;
3413     }
3414
3415   return fn;
3416 }
3417
3418 /* Attempt to convert the non-type template parameter EXPR to the
3419    indicated TYPE.  If the conversion is successful, return the
3420    converted value.  If the conversion is unsuccessful, return
3421    NULL_TREE if we issued an error message, or error_mark_node if we
3422    did not.  We issue error messages for out-and-out bad template
3423    parameters, but not simply because the conversion failed, since we
3424    might be just trying to do argument deduction.  Both TYPE and EXPR
3425    must be non-dependent.
3426
3427    The conversion follows the special rules described in
3428    [temp.arg.nontype], and it is much more strict than an implicit
3429    conversion.
3430
3431    This function is called twice for each template argument (see
3432    lookup_template_class for a more accurate description of this
3433    problem). This means that we need to handle expressions which
3434    are not valid in a C++ source, but can be created from the
3435    first call (for instance, casts to perform conversions). These
3436    hacks can go away after we fix the double coercion problem.  */
3437
3438 static tree
3439 convert_nontype_argument (tree type, tree expr)
3440 {
3441   tree expr_type;
3442
3443   /* Detect immediately string literals as invalid non-type argument.
3444      This special-case is not needed for correctness (we would easily
3445      catch this later), but only to provide better diagnostic for this
3446      common user mistake. As suggested by DR 100, we do not mention
3447      linkage issues in the diagnostic as this is not the point.  */
3448   if (TREE_CODE (expr) == STRING_CST)
3449     {
3450       error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
3451              "because string literals can never be used in this context",
3452              expr, type);
3453       return NULL_TREE;
3454     }
3455
3456   /* If we are in a template, EXPR may be non-dependent, but still
3457      have a syntactic, rather than semantic, form.  For example, EXPR
3458      might be a SCOPE_REF, rather than the VAR_DECL to which the
3459      SCOPE_REF refers.  Preserving the qualifying scope is necessary
3460      so that access checking can be performed when the template is
3461      instantiated -- but here we need the resolved form so that we can
3462      convert the argument.  */
3463   expr = fold_non_dependent_expr (expr);
3464   expr_type = TREE_TYPE (expr);
3465
3466   /* HACK: Due to double coercion, we can get a
3467      NOP_EXPR<REFERENCE_TYPE>(ADDR_EXPR<POINTER_TYPE> (arg)) here,
3468      which is the tree that we built on the first call (see
3469      below when coercing to reference to object or to reference to
3470      function). We just strip everything and get to the arg.
3471      See g++.old-deja/g++.oliva/template4.C and g++.dg/template/nontype9.C
3472      for examples.  */
3473   if (TREE_CODE (expr) == NOP_EXPR)
3474     {
3475       if (TYPE_REF_OBJ_P (type) || TYPE_REFFN_P (type))
3476         {
3477           /* ??? Maybe we could use convert_from_reference here, but we
3478              would need to relax its constraints because the NOP_EXPR
3479              could actually change the type to something more cv-qualified,
3480              and this is not folded by convert_from_reference.  */
3481           tree addr = TREE_OPERAND (expr, 0);
3482           gcc_assert (TREE_CODE (expr_type) == REFERENCE_TYPE);
3483           gcc_assert (TREE_CODE (addr) == ADDR_EXPR);
3484           gcc_assert (TREE_CODE (TREE_TYPE (addr)) == POINTER_TYPE);
3485           gcc_assert (same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p
3486                       (TREE_TYPE (expr_type),
3487                        TREE_TYPE (TREE_TYPE (addr))));
3488
3489           expr = TREE_OPERAND (addr, 0);
3490           expr_type = TREE_TYPE (expr);
3491         }
3492
3493       /* We could also generate a NOP_EXPR(ADDR_EXPR()) when the
3494          parameter is a pointer to object, through decay and
3495          qualification conversion. Let's strip everything.  */
3496       else if (TYPE_PTROBV_P (type))
3497         {
3498           STRIP_NOPS (expr);
3499           gcc_assert (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR);
3500           gcc_assert (TREE_CODE (TREE_TYPE (expr)) == POINTER_TYPE);
3501           /* Skip the ADDR_EXPR only if it is part of the decay for
3502              an array. Otherwise, it is part of the original argument
3503              in the source code.  */
3504           if (TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (expr, 0))) == ARRAY_TYPE)
3505             expr = TREE_OPERAND (expr, 0);
3506           expr_type = TREE_TYPE (expr);
3507         }
3508     }
3509
3510   /* [temp.arg.nontype]/5, bullet 1
3511
3512      For a non-type template-parameter of integral or enumeration type,
3513      integral promotions (_conv.prom_) and integral conversions
3514      (_conv.integral_) are applied.  */
3515   if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
3516     {
3517       if (!INTEGRAL_TYPE_P (expr_type))
3518         return error_mark_node;
3519
3520       expr = fold_decl_constant_value (expr);
3521       /* Notice that there are constant expressions like '4 % 0' which
3522          do not fold into integer constants.  */
3523       if (TREE_CODE (expr) != INTEGER_CST)
3524         {
3525           error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
3526                  "because it is a non-constant expression", expr, type);
3527           return NULL_TREE;
3528         }
3529
3530       /* At this point, an implicit conversion does what we want,
3531          because we already know that the expression is of integral
3532          type.  */
3533       expr = ocp_convert (type, expr, CONV_IMPLICIT, LOOKUP_PROTECT);
3534       if (expr == error_mark_node)
3535         return error_mark_node;
3536
3537       /* Conversion was allowed: fold it to a bare integer constant.  */
3538       expr = fold (expr);
3539     }
3540   /* [temp.arg.nontype]/5, bullet 2
3541
3542      For a non-type template-parameter of type pointer to object,
3543      qualification conversions (_conv.qual_) and the array-to-pointer
3544      conversion (_conv.array_) are applied.  */
3545   else if (TYPE_PTROBV_P (type))
3546     {
3547       /* [temp.arg.nontype]/1  (TC1 version, DR 49):
3548
3549          A template-argument for a non-type, non-template template-parameter
3550          shall be one of: [...]
3551
3552          -- the name of a non-type template-parameter;
3553          -- the address of an object or function with external linkage, [...]
3554             expressed as "& id-expression" where the & is optional if the name
3555             refers to a function or array, or if the corresponding
3556             template-parameter is a reference.
3557
3558         Here, we do not care about functions, as they are invalid anyway
3559         for a parameter of type pointer-to-object.  */
3560       bool constant_address_p =
3561         (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR
3562          || TREE_CODE (expr_type) == ARRAY_TYPE
3563          || (DECL_P (expr) && DECL_TEMPLATE_PARM_P (expr)));
3564
3565       expr = decay_conversion (expr);
3566       if (expr == error_mark_node)
3567         return error_mark_node;
3568
3569       expr = perform_qualification_conversions (type, expr);
3570       if (expr == error_mark_node)
3571         return error_mark_node;
3572
3573       if (!constant_address_p)
3574         {
3575             error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
3576                   "because it is not a constant pointer", expr, type);
3577             return NULL_TREE;
3578         }
3579     }
3580   /* [temp.arg.nontype]/5, bullet 3
3581
3582      For a non-type template-parameter of type reference to object, no
3583      conversions apply. The type referred to by the reference may be more
3584      cv-qualified than the (otherwise identical) type of the
3585      template-argument. The template-parameter is bound directly to the
3586      template-argument, which must be an lvalue.  */
3587   else if (TYPE_REF_OBJ_P (type))
3588     {
3589       if (!same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (TREE_TYPE (type),
3590                                                       expr_type))
3591         return error_mark_node;
3592
3593       if (!at_least_as_qualified_p (TREE_TYPE (type), expr_type))
3594         {
3595           error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
3596                  "because of conflicts in cv-qualification", expr, type);
3597           return NULL_TREE;
3598         }
3599
3600       if (!real_lvalue_p (expr))
3601         {
3602           error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
3603                  "because it is not a lvalue", expr, type);
3604           return NULL_TREE;
3605         }
3606
3607       /* [temp.arg.nontype]/1
3608
3609          A template-argument for a non-type, non-template template-parameter
3610          shall be one of: [...]
3611
3612          -- the address of an object or function with external linkage.  */
3613       if (!DECL_EXTERNAL_LINKAGE_P (expr))
3614         {
3615           error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
3616                  "because object %qD has not external linkage",
3617                  expr, type, expr);
3618           return NULL_TREE;
3619         }
3620
3621       expr = build_nop (type, build_address (expr));
3622     }
3623   /* [temp.arg.nontype]/5, bullet 4
3624
3625      For a non-type template-parameter of type pointer to function, only
3626      the function-to-pointer conversion (_conv.func_) is applied. If the
3627      template-argument represents a set of overloaded functions (or a
3628      pointer to such), the matching function is selected from the set
3629      (_over.over_).  */
3630   else if (TYPE_PTRFN_P (type))
3631     {
3632       /* If the argument is a template-id, we might not have enough
3633          context information to decay the pointer.  */
3634       if (!type_unknown_p (expr_type))
3635         {
3636           expr = decay_conversion (expr);
3637           if (expr == error_mark_node)
3638             return error_mark_node;
3639         }
3640
3641       expr = convert_nontype_argument_function (type, expr);
3642       if (!expr || expr == error_mark_node)
3643         return expr;
3644     }
3645   /* [temp.arg.nontype]/5, bullet 5
3646
3647      For a non-type template-parameter of type reference to function, no
3648      conversions apply. If the template-argument represents a set of
3649      overloaded functions, the matching function is selected from the set
3650      (_over.over_).  */
3651   else if (TYPE_REFFN_P (type))
3652     {
3653       if (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR)
3654         {
3655           error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
3656                  "because it is a pointer", expr, type);
3657           inform ("try using %qE instead", TREE_OPERAND (expr, 0));
3658           return NULL_TREE;
3659         }
3660
3661       expr = convert_nontype_argument_function (TREE_TYPE (type), expr);
3662       if (!expr || expr == error_mark_node)
3663         return expr;
3664
3665       expr = build_nop (type, build_address (expr));
3666     }
3667   /* [temp.arg.nontype]/5, bullet 6
3668
3669      For a non-type template-parameter of type pointer to member function,
3670      no conversions apply. If the template-argument represents a set of
3671      overloaded member functions, the matching member function is selected
3672      from the set (_over.over_).  */
3673   else if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (type))
3674     {
3675       expr = instantiate_type (type, expr, tf_none);
3676       if (expr == error_mark_node)
3677         return error_mark_node;
3678
3679       /* There is no way to disable standard conversions in
3680          resolve_address_of_overloaded_function (called by
3681          instantiate_type). It is possible that the call succeeded by
3682          converting &B::I to &D::I (where B is a base of D), so we need
3683          to reject this conversion here.
3684
3685          Actually, even if there was a way to disable standard conversions,
3686          it would still be better to reject them here so that we can
3687          provide a superior diagnostic.  */
3688       if (!same_type_p (TREE_TYPE (expr), type))
3689         {
3690           /* Make sure we are just one standard conversion off.  */
3691           gcc_assert (can_convert (type, TREE_TYPE (expr)));
3692           error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
3693                  "because it is of type %qT", expr, type,
3694                  TREE_TYPE (expr));
3695           inform ("standard conversions are not allowed in this context");
3696           return NULL_TREE;
3697         }
3698     }
3699   /* [temp.arg.nontype]/5, bullet 7
3700
3701      For a non-type template-parameter of type pointer to data member,
3702      qualification conversions (_conv.qual_) are applied.  */
3703   else if (TYPE_PTRMEM_P (type))
3704     {
3705       expr = perform_qualification_conversions (type, expr);
3706       if (expr == error_mark_node)
3707         return expr;
3708     }
3709   /* A template non-type parameter must be one of the above.  */
3710   else
3711     gcc_unreachable ();
3712
3713   /* Sanity check: did we actually convert the argument to the
3714      right type?  */
3715   gcc_assert (same_type_p (type, TREE_TYPE (expr)));
3716   return expr;
3717 }
3718
3719
3720 /* Return 1 if PARM_PARMS and ARG_PARMS matches using rule for
3721    template template parameters.  Both PARM_PARMS and ARG_PARMS are
3722    vectors of TREE_LIST nodes containing TYPE_DECL, TEMPLATE_DECL
3723    or PARM_DECL.
3724
3725    ARG_PARMS may contain more parameters than PARM_PARMS.  If this is
3726    the case, then extra parameters must have default arguments.
3727
3728    Consider the example:
3729      template <class T, class Allocator = allocator> class vector;
3730      template<template <class U> class TT> class C;
3731
3732    C<vector> is a valid instantiation.  PARM_PARMS for the above code
3733    contains a TYPE_DECL (for U),  ARG_PARMS contains two TYPE_DECLs (for
3734    T and Allocator) and OUTER_ARGS contains the argument that is used to
3735    substitute the TT parameter.  */
3736
3737 static int
3738 coerce_template_template_parms (tree parm_parms,
3739                                 tree arg_parms,
3740                                 tsubst_flags_t complain,
3741                                 tree in_decl,
3742                                 tree outer_args)
3743 {
3744   int nparms, nargs, i;
3745   tree parm, arg;
3746
3747   gcc_assert (TREE_CODE (parm_parms) == TREE_VEC);
3748   gcc_assert (TREE_CODE (arg_parms) == TREE_VEC);
3749
3750   nparms = TREE_VEC_LENGTH (parm_parms);
3751   nargs = TREE_VEC_LENGTH (arg_parms);
3752
3753   /* The rule here is opposite of coerce_template_parms.  */
3754   if (nargs < nparms
3755       || (nargs > nparms
3756           && TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (arg_parms, nparms)) == NULL_TREE))
3757     return 0;
3758
3759   for (i = 0; i < nparms; ++i)
3760     {
3761       parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parm_parms, i));
3762       arg = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (arg_parms, i));
3763
3764       if (arg == NULL_TREE || arg == error_mark_node
3765           || parm == NULL_TREE || parm == error_mark_node)
3766         return 0;
3767
3768       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
3769         return 0;
3770
3771       switch (TREE_CODE (parm))
3772         {
3773         case TYPE_DECL:
3774           break;
3775
3776         case TEMPLATE_DECL:
3777           /* We encounter instantiations of templates like
3778                template <template <template <class> class> class TT>
3779                class C;  */
3780           {
3781             tree parmparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parm);
3782             tree argparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (arg);
3783
3784             if (!coerce_template_template_parms
3785                 (parmparm, argparm, complain, in_decl, outer_args))
3786               return 0;
3787           }
3788           break;
3789
3790         case PARM_DECL:
3791           /* The tsubst call is used to handle cases such as
3792
3793                template <int> class C {};
3794                template <class T, template <T> class TT> class D {};
3795                D<int, C> d;
3796
3797              i.e. the parameter list of TT depends on earlier parameters.  */
3798           if (!dependent_type_p (TREE_TYPE (arg))
3799               && !same_type_p
3800                     (tsubst (TREE_TYPE (parm), outer_args, complain, in_decl),
3801                              TREE_TYPE (arg)))
3802             return 0;
3803           break;
3804
3805         default:
3806           gcc_unreachable ();
3807         }
3808     }
3809   return 1;
3810 }
3811
3812 /* Convert the indicated template ARG as necessary to match the
3813    indicated template PARM.  Returns the converted ARG, or
3814    error_mark_node if the conversion was unsuccessful.  Error and
3815    warning messages are issued under control of COMPLAIN.  This
3816    conversion is for the Ith parameter in the parameter list.  ARGS is
3817    the full set of template arguments deduced so far.  */
3818
3819 static tree
3820 convert_template_argument (tree parm,
3821                            tree arg,
3822                            tree args,
3823                            tsubst_flags_t complain,
3824                            int i,
3825                            tree in_decl)
3826 {
3827   tree val;
3828   tree inner_args;
3829   int is_type, requires_type, is_tmpl_type, requires_tmpl_type;
3830
3831   inner_args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args);
3832
3833   if (TREE_CODE (arg) == TREE_LIST
3834       && TREE_CODE (TREE_VALUE (arg)) == OFFSET_REF)
3835     {
3836       /* The template argument was the name of some
3837          member function.  That's usually
3838          invalid, but static members are OK.  In any
3839          case, grab the underlying fields/functions
3840          and issue an error later if required.  */
3841       arg = TREE_VALUE (arg);
3842       TREE_TYPE (arg) = unknown_type_node;
3843     }
3844
3845   requires_tmpl_type = TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL;
3846   requires_type = (TREE_CODE (parm) == TYPE_DECL
3847                    || requires_tmpl_type);
3848
3849   is_tmpl_type = ((TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_DECL
3850                    && TREE_CODE (DECL_TEMPLATE_RESULT (arg)) == TYPE_DECL)
3851                   || TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
3852                   || TREE_CODE (arg) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE);
3853
3854   if (is_tmpl_type
3855       && (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
3856           || TREE_CODE (arg) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE))
3857     arg = TYPE_STUB_DECL (arg);
3858
3859   is_type = TYPE_P (arg) || is_tmpl_type;
3860
3861   if (requires_type && ! is_type && TREE_CODE (arg) == SCOPE_REF
3862       && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg, 0)) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
3863     {
3864       pedwarn ("to refer to a type member of a template parameter, "
3865                "use %<typename %E%>", arg);
3866
3867       arg = make_typename_type (TREE_OPERAND (arg, 0),
3868                                 TREE_OPERAND (arg, 1),
3869                                 typename_type,
3870                                 complain & tf_error);
3871       is_type = 1;
3872     }
3873   if (is_type != requires_type)
3874     {
3875       if (in_decl)
3876         {
3877           if (complain & tf_error)
3878             {
3879               error ("type/value mismatch at argument %d in template "
3880                      "parameter list for %qD",
3881                      i + 1, in_decl);
3882               if (is_type)
3883                 error ("  expected a constant of type %qT, got %qT",
3884                        TREE_TYPE (parm),
3885                        (is_tmpl_type ? DECL_NAME (arg) : arg));
3886               else if (requires_tmpl_type)
3887                 error ("  expected a class template, got %qE", arg);
3888               else
3889                 error ("  expected a type, got %qE", arg);
3890             }
3891         }
3892       return error_mark_node;
3893     }
3894   if (is_tmpl_type ^ requires_tmpl_type)
3895     {
3896       if (in_decl && (complain & tf_error))
3897         {
3898           error ("type/value mismatch at argument %d in template "
3899                  "parameter list for %qD",
3900                  i + 1, in_decl);
3901           if (is_tmpl_type)
3902             error ("  expected a type, got %qT", DECL_NAME (arg));
3903           else
3904             error ("  expected a class template, got %qT", arg);
3905         }
3906       return error_mark_node;
3907     }
3908
3909   if (is_type)
3910     {
3911       if (requires_tmpl_type)
3912         {
3913           if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg)) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE)
3914             /* The number of argument required is not known yet.
3915                Just accept it for now.  */
3916             val = TREE_TYPE (arg);
3917           else
3918             {
3919               tree parmparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parm);
3920               tree argparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (arg);
3921
3922               if (coerce_template_template_parms (parmparm, argparm,
3923                                                   complain, in_decl,
3924                                                   inner_args))
3925                 {
3926                   val = arg;
3927
3928                   /* TEMPLATE_TEMPLATE_PARM node is preferred over
3929                      TEMPLATE_DECL.  */
3930                   if (val != error_mark_node
3931                       && DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (val))
3932                     val = TREE_TYPE (val);
3933                 }
3934               else
3935                 {
3936                   if (in_decl && (complain & tf_error))
3937                     {
3938                       error ("type/value mismatch at argument %d in "
3939                              "template parameter list for %qD",
3940                              i + 1, in_decl);
3941                       error ("  expected a template of type %qD, got %qD",
3942                              parm, arg);
3943                     }
3944
3945                   val = error_mark_node;
3946                 }
3947             }
3948         }
3949       else
3950         val = arg;
3951       /* We only form one instance of each template specialization.
3952          Therefore, if we use a non-canonical variant (i.e., a
3953          typedef), any future messages referring to the type will use 
3954          the typedef, which is confusing if those future uses do not
3955          themselves also use the typedef.  */
3956       if (TYPE_P (val))
3957         val = canonical_type_variant (val);
3958     }
3959   else
3960     {
3961       tree t = tsubst (TREE_TYPE (parm), args, complain, in_decl);
3962
3963       if (invalid_nontype_parm_type_p (t, complain))
3964         return error_mark_node;
3965
3966       if (!uses_template_parms (arg) && !uses_template_parms (t))
3967         /* We used to call digest_init here.  However, digest_init
3968            will report errors, which we don't want when complain
3969            is zero.  More importantly, digest_init will try too
3970            hard to convert things: for example, `0' should not be
3971            converted to pointer type at this point according to
3972            the standard.  Accepting this is not merely an
3973            extension, since deciding whether or not these
3974            conversions can occur is part of determining which
3975            function template to call, or whether a given explicit
3976            argument specification is valid.  */
3977         val = convert_nontype_argument (t, arg);
3978       else
3979         val = arg;
3980
3981       if (val == NULL_TREE)
3982         val = error_mark_node;
3983       else if (val == error_mark_node && (complain & tf_error))
3984         error ("could not convert template argument %qE to %qT",  arg, t);
3985     }
3986
3987   return val;
3988 }
3989
3990 /* Convert all template arguments to their appropriate types, and
3991    return a vector containing the innermost resulting template
3992    arguments.  If any error occurs, return error_mark_node. Error and
3993    warning messages are issued under control of COMPLAIN.
3994
3995    If REQUIRE_ALL_ARGUMENTS is nonzero, all arguments must be
3996    provided in ARGLIST, or else trailing parameters must have default
3997    values.  If REQUIRE_ALL_ARGUMENTS is zero, we will attempt argument
3998    deduction for any unspecified trailing arguments.  */
3999
4000 static tree
4001 coerce_template_parms (tree parms,
4002                        tree args,
4003                        tree in_decl,
4004                        tsubst_flags_t complain,
4005                        int require_all_arguments)
4006 {
4007   int nparms, nargs, i, lost = 0;
4008   tree inner_args;
4009   tree new_args;
4010   tree new_inner_args;
4011
4012   inner_args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args);
4013   nargs = inner_args ? NUM_TMPL_ARGS (inner_args) : 0;
4014   nparms = TREE_VEC_LENGTH (parms);
4015
4016   if (nargs > nparms
4017       || (nargs < nparms
4018           && require_all_arguments
4019           && TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (parms, nargs)) == NULL_TREE))
4020     {
4021       if (complain & tf_error)
4022         {
4023           error ("wrong number of template arguments (%d, should be %d)",
4024                  nargs, nparms);
4025
4026           if (in_decl)
4027             error ("provided for %q+D", in_decl);
4028         }
4029
4030       return error_mark_node;
4031     }
4032
4033   new_inner_args = make_tree_vec (nparms);
4034   new_args = add_outermost_template_args (args, new_inner_args);
4035   for (i = 0; i < nparms; i++)
4036     {
4037       tree arg;
4038       tree parm;
4039
4040       /* Get the Ith template parameter.  */
4041       parm = TREE_VEC_ELT (parms, i);
4042
4043       /* Calculate the Ith argument.  */
4044       if (i < nargs)
4045         arg = TREE_VEC_ELT (inner_args, i);
4046       else if (require_all_arguments)
4047         /* There must be a default arg in this case.  */
4048         arg = tsubst_template_arg (TREE_PURPOSE (parm), new_args,
4049                                    complain, in_decl);
4050       else
4051         break;
4052
4053       gcc_assert (arg);
4054       if (arg == error_mark_node)
4055         {
4056           if (complain & tf_error)
4057             error ("template argument %d is invalid", i + 1);
4058         }
4059       else
4060         arg = convert_template_argument (TREE_VALUE (parm),
4061                                          arg, new_args, complain, i,
4062                                          in_decl);
4063
4064       if (arg == error_mark_node)
4065         lost++;
4066       TREE_VEC_ELT (new_inner_args, i) = arg;
4067     }
4068
4069   if (lost)
4070     return error_mark_node;
4071
4072   return new_inner_args;
4073 }
4074
4075 /* Returns 1 if template args OT and NT are equivalent.  */
4076
4077 static int
4078 template_args_equal (tree ot, tree nt)
4079 {
4080   if (nt == ot)
4081     return 1;
4082
4083   if (TREE_CODE (nt) == TREE_VEC)
4084     /* For member templates */
4085     return TREE_CODE (ot) == TREE_VEC && comp_template_args (ot, nt);
4086   else if (TYPE_P (nt))
4087     return TYPE_P (ot) && same_type_p (ot, nt);
4088   else if (TREE_CODE (ot) == TREE_VEC || TYPE_P (ot))
4089     return 0;
4090   else
4091     return cp_tree_equal (ot, nt);
4092 }
4093
4094 /* Returns 1 iff the OLDARGS and NEWARGS are in fact identical sets
4095    of template arguments.  Returns 0 otherwise.  */
4096
4097 int
4098 comp_template_args (tree oldargs, tree newargs)
4099 {
4100   int i;
4101
4102   if (TREE_VEC_LENGTH (oldargs) != TREE_VEC_LENGTH (newargs))
4103     return 0;
4104
4105   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (oldargs); ++i)
4106     {
4107       tree nt = TREE_VEC_ELT (newargs, i);
4108       tree ot = TREE_VEC_ELT (oldargs, i);
4109
4110       if (! template_args_equal (ot, nt))
4111         return 0;
4112     }
4113   return 1;
4114 }
4115
4116 /* Given class template name and parameter list, produce a user-friendly name
4117    for the instantiation.  */
4118
4119 static char *
4120 mangle_class_name_for_template (const char* name, tree parms, tree arglist)
4121 {
4122   static struct obstack scratch_obstack;
4123   static char *scratch_firstobj;
4124   int i, nparms;
4125
4126   if (!scratch_firstobj)
4127     gcc_obstack_init (&scratch_obstack);
4128   else
4129     obstack_free (&scratch_obstack, scratch_firstobj);
4130   scratch_firstobj = obstack_alloc (&scratch_obstack, 1);
4131
4132 #define ccat(C) obstack_1grow (&scratch_obstack, (C));
4133 #define cat(S)  obstack_grow (&scratch_obstack, (S), strlen (S))
4134
4135   cat (name);
4136   ccat ('<');
4137   nparms = TREE_VEC_LENGTH (parms);
4138   arglist = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist);
4139   gcc_assert (nparms == TREE_VEC_LENGTH (arglist));
4140   for (i = 0; i < nparms; i++)
4141     {
4142       tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
4143       tree arg = TREE_VEC_ELT (arglist, i);
4144
4145       if (i)
4146         ccat (',');
4147
4148       if (TREE_CODE (parm) == TYPE_DECL)
4149         {
4150           cat (type_as_string (arg, TFF_CHASE_TYPEDEF));
4151           continue;
4152         }
4153       else if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL)
4154         {
4155           if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_DECL)
4156             {
4157               /* Already substituted with real template.  Just output
4158                  the template name here */
4159               tree context = DECL_CONTEXT (arg);
4160               if (context)
4161                 {
4162                   /* The template may be defined in a namespace, or
4163                      may be a member template.  */
4164                   gcc_assert (TREE_CODE (context) == NAMESPACE_DECL
4165                               || CLASS_TYPE_P (context));
4166                   cat (decl_as_string (DECL_CONTEXT (arg),
4167                                       TFF_PLAIN_IDENTIFIER));
4168                   cat ("::");
4169                 }
4170               cat (IDENTIFIER_POINTER (DECL_NAME (arg)));
4171             }
4172           else
4173             /* Output the parameter declaration.  */
4174             cat (type_as_string (arg, TFF_CHASE_TYPEDEF));
4175           continue;
4176         }
4177       else
4178         gcc_assert (TREE_CODE (parm) == PARM_DECL);
4179
4180       /* No need to check arglist against parmlist here; we did that
4181          in coerce_template_parms, called from lookup_template_class.  */
4182       cat (expr_as_string (arg, TFF_PLAIN_IDENTIFIER));
4183     }
4184   {
4185     char *bufp = obstack_next_free (&scratch_obstack);
4186     int offset = 0;
4187     while (bufp[offset - 1] == ' ')
4188       offset--;
4189     obstack_blank_fast (&scratch_obstack, offset);
4190
4191     /* B<C<char> >, not B<C<char>> */
4192     if (bufp[offset - 1] == '>')
4193       ccat (' ');
4194   }
4195   ccat ('>');
4196   ccat ('\0');
4197   return (char *) obstack_base (&scratch_obstack);
4198 }
4199
4200 static tree
4201 classtype_mangled_name (tree t)
4202 {
4203   if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (t)
4204       /* Specializations have already had their names set up in
4205          lookup_template_class.  */
4206       && !CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (t))
4207     {
4208       tree tmpl = most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (t));
4209
4210       /* For non-primary templates, the template parameters are
4211          implicit from their surrounding context.  */
4212       if (PRIMARY_TEMPLATE_P (tmpl))
4213         {
4214           tree name = DECL_NAME (tmpl);
4215           char *mangled_name = mangle_class_name_for_template
4216             (IDENTIFIER_POINTER (name),
4217              DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (tmpl),
4218              CLASSTYPE_TI_ARGS (t));
4219           tree id = get_identifier (mangled_name);
4220           IDENTIFIER_TEMPLATE (id) = name;
4221           return id;
4222         }
4223     }
4224
4225   return TYPE_IDENTIFIER (t);
4226 }
4227
4228 static void
4229 add_pending_template (tree d)
4230 {
4231   tree ti = (TYPE_P (d)
4232              ? CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (d)
4233              : DECL_TEMPLATE_INFO (d));
4234   tree pt;
4235   int level;
4236
4237   if (TI_PENDING_TEMPLATE_FLAG (ti))
4238     return;
4239
4240   /* We are called both from instantiate_decl, where we've already had a
4241      tinst_level pushed, and instantiate_template, where we haven't.
4242      Compensate.  */
4243   level = !(current_tinst_level && TINST_DECL (current_tinst_level) == d);
4244
4245   if (level)
4246     push_tinst_level (d);
4247
4248   pt = tree_cons (current_tinst_level, d, NULL_TREE);
4249   if (last_pending_template)
4250     TREE_CHAIN (last_pending_template) = pt;
4251   else
4252     pending_templates = pt;
4253
4254   last_pending_template = pt;
4255
4256   TI_PENDING_TEMPLATE_FLAG (ti) = 1;
4257
4258   if (level)
4259     pop_tinst_level ();
4260 }
4261
4262
4263 /* Return a TEMPLATE_ID_EXPR corresponding to the indicated FNS and
4264    ARGLIST.  Valid choices for FNS are given in the cp-tree.def
4265    documentation for TEMPLATE_ID_EXPR.  */
4266
4267 tree
4268 lookup_template_function (tree fns, tree arglist)
4269 {
4270   tree type;
4271
4272   if (fns == error_mark_node || arglist == error_mark_node)
4273     return error_mark_node;
4274
4275   gcc_assert (!arglist || TREE_CODE (arglist) == TREE_VEC);
4276   gcc_assert (fns && (is_overloaded_fn (fns)
4277                       || TREE_CODE (fns) == IDENTIFIER_NODE));
4278
4279   if (BASELINK_P (fns))
4280     {
4281       BASELINK_FUNCTIONS (fns) = build2 (TEMPLATE_ID_EXPR,
4282                                          unknown_type_node,
4283                                          BASELINK_FUNCTIONS (fns),
4284                                          arglist);
4285       return fns;
4286     }
4287
4288   type = TREE_TYPE (fns);
4289   if (TREE_CODE (fns) == OVERLOAD || !type)
4290     type = unknown_type_node;
4291
4292   return build2 (TEMPLATE_ID_EXPR, type, fns, arglist);
4293 }
4294
4295 /* Within the scope of a template class S<T>, the name S gets bound
4296    (in build_self_reference) to a TYPE_DECL for the class, not a
4297    TEMPLATE_DECL.  If DECL is a TYPE_DECL for current_class_type,
4298    or one of its enclosing classes, and that type is a template,
4299    return the associated TEMPLATE_DECL.  Otherwise, the original
4300    DECL is returned.  */
4301
4302 tree
4303 maybe_get_template_decl_from_type_decl (tree decl)
4304 {
4305   return (decl != NULL_TREE
4306           && TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL
4307           && DECL_ARTIFICIAL (decl)
4308           && CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (decl))
4309           && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (decl)))
4310     ? CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl)) : decl;
4311 }
4312
4313 /* Given an IDENTIFIER_NODE (type TEMPLATE_DECL) and a chain of
4314    parameters, find the desired type.
4315
4316    D1 is the PTYPENAME terminal, and ARGLIST is the list of arguments.
4317
4318    IN_DECL, if non-NULL, is the template declaration we are trying to
4319    instantiate.
4320
4321    If ENTERING_SCOPE is nonzero, we are about to enter the scope of
4322    the class we are looking up.
4323
4324    Issue error and warning messages under control of COMPLAIN.
4325
4326    If the template class is really a local class in a template
4327    function, then the FUNCTION_CONTEXT is the function in which it is
4328    being instantiated.
4329
4330    ??? Note that this function is currently called *twice* for each
4331    template-id: the first time from the parser, while creating the
4332    incomplete type (finish_template_type), and the second type during the
4333    real instantiation (instantiate_template_class). This is surely something
4334    that we want to avoid. It also causes some problems with argument
4335    coercion (see convert_nontype_argument for more information on this).  */
4336
4337 tree
4338 lookup_template_class (tree d1,
4339                        tree arglist,
4340                        tree in_decl,
4341                        tree context,
4342                        int entering_scope,
4343                        tsubst_flags_t complain)
4344 {
4345   tree template = NULL_TREE, parmlist;
4346   tree t;
4347
4348   timevar_push (TV_NAME_LOOKUP);
4349
4350   if (TREE_CODE (d1) == IDENTIFIER_NODE)
4351     {
4352       tree value = innermost_non_namespace_value (d1);
4353       if (value && DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (value))
4354         template = value;
4355       else
4356         {
4357           if (context)
4358             push_decl_namespace (context);
4359           template = lookup_name (d1, /*prefer_type=*/0);
4360           template = maybe_get_template_decl_from_type_decl (template);
4361           if (context)
4362             pop_decl_namespace ();
4363         }
4364       if (template)
4365         context = DECL_CONTEXT (template);
4366     }
4367   else if (TREE_CODE (d1) == TYPE_DECL && IS_AGGR_TYPE (TREE_TYPE (d1)))
4368     {
4369       tree type = TREE_TYPE (d1);
4370
4371       /* If we are declaring a constructor, say A<T>::A<T>, we will get
4372          an implicit typename for the second A.  Deal with it.  */
4373       if (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE && TREE_TYPE (type))
4374         type = TREE_TYPE (type);
4375
4376       if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type))
4377         {
4378           template = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type);
4379           d1 = DECL_NAME (template);
4380         }
4381     }
4382   else if (TREE_CODE (d1) == ENUMERAL_TYPE
4383            || (TYPE_P (d1) && IS_AGGR_TYPE (d1)))
4384     {
4385       template = TYPE_TI_TEMPLATE (d1);
4386       d1 = DECL_NAME (template);
4387     }
4388   else if (TREE_CODE (d1) == TEMPLATE_DECL
4389            && TREE_CODE (DECL_TEMPLATE_RESULT (d1)) == TYPE_DECL)
4390     {
4391       template = d1;
4392       d1 = DECL_NAME (template);
4393       context = DECL_CONTEXT (template);
4394     }
4395
4396   /* Issue an error message if we didn't find a template.  */
4397   if (! template)
4398     {
4399       if (complain & tf_error)
4400         error ("%qT is not a template", d1);
4401       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4402     }
4403
4404   if (TREE_CODE (template) != TEMPLATE_DECL
4405          /* Make sure it's a user visible template, if it was named by
4406             the user.  */
4407       || ((complain & tf_user) && !DECL_TEMPLATE_PARM_P (template)
4408           && !PRIMARY_TEMPLATE_P (template)))
4409     {
4410       if (complain & tf_error)
4411         {
4412           error ("non-template type %qT used as a template", d1);
4413           if (in_decl)
4414             error ("for template declaration %q+D", in_decl);
4415         }
4416       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4417     }
4418
4419   complain &= ~tf_user;
4420
4421   if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (template))
4422     {
4423       /* Create a new TEMPLATE_DECL and TEMPLATE_TEMPLATE_PARM node to store
4424          template arguments */
4425
4426       tree parm;
4427       tree arglist2;
4428
4429       parmlist = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (template);
4430
4431       /* Consider an example where a template template parameter declared as
4432
4433            template <class T, class U = std::allocator<T> > class TT
4434
4435          The template parameter level of T and U are one level larger than
4436          of TT.  To proper process the default argument of U, say when an
4437          instantiation `TT<int>' is seen, we need to build the full
4438          arguments containing {int} as the innermost level.  Outer levels,
4439          available when not appearing as default template argument, can be
4440          obtained from `current_template_args ()'.
4441
4442          Suppose that TT is later substituted with std::vector.  The above
4443          instantiation is `TT<int, std::allocator<T> >' with TT at
4444          level 1, and T at level 2, while the template arguments at level 1
4445          becomes {std::vector} and the inner level 2 is {int}.  */
4446
4447       if (current_template_parms)
4448         arglist = add_to_template_args (current_template_args (), arglist);
4449
4450       arglist2 = coerce_template_parms (parmlist, arglist, template,
4451                                         complain, /*require_all_args=*/1);
4452       if (arglist2 == error_mark_node
4453           || (!uses_template_parms (arglist2)
4454               && check_instantiated_args (template, arglist2, complain)))
4455         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4456
4457       parm = bind_template_template_parm (TREE_TYPE (template), arglist2);
4458       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, parm);
4459     }
4460   else
4461     {
4462       tree template_type = TREE_TYPE (template);
4463       tree gen_tmpl;
4464       tree type_decl;
4465       tree found = NULL_TREE;
4466       int arg_depth;
4467       int parm_depth;
4468       int is_partial_instantiation;
4469
4470       gen_tmpl = most_general_template (template);
4471       parmlist = DECL_TEMPLATE_PARMS (gen_tmpl);
4472       parm_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (parmlist);
4473       arg_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (arglist);
4474
4475       if (arg_depth == 1 && parm_depth > 1)
4476         {
4477           /* We've been given an incomplete set of template arguments.
4478              For example, given:
4479
4480                template <class T> struct S1 {
4481                  template <class U> struct S2 {};
4482                  template <class U> struct S2<U*> {};
4483                 };
4484
4485              we will be called with an ARGLIST of `U*', but the
4486              TEMPLATE will be `template <class T> template
4487              <class U> struct S1<T>::S2'.  We must fill in the missing
4488              arguments.  */
4489           arglist
4490             = add_outermost_template_args (TYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (template)),
4491                                            arglist);
4492           arg_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (arglist);
4493         }
4494
4495       /* Now we should have enough arguments.  */
4496       gcc_assert (parm_depth == arg_depth);
4497
4498       /* From here on, we're only interested in the most general
4499          template.  */
4500       template = gen_tmpl;
4501
4502       /* Calculate the BOUND_ARGS.  These will be the args that are
4503          actually tsubst'd into the definition to create the
4504          instantiation.  */
4505       if (parm_depth > 1)
4506         {
4507           /* We have multiple levels of arguments to coerce, at once.  */
4508           int i;
4509           int saved_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (arglist);
4510
4511           tree bound_args = make_tree_vec (parm_depth);
4512
4513           for (i = saved_depth,
4514                  t = DECL_TEMPLATE_PARMS (template);
4515                i > 0 && t != NULL_TREE;
4516                --i, t = TREE_CHAIN (t))
4517             {
4518               tree a = coerce_template_parms (TREE_VALUE (t),
4519                                               arglist, template,
4520                                               complain, /*require_all_args=*/1);
4521
4522               /* Don't process further if one of the levels fails.  */
4523               if (a == error_mark_node)
4524                 {
4525                   /* Restore the ARGLIST to its full size.  */
4526                   TREE_VEC_LENGTH (arglist) = saved_depth;
4527                   POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4528                 }
4529
4530               SET_TMPL_ARGS_LEVEL (bound_args, i, a);
4531
4532               /* We temporarily reduce the length of the ARGLIST so
4533                  that coerce_template_parms will see only the arguments
4534                  corresponding to the template parameters it is
4535                  examining.  */
4536               TREE_VEC_LENGTH (arglist)--;
4537             }
4538
4539           /* Restore the ARGLIST to its full size.  */
4540           TREE_VEC_LENGTH (arglist) = saved_depth;
4541
4542           arglist = bound_args;
4543         }
4544       else
4545         arglist
4546           = coerce_template_parms (INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parmlist),
4547                                    INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist),
4548                                    template,
4549                                    complain, /*require_all_args=*/1);
4550
4551       if (arglist == error_mark_node)
4552         /* We were unable to bind the arguments.  */
4553         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4554
4555       /* In the scope of a template class, explicit references to the
4556          template class refer to the type of the template, not any
4557          instantiation of it.  For example, in:
4558
4559            template <class T> class C { void f(C<T>); }
4560
4561          the `C<T>' is just the same as `C'.  Outside of the
4562          class, however, such a reference is an instantiation.  */
4563       if (comp_template_args (TYPE_TI_ARGS (template_type),
4564                               arglist))
4565         {
4566           found = template_type;
4567
4568           if (!entering_scope && PRIMARY_TEMPLATE_P (template))
4569             {
4570               tree ctx;
4571
4572               for (ctx = current_class_type;
4573                    ctx && TREE_CODE (ctx) != NAMESPACE_DECL;
4574                    ctx = (TYPE_P (ctx)
4575                           ? TYPE_CONTEXT (ctx)
4576                           : DECL_CONTEXT (ctx)))
4577                 if (TYPE_P (ctx) && same_type_p (ctx, template_type))
4578                   goto found_ctx;
4579
4580               /* We're not in the scope of the class, so the
4581                  TEMPLATE_TYPE is not the type we want after all.  */
4582               found = NULL_TREE;
4583             found_ctx:;
4584             }
4585         }
4586       if (found)
4587         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, found);
4588
4589       /* If we already have this specialization, return it.  */
4590       found = retrieve_specialization (template, arglist,
4591                                        /*class_specializations_p=*/false);
4592       if (found)
4593         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, found);
4594
4595       /* This type is a "partial instantiation" if any of the template
4596          arguments still involve template parameters.  Note that we set
4597          IS_PARTIAL_INSTANTIATION for partial specializations as
4598          well.  */
4599       is_partial_instantiation = uses_template_parms (arglist);
4600
4601       /* If the deduced arguments are invalid, then the binding
4602          failed.  */
4603       if (!is_partial_instantiation
4604           && check_instantiated_args (template,
4605                                       INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist),
4606                                       complain))
4607         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4608
4609       if (!is_partial_instantiation
4610           && !PRIMARY_TEMPLATE_P (template)
4611           && TREE_CODE (CP_DECL_CONTEXT (template)) == NAMESPACE_DECL)
4612         {
4613           found = xref_tag_from_type (TREE_TYPE (template),
4614                                       DECL_NAME (template),
4615                                       /*tag_scope=*/ts_global);
4616           POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, found);
4617         }
4618
4619       context = tsubst (DECL_CONTEXT (template), arglist,
4620                         complain, in_decl);
4621       if (!context)
4622         context = global_namespace;
4623
4624       /* Create the type.  */
4625       if (TREE_CODE (template_type) == ENUMERAL_TYPE)
4626         {
4627           if (!is_partial_instantiation)
4628             {
4629               set_current_access_from_decl (TYPE_NAME (template_type));
4630               t = start_enum (TYPE_IDENTIFIER (template_type));
4631             }
4632           else
4633             /* We don't want to call start_enum for this type, since
4634                the values for the enumeration constants may involve
4635                template parameters.  And, no one should be interested
4636                in the enumeration constants for such a type.  */
4637             t = make_node (ENUMERAL_TYPE);
4638         }
4639       else
4640         {
4641           t = make_aggr_type (TREE_CODE (template_type));
4642           CLASSTYPE_DECLARED_CLASS (t)
4643             = CLASSTYPE_DECLARED_CLASS (template_type);
4644           SET_CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION (t);
4645           TYPE_FOR_JAVA (t) = TYPE_FOR_JAVA (template_type);
4646
4647           /* A local class.  Make sure the decl gets registered properly.  */
4648           if (context == current_function_decl)
4649             pushtag (DECL_NAME (template), t, /*tag_scope=*/ts_current);
4650         }
4651
4652       /* If we called start_enum or pushtag above, this information
4653          will already be set up.  */
4654       if (!TYPE_NAME (t))
4655         {
4656           TYPE_CONTEXT (t) = FROB_CONTEXT (context);
4657
4658           type_decl = create_implicit_typedef (DECL_NAME (template), t);
4659           DECL_CONTEXT (type_decl) = TYPE_CONTEXT (t);
4660           TYPE_STUB_DECL (t) = type_decl;
4661           DECL_SOURCE_LOCATION (type_decl)
4662             = DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_STUB_DECL (template_type));
4663         }
4664       else
4665         type_decl = TYPE_NAME (t);
4666
4667       TREE_PRIVATE (type_decl)
4668         = TREE_PRIVATE (TYPE_STUB_DECL (template_type));
4669       TREE_PROTECTED (type_decl)
4670         = TREE_PROTECTED (TYPE_STUB_DECL (template_type));
4671       DECL_IN_SYSTEM_HEADER (type_decl)
4672         = DECL_IN_SYSTEM_HEADER (template);
4673       if (CLASSTYPE_VISIBILITY_SPECIFIED (template_type))
4674         {
4675           DECL_VISIBILITY_SPECIFIED (type_decl) = 1;
4676           DECL_VISIBILITY (type_decl) = CLASSTYPE_VISIBILITY (template_type);
4677         }
4678
4679       /* Set up the template information.  We have to figure out which
4680          template is the immediate parent if this is a full
4681          instantiation.  */
4682       if (parm_depth == 1 || is_partial_instantiation
4683           || !PRIMARY_TEMPLATE_P (template))
4684         /* This case is easy; there are no member templates involved.  */
4685         found = template;
4686       else
4687         {
4688           /* This is a full instantiation of a member template.  Look
4689              for a partial instantiation of which this is an instance.  */
4690
4691           for (found = DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template);
4692                found; found = TREE_CHAIN (found))
4693             {
4694               int success;
4695               tree tmpl = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (TREE_VALUE (found));
4696
4697               /* We only want partial instantiations, here, not
4698                  specializations or full instantiations.  */
4699               if (CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (TREE_VALUE (found))
4700                   || !uses_template_parms (TREE_VALUE (found)))
4701                 continue;
4702
4703               /* Temporarily reduce by one the number of levels in the
4704                  ARGLIST and in FOUND so as to avoid comparing the
4705                  last set of arguments.  */
4706               TREE_VEC_LENGTH (arglist)--;
4707               TREE_VEC_LENGTH (TREE_PURPOSE (found)) --;
4708
4709               /* See if the arguments match.  If they do, then TMPL is
4710                  the partial instantiation we want.  */
4711               success = comp_template_args (TREE_PURPOSE (found), arglist);
4712
4713               /* Restore the argument vectors to their full size.  */
4714               TREE_VEC_LENGTH (arglist)++;
4715               TREE_VEC_LENGTH (TREE_PURPOSE (found))++;
4716
4717               if (success)
4718                 {
4719                   found = tmpl;
4720                   break;
4721                 }
4722             }
4723
4724           if (!found)
4725             {
4726               /* There was no partial instantiation. This happens
4727                  where C<T> is a member template of A<T> and it's used
4728                  in something like
4729
4730                   template <typename T> struct B { A<T>::C<int> m; };
4731                   B<float>;
4732
4733                  Create the partial instantiation.
4734                */
4735               TREE_VEC_LENGTH (arglist)--;
4736               found = tsubst (template, arglist, complain, NULL_TREE);
4737               TREE_VEC_LENGTH (arglist)++;
4738             }
4739         }
4740
4741       SET_TYPE_TEMPLATE_INFO (t, tree_cons (found, arglist, NULL_TREE));
4742       DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template)
4743         = tree_cons (arglist, t,
4744                      DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template));
4745
4746       if (TREE_CODE (t) == ENUMERAL_TYPE
4747           && !is_partial_instantiation)
4748         /* Now that the type has been registered on the instantiations
4749            list, we set up the enumerators.  Because the enumeration
4750            constants may involve the enumeration type itself, we make
4751            sure to register the type first, and then create the
4752            constants.  That way, doing tsubst_expr for the enumeration
4753            constants won't result in recursive calls here; we'll find
4754            the instantiation and exit above.  */
4755         tsubst_enum (template_type, t, arglist);
4756
4757       /* Reset the name of the type, now that CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO
4758          is set up.  */
4759       if (TREE_CODE (t) != ENUMERAL_TYPE)
4760         DECL_NAME (type_decl) = classtype_mangled_name (t);
4761       if (is_partial_instantiation)
4762         /* If the type makes use of template parameters, the
4763            code that generates debugging information will crash.  */
4764         DECL_IGNORED_P (TYPE_STUB_DECL (t)) = 1;
4765
4766       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, t);
4767     }
4768   timevar_pop (TV_NAME_LOOKUP);
4769 }
4770 \f
4771 struct pair_fn_data
4772 {
4773   tree_fn_t fn;
4774   void *data;
4775   struct pointer_set_t *visited;
4776 };
4777
4778 /* Called from for_each_template_parm via walk_tree.  */
4779
4780 static tree
4781 for_each_template_parm_r (tree *tp, int *walk_subtrees, void *d)
4782 {
4783   tree t = *tp;
4784   struct pair_fn_data *pfd = (struct pair_fn_data *) d;
4785   tree_fn_t fn = pfd->fn;
4786   void *data = pfd->data;
4787
4788   if (TYPE_P (t)
4789       && for_each_template_parm (TYPE_CONTEXT (t), fn, data, pfd->visited))
4790     return error_mark_node;
4791
4792   switch (TREE_CODE (t))
4793     {
4794     case RECORD_TYPE:
4795       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (t))
4796         break;
4797       /* Fall through.  */
4798
4799     case UNION_TYPE:
4800     case ENUMERAL_TYPE:
4801       if (!TYPE_TEMPLATE_INFO (t))
4802         *walk_subtrees = 0;
4803       else if (for_each_template_parm (TREE_VALUE (TYPE_TEMPLATE_INFO (t)),
4804                                        fn, data, pfd->visited))
4805         return error_mark_node;
4806       break;
4807
4808     case METHOD_TYPE:
4809       /* Since we're not going to walk subtrees, we have to do this
4810          explicitly here.  */
4811       if (for_each_template_parm (TYPE_METHOD_BASETYPE (t), fn, data,
4812                                   pfd->visited))
4813         return error_mark_node;
4814       /* Fall through.  */
4815
4816     case FUNCTION_TYPE:
4817       /* Check the return type.  */
4818       if (for_each_template_parm (TREE_TYPE (t), fn, data, pfd->visited))
4819         return error_mark_node;
4820
4821       /* Check the parameter types.  Since default arguments are not
4822          instantiated until they are needed, the TYPE_ARG_TYPES may
4823          contain expressions that involve template parameters.  But,
4824          no-one should be looking at them yet.  And, once they're
4825          instantiated, they don't contain template parameters, so
4826          there's no point in looking at them then, either.  */
4827       {
4828         tree parm;
4829
4830         for (parm = TYPE_ARG_TYPES (t); parm; parm = TREE_CHAIN (parm))
4831           if (for_each_template_parm (TREE_VALUE (parm), fn, data,
4832                                       pfd->visited))
4833             return error_mark_node;
4834
4835         /* Since we've already handled the TYPE_ARG_TYPES, we don't
4836            want walk_tree walking into them itself.  */
4837         *walk_subtrees = 0;
4838       }
4839       break;
4840
4841     case TYPEOF_TYPE:
4842       if (for_each_template_parm (TYPE_FIELDS (t), fn, data,
4843                                   pfd->visited))
4844         return error_mark_node;
4845       break;
4846
4847     case FUNCTION_DECL:
4848     case VAR_DECL:
4849       if (DECL_LANG_SPECIFIC (t) && DECL_TEMPLATE_INFO (t)
4850           && for_each_template_parm (DECL_TI_ARGS (t), fn, data,
4851                                      pfd->visited))
4852         return error_mark_node;
4853       /* Fall through.  */
4854
4855     case PARM_DECL:
4856     case CONST_DECL:
4857       if (TREE_CODE (t) == CONST_DECL && DECL_TEMPLATE_PARM_P (t)
4858           && for_each_template_parm (DECL_INITIAL (t), fn, data,
4859                                      pfd->visited))
4860         return error_mark_node;
4861       if (DECL_CONTEXT (t)
4862           && for_each_template_parm (DECL_CONTEXT (t), fn, data,
4863                                      pfd->visited))
4864         return error_mark_node;
4865       break;
4866
4867     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
4868       /* Record template parameters such as `T' inside `TT<T>'.  */
4869       if (for_each_template_parm (TYPE_TI_ARGS (t), fn, data, pfd->visited))
4870         return error_mark_node;
4871       /* Fall through.  */
4872
4873     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
4874     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
4875     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
4876       if (fn && (*fn)(t, data))
4877         return error_mark_node;
4878       else if (!fn)
4879         return error_mark_node;
4880       break;
4881
4882     case TEMPLATE_DECL:
4883       /* A template template parameter is encountered.  */
4884       if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (t)
4885           && for_each_template_parm (TREE_TYPE (t), fn, data, pfd->visited))
4886         return error_mark_node;
4887
4888       /* Already substituted template template parameter */
4889       *walk_subtrees = 0;
4890       break;
4891
4892     case TYPENAME_TYPE:
4893       if (!fn
4894           || for_each_template_parm (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (t), fn,
4895                                      data, pfd->visited))
4896         return error_mark_node;
4897       break;
4898
4899     case CONSTRUCTOR:
4900       if (TREE_TYPE (t) && TYPE_PTRMEMFUNC_P (TREE_TYPE (t))
4901           && for_each_template_parm (TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE
4902                                      (TREE_TYPE (t)), fn, data,
4903                                      pfd->visited))
4904         return error_mark_node;
4905       break;
4906
4907     case INDIRECT_REF:
4908     case COMPONENT_REF:
4909       /* If there's no type, then this thing must be some expression
4910          involving template parameters.  */
4911       if (!fn && !TREE_TYPE (t))
4912         return error_mark_node;
4913       break;
4914
4915     case MODOP_EXPR:
4916     case CAST_EXPR:
4917     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
4918     case CONST_CAST_EXPR:
4919     case STATIC_CAST_EXPR:
4920     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
4921     case ARROW_EXPR:
4922     case DOTSTAR_EXPR:
4923     case TYPEID_EXPR:
4924     case PSEUDO_DTOR_EXPR:
4925       if (!fn)
4926         return error_mark_node;
4927       break;
4928
4929     case BASELINK:
4930       /* If we do not handle this case specially, we end up walking
4931          the BINFO hierarchy, which is circular, and therefore
4932          confuses walk_tree.  */
4933       *walk_subtrees = 0;
4934       if (for_each_template_parm (BASELINK_FUNCTIONS (*tp), fn, data,
4935                                   pfd->visited))
4936         return error_mark_node;
4937       break;
4938
4939     default:
4940       break;
4941     }
4942
4943   /* We didn't find any template parameters we liked.  */
4944   return NULL_TREE;
4945 }
4946
4947 /* For each TEMPLATE_TYPE_PARM, TEMPLATE_TEMPLATE_PARM,
4948    BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM or TEMPLATE_PARM_INDEX in T,
4949    call FN with the parameter and the DATA.
4950    If FN returns nonzero, the iteration is terminated, and
4951    for_each_template_parm returns 1.  Otherwise, the iteration
4952    continues.  If FN never returns a nonzero value, the value
4953    returned by for_each_template_parm is 0.  If FN is NULL, it is
4954    considered to be the function which always returns 1.  */
4955
4956 static int
4957 for_each_template_parm (tree t, tree_fn_t fn, void* data,
4958                         struct pointer_set_t *visited)
4959 {
4960   struct pair_fn_data pfd;
4961   int result;
4962
4963   /* Set up.  */
4964   pfd.fn = fn;
4965   pfd.data = data;
4966
4967   /* Walk the tree.  (Conceptually, we would like to walk without
4968      duplicates, but for_each_template_parm_r recursively calls
4969      for_each_template_parm, so we would need to reorganize a fair
4970      bit to use walk_tree_without_duplicates, so we keep our own
4971      visited list.)  */
4972   if (visited)
4973     pfd.visited = visited;
4974   else
4975     pfd.visited = pointer_set_create ();
4976   result = walk_tree (&t,
4977                       for_each_template_parm_r,
4978                       &pfd,
4979                       pfd.visited) != NULL_TREE;
4980
4981   /* Clean up.  */
4982   if (!visited)
4983     {
4984       pointer_set_destroy (pfd.visited);
4985       pfd.visited = 0;
4986     }
4987
4988   return result;
4989 }
4990
4991 /* Returns true if T depends on any template parameter.  */
4992
4993 int
4994 uses_template_parms (tree t)
4995 {
4996   bool dependent_p;
4997   int saved_processing_template_decl;
4998
4999   saved_processing_template_decl = processing_template_decl;
5000   if (!saved_processing_template_decl)
5001     processing_template_decl = 1;
5002   if (TYPE_P (t))
5003     dependent_p = dependent_type_p (t);
5004   else if (TREE_CODE (t) == TREE_VEC)
5005     dependent_p = any_dependent_template_arguments_p (t);
5006   else if (TREE_CODE (t) == TREE_LIST)
5007     dependent_p = (uses_template_parms (TREE_VALUE (t))
5008                    || uses_template_parms (TREE_CHAIN (t)));
5009   else if (TREE_CODE (t) == TYPE_DECL)
5010     dependent_p = dependent_type_p (TREE_TYPE (t));
5011   else if (DECL_P (t)
5012            || EXPR_P (t)
5013            || TREE_CODE (t) == TEMPLATE_PARM_INDEX
5014            || TREE_CODE (t) == OVERLOAD
5015            || TREE_CODE (t) == BASELINK
5016            || TREE_CODE (t) == IDENTIFIER_NODE
5017            || CONSTANT_CLASS_P (t))
5018     dependent_p = (type_dependent_expression_p (t)
5019                    || value_dependent_expression_p (t));
5020   else
5021     {
5022       gcc_assert (t == error_mark_node);
5023       dependent_p = false;
5024     }
5025
5026   processing_template_decl = saved_processing_template_decl;
5027
5028   return dependent_p;
5029 }
5030
5031 /* Returns true if T depends on any template parameter with level LEVEL.  */
5032
5033 int
5034 uses_template_parms_level (tree t, int level)
5035 {
5036   return for_each_template_parm (t, template_parm_this_level_p, &level, NULL);
5037 }
5038
5039 static int tinst_depth;
5040 extern int max_tinst_depth;
5041 #ifdef GATHER_STATISTICS
5042 int depth_reached;
5043 #endif
5044 static int tinst_level_tick;
5045 static int last_template_error_tick;
5046
5047 /* We're starting to instantiate D; record the template instantiation context
5048    for diagnostics and to restore it later.  */
5049
5050 int
5051 push_tinst_level (tree d)
5052 {
5053   tree new;
5054
5055   if (tinst_depth >= max_tinst_depth)
5056     {
5057       /* If the instantiation in question still has unbound template parms,
5058          we don't really care if we can't instantiate it, so just return.
5059          This happens with base instantiation for implicit `typename'.  */
5060       if (uses_template_parms (d))
5061         return 0;
5062
5063       last_template_error_tick = tinst_level_tick;
5064       error ("template instantiation depth exceeds maximum of %d (use "
5065              "-ftemplate-depth-NN to increase the maximum) instantiating %qD",
5066              max_tinst_depth, d);
5067
5068       print_instantiation_context ();
5069
5070       return 0;
5071     }
5072
5073   new = make_node (TINST_LEVEL);
5074   TINST_DECL (new) = d;
5075   TINST_LOCATION (new) = input_location;
5076   TINST_IN_SYSTEM_HEADER_P (new) = in_system_header;
5077   TREE_CHAIN (new) = current_tinst_level;
5078   current_tinst_level = new;
5079
5080   ++tinst_depth;
5081 #ifdef GATHER_STATISTICS
5082   if (tinst_depth > depth_reached)
5083     depth_reached = tinst_depth;
5084 #endif
5085
5086   ++tinst_level_tick;
5087   return 1;
5088 }
5089
5090 /* We're done instantiating this template; return to the instantiation
5091    context.  */
5092
5093 void
5094 pop_tinst_level (void)
5095 {
5096   tree old = current_tinst_level;
5097
5098   /* Restore the filename and line number stashed away when we started
5099      this instantiation.  */
5100   input_location = TINST_LOCATION (old);
5101   in_system_header = TINST_IN_SYSTEM_HEADER_P (old);
5102   current_tinst_level = TREE_CHAIN (old);
5103   --tinst_depth;
5104   ++tinst_level_tick;
5105 }
5106
5107 /* We're instantiating a deferred template; restore the template
5108    instantiation context in which the instantiation was requested, which
5109    is one step out from LEVEL.  */
5110
5111 static void
5112 reopen_tinst_level (tree level)
5113 {
5114   tree t;
5115
5116   tinst_depth = 0;
5117   for (t = level; t; t = TREE_CHAIN (t))
5118     ++tinst_depth;
5119
5120   current_tinst_level = level;
5121   pop_tinst_level ();
5122 }
5123
5124 /* DECL is a friend FUNCTION_DECL or TEMPLATE_DECL.  ARGS is the
5125    vector of template arguments, as for tsubst.
5126
5127    Returns an appropriate tsubst'd friend declaration.  */
5128
5129 static tree
5130 tsubst_friend_function (tree decl, tree args)
5131 {
5132   tree new_friend;
5133
5134   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL
5135       && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (decl)
5136       && TREE_CODE (DECL_TI_TEMPLATE (decl)) != TEMPLATE_DECL)
5137     /* This was a friend declared with an explicit template
5138        argument list, e.g.:
5139
5140        friend void f<>(T);
5141
5142        to indicate that f was a template instantiation, not a new
5143        function declaration.  Now, we have to figure out what
5144        instantiation of what template.  */
5145     {
5146       tree template_id, arglist, fns;
5147       tree new_args;
5148       tree tmpl;
5149       tree ns = decl_namespace_context (TYPE_MAIN_DECL (current_class_type));
5150
5151       /* Friend functions are looked up in the containing namespace scope.
5152          We must enter that scope, to avoid finding member functions of the
5153          current cless with same name.  */
5154       push_nested_namespace (ns);
5155       fns = tsubst_expr (DECL_TI_TEMPLATE (decl), args,
5156                          tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5157       pop_nested_namespace (ns);
5158       arglist = tsubst (DECL_TI_ARGS (decl), args,
5159                         tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5160       template_id = lookup_template_function (fns, arglist);
5161
5162       new_friend = tsubst (decl, args, tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5163       tmpl = determine_specialization (template_id, new_friend,
5164                                        &new_args,
5165                                        /*need_member_template=*/0,
5166                                        TREE_VEC_LENGTH (args));
5167       return instantiate_template (tmpl, new_args, tf_error);
5168     }
5169
5170   new_friend = tsubst (decl, args, tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5171
5172   /* The NEW_FRIEND will look like an instantiation, to the
5173      compiler, but is not an instantiation from the point of view of
5174      the language.  For example, we might have had:
5175
5176      template <class T> struct S {
5177        template <class U> friend void f(T, U);
5178      };
5179
5180      Then, in S<int>, template <class U> void f(int, U) is not an
5181      instantiation of anything.  */
5182   if (new_friend == error_mark_node)
5183     return error_mark_node;
5184
5185   DECL_USE_TEMPLATE (new_friend) = 0;
5186   if (TREE_CODE (decl) == TEMPLATE_DECL)
5187     {
5188       DECL_USE_TEMPLATE (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend)) = 0;
5189       DECL_SAVED_TREE (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend))
5190         = DECL_SAVED_TREE (DECL_TEMPLATE_RESULT (decl));
5191     }
5192
5193   /* The mangled name for the NEW_FRIEND is incorrect.  The function
5194      is not a template instantiation and should not be mangled like
5195      one.  Therefore, we forget the mangling here; we'll recompute it
5196      later if we need it.  */
5197   if (TREE_CODE (new_friend) != TEMPLATE_DECL)
5198     {
5199       SET_DECL_RTL (new_friend, NULL_RTX);
5200       SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (new_friend, NULL_TREE);
5201     }
5202
5203   if (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (new_friend))
5204     {
5205       tree old_decl;
5206       tree new_friend_template_info;
5207       tree new_friend_result_template_info;
5208       tree ns;
5209       int  new_friend_is_defn;
5210
5211       /* We must save some information from NEW_FRIEND before calling
5212          duplicate decls since that function will free NEW_FRIEND if
5213          possible.  */
5214       new_friend_template_info = DECL_TEMPLATE_INFO (new_friend);
5215       new_friend_is_defn =
5216             (DECL_INITIAL (DECL_TEMPLATE_RESULT
5217                            (template_for_substitution (new_friend)))
5218              != NULL_TREE);
5219       if (TREE_CODE (new_friend) == TEMPLATE_DECL)
5220         {
5221           /* This declaration is a `primary' template.  */
5222           DECL_PRIMARY_TEMPLATE (new_friend) = new_friend;
5223
5224           new_friend_result_template_info
5225             = DECL_TEMPLATE_INFO (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend));
5226         }
5227       else
5228         new_friend_result_template_info = NULL_TREE;
5229
5230       /* Inside pushdecl_namespace_level, we will push into the
5231          current namespace. However, the friend function should go
5232          into the namespace of the template.  */
5233       ns = decl_namespace_context (new_friend);
5234       push_nested_namespace (ns);
5235       old_decl = pushdecl_namespace_level (new_friend, /*is_friend=*/true);
5236       pop_nested_namespace (ns);
5237
5238       if (old_decl != new_friend)
5239         {
5240           /* This new friend declaration matched an existing
5241              declaration.  For example, given:
5242
5243                template <class T> void f(T);
5244                template <class U> class C {
5245                  template <class T> friend void f(T) {}
5246                };
5247
5248              the friend declaration actually provides the definition
5249              of `f', once C has been instantiated for some type.  So,
5250              old_decl will be the out-of-class template declaration,
5251              while new_friend is the in-class definition.
5252
5253              But, if `f' was called before this point, the
5254              instantiation of `f' will have DECL_TI_ARGS corresponding
5255              to `T' but not to `U', references to which might appear
5256              in the definition of `f'.  Previously, the most general
5257              template for an instantiation of `f' was the out-of-class
5258              version; now it is the in-class version.  Therefore, we
5259              run through all specialization of `f', adding to their
5260              DECL_TI_ARGS appropriately.  In particular, they need a
5261              new set of outer arguments, corresponding to the
5262              arguments for this class instantiation.
5263
5264              The same situation can arise with something like this:
5265
5266                friend void f(int);
5267                template <class T> class C {
5268                  friend void f(T) {}
5269                };
5270
5271              when `C<int>' is instantiated.  Now, `f(int)' is defined
5272              in the class.  */
5273
5274           if (!new_friend_is_defn)
5275             /* On the other hand, if the in-class declaration does
5276                *not* provide a definition, then we don't want to alter
5277                existing definitions.  We can just leave everything
5278                alone.  */
5279             ;
5280           else
5281             {
5282               /* Overwrite whatever template info was there before, if
5283                  any, with the new template information pertaining to
5284                  the declaration.  */
5285               DECL_TEMPLATE_INFO (old_decl) = new_friend_template_info;
5286
5287               if (TREE_CODE (old_decl) != TEMPLATE_DECL)
5288                 reregister_specialization (new_friend,
5289                                            most_general_template (old_decl),
5290                                            old_decl);
5291               else
5292                 {
5293                   tree t;
5294                   tree new_friend_args;
5295
5296                   DECL_TEMPLATE_INFO (DECL_TEMPLATE_RESULT (old_decl))
5297                     = new_friend_result_template_info;
5298
5299                   new_friend_args = TI_ARGS (new_friend_template_info);
5300                   for (t = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (old_decl);
5301                        t != NULL_TREE;
5302                        t = TREE_CHAIN (t))
5303                     {
5304                       tree spec = TREE_VALUE (t);
5305
5306                       DECL_TI_ARGS (spec)
5307                         = add_outermost_template_args (new_friend_args,
5308                                                        DECL_TI_ARGS (spec));
5309                     }
5310
5311                   /* Now, since specializations are always supposed to
5312                      hang off of the most general template, we must move
5313                      them.  */
5314                   t = most_general_template (old_decl);
5315                   if (t != old_decl)
5316                     {
5317                       DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (t)
5318                         = chainon (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (t),
5319                                    DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (old_decl));
5320                       DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (old_decl) = NULL_TREE;
5321                     }
5322                 }
5323             }
5324
5325           /* The information from NEW_FRIEND has been merged into OLD_DECL
5326              by duplicate_decls.  */
5327           new_friend = old_decl;
5328         }
5329     }
5330   else
5331     {
5332       tree context = DECL_CONTEXT (new_friend);
5333       bool dependent_p;
5334
5335       /* In the code
5336            template <class T> class C {
5337              template <class U> friend void C1<U>::f (); // case 1
5338              friend void C2<T>::f ();                    // case 2
5339            };
5340          we only need to make sure CONTEXT is a complete type for
5341          case 2.  To distinguish between the two cases, we note that
5342          CONTEXT of case 1 remains dependent type after tsubst while
5343          this isn't true for case 2.  */
5344       ++processing_template_decl;
5345       dependent_p = dependent_type_p (context);
5346       --processing_template_decl;
5347
5348       if (!dependent_p
5349           && !complete_type_or_else (context, NULL_TREE))
5350         return error_mark_node;
5351
5352       if (COMPLETE_TYPE_P (context))
5353         {
5354           /* Check to see that the declaration is really present, and,
5355              possibly obtain an improved declaration.  */
5356           tree fn = check_classfn (context,
5357                                    new_friend, NULL_TREE);
5358
5359           if (fn)
5360             new_friend = fn;
5361         }
5362     }
5363
5364   return new_friend;
5365 }
5366
5367 /* FRIEND_TMPL is a friend TEMPLATE_DECL.  ARGS is the vector of
5368    template arguments, as for tsubst.
5369
5370    Returns an appropriate tsubst'd friend type or error_mark_node on
5371    failure.  */
5372
5373 static tree
5374 tsubst_friend_class (tree friend_tmpl, tree args)
5375 {
5376   tree friend_type;
5377   tree tmpl;
5378   tree context;
5379
5380   context = DECL_CONTEXT (friend_tmpl);
5381
5382   if (context)
5383     {
5384       if (TREE_CODE (context) == NAMESPACE_DECL)
5385         push_nested_namespace (context);
5386       else
5387         push_nested_class (tsubst (context, args, tf_none, NULL_TREE));
5388     }
5389
5390   /* First, we look for a class template.  */
5391   tmpl = lookup_name (DECL_NAME (friend_tmpl), /*prefer_type=*/0);
5392
5393   /* But, if we don't find one, it might be because we're in a
5394      situation like this:
5395
5396        template <class T>
5397        struct S {
5398          template <class U>
5399          friend struct S;
5400        };
5401
5402      Here, in the scope of (say) S<int>, `S' is bound to a TYPE_DECL
5403      for `S<int>', not the TEMPLATE_DECL.  */
5404   if (!tmpl || !DECL_CLASS_TEMPLATE_P (tmpl))
5405     {
5406       tmpl = lookup_name (DECL_NAME (friend_tmpl), /*prefer_type=*/1);
5407       tmpl = maybe_get_template_decl_from_type_decl (tmpl);
5408     }
5409
5410   if (tmpl && DECL_CLASS_TEMPLATE_P (tmpl))
5411     {
5412       /* The friend template has already been declared.  Just
5413          check to see that the declarations match, and install any new
5414          default parameters.  We must tsubst the default parameters,
5415          of course.  We only need the innermost template parameters
5416          because that is all that redeclare_class_template will look
5417          at.  */
5418       if (TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (friend_tmpl))
5419           > TMPL_ARGS_DEPTH (args))
5420         {
5421           tree parms;
5422           parms = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (friend_tmpl),
5423                                          args, tf_error | tf_warning);
5424           redeclare_class_template (TREE_TYPE (tmpl), parms);
5425         }
5426
5427       friend_type = TREE_TYPE (tmpl);
5428     }
5429   else
5430     {
5431       /* The friend template has not already been declared.  In this
5432          case, the instantiation of the template class will cause the
5433          injection of this template into the global scope.  */
5434       tmpl = tsubst (friend_tmpl, args, tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5435
5436       /* The new TMPL is not an instantiation of anything, so we
5437          forget its origins.  We don't reset CLASSTYPE_TI_TEMPLATE for
5438          the new type because that is supposed to be the corresponding
5439          template decl, i.e., TMPL.  */
5440       DECL_USE_TEMPLATE (tmpl) = 0;
5441       DECL_TEMPLATE_INFO (tmpl) = NULL_TREE;
5442       CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (TREE_TYPE (tmpl)) = 0;
5443       CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (tmpl))
5444         = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (tmpl)));
5445
5446       /* Inject this template into the global scope.  */
5447       friend_type = TREE_TYPE (pushdecl_top_level_maybe_friend (tmpl, true));
5448     }
5449
5450   if (context)
5451     {
5452       if (TREE_CODE (context) == NAMESPACE_DECL)
5453         pop_nested_namespace (context);
5454       else
5455         pop_nested_class ();
5456     }
5457
5458   return friend_type;
5459 }
5460
5461 /* Returns zero if TYPE cannot be completed later due to circularity.
5462    Otherwise returns one.  */
5463
5464 static int
5465 can_complete_type_without_circularity (tree type)
5466 {
5467   if (type == NULL_TREE || type == error_mark_node)
5468     return 0;
5469   else if (COMPLETE_TYPE_P (type))
5470     return 1;
5471   else if (TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE && TYPE_DOMAIN (type))
5472     return can_complete_type_without_circularity (TREE_TYPE (type));
5473   else if (CLASS_TYPE_P (type)
5474            && TYPE_BEING_DEFINED (TYPE_MAIN_VARIANT (type)))
5475     return 0;
5476   else
5477     return 1;
5478 }
5479
5480 tree
5481 instantiate_class_template (tree type)
5482 {
5483   tree template, args, pattern, t, member;
5484   tree typedecl;
5485   tree pbinfo;
5486   tree base_list;
5487
5488   if (type == error_mark_node)
5489     return error_mark_node;
5490
5491   if (TYPE_BEING_DEFINED (type)
5492       || COMPLETE_TYPE_P (type)
5493       || dependent_type_p (type))
5494     return type;
5495
5496   /* Figure out which template is being instantiated.  */
5497   template = most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type));
5498   gcc_assert (TREE_CODE (template) == TEMPLATE_DECL);
5499
5500   /* Figure out which arguments are being used to do the
5501      instantiation.  */
5502   args = CLASSTYPE_TI_ARGS (type);
5503
5504   /* Determine what specialization of the original template to
5505      instantiate.  */
5506   t = most_specialized_class (template, args);
5507   if (t == error_mark_node)
5508     {
5509       const char *str = "candidates are:";
5510       error ("ambiguous class template instantiation for %q#T", type);
5511       for (t = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (template); t;
5512            t = TREE_CHAIN (t))
5513         {
5514           if (get_class_bindings (TREE_VALUE (t), TREE_PURPOSE (t), args))
5515             {
5516               error ("%s %+#T", str, TREE_TYPE (t));
5517               str = "               ";
5518             }
5519         }
5520       TYPE_BEING_DEFINED (type) = 1;
5521       return error_mark_node;
5522     }
5523
5524   if (t)
5525     pattern = TREE_TYPE (t);
5526   else
5527     pattern = TREE_TYPE (template);
5528
5529   /* If the template we're instantiating is incomplete, then clearly
5530      there's nothing we can do.  */
5531   if (!COMPLETE_TYPE_P (pattern))
5532     return type;
5533
5534   /* If we've recursively instantiated too many templates, stop.  */
5535   if (! push_tinst_level (type))
5536     return type;
5537
5538   /* Now we're really doing the instantiation.  Mark the type as in
5539      the process of being defined.  */
5540   TYPE_BEING_DEFINED (type) = 1;
5541
5542   /* We may be in the middle of deferred access check.  Disable
5543      it now.  */
5544   push_deferring_access_checks (dk_no_deferred);
5545
5546   push_to_top_level ();
5547
5548   if (t)
5549     {
5550       /* This TYPE is actually an instantiation of a partial
5551          specialization.  We replace the innermost set of ARGS with
5552          the arguments appropriate for substitution.  For example,
5553          given:
5554
5555            template <class T> struct S {};
5556            template <class T> struct S<T*> {};
5557
5558          and supposing that we are instantiating S<int*>, ARGS will
5559          present be {int*} but we need {int}.  */
5560       tree inner_args
5561         = get_class_bindings (TREE_VALUE (t), TREE_PURPOSE (t),
5562                               args);
5563
5564       /* If there were multiple levels in ARGS, replacing the
5565          innermost level would alter CLASSTYPE_TI_ARGS, which we don't
5566          want, so we make a copy first.  */
5567       if (TMPL_ARGS_HAVE_MULTIPLE_LEVELS (args))
5568         {
5569           args = copy_node (args);
5570           SET_TMPL_ARGS_LEVEL (args, TMPL_ARGS_DEPTH (args), inner_args);
5571         }
5572       else
5573         args = inner_args;
5574     }
5575
5576   SET_CLASSTYPE_INTERFACE_UNKNOWN (type);
5577
5578   /* Set the input location to the template definition. This is needed
5579      if tsubsting causes an error.  */
5580   typedecl = TYPE_MAIN_DECL (type);
5581   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (typedecl);
5582   in_system_header = DECL_IN_SYSTEM_HEADER (typedecl);
5583
5584   TYPE_HAS_CONSTRUCTOR (type) = TYPE_HAS_CONSTRUCTOR (pattern);
5585   TYPE_HAS_NEW_OPERATOR (type) = TYPE_HAS_NEW_OPERATOR (pattern);
5586   TYPE_HAS_ARRAY_NEW_OPERATOR (type) = TYPE_HAS_ARRAY_NEW_OPERATOR (pattern);
5587   TYPE_GETS_DELETE (type) = TYPE_GETS_DELETE (pattern);
5588   TYPE_HAS_ASSIGN_REF (type) = TYPE_HAS_ASSIGN_REF (pattern);
5589   TYPE_HAS_CONST_ASSIGN_REF (type) = TYPE_HAS_CONST_ASSIGN_REF (pattern);
5590   TYPE_HAS_INIT_REF (type) = TYPE_HAS_INIT_REF (pattern);
5591   TYPE_HAS_CONST_INIT_REF (type) = TYPE_HAS_CONST_INIT_REF (pattern);
5592   TYPE_HAS_DEFAULT_CONSTRUCTOR (type) = TYPE_HAS_DEFAULT_CONSTRUCTOR (pattern);
5593   TYPE_HAS_CONVERSION (type) = TYPE_HAS_CONVERSION (pattern);
5594   TYPE_PACKED (type) = TYPE_PACKED (pattern);
5595   TYPE_ALIGN (type) = TYPE_ALIGN (pattern);
5596   TYPE_USER_ALIGN (type) = TYPE_USER_ALIGN (pattern);
5597   TYPE_FOR_JAVA (type) = TYPE_FOR_JAVA (pattern); /* For libjava's JArray<T> */
5598   if (ANON_AGGR_TYPE_P (pattern))
5599     SET_ANON_AGGR_TYPE_P (type);
5600   if (CLASSTYPE_VISIBILITY_SPECIFIED (pattern))
5601     {
5602       CLASSTYPE_VISIBILITY_SPECIFIED (type) = 1;
5603       CLASSTYPE_VISIBILITY (type) = CLASSTYPE_VISIBILITY (pattern);
5604     }
5605
5606   pbinfo = TYPE_BINFO (pattern);
5607
5608   /* We should never instantiate a nested class before its enclosing
5609      class; we need to look up the nested class by name before we can
5610      instantiate it, and that lookup should instantiate the enclosing
5611      class.  */
5612   gcc_assert (!DECL_CLASS_SCOPE_P (TYPE_MAIN_DECL (pattern))
5613               || COMPLETE_TYPE_P (TYPE_CONTEXT (type))
5614               || TYPE_BEING_DEFINED (TYPE_CONTEXT (type)));
5615
5616   base_list = NULL_TREE;
5617   if (BINFO_N_BASE_BINFOS (pbinfo))
5618     {
5619       tree pbase_binfo;
5620       tree context = TYPE_CONTEXT (type);
5621       tree pushed_scope;
5622       int i;
5623
5624       /* We must enter the scope containing the type, as that is where
5625          the accessibility of types named in dependent bases are
5626          looked up from.  */
5627       pushed_scope = push_scope (context ? context : global_namespace);
5628
5629       /* Substitute into each of the bases to determine the actual
5630          basetypes.  */
5631       for (i = 0; BINFO_BASE_ITERATE (pbinfo, i, pbase_binfo); i++)
5632         {
5633           tree base;
5634           tree access = BINFO_BASE_ACCESS (pbinfo, i);
5635
5636           /* Substitute to figure out the base class.  */
5637           base = tsubst (BINFO_TYPE (pbase_binfo), args, tf_error, NULL_TREE);
5638           if (base == error_mark_node)
5639             continue;
5640
5641           base_list = tree_cons (access, base, base_list);
5642           if (BINFO_VIRTUAL_P (pbase_binfo))
5643             TREE_TYPE (base_list) = integer_type_node;
5644         }
5645
5646       /* The list is now in reverse order; correct that.  */
5647       base_list = nreverse (base_list);
5648
5649       if (pushed_scope)
5650         pop_scope (pushed_scope);
5651     }
5652   /* Now call xref_basetypes to set up all the base-class
5653      information.  */
5654   xref_basetypes (type, base_list);
5655
5656
5657   /* Now that our base classes are set up, enter the scope of the
5658      class, so that name lookups into base classes, etc. will work
5659      correctly.  This is precisely analogous to what we do in
5660      begin_class_definition when defining an ordinary non-template
5661      class.  */
5662   pushclass (type);
5663
5664   /* Now members are processed in the order of declaration.  */
5665   for (member = CLASSTYPE_DECL_LIST (pattern);
5666        member; member = TREE_CHAIN (member))
5667     {
5668       tree t = TREE_VALUE (member);
5669
5670       if (TREE_PURPOSE (member))
5671         {
5672           if (TYPE_P (t))
5673             {
5674               /* Build new CLASSTYPE_NESTED_UTDS.  */
5675
5676               tree tag = t;
5677               tree name = TYPE_IDENTIFIER (tag);
5678               tree newtag;
5679               bool class_template_p;
5680
5681               class_template_p = (TREE_CODE (tag) != ENUMERAL_TYPE
5682                                   && TYPE_LANG_SPECIFIC (tag)
5683                                   && CLASSTYPE_IS_TEMPLATE (tag));
5684               /* If the member is a class template, then -- even after
5685                  substitution -- there may be dependent types in the
5686                  template argument list for the class.  We increment
5687                  PROCESSING_TEMPLATE_DECL so that dependent_type_p, as
5688                  that function will assume that no types are dependent
5689                  when outside of a template.  */
5690               if (class_template_p)
5691                 ++processing_template_decl;
5692               newtag = tsubst (tag, args, tf_error, NULL_TREE);
5693               if (class_template_p)
5694                 --processing_template_decl;
5695               if (newtag == error_mark_node)
5696                 continue;
5697
5698               if (TREE_CODE (newtag) != ENUMERAL_TYPE)
5699                 {
5700                   if (class_template_p)
5701                     /* Unfortunately, lookup_template_class sets
5702                        CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION for a partial
5703                        instantiation (i.e., for the type of a member
5704                        template class nested within a template class.)
5705                        This behavior is required for
5706                        maybe_process_partial_specialization to work
5707                        correctly, but is not accurate in this case;
5708                        the TAG is not an instantiation of anything.
5709                        (The corresponding TEMPLATE_DECL is an
5710                        instantiation, but the TYPE is not.) */
5711                     CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (newtag) = 0;
5712
5713                   /* Now, we call pushtag to put this NEWTAG into the scope of
5714                      TYPE.  We first set up the IDENTIFIER_TYPE_VALUE to avoid
5715                      pushtag calling push_template_decl.  We don't have to do
5716                      this for enums because it will already have been done in
5717                      tsubst_enum.  */
5718                   if (name)
5719                     SET_IDENTIFIER_TYPE_VALUE (name, newtag);
5720                   pushtag (name, newtag, /*tag_scope=*/ts_current);
5721                 }
5722             }
5723           else if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL
5724                    || DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (t))
5725             {
5726               /* Build new TYPE_METHODS.  */
5727               tree r;
5728
5729               if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5730                 ++processing_template_decl;
5731               r = tsubst (t, args, tf_error, NULL_TREE);
5732               if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5733                 --processing_template_decl;
5734               set_current_access_from_decl (r);
5735               grok_special_member_properties (r);
5736               finish_member_declaration (r);
5737             }
5738           else
5739             {
5740               /* Build new TYPE_FIELDS.  */
5741
5742               if (TREE_CODE (t) != CONST_DECL)
5743                 {
5744                   tree r;
5745
5746                   /* The the file and line for this declaration, to
5747                      assist in error message reporting.  Since we
5748                      called push_tinst_level above, we don't need to
5749                      restore these.  */
5750                   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (t);
5751
5752                   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5753                     ++processing_template_decl;
5754                   r = tsubst (t, args, tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5755                   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5756                     --processing_template_decl;
5757                   if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL)
5758                     {
5759                       /* In [temp.inst]:
5760
5761                            [t]he initialization (and any associated
5762                            side-effects) of a static data member does
5763                            not occur unless the static data member is
5764                            itself used in a way that requires the
5765                            definition of the static data member to
5766                            exist.  
5767
5768                          Therefore, we do not substitute into the
5769                          initialized for the static data member here.  */
5770                       finish_static_data_member_decl 
5771                         (r, 
5772                          /*init=*/NULL_TREE, 
5773                          /*asmspec_tree=*/NULL_TREE, 
5774                          /*flags=*/0);
5775                       if (DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (r))
5776                         check_static_variable_definition (r, TREE_TYPE (r));
5777                     }
5778                   else if (TREE_CODE (r) == FIELD_DECL)
5779                     {
5780                       /* Determine whether R has a valid type and can be
5781                          completed later.  If R is invalid, then it is
5782                          replaced by error_mark_node so that it will not be
5783                          added to TYPE_FIELDS.  */
5784                       tree rtype = TREE_TYPE (r);
5785                       if (can_complete_type_without_circularity (rtype))
5786                         complete_type (rtype);
5787
5788                       if (!COMPLETE_TYPE_P (rtype))
5789                         {
5790                           cxx_incomplete_type_error (r, rtype);
5791                           r = error_mark_node;
5792                         }
5793                     }
5794
5795                   /* If it is a TYPE_DECL for a class-scoped ENUMERAL_TYPE,
5796                      such a thing will already have been added to the field
5797                      list by tsubst_enum in finish_member_declaration in the
5798                      CLASSTYPE_NESTED_UTDS case above.  */
5799                   if (!(TREE_CODE (r) == TYPE_DECL
5800                         && TREE_CODE (TREE_TYPE (r)) == ENUMERAL_TYPE
5801                         && DECL_ARTIFICIAL (r)))
5802                     {
5803                       set_current_access_from_decl (r);
5804                       finish_member_declaration (r);
5805                     }
5806                 }
5807             }
5808         }
5809       else
5810         {
5811           if (TYPE_P (t) || DECL_CLASS_TEMPLATE_P (t))
5812             {
5813               /* Build new CLASSTYPE_FRIEND_CLASSES.  */
5814
5815               tree friend_type = t;
5816               bool adjust_processing_template_decl = false;
5817
5818               if (TREE_CODE (friend_type) == TEMPLATE_DECL)
5819                 {
5820                   /* template <class T> friend class C;  */
5821                   friend_type = tsubst_friend_class (friend_type, args);
5822                   adjust_processing_template_decl = true;
5823                 }
5824               else if (TREE_CODE (friend_type) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE)
5825                 {
5826                   /* template <class T> friend class C::D;  */
5827                   friend_type = tsubst (friend_type, args,
5828                                         tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5829                   if (TREE_CODE (friend_type) == TEMPLATE_DECL)
5830                     friend_type = TREE_TYPE (friend_type);
5831                   adjust_processing_template_decl = true;
5832                 }
5833               else if (TREE_CODE (friend_type) == TYPENAME_TYPE)
5834                 {
5835                   /* This could be either
5836
5837                        friend class T::C;
5838
5839                      when dependent_type_p is false or
5840
5841                        template <class U> friend class T::C;
5842
5843                      otherwise.  */
5844                   friend_type = tsubst (friend_type, args,
5845                                         tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5846                   /* Bump processing_template_decl for correct
5847                      dependent_type_p calculation.  */
5848                   ++processing_template_decl;
5849                   if (dependent_type_p (friend_type))
5850                     adjust_processing_template_decl = true;
5851                   --processing_template_decl;
5852                 }
5853               else if (!CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (friend_type)
5854                        && hidden_name_p (TYPE_NAME (friend_type)))
5855                 {
5856                   /* friend class C;
5857
5858                      where C hasn't been declared yet.  Let's lookup name
5859                      from namespace scope directly, bypassing any name that
5860                      come from dependent base class.  */
5861                   tree ns = decl_namespace_context (TYPE_MAIN_DECL (friend_type));
5862
5863                   /* The call to xref_tag_from_type does injection for friend
5864                      classes.  */
5865                   push_nested_namespace (ns);
5866                   friend_type =
5867                     xref_tag_from_type (friend_type, NULL_TREE,
5868                                         /*tag_scope=*/ts_current);
5869                   pop_nested_namespace (ns);
5870                 }
5871               else if (uses_template_parms (friend_type))
5872                 /* friend class C<T>;  */
5873                 friend_type = tsubst (friend_type, args,
5874                                       tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5875               /* Otherwise it's
5876
5877                    friend class C;
5878
5879                  where C is already declared or
5880
5881                    friend class C<int>;
5882
5883                  We don't have to do anything in these cases.  */
5884
5885               if (adjust_processing_template_decl)
5886                 /* Trick make_friend_class into realizing that the friend
5887                    we're adding is a template, not an ordinary class.  It's
5888                    important that we use make_friend_class since it will
5889                    perform some error-checking and output cross-reference
5890                    information.  */
5891                 ++processing_template_decl;
5892
5893               if (friend_type != error_mark_node)
5894                 make_friend_class (type, friend_type, /*complain=*/false);
5895
5896               if (adjust_processing_template_decl)
5897                 --processing_template_decl;
5898             }
5899           else
5900             {
5901               /* Build new DECL_FRIENDLIST.  */
5902               tree r;
5903
5904               /* The the file and line for this declaration, to
5905                  assist in error message reporting.  Since we
5906                  called push_tinst_level above, we don't need to
5907                  restore these.  */
5908               input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (t);
5909
5910               if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5911                 {
5912                   ++processing_template_decl;
5913                   push_deferring_access_checks (dk_no_check);
5914                 }
5915
5916               r = tsubst_friend_function (t, args);
5917               add_friend (type, r, /*complain=*/false);
5918               if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5919                 {
5920                   pop_deferring_access_checks ();
5921                   --processing_template_decl;
5922                 }
5923             }
5924         }
5925     }
5926
5927   /* Set the file and line number information to whatever is given for
5928      the class itself.  This puts error messages involving generated
5929      implicit functions at a predictable point, and the same point
5930      that would be used for non-template classes.  */
5931   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (typedecl);
5932
5933   unreverse_member_declarations (type);
5934   finish_struct_1 (type);
5935   TYPE_BEING_DEFINED (type) = 0;
5936
5937   /* Now that the class is complete, instantiate default arguments for
5938      any member functions.  We don't do this earlier because the
5939      default arguments may reference members of the class.  */
5940   if (!PRIMARY_TEMPLATE_P (template))
5941     for (t = TYPE_METHODS (type); t; t = TREE_CHAIN (t))
5942       if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL
5943           /* Implicitly generated member functions will not have template
5944              information; they are not instantiations, but instead are
5945              created "fresh" for each instantiation.  */
5946           && DECL_TEMPLATE_INFO (t))
5947         tsubst_default_arguments (t);
5948
5949   popclass ();
5950   pop_from_top_level ();
5951   pop_deferring_access_checks ();
5952   pop_tinst_level ();
5953
5954   /* The vtable for a template class can be emitted in any translation
5955      unit in which the class is instantiated.  When there is no key
5956      method, however, finish_struct_1 will already have added TYPE to
5957      the keyed_classes list.  */
5958   if (TYPE_CONTAINS_VPTR_P (type) && CLASSTYPE_KEY_METHOD (type))
5959     keyed_classes = tree_cons (NULL_TREE, type, keyed_classes);
5960
5961   return type;
5962 }
5963
5964 static tree
5965 tsubst_template_arg (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
5966 {
5967   tree r;
5968
5969   if (!t)
5970     r = t;
5971   else if (TYPE_P (t))
5972     r = tsubst (t, args, complain, in_decl);
5973   else
5974     {
5975       r = tsubst_expr (t, args, complain, in_decl);
5976       r = fold_non_dependent_expr (r);
5977     }
5978   return r;
5979 }
5980
5981 /* Substitute ARGS into the vector or list of template arguments T.  */
5982
5983 static tree
5984 tsubst_template_args (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
5985 {
5986   int len = TREE_VEC_LENGTH (t);
5987   int need_new = 0, i;
5988   tree *elts = alloca (len * sizeof (tree));
5989
5990   for (i = 0; i < len; i++)
5991     {
5992       tree orig_arg = TREE_VEC_ELT (t, i);
5993       tree new_arg;
5994
5995       if (TREE_CODE (orig_arg) == TREE_VEC)
5996         new_arg = tsubst_template_args (orig_arg, args, complain, in_decl);
5997       else
5998         new_arg = tsubst_template_arg (orig_arg, args, complain, in_decl);
5999
6000       if (new_arg == error_mark_node)
6001         return error_mark_node;
6002
6003       elts[i] = new_arg;
6004       if (new_arg != orig_arg)
6005         need_new = 1;
6006     }
6007
6008   if (!need_new)
6009     return t;
6010
6011   t = make_tree_vec (len);
6012   for (i = 0; i < len; i++)
6013     TREE_VEC_ELT (t, i) = elts[i];
6014
6015   return t;
6016 }
6017
6018 /* Return the result of substituting ARGS into the template parameters
6019    given by PARMS.  If there are m levels of ARGS and m + n levels of
6020    PARMS, then the result will contain n levels of PARMS.  For
6021    example, if PARMS is `template <class T> template <class U>
6022    template <T*, U, class V>' and ARGS is {{int}, {double}} then the
6023    result will be `template <int*, double, class V>'.  */
6024
6025 static tree
6026 tsubst_template_parms (tree parms, tree args, tsubst_flags_t complain)
6027 {
6028   tree r = NULL_TREE;
6029   tree* new_parms;
6030
6031   /* When substituting into a template, we must set
6032      PROCESSING_TEMPLATE_DECL as the template parameters may be
6033      dependent if they are based on one-another, and the dependency
6034      predicates are short-circuit outside of templates.  */
6035   ++processing_template_decl;
6036
6037   for (new_parms = &r;
6038        TMPL_PARMS_DEPTH (parms) > TMPL_ARGS_DEPTH (args);
6039        new_parms = &(TREE_CHAIN (*new_parms)),
6040          parms = TREE_CHAIN (parms))
6041     {
6042       tree new_vec =
6043         make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (TREE_VALUE (parms)));
6044       int i;
6045
6046       for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (new_vec); ++i)
6047         {
6048           tree tuple = TREE_VEC_ELT (TREE_VALUE (parms), i);
6049           tree default_value = TREE_PURPOSE (tuple);
6050           tree parm_decl = TREE_VALUE (tuple);
6051
6052           parm_decl = tsubst (parm_decl, args, complain, NULL_TREE);
6053           if (TREE_CODE (parm_decl) == PARM_DECL
6054               && invalid_nontype_parm_type_p (TREE_TYPE (parm_decl), complain))
6055             parm_decl = error_mark_node;
6056           default_value = tsubst_template_arg (default_value, args,
6057                                                complain, NULL_TREE);
6058
6059           tuple = build_tree_list (default_value, parm_decl);
6060           TREE_VEC_ELT (new_vec, i) = tuple;
6061         }
6062
6063       *new_parms =
6064         tree_cons (size_int (TMPL_PARMS_DEPTH (parms)
6065                              - TMPL_ARGS_DEPTH (args)),
6066                    new_vec, NULL_TREE);
6067     }
6068
6069   --processing_template_decl;
6070
6071   return r;
6072 }
6073
6074 /* Substitute the ARGS into the indicated aggregate (or enumeration)
6075    type T.  If T is not an aggregate or enumeration type, it is
6076    handled as if by tsubst.  IN_DECL is as for tsubst.  If
6077    ENTERING_SCOPE is nonzero, T is the context for a template which
6078    we are presently tsubst'ing.  Return the substituted value.  */
6079
6080 static tree
6081 tsubst_aggr_type (tree t,
6082                   tree args,
6083                   tsubst_flags_t complain,
6084                   tree in_decl,
6085                   int entering_scope)
6086 {
6087   if (t == NULL_TREE)
6088     return NULL_TREE;
6089
6090   switch (TREE_CODE (t))
6091     {
6092     case RECORD_TYPE:
6093       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (t))
6094         return tsubst (TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (t), args, complain, in_decl);
6095
6096       /* Else fall through.  */
6097     case ENUMERAL_TYPE:
6098     case UNION_TYPE:
6099       if (TYPE_TEMPLATE_INFO (t))
6100         {
6101           tree argvec;
6102           tree context;
6103           tree r;
6104           bool saved_skip_evaluation;
6105
6106           /* In "sizeof(X<I>)" we need to evaluate "I".  */
6107           saved_skip_evaluation = skip_evaluation;
6108           skip_evaluation = false;
6109
6110           /* First, determine the context for the type we are looking
6111              up.  */
6112           context = TYPE_CONTEXT (t);
6113           if (context)
6114             context = tsubst_aggr_type (context, args, complain,
6115                                         in_decl, /*entering_scope=*/1);
6116
6117           /* Then, figure out what arguments are appropriate for the
6118              type we are trying to find.  For example, given:
6119
6120                template <class T> struct S;
6121                template <class T, class U> void f(T, U) { S<U> su; }
6122
6123              and supposing that we are instantiating f<int, double>,
6124              then our ARGS will be {int, double}, but, when looking up
6125              S we only want {double}.  */
6126           argvec = tsubst_template_args (TYPE_TI_ARGS (t), args,
6127                                          complain, in_decl);
6128           if (argvec == error_mark_node)
6129             r = error_mark_node;
6130           else
6131             {
6132               r = lookup_template_class (t, argvec, in_decl, context,
6133                                          entering_scope, complain);
6134               r = cp_build_qualified_type_real (r, TYPE_QUALS (t), complain);
6135             }
6136           
6137           skip_evaluation = saved_skip_evaluation;
6138
6139           return r;
6140         }
6141       else
6142         /* This is not a template type, so there's nothing to do.  */
6143         return t;
6144
6145     default:
6146       return tsubst (t, args, complain, in_decl);
6147     }
6148 }
6149
6150 /* Substitute into the default argument ARG (a default argument for
6151    FN), which has the indicated TYPE.  */
6152
6153 tree
6154 tsubst_default_argument (tree fn, tree type, tree arg)
6155 {
6156   tree saved_class_ptr = NULL_TREE;
6157   tree saved_class_ref = NULL_TREE;
6158
6159   /* This default argument came from a template.  Instantiate the
6160      default argument here, not in tsubst.  In the case of
6161      something like:
6162
6163        template <class T>
6164        struct S {
6165          static T t();
6166          void f(T = t());
6167        };
6168
6169      we must be careful to do name lookup in the scope of S<T>,
6170      rather than in the current class.  */
6171   push_access_scope (fn);
6172   /* The "this" pointer is not valid in a default argument.  */
6173   if (cfun)
6174     {
6175       saved_class_ptr = current_class_ptr;
6176       cp_function_chain->x_current_class_ptr = NULL_TREE;
6177       saved_class_ref = current_class_ref;
6178       cp_function_chain->x_current_class_ref = NULL_TREE;
6179     }
6180
6181   push_deferring_access_checks(dk_no_deferred);
6182   arg = tsubst_expr (arg, DECL_TI_ARGS (fn),
6183                      tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
6184   pop_deferring_access_checks();
6185
6186   /* Restore the "this" pointer.  */
6187   if (cfun)
6188     {
6189       cp_function_chain->x_current_class_ptr = saved_class_ptr;
6190       cp_function_chain->x_current_class_ref = saved_class_ref;
6191     }
6192
6193   pop_access_scope (fn);
6194
6195   /* Make sure the default argument is reasonable.  */
6196   arg = check_default_argument (type, arg);
6197
6198   return arg;
6199 }
6200
6201 /* Substitute into all the default arguments for FN.  */
6202
6203 static void
6204 tsubst_default_arguments (tree fn)
6205 {
6206   tree arg;
6207   tree tmpl_args;
6208
6209   tmpl_args = DECL_TI_ARGS (fn);
6210
6211   /* If this function is not yet instantiated, we certainly don't need
6212      its default arguments.  */
6213   if (uses_template_parms (tmpl_args))
6214     return;
6215
6216   for (arg = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (fn));
6217        arg;
6218        arg = TREE_CHAIN (arg))
6219     if (TREE_PURPOSE (arg))
6220       TREE_PURPOSE (arg) = tsubst_default_argument (fn,
6221                                                     TREE_VALUE (arg),
6222                                                     TREE_PURPOSE (arg));
6223 }
6224
6225 /* Substitute the ARGS into the T, which is a _DECL.  Return the
6226    result of the substitution.  Issue error and warning messages under
6227    control of COMPLAIN.  */
6228
6229 static tree
6230 tsubst_decl (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain)
6231 {
6232   location_t saved_loc;
6233   tree r = NULL_TREE;
6234   tree in_decl = t;
6235
6236   /* Set the filename and linenumber to improve error-reporting.  */
6237   saved_loc = input_location;
6238   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (t);
6239
6240   switch (TREE_CODE (t))
6241     {
6242     case TEMPLATE_DECL:
6243       {
6244         /* We can get here when processing a member function template,
6245            member class template, and template template parameter of
6246            a template class.  */
6247         tree decl = DECL_TEMPLATE_RESULT (t);
6248         tree spec;
6249         tree tmpl_args;
6250         tree full_args;
6251
6252         if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (t))
6253           {
6254             /* Template template parameter is treated here.  */
6255             tree new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
6256             if (new_type == error_mark_node)
6257               return error_mark_node;
6258
6259             r = copy_decl (t);
6260             TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6261             TREE_TYPE (r) = new_type;
6262             DECL_TEMPLATE_RESULT (r)
6263               = build_decl (TYPE_DECL, DECL_NAME (decl), new_type);
6264             DECL_TEMPLATE_PARMS (r)
6265               = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (t), args,
6266                                        complain);
6267             TYPE_NAME (new_type) = r;
6268             break;
6269           }
6270
6271         /* We might already have an instance of this template.
6272            The ARGS are for the surrounding class type, so the
6273            full args contain the tsubst'd args for the context,
6274            plus the innermost args from the template decl.  */
6275         tmpl_args = DECL_CLASS_TEMPLATE_P (t)
6276           ? CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (t))
6277           : DECL_TI_ARGS (DECL_TEMPLATE_RESULT (t));
6278         /* Because this is a template, the arguments will still be
6279            dependent, even after substitution.  If
6280            PROCESSING_TEMPLATE_DECL is not set, the dependency
6281            predicates will short-circuit.  */
6282         ++processing_template_decl;
6283         full_args = tsubst_template_args (tmpl_args, args,
6284                                           complain, in_decl);
6285         --processing_template_decl;
6286         if (full_args == error_mark_node)
6287           return error_mark_node;
6288
6289         /* tsubst_template_args doesn't copy the vector if
6290            nothing changed.  But, *something* should have
6291            changed.  */
6292         gcc_assert (full_args != tmpl_args);
6293
6294         spec = retrieve_specialization (t, full_args,
6295                                         /*class_specializations_p=*/true);
6296         if (spec != NULL_TREE)
6297           {
6298             r = spec;
6299             break;
6300           }
6301
6302         /* Make a new template decl.  It will be similar to the
6303            original, but will record the current template arguments.
6304            We also create a new function declaration, which is just
6305            like the old one, but points to this new template, rather
6306            than the old one.  */
6307         r = copy_decl (t);
6308         gcc_assert (DECL_LANG_SPECIFIC (r) != 0);
6309         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6310
6311         DECL_TEMPLATE_INFO (r) = build_tree_list (t, args);
6312
6313         if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
6314           {
6315             tree new_type;
6316             ++processing_template_decl;
6317             new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
6318             --processing_template_decl; 
6319             if (new_type == error_mark_node)
6320               return error_mark_node;
6321
6322             TREE_TYPE (r) = new_type;
6323             CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (new_type) = r;
6324             DECL_TEMPLATE_RESULT (r) = TYPE_MAIN_DECL (new_type);
6325             DECL_TI_ARGS (r) = CLASSTYPE_TI_ARGS (new_type);
6326             DECL_CONTEXT (r) = TYPE_CONTEXT (new_type);
6327           }
6328         else
6329           {
6330             tree new_decl;
6331             ++processing_template_decl;
6332             new_decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
6333             --processing_template_decl;
6334             if (new_decl == error_mark_node)
6335               return error_mark_node;
6336
6337             DECL_TEMPLATE_RESULT (r) = new_decl;
6338             DECL_TI_TEMPLATE (new_decl) = r;
6339             TREE_TYPE (r) = TREE_TYPE (new_decl);
6340             DECL_TI_ARGS (r) = DECL_TI_ARGS (new_decl);
6341             DECL_CONTEXT (r) = DECL_CONTEXT (new_decl); 
6342           }
6343
6344         SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (r);
6345         DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (r) = NULL_TREE;
6346         DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (r) = NULL_TREE;
6347
6348         /* The template parameters for this new template are all the
6349            template parameters for the old template, except the
6350            outermost level of parameters.  */
6351         DECL_TEMPLATE_PARMS (r)
6352           = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (t), args,
6353                                    complain);
6354
6355         if (PRIMARY_TEMPLATE_P (t))
6356           DECL_PRIMARY_TEMPLATE (r) = r;
6357
6358         if (TREE_CODE (decl) != TYPE_DECL)
6359           /* Record this non-type partial instantiation.  */
6360           register_specialization (r, t,
6361                                    DECL_TI_ARGS (DECL_TEMPLATE_RESULT (r)),
6362                                    false);
6363       }
6364       break;
6365
6366     case FUNCTION_DECL:
6367       {
6368         tree ctx;
6369         tree argvec = NULL_TREE;
6370         tree *friends;
6371         tree gen_tmpl;
6372         tree type;
6373         int member;
6374         int args_depth;
6375         int parms_depth;
6376
6377         /* Nobody should be tsubst'ing into non-template functions.  */
6378         gcc_assert (DECL_TEMPLATE_INFO (t) != NULL_TREE);
6379
6380         if (TREE_CODE (DECL_TI_TEMPLATE (t)) == TEMPLATE_DECL)
6381           {
6382             tree spec;
6383             bool dependent_p;
6384
6385             /* If T is not dependent, just return it.  We have to
6386                increment PROCESSING_TEMPLATE_DECL because
6387                value_dependent_expression_p assumes that nothing is
6388                dependent when PROCESSING_TEMPLATE_DECL is zero.  */
6389             ++processing_template_decl;
6390             dependent_p = value_dependent_expression_p (t);
6391             --processing_template_decl;
6392             if (!dependent_p)
6393               return t;
6394
6395             /* Calculate the most general template of which R is a
6396                specialization, and the complete set of arguments used to
6397                specialize R.  */
6398             gen_tmpl = most_general_template (DECL_TI_TEMPLATE (t));
6399             argvec = tsubst_template_args (DECL_TI_ARGS
6400                                            (DECL_TEMPLATE_RESULT (gen_tmpl)),
6401                                            args, complain, in_decl);
6402
6403             /* Check to see if we already have this specialization.  */
6404             spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, argvec,
6405                                             /*class_specializations_p=*/false);
6406
6407             if (spec)
6408               {
6409                 r = spec;
6410                 break;
6411               }
6412
6413             /* We can see more levels of arguments than parameters if
6414                there was a specialization of a member template, like
6415                this:
6416
6417                  template <class T> struct S { template <class U> void f(); }
6418                  template <> template <class U> void S<int>::f(U);
6419
6420                Here, we'll be substituting into the specialization,
6421                because that's where we can find the code we actually
6422                want to generate, but we'll have enough arguments for
6423                the most general template.
6424
6425                We also deal with the peculiar case:
6426
6427                  template <class T> struct S {
6428                    template <class U> friend void f();
6429                  };
6430                  template <class U> void f() {}
6431                  template S<int>;
6432                  template void f<double>();
6433
6434                Here, the ARGS for the instantiation of will be {int,
6435                double}.  But, we only need as many ARGS as there are
6436                levels of template parameters in CODE_PATTERN.  We are
6437                careful not to get fooled into reducing the ARGS in
6438                situations like:
6439
6440                  template <class T> struct S { template <class U> void f(U); }
6441                  template <class T> template <> void S<T>::f(int) {}
6442
6443                which we can spot because the pattern will be a
6444                specialization in this case.  */
6445             args_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (args);
6446             parms_depth =
6447               TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (DECL_TI_TEMPLATE (t)));
6448             if (args_depth > parms_depth
6449                 && !DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (t))
6450               args = get_innermost_template_args (args, parms_depth);
6451           }
6452         else
6453           {
6454             /* This special case arises when we have something like this:
6455
6456                  template <class T> struct S {
6457                    friend void f<int>(int, double);
6458                  };
6459
6460                Here, the DECL_TI_TEMPLATE for the friend declaration
6461                will be an IDENTIFIER_NODE.  We are being called from
6462                tsubst_friend_function, and we want only to create a
6463                new decl (R) with appropriate types so that we can call
6464                determine_specialization.  */
6465             gen_tmpl = NULL_TREE;
6466           }
6467
6468         if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
6469           {
6470             if (DECL_NAME (t) == constructor_name (DECL_CONTEXT (t)))
6471               member = 2;
6472             else
6473               member = 1;
6474             ctx = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args,
6475                                     complain, t, /*entering_scope=*/1);
6476           }
6477         else
6478           {
6479             member = 0;
6480             ctx = DECL_CONTEXT (t);
6481           }
6482         type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
6483         if (type == error_mark_node)
6484           return error_mark_node;
6485
6486         /* We do NOT check for matching decls pushed separately at this
6487            point, as they may not represent instantiations of this
6488            template, and in any case are considered separate under the
6489            discrete model.  */
6490         r = copy_decl (t);
6491         DECL_USE_TEMPLATE (r) = 0;
6492         TREE_TYPE (r) = type;
6493         /* Clear out the mangled name and RTL for the instantiation.  */
6494         SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (r, NULL_TREE);
6495         SET_DECL_RTL (r, NULL_RTX);
6496         DECL_INITIAL (r) = NULL_TREE;
6497         DECL_CONTEXT (r) = ctx;
6498
6499         if (member && DECL_CONV_FN_P (r))
6500           /* Type-conversion operator.  Reconstruct the name, in
6501              case it's the name of one of the template's parameters.  */
6502           DECL_NAME (r) = mangle_conv_op_name_for_type (TREE_TYPE (type));
6503
6504         DECL_ARGUMENTS (r) = tsubst (DECL_ARGUMENTS (t), args,
6505                                      complain, t);
6506         DECL_RESULT (r) = NULL_TREE;
6507
6508         TREE_STATIC (r) = 0;
6509         TREE_PUBLIC (r) = TREE_PUBLIC (t);
6510         DECL_EXTERNAL (r) = 1;
6511         /* If this is an instantiation of a function with internal
6512            linkage, we already know what object file linkage will be
6513            assigned to the instantiation.  */
6514         DECL_INTERFACE_KNOWN (r) = !TREE_PUBLIC (r);
6515         DECL_DEFER_OUTPUT (r) = 0;
6516         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6517         DECL_PENDING_INLINE_INFO (r) = 0;
6518         DECL_PENDING_INLINE_P (r) = 0;
6519         DECL_SAVED_TREE (r) = NULL_TREE;
6520         TREE_USED (r) = 0;
6521         if (DECL_CLONED_FUNCTION (r))
6522           {
6523             DECL_CLONED_FUNCTION (r) = tsubst (DECL_CLONED_FUNCTION (t),
6524                                                args, complain, t);
6525             TREE_CHAIN (r) = TREE_CHAIN (DECL_CLONED_FUNCTION (r));
6526             TREE_CHAIN (DECL_CLONED_FUNCTION (r)) = r;
6527           }
6528
6529         /* Set up the DECL_TEMPLATE_INFO for R.  There's no need to do
6530            this in the special friend case mentioned above where
6531            GEN_TMPL is NULL.  */
6532         if (gen_tmpl)
6533           {
6534             DECL_TEMPLATE_INFO (r)
6535               = tree_cons (gen_tmpl, argvec, NULL_TREE);
6536             SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (r);
6537             register_specialization (r, gen_tmpl, argvec, false);
6538
6539             /* We're not supposed to instantiate default arguments
6540                until they are called, for a template.  But, for a
6541                declaration like:
6542
6543                  template <class T> void f ()
6544                  { extern void g(int i = T()); }
6545
6546                we should do the substitution when the template is
6547                instantiated.  We handle the member function case in
6548                instantiate_class_template since the default arguments
6549                might refer to other members of the class.  */
6550             if (!member
6551                 && !PRIMARY_TEMPLATE_P (gen_tmpl)
6552                 && !uses_template_parms (argvec))
6553               tsubst_default_arguments (r);
6554           }
6555         else
6556           DECL_TEMPLATE_INFO (r) = NULL_TREE;
6557
6558         /* Copy the list of befriending classes.  */
6559         for (friends = &DECL_BEFRIENDING_CLASSES (r);
6560              *friends;
6561              friends = &TREE_CHAIN (*friends))
6562           {
6563             *friends = copy_node (*friends);
6564             TREE_VALUE (*friends) = tsubst (TREE_VALUE (*friends),
6565                                             args, complain,
6566                                             in_decl);
6567           }
6568
6569         if (DECL_CONSTRUCTOR_P (r) || DECL_DESTRUCTOR_P (r))
6570           {
6571             maybe_retrofit_in_chrg (r);
6572             if (DECL_CONSTRUCTOR_P (r))
6573               grok_ctor_properties (ctx, r);
6574             /* If this is an instantiation of a member template, clone it.
6575                If it isn't, that'll be handled by
6576                clone_constructors_and_destructors.  */
6577             if (PRIMARY_TEMPLATE_P (gen_tmpl))
6578               clone_function_decl (r, /*update_method_vec_p=*/0);
6579           }
6580         else if (IDENTIFIER_OPNAME_P (DECL_NAME (r)))
6581           grok_op_properties (r, (complain & tf_error) != 0);
6582
6583         if (DECL_FRIEND_P (t) && DECL_FRIEND_CONTEXT (t))
6584           SET_DECL_FRIEND_CONTEXT (r,
6585                                    tsubst (DECL_FRIEND_CONTEXT (t),
6586                                             args, complain, in_decl));
6587       }
6588       break;
6589
6590     case PARM_DECL:
6591       {
6592         tree type;
6593
6594         r = copy_node (t);
6595         if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (t))
6596           SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (r);
6597
6598         type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
6599         type = type_decays_to (type);
6600         TREE_TYPE (r) = type;
6601         cp_apply_type_quals_to_decl (cp_type_quals (type), r);
6602
6603         if (DECL_INITIAL (r))
6604           {
6605             if (TREE_CODE (DECL_INITIAL (r)) != TEMPLATE_PARM_INDEX)
6606               DECL_INITIAL (r) = TREE_TYPE (r);
6607             else
6608               DECL_INITIAL (r) = tsubst (DECL_INITIAL (r), args,
6609                                          complain, in_decl);
6610           }
6611
6612         DECL_CONTEXT (r) = NULL_TREE;
6613
6614         if (!DECL_TEMPLATE_PARM_P (r))
6615           DECL_ARG_TYPE (r) = type_passed_as (type);
6616         if (TREE_CHAIN (t))
6617           TREE_CHAIN (r) = tsubst (TREE_CHAIN (t), args,
6618                                    complain, TREE_CHAIN (t));
6619       }
6620       break;
6621
6622     case FIELD_DECL:
6623       {
6624         tree type;
6625
6626         r = copy_decl (t);
6627         type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
6628         if (type == error_mark_node)
6629           return error_mark_node;
6630         TREE_TYPE (r) = type;
6631         cp_apply_type_quals_to_decl (cp_type_quals (type), r);
6632
6633         /* We don't have to set DECL_CONTEXT here; it is set by
6634            finish_member_declaration.  */
6635         DECL_INITIAL (r) = tsubst_expr (DECL_INITIAL (t), args,
6636                                         complain, in_decl);
6637         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6638         if (VOID_TYPE_P (type))
6639           error ("instantiation of %q+D as type %qT", r, type);
6640       }
6641       break;
6642
6643     case USING_DECL:
6644       /* We reach here only for member using decls.  */
6645       if (DECL_DEPENDENT_P (t))
6646         {
6647           r = do_class_using_decl
6648             (tsubst_copy (USING_DECL_SCOPE (t), args, complain, in_decl),
6649              tsubst_copy (DECL_NAME (t), args, complain, in_decl));
6650           if (!r)
6651             r = error_mark_node;
6652         }
6653       else
6654         {
6655           r = copy_node (t);
6656           TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6657         }
6658       break;
6659
6660     case TYPE_DECL:
6661     case VAR_DECL:
6662       {
6663         tree argvec = NULL_TREE;
6664         tree gen_tmpl = NULL_TREE;
6665         tree spec;
6666         tree tmpl = NULL_TREE;
6667         tree ctx;
6668         tree type = NULL_TREE;
6669         int local_p;
6670
6671         if (TREE_CODE (t) == TYPE_DECL)
6672           {
6673             type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
6674             if (TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
6675                 || t == TYPE_MAIN_DECL (TREE_TYPE (t)))
6676               {
6677                 /* If this is the canonical decl, we don't have to
6678                    mess with instantiations, and often we can't (for
6679                    typename, template type parms and such).  Note that
6680                    TYPE_NAME is not correct for the above test if
6681                    we've copied the type for a typedef.  */
6682                 r = TYPE_NAME (type);
6683                 break;
6684               }
6685           }
6686
6687         /* Assume this is a non-local variable.  */
6688         local_p = 0;
6689
6690         if (TYPE_P (CP_DECL_CONTEXT (t)))
6691           ctx = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args,
6692                                   complain,
6693                                   in_decl, /*entering_scope=*/1);
6694         else if (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (t))
6695           ctx = DECL_CONTEXT (t);
6696         else
6697           {
6698             /* Subsequent calls to pushdecl will fill this in.  */
6699             ctx = NULL_TREE;
6700             local_p = 1;
6701           }
6702
6703         /* Check to see if we already have this specialization.  */
6704         if (!local_p)
6705           {
6706             tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (t);
6707             gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
6708             argvec = tsubst (DECL_TI_ARGS (t), args, complain, in_decl);
6709             spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, argvec,
6710                                             /*class_specializations_p=*/false);
6711           }
6712         else
6713           spec = retrieve_local_specialization (t);
6714
6715         if (spec)
6716           {
6717             r = spec;
6718             break;
6719           }
6720
6721         r = copy_decl (t);
6722         if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL)
6723           {
6724             /* Even if the original location is out of scope, the
6725                newly substituted one is not.  */
6726             DECL_DEAD_FOR_LOCAL (r) = 0;
6727             DECL_INITIALIZED_P (r) = 0;
6728             DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (r) = 0;
6729             type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
6730             if (type == error_mark_node)
6731               return error_mark_node;
6732             type = complete_type (type);
6733             DECL_INITIALIZED_BY_CONSTANT_EXPRESSION_P (r)
6734               = DECL_INITIALIZED_BY_CONSTANT_EXPRESSION_P (t);
6735             type = check_var_type (DECL_NAME (r), type);
6736
6737             if (DECL_HAS_VALUE_EXPR_P (t))
6738               {
6739                 tree ve = DECL_VALUE_EXPR (t);
6740                 ve = tsubst_expr (ve, args, complain, in_decl);
6741                 SET_DECL_VALUE_EXPR (r, ve);
6742               }
6743           }
6744         else if (DECL_SELF_REFERENCE_P (t))
6745           SET_DECL_SELF_REFERENCE_P (r);
6746         TREE_TYPE (r) = type;
6747         cp_apply_type_quals_to_decl (cp_type_quals (type), r);
6748         DECL_CONTEXT (r) = ctx;
6749         /* Clear out the mangled name and RTL for the instantiation.  */
6750         SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (r, NULL_TREE);
6751         if (CODE_CONTAINS_STRUCT (TREE_CODE (t), TS_DECL_WRTL))
6752           SET_DECL_RTL (r, NULL_RTX);
6753         /* The initializer must not be expanded until it is required;
6754            see [temp.inst].  */
6755         DECL_INITIAL (r) = NULL_TREE;
6756         if (CODE_CONTAINS_STRUCT (TREE_CODE (t), TS_DECL_WRTL))
6757           SET_DECL_RTL (r, NULL_RTX);
6758         DECL_SIZE (r) = DECL_SIZE_UNIT (r) = 0;
6759
6760         if (!local_p)
6761           {
6762             /* A static data member declaration is always marked
6763                external when it is declared in-class, even if an
6764                initializer is present.  We mimic the non-template
6765                processing here.  */
6766             DECL_EXTERNAL (r) = 1;
6767
6768             register_specialization (r, gen_tmpl, argvec, false);
6769             DECL_TEMPLATE_INFO (r) = tree_cons (tmpl, argvec, NULL_TREE);
6770             SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (r);
6771           }
6772         else
6773           register_local_specialization (r, t);
6774
6775         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6776         layout_decl (r, 0);
6777       }
6778       break;
6779
6780     default:
6781       gcc_unreachable ();
6782     }
6783
6784   /* Restore the file and line information.  */
6785   input_location = saved_loc;
6786
6787   return r;
6788 }
6789
6790 /* Substitute into the ARG_TYPES of a function type.  */
6791
6792 static tree
6793 tsubst_arg_types (tree arg_types,
6794                   tree args,
6795                   tsubst_flags_t complain,
6796                   tree in_decl)
6797 {
6798   tree remaining_arg_types;
6799   tree type;
6800   tree default_arg;
6801   tree result = NULL_TREE;
6802
6803   if (!arg_types || arg_types == void_list_node)
6804     return arg_types;
6805
6806   remaining_arg_types = tsubst_arg_types (TREE_CHAIN (arg_types),
6807                                           args, complain, in_decl);
6808   if (remaining_arg_types == error_mark_node)
6809     return error_mark_node;
6810
6811   type = tsubst (TREE_VALUE (arg_types), args, complain, in_decl);
6812   if (type == error_mark_node)
6813     return error_mark_node;
6814   if (VOID_TYPE_P (type))
6815     {
6816       if (complain & tf_error)
6817         {
6818           error ("invalid parameter type %qT", type);
6819           if (in_decl)
6820             error ("in declaration %q+D", in_decl);
6821         }
6822       return error_mark_node;
6823     }
6824
6825   /* Do array-to-pointer, function-to-pointer conversion, and ignore
6826      top-level qualifiers as required.  */
6827   type = TYPE_MAIN_VARIANT (type_decays_to (type));
6828
6829   /* We do not substitute into default arguments here.  The standard
6830      mandates that they be instantiated only when needed, which is
6831      done in build_over_call.  */
6832   default_arg = TREE_PURPOSE (arg_types);
6833
6834   if (default_arg && TREE_CODE (default_arg) == DEFAULT_ARG)
6835     {
6836       /* We've instantiated a template before its default arguments
6837          have been parsed.  This can happen for a nested template
6838          class, and is not an error unless we require the default
6839          argument in a call of this function.  */
6840       result = tree_cons (default_arg, type, remaining_arg_types);
6841       VEC_safe_push (tree, gc, DEFARG_INSTANTIATIONS (default_arg), result);
6842     }
6843   else
6844     result = hash_tree_cons (default_arg, type, remaining_arg_types);
6845
6846   return result;
6847 }
6848
6849 /* Substitute into a FUNCTION_TYPE or METHOD_TYPE.  This routine does
6850    *not* handle the exception-specification for FNTYPE, because the
6851    initial substitution of explicitly provided template parameters
6852    during argument deduction forbids substitution into the
6853    exception-specification:
6854
6855      [temp.deduct]
6856
6857      All references in the function type of the function template to  the
6858      corresponding template parameters are replaced by the specified tem-
6859      plate argument values.  If a substitution in a template parameter or
6860      in  the function type of the function template results in an invalid
6861      type, type deduction fails.  [Note: The equivalent  substitution  in
6862      exception specifications is done only when the function is instanti-
6863      ated, at which point a program is  ill-formed  if  the  substitution
6864      results in an invalid type.]  */
6865
6866 static tree
6867 tsubst_function_type (tree t,
6868                       tree args,
6869                       tsubst_flags_t complain,
6870                       tree in_decl)
6871 {
6872   tree return_type;
6873   tree arg_types;
6874   tree fntype;
6875
6876   /* The TYPE_CONTEXT is not used for function/method types.  */
6877   gcc_assert (TYPE_CONTEXT (t) == NULL_TREE);
6878
6879   /* Substitute the return type.  */
6880   return_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
6881   if (return_type == error_mark_node)
6882     return error_mark_node;
6883   /* The standard does not presently indicate that creation of a
6884      function type with an invalid return type is a deduction failure.
6885      However, that is clearly analogous to creating an array of "void"
6886      or a reference to a reference.  This is core issue #486.  */
6887   if (TREE_CODE (return_type) == ARRAY_TYPE
6888       || TREE_CODE (return_type) == FUNCTION_TYPE)
6889     {
6890       if (complain & tf_error)
6891         {
6892           if (TREE_CODE (return_type) == ARRAY_TYPE)
6893             error ("function returning an array");
6894           else
6895             error ("function returning a function");
6896         }
6897       return error_mark_node;
6898     }
6899
6900   /* Substitute the argument types.  */
6901   arg_types = tsubst_arg_types (TYPE_ARG_TYPES (t), args,
6902                                 complain, in_decl);
6903   if (arg_types == error_mark_node)
6904     return error_mark_node;
6905
6906   /* Construct a new type node and return it.  */
6907   if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_TYPE)
6908     fntype = build_function_type (return_type, arg_types);
6909   else
6910     {
6911       tree r = TREE_TYPE (TREE_VALUE (arg_types));
6912       if (! IS_AGGR_TYPE (r))
6913         {
6914           /* [temp.deduct]
6915
6916              Type deduction may fail for any of the following
6917              reasons:
6918
6919              -- Attempting to create "pointer to member of T" when T
6920              is not a class type.  */
6921           if (complain & tf_error)
6922             error ("creating pointer to member function of non-class type %qT",
6923                       r);
6924           return error_mark_node;
6925         }
6926
6927       fntype = build_method_type_directly (r, return_type,
6928                                            TREE_CHAIN (arg_types));
6929     }
6930   fntype = cp_build_qualified_type_real (fntype, TYPE_QUALS (t), complain);
6931   fntype = cp_build_type_attribute_variant (fntype, TYPE_ATTRIBUTES (t));
6932
6933   return fntype;
6934 }
6935
6936 /* FNTYPE is a FUNCTION_TYPE or METHOD_TYPE.  Substitute the template
6937    ARGS into that specification, and return the substituted
6938    specification.  If there is no specification, return NULL_TREE.  */
6939
6940 static tree
6941 tsubst_exception_specification (tree fntype,
6942                                 tree args,
6943                                 tsubst_flags_t complain,
6944                                 tree in_decl)
6945 {
6946   tree specs;
6947   tree new_specs;
6948
6949   specs = TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (fntype);
6950   new_specs = NULL_TREE;
6951   if (specs)
6952     {
6953       if (! TREE_VALUE (specs))
6954         new_specs = specs;
6955       else
6956         while (specs)
6957           {
6958             tree spec;
6959             spec = tsubst (TREE_VALUE (specs), args, complain, in_decl);
6960             if (spec == error_mark_node)
6961               return spec;
6962             new_specs = add_exception_specifier (new_specs, spec, complain);
6963             specs = TREE_CHAIN (specs);
6964           }
6965     }
6966   return new_specs;
6967 }
6968
6969 /* Substitute into the PARMS of a call-declarator.  */
6970
6971 static tree
6972 tsubst_call_declarator_parms (tree parms,
6973                               tree args,
6974                               tsubst_flags_t complain,
6975                               tree in_decl)
6976 {
6977   tree new_parms;
6978   tree type;
6979   tree defarg;
6980
6981   if (!parms || parms == void_list_node)
6982     return parms;
6983
6984   new_parms = tsubst_call_declarator_parms (TREE_CHAIN (parms),
6985                                             args, complain, in_decl);
6986
6987   /* Figure out the type of this parameter.  */
6988   type = tsubst (TREE_VALUE (parms), args, complain, in_decl);
6989
6990   /* Figure out the default argument as well.  Note that we use
6991      tsubst_expr since the default argument is really an expression.  */
6992   defarg = tsubst_expr (TREE_PURPOSE (parms), args, complain, in_decl);
6993
6994   /* Chain this parameter on to the front of those we have already
6995      processed.  We don't use hash_tree_cons because that function
6996      doesn't check TREE_PARMLIST.  */
6997   new_parms = tree_cons (defarg, type, new_parms);
6998
6999   return new_parms;
7000 }
7001
7002 /* Take the tree structure T and replace template parameters used
7003    therein with the argument vector ARGS.  IN_DECL is an associated
7004    decl for diagnostics.  If an error occurs, returns ERROR_MARK_NODE.
7005    Issue error and warning messages under control of COMPLAIN.  Note
7006    that we must be relatively non-tolerant of extensions here, in
7007    order to preserve conformance; if we allow substitutions that
7008    should not be allowed, we may allow argument deductions that should
7009    not succeed, and therefore report ambiguous overload situations
7010    where there are none.  In theory, we could allow the substitution,
7011    but indicate that it should have failed, and allow our caller to
7012    make sure that the right thing happens, but we don't try to do this
7013    yet.
7014
7015    This function is used for dealing with types, decls and the like;
7016    for expressions, use tsubst_expr or tsubst_copy.  */
7017
7018 static tree
7019 tsubst (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
7020 {
7021   tree type, r;
7022
7023   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node
7024       || t == integer_type_node
7025       || t == void_type_node
7026       || t == char_type_node
7027       || t == unknown_type_node
7028       || TREE_CODE (t) == NAMESPACE_DECL)
7029     return t;
7030
7031   if (DECL_P (t))
7032     return tsubst_decl (t, args, complain);
7033
7034   if (TREE_CODE (t) == IDENTIFIER_NODE)
7035     type = IDENTIFIER_TYPE_VALUE (t);
7036   else
7037     type = TREE_TYPE (t);
7038
7039   gcc_assert (type != unknown_type_node);
7040
7041   if (type
7042       && TREE_CODE (t) != TYPENAME_TYPE
7043       && TREE_CODE (t) != IDENTIFIER_NODE
7044       && TREE_CODE (t) != FUNCTION_TYPE
7045       && TREE_CODE (t) != METHOD_TYPE)
7046     type = tsubst (type, args, complain, in_decl);
7047   if (type == error_mark_node)
7048     return error_mark_node;
7049
7050   switch (TREE_CODE (t))
7051     {
7052     case RECORD_TYPE:
7053     case UNION_TYPE:
7054     case ENUMERAL_TYPE:
7055       return tsubst_aggr_type (t, args, complain, in_decl,
7056                                /*entering_scope=*/0);
7057
7058     case ERROR_MARK:
7059     case IDENTIFIER_NODE:
7060     case VOID_TYPE:
7061     case REAL_TYPE:
7062     case COMPLEX_TYPE:
7063     case VECTOR_TYPE:
7064     case BOOLEAN_TYPE:
7065     case INTEGER_CST:
7066     case REAL_CST:
7067     case STRING_CST:
7068       return t;
7069
7070     case INTEGER_TYPE:
7071       if (t == integer_type_node)
7072         return t;
7073
7074       if (TREE_CODE (TYPE_MIN_VALUE (t)) == INTEGER_CST
7075           && TREE_CODE (TYPE_MAX_VALUE (t)) == INTEGER_CST)
7076         return t;
7077
7078       {
7079         tree max, omax = TREE_OPERAND (TYPE_MAX_VALUE (t), 0);
7080
7081         /* The array dimension behaves like a non-type template arg,
7082            in that we want to fold it as much as possible.  */
7083         max = tsubst_template_arg (omax, args, complain, in_decl);
7084         max = fold_decl_constant_value (max);
7085
7086         /* [temp.deduct]
7087
7088            Type deduction may fail for any of the following
7089            reasons:
7090
7091              Attempting to create an array with a size that is
7092              zero or negative.  */
7093         if (integer_zerop (max) && !(complain & tf_error))
7094           /* We must fail if performing argument deduction (as
7095              indicated by the state of complain), so that
7096              another substitution can be found.  */
7097           return error_mark_node;
7098
7099         else if (TREE_CODE (max) == INTEGER_CST
7100                  && INT_CST_LT (max, integer_zero_node))
7101           {
7102             if (complain & tf_error)
7103               error ("creating array with negative size (%qE)", max);
7104
7105             return error_mark_node;
7106           }
7107
7108         return compute_array_index_type (NULL_TREE, max);
7109       }
7110
7111     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
7112     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
7113     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
7114     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
7115       {
7116         int idx;
7117         int level;
7118         int levels;
7119         tree arg = NULL_TREE;
7120
7121         r = NULL_TREE;
7122
7123         gcc_assert (TREE_VEC_LENGTH (args) > 0);
7124         if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_TYPE_PARM
7125             || TREE_CODE (t) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
7126             || TREE_CODE (t) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
7127           {
7128             idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (t);
7129             level = TEMPLATE_TYPE_LEVEL (t);
7130           }
7131         else
7132           {
7133             idx = TEMPLATE_PARM_IDX (t);
7134             level = TEMPLATE_PARM_LEVEL (t);
7135           }
7136
7137         levels = TMPL_ARGS_DEPTH (args);
7138         if (level <= levels)
7139           arg = TMPL_ARG (args, level, idx);
7140
7141         if (arg == error_mark_node)
7142           return error_mark_node;
7143         else if (arg != NULL_TREE)
7144           {
7145             if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
7146               {
7147                 gcc_assert (TYPE_P (arg));
7148                 return cp_build_qualified_type_real
7149                   (arg, cp_type_quals (arg) | cp_type_quals (t),
7150                    complain | tf_ignore_bad_quals);
7151               }
7152             else if (TREE_CODE (t) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
7153               {
7154                 /* We are processing a type constructed from a
7155                    template template parameter.  */
7156                 tree argvec = tsubst (TYPE_TI_ARGS (t),
7157                                       args, complain, in_decl);
7158                 if (argvec == error_mark_node)
7159                   return error_mark_node;
7160
7161                 /* We can get a TEMPLATE_TEMPLATE_PARM here when we
7162                    are resolving nested-types in the signature of a
7163                    member function templates.  Otherwise ARG is a
7164                    TEMPLATE_DECL and is the real template to be
7165                    instantiated.  */
7166                 if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
7167                   arg = TYPE_NAME (arg);
7168
7169                 r = lookup_template_class (arg,
7170                                            argvec, in_decl,
7171                                            DECL_CONTEXT (arg),
7172                                             /*entering_scope=*/0,
7173                                            complain);
7174                 return cp_build_qualified_type_real
7175                   (r, TYPE_QUALS (t), complain);
7176               }
7177             else
7178               /* TEMPLATE_TEMPLATE_PARM or TEMPLATE_PARM_INDEX.  */
7179               return arg;
7180           }
7181
7182         if (level == 1)
7183           /* This can happen during the attempted tsubst'ing in
7184              unify.  This means that we don't yet have any information
7185              about the template parameter in question.  */
7186           return t;
7187
7188         /* If we get here, we must have been looking at a parm for a
7189            more deeply nested template.  Make a new version of this
7190            template parameter, but with a lower level.  */
7191         switch (TREE_CODE (t))
7192           {
7193           case TEMPLATE_TYPE_PARM:
7194           case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
7195           case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
7196             if (cp_type_quals (t))
7197               {
7198                 r = tsubst (TYPE_MAIN_VARIANT (t), args, complain, in_decl);
7199                 r = cp_build_qualified_type_real
7200                   (r, cp_type_quals (t),
7201                    complain | (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_TYPE_PARM
7202                                ? tf_ignore_bad_quals : 0));
7203               }
7204             else
7205               {
7206                 r = copy_type (t);
7207                 TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (r)
7208                   = reduce_template_parm_level (TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (t),
7209                                                 r, levels);
7210                 TYPE_STUB_DECL (r) = TYPE_NAME (r) = TEMPLATE_TYPE_DECL (r);
7211                 TYPE_MAIN_VARIANT (r) = r;
7212                 TYPE_POINTER_TO (r) = NULL_TREE;
7213                 TYPE_REFERENCE_TO (r) = NULL_TREE;
7214
7215                 if (TREE_CODE (t) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
7216                   {
7217                     tree argvec = tsubst (TYPE_TI_ARGS (t), args,
7218                                           complain, in_decl);
7219                     if (argvec == error_mark_node)
7220                       return error_mark_node;
7221
7222                     TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_TEMPLATE_INFO (r)
7223                       = tree_cons (TYPE_TI_TEMPLATE (t), argvec, NULL_TREE);
7224                   }
7225               }
7226             break;
7227
7228           case TEMPLATE_PARM_INDEX:
7229             r = reduce_template_parm_level (t, type, levels);
7230             break;
7231
7232           default:
7233             gcc_unreachable ();
7234           }
7235
7236         return r;
7237       }
7238
7239     case TREE_LIST:
7240       {
7241         tree purpose, value, chain;
7242
7243         if (t == void_list_node)
7244           return t;
7245
7246         purpose = TREE_PURPOSE (t);
7247         if (purpose)
7248           {
7249             purpose = tsubst (purpose, args, complain, in_decl);
7250             if (purpose == error_mark_node)
7251               return error_mark_node;
7252           }
7253         value = TREE_VALUE (t);
7254         if (value)
7255           {
7256             value = tsubst (value, args, complain, in_decl);
7257             if (value == error_mark_node)
7258               return error_mark_node;
7259           }
7260         chain = TREE_CHAIN (t);
7261         if (chain && chain != void_type_node)
7262           {
7263             chain = tsubst (chain, args, complain, in_decl);
7264             if (chain == error_mark_node)
7265               return error_mark_node;
7266           }
7267         if (purpose == TREE_PURPOSE (t)
7268             && value == TREE_VALUE (t)
7269             && chain == TREE_CHAIN (t))
7270           return t;
7271         return hash_tree_cons (purpose, value, chain);
7272       }
7273
7274     case TREE_BINFO:
7275       /* We should never be tsubsting a binfo.  */
7276       gcc_unreachable ();
7277
7278     case TREE_VEC:
7279       /* A vector of template arguments.  */
7280       gcc_assert (!type);
7281       return tsubst_template_args (t, args, complain, in_decl);
7282
7283     case POINTER_TYPE:
7284     case REFERENCE_TYPE:
7285       {
7286         enum tree_code code;
7287
7288         if (type == TREE_TYPE (t) && TREE_CODE (type) != METHOD_TYPE)
7289           return t;
7290
7291         code = TREE_CODE (t);
7292
7293
7294         /* [temp.deduct]
7295
7296            Type deduction may fail for any of the following
7297            reasons:
7298
7299            -- Attempting to create a pointer to reference type.
7300            -- Attempting to create a reference to a reference type or
7301               a reference to void.  */
7302         if (TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE
7303             || (code == REFERENCE_TYPE && TREE_CODE (type) == VOID_TYPE))
7304           {
7305             static location_t last_loc;
7306
7307             /* We keep track of the last time we issued this error
7308                message to avoid spewing a ton of messages during a
7309                single bad template instantiation.  */
7310             if (complain & tf_error
7311 #ifdef USE_MAPPED_LOCATION
7312                 && last_loc != input_location
7313 #else
7314                 && (last_loc.line != input_line
7315                     || last_loc.file != input_filename)
7316 #endif
7317                   )
7318               {
7319                 if (TREE_CODE (type) == VOID_TYPE)
7320                   error ("forming reference to void");
7321                 else
7322                   error ("forming %s to reference type %qT",
7323                          (code == POINTER_TYPE) ? "pointer" : "reference",
7324                          type);
7325                 last_loc = input_location;
7326               }
7327
7328             return error_mark_node;
7329           }
7330         else if (code == POINTER_TYPE)
7331           {
7332             r = build_pointer_type (type);
7333             if (TREE_CODE (type) == METHOD_TYPE)
7334               r = build_ptrmemfunc_type (r);
7335           }
7336         else
7337           r = build_reference_type (type);
7338         r = cp_build_qualified_type_real (r, TYPE_QUALS (t), complain);
7339
7340         if (r != error_mark_node)
7341           /* Will this ever be needed for TYPE_..._TO values?  */
7342           layout_type (r);
7343
7344         return r;
7345       }
7346     case OFFSET_TYPE:
7347       {
7348         r = tsubst (TYPE_OFFSET_BASETYPE (t), args, complain, in_decl);
7349         if (r == error_mark_node || !IS_AGGR_TYPE (r))
7350           {
7351             /* [temp.deduct]
7352
7353                Type deduction may fail for any of the following
7354                reasons:
7355
7356                -- Attempting to create "pointer to member of T" when T
7357                   is not a class type.  */
7358             if (complain & tf_error)
7359               error ("creating pointer to member of non-class type %qT", r);
7360             return error_mark_node;
7361           }
7362         if (TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
7363           {
7364             if (complain & tf_error)
7365               error ("creating pointer to member reference type %qT", type);
7366             return error_mark_node;
7367           }
7368         if (TREE_CODE (type) == VOID_TYPE)
7369           {
7370             if (complain & tf_error)
7371               error ("creating pointer to member of type void");
7372             return error_mark_node;
7373           }
7374         gcc_assert (TREE_CODE (type) != METHOD_TYPE);
7375         if (TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE)
7376           {
7377             /* The type of the implicit object parameter gets its
7378                cv-qualifiers from the FUNCTION_TYPE. */
7379             tree method_type;
7380             tree this_type = cp_build_qualified_type (TYPE_MAIN_VARIANT (r),
7381                                                       cp_type_quals (type));
7382             tree memptr;
7383             method_type = build_method_type_directly (this_type,
7384                                                       TREE_TYPE (type),
7385                                                       TYPE_ARG_TYPES (type));
7386             memptr = build_ptrmemfunc_type (build_pointer_type (method_type));
7387             return cp_build_qualified_type_real (memptr, cp_type_quals (t),
7388                                                  complain);
7389           }
7390         else
7391           return cp_build_qualified_type_real (build_ptrmem_type (r, type),
7392                                                TYPE_QUALS (t),
7393                                                complain);
7394       }
7395     case FUNCTION_TYPE:
7396     case METHOD_TYPE:
7397       {
7398         tree fntype;
7399         tree specs;
7400         fntype = tsubst_function_type (t, args, complain, in_decl);
7401         if (fntype == error_mark_node)
7402           return error_mark_node;
7403
7404         /* Substitute the exception specification.  */
7405         specs = tsubst_exception_specification (t, args, complain,
7406                                                 in_decl);
7407         if (specs == error_mark_node)
7408           return error_mark_node;
7409         if (specs)
7410           fntype = build_exception_variant (fntype, specs);
7411         return fntype;
7412       }
7413     case ARRAY_TYPE:
7414       {
7415         tree domain = tsubst (TYPE_DOMAIN (t), args, complain, in_decl);
7416         if (domain == error_mark_node)
7417           return error_mark_node;
7418
7419         /* As an optimization, we avoid regenerating the array type if
7420            it will obviously be the same as T.  */
7421         if (type == TREE_TYPE (t) && domain == TYPE_DOMAIN (t))
7422           return t;
7423
7424         /* These checks should match the ones in grokdeclarator.
7425
7426            [temp.deduct]
7427
7428            The deduction may fail for any of the following reasons:
7429
7430            -- Attempting to create an array with an element type that
7431               is void, a function type, or a reference type, or [DR337]
7432               an abstract class type.  */
7433         if (TREE_CODE (type) == VOID_TYPE
7434             || TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE
7435             || TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
7436           {
7437             if (complain & tf_error)
7438               error ("creating array of %qT", type);
7439             return error_mark_node;
7440           }
7441         if (CLASS_TYPE_P (type) && CLASSTYPE_PURE_VIRTUALS (type))
7442           {
7443             if (complain & tf_error)
7444               error ("creating array of %qT, which is an abstract class type",
7445                      type);
7446             return error_mark_node;
7447           }
7448
7449         r = build_cplus_array_type (type, domain);
7450         return r;
7451       }
7452
7453     case PLUS_EXPR:
7454     case MINUS_EXPR:
7455       {
7456         tree e1 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
7457         tree e2 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl);
7458
7459         if (e1 == error_mark_node || e2 == error_mark_node)
7460           return error_mark_node;
7461
7462         return fold_build2 (TREE_CODE (t), TREE_TYPE (t), e1, e2);
7463       }
7464
7465     case NEGATE_EXPR:
7466     case NOP_EXPR:
7467       {
7468         tree e = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
7469         if (e == error_mark_node)
7470           return error_mark_node;
7471
7472         return fold_build1 (TREE_CODE (t), TREE_TYPE (t), e);
7473       }
7474
7475     case TYPENAME_TYPE:
7476       {
7477         tree ctx = tsubst_aggr_type (TYPE_CONTEXT (t), args, complain,
7478                                      in_decl, /*entering_scope=*/1);
7479         tree f = tsubst_copy (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (t), args,
7480                               complain, in_decl);
7481
7482         if (ctx == error_mark_node || f == error_mark_node)
7483           return error_mark_node;
7484
7485         if (!IS_AGGR_TYPE (ctx))
7486           {
7487             if (complain & tf_error)
7488               error ("%qT is not a class, struct, or union type", ctx);
7489             return error_mark_node;
7490           }
7491         else if (!uses_template_parms (ctx) && !TYPE_BEING_DEFINED (ctx))
7492           {
7493             /* Normally, make_typename_type does not require that the CTX
7494                have complete type in order to allow things like:
7495
7496                  template <class T> struct S { typename S<T>::X Y; };
7497
7498                But, such constructs have already been resolved by this
7499                point, so here CTX really should have complete type, unless
7500                it's a partial instantiation.  */
7501             ctx = complete_type (ctx);
7502             if (!COMPLETE_TYPE_P (ctx))
7503               {
7504                 if (complain & tf_error)
7505                   cxx_incomplete_type_error (NULL_TREE, ctx);
7506                 return error_mark_node;
7507               }
7508           }
7509
7510         f = make_typename_type (ctx, f, typename_type,
7511                                 (complain & tf_error) | tf_keep_type_decl);
7512         if (f == error_mark_node)
7513           return f;
7514         if (TREE_CODE (f) == TYPE_DECL)
7515           {
7516             complain |= tf_ignore_bad_quals;
7517             f = TREE_TYPE (f);
7518           }
7519
7520         if (TREE_CODE (f) != TYPENAME_TYPE)
7521           {
7522             if (TYPENAME_IS_ENUM_P (t) && TREE_CODE (f) != ENUMERAL_TYPE)
7523               error ("%qT resolves to %qT, which is not an enumeration type",
7524                      t, f);
7525             else if (TYPENAME_IS_CLASS_P (t) && !CLASS_TYPE_P (f))
7526               error ("%qT resolves to %qT, which is is not a class type",
7527                      t, f);
7528           }
7529
7530         return cp_build_qualified_type_real
7531           (f, cp_type_quals (f) | cp_type_quals (t), complain);
7532       }
7533
7534     case UNBOUND_CLASS_TEMPLATE:
7535       {
7536         tree ctx = tsubst_aggr_type (TYPE_CONTEXT (t), args, complain,
7537                                      in_decl, /*entering_scope=*/1);
7538         tree name = TYPE_IDENTIFIER (t);
7539         tree parm_list = DECL_TEMPLATE_PARMS (TYPE_NAME (t));
7540
7541         if (ctx == error_mark_node || name == error_mark_node)
7542           return error_mark_node;
7543
7544         if (parm_list)
7545           parm_list = tsubst_template_parms (parm_list, args, complain);
7546         return make_unbound_class_template (ctx, name, parm_list, complain);
7547       }
7548
7549     case INDIRECT_REF:
7550     case ADDR_EXPR:
7551     case CALL_EXPR:
7552       gcc_unreachable ();
7553
7554     case ARRAY_REF:
7555       {
7556         tree e1 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
7557         tree e2 = tsubst_expr (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl);
7558         if (e1 == error_mark_node || e2 == error_mark_node)
7559           return error_mark_node;
7560
7561         return build_nt (ARRAY_REF, e1, e2, NULL_TREE, NULL_TREE);
7562       }
7563
7564     case SCOPE_REF:
7565       {
7566         tree e1 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
7567         tree e2 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl);
7568         if (e1 == error_mark_node || e2 == error_mark_node)
7569           return error_mark_node;
7570
7571         return build_qualified_name (/*type=*/NULL_TREE,
7572                                      e1, e2, QUALIFIED_NAME_IS_TEMPLATE (t));
7573       }
7574
7575     case TYPEOF_TYPE:
7576       {
7577         tree type;
7578
7579         type = finish_typeof (tsubst_expr (TYPEOF_TYPE_EXPR (t), args,
7580                                            complain, in_decl));
7581         return cp_build_qualified_type_real (type,
7582                                              cp_type_quals (t)
7583                                              | cp_type_quals (type),
7584                                              complain);
7585       }
7586
7587     default:
7588       sorry ("use of %qs in template",
7589              tree_code_name [(int) TREE_CODE (t)]);
7590       return error_mark_node;
7591     }
7592 }
7593
7594 /* Like tsubst_expr for a BASELINK.  OBJECT_TYPE, if non-NULL, is the
7595    type of the expression on the left-hand side of the "." or "->"
7596    operator.  */
7597
7598 static tree
7599 tsubst_baselink (tree baselink, tree object_type,
7600                  tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
7601 {
7602     tree name;
7603     tree qualifying_scope;
7604     tree fns;
7605     tree template_args = 0;
7606     bool template_id_p = false;
7607
7608     /* A baselink indicates a function from a base class.  The
7609        BASELINK_ACCESS_BINFO and BASELINK_BINFO are going to have
7610        non-dependent types; otherwise, the lookup could not have
7611        succeeded.  However, they may indicate bases of the template
7612        class, rather than the instantiated class.
7613
7614        In addition, lookups that were not ambiguous before may be
7615        ambiguous now.  Therefore, we perform the lookup again.  */
7616     qualifying_scope = BINFO_TYPE (BASELINK_ACCESS_BINFO (baselink));
7617     fns = BASELINK_FUNCTIONS (baselink);
7618     if (TREE_CODE (fns) == TEMPLATE_ID_EXPR)
7619       {
7620         template_id_p = true;
7621         template_args = TREE_OPERAND (fns, 1);
7622         fns = TREE_OPERAND (fns, 0);
7623         if (template_args)
7624           template_args = tsubst_template_args (template_args, args,
7625                                                 complain, in_decl);
7626       }
7627     name = DECL_NAME (get_first_fn (fns));
7628     baselink = lookup_fnfields (qualifying_scope, name, /*protect=*/1);
7629
7630     /* If lookup found a single function, mark it as used at this
7631        point.  (If it lookup found multiple functions the one selected
7632        later by overload resolution will be marked as used at that
7633        point.)  */
7634     if (BASELINK_P (baselink))
7635       fns = BASELINK_FUNCTIONS (baselink);
7636     if (!template_id_p && !really_overloaded_fn (fns))
7637       mark_used (OVL_CURRENT (fns));
7638
7639     /* Add back the template arguments, if present.  */
7640     if (BASELINK_P (baselink) && template_id_p)
7641       BASELINK_FUNCTIONS (baselink)
7642         = build_nt (TEMPLATE_ID_EXPR,
7643                     BASELINK_FUNCTIONS (baselink),
7644                     template_args);
7645
7646     if (!object_type)
7647       object_type = current_class_type;
7648     return adjust_result_of_qualified_name_lookup (baselink,
7649                                                    qualifying_scope,
7650                                                    object_type);
7651 }
7652
7653 /* Like tsubst_expr for a SCOPE_REF, given by QUALIFIED_ID.  DONE is
7654    true if the qualified-id will be a postfix-expression in-and-of
7655    itself; false if more of the postfix-expression follows the
7656    QUALIFIED_ID.  ADDRESS_P is true if the qualified-id is the operand
7657    of "&".  */
7658
7659 static tree
7660 tsubst_qualified_id (tree qualified_id, tree args,
7661                      tsubst_flags_t complain, tree in_decl,
7662                      bool done, bool address_p)
7663 {
7664   tree expr;
7665   tree scope;
7666   tree name;
7667   bool is_template;
7668   tree template_args;
7669
7670   gcc_assert (TREE_CODE (qualified_id) == SCOPE_REF);
7671
7672   /* Figure out what name to look up.  */
7673   name = TREE_OPERAND (qualified_id, 1);
7674   if (TREE_CODE (name) == TEMPLATE_ID_EXPR)
7675     {
7676       is_template = true;
7677       template_args = TREE_OPERAND (name, 1);
7678       if (template_args)
7679         template_args = tsubst_template_args (template_args, args,
7680                                               complain, in_decl);
7681       name = TREE_OPERAND (name, 0);
7682     }
7683   else
7684     {
7685       is_template = false;
7686       template_args = NULL_TREE;
7687     }
7688
7689   /* Substitute into the qualifying scope.  When there are no ARGS, we
7690      are just trying to simplify a non-dependent expression.  In that
7691      case the qualifying scope may be dependent, and, in any case,
7692      substituting will not help.  */
7693   scope = TREE_OPERAND (qualified_id, 0);
7694   if (args)
7695     {
7696       scope = tsubst (scope, args, complain, in_decl);
7697       expr = tsubst_copy (name, args, complain, in_decl);
7698     }
7699   else
7700     expr = name;
7701
7702   if (dependent_type_p (scope))
7703     return build_qualified_name (/*type=*/NULL_TREE, 
7704                                  scope, expr, 
7705                                  QUALIFIED_NAME_IS_TEMPLATE (qualified_id));
7706
7707   if (!BASELINK_P (name) && !DECL_P (expr))
7708     {
7709       if (TREE_CODE (expr) == BIT_NOT_EXPR)
7710         /* If this were actually a destructor call, it would have been
7711            parsed as such by the parser.  */
7712         expr = error_mark_node;
7713       else
7714         expr = lookup_qualified_name (scope, expr, /*is_type_p=*/0, false);
7715       if (TREE_CODE (TREE_CODE (expr) == TEMPLATE_DECL
7716                      ? DECL_TEMPLATE_RESULT (expr) : expr) == TYPE_DECL)
7717         {
7718           if (complain & tf_error)
7719             {
7720               error ("dependent-name %qE is parsed as a non-type, but "
7721                      "instantiation yields a type", qualified_id);
7722               inform ("say %<typename %E%> if a type is meant", qualified_id);
7723             }
7724           return error_mark_node;
7725         }
7726     }
7727
7728   if (DECL_P (expr))
7729     {
7730       check_accessibility_of_qualified_id (expr, /*object_type=*/NULL_TREE,
7731                                            scope);
7732       /* Remember that there was a reference to this entity.  */
7733       mark_used (expr);
7734     }
7735
7736   if (expr == error_mark_node || TREE_CODE (expr) == TREE_LIST)
7737     {
7738       if (complain & tf_error)
7739         qualified_name_lookup_error (scope,
7740                                      TREE_OPERAND (qualified_id, 1),
7741                                      expr);
7742       return error_mark_node;
7743     }
7744
7745   if (is_template)
7746     expr = lookup_template_function (expr, template_args);
7747
7748   if (expr == error_mark_node && complain & tf_error)
7749     qualified_name_lookup_error (scope, TREE_OPERAND (qualified_id, 1),
7750                                  expr);
7751   else if (TYPE_P (scope))
7752     {
7753       expr = (adjust_result_of_qualified_name_lookup
7754               (expr, scope, current_class_type));
7755       expr = (finish_qualified_id_expr 
7756               (scope, expr, done, address_p,
7757                QUALIFIED_NAME_IS_TEMPLATE (qualified_id),
7758                /*template_arg_p=*/false));
7759     }
7760
7761   if (TREE_CODE (expr) != SCOPE_REF)
7762     expr = convert_from_reference (expr);
7763
7764   return expr;
7765 }
7766
7767 /* Like tsubst, but deals with expressions.  This function just replaces
7768    template parms; to finish processing the resultant expression, use
7769    tsubst_expr.  */
7770
7771 static tree
7772 tsubst_copy (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
7773 {
7774   enum tree_code code;
7775   tree r;
7776
7777   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node)
7778     return t;
7779
7780   code = TREE_CODE (t);
7781
7782   switch (code)
7783     {
7784     case PARM_DECL:
7785       r = retrieve_local_specialization (t);
7786       gcc_assert (r != NULL);
7787       mark_used (r);
7788       return r;
7789
7790     case CONST_DECL:
7791       {
7792         tree enum_type;
7793         tree v;
7794
7795         if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (t))
7796           return tsubst_copy (DECL_INITIAL (t), args, complain, in_decl);
7797         /* There is no need to substitute into namespace-scope
7798            enumerators.  */
7799         if (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (t))
7800           return t;
7801         /* If ARGS is NULL, then T is known to be non-dependent.  */
7802         if (args == NULL_TREE)
7803           return integral_constant_value (t);
7804
7805         /* Unfortunately, we cannot just call lookup_name here.
7806            Consider:
7807
7808              template <int I> int f() {
7809              enum E { a = I };
7810              struct S { void g() { E e = a; } };
7811              };
7812
7813            When we instantiate f<7>::S::g(), say, lookup_name is not
7814            clever enough to find f<7>::a.  */
7815         enum_type
7816           = tsubst_aggr_type (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl,
7817                               /*entering_scope=*/0);
7818
7819         for (v = TYPE_VALUES (enum_type);
7820              v != NULL_TREE;
7821              v = TREE_CHAIN (v))
7822           if (TREE_PURPOSE (v) == DECL_NAME (t))
7823             return TREE_VALUE (v);
7824
7825           /* We didn't find the name.  That should never happen; if
7826              name-lookup found it during preliminary parsing, we
7827              should find it again here during instantiation.  */
7828         gcc_unreachable ();
7829       }
7830       return t;
7831
7832     case FIELD_DECL:
7833       if (DECL_CONTEXT (t))
7834         {
7835           tree ctx;
7836
7837           ctx = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args, complain, in_decl,
7838                                   /*entering_scope=*/1);
7839           if (ctx != DECL_CONTEXT (t))
7840             {
7841               tree r = lookup_field (ctx, DECL_NAME (t), 0, false);
7842               if (!r)
7843                 {
7844                   if (complain & tf_error)
7845                     error ("using invalid field %qD", t);
7846                   return error_mark_node;
7847                 }
7848               return r;
7849             }
7850         }
7851
7852       return t;
7853
7854     case VAR_DECL:
7855     case FUNCTION_DECL:
7856       if ((DECL_LANG_SPECIFIC (t) && DECL_TEMPLATE_INFO (t))
7857           || local_variable_p (t))
7858         t = tsubst (t, args, complain, in_decl);
7859       mark_used (t);
7860       return t;
7861
7862     case BASELINK:
7863       return tsubst_baselink (t, current_class_type, args, complain, in_decl);
7864
7865     case TEMPLATE_DECL:
7866       if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (t))
7867         return tsubst (TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_RESULT (t)),
7868                        args, complain, in_decl);
7869       else if (DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (t) && DECL_MEMBER_TEMPLATE_P (t))
7870         return tsubst (t, args, complain, in_decl);
7871       else if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t)
7872                && uses_template_parms (DECL_CONTEXT (t)))
7873         {
7874           /* Template template argument like the following example need
7875              special treatment:
7876
7877                template <template <class> class TT> struct C {};
7878                template <class T> struct D {
7879                  template <class U> struct E {};
7880                  C<E> c;                                // #1
7881                };
7882                D<int> d;                                // #2
7883
7884              We are processing the template argument `E' in #1 for
7885              the template instantiation #2.  Originally, `E' is a
7886              TEMPLATE_DECL with `D<T>' as its DECL_CONTEXT.  Now we
7887              have to substitute this with one having context `D<int>'.  */
7888
7889           tree context = tsubst (DECL_CONTEXT (t), args, complain, in_decl);
7890           return lookup_field (context, DECL_NAME(t), 0, false);
7891         }
7892       else
7893         /* Ordinary template template argument.  */
7894         return t;
7895
7896     case CAST_EXPR:
7897     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
7898     case CONST_CAST_EXPR:
7899     case STATIC_CAST_EXPR:
7900     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
7901     case NOP_EXPR:
7902       return build1
7903         (code, tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
7904          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl));
7905
7906     case INDIRECT_REF:
7907     case NEGATE_EXPR:
7908     case TRUTH_NOT_EXPR:
7909     case BIT_NOT_EXPR:
7910     case ADDR_EXPR:
7911     case UNARY_PLUS_EXPR:      /* Unary + */
7912     case SIZEOF_EXPR:
7913     case ALIGNOF_EXPR:
7914     case ARROW_EXPR:
7915     case THROW_EXPR:
7916     case TYPEID_EXPR:
7917     case REALPART_EXPR:
7918     case IMAGPART_EXPR:
7919       return build1
7920         (code, tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
7921          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl));
7922
7923     case COMPONENT_REF:
7924       {
7925         tree object;
7926         tree name;
7927
7928         object = tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
7929         name = TREE_OPERAND (t, 1);
7930         if (TREE_CODE (name) == BIT_NOT_EXPR)
7931           {
7932             name = tsubst_copy (TREE_OPERAND (name, 0), args,
7933                                 complain, in_decl);
7934             name = build1 (BIT_NOT_EXPR, NULL_TREE, name);
7935           }
7936         else if (TREE_CODE (name) == SCOPE_REF
7937                  && TREE_CODE (TREE_OPERAND (name, 1)) == BIT_NOT_EXPR)
7938           {
7939             tree base = tsubst_copy (TREE_OPERAND (name, 0), args,
7940                                      complain, in_decl);
7941             name = TREE_OPERAND (name, 1);
7942             name = tsubst_copy (TREE_OPERAND (name, 0), args,
7943                                 complain, in_decl);
7944             name = build1 (BIT_NOT_EXPR, NULL_TREE, name);
7945             name = build_qualified_name (/*type=*/NULL_TREE,
7946                                          base, name, 
7947                                          /*template_p=*/false);
7948           }
7949         else if (TREE_CODE (name) == BASELINK)
7950           name = tsubst_baselink (name,
7951                                   non_reference (TREE_TYPE (object)),
7952                                   args, complain,
7953                                   in_decl);
7954         else
7955           name = tsubst_copy (name, args, complain, in_decl);
7956         return build_nt (COMPONENT_REF, object, name, NULL_TREE);
7957       }
7958
7959     case PLUS_EXPR:
7960     case MINUS_EXPR:
7961     case MULT_EXPR:
7962     case TRUNC_DIV_EXPR:
7963     case CEIL_DIV_EXPR:
7964     case FLOOR_DIV_EXPR:
7965     case ROUND_DIV_EXPR:
7966     case EXACT_DIV_EXPR:
7967     case BIT_AND_EXPR:
7968     case BIT_IOR_EXPR:
7969     case BIT_XOR_EXPR:
7970     case TRUNC_MOD_EXPR:
7971     case FLOOR_MOD_EXPR:
7972     case TRUTH_ANDIF_EXPR:
7973     case TRUTH_ORIF_EXPR:
7974     case TRUTH_AND_EXPR:
7975     case TRUTH_OR_EXPR:
7976     case RSHIFT_EXPR:
7977     case LSHIFT_EXPR:
7978     case RROTATE_EXPR:
7979     case LROTATE_EXPR:
7980     case EQ_EXPR:
7981     case NE_EXPR:
7982     case MAX_EXPR:
7983     case MIN_EXPR:
7984     case LE_EXPR:
7985     case GE_EXPR:
7986     case LT_EXPR:
7987     case GT_EXPR:
7988     case COMPOUND_EXPR:
7989     case DOTSTAR_EXPR:
7990     case MEMBER_REF:
7991     case PREDECREMENT_EXPR:
7992     case PREINCREMENT_EXPR:
7993     case POSTDECREMENT_EXPR:
7994     case POSTINCREMENT_EXPR:
7995       return build_nt
7996         (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
7997          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl));
7998
7999     case SCOPE_REF:
8000       return build_qualified_name (/*type=*/NULL_TREE,
8001                                    tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0),
8002                                                 args, complain, in_decl),
8003                                    tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1),
8004                                                 args, complain, in_decl),
8005                                    QUALIFIED_NAME_IS_TEMPLATE (t));
8006
8007     case ARRAY_REF:
8008       return build_nt
8009         (ARRAY_REF,
8010          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
8011          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl),
8012          NULL_TREE, NULL_TREE);
8013
8014     case CALL_EXPR:
8015       return build_nt (code,
8016                        tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args,
8017                                     complain, in_decl),
8018                        tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain,
8019                                     in_decl),
8020                        NULL_TREE);
8021
8022     case COND_EXPR:
8023     case MODOP_EXPR:
8024     case PSEUDO_DTOR_EXPR:
8025       {
8026         r = build_nt
8027           (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
8028            tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl),
8029            tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 2), args, complain, in_decl));
8030         TREE_NO_WARNING (r) = TREE_NO_WARNING (t);
8031         return r;
8032       }
8033
8034     case NEW_EXPR:
8035       {
8036         r = build_nt
8037         (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
8038          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl),
8039          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 2), args, complain, in_decl));
8040         NEW_EXPR_USE_GLOBAL (r) = NEW_EXPR_USE_GLOBAL (t);
8041         return r;
8042       }
8043
8044     case DELETE_EXPR:
8045       {
8046         r = build_nt
8047         (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
8048          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl));
8049         DELETE_EXPR_USE_GLOBAL (r) = DELETE_EXPR_USE_GLOBAL (t);
8050         DELETE_EXPR_USE_VEC (r) = DELETE_EXPR_USE_VEC (t);
8051         return r;
8052       }
8053
8054     case TEMPLATE_ID_EXPR:
8055       {
8056         /* Substituted template arguments */
8057         tree fn = TREE_OPERAND (t, 0);
8058         tree targs = TREE_OPERAND (t, 1);
8059
8060         fn = tsubst_copy (fn, args, complain, in_decl);
8061         if (targs)
8062           targs = tsubst_template_args (targs, args, complain, in_decl);
8063
8064         return lookup_template_function (fn, targs);
8065       }
8066
8067     case TREE_LIST:
8068       {
8069         tree purpose, value, chain;
8070
8071         if (t == void_list_node)
8072           return t;
8073
8074         purpose = TREE_PURPOSE (t);
8075         if (purpose)
8076           purpose = tsubst_copy (purpose, args, complain, in_decl);
8077         value = TREE_VALUE (t);
8078         if (value)
8079           value = tsubst_copy (value, args, complain, in_decl);
8080         chain = TREE_CHAIN (t);
8081         if (chain && chain != void_type_node)
8082           chain = tsubst_copy (chain, args, complain, in_decl);
8083         if (purpose == TREE_PURPOSE (t)
8084             && value == TREE_VALUE (t)
8085             && chain == TREE_CHAIN (t))
8086           return t;
8087         return tree_cons (purpose, value, chain);
8088       }
8089
8090     case RECORD_TYPE:
8091     case UNION_TYPE:
8092     case ENUMERAL_TYPE:
8093     case INTEGER_TYPE:
8094     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
8095     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
8096     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
8097     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
8098     case POINTER_TYPE:
8099     case REFERENCE_TYPE:
8100     case OFFSET_TYPE:
8101     case FUNCTION_TYPE:
8102     case METHOD_TYPE:
8103     case ARRAY_TYPE:
8104     case TYPENAME_TYPE:
8105     case UNBOUND_CLASS_TEMPLATE:
8106     case TYPEOF_TYPE:
8107     case TYPE_DECL:
8108       return tsubst (t, args, complain, in_decl);
8109
8110     case IDENTIFIER_NODE:
8111       if (IDENTIFIER_TYPENAME_P (t))
8112         {
8113           tree new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
8114           return mangle_conv_op_name_for_type (new_type);
8115         }
8116       else
8117         return t;
8118
8119     case CONSTRUCTOR:
8120       /* This is handled by tsubst_copy_and_build.  */
8121       gcc_unreachable ();
8122
8123     case VA_ARG_EXPR:
8124       return build_x_va_arg (tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain,
8125                                           in_decl),
8126                              tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl));
8127
8128     case CLEANUP_POINT_EXPR:
8129       /* We shouldn't have built any of these during initial template
8130          generation.  Instead, they should be built during instantiation
8131          in response to the saved STMT_IS_FULL_EXPR_P setting.  */
8132       gcc_unreachable ();
8133
8134     default:
8135       return t;
8136     }
8137 }
8138
8139 /* Like tsubst_copy_and_build, but unshare TREE_LIST nodes.  */
8140
8141 static tree
8142 tsubst_copy_asm_operands (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain,
8143                           tree in_decl)
8144 {
8145 #define RECUR(t) tsubst_copy_asm_operands (t, args, complain, in_decl)
8146
8147   tree purpose, value, chain;
8148
8149   if (t == NULL)
8150     return t;
8151
8152   if (TREE_CODE (t) != TREE_LIST)
8153     return tsubst_copy_and_build (t, args, complain, in_decl,
8154                                   /*function_p=*/false);
8155
8156   if (t == void_list_node)
8157     return t;
8158
8159   purpose = TREE_PURPOSE (t);
8160   if (purpose)
8161     purpose = RECUR (purpose);
8162   value = TREE_VALUE (t);
8163   if (value)
8164     value = RECUR (value);
8165   chain = TREE_CHAIN (t);
8166   if (chain && chain != void_type_node)
8167     chain = RECUR (chain);
8168   return tree_cons (purpose, value, chain);
8169 #undef RECUR
8170 }
8171
8172 /* Like tsubst_copy for expressions, etc. but also does semantic
8173    processing.  */
8174
8175 static tree
8176 tsubst_expr (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
8177 {
8178   tree stmt, tmp;
8179
8180   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node)
8181     return t;
8182
8183   if (EXPR_HAS_LOCATION (t))
8184     input_location = EXPR_LOCATION (t);
8185   if (STATEMENT_CODE_P (TREE_CODE (t)))
8186     current_stmt_tree ()->stmts_are_full_exprs_p = STMT_IS_FULL_EXPR_P (t);
8187
8188   switch (TREE_CODE (t))
8189     {
8190     case STATEMENT_LIST:
8191       {
8192         tree_stmt_iterator i;
8193         for (i = tsi_start (t); !tsi_end_p (i); tsi_next (&i))
8194           tsubst_expr (tsi_stmt (i), args, complain, in_decl);
8195         break;
8196       }
8197
8198     case CTOR_INITIALIZER:
8199       finish_mem_initializers (tsubst_initializer_list
8200                                (TREE_OPERAND (t, 0), args));
8201       break;
8202
8203     case RETURN_EXPR:
8204       finish_return_stmt (tsubst_expr (TREE_OPERAND (t, 0),
8205                                        args, complain, in_decl));
8206       break;
8207
8208     case EXPR_STMT:
8209       tmp = tsubst_expr (EXPR_STMT_EXPR (t), args, complain, in_decl);
8210       if (EXPR_STMT_STMT_EXPR_RESULT (t))
8211         finish_stmt_expr_expr (tmp, cur_stmt_expr);
8212       else
8213         finish_expr_stmt (tmp);
8214       break;
8215
8216     case USING_STMT:
8217       do_using_directive (tsubst_expr (USING_STMT_NAMESPACE (t),
8218                                        args, complain, in_decl));
8219       break;
8220
8221     case DECL_EXPR:
8222       {
8223         tree decl;
8224         tree init;
8225
8226         decl = DECL_EXPR_DECL (t);
8227         if (TREE_CODE (decl) == LABEL_DECL)
8228           finish_label_decl (DECL_NAME (decl));
8229         else if (TREE_CODE (decl) == USING_DECL)
8230           {
8231             tree scope = USING_DECL_SCOPE (decl);
8232             tree name = DECL_NAME (decl);
8233             tree decl;
8234
8235             scope = tsubst_expr (scope, args, complain, in_decl);
8236             decl = lookup_qualified_name (scope, name,
8237                                           /*is_type_p=*/false,
8238                                           /*complain=*/false);
8239             if (decl == error_mark_node || TREE_CODE (decl) == TREE_LIST)
8240               qualified_name_lookup_error (scope, name, decl);
8241             else
8242               do_local_using_decl (decl, scope, name);
8243           }
8244         else
8245           {
8246             init = DECL_INITIAL (decl);
8247             decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
8248             if (decl != error_mark_node)
8249               {
8250                 if (init)
8251                   DECL_INITIAL (decl) = error_mark_node;
8252                 /* By marking the declaration as instantiated, we avoid
8253                    trying to instantiate it.  Since instantiate_decl can't
8254                    handle local variables, and since we've already done
8255                    all that needs to be done, that's the right thing to
8256                    do.  */
8257                 if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL)
8258                   DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (decl) = 1;
8259                 if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL
8260                     && ANON_AGGR_TYPE_P (TREE_TYPE (decl)))
8261                   /* Anonymous aggregates are a special case.  */
8262                   finish_anon_union (decl);
8263                 else
8264                   {
8265                     maybe_push_decl (decl);
8266                     if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL
8267                         && DECL_PRETTY_FUNCTION_P (decl))
8268                       {
8269                         /* For __PRETTY_FUNCTION__ we have to adjust the
8270                            initializer.  */
8271                         const char *const name
8272                           = cxx_printable_name (current_function_decl, 2);
8273                         init = cp_fname_init (name, &TREE_TYPE (decl));
8274                       }
8275                     else
8276                       init = tsubst_expr (init, args, complain, in_decl);
8277                     cp_finish_decl (decl, init, NULL_TREE, 0);
8278                   }
8279               }
8280           }
8281
8282         /* A DECL_EXPR can also be used as an expression, in the condition
8283            clause of an if/for/while construct.  */
8284         return decl;
8285       }
8286
8287     case FOR_STMT:
8288       stmt = begin_for_stmt ();
8289       tsubst_expr (FOR_INIT_STMT (t), args, complain, in_decl);
8290       finish_for_init_stmt (stmt);
8291       tmp = tsubst_expr (FOR_COND (t), args, complain, in_decl);
8292       finish_for_cond (tmp, stmt);
8293       tmp = tsubst_expr (FOR_EXPR (t), args, complain, in_decl);
8294       finish_for_expr (tmp, stmt);
8295       tsubst_expr (FOR_BODY (t), args, complain, in_decl);
8296       finish_for_stmt (stmt);
8297       break;
8298
8299     case WHILE_STMT:
8300       stmt = begin_while_stmt ();
8301       tmp = tsubst_expr (WHILE_COND (t), args, complain, in_decl);
8302       finish_while_stmt_cond (tmp, stmt);
8303       tsubst_expr (WHILE_BODY (t), args, complain, in_decl);
8304       finish_while_stmt (stmt);
8305       break;
8306
8307     case DO_STMT:
8308       stmt = begin_do_stmt ();
8309       tsubst_expr (DO_BODY (t), args, complain, in_decl);
8310       finish_do_body (stmt);
8311       tmp = tsubst_expr (DO_COND (t), args, complain, in_decl);
8312       finish_do_stmt (tmp, stmt);
8313       break;
8314
8315     case IF_STMT:
8316       stmt = begin_if_stmt ();
8317       tmp = tsubst_expr (IF_COND (t), args, complain, in_decl);
8318       finish_if_stmt_cond (tmp, stmt);
8319       tsubst_expr (THEN_CLAUSE (t), args, complain, in_decl);
8320       finish_then_clause (stmt);
8321
8322       if (ELSE_CLAUSE (t))
8323         {
8324           begin_else_clause (stmt);
8325           tsubst_expr (ELSE_CLAUSE (t), args, complain, in_decl);
8326           finish_else_clause (stmt);
8327         }
8328
8329       finish_if_stmt (stmt);
8330       break;
8331
8332     case BIND_EXPR:
8333       if (BIND_EXPR_BODY_BLOCK (t))
8334         stmt = begin_function_body ();
8335       else
8336         stmt = begin_compound_stmt (BIND_EXPR_TRY_BLOCK (t)
8337                                     ? BCS_TRY_BLOCK : 0);
8338
8339       tsubst_expr (BIND_EXPR_BODY (t), args, complain, in_decl);
8340
8341       if (BIND_EXPR_BODY_BLOCK (t))
8342         finish_function_body (stmt);
8343       else
8344         finish_compound_stmt (stmt);
8345       break;
8346
8347     case BREAK_STMT:
8348       finish_break_stmt ();
8349       break;
8350
8351     case CONTINUE_STMT:
8352       finish_continue_stmt ();
8353       break;
8354
8355     case SWITCH_STMT:
8356       stmt = begin_switch_stmt ();
8357       tmp = tsubst_expr (SWITCH_STMT_COND (t), args, complain, in_decl);
8358       finish_switch_cond (tmp, stmt);
8359       tsubst_expr (SWITCH_STMT_BODY (t), args, complain, in_decl);
8360       finish_switch_stmt (stmt);
8361       break;
8362
8363     case CASE_LABEL_EXPR:
8364       finish_case_label (tsubst_expr (CASE_LOW (t), args, complain, in_decl),
8365                          tsubst_expr (CASE_HIGH (t), args, complain,
8366                                       in_decl));
8367       break;
8368
8369     case LABEL_EXPR:
8370       finish_label_stmt (DECL_NAME (LABEL_EXPR_LABEL (t)));
8371       break;
8372
8373     case GOTO_EXPR:
8374       tmp = GOTO_DESTINATION (t);
8375       if (TREE_CODE (tmp) != LABEL_DECL)
8376         /* Computed goto's must be tsubst'd into.  On the other hand,
8377            non-computed gotos must not be; the identifier in question
8378            will have no binding.  */
8379         tmp = tsubst_expr (tmp, args, complain, in_decl);
8380       else
8381         tmp = DECL_NAME (tmp);
8382       finish_goto_stmt (tmp);
8383       break;
8384
8385     case ASM_EXPR:
8386       tmp = finish_asm_stmt
8387         (ASM_VOLATILE_P (t),
8388          tsubst_expr (ASM_STRING (t), args, complain, in_decl),
8389          tsubst_copy_asm_operands (ASM_OUTPUTS (t), args, complain, in_decl),
8390          tsubst_copy_asm_operands (ASM_INPUTS (t), args, complain, in_decl),
8391          tsubst_copy_asm_operands (ASM_CLOBBERS (t), args, complain, in_decl));
8392       {
8393         tree asm_expr = tmp;
8394         if (TREE_CODE (asm_expr) == CLEANUP_POINT_EXPR)
8395           asm_expr = TREE_OPERAND (asm_expr, 0);
8396         ASM_INPUT_P (asm_expr) = ASM_INPUT_P (t);
8397       }
8398       break;
8399
8400     case TRY_BLOCK:
8401       if (CLEANUP_P (t))
8402         {
8403           stmt = begin_try_block ();
8404           tsubst_expr (TRY_STMTS (t), args, complain, in_decl);
8405           finish_cleanup_try_block (stmt);
8406           finish_cleanup (tsubst_expr (TRY_HANDLERS (t), args,
8407                                        complain, in_decl),
8408                           stmt);
8409         }
8410       else
8411         {
8412           if (FN_TRY_BLOCK_P (t))
8413             stmt = begin_function_try_block ();
8414           else
8415             stmt = begin_try_block ();
8416
8417           tsubst_expr (TRY_STMTS (t), args, complain, in_decl);
8418
8419           if (FN_TRY_BLOCK_P (t))
8420             finish_function_try_block (stmt);
8421           else
8422             finish_try_block (stmt);
8423
8424           tsubst_expr (TRY_HANDLERS (t), args, complain, in_decl);
8425           if (FN_TRY_BLOCK_P (t))
8426             finish_function_handler_sequence (stmt);
8427           else
8428             finish_handler_sequence (stmt);
8429         }
8430       break;
8431
8432     case HANDLER:
8433       {
8434         tree decl;
8435
8436         stmt = begin_handler ();
8437         if (HANDLER_PARMS (t))
8438           {
8439             decl = HANDLER_PARMS (t);
8440             decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
8441             /* Prevent instantiate_decl from trying to instantiate
8442                this variable.  We've already done all that needs to be
8443                done.  */
8444             DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (decl) = 1;
8445           }
8446         else
8447           decl = NULL_TREE;
8448         finish_handler_parms (decl, stmt);
8449         tsubst_expr (HANDLER_BODY (t), args, complain, in_decl);
8450         finish_handler (stmt);
8451       }
8452       break;
8453
8454     case TAG_DEFN:
8455       tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, NULL_TREE);
8456       break;
8457
8458     default:
8459       gcc_assert (!STATEMENT_CODE_P (TREE_CODE (t)));
8460
8461       return tsubst_copy_and_build (t, args, complain, in_decl,
8462                                     /*function_p=*/false);
8463     }
8464
8465   return NULL_TREE;
8466 }
8467
8468 /* T is a postfix-expression that is not being used in a function
8469    call.  Return the substituted version of T.  */
8470
8471 static tree
8472 tsubst_non_call_postfix_expression (tree t, tree args,
8473                                     tsubst_flags_t complain,
8474                                     tree in_decl)
8475 {
8476   if (TREE_CODE (t) == SCOPE_REF)
8477     t = tsubst_qualified_id (t, args, complain, in_decl,
8478                              /*done=*/false, /*address_p=*/false);
8479   else
8480     t = tsubst_copy_and_build (t, args, complain, in_decl,
8481                                /*function_p=*/false);
8482
8483   return t;
8484 }
8485
8486 /* Like tsubst but deals with expressions and performs semantic
8487    analysis.  FUNCTION_P is true if T is the "F" in "F (ARGS)".  */
8488
8489 tree
8490 tsubst_copy_and_build (tree t,
8491                        tree args,
8492                        tsubst_flags_t complain,
8493                        tree in_decl,
8494                        bool function_p)
8495 {
8496 #define RECUR(NODE) \
8497   tsubst_copy_and_build (NODE, args, complain, in_decl, /*function_p=*/false)
8498
8499   tree op1;
8500
8501   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node)
8502     return t;
8503
8504   switch (TREE_CODE (t))
8505     {
8506     case USING_DECL:
8507       t = DECL_NAME (t);
8508       /* Fall through.  */
8509     case IDENTIFIER_NODE:
8510       {
8511         tree decl;
8512         cp_id_kind idk;
8513         bool non_integral_constant_expression_p;
8514         const char *error_msg;
8515
8516         if (IDENTIFIER_TYPENAME_P (t))
8517           {
8518             tree new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
8519             t = mangle_conv_op_name_for_type (new_type);
8520           }
8521
8522         /* Look up the name.  */
8523         decl = lookup_name (t, 0);
8524
8525         /* By convention, expressions use ERROR_MARK_NODE to indicate
8526            failure, not NULL_TREE.  */
8527         if (decl == NULL_TREE)
8528           decl = error_mark_node;
8529
8530         decl = finish_id_expression (t, decl, NULL_TREE,
8531                                      &idk,
8532                                      /*integral_constant_expression_p=*/false,
8533                                      /*allow_non_integral_constant_expression_p=*/false,
8534                                      &non_integral_constant_expression_p,
8535                                      /*template_p=*/false,
8536                                      /*done=*/true,
8537                                      /*address_p=*/false,
8538                                      /*template_arg_p=*/false,
8539                                      &error_msg);
8540         if (error_msg)
8541           error (error_msg);
8542         if (!function_p && TREE_CODE (decl) == IDENTIFIER_NODE)
8543           decl = unqualified_name_lookup_error (decl);
8544         return decl;
8545       }
8546
8547     case TEMPLATE_ID_EXPR:
8548       {
8549         tree object;
8550         tree template = RECUR (TREE_OPERAND (t, 0));
8551         tree targs = TREE_OPERAND (t, 1);
8552
8553         if (targs)
8554           targs = tsubst_template_args (targs, args, complain, in_decl);
8555
8556         if (TREE_CODE (template) == COMPONENT_REF)
8557           {
8558             object = TREE_OPERAND (template, 0);
8559             template = TREE_OPERAND (template, 1);
8560           }
8561         else
8562           object = NULL_TREE;
8563         template = lookup_template_function (template, targs);
8564
8565         if (object)
8566           return build3 (COMPONENT_REF, TREE_TYPE (template),
8567                          object, template, NULL_TREE);
8568         else
8569           return template;
8570       }
8571
8572     case INDIRECT_REF:
8573       {
8574         tree r = RECUR (TREE_OPERAND (t, 0));
8575
8576         if (REFERENCE_REF_P (t))
8577           {
8578             /* A type conversion to reference type will be enclosed in
8579                such an indirect ref, but the substitution of the cast
8580                will have also added such an indirect ref.  */
8581             if (TREE_CODE (TREE_TYPE (r)) == REFERENCE_TYPE)
8582               r = convert_from_reference (r);
8583           }
8584         else
8585           r = build_x_indirect_ref (r, "unary *");
8586         return r;
8587       }
8588
8589     case NOP_EXPR:
8590       return build_nop
8591         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
8592          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8593
8594     case CAST_EXPR:
8595       return build_functional_cast
8596         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
8597          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8598
8599     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
8600       return build_reinterpret_cast
8601         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
8602          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8603
8604     case CONST_CAST_EXPR:
8605       return build_const_cast
8606         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
8607          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8608
8609     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
8610       return build_dynamic_cast
8611         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
8612          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8613
8614     case STATIC_CAST_EXPR:
8615       return build_static_cast
8616         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
8617          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8618
8619     case POSTDECREMENT_EXPR:
8620     case POSTINCREMENT_EXPR:
8621       op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
8622                                                 args, complain, in_decl);
8623       return build_x_unary_op (TREE_CODE (t), op1);
8624
8625     case PREDECREMENT_EXPR:
8626     case PREINCREMENT_EXPR:
8627     case NEGATE_EXPR:
8628     case BIT_NOT_EXPR:
8629     case ABS_EXPR:
8630     case TRUTH_NOT_EXPR:
8631     case UNARY_PLUS_EXPR:  /* Unary + */
8632     case REALPART_EXPR:
8633     case IMAGPART_EXPR:
8634       return build_x_unary_op (TREE_CODE (t), RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8635
8636     case ADDR_EXPR:
8637       op1 = TREE_OPERAND (t, 0);
8638       if (TREE_CODE (op1) == SCOPE_REF)
8639         op1 = tsubst_qualified_id (op1, args, complain, in_decl,
8640                                    /*done=*/true, /*address_p=*/true);
8641       else
8642         op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (op1, args, complain,
8643                                                   in_decl);
8644       if (TREE_CODE (op1) == LABEL_DECL)
8645         return finish_label_address_expr (DECL_NAME (op1));
8646       return build_x_unary_op (ADDR_EXPR, op1);
8647
8648     case PLUS_EXPR:
8649     case MINUS_EXPR:
8650     case MULT_EXPR:
8651     case TRUNC_DIV_EXPR:
8652     case CEIL_DIV_EXPR:
8653     case FLOOR_DIV_EXPR:
8654     case ROUND_DIV_EXPR:
8655     case EXACT_DIV_EXPR:
8656     case BIT_AND_EXPR:
8657     case BIT_IOR_EXPR:
8658     case BIT_XOR_EXPR:
8659     case TRUNC_MOD_EXPR:
8660     case FLOOR_MOD_EXPR:
8661     case TRUTH_ANDIF_EXPR:
8662     case TRUTH_ORIF_EXPR:
8663     case TRUTH_AND_EXPR:
8664     case TRUTH_OR_EXPR:
8665     case RSHIFT_EXPR:
8666     case LSHIFT_EXPR:
8667     case RROTATE_EXPR:
8668     case LROTATE_EXPR:
8669     case EQ_EXPR:
8670     case NE_EXPR:
8671     case MAX_EXPR:
8672     case MIN_EXPR:
8673     case LE_EXPR:
8674     case GE_EXPR:
8675     case LT_EXPR:
8676     case GT_EXPR:
8677     case MEMBER_REF:
8678     case DOTSTAR_EXPR:
8679       return build_x_binary_op
8680         (TREE_CODE (t),
8681          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8682          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8683          /*overloaded_p=*/NULL);
8684
8685     case SCOPE_REF:
8686       return tsubst_qualified_id (t, args, complain, in_decl, /*done=*/true,
8687                                   /*address_p=*/false);
8688     case ARRAY_REF:
8689       op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
8690                                                 args, complain, in_decl);
8691       return build_x_binary_op (ARRAY_REF, op1, RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8692                                 /*overloaded_p=*/NULL);
8693
8694     case SIZEOF_EXPR:
8695     case ALIGNOF_EXPR:
8696       op1 = TREE_OPERAND (t, 0);
8697       if (!args)
8698         {
8699           /* When there are no ARGS, we are trying to evaluate a
8700              non-dependent expression from the parser.  Trying to do
8701              the substitutions may not work.  */
8702           if (!TYPE_P (op1))
8703             op1 = TREE_TYPE (op1);
8704         }
8705       else
8706         {
8707           ++skip_evaluation;
8708           op1 = RECUR (op1);
8709           --skip_evaluation;
8710         }
8711       if (TYPE_P (op1))
8712         return cxx_sizeof_or_alignof_type (op1, TREE_CODE (t), true);
8713       else
8714         return cxx_sizeof_or_alignof_expr (op1, TREE_CODE (t));
8715
8716     case MODOP_EXPR:
8717       {
8718         tree r = build_x_modify_expr
8719           (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8720            TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 1)),
8721            RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)));
8722         /* TREE_NO_WARNING must be set if either the expression was
8723            parenthesized or it uses an operator such as >>= rather
8724            than plain assignment.  In the former case, it was already
8725            set and must be copied.  In the latter case,
8726            build_x_modify_expr sets it and it must not be reset
8727            here.  */
8728         if (TREE_NO_WARNING (t))
8729           TREE_NO_WARNING (r) = TREE_NO_WARNING (t);
8730         return r;
8731       }
8732
8733     case ARROW_EXPR:
8734       op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
8735                                                 args, complain, in_decl);
8736       /* Remember that there was a reference to this entity.  */
8737       if (DECL_P (op1))
8738         mark_used (op1);
8739       return build_x_arrow (op1);
8740
8741     case NEW_EXPR:
8742       return build_new
8743         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8744          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8745          RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)),
8746          RECUR (TREE_OPERAND (t, 3)),
8747          NEW_EXPR_USE_GLOBAL (t));
8748
8749     case DELETE_EXPR:
8750      return delete_sanity
8751        (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8752         RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8753         DELETE_EXPR_USE_VEC (t),
8754         DELETE_EXPR_USE_GLOBAL (t));
8755
8756     case COMPOUND_EXPR:
8757       return build_x_compound_expr (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8758                                     RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)));
8759
8760     case CALL_EXPR:
8761       {
8762         tree function;
8763         tree call_args;
8764         bool qualified_p;
8765         bool koenig_p;
8766
8767         function = TREE_OPERAND (t, 0);
8768         /* When we parsed the expression,  we determined whether or
8769            not Koenig lookup should be performed.  */
8770         koenig_p = KOENIG_LOOKUP_P (t);
8771         if (TREE_CODE (function) == SCOPE_REF)
8772           {
8773             qualified_p = true;
8774             function = tsubst_qualified_id (function, args, complain, in_decl,
8775                                             /*done=*/false,
8776                                             /*address_p=*/false);
8777           }
8778         else
8779           {
8780             if (TREE_CODE (function) == COMPONENT_REF)
8781               {
8782                 tree op = TREE_OPERAND (function, 1);
8783
8784                 qualified_p = (TREE_CODE (op) == SCOPE_REF
8785                                || (BASELINK_P (op)
8786                                    && BASELINK_QUALIFIED_P (op)));
8787               }
8788             else
8789               qualified_p = false;
8790             
8791             function = tsubst_copy_and_build (function, args, complain,
8792                                               in_decl,
8793                                               !qualified_p);
8794             if (BASELINK_P (function))
8795               qualified_p = true;
8796           }
8797
8798         call_args = RECUR (TREE_OPERAND (t, 1));
8799
8800         /* We do not perform argument-dependent lookup if normal
8801            lookup finds a non-function, in accordance with the
8802            expected resolution of DR 218.  */
8803         if (koenig_p
8804             && ((is_overloaded_fn (function)
8805                  /* If lookup found a member function, the Koenig lookup is
8806                     not appropriate, even if an unqualified-name was used
8807                     to denote the function.  */
8808                  && !DECL_FUNCTION_MEMBER_P (get_first_fn (function)))
8809                 || TREE_CODE (function) == IDENTIFIER_NODE))
8810           function = perform_koenig_lookup (function, call_args);
8811
8812         if (TREE_CODE (function) == IDENTIFIER_NODE)
8813           {
8814             unqualified_name_lookup_error (function);
8815             return error_mark_node;
8816           }
8817
8818         /* Remember that there was a reference to this entity.  */
8819         if (DECL_P (function))
8820           mark_used (function);
8821
8822         if (TREE_CODE (function) == OFFSET_REF)
8823           return build_offset_ref_call_from_tree (function, call_args);
8824         if (TREE_CODE (function) == COMPONENT_REF)
8825           {
8826             if (!BASELINK_P (TREE_OPERAND (function, 1)))
8827               return finish_call_expr (function, call_args,
8828                                        /*disallow_virtual=*/false,
8829                                        /*koenig_p=*/false);
8830             else
8831               return (build_new_method_call
8832                       (TREE_OPERAND (function, 0),
8833                        TREE_OPERAND (function, 1),
8834                        call_args, NULL_TREE,
8835                        qualified_p ? LOOKUP_NONVIRTUAL : LOOKUP_NORMAL));
8836           }
8837         return finish_call_expr (function, call_args,
8838                                  /*disallow_virtual=*/qualified_p,
8839                                  koenig_p);
8840       }
8841
8842     case COND_EXPR:
8843       return build_x_conditional_expr
8844         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8845          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8846          RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)));
8847
8848     case PSEUDO_DTOR_EXPR:
8849       return finish_pseudo_destructor_expr
8850         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8851          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8852          RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)));
8853
8854     case TREE_LIST:
8855       {
8856         tree purpose, value, chain;
8857
8858         if (t == void_list_node)
8859           return t;
8860
8861         purpose = TREE_PURPOSE (t);
8862         if (purpose)
8863           purpose = RECUR (purpose);
8864         value = TREE_VALUE (t);
8865         if (value)
8866           value = RECUR (value);
8867         chain = TREE_CHAIN (t);
8868         if (chain && chain != void_type_node)
8869           chain = RECUR (chain);
8870         if (purpose == TREE_PURPOSE (t)
8871             && value == TREE_VALUE (t)
8872             && chain == TREE_CHAIN (t))
8873           return t;
8874         return tree_cons (purpose, value, chain);
8875       }
8876
8877     case COMPONENT_REF:
8878       {
8879         tree object;
8880         tree member;
8881
8882         object = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
8883                                                      args, complain, in_decl);
8884         /* Remember that there was a reference to this entity.  */
8885         if (DECL_P (object))
8886           mark_used (object);
8887
8888         member = TREE_OPERAND (t, 1);
8889         if (BASELINK_P (member))
8890           member = tsubst_baselink (member,
8891                                     non_reference (TREE_TYPE (object)),
8892                                     args, complain, in_decl);
8893         else
8894           member = tsubst_copy (member, args, complain, in_decl);
8895
8896         if (member == error_mark_node)
8897           return error_mark_node;
8898         else if (!CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (object)))
8899           {
8900             if (TREE_CODE (member) == BIT_NOT_EXPR)
8901               return finish_pseudo_destructor_expr (object,
8902                                                     NULL_TREE,
8903                                                     TREE_TYPE (object));
8904             else if (TREE_CODE (member) == SCOPE_REF
8905                      && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (member, 1)) == BIT_NOT_EXPR))
8906               return finish_pseudo_destructor_expr (object,
8907                                                     object,
8908                                                     TREE_TYPE (object));
8909           }
8910         else if (TREE_CODE (member) == SCOPE_REF
8911                  && TREE_CODE (TREE_OPERAND (member, 1)) == TEMPLATE_ID_EXPR)
8912           {
8913             tree tmpl;
8914             tree args;
8915
8916             /* Lookup the template functions now that we know what the
8917                scope is.  */
8918             tmpl = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (member, 1), 0);
8919             args = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (member, 1), 1);
8920             member = lookup_qualified_name (TREE_OPERAND (member, 0), tmpl,
8921                                             /*is_type_p=*/false,
8922                                             /*complain=*/false);
8923             if (BASELINK_P (member))
8924               {
8925                 BASELINK_FUNCTIONS (member)
8926                   = build_nt (TEMPLATE_ID_EXPR, BASELINK_FUNCTIONS (member),
8927                               args);
8928                 member = (adjust_result_of_qualified_name_lookup
8929                           (member, BINFO_TYPE (BASELINK_BINFO (member)),
8930                            TREE_TYPE (object)));
8931               }
8932             else
8933               {
8934                 qualified_name_lookup_error (TREE_TYPE (object), tmpl,
8935                                              member);
8936                 return error_mark_node;
8937               }
8938           }
8939         else if (TREE_CODE (member) == SCOPE_REF
8940                  && !CLASS_TYPE_P (TREE_OPERAND (member, 0))
8941                  && TREE_CODE (TREE_OPERAND (member, 0)) != NAMESPACE_DECL)
8942           {
8943             if (complain & tf_error)
8944               {
8945                 if (TYPE_P (TREE_OPERAND (member, 0)))
8946                   error ("%qT is not a class or namespace",
8947                          TREE_OPERAND (member, 0));
8948                 else
8949                   error ("%qD is not a class or namespace",
8950                          TREE_OPERAND (member, 0));
8951               }
8952             return error_mark_node;
8953           }
8954         else if (TREE_CODE (member) == FIELD_DECL)
8955           return finish_non_static_data_member (member, object, NULL_TREE);
8956
8957         return finish_class_member_access_expr (object, member,
8958                                                 /*template_p=*/false);
8959       }
8960
8961     case THROW_EXPR:
8962       return build_throw
8963         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8964
8965     case CONSTRUCTOR:
8966       {
8967         VEC(constructor_elt,gc) *n;
8968         constructor_elt *ce;
8969         unsigned HOST_WIDE_INT idx;
8970         tree r;
8971         tree type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
8972         bool process_index_p;
8973
8974         /* digest_init will do the wrong thing if we let it.  */
8975         if (type && TYPE_PTRMEMFUNC_P (type))
8976           return t;
8977
8978         /* We do not want to process the index of aggregate
8979            initializers as they are identifier nodes which will be
8980            looked up by digest_init.  */
8981         process_index_p = !(type && IS_AGGR_TYPE (type));
8982
8983         n = VEC_copy (constructor_elt, gc, CONSTRUCTOR_ELTS (t));
8984         for (idx = 0; VEC_iterate (constructor_elt, n, idx, ce); idx++)
8985           {
8986             if (ce->index && process_index_p)
8987               ce->index = RECUR (ce->index);
8988             ce->value = RECUR (ce->value);
8989           }
8990
8991         r = build_constructor (NULL_TREE, n);
8992         TREE_HAS_CONSTRUCTOR (r) = TREE_HAS_CONSTRUCTOR (t);
8993
8994         if (type)
8995           return digest_init (type, r);
8996         return r;
8997       }
8998
8999     case TYPEID_EXPR:
9000       {
9001         tree operand_0 = RECUR (TREE_OPERAND (t, 0));
9002         if (TYPE_P (operand_0))
9003           return get_typeid (operand_0);
9004         return build_typeid (operand_0);
9005       }
9006
9007     case VAR_DECL:
9008       if (!args)
9009         return t;
9010       /* Fall through */
9011
9012     case PARM_DECL:
9013       {
9014         tree r = tsubst_copy (t, args, complain, in_decl);
9015
9016         if (TREE_CODE (TREE_TYPE (t)) != REFERENCE_TYPE)
9017           /* If the original type was a reference, we'll be wrapped in
9018              the appropriate INDIRECT_REF.  */
9019           r = convert_from_reference (r);
9020         return r;
9021       }
9022
9023     case VA_ARG_EXPR:
9024       return build_x_va_arg (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
9025                              tsubst_copy (TREE_TYPE (t), args, complain,
9026                                           in_decl));
9027
9028     case OFFSETOF_EXPR:
9029       return fold_offsetof (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
9030
9031     case STMT_EXPR:
9032       {
9033         tree old_stmt_expr = cur_stmt_expr;
9034         tree stmt_expr = begin_stmt_expr ();
9035
9036         cur_stmt_expr = stmt_expr;
9037         tsubst_expr (STMT_EXPR_STMT (t), args, complain, in_decl);
9038         stmt_expr = finish_stmt_expr (stmt_expr, false);
9039         cur_stmt_expr = old_stmt_expr;
9040
9041         return stmt_expr;
9042       }
9043
9044     case CONST_DECL:
9045       t = tsubst_copy (t, args, complain, in_decl);
9046       /* As in finish_id_expression, we resolve enumeration constants
9047          to their underlying values.  */
9048       if (TREE_CODE (t) == CONST_DECL)
9049         return DECL_INITIAL (t);
9050       return t;
9051
9052     default:
9053       /* Handle Objective-C++ constructs, if appropriate.  */
9054       {
9055         tree subst
9056           = objcp_tsubst_copy_and_build (t, args, complain,
9057                                          in_decl, /*function_p=*/false);
9058         if (subst)
9059           return subst;
9060       }
9061       return tsubst_copy (t, args, complain, in_decl);
9062     }
9063
9064 #undef RECUR
9065 }
9066
9067 /* Verify that the instantiated ARGS are valid. For type arguments,
9068    make sure that the type's linkage is ok. For non-type arguments,
9069    make sure they are constants if they are integral or enumerations.
9070    Emit an error under control of COMPLAIN, and return TRUE on error.  */
9071
9072 static bool
9073 check_instantiated_args (tree tmpl, tree args, tsubst_flags_t complain)
9074 {
9075   int ix, len = DECL_NTPARMS (tmpl);
9076   bool result = false;
9077
9078   for (ix = 0; ix != len; ix++)
9079     {
9080       tree t = TREE_VEC_ELT (args, ix);
9081
9082       if (TYPE_P (t))
9083         {
9084           /* [basic.link]: A name with no linkage (notably, the name
9085              of a class or enumeration declared in a local scope)
9086              shall not be used to declare an entity with linkage.
9087              This implies that names with no linkage cannot be used as
9088              template arguments.  */
9089           tree nt = no_linkage_check (t, /*relaxed_p=*/false);
9090
9091           if (nt)
9092             {
9093               /* DR 488 makes use of a type with no linkage cause
9094                  type deduction to fail.  */ 
9095               if (complain & tf_error)
9096                 {
9097                   if (TYPE_ANONYMOUS_P (nt))
9098                     error ("%qT is/uses anonymous type", t);
9099                   else
9100                     error ("%qT uses local type %qT", t, nt);
9101                 }
9102               result = true;
9103             }
9104           /* In order to avoid all sorts of complications, we do not
9105              allow variably-modified types as template arguments.  */
9106           else if (variably_modified_type_p (t, NULL_TREE))
9107             {
9108               if (complain & tf_error)
9109                 error ("%qT is a variably modified type", t);
9110               result = true;
9111             }
9112         }
9113       /* A non-type argument of integral or enumerated type must be a
9114          constant.  */
9115       else if (TREE_TYPE (t)
9116                && INTEGRAL_OR_ENUMERATION_TYPE_P (TREE_TYPE (t))
9117                && !TREE_CONSTANT (t))
9118         {
9119           if (complain & tf_error)
9120             error ("integral expression %qE is not constant", t);
9121           result = true;
9122         }
9123     }
9124   if (result && (complain & tf_error))
9125     error ("  trying to instantiate %qD", tmpl);
9126   return result;
9127 }
9128
9129 /* Instantiate the indicated variable or function template TMPL with
9130    the template arguments in TARG_PTR.  */
9131
9132 tree
9133 instantiate_template (tree tmpl, tree targ_ptr, tsubst_flags_t complain)
9134 {
9135   tree fndecl;
9136   tree gen_tmpl;
9137   tree spec;
9138
9139   if (tmpl == error_mark_node)
9140     return error_mark_node;
9141
9142   gcc_assert (TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_DECL);
9143
9144   /* If this function is a clone, handle it specially.  */
9145   if (DECL_CLONED_FUNCTION_P (tmpl))
9146     {
9147       tree spec;
9148       tree clone;
9149
9150       spec = instantiate_template (DECL_CLONED_FUNCTION (tmpl), targ_ptr,
9151                                    complain);
9152       if (spec == error_mark_node)
9153         return error_mark_node;
9154
9155       /* Look for the clone.  */
9156       FOR_EACH_CLONE (clone, spec)
9157         if (DECL_NAME (clone) == DECL_NAME (tmpl))
9158           return clone;
9159       /* We should always have found the clone by now.  */
9160       gcc_unreachable ();
9161       return NULL_TREE;
9162     }
9163
9164   /* Check to see if we already have this specialization.  */
9165   spec = retrieve_specialization (tmpl, targ_ptr,
9166                                   /*class_specializations_p=*/false);
9167   if (spec != NULL_TREE)
9168     return spec;
9169
9170   gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
9171   if (tmpl != gen_tmpl)
9172     {
9173       /* The TMPL is a partial instantiation.  To get a full set of
9174          arguments we must add the arguments used to perform the
9175          partial instantiation.  */
9176       targ_ptr = add_outermost_template_args (DECL_TI_ARGS (tmpl),
9177                                               targ_ptr);
9178
9179       /* Check to see if we already have this specialization.  */
9180       spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, targ_ptr,
9181                                       /*class_specializations_p=*/false);
9182       if (spec != NULL_TREE)
9183         return spec;
9184     }
9185
9186   if (check_instantiated_args (gen_tmpl, INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (targ_ptr),
9187                                complain))
9188     return error_mark_node;
9189
9190   /* We are building a FUNCTION_DECL, during which the access of its
9191      parameters and return types have to be checked.  However this
9192      FUNCTION_DECL which is the desired context for access checking
9193      is not built yet.  We solve this chicken-and-egg problem by
9194      deferring all checks until we have the FUNCTION_DECL.  */
9195   push_deferring_access_checks (dk_deferred);
9196
9197   /* Substitute template parameters.  */
9198   fndecl = tsubst (DECL_TEMPLATE_RESULT (gen_tmpl),
9199                    targ_ptr, complain, gen_tmpl);
9200
9201   /* Now we know the specialization, compute access previously
9202      deferred.  */
9203   push_access_scope (fndecl);
9204   perform_deferred_access_checks ();
9205   pop_access_scope (fndecl);
9206   pop_deferring_access_checks ();
9207
9208   /* The DECL_TI_TEMPLATE should always be the immediate parent
9209      template, not the most general template.  */
9210   DECL_TI_TEMPLATE (fndecl) = tmpl;
9211
9212   /* If we've just instantiated the main entry point for a function,
9213      instantiate all the alternate entry points as well.  We do this
9214      by cloning the instantiation of the main entry point, not by
9215      instantiating the template clones.  */
9216   if (TREE_CHAIN (gen_tmpl) && DECL_CLONED_FUNCTION_P (TREE_CHAIN (gen_tmpl)))
9217     clone_function_decl (fndecl, /*update_method_vec_p=*/0);
9218
9219   return fndecl;
9220 }
9221
9222 /* The FN is a TEMPLATE_DECL for a function.  The ARGS are the
9223    arguments that are being used when calling it.  TARGS is a vector
9224    into which the deduced template arguments are placed.
9225
9226    Return zero for success, 2 for an incomplete match that doesn't resolve
9227    all the types, and 1 for complete failure.  An error message will be
9228    printed only for an incomplete match.
9229
9230    If FN is a conversion operator, or we are trying to produce a specific
9231    specialization, RETURN_TYPE is the return type desired.
9232
9233    The EXPLICIT_TARGS are explicit template arguments provided via a
9234    template-id.
9235
9236    The parameter STRICT is one of:
9237
9238    DEDUCE_CALL:
9239      We are deducing arguments for a function call, as in
9240      [temp.deduct.call].
9241
9242    DEDUCE_CONV:
9243      We are deducing arguments for a conversion function, as in
9244      [temp.deduct.conv].
9245
9246    DEDUCE_EXACT:
9247      We are deducing arguments when doing an explicit instantiation
9248      as in [temp.explicit], when determining an explicit specialization
9249      as in [temp.expl.spec], or when taking the address of a function
9250      template, as in [temp.deduct.funcaddr].  */
9251
9252 int
9253 fn_type_unification (tree fn,
9254                      tree explicit_targs,
9255                      tree targs,
9256                      tree args,
9257                      tree return_type,
9258                      unification_kind_t strict,
9259                      int flags)
9260 {
9261   tree parms;
9262   tree fntype;
9263   int result;
9264
9265   gcc_assert (TREE_CODE (fn) == TEMPLATE_DECL);
9266
9267   fntype = TREE_TYPE (fn);
9268   if (explicit_targs)
9269     {
9270       /* [temp.deduct]
9271
9272          The specified template arguments must match the template
9273          parameters in kind (i.e., type, nontype, template), and there
9274          must not be more arguments than there are parameters;
9275          otherwise type deduction fails.
9276
9277          Nontype arguments must match the types of the corresponding
9278          nontype template parameters, or must be convertible to the
9279          types of the corresponding nontype parameters as specified in
9280          _temp.arg.nontype_, otherwise type deduction fails.
9281
9282          All references in the function type of the function template
9283          to the corresponding template parameters are replaced by the
9284          specified template argument values.  If a substitution in a
9285          template parameter or in the function type of the function
9286          template results in an invalid type, type deduction fails.  */
9287       int i;
9288       tree converted_args;
9289       bool incomplete;
9290
9291       if (explicit_targs == error_mark_node)
9292         return 1;
9293
9294       converted_args
9295         = (coerce_template_parms (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (fn),
9296                                   explicit_targs, NULL_TREE, tf_none,
9297                                   /*require_all_arguments=*/0));
9298       if (converted_args == error_mark_node)
9299         return 1;
9300
9301       /* Substitute the explicit args into the function type.  This is
9302          necessary so that, for instance, explicitly declared function
9303          arguments can match null pointed constants.  If we were given
9304          an incomplete set of explicit args, we must not do semantic
9305          processing during substitution as we could create partial
9306          instantiations.  */
9307       incomplete = NUM_TMPL_ARGS (explicit_targs) != NUM_TMPL_ARGS (targs);
9308       processing_template_decl += incomplete;
9309       fntype = tsubst (fntype, converted_args, tf_none, NULL_TREE);
9310       processing_template_decl -= incomplete;
9311
9312       if (fntype == error_mark_node)
9313         return 1;
9314
9315       /* Place the explicitly specified arguments in TARGS.  */
9316       for (i = NUM_TMPL_ARGS (converted_args); i--;)
9317         TREE_VEC_ELT (targs, i) = TREE_VEC_ELT (converted_args, i);
9318     }
9319
9320   parms = TYPE_ARG_TYPES (fntype);
9321   /* Never do unification on the 'this' parameter.  */
9322   if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (fn))
9323     parms = TREE_CHAIN (parms);
9324
9325   if (return_type)
9326     {
9327       parms = tree_cons (NULL_TREE, TREE_TYPE (fntype), parms);
9328       args = tree_cons (NULL_TREE, return_type, args);
9329     }
9330
9331   /* We allow incomplete unification without an error message here
9332      because the standard doesn't seem to explicitly prohibit it.  Our
9333      callers must be ready to deal with unification failures in any
9334      event.  */
9335   result = type_unification_real (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (fn),
9336                                   targs, parms, args, /*subr=*/0,
9337                                   strict, flags);
9338
9339   if (result == 0)
9340     /* All is well so far.  Now, check:
9341
9342        [temp.deduct]
9343
9344        When all template arguments have been deduced, all uses of
9345        template parameters in nondeduced contexts are replaced with
9346        the corresponding deduced argument values.  If the
9347        substitution results in an invalid type, as described above,
9348        type deduction fails.  */
9349     if (tsubst (TREE_TYPE (fn), targs, tf_none, NULL_TREE)
9350         == error_mark_node)
9351       return 1;
9352
9353   return result;
9354 }
9355
9356 /* Adjust types before performing type deduction, as described in
9357    [temp.deduct.call] and [temp.deduct.conv].  The rules in these two
9358    sections are symmetric.  PARM is the type of a function parameter
9359    or the return type of the conversion function.  ARG is the type of
9360    the argument passed to the call, or the type of the value
9361    initialized with the result of the conversion function.  */
9362
9363 static int
9364 maybe_adjust_types_for_deduction (unification_kind_t strict,
9365                                   tree* parm,
9366                                   tree* arg)
9367 {
9368   int result = 0;
9369
9370   switch (strict)
9371     {
9372     case DEDUCE_CALL:
9373       break;
9374
9375     case DEDUCE_CONV:
9376       {
9377         /* Swap PARM and ARG throughout the remainder of this
9378            function; the handling is precisely symmetric since PARM
9379            will initialize ARG rather than vice versa.  */
9380         tree* temp = parm;
9381         parm = arg;
9382         arg = temp;
9383         break;
9384       }
9385
9386     case DEDUCE_EXACT:
9387       /* There is nothing to do in this case.  */
9388       return 0;
9389
9390     default:
9391       gcc_unreachable ();
9392     }
9393
9394   if (TREE_CODE (*parm) != REFERENCE_TYPE)
9395     {
9396       /* [temp.deduct.call]
9397
9398          If P is not a reference type:
9399
9400          --If A is an array type, the pointer type produced by the
9401          array-to-pointer standard conversion (_conv.array_) is
9402          used in place of A for type deduction; otherwise,
9403
9404          --If A is a function type, the pointer type produced by
9405          the function-to-pointer standard conversion
9406          (_conv.func_) is used in place of A for type deduction;
9407          otherwise,
9408
9409          --If A is a cv-qualified type, the top level
9410          cv-qualifiers of A's type are ignored for type
9411          deduction.  */
9412       if (TREE_CODE (*arg) == ARRAY_TYPE)
9413         *arg = build_pointer_type (TREE_TYPE (*arg));
9414       else if (TREE_CODE (*arg) == FUNCTION_TYPE)
9415         *arg = build_pointer_type (*arg);
9416       else
9417         *arg = TYPE_MAIN_VARIANT (*arg);
9418     }
9419
9420   /* [temp.deduct.call]
9421
9422      If P is a cv-qualified type, the top level cv-qualifiers
9423      of P's type are ignored for type deduction.  If P is a
9424      reference type, the type referred to by P is used for
9425      type deduction.  */
9426   *parm = TYPE_MAIN_VARIANT (*parm);
9427   if (TREE_CODE (*parm) == REFERENCE_TYPE)
9428     {
9429       *parm = TREE_TYPE (*parm);
9430       result |= UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL;
9431     }
9432
9433   /* DR 322. For conversion deduction, remove a reference type on parm
9434      too (which has been swapped into ARG).  */
9435   if (strict == DEDUCE_CONV && TREE_CODE (*arg) == REFERENCE_TYPE)
9436     *arg = TREE_TYPE (*arg);
9437
9438   return result;
9439 }
9440
9441 /* Most parms like fn_type_unification.
9442
9443    If SUBR is 1, we're being called recursively (to unify the
9444    arguments of a function or method parameter of a function
9445    template). */
9446
9447 static int
9448 type_unification_real (tree tparms,
9449                        tree targs,
9450                        tree xparms,
9451                        tree xargs,
9452                        int subr,
9453                        unification_kind_t strict,
9454                        int flags)
9455 {
9456   tree parm, arg;
9457   int i;
9458   int ntparms = TREE_VEC_LENGTH (tparms);
9459   int sub_strict;
9460   int saw_undeduced = 0;
9461   tree parms, args;
9462
9463   gcc_assert (TREE_CODE (tparms) == TREE_VEC);
9464   gcc_assert (xparms == NULL_TREE || TREE_CODE (xparms) == TREE_LIST);
9465   gcc_assert (!xargs || TREE_CODE (xargs) == TREE_LIST);
9466   gcc_assert (ntparms > 0);
9467
9468   switch (strict)
9469     {
9470     case DEDUCE_CALL:
9471       sub_strict = (UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL | UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL
9472                     | UNIFY_ALLOW_DERIVED);
9473       break;
9474
9475     case DEDUCE_CONV:
9476       sub_strict = UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL;
9477       break;
9478
9479     case DEDUCE_EXACT:
9480       sub_strict = UNIFY_ALLOW_NONE;
9481       break;
9482
9483     default:
9484       gcc_unreachable ();
9485     }
9486
9487  again:
9488   parms = xparms;
9489   args = xargs;
9490
9491   while (parms && parms != void_list_node
9492          && args && args != void_list_node)
9493     {
9494       parm = TREE_VALUE (parms);
9495       parms = TREE_CHAIN (parms);
9496       arg = TREE_VALUE (args);
9497       args = TREE_CHAIN (args);
9498
9499       if (arg == error_mark_node)
9500         return 1;
9501       if (arg == unknown_type_node)
9502         /* We can't deduce anything from this, but we might get all the
9503            template args from other function args.  */
9504         continue;
9505
9506       /* Conversions will be performed on a function argument that
9507          corresponds with a function parameter that contains only
9508          non-deducible template parameters and explicitly specified
9509          template parameters.  */
9510       if (!uses_template_parms (parm))
9511         {
9512           tree type;
9513
9514           if (!TYPE_P (arg))
9515             type = TREE_TYPE (arg);
9516           else
9517             type = arg;
9518
9519           if (same_type_p (parm, type))
9520             continue;
9521           if (strict != DEDUCE_EXACT
9522               && can_convert_arg (parm, type, TYPE_P (arg) ? NULL_TREE : arg, 
9523                                   flags))
9524             continue;
9525           
9526           return 1;
9527         }
9528
9529       if (!TYPE_P (arg))
9530         {
9531           gcc_assert (TREE_TYPE (arg) != NULL_TREE);
9532           if (type_unknown_p (arg))
9533             {
9534               /* [temp.deduct.type] A template-argument can be deduced from
9535                  a pointer to function or pointer to member function
9536                  argument if the set of overloaded functions does not
9537                  contain function templates and at most one of a set of
9538                  overloaded functions provides a unique match.  */
9539
9540               if (resolve_overloaded_unification
9541                   (tparms, targs, parm, arg, strict, sub_strict)
9542                   != 0)
9543                 return 1;
9544               continue;
9545             }
9546           arg = TREE_TYPE (arg);
9547           if (arg == error_mark_node)
9548             return 1;
9549         }
9550
9551       {
9552         int arg_strict = sub_strict;
9553
9554         if (!subr)
9555           arg_strict |= maybe_adjust_types_for_deduction (strict, &parm, &arg);
9556
9557         if (unify (tparms, targs, parm, arg, arg_strict))
9558           return 1;
9559       }
9560     }
9561
9562   /* Fail if we've reached the end of the parm list, and more args
9563      are present, and the parm list isn't variadic.  */
9564   if (args && args != void_list_node && parms == void_list_node)
9565     return 1;
9566   /* Fail if parms are left and they don't have default values.  */
9567   if (parms && parms != void_list_node
9568       && TREE_PURPOSE (parms) == NULL_TREE)
9569     return 1;
9570
9571   if (!subr)
9572     for (i = 0; i < ntparms; i++)
9573       if (!TREE_VEC_ELT (targs, i))
9574         {
9575           tree tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, i));
9576
9577           /* If this is an undeduced nontype parameter that depends on
9578              a type parameter, try another pass; its type may have been
9579              deduced from a later argument than the one from which
9580              this parameter can be deduced.  */
9581           if (TREE_CODE (tparm) == PARM_DECL
9582               && uses_template_parms (TREE_TYPE (tparm))
9583               && !saw_undeduced++)
9584             goto again;
9585
9586           return 2;
9587         }
9588
9589   return 0;
9590 }
9591
9592 /* Subroutine of type_unification_real.  Args are like the variables at the
9593    call site.  ARG is an overloaded function (or template-id); we try
9594    deducing template args from each of the overloads, and if only one
9595    succeeds, we go with that.  Modifies TARGS and returns 0 on success.  */
9596
9597 static int
9598 resolve_overloaded_unification (tree tparms,
9599                                 tree targs,
9600                                 tree parm,
9601                                 tree arg,
9602                                 unification_kind_t strict,
9603                                 int sub_strict)
9604 {
9605   tree tempargs = copy_node (targs);
9606   int good = 0;
9607   bool addr_p;
9608
9609   if (TREE_CODE (arg) == ADDR_EXPR)
9610     {
9611       arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
9612       addr_p = true;
9613     }
9614   else
9615     addr_p = false;
9616
9617   if (TREE_CODE (arg) == COMPONENT_REF)
9618     /* Handle `&x' where `x' is some static or non-static member
9619        function name.  */
9620     arg = TREE_OPERAND (arg, 1);
9621
9622   if (TREE_CODE (arg) == OFFSET_REF)
9623     arg = TREE_OPERAND (arg, 1);
9624
9625   /* Strip baselink information.  */
9626   if (BASELINK_P (arg))
9627     arg = BASELINK_FUNCTIONS (arg);
9628
9629   if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_ID_EXPR)
9630     {
9631       /* If we got some explicit template args, we need to plug them into
9632          the affected templates before we try to unify, in case the
9633          explicit args will completely resolve the templates in question.  */
9634
9635       tree expl_subargs = TREE_OPERAND (arg, 1);
9636       arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
9637
9638       for (; arg; arg = OVL_NEXT (arg))
9639         {
9640           tree fn = OVL_CURRENT (arg);
9641           tree subargs, elem;
9642
9643           if (TREE_CODE (fn) != TEMPLATE_DECL)
9644             continue;
9645
9646           subargs = get_bindings (fn, DECL_TEMPLATE_RESULT (fn),
9647                                   expl_subargs, /*check_ret=*/false);
9648           if (subargs)
9649             {
9650               elem = tsubst (TREE_TYPE (fn), subargs, tf_none, NULL_TREE);
9651               good += try_one_overload (tparms, targs, tempargs, parm,
9652                                         elem, strict, sub_strict, addr_p);
9653             }
9654         }
9655     }
9656   else
9657     {
9658       gcc_assert (TREE_CODE (arg) == OVERLOAD
9659                   || TREE_CODE (arg) == FUNCTION_DECL);
9660
9661       for (; arg; arg = OVL_NEXT (arg))
9662         good += try_one_overload (tparms, targs, tempargs, parm,
9663                                   TREE_TYPE (OVL_CURRENT (arg)),
9664                                   strict, sub_strict, addr_p);
9665     }
9666
9667   /* [temp.deduct.type] A template-argument can be deduced from a pointer
9668      to function or pointer to member function argument if the set of
9669      overloaded functions does not contain function templates and at most
9670      one of a set of overloaded functions provides a unique match.
9671
9672      So if we found multiple possibilities, we return success but don't
9673      deduce anything.  */
9674
9675   if (good == 1)
9676     {
9677       int i = TREE_VEC_LENGTH (targs);
9678       for (; i--; )
9679         if (TREE_VEC_ELT (tempargs, i))
9680           TREE_VEC_ELT (targs, i) = TREE_VEC_ELT (tempargs, i);
9681     }
9682   if (good)
9683     return 0;
9684
9685   return 1;
9686 }
9687
9688 /* Subroutine of resolve_overloaded_unification; does deduction for a single
9689    overload.  Fills TARGS with any deduced arguments, or error_mark_node if
9690    different overloads deduce different arguments for a given parm.
9691    ADDR_P is true if the expression for which deduction is being
9692    performed was of the form "& fn" rather than simply "fn".
9693
9694    Returns 1 on success.  */
9695
9696 static int
9697 try_one_overload (tree tparms,
9698                   tree orig_targs,
9699                   tree targs,
9700                   tree parm,
9701                   tree arg,
9702                   unification_kind_t strict,
9703                   int sub_strict,
9704                   bool addr_p)
9705 {
9706   int nargs;
9707   tree tempargs;
9708   int i;
9709
9710   /* [temp.deduct.type] A template-argument can be deduced from a pointer
9711      to function or pointer to member function argument if the set of
9712      overloaded functions does not contain function templates and at most
9713      one of a set of overloaded functions provides a unique match.
9714
9715      So if this is a template, just return success.  */
9716
9717   if (uses_template_parms (arg))
9718     return 1;
9719
9720   if (TREE_CODE (arg) == METHOD_TYPE)
9721     arg = build_ptrmemfunc_type (build_pointer_type (arg));
9722   else if (addr_p)
9723     arg = build_pointer_type (arg);
9724
9725   sub_strict |= maybe_adjust_types_for_deduction (strict, &parm, &arg);
9726
9727   /* We don't copy orig_targs for this because if we have already deduced
9728      some template args from previous args, unify would complain when we
9729      try to deduce a template parameter for the same argument, even though
9730      there isn't really a conflict.  */
9731   nargs = TREE_VEC_LENGTH (targs);
9732   tempargs = make_tree_vec (nargs);
9733
9734   if (unify (tparms, tempargs, parm, arg, sub_strict) != 0)
9735     return 0;
9736
9737   /* First make sure we didn't deduce anything that conflicts with
9738      explicitly specified args.  */
9739   for (i = nargs; i--; )
9740     {
9741       tree elt = TREE_VEC_ELT (tempargs, i);
9742       tree oldelt = TREE_VEC_ELT (orig_targs, i);
9743
9744       if (!elt)
9745         /*NOP*/;
9746       else if (uses_template_parms (elt))
9747         /* Since we're unifying against ourselves, we will fill in
9748            template args used in the function parm list with our own
9749            template parms.  Discard them.  */
9750         TREE_VEC_ELT (tempargs, i) = NULL_TREE;
9751       else if (oldelt && !template_args_equal (oldelt, elt))
9752         return 0;
9753     }
9754
9755   for (i = nargs; i--; )
9756     {
9757       tree elt = TREE_VEC_ELT (tempargs, i);
9758
9759       if (elt)
9760         TREE_VEC_ELT (targs, i) = elt;
9761     }
9762
9763   return 1;
9764 }
9765
9766 /* Verify that nondeduce template argument agrees with the type
9767    obtained from argument deduction.  Return nonzero if the
9768    verification fails.
9769
9770    For example:
9771
9772      struct A { typedef int X; };
9773      template <class T, class U> struct C {};
9774      template <class T> struct C<T, typename T::X> {};
9775
9776    Then with the instantiation `C<A, int>', we can deduce that
9777    `T' is `A' but unify () does not check whether `typename T::X'
9778    is `int'.  This function ensure that they agree.
9779
9780    TARGS, PARMS are the same as the arguments of unify.
9781    ARGS contains template arguments from all levels.  */
9782
9783 static int
9784 verify_class_unification (tree targs, tree parms, tree args)
9785 {
9786   parms = tsubst (parms, add_outermost_template_args (args, targs),
9787                   tf_none, NULL_TREE);
9788   if (parms == error_mark_node)
9789     return 1;
9790
9791   return !comp_template_args (parms, INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args));
9792 }
9793
9794 /* PARM is a template class (perhaps with unbound template
9795    parameters).  ARG is a fully instantiated type.  If ARG can be
9796    bound to PARM, return ARG, otherwise return NULL_TREE.  TPARMS and
9797    TARGS are as for unify.  */
9798
9799 static tree
9800 try_class_unification (tree tparms, tree targs, tree parm, tree arg)
9801 {
9802   tree copy_of_targs;
9803
9804   if (!CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (arg)
9805       || (most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (arg))
9806           != most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (parm))))
9807     return NULL_TREE;
9808
9809   /* We need to make a new template argument vector for the call to
9810      unify.  If we used TARGS, we'd clutter it up with the result of
9811      the attempted unification, even if this class didn't work out.
9812      We also don't want to commit ourselves to all the unifications
9813      we've already done, since unification is supposed to be done on
9814      an argument-by-argument basis.  In other words, consider the
9815      following pathological case:
9816
9817        template <int I, int J, int K>
9818        struct S {};
9819
9820        template <int I, int J>
9821        struct S<I, J, 2> : public S<I, I, I>, S<J, J, J> {};
9822
9823        template <int I, int J, int K>
9824        void f(S<I, J, K>, S<I, I, I>);
9825
9826        void g() {
9827          S<0, 0, 0> s0;
9828          S<0, 1, 2> s2;
9829
9830          f(s0, s2);
9831        }
9832
9833      Now, by the time we consider the unification involving `s2', we
9834      already know that we must have `f<0, 0, 0>'.  But, even though
9835      `S<0, 1, 2>' is derived from `S<0, 0, 0>', the code is invalid
9836      because there are two ways to unify base classes of S<0, 1, 2>
9837      with S<I, I, I>.  If we kept the already deduced knowledge, we
9838      would reject the possibility I=1.  */
9839   copy_of_targs = make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (targs));
9840
9841   /* If unification failed, we're done.  */
9842   if (unify (tparms, copy_of_targs, CLASSTYPE_TI_ARGS (parm),
9843              CLASSTYPE_TI_ARGS (arg), UNIFY_ALLOW_NONE))
9844     return NULL_TREE;
9845
9846   return arg;
9847 }
9848
9849 /* Given a template type PARM and a class type ARG, find the unique
9850    base type in ARG that is an instance of PARM.  We do not examine
9851    ARG itself; only its base-classes.  If there is not exactly one
9852    appropriate base class, return NULL_TREE.  PARM may be the type of
9853    a partial specialization, as well as a plain template type.  Used
9854    by unify.  */
9855
9856 static tree
9857 get_template_base (tree tparms, tree targs, tree parm, tree arg)
9858 {
9859   tree rval = NULL_TREE;
9860   tree binfo;
9861
9862   gcc_assert (IS_AGGR_TYPE_CODE (TREE_CODE (arg)));
9863
9864   binfo = TYPE_BINFO (complete_type (arg));
9865   if (!binfo)
9866     /* The type could not be completed.  */
9867     return NULL_TREE;
9868
9869   /* Walk in inheritance graph order.  The search order is not
9870      important, and this avoids multiple walks of virtual bases.  */
9871   for (binfo = TREE_CHAIN (binfo); binfo; binfo = TREE_CHAIN (binfo))
9872     {
9873       tree r = try_class_unification (tparms, targs, parm, BINFO_TYPE (binfo));
9874
9875       if (r)
9876         {
9877           /* If there is more than one satisfactory baseclass, then:
9878
9879                [temp.deduct.call]
9880
9881               If they yield more than one possible deduced A, the type
9882               deduction fails.
9883
9884              applies.  */
9885           if (rval && !same_type_p (r, rval))
9886             return NULL_TREE;
9887
9888           rval = r;
9889         }
9890     }
9891
9892   return rval;
9893 }
9894
9895 /* Returns the level of DECL, which declares a template parameter.  */
9896
9897 static int
9898 template_decl_level (tree decl)
9899 {
9900   switch (TREE_CODE (decl))
9901     {
9902     case TYPE_DECL:
9903     case TEMPLATE_DECL:
9904       return TEMPLATE_TYPE_LEVEL (TREE_TYPE (decl));
9905
9906     case PARM_DECL:
9907       return TEMPLATE_PARM_LEVEL (DECL_INITIAL (decl));
9908
9909     default:
9910       gcc_unreachable ();
9911     }
9912   return 0;
9913 }
9914
9915 /* Decide whether ARG can be unified with PARM, considering only the
9916    cv-qualifiers of each type, given STRICT as documented for unify.
9917    Returns nonzero iff the unification is OK on that basis.  */
9918
9919 static int
9920 check_cv_quals_for_unify (int strict, tree arg, tree parm)
9921 {
9922   int arg_quals = cp_type_quals (arg);
9923   int parm_quals = cp_type_quals (parm);
9924
9925   if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TYPE_PARM
9926       && !(strict & UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL))
9927     {
9928       /*  Although a CVR qualifier is ignored when being applied to a
9929           substituted template parameter ([8.3.2]/1 for example), that
9930           does not apply during deduction [14.8.2.4]/1, (even though
9931           that is not explicitly mentioned, [14.8.2.4]/9 indicates
9932           this).  Except when we're allowing additional CV qualifiers
9933           at the outer level [14.8.2.1]/3,1st bullet.  */
9934       if ((TREE_CODE (arg) == REFERENCE_TYPE
9935            || TREE_CODE (arg) == FUNCTION_TYPE
9936            || TREE_CODE (arg) == METHOD_TYPE)
9937           && (parm_quals & (TYPE_QUAL_CONST | TYPE_QUAL_VOLATILE)))
9938         return 0;
9939
9940       if ((!POINTER_TYPE_P (arg) && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_TYPE_PARM)
9941           && (parm_quals & TYPE_QUAL_RESTRICT))
9942         return 0;
9943     }
9944
9945   if (!(strict & (UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL | UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL))
9946       && (arg_quals & parm_quals) != parm_quals)
9947     return 0;
9948
9949   if (!(strict & (UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL | UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL))
9950       && (parm_quals & arg_quals) != arg_quals)
9951     return 0;
9952
9953   return 1;
9954 }
9955
9956 /* Takes parameters as for type_unification.  Returns 0 if the
9957    type deduction succeeds, 1 otherwise.  The parameter STRICT is a
9958    bitwise or of the following flags:
9959
9960      UNIFY_ALLOW_NONE:
9961        Require an exact match between PARM and ARG.
9962      UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL:
9963        Allow the deduced ARG to be more cv-qualified (by qualification
9964        conversion) than ARG.
9965      UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL:
9966        Allow the deduced ARG to be less cv-qualified than ARG.
9967      UNIFY_ALLOW_DERIVED:
9968        Allow the deduced ARG to be a template base class of ARG,
9969        or a pointer to a template base class of the type pointed to by
9970        ARG.
9971      UNIFY_ALLOW_INTEGER:
9972        Allow any integral type to be deduced.  See the TEMPLATE_PARM_INDEX
9973        case for more information.
9974      UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL:
9975        This is the outermost level of a deduction. Used to determine validity
9976        of qualification conversions. A valid qualification conversion must
9977        have const qualified pointers leading up to the inner type which
9978        requires additional CV quals, except at the outer level, where const
9979        is not required [conv.qual]. It would be normal to set this flag in
9980        addition to setting UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL.
9981      UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL:
9982        This is the outermost level of a deduction, and PARM can be more CV
9983        qualified at this point.
9984      UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL:
9985        This is the outermost level of a deduction, and PARM can be less CV
9986        qualified at this point.  */
9987
9988 static int
9989 unify (tree tparms, tree targs, tree parm, tree arg, int strict)
9990 {
9991   int idx;
9992   tree targ;
9993   tree tparm;
9994   int strict_in = strict;
9995
9996   /* I don't think this will do the right thing with respect to types.
9997      But the only case I've seen it in so far has been array bounds, where
9998      signedness is the only information lost, and I think that will be
9999      okay.  */
10000   while (TREE_CODE (parm) == NOP_EXPR)
10001     parm = TREE_OPERAND (parm, 0);
10002
10003   if (arg == error_mark_node)
10004     return 1;
10005   if (arg == unknown_type_node)
10006     /* We can't deduce anything from this, but we might get all the
10007        template args from other function args.  */
10008     return 0;
10009
10010   /* If PARM uses template parameters, then we can't bail out here,
10011      even if ARG == PARM, since we won't record unifications for the
10012      template parameters.  We might need them if we're trying to
10013      figure out which of two things is more specialized.  */
10014   if (arg == parm && !uses_template_parms (parm))
10015     return 0;
10016
10017   /* Immediately reject some pairs that won't unify because of
10018      cv-qualification mismatches.  */
10019   if (TREE_CODE (arg) == TREE_CODE (parm)
10020       && TYPE_P (arg)
10021       /* It is the elements of the array which hold the cv quals of an array
10022          type, and the elements might be template type parms. We'll check
10023          when we recurse.  */
10024       && TREE_CODE (arg) != ARRAY_TYPE
10025       /* We check the cv-qualifiers when unifying with template type
10026          parameters below.  We want to allow ARG `const T' to unify with
10027          PARM `T' for example, when computing which of two templates
10028          is more specialized, for example.  */
10029       && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_TYPE_PARM
10030       && !check_cv_quals_for_unify (strict_in, arg, parm))
10031     return 1;
10032
10033   if (!(strict & UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL)
10034       && TYPE_P (parm) && !CP_TYPE_CONST_P (parm))
10035     strict &= ~UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL;
10036   strict &= ~UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL;
10037   strict &= ~UNIFY_ALLOW_DERIVED;
10038   strict &= ~UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL;
10039   strict &= ~UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL;
10040
10041   switch (TREE_CODE (parm))
10042     {
10043     case TYPENAME_TYPE:
10044     case SCOPE_REF:
10045     case UNBOUND_CLASS_TEMPLATE:
10046       /* In a type which contains a nested-name-specifier, template
10047          argument values cannot be deduced for template parameters used
10048          within the nested-name-specifier.  */
10049       return 0;
10050
10051     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
10052     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
10053     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
10054       tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, 0));
10055
10056       if (TEMPLATE_TYPE_LEVEL (parm)
10057           != template_decl_level (tparm))
10058         /* The PARM is not one we're trying to unify.  Just check
10059            to see if it matches ARG.  */
10060         return (TREE_CODE (arg) == TREE_CODE (parm)
10061                 && same_type_p (parm, arg)) ? 0 : 1;
10062       idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (parm);
10063       targ = TREE_VEC_ELT (targs, idx);
10064       tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, idx));
10065
10066       /* Check for mixed types and values.  */
10067       if ((TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TYPE_PARM
10068            && TREE_CODE (tparm) != TYPE_DECL)
10069           || (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
10070               && TREE_CODE (tparm) != TEMPLATE_DECL))
10071         return 1;
10072
10073       if (TREE_CODE (parm) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
10074         {
10075           /* ARG must be constructed from a template class or a template
10076              template parameter.  */
10077           if (TREE_CODE (arg) != BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
10078               && (TREE_CODE (arg) != RECORD_TYPE || !CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (arg)))
10079             return 1;
10080
10081           {
10082             tree parmtmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (parm);
10083             tree parmvec = TYPE_TI_ARGS (parm);
10084             tree argvec = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (TYPE_TI_ARGS (arg));
10085             tree argtmplvec
10086               = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (TYPE_TI_TEMPLATE (arg));
10087             int i;
10088
10089             /* The parameter and argument roles have to be switched here
10090                in order to handle default arguments properly.  For example,
10091                template<template <class> class TT> void f(TT<int>)
10092                should be able to accept vector<int> which comes from
10093                template <class T, class Allocator = allocator>
10094                class vector.  */
10095
10096             if (coerce_template_parms (argtmplvec, parmvec, parmtmpl, 0, 1)
10097                 == error_mark_node)
10098               return 1;
10099
10100             /* Deduce arguments T, i from TT<T> or TT<i>.
10101                We check each element of PARMVEC and ARGVEC individually
10102                rather than the whole TREE_VEC since they can have
10103                different number of elements.  */
10104
10105             for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (parmvec); ++i)
10106               {
10107                 if (unify (tparms, targs,
10108                            TREE_VEC_ELT (parmvec, i),
10109                            TREE_VEC_ELT (argvec, i),
10110                            UNIFY_ALLOW_NONE))
10111                   return 1;
10112               }
10113           }
10114           arg = TYPE_TI_TEMPLATE (arg);
10115
10116           /* Fall through to deduce template name.  */
10117         }
10118
10119       if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
10120           || TREE_CODE (parm) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
10121         {
10122           /* Deduce template name TT from TT, TT<>, TT<T> and TT<i>.  */
10123
10124           /* Simple cases: Value already set, does match or doesn't.  */
10125           if (targ != NULL_TREE && template_args_equal (targ, arg))
10126             return 0;
10127           else if (targ)
10128             return 1;
10129         }
10130       else
10131         {
10132           /* If PARM is `const T' and ARG is only `int', we don't have
10133              a match unless we are allowing additional qualification.
10134              If ARG is `const int' and PARM is just `T' that's OK;
10135              that binds `const int' to `T'.  */
10136           if (!check_cv_quals_for_unify (strict_in | UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL,
10137                                          arg, parm))
10138             return 1;
10139
10140           /* Consider the case where ARG is `const volatile int' and
10141              PARM is `const T'.  Then, T should be `volatile int'.  */
10142           arg = cp_build_qualified_type_real
10143             (arg, cp_type_quals (arg) & ~cp_type_quals (parm), tf_none);
10144           if (arg == error_mark_node)
10145             return 1;
10146
10147           /* Simple cases: Value already set, does match or doesn't.  */
10148           if (targ != NULL_TREE && same_type_p (targ, arg))
10149             return 0;
10150           else if (targ)
10151             return 1;
10152
10153           /* Make sure that ARG is not a variable-sized array.  (Note
10154              that were talking about variable-sized arrays (like
10155              `int[n]'), rather than arrays of unknown size (like
10156              `int[]').)  We'll get very confused by such a type since
10157              the bound of the array will not be computable in an
10158              instantiation.  Besides, such types are not allowed in
10159              ISO C++, so we can do as we please here.  */
10160           if (variably_modified_type_p (arg, NULL_TREE))
10161             return 1;
10162         }
10163
10164       TREE_VEC_ELT (targs, idx) = arg;
10165       return 0;
10166
10167     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
10168       tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, 0));
10169
10170       if (TEMPLATE_PARM_LEVEL (parm)
10171           != template_decl_level (tparm))
10172         /* The PARM is not one we're trying to unify.  Just check
10173            to see if it matches ARG.  */
10174         return !(TREE_CODE (arg) == TREE_CODE (parm)
10175                  && cp_tree_equal (parm, arg));
10176
10177       idx = TEMPLATE_PARM_IDX (parm);
10178       targ = TREE_VEC_ELT (targs, idx);
10179
10180       if (targ)
10181         return !cp_tree_equal (targ, arg);
10182
10183       /* [temp.deduct.type] If, in the declaration of a function template
10184          with a non-type template-parameter, the non-type
10185          template-parameter is used in an expression in the function
10186          parameter-list and, if the corresponding template-argument is
10187          deduced, the template-argument type shall match the type of the
10188          template-parameter exactly, except that a template-argument
10189          deduced from an array bound may be of any integral type.
10190          The non-type parameter might use already deduced type parameters.  */
10191       tparm = tsubst (TREE_TYPE (parm), targs, 0, NULL_TREE);
10192       if (!TREE_TYPE (arg))
10193         /* Template-parameter dependent expression.  Just accept it for now.
10194            It will later be processed in convert_template_argument.  */
10195         ;
10196       else if (same_type_p (TREE_TYPE (arg), tparm))
10197         /* OK */;
10198       else if ((strict & UNIFY_ALLOW_INTEGER)
10199                && (TREE_CODE (tparm) == INTEGER_TYPE
10200                    || TREE_CODE (tparm) == BOOLEAN_TYPE))
10201         /* Convert the ARG to the type of PARM; the deduced non-type
10202            template argument must exactly match the types of the
10203            corresponding parameter.  */
10204         arg = fold (build_nop (TREE_TYPE (parm), arg));
10205       else if (uses_template_parms (tparm))
10206         /* We haven't deduced the type of this parameter yet.  Try again
10207            later.  */
10208         return 0;
10209       else
10210         return 1;
10211
10212       TREE_VEC_ELT (targs, idx) = arg;
10213       return 0;
10214
10215     case PTRMEM_CST:
10216      {
10217         /* A pointer-to-member constant can be unified only with
10218          another constant.  */
10219       if (TREE_CODE (arg) != PTRMEM_CST)
10220         return 1;
10221
10222       /* Just unify the class member. It would be useless (and possibly
10223          wrong, depending on the strict flags) to unify also
10224          PTRMEM_CST_CLASS, because we want to be sure that both parm and
10225          arg refer to the same variable, even if through different
10226          classes. For instance:
10227
10228          struct A { int x; };
10229          struct B : A { };
10230
10231          Unification of &A::x and &B::x must succeed.  */
10232       return unify (tparms, targs, PTRMEM_CST_MEMBER (parm),
10233                     PTRMEM_CST_MEMBER (arg), strict);
10234      }
10235
10236     case POINTER_TYPE:
10237       {
10238         if (TREE_CODE (arg) != POINTER_TYPE)
10239           return 1;
10240
10241         /* [temp.deduct.call]
10242
10243            A can be another pointer or pointer to member type that can
10244            be converted to the deduced A via a qualification
10245            conversion (_conv.qual_).
10246
10247            We pass down STRICT here rather than UNIFY_ALLOW_NONE.
10248            This will allow for additional cv-qualification of the
10249            pointed-to types if appropriate.  */
10250
10251         if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg)) == RECORD_TYPE)
10252           /* The derived-to-base conversion only persists through one
10253              level of pointers.  */
10254           strict |= (strict_in & UNIFY_ALLOW_DERIVED);
10255
10256         return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm),
10257                       TREE_TYPE (arg), strict);
10258       }
10259
10260     case REFERENCE_TYPE:
10261       if (TREE_CODE (arg) != REFERENCE_TYPE)
10262         return 1;
10263       return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), TREE_TYPE (arg),
10264                     strict & UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL);
10265
10266     case ARRAY_TYPE:
10267       if (TREE_CODE (arg) != ARRAY_TYPE)
10268         return 1;
10269       if ((TYPE_DOMAIN (parm) == NULL_TREE)
10270           != (TYPE_DOMAIN (arg) == NULL_TREE))
10271         return 1;
10272       if (TYPE_DOMAIN (parm) != NULL_TREE)
10273         {
10274           tree parm_max;
10275           tree arg_max;
10276
10277           parm_max = TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (parm));
10278           arg_max = TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (arg));
10279
10280           /* Our representation of array types uses "N - 1" as the
10281              TYPE_MAX_VALUE for an array with "N" elements, if "N" is
10282              not an integer constant.  */
10283           if (TREE_CODE (parm_max) == MINUS_EXPR)
10284             {
10285               arg_max = fold_build2 (PLUS_EXPR,
10286                                      integer_type_node,
10287                                      arg_max,
10288                                      TREE_OPERAND (parm_max, 1));
10289               parm_max = TREE_OPERAND (parm_max, 0);
10290             }
10291
10292           if (unify (tparms, targs, parm_max, arg_max, UNIFY_ALLOW_INTEGER))
10293             return 1;
10294         }
10295       return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), TREE_TYPE (arg),
10296                     strict & UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL);
10297
10298     case REAL_TYPE:
10299     case COMPLEX_TYPE:
10300     case VECTOR_TYPE:
10301     case INTEGER_TYPE:
10302     case BOOLEAN_TYPE:
10303     case ENUMERAL_TYPE:
10304     case VOID_TYPE:
10305       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
10306         return 1;
10307
10308       /* We have already checked cv-qualification at the top of the
10309          function.  */
10310       if (!same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (arg, parm))
10311         return 1;
10312
10313       /* As far as unification is concerned, this wins.  Later checks
10314          will invalidate it if necessary.  */
10315       return 0;
10316
10317       /* Types INTEGER_CST and MINUS_EXPR can come from array bounds.  */
10318       /* Type INTEGER_CST can come from ordinary constant template args.  */
10319     case INTEGER_CST:
10320       while (TREE_CODE (arg) == NOP_EXPR)
10321         arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
10322
10323       if (TREE_CODE (arg) != INTEGER_CST)
10324         return 1;
10325       return !tree_int_cst_equal (parm, arg);
10326
10327     case TREE_VEC:
10328       {
10329         int i;
10330         if (TREE_CODE (arg) != TREE_VEC)
10331           return 1;
10332         if (TREE_VEC_LENGTH (parm) != TREE_VEC_LENGTH (arg))
10333           return 1;
10334         for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (parm); ++i)
10335           if (unify (tparms, targs,
10336                      TREE_VEC_ELT (parm, i), TREE_VEC_ELT (arg, i),
10337                      UNIFY_ALLOW_NONE))
10338             return 1;
10339         return 0;
10340       }
10341
10342     case RECORD_TYPE:
10343     case UNION_TYPE:
10344       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
10345         return 1;
10346
10347       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (parm))
10348         {
10349           if (!TYPE_PTRMEMFUNC_P (arg))
10350             return 1;
10351
10352           return unify (tparms, targs,
10353                         TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (parm),
10354                         TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (arg),
10355                         strict);
10356         }
10357
10358       if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (parm))
10359         {
10360           tree t = NULL_TREE;
10361
10362           if (strict_in & UNIFY_ALLOW_DERIVED)
10363             {
10364               /* First, we try to unify the PARM and ARG directly.  */
10365               t = try_class_unification (tparms, targs,
10366                                          parm, arg);
10367
10368               if (!t)
10369                 {
10370                   /* Fallback to the special case allowed in
10371                      [temp.deduct.call]:
10372
10373                        If P is a class, and P has the form
10374                        template-id, then A can be a derived class of
10375                        the deduced A.  Likewise, if P is a pointer to
10376                        a class of the form template-id, A can be a
10377                        pointer to a derived class pointed to by the
10378                        deduced A.  */
10379                   t = get_template_base (tparms, targs, parm, arg);
10380
10381                   if (!t)
10382                     return 1;
10383                 }
10384             }
10385           else if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (arg)
10386                    && (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (parm)
10387                        == CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (arg)))
10388             /* Perhaps PARM is something like S<U> and ARG is S<int>.
10389                Then, we should unify `int' and `U'.  */
10390             t = arg;
10391           else
10392             /* There's no chance of unification succeeding.  */
10393             return 1;
10394
10395           return unify (tparms, targs, CLASSTYPE_TI_ARGS (parm),
10396                         CLASSTYPE_TI_ARGS (t), UNIFY_ALLOW_NONE);
10397         }
10398       else if (!same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (parm, arg))
10399         return 1;
10400       return 0;
10401
10402     case METHOD_TYPE:
10403     case FUNCTION_TYPE:
10404       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
10405         return 1;
10406
10407       /* CV qualifications for methods can never be deduced, they must
10408          match exactly.  We need to check them explicitly here,
10409          because type_unification_real treats them as any other
10410          cvqualified parameter.  */
10411       if (TREE_CODE (parm) == METHOD_TYPE
10412           && (!check_cv_quals_for_unify
10413               (UNIFY_ALLOW_NONE,
10414                TREE_TYPE (TREE_VALUE (TYPE_ARG_TYPES (arg))),
10415                TREE_TYPE (TREE_VALUE (TYPE_ARG_TYPES (parm))))))
10416         return 1;
10417
10418       if (unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm),
10419                  TREE_TYPE (arg), UNIFY_ALLOW_NONE))
10420         return 1;
10421       return type_unification_real (tparms, targs, TYPE_ARG_TYPES (parm),
10422                                     TYPE_ARG_TYPES (arg), 1, DEDUCE_EXACT,
10423                                     LOOKUP_NORMAL);
10424
10425     case OFFSET_TYPE:
10426       /* Unify a pointer to member with a pointer to member function, which
10427          deduces the type of the member as a function type. */
10428       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (arg))
10429         {
10430           tree method_type;
10431           tree fntype;
10432           cp_cv_quals cv_quals;
10433
10434           /* Check top-level cv qualifiers */
10435           if (!check_cv_quals_for_unify (UNIFY_ALLOW_NONE, arg, parm))
10436             return 1;
10437
10438           if (unify (tparms, targs, TYPE_OFFSET_BASETYPE (parm),
10439                      TYPE_PTRMEMFUNC_OBJECT_TYPE (arg), UNIFY_ALLOW_NONE))
10440             return 1;
10441
10442           /* Determine the type of the function we are unifying against. */
10443           method_type = TREE_TYPE (TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (arg));
10444           fntype =
10445             build_function_type (TREE_TYPE (method_type),
10446                                  TREE_CHAIN (TYPE_ARG_TYPES (method_type)));
10447
10448           /* Extract the cv-qualifiers of the member function from the
10449              implicit object parameter and place them on the function
10450              type to be restored later. */
10451           cv_quals =
10452             cp_type_quals(TREE_TYPE (TREE_VALUE (TYPE_ARG_TYPES (method_type))));
10453           fntype = build_qualified_type (fntype, cv_quals);
10454           return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), fntype, strict);
10455         }
10456
10457       if (TREE_CODE (arg) != OFFSET_TYPE)
10458         return 1;
10459       if (unify (tparms, targs, TYPE_OFFSET_BASETYPE (parm),
10460                  TYPE_OFFSET_BASETYPE (arg), UNIFY_ALLOW_NONE))
10461         return 1;
10462       return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), TREE_TYPE (arg),
10463                     strict);
10464
10465     case CONST_DECL:
10466       if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (parm))
10467         return unify (tparms, targs, DECL_INITIAL (parm), arg, strict);
10468       if (arg != integral_constant_value (parm))
10469         return 1;
10470       return 0;
10471
10472     case FIELD_DECL:
10473     case TEMPLATE_DECL:
10474       /* Matched cases are handled by the ARG == PARM test above.  */
10475       return 1;
10476
10477     default:
10478       gcc_assert (EXPR_P (parm));
10479
10480       /* We must be looking at an expression.  This can happen with
10481          something like:
10482
10483            template <int I>
10484            void foo(S<I>, S<I + 2>);
10485
10486          This is a "nondeduced context":
10487
10488            [deduct.type]
10489
10490            The nondeduced contexts are:
10491
10492            --A type that is a template-id in which one or more of
10493              the template-arguments is an expression that references
10494              a template-parameter.
10495
10496          In these cases, we assume deduction succeeded, but don't
10497          actually infer any unifications.  */
10498
10499       if (!uses_template_parms (parm)
10500           && !template_args_equal (parm, arg))
10501         return 1;
10502       else
10503         return 0;
10504     }
10505 }
10506 \f
10507 /* Note that DECL can be defined in this translation unit, if
10508    required.  */
10509
10510 static void
10511 mark_definable (tree decl)
10512 {
10513   tree clone;
10514   DECL_NOT_REALLY_EXTERN (decl) = 1;
10515   FOR_EACH_CLONE (clone, decl)
10516     DECL_NOT_REALLY_EXTERN (clone) = 1;
10517 }
10518
10519 /* Called if RESULT is explicitly instantiated, or is a member of an
10520    explicitly instantiated class.  */
10521
10522 void
10523 mark_decl_instantiated (tree result, int extern_p)
10524 {
10525   SET_DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (result);
10526
10527   /* If this entity has already been written out, it's too late to
10528      make any modifications.  */
10529   if (TREE_ASM_WRITTEN (result))
10530     return;
10531
10532   if (TREE_CODE (result) != FUNCTION_DECL)
10533     /* The TREE_PUBLIC flag for function declarations will have been
10534        set correctly by tsubst.  */
10535     TREE_PUBLIC (result) = 1;
10536
10537   /* This might have been set by an earlier implicit instantiation.  */
10538   DECL_COMDAT (result) = 0;
10539
10540   if (extern_p)
10541     DECL_NOT_REALLY_EXTERN (result) = 0;
10542   else
10543     {
10544       mark_definable (result);
10545       /* Always make artificials weak.  */
10546       if (DECL_ARTIFICIAL (result) && flag_weak)
10547         comdat_linkage (result);
10548       /* For WIN32 we also want to put explicit instantiations in
10549          linkonce sections.  */
10550       else if (TREE_PUBLIC (result))
10551         maybe_make_one_only (result);
10552     }
10553
10554   /* If EXTERN_P, then this function will not be emitted -- unless
10555      followed by an explicit instantiation, at which point its linkage
10556      will be adjusted.  If !EXTERN_P, then this function will be
10557      emitted here.  In neither circumstance do we want
10558      import_export_decl to adjust the linkage.  */
10559   DECL_INTERFACE_KNOWN (result) = 1;
10560 }
10561
10562 /* Given two function templates PAT1 and PAT2, return:
10563
10564    1 if PAT1 is more specialized than PAT2 as described in [temp.func.order].
10565    -1 if PAT2 is more specialized than PAT1.
10566    0 if neither is more specialized.
10567
10568    LEN indicates the number of parameters we should consider
10569    (defaulted parameters should not be considered).
10570
10571    The 1998 std underspecified function template partial ordering, and
10572    DR214 addresses the issue.  We take pairs of arguments, one from
10573    each of the templates, and deduce them against each other.  One of
10574    the templates will be more specialized if all the *other*
10575    template's arguments deduce against its arguments and at least one
10576    of its arguments *does* *not* deduce against the other template's
10577    corresponding argument.  Deduction is done as for class templates.
10578    The arguments used in deduction have reference and top level cv
10579    qualifiers removed.  Iff both arguments were originally reference
10580    types *and* deduction succeeds in both directions, the template
10581    with the more cv-qualified argument wins for that pairing (if
10582    neither is more cv-qualified, they both are equal).  Unlike regular
10583    deduction, after all the arguments have been deduced in this way,
10584    we do *not* verify the deduced template argument values can be
10585    substituted into non-deduced contexts, nor do we have to verify
10586    that all template arguments have been deduced.  */
10587
10588 int
10589 more_specialized_fn (tree pat1, tree pat2, int len)
10590 {
10591   tree decl1 = DECL_TEMPLATE_RESULT (pat1);
10592   tree decl2 = DECL_TEMPLATE_RESULT (pat2);
10593   tree targs1 = make_tree_vec (DECL_NTPARMS (pat1));
10594   tree targs2 = make_tree_vec (DECL_NTPARMS (pat2));
10595   tree tparms1 = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (pat1);
10596   tree tparms2 = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (pat2);
10597   tree args1 = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl1));
10598   tree args2 = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl2));
10599   int better1 = 0;
10600   int better2 = 0;
10601   
10602   /* Remove the this parameter from non-static member functions.  If
10603      one is a non-static member function and the other is not a static
10604      member function, remove the first parameter from that function
10605      also.  This situation occurs for operator functions where we
10606      locate both a member function (with this pointer) and non-member
10607      operator (with explicit first operand).  */
10608   if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl1))
10609     {
10610       len--; /* LEN is the number of significant arguments for DECL1 */
10611       args1 = TREE_CHAIN (args1);
10612       if (!DECL_STATIC_FUNCTION_P (decl2))
10613         args2 = TREE_CHAIN (args2);
10614     }
10615   else if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl2))
10616     {
10617       args2 = TREE_CHAIN (args2);
10618       if (!DECL_STATIC_FUNCTION_P (decl1))
10619         {
10620           len--;
10621           args1 = TREE_CHAIN (args1);
10622         }
10623     }
10624     
10625   /* If only one is a conversion operator, they are unordered.  */
10626   if (DECL_CONV_FN_P (decl1) != DECL_CONV_FN_P (decl2))
10627     return 0;
10628
10629   /* Consider the return type for a conversion function */
10630   if (DECL_CONV_FN_P (decl1))
10631     {
10632       args1 = tree_cons (NULL_TREE, TREE_TYPE (TREE_TYPE (decl1)), args1);
10633       args2 = tree_cons (NULL_TREE, TREE_TYPE (TREE_TYPE (decl2)), args2);
10634       len++;
10635     }
10636
10637   processing_template_decl++;
10638
10639   while (len--)
10640     {
10641       tree arg1 = TREE_VALUE (args1);
10642       tree arg2 = TREE_VALUE (args2);
10643       int deduce1, deduce2;
10644       int quals1 = -1;
10645       int quals2 = -1;
10646
10647       if (TREE_CODE (arg1) == REFERENCE_TYPE)
10648         {
10649           arg1 = TREE_TYPE (arg1);
10650           quals1 = cp_type_quals (arg1);
10651         }
10652
10653       if (TREE_CODE (arg2) == REFERENCE_TYPE)
10654         {
10655           arg2 = TREE_TYPE (arg2);
10656           quals2 = cp_type_quals (arg2);
10657         }
10658
10659       if ((quals1 < 0) != (quals2 < 0))
10660         {
10661           /* Only of the args is a reference, see if we should apply
10662              array/function pointer decay to it.  This is not part of
10663              DR214, but is, IMHO, consistent with the deduction rules
10664              for the function call itself, and with our earlier
10665              implementation of the underspecified partial ordering
10666              rules.  (nathan).  */
10667           if (quals1 >= 0)
10668             {
10669               switch (TREE_CODE (arg1))
10670                 {
10671                 case ARRAY_TYPE:
10672                   arg1 = TREE_TYPE (arg1);
10673                   /* FALLTHROUGH. */
10674                 case FUNCTION_TYPE:
10675                   arg1 = build_pointer_type (arg1);
10676                   break;
10677
10678                 default:
10679                   break;
10680                 }
10681             }
10682           else
10683             {
10684               switch (TREE_CODE (arg2))
10685                 {
10686                 case ARRAY_TYPE:
10687                   arg2 = TREE_TYPE (arg2);
10688                   /* FALLTHROUGH. */
10689                 case FUNCTION_TYPE:
10690                   arg2 = build_pointer_type (arg2);
10691                   break;
10692
10693                 default:
10694                   break;
10695                 }
10696             }
10697         }
10698
10699       arg1 = TYPE_MAIN_VARIANT (arg1);
10700       arg2 = TYPE_MAIN_VARIANT (arg2);
10701
10702       deduce1 = !unify (tparms1, targs1, arg1, arg2, UNIFY_ALLOW_NONE);
10703       deduce2 = !unify (tparms2, targs2, arg2, arg1, UNIFY_ALLOW_NONE);
10704
10705       if (!deduce1)
10706         better2 = -1;
10707       if (!deduce2)
10708         better1 = -1;
10709       if (better1 < 0 && better2 < 0)
10710         /* We've failed to deduce something in either direction.
10711            These must be unordered.  */
10712         break;
10713
10714       if (deduce1 && deduce2 && quals1 >= 0 && quals2 >= 0)
10715         {
10716           /* Deduces in both directions, see if quals can
10717              disambiguate.  Pretend the worse one failed to deduce. */
10718           if ((quals1 & quals2) == quals2)
10719             deduce1 = 0;
10720           if ((quals1 & quals2) == quals1)
10721             deduce2 = 0;
10722         }
10723       if (deduce1 && !deduce2 && !better2)
10724         better2 = 1;
10725       if (deduce2 && !deduce1 && !better1)
10726         better1 = 1;
10727
10728       args1 = TREE_CHAIN (args1);
10729       args2 = TREE_CHAIN (args2);
10730     }
10731
10732   processing_template_decl--;
10733
10734   return (better1 > 0) - (better2 > 0);
10735 }
10736
10737 /* Given two class template specialization list nodes PAT1 and PAT2, return:
10738
10739    1 if PAT1 is more specialized than PAT2 as described in [temp.class.order].
10740    -1 if PAT2 is more specialized than PAT1.
10741    0 if neither is more specialized.
10742
10743    FULL_ARGS is the full set of template arguments that triggers this
10744    partial ordering.  */
10745
10746 int
10747 more_specialized_class (tree pat1, tree pat2, tree full_args)
10748 {
10749   tree targs;
10750   int winner = 0;
10751
10752   /* Just like what happens for functions, if we are ordering between
10753      different class template specializations, we may encounter dependent
10754      types in the arguments, and we need our dependency check functions
10755      to behave correctly.  */
10756   ++processing_template_decl;
10757   targs = get_class_bindings (TREE_VALUE (pat1), TREE_PURPOSE (pat1),
10758                               add_outermost_template_args (full_args, TREE_PURPOSE (pat2)));
10759   if (targs)
10760     --winner;
10761
10762   targs = get_class_bindings (TREE_VALUE (pat2), TREE_PURPOSE (pat2),
10763                               add_outermost_template_args (full_args, TREE_PURPOSE (pat1)));
10764   if (targs)
10765     ++winner;
10766   --processing_template_decl;
10767
10768   return winner;
10769 }
10770
10771 /* Return the template arguments that will produce the function signature
10772    DECL from the function template FN, with the explicit template
10773    arguments EXPLICIT_ARGS.  If CHECK_RETTYPE is true, the return type must
10774    also match.  Return NULL_TREE if no satisfactory arguments could be
10775    found.  */
10776
10777 static tree
10778 get_bindings (tree fn, tree decl, tree explicit_args, bool check_rettype)
10779 {
10780   int ntparms = DECL_NTPARMS (fn);
10781   tree targs = make_tree_vec (ntparms);
10782   tree decl_type;
10783   tree decl_arg_types;
10784
10785   /* Substitute the explicit template arguments into the type of DECL.
10786      The call to fn_type_unification will handle substitution into the
10787      FN.  */
10788   decl_type = TREE_TYPE (decl);
10789   if (explicit_args && uses_template_parms (decl_type))
10790     {
10791       tree tmpl;
10792       tree converted_args;
10793
10794       if (DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
10795         tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
10796       else
10797         /* We can get here for some invalid specializations.  */
10798         return NULL_TREE;
10799
10800       converted_args
10801         = (coerce_template_parms (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (tmpl),
10802                                   explicit_args, NULL_TREE,
10803                                   tf_none, /*require_all_arguments=*/0));
10804       if (converted_args == error_mark_node)
10805         return NULL_TREE;
10806
10807       decl_type = tsubst (decl_type, converted_args, tf_none, NULL_TREE);
10808       if (decl_type == error_mark_node)
10809         return NULL_TREE;
10810     }
10811
10812   decl_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (decl_type);
10813   /* Never do unification on the 'this' parameter.  */
10814   if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
10815     decl_arg_types = TREE_CHAIN (decl_arg_types);
10816
10817   if (fn_type_unification (fn, explicit_args, targs,
10818                            decl_arg_types,
10819                            (check_rettype || DECL_CONV_FN_P (fn)
10820                             ? TREE_TYPE (decl_type) : NULL_TREE),
10821                            DEDUCE_EXACT, LOOKUP_NORMAL))
10822     return NULL_TREE;
10823
10824   return targs;
10825 }
10826
10827 /* Return the innermost template arguments that, when applied to a
10828    template specialization whose innermost template parameters are
10829    TPARMS, and whose specialization arguments are PARMS, yield the
10830    ARGS.
10831
10832    For example, suppose we have:
10833
10834      template <class T, class U> struct S {};
10835      template <class T> struct S<T*, int> {};
10836
10837    Then, suppose we want to get `S<double*, int>'.  The TPARMS will be
10838    {T}, the PARMS will be {T*, int} and the ARGS will be {double*,
10839    int}.  The resulting vector will be {double}, indicating that `T'
10840    is bound to `double'.  */
10841
10842 static tree
10843 get_class_bindings (tree tparms, tree parms, tree args)
10844 {
10845   int i, ntparms = TREE_VEC_LENGTH (tparms);
10846   tree vec = make_tree_vec (ntparms);
10847
10848   if (unify (tparms, vec, parms, INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args),
10849              UNIFY_ALLOW_NONE))
10850     return NULL_TREE;
10851
10852   for (i =  0; i < ntparms; ++i)
10853     if (! TREE_VEC_ELT (vec, i))
10854       return NULL_TREE;
10855
10856   if (verify_class_unification (vec, parms, args))
10857     return NULL_TREE;
10858
10859   return vec;
10860 }
10861
10862 /* In INSTANTIATIONS is a list of <INSTANTIATION, TEMPLATE> pairs.
10863    Pick the most specialized template, and return the corresponding
10864    instantiation, or if there is no corresponding instantiation, the
10865    template itself.  If there is no most specialized template,
10866    error_mark_node is returned.  If there are no templates at all,
10867    NULL_TREE is returned.  */
10868
10869 tree
10870 most_specialized_instantiation (tree instantiations)
10871 {
10872   tree fn, champ;
10873
10874   if (!instantiations)
10875     return NULL_TREE;
10876
10877   ++processing_template_decl;
10878
10879   champ = instantiations;
10880   for (fn = TREE_CHAIN (instantiations); fn; fn = TREE_CHAIN (fn))
10881     {
10882       int fate = 0;
10883
10884       if (get_bindings (TREE_VALUE (champ),
10885                         DECL_TEMPLATE_RESULT (TREE_VALUE (fn)),
10886                         NULL_TREE, /*check_ret=*/false))
10887         fate--;
10888
10889       if (get_bindings (TREE_VALUE (fn),
10890                         DECL_TEMPLATE_RESULT (TREE_VALUE (champ)),
10891                         NULL_TREE, /*check_ret=*/false))
10892         fate++;
10893
10894       if (fate == -1)
10895         champ = fn;
10896       else if (!fate)
10897         {
10898           /* Equally specialized, move to next function.  If there
10899              is no next function, nothing's most specialized.  */
10900           fn = TREE_CHAIN (fn);
10901           if (!fn)
10902             break;
10903         }
10904     }
10905
10906   if (champ)
10907     /* Now verify that champ is better than everything earlier in the
10908        instantiation list.  */
10909     for (fn = instantiations; fn != champ; fn = TREE_CHAIN (fn))
10910       if (get_bindings (TREE_VALUE (champ),
10911                         DECL_TEMPLATE_RESULT (TREE_VALUE (fn)),
10912                         NULL_TREE, /*check_ret=*/false)
10913           || !get_bindings (TREE_VALUE (fn),
10914                             DECL_TEMPLATE_RESULT (TREE_VALUE (champ)),
10915                             NULL_TREE, /*check_ret=*/false))
10916         {
10917           champ = NULL_TREE;
10918           break;
10919         }
10920
10921   processing_template_decl--;
10922
10923   if (!champ)
10924     return error_mark_node;
10925
10926   return TREE_PURPOSE (champ) ? TREE_PURPOSE (champ) : TREE_VALUE (champ);
10927 }
10928
10929 /* Return the most specialized of the list of templates in FNS that can
10930    produce an instantiation matching DECL, given the explicit template
10931    arguments EXPLICIT_ARGS.  */
10932
10933 static tree
10934 most_specialized (tree fns, tree decl, tree explicit_args)
10935 {
10936   tree candidates = NULL_TREE;
10937   tree fn, args;
10938
10939   for (fn = fns; fn; fn = TREE_CHAIN (fn))
10940     {
10941       tree candidate = TREE_VALUE (fn);
10942
10943       args = get_bindings (candidate, decl, explicit_args, /*check_ret=*/true);
10944       if (args)
10945         candidates = tree_cons (NULL_TREE, candidate, candidates);
10946     }
10947
10948   return most_specialized_instantiation (candidates);
10949 }
10950
10951 /* If DECL is a specialization of some template, return the most
10952    general such template.  Otherwise, returns NULL_TREE.
10953
10954    For example, given:
10955
10956      template <class T> struct S { template <class U> void f(U); };
10957
10958    if TMPL is `template <class U> void S<int>::f(U)' this will return
10959    the full template.  This function will not trace past partial
10960    specializations, however.  For example, given in addition:
10961
10962      template <class T> struct S<T*> { template <class U> void f(U); };
10963
10964    if TMPL is `template <class U> void S<int*>::f(U)' this will return
10965    `template <class T> template <class U> S<T*>::f(U)'.  */
10966
10967 tree
10968 most_general_template (tree decl)
10969 {
10970   /* If DECL is a FUNCTION_DECL, find the TEMPLATE_DECL of which it is
10971      an immediate specialization.  */
10972   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
10973     {
10974       if (DECL_TEMPLATE_INFO (decl)) {
10975         decl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
10976
10977         /* The DECL_TI_TEMPLATE can be an IDENTIFIER_NODE for a
10978            template friend.  */
10979         if (TREE_CODE (decl) != TEMPLATE_DECL)
10980           return NULL_TREE;
10981       } else
10982         return NULL_TREE;
10983     }
10984
10985   /* Look for more and more general templates.  */
10986   while (DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
10987     {
10988       /* The DECL_TI_TEMPLATE can be an IDENTIFIER_NODE in some cases.
10989          (See cp-tree.h for details.)  */
10990       if (TREE_CODE (DECL_TI_TEMPLATE (decl)) != TEMPLATE_DECL)
10991         break;
10992
10993       if (CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (decl))
10994           && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (TREE_TYPE (decl)))
10995         break;
10996
10997       /* Stop if we run into an explicitly specialized class template.  */
10998       if (!DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (decl)
10999           && DECL_CONTEXT (decl)
11000           && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (DECL_CONTEXT (decl)))
11001         break;
11002
11003       decl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
11004     }
11005
11006   return decl;
11007 }
11008
11009 /* Return the most specialized of the class template specializations
11010    of TMPL which can produce an instantiation matching ARGS, or
11011    error_mark_node if the choice is ambiguous.  */
11012
11013 static tree
11014 most_specialized_class (tree tmpl, tree args)
11015 {
11016   tree list = NULL_TREE;
11017   tree t;
11018   tree champ;
11019   int fate;
11020
11021   tmpl = most_general_template (tmpl);
11022   for (t = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl); t; t = TREE_CHAIN (t))
11023     {
11024       tree spec_args
11025         = get_class_bindings (TREE_VALUE (t), TREE_PURPOSE (t), args);
11026       if (spec_args)
11027         {
11028           list = tree_cons (TREE_PURPOSE (t), TREE_VALUE (t), list);
11029           TREE_TYPE (list) = TREE_TYPE (t);
11030         }
11031     }
11032
11033   if (! list)
11034     return NULL_TREE;
11035
11036   t = list;
11037   champ = t;
11038   t = TREE_CHAIN (t);
11039   for (; t; t = TREE_CHAIN (t))
11040     {
11041       fate = more_specialized_class (champ, t, args);
11042       if (fate == 1)
11043         ;
11044       else
11045         {
11046           if (fate == 0)
11047             {
11048               t = TREE_CHAIN (t);
11049               if (! t)
11050                 return error_mark_node;
11051             }
11052           champ = t;
11053         }
11054     }
11055
11056   for (t = list; t && t != champ; t = TREE_CHAIN (t))
11057     {
11058       fate = more_specialized_class (champ, t, args);
11059       if (fate != 1)
11060         return error_mark_node;
11061     }
11062
11063   return champ;
11064 }
11065
11066 /* Explicitly instantiate DECL.  */
11067
11068 void
11069 do_decl_instantiation (tree decl, tree storage)
11070 {
11071   tree result = NULL_TREE;
11072   int extern_p = 0;
11073
11074   if (!decl)
11075     /* An error occurred, for which grokdeclarator has already issued
11076        an appropriate message.  */
11077     return;
11078   else if (! DECL_LANG_SPECIFIC (decl))
11079     {
11080       error ("explicit instantiation of non-template %q#D", decl);
11081       return;
11082     }
11083   else if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL)
11084     {
11085       /* There is an asymmetry here in the way VAR_DECLs and
11086          FUNCTION_DECLs are handled by grokdeclarator.  In the case of
11087          the latter, the DECL we get back will be marked as a
11088          template instantiation, and the appropriate
11089          DECL_TEMPLATE_INFO will be set up.  This does not happen for
11090          VAR_DECLs so we do the lookup here.  Probably, grokdeclarator
11091          should handle VAR_DECLs as it currently handles
11092          FUNCTION_DECLs.  */
11093       result = lookup_field (DECL_CONTEXT (decl), DECL_NAME (decl), 0, false);
11094       if (!result || TREE_CODE (result) != VAR_DECL)
11095         {
11096           error ("no matching template for %qD found", decl);
11097           return;
11098         }
11099     }
11100   else if (TREE_CODE (decl) != FUNCTION_DECL)
11101     {
11102       error ("explicit instantiation of %q#D", decl);
11103       return;
11104     }
11105   else
11106     result = decl;
11107
11108   /* Check for various error cases.  Note that if the explicit
11109      instantiation is valid the RESULT will currently be marked as an
11110      *implicit* instantiation; DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION is not set
11111      until we get here.  */
11112
11113   if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (result))
11114     {
11115       /* DR 259 [temp.spec].
11116
11117          Both an explicit instantiation and a declaration of an explicit
11118          specialization shall not appear in a program unless the explicit
11119          instantiation follows a declaration of the explicit specialization.
11120
11121          For a given set of template parameters, if an explicit
11122          instantiation of a template appears after a declaration of an
11123          explicit specialization for that template, the explicit
11124          instantiation has no effect.  */
11125       return;
11126     }
11127   else if (DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (result))
11128     {
11129       /* [temp.spec]
11130
11131          No program shall explicitly instantiate any template more
11132          than once.
11133
11134          We check DECL_NOT_REALLY_EXTERN so as not to complain when
11135          the first instantiation was `extern' and the second is not,
11136          and EXTERN_P for the opposite case.  */
11137       if (DECL_NOT_REALLY_EXTERN (result) && !extern_p)
11138         pedwarn ("duplicate explicit instantiation of %q#D", result);
11139       /* If an "extern" explicit instantiation follows an ordinary
11140          explicit instantiation, the template is instantiated.  */
11141       if (extern_p)
11142         return;
11143     }
11144   else if (!DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (result))
11145     {
11146       error ("no matching template for %qD found", result);
11147       return;
11148     }
11149   else if (!DECL_TEMPLATE_INFO (result))
11150     {
11151       pedwarn ("explicit instantiation of non-template %q#D", result);
11152       return;
11153     }
11154
11155   if (storage == NULL_TREE)
11156     ;
11157   else if (storage == ridpointers[(int) RID_EXTERN])
11158     {
11159       if (pedantic && !in_system_header)
11160         pedwarn ("ISO C++ forbids the use of %<extern%> on explicit "
11161                  "instantiations");
11162       extern_p = 1;
11163     }
11164   else
11165     error ("storage class %qD applied to template instantiation", storage);
11166   
11167   check_explicit_instantiation_namespace (result);
11168   mark_decl_instantiated (result, extern_p);
11169   if (! extern_p)
11170     instantiate_decl (result, /*defer_ok=*/1, 
11171                       /*expl_inst_class_mem_p=*/false);
11172 }
11173
11174 void
11175 mark_class_instantiated (tree t, int extern_p)
11176 {
11177   SET_CLASSTYPE_EXPLICIT_INSTANTIATION (t);
11178   SET_CLASSTYPE_INTERFACE_KNOWN (t);
11179   CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (t) = extern_p;
11180   TYPE_DECL_SUPPRESS_DEBUG (TYPE_NAME (t)) = extern_p;
11181   if (! extern_p)
11182     {
11183       CLASSTYPE_DEBUG_REQUESTED (t) = 1;
11184       rest_of_type_compilation (t, 1);
11185     }
11186 }
11187
11188 /* Called from do_type_instantiation through binding_table_foreach to
11189    do recursive instantiation for the type bound in ENTRY.  */
11190 static void
11191 bt_instantiate_type_proc (binding_entry entry, void *data)
11192 {
11193   tree storage = *(tree *) data;
11194
11195   if (IS_AGGR_TYPE (entry->type)
11196       && !uses_template_parms (CLASSTYPE_TI_ARGS (entry->type)))
11197     do_type_instantiation (TYPE_MAIN_DECL (entry->type), storage, 0);
11198 }
11199
11200 /* Called from do_type_instantiation to instantiate a member
11201    (a member function or a static member variable) of an
11202    explicitly instantiated class template.  */
11203 static void
11204 instantiate_class_member (tree decl, int extern_p)
11205 {
11206   mark_decl_instantiated (decl, extern_p);
11207   if (! extern_p)
11208     instantiate_decl (decl, /*defer_ok=*/1, 
11209                       /*expl_inst_class_mem_p=*/true);
11210 }
11211
11212 /* Perform an explicit instantiation of template class T.  STORAGE, if
11213    non-null, is the RID for extern, inline or static.  COMPLAIN is
11214    nonzero if this is called from the parser, zero if called recursively,
11215    since the standard is unclear (as detailed below).  */
11216
11217 void
11218 do_type_instantiation (tree t, tree storage, tsubst_flags_t complain)
11219 {
11220   int extern_p = 0;
11221   int nomem_p = 0;
11222   int static_p = 0;
11223   int previous_instantiation_extern_p = 0;
11224
11225   if (TREE_CODE (t) == TYPE_DECL)
11226     t = TREE_TYPE (t);
11227
11228   if (! CLASS_TYPE_P (t) || ! CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (t))
11229     {
11230       error ("explicit instantiation of non-template type %qT", t);
11231       return;
11232     }
11233
11234   complete_type (t);
11235
11236   if (!COMPLETE_TYPE_P (t))
11237     {
11238       if (complain & tf_error)
11239         error ("explicit instantiation of %q#T before definition of template",
11240                t);
11241       return;
11242     }
11243
11244   if (storage != NULL_TREE)
11245     {
11246       if (pedantic && !in_system_header)
11247         pedwarn("ISO C++ forbids the use of %qE on explicit instantiations",
11248                 storage);
11249
11250       if (storage == ridpointers[(int) RID_INLINE])
11251         nomem_p = 1;
11252       else if (storage == ridpointers[(int) RID_EXTERN])
11253         extern_p = 1;
11254       else if (storage == ridpointers[(int) RID_STATIC])
11255         static_p = 1;
11256       else
11257         {
11258           error ("storage class %qD applied to template instantiation",
11259                  storage);
11260           extern_p = 0;
11261         }
11262     }
11263
11264   if (CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (t))
11265     {
11266       /* DR 259 [temp.spec].
11267
11268          Both an explicit instantiation and a declaration of an explicit
11269          specialization shall not appear in a program unless the explicit
11270          instantiation follows a declaration of the explicit specialization.
11271
11272          For a given set of template parameters, if an explicit
11273          instantiation of a template appears after a declaration of an
11274          explicit specialization for that template, the explicit
11275          instantiation has no effect.  */
11276       return;
11277     }
11278   else if (CLASSTYPE_EXPLICIT_INSTANTIATION (t))
11279     {
11280       /* [temp.spec]
11281
11282          No program shall explicitly instantiate any template more
11283          than once.
11284
11285          If PREVIOUS_INSTANTIATION_EXTERN_P, then the first explicit
11286          instantiation was `extern'.  If EXTERN_P then the second is.
11287          These cases are OK.  */
11288       previous_instantiation_extern_p = CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (t);
11289
11290       if (!previous_instantiation_extern_p && !extern_p
11291           && (complain & tf_error))
11292         pedwarn ("duplicate explicit instantiation of %q#T", t);
11293
11294       /* If we've already instantiated the template, just return now.  */
11295       if (!CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (t))
11296         return;
11297     }
11298
11299   check_explicit_instantiation_namespace (TYPE_NAME (t));
11300   mark_class_instantiated (t, extern_p);
11301
11302   if (nomem_p)
11303     return;
11304
11305   {
11306     tree tmp;
11307
11308     /* In contrast to implicit instantiation, where only the
11309        declarations, and not the definitions, of members are
11310        instantiated, we have here:
11311
11312          [temp.explicit]
11313
11314          The explicit instantiation of a class template specialization
11315          implies the instantiation of all of its members not
11316          previously explicitly specialized in the translation unit
11317          containing the explicit instantiation.
11318
11319        Of course, we can't instantiate member template classes, since
11320        we don't have any arguments for them.  Note that the standard
11321        is unclear on whether the instantiation of the members are
11322        *explicit* instantiations or not.  However, the most natural
11323        interpretation is that it should be an explicit instantiation.  */
11324
11325     if (! static_p)
11326       for (tmp = TYPE_METHODS (t); tmp; tmp = TREE_CHAIN (tmp))
11327         if (TREE_CODE (tmp) == FUNCTION_DECL
11328             && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmp))
11329           instantiate_class_member (tmp, extern_p);
11330
11331     for (tmp = TYPE_FIELDS (t); tmp; tmp = TREE_CHAIN (tmp))
11332       if (TREE_CODE (tmp) == VAR_DECL && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmp))
11333         instantiate_class_member (tmp, extern_p);
11334
11335     if (CLASSTYPE_NESTED_UTDS (t))
11336       binding_table_foreach (CLASSTYPE_NESTED_UTDS (t),
11337                              bt_instantiate_type_proc, &storage);
11338   }
11339 }
11340
11341 /* Given a function DECL, which is a specialization of TMPL, modify
11342    DECL to be a re-instantiation of TMPL with the same template
11343    arguments.  TMPL should be the template into which tsubst'ing
11344    should occur for DECL, not the most general template.
11345
11346    One reason for doing this is a scenario like this:
11347
11348      template <class T>
11349      void f(const T&, int i);
11350
11351      void g() { f(3, 7); }
11352
11353      template <class T>
11354      void f(const T& t, const int i) { }
11355
11356    Note that when the template is first instantiated, with
11357    instantiate_template, the resulting DECL will have no name for the
11358    first parameter, and the wrong type for the second.  So, when we go
11359    to instantiate the DECL, we regenerate it.  */
11360
11361 static void
11362 regenerate_decl_from_template (tree decl, tree tmpl)
11363 {
11364   /* The arguments used to instantiate DECL, from the most general
11365      template.  */
11366   tree args;
11367   tree code_pattern;
11368
11369   args = DECL_TI_ARGS (decl);
11370   code_pattern = DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl);
11371
11372   /* Make sure that we can see identifiers, and compute access
11373      correctly.  */
11374   push_access_scope (decl);
11375
11376   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
11377     {
11378       tree decl_parm;
11379       tree pattern_parm;
11380       tree specs;
11381       int args_depth;
11382       int parms_depth;
11383
11384       args_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (args);
11385       parms_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl));
11386       if (args_depth > parms_depth)
11387         args = get_innermost_template_args (args, parms_depth);
11388
11389       specs = tsubst_exception_specification (TREE_TYPE (code_pattern),
11390                                               args, tf_error, NULL_TREE);
11391       if (specs)
11392         TREE_TYPE (decl) = build_exception_variant (TREE_TYPE (decl),
11393                                                     specs);
11394
11395       /* Merge parameter declarations.  */
11396       decl_parm = skip_artificial_parms_for (decl,
11397                                              DECL_ARGUMENTS (decl));
11398       pattern_parm
11399         = skip_artificial_parms_for (code_pattern,
11400                                      DECL_ARGUMENTS (code_pattern));
11401       while (decl_parm)
11402         {
11403           tree parm_type;
11404           tree attributes;
11405
11406           if (DECL_NAME (decl_parm) != DECL_NAME (pattern_parm))
11407             DECL_NAME (decl_parm) = DECL_NAME (pattern_parm);
11408           parm_type = tsubst (TREE_TYPE (pattern_parm), args, tf_error,
11409                               NULL_TREE);
11410           parm_type = type_decays_to (parm_type);
11411           if (!same_type_p (TREE_TYPE (decl_parm), parm_type))
11412             TREE_TYPE (decl_parm) = parm_type;
11413           attributes = DECL_ATTRIBUTES (pattern_parm);
11414           if (DECL_ATTRIBUTES (decl_parm) != attributes)
11415             {
11416               DECL_ATTRIBUTES (decl_parm) = attributes;
11417               cplus_decl_attributes (&decl_parm, attributes, /*flags=*/0);
11418             }
11419           decl_parm = TREE_CHAIN (decl_parm);
11420           pattern_parm = TREE_CHAIN (pattern_parm);
11421         }
11422
11423       /* Merge additional specifiers from the CODE_PATTERN.  */
11424       if (DECL_DECLARED_INLINE_P (code_pattern)
11425           && !DECL_DECLARED_INLINE_P (decl))
11426         DECL_DECLARED_INLINE_P (decl) = 1;
11427       if (DECL_INLINE (code_pattern) && !DECL_INLINE (decl))
11428         DECL_INLINE (decl) = 1;
11429     }
11430   else if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL)
11431     DECL_INITIAL (decl) =
11432       tsubst_expr (DECL_INITIAL (code_pattern), args,
11433                    tf_error, DECL_TI_TEMPLATE (decl));
11434   else
11435     gcc_unreachable ();
11436
11437   pop_access_scope (decl);
11438 }
11439
11440 /* Return the TEMPLATE_DECL into which DECL_TI_ARGS(DECL) should be
11441    substituted to get DECL.  */
11442
11443 tree
11444 template_for_substitution (tree decl)
11445 {
11446   tree tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
11447
11448   /* Set TMPL to the template whose DECL_TEMPLATE_RESULT is the pattern
11449      for the instantiation.  This is not always the most general
11450      template.  Consider, for example:
11451
11452         template <class T>
11453         struct S { template <class U> void f();
11454                    template <> void f<int>(); };
11455
11456      and an instantiation of S<double>::f<int>.  We want TD to be the
11457      specialization S<T>::f<int>, not the more general S<T>::f<U>.  */
11458   while (/* An instantiation cannot have a definition, so we need a
11459             more general template.  */
11460          DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmpl)
11461            /* We must also deal with friend templates.  Given:
11462
11463                 template <class T> struct S {
11464                   template <class U> friend void f() {};
11465                 };
11466
11467               S<int>::f<U> say, is not an instantiation of S<T>::f<U>,
11468               so far as the language is concerned, but that's still
11469               where we get the pattern for the instantiation from.  On
11470               other hand, if the definition comes outside the class, say:
11471
11472                 template <class T> struct S {
11473                   template <class U> friend void f();
11474                 };
11475                 template <class U> friend void f() {}
11476
11477               we don't need to look any further.  That's what the check for
11478               DECL_INITIAL is for.  */
11479           || (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL
11480               && DECL_FRIEND_PSEUDO_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmpl)
11481               && !DECL_INITIAL (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl))))
11482     {
11483       /* The present template, TD, should not be a definition.  If it
11484          were a definition, we should be using it!  Note that we
11485          cannot restructure the loop to just keep going until we find
11486          a template with a definition, since that might go too far if
11487          a specialization was declared, but not defined.  */
11488       gcc_assert (TREE_CODE (decl) != VAR_DECL
11489                   || DECL_IN_AGGR_P (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)));
11490
11491       /* Fetch the more general template.  */
11492       tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (tmpl);
11493     }
11494
11495   return tmpl;
11496 }
11497
11498 /* Produce the definition of D, a _DECL generated from a template.  If
11499    DEFER_OK is nonzero, then we don't have to actually do the
11500    instantiation now; we just have to do it sometime.  Normally it is
11501    an error if this is an explicit instantiation but D is undefined.
11502    EXPL_INST_CLASS_MEM_P is true iff D is a member of an
11503    explicitly instantiated class template.  */
11504
11505 tree
11506 instantiate_decl (tree d, int defer_ok, 
11507                   bool expl_inst_class_mem_p)
11508 {
11509   tree tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (d);
11510   tree gen_args;
11511   tree args;
11512   tree td;
11513   tree code_pattern;
11514   tree spec;
11515   tree gen_tmpl;
11516   bool pattern_defined;
11517   int need_push;
11518   location_t saved_loc = input_location;
11519   bool external_p;
11520
11521   /* This function should only be used to instantiate templates for
11522      functions and static member variables.  */
11523   gcc_assert (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL
11524               || TREE_CODE (d) == VAR_DECL);
11525
11526   /* Variables are never deferred; if instantiation is required, they
11527      are instantiated right away.  That allows for better code in the
11528      case that an expression refers to the value of the variable --
11529      if the variable has a constant value the referring expression can
11530      take advantage of that fact.  */
11531   if (TREE_CODE (d) == VAR_DECL)
11532     defer_ok = 0;
11533
11534   /* Don't instantiate cloned functions.  Instead, instantiate the
11535      functions they cloned.  */
11536   if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL && DECL_CLONED_FUNCTION_P (d))
11537     d = DECL_CLONED_FUNCTION (d);
11538
11539   if (DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (d))
11540     /* D has already been instantiated.  It might seem reasonable to
11541        check whether or not D is an explicit instantiation, and, if so,
11542        stop here.  But when an explicit instantiation is deferred
11543        until the end of the compilation, DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION
11544        is set, even though we still need to do the instantiation.  */
11545     return d;
11546
11547   /* If we already have a specialization of this declaration, then
11548      there's no reason to instantiate it.  Note that
11549      retrieve_specialization gives us both instantiations and
11550      specializations, so we must explicitly check
11551      DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION.  */
11552   gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
11553   gen_args = DECL_TI_ARGS (d);
11554   spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, gen_args,
11555                                   /*class_specializations_p=*/false);
11556   if (spec != NULL_TREE && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (spec))
11557     return spec;
11558
11559   /* This needs to happen before any tsubsting.  */
11560   if (! push_tinst_level (d))
11561     return d;
11562
11563   timevar_push (TV_PARSE);
11564
11565   /* Set TD to the template whose DECL_TEMPLATE_RESULT is the pattern
11566      for the instantiation.  */
11567   td = template_for_substitution (d);
11568   code_pattern = DECL_TEMPLATE_RESULT (td);
11569
11570   /* We should never be trying to instantiate a member of a class
11571      template or partial specialization.  */ 
11572   gcc_assert (d != code_pattern);
11573  
11574   if ((DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (d) && !DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (d))
11575       || DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (td))
11576     /* In the case of a friend template whose definition is provided
11577        outside the class, we may have too many arguments.  Drop the
11578        ones we don't need.  The same is true for specializations.  */
11579     args = get_innermost_template_args
11580       (gen_args, TMPL_PARMS_DEPTH  (DECL_TEMPLATE_PARMS (td)));
11581   else
11582     args = gen_args;
11583
11584   if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL)
11585     pattern_defined = (DECL_SAVED_TREE (code_pattern) != NULL_TREE);
11586   else
11587     pattern_defined = ! DECL_IN_AGGR_P (code_pattern);
11588
11589   /* We may be in the middle of deferred access check.  Disable it now.  */
11590   push_deferring_access_checks (dk_no_deferred);
11591
11592   /* Unless an explicit instantiation directive has already determined
11593      the linkage of D, remember that a definition is available for
11594      this entity.  */
11595   if (pattern_defined
11596       && !DECL_INTERFACE_KNOWN (d)
11597       && !DECL_NOT_REALLY_EXTERN (d))
11598     mark_definable (d);
11599
11600   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (d);
11601
11602   /* If D is a member of an explicitly instantiated class template,
11603      and no definition is available, treat it like an implicit
11604      instantiation.  */ 
11605   if (!pattern_defined && expl_inst_class_mem_p 
11606       && DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (d)) 
11607     {
11608       DECL_NOT_REALLY_EXTERN (d) = 0;
11609       DECL_INTERFACE_KNOWN (d) = 0;
11610       SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (d);
11611     }
11612
11613   if (!defer_ok)
11614     {
11615       /* Recheck the substitutions to obtain any warning messages
11616          about ignoring cv qualifiers.  */
11617       tree gen = DECL_TEMPLATE_RESULT (gen_tmpl);
11618       tree type = TREE_TYPE (gen);
11619
11620       /* Make sure that we can see identifiers, and compute access
11621          correctly.  D is already the target FUNCTION_DECL with the
11622          right context.  */
11623       push_access_scope (d);
11624
11625       if (TREE_CODE (gen) == FUNCTION_DECL)
11626         {
11627           tsubst (DECL_ARGUMENTS (gen), gen_args, tf_error | tf_warning, d);
11628           tsubst (TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (type), gen_args,
11629                   tf_error | tf_warning, d);
11630           /* Don't simply tsubst the function type, as that will give
11631              duplicate warnings about poor parameter qualifications.
11632              The function arguments are the same as the decl_arguments
11633              without the top level cv qualifiers.  */
11634           type = TREE_TYPE (type);
11635         }
11636       tsubst (type, gen_args, tf_error | tf_warning, d);
11637
11638       pop_access_scope (d);
11639     }
11640
11641   /* Check to see whether we know that this template will be
11642      instantiated in some other file, as with "extern template"
11643      extension.  */
11644   external_p = (DECL_INTERFACE_KNOWN (d) && DECL_REALLY_EXTERN (d));
11645   /* In general, we do not instantiate such templates...  */
11646   if (external_p
11647       /* ... but we instantiate inline functions so that we can inline
11648          them and ... */
11649       && ! (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL && DECL_INLINE (d))
11650       /* ... we instantiate static data members whose values are
11651          needed in integral constant expressions.  */
11652       && ! (TREE_CODE (d) == VAR_DECL 
11653             && DECL_INITIALIZED_BY_CONSTANT_EXPRESSION_P (d)))
11654     goto out;
11655   /* Defer all other templates, unless we have been explicitly
11656      forbidden from doing so.  */
11657   if (/* If there is no definition, we cannot instantiate the
11658          template.  */
11659       ! pattern_defined 
11660       /* If it's OK to postpone instantiation, do so.  */
11661       || defer_ok
11662       /* If this is a static data member that will be defined
11663          elsewhere, we don't want to instantiate the entire data
11664          member, but we do want to instantiate the initializer so that
11665          we can substitute that elsewhere.  */
11666       || (external_p && TREE_CODE (d) == VAR_DECL))
11667     {
11668       /* The definition of the static data member is now required so
11669          we must substitute the initializer.  */
11670       if (TREE_CODE (d) == VAR_DECL
11671           && !DECL_INITIAL (d) 
11672           && DECL_INITIAL (code_pattern))
11673         {
11674           tree ns;
11675           tree init;
11676
11677           ns = decl_namespace_context (d);
11678           push_nested_namespace (ns);
11679           push_nested_class (DECL_CONTEXT (d));
11680           init = tsubst_expr (DECL_INITIAL (code_pattern), 
11681                               args,
11682                               tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
11683           DECL_INITIAL (d) = init;
11684           cp_finish_decl (d, init, /*asmspec_tree=*/NULL_TREE,
11685                           LOOKUP_ONLYCONVERTING);
11686           pop_nested_class ();
11687           pop_nested_namespace (ns);
11688         }
11689
11690       /* We restore the source position here because it's used by
11691          add_pending_template.  */
11692       input_location = saved_loc;
11693
11694       if (at_eof && !pattern_defined
11695           && DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (d))
11696         /* [temp.explicit]
11697
11698            The definition of a non-exported function template, a
11699            non-exported member function template, or a non-exported
11700            member function or static data member of a class template
11701            shall be present in every translation unit in which it is
11702            explicitly instantiated.  */
11703         pedwarn
11704           ("explicit instantiation of %qD but no definition available", d);
11705
11706       /* ??? Historically, we have instantiated inline functions, even
11707          when marked as "extern template".  */
11708       if (!(external_p && TREE_CODE (d) == VAR_DECL))
11709         add_pending_template (d);
11710       goto out;
11711     }
11712   /* Tell the repository that D is available in this translation unit
11713      -- and see if it is supposed to be instantiated here.  */
11714   if (TREE_PUBLIC (d) && !DECL_REALLY_EXTERN (d) && !repo_emit_p (d))
11715     {
11716       /* In a PCH file, despite the fact that the repository hasn't
11717          requested instantiation in the PCH it is still possible that
11718          an instantiation will be required in a file that includes the
11719          PCH.  */
11720       if (pch_file)
11721         add_pending_template (d);
11722       /* Instantiate inline functions so that the inliner can do its
11723          job, even though we'll not be emitting a copy of this
11724          function.  */
11725       if (!(TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL
11726             && flag_inline_trees
11727             && DECL_DECLARED_INLINE_P (d)))
11728         goto out;
11729     }
11730
11731   need_push = !cfun || !global_bindings_p ();
11732   if (need_push)
11733     push_to_top_level ();
11734
11735   /* Mark D as instantiated so that recursive calls to
11736      instantiate_decl do not try to instantiate it again.  */
11737   DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (d) = 1;
11738
11739   /* Regenerate the declaration in case the template has been modified
11740      by a subsequent redeclaration.  */
11741   regenerate_decl_from_template (d, td);
11742
11743   /* We already set the file and line above.  Reset them now in case
11744      they changed as a result of calling regenerate_decl_from_template.  */
11745   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (d);
11746
11747   if (TREE_CODE (d) == VAR_DECL)
11748     {
11749       /* Clear out DECL_RTL; whatever was there before may not be right
11750          since we've reset the type of the declaration.  */
11751       SET_DECL_RTL (d, NULL_RTX);
11752       DECL_IN_AGGR_P (d) = 0;
11753
11754       /* Clear DECL_EXTERNAL so that cp_finish_decl will process the
11755          initializer.  That function will defer actual emission until
11756          we have a chance to determine linkage.  */
11757       DECL_EXTERNAL (d) = 0;
11758
11759       /* Enter the scope of D so that access-checking works correctly.  */
11760       push_nested_class (DECL_CONTEXT (d));
11761       cp_finish_decl (d, DECL_INITIAL (d), NULL_TREE, 0);
11762       pop_nested_class ();
11763     }
11764   else if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL)
11765     {
11766       htab_t saved_local_specializations;
11767       tree subst_decl;
11768       tree tmpl_parm;
11769       tree spec_parm;
11770
11771       /* Save away the current list, in case we are instantiating one
11772          template from within the body of another.  */
11773       saved_local_specializations = local_specializations;
11774
11775       /* Set up the list of local specializations.  */
11776       local_specializations = htab_create (37,
11777                                            hash_local_specialization,
11778                                            eq_local_specializations,
11779                                            NULL);
11780
11781       /* Set up context.  */
11782       start_preparsed_function (d, NULL_TREE, SF_PRE_PARSED);
11783
11784       /* Create substitution entries for the parameters.  */
11785       subst_decl = DECL_TEMPLATE_RESULT (template_for_substitution (d));
11786       tmpl_parm = DECL_ARGUMENTS (subst_decl);
11787       spec_parm = DECL_ARGUMENTS (d);
11788       if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (d))
11789         {
11790           register_local_specialization (spec_parm, tmpl_parm);
11791           spec_parm = skip_artificial_parms_for (d, spec_parm);
11792           tmpl_parm = skip_artificial_parms_for (subst_decl, tmpl_parm);
11793         }
11794       while (tmpl_parm)
11795         {
11796           register_local_specialization (spec_parm, tmpl_parm);
11797           tmpl_parm = TREE_CHAIN (tmpl_parm);
11798           spec_parm = TREE_CHAIN (spec_parm);
11799         }
11800       gcc_assert (!spec_parm);
11801
11802       /* Substitute into the body of the function.  */
11803       tsubst_expr (DECL_SAVED_TREE (code_pattern), args,
11804                    tf_error | tf_warning, tmpl);
11805
11806       /* We don't need the local specializations any more.  */
11807       htab_delete (local_specializations);
11808       local_specializations = saved_local_specializations;
11809
11810       /* Finish the function.  */
11811       d = finish_function (0);
11812       expand_or_defer_fn (d);
11813     }
11814
11815   /* We're not deferring instantiation any more.  */
11816   TI_PENDING_TEMPLATE_FLAG (DECL_TEMPLATE_INFO (d)) = 0;
11817
11818   if (need_push)
11819     pop_from_top_level ();
11820
11821 out:
11822   input_location = saved_loc;
11823   pop_deferring_access_checks ();
11824   pop_tinst_level ();
11825
11826   timevar_pop (TV_PARSE);
11827
11828   return d;
11829 }
11830
11831 /* Run through the list of templates that we wish we could
11832    instantiate, and instantiate any we can.  RETRIES is the
11833    number of times we retry pending template instantiation.  */
11834
11835 void
11836 instantiate_pending_templates (int retries)
11837 {
11838   tree *t;
11839   tree last = NULL_TREE;
11840   int reconsider;
11841   location_t saved_loc = input_location;
11842   int saved_in_system_header = in_system_header;
11843
11844   /* Instantiating templates may trigger vtable generation.  This in turn
11845      may require further template instantiations.  We place a limit here
11846      to avoid infinite loop.  */
11847   if (pending_templates && retries >= max_tinst_depth)
11848     {
11849       tree decl = TREE_VALUE (pending_templates);
11850
11851       error ("template instantiation depth exceeds maximum of %d"
11852              " instantiating %q+D, possibly from virtual table generation"
11853              " (use -ftemplate-depth-NN to increase the maximum)",
11854              max_tinst_depth, decl);
11855       if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
11856         /* Pretend that we defined it.  */
11857         DECL_INITIAL (decl) = error_mark_node;
11858       return;
11859     }
11860
11861   do
11862     {
11863       reconsider = 0;
11864
11865       t = &pending_templates;
11866       while (*t)
11867         {
11868           tree instantiation = TREE_VALUE (*t);
11869
11870           reopen_tinst_level (TREE_PURPOSE (*t));
11871
11872           if (TYPE_P (instantiation))
11873             {
11874               tree fn;
11875
11876               if (!COMPLETE_TYPE_P (instantiation))
11877                 {
11878                   instantiate_class_template (instantiation);
11879                   if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (instantiation))
11880                     for (fn = TYPE_METHODS (instantiation);
11881                          fn;
11882                          fn = TREE_CHAIN (fn))
11883                       if (! DECL_ARTIFICIAL (fn))
11884                         instantiate_decl (fn, 
11885                                           /*defer_ok=*/0,
11886                                           /*expl_inst_class_mem_p=*/false);
11887                   if (COMPLETE_TYPE_P (instantiation))
11888                     reconsider = 1;
11889                 }
11890
11891               if (COMPLETE_TYPE_P (instantiation))
11892                 /* If INSTANTIATION has been instantiated, then we don't
11893                    need to consider it again in the future.  */
11894                 *t = TREE_CHAIN (*t);
11895               else
11896                 {
11897                   last = *t;
11898                   t = &TREE_CHAIN (*t);
11899                 }
11900             }
11901           else
11902             {
11903               if (!DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (instantiation)
11904                   && !DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (instantiation))
11905                 {
11906                   instantiation 
11907                     = instantiate_decl (instantiation,
11908                                         /*defer_ok=*/0,
11909                                         /*expl_inst_class_mem_p=*/false);
11910                   if (DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (instantiation))
11911                     reconsider = 1;
11912                 }
11913
11914               if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (instantiation)
11915                   || DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (instantiation))
11916                 /* If INSTANTIATION has been instantiated, then we don't
11917                    need to consider it again in the future.  */
11918                 *t = TREE_CHAIN (*t);
11919               else
11920                 {
11921                   last = *t;
11922                   t = &TREE_CHAIN (*t);
11923                 }
11924             }
11925           tinst_depth = 0;
11926           current_tinst_level = NULL_TREE;
11927         }
11928       last_pending_template = last;
11929     }
11930   while (reconsider);
11931
11932   input_location = saved_loc;
11933   in_system_header = saved_in_system_header;
11934 }
11935
11936 /* Substitute ARGVEC into T, which is a list of initializers for
11937    either base class or a non-static data member.  The TREE_PURPOSEs
11938    are DECLs, and the TREE_VALUEs are the initializer values.  Used by
11939    instantiate_decl.  */
11940
11941 static tree
11942 tsubst_initializer_list (tree t, tree argvec)
11943 {
11944   tree inits = NULL_TREE;
11945
11946   for (; t; t = TREE_CHAIN (t))
11947     {
11948       tree decl;
11949       tree init;
11950
11951       decl = tsubst_copy (TREE_PURPOSE (t), argvec, tf_error | tf_warning,
11952                           NULL_TREE);
11953       decl = expand_member_init (decl);
11954       if (decl && !DECL_P (decl))
11955         in_base_initializer = 1;
11956
11957       init = tsubst_expr (TREE_VALUE (t), argvec, tf_error | tf_warning,
11958                           NULL_TREE);
11959       in_base_initializer = 0;
11960
11961       if (decl)
11962         {
11963           init = build_tree_list (decl, init);
11964           TREE_CHAIN (init) = inits;
11965           inits = init;
11966         }
11967     }
11968   return inits;
11969 }
11970
11971 /* Set CURRENT_ACCESS_SPECIFIER based on the protection of DECL.  */
11972
11973 static void
11974 set_current_access_from_decl (tree decl)
11975 {
11976   if (TREE_PRIVATE (decl))
11977     current_access_specifier = access_private_node;
11978   else if (TREE_PROTECTED (decl))
11979     current_access_specifier = access_protected_node;
11980   else
11981     current_access_specifier = access_public_node;
11982 }
11983
11984 /* Instantiate an enumerated type.  TAG is the template type, NEWTAG
11985    is the instantiation (which should have been created with
11986    start_enum) and ARGS are the template arguments to use.  */
11987
11988 static void
11989 tsubst_enum (tree tag, tree newtag, tree args)
11990 {
11991   tree e;
11992
11993   for (e = TYPE_VALUES (tag); e; e = TREE_CHAIN (e))
11994     {
11995       tree value;
11996       tree decl;
11997
11998       decl = TREE_VALUE (e);
11999       /* Note that in a template enum, the TREE_VALUE is the
12000          CONST_DECL, not the corresponding INTEGER_CST.  */
12001       value = tsubst_expr (DECL_INITIAL (decl),
12002                            args, tf_error | tf_warning,
12003                            NULL_TREE);
12004
12005       /* Give this enumeration constant the correct access.  */
12006       set_current_access_from_decl (decl);
12007
12008       /* Actually build the enumerator itself.  */
12009       build_enumerator (DECL_NAME (decl), value, newtag);
12010     }
12011
12012   finish_enum (newtag);
12013   DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_NAME (newtag))
12014     = DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_NAME (tag));
12015 }
12016
12017 /* DECL is a FUNCTION_DECL that is a template specialization.  Return
12018    its type -- but without substituting the innermost set of template
12019    arguments.  So, innermost set of template parameters will appear in
12020    the type.  */
12021
12022 tree
12023 get_mostly_instantiated_function_type (tree decl)
12024 {
12025   tree fn_type;
12026   tree tmpl;
12027   tree targs;
12028   tree tparms;
12029   int parm_depth;
12030
12031   tmpl = most_general_template (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
12032   targs = DECL_TI_ARGS (decl);
12033   tparms = DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl);
12034   parm_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (tparms);
12035
12036   /* There should be as many levels of arguments as there are levels
12037      of parameters.  */
12038   gcc_assert (parm_depth == TMPL_ARGS_DEPTH (targs));
12039
12040   fn_type = TREE_TYPE (tmpl);
12041
12042   if (parm_depth == 1)
12043     /* No substitution is necessary.  */
12044     ;
12045   else
12046     {
12047       int i, save_access_control;
12048       tree partial_args;
12049
12050       /* Replace the innermost level of the TARGS with NULL_TREEs to
12051          let tsubst know not to substitute for those parameters.  */
12052       partial_args = make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (targs));
12053       for (i = 1; i < TMPL_ARGS_DEPTH (targs); ++i)
12054         SET_TMPL_ARGS_LEVEL (partial_args, i,
12055                              TMPL_ARGS_LEVEL (targs, i));
12056       SET_TMPL_ARGS_LEVEL (partial_args,
12057                            TMPL_ARGS_DEPTH (targs),
12058                            make_tree_vec (DECL_NTPARMS (tmpl)));
12059
12060       /* Disable access control as this function is used only during
12061          name-mangling.  */
12062       save_access_control = flag_access_control;
12063       flag_access_control = 0;
12064
12065       ++processing_template_decl;
12066       /* Now, do the (partial) substitution to figure out the
12067          appropriate function type.  */
12068       fn_type = tsubst (fn_type, partial_args, tf_error, NULL_TREE);
12069       --processing_template_decl;
12070
12071       /* Substitute into the template parameters to obtain the real
12072          innermost set of parameters.  This step is important if the
12073          innermost set of template parameters contains value
12074          parameters whose types depend on outer template parameters.  */
12075       TREE_VEC_LENGTH (partial_args)--;
12076       tparms = tsubst_template_parms (tparms, partial_args, tf_error);
12077
12078       flag_access_control = save_access_control;
12079     }
12080
12081   return fn_type;
12082 }
12083
12084 /* Return truthvalue if we're processing a template different from
12085    the last one involved in diagnostics.  */
12086 int
12087 problematic_instantiation_changed (void)
12088 {
12089   return last_template_error_tick != tinst_level_tick;
12090 }
12091
12092 /* Remember current template involved in diagnostics.  */
12093 void
12094 record_last_problematic_instantiation (void)
12095 {
12096   last_template_error_tick = tinst_level_tick;
12097 }
12098
12099 tree
12100 current_instantiation (void)
12101 {
12102   return current_tinst_level;
12103 }
12104
12105 /* [temp.param] Check that template non-type parm TYPE is of an allowable
12106    type. Return zero for ok, nonzero for disallowed. Issue error and
12107    warning messages under control of COMPLAIN.  */
12108
12109 static int
12110 invalid_nontype_parm_type_p (tree type, tsubst_flags_t complain)
12111 {
12112   if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
12113     return 0;
12114   else if (POINTER_TYPE_P (type))
12115     return 0;
12116   else if (TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (type))
12117     return 0;
12118   else if (TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
12119     return 0;
12120   else if (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE)
12121     return 0;
12122
12123   if (complain & tf_error)
12124     error ("%q#T is not a valid type for a template constant parameter", type);
12125   return 1;
12126 }
12127
12128 /* Returns TRUE if TYPE is dependent, in the sense of [temp.dep.type].
12129    Assumes that TYPE really is a type, and not the ERROR_MARK_NODE.*/
12130
12131 static bool
12132 dependent_type_p_r (tree type)
12133 {
12134   tree scope;
12135
12136   /* [temp.dep.type]
12137
12138      A type is dependent if it is:
12139
12140      -- a template parameter. Template template parameters are types
12141         for us (since TYPE_P holds true for them) so we handle
12142         them here.  */
12143   if (TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TYPE_PARM
12144       || TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
12145     return true;
12146   /* -- a qualified-id with a nested-name-specifier which contains a
12147         class-name that names a dependent type or whose unqualified-id
12148         names a dependent type.  */
12149   if (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE)
12150     return true;
12151   /* -- a cv-qualified type where the cv-unqualified type is
12152         dependent.  */
12153   type = TYPE_MAIN_VARIANT (type);
12154   /* -- a compound type constructed from any dependent type.  */
12155   if (TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (type))
12156     return (dependent_type_p (TYPE_PTRMEM_CLASS_TYPE (type))
12157             || dependent_type_p (TYPE_PTRMEM_POINTED_TO_TYPE
12158                                            (type)));
12159   else if (TREE_CODE (type) == POINTER_TYPE
12160            || TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
12161     return dependent_type_p (TREE_TYPE (type));
12162   else if (TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE
12163            || TREE_CODE (type) == METHOD_TYPE)
12164     {
12165       tree arg_type;
12166
12167       if (dependent_type_p (TREE_TYPE (type)))
12168         return true;
12169       for (arg_type = TYPE_ARG_TYPES (type);
12170            arg_type;
12171            arg_type = TREE_CHAIN (arg_type))
12172         if (dependent_type_p (TREE_VALUE (arg_type)))
12173           return true;
12174       return false;
12175     }
12176   /* -- an array type constructed from any dependent type or whose
12177         size is specified by a constant expression that is
12178         value-dependent.  */
12179   if (TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE)
12180     {
12181       if (TYPE_DOMAIN (type)
12182           && ((value_dependent_expression_p
12183                (TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (type))))
12184               || (type_dependent_expression_p
12185                   (TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (type))))))
12186         return true;
12187       return dependent_type_p (TREE_TYPE (type));
12188     }
12189
12190   /* -- a template-id in which either the template name is a template
12191      parameter ...  */
12192   if (TREE_CODE (type) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
12193     return true;
12194   /* ... or any of the template arguments is a dependent type or
12195         an expression that is type-dependent or value-dependent.  */
12196   else if (CLASS_TYPE_P (type) && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
12197            && (any_dependent_template_arguments_p
12198                (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (type)))))
12199     return true;
12200
12201   /* All TYPEOF_TYPEs are dependent; if the argument of the `typeof'
12202      expression is not type-dependent, then it should already been
12203      have resolved.  */
12204   if (TREE_CODE (type) == TYPEOF_TYPE)
12205     return true;
12206
12207   /* The standard does not specifically mention types that are local
12208      to template functions or local classes, but they should be
12209      considered dependent too.  For example:
12210
12211        template <int I> void f() {
12212          enum E { a = I };
12213          S<sizeof (E)> s;
12214        }
12215
12216      The size of `E' cannot be known until the value of `I' has been
12217      determined.  Therefore, `E' must be considered dependent.  */
12218   scope = TYPE_CONTEXT (type);
12219   if (scope && TYPE_P (scope))
12220     return dependent_type_p (scope);
12221   else if (scope && TREE_CODE (scope) == FUNCTION_DECL)
12222     return type_dependent_expression_p (scope);
12223
12224   /* Other types are non-dependent.  */
12225   return false;
12226 }
12227
12228 /* Returns TRUE if TYPE is dependent, in the sense of
12229    [temp.dep.type].  */
12230
12231 bool
12232 dependent_type_p (tree type)
12233 {
12234   /* If there are no template parameters in scope, then there can't be
12235      any dependent types.  */
12236   if (!processing_template_decl)
12237     return false;
12238
12239   /* If the type is NULL, we have not computed a type for the entity
12240      in question; in that case, the type is dependent.  */
12241   if (!type)
12242     return true;
12243
12244   /* Erroneous types can be considered non-dependent.  */
12245   if (type == error_mark_node)
12246     return false;
12247
12248   /* If we have not already computed the appropriate value for TYPE,
12249      do so now.  */
12250   if (!TYPE_DEPENDENT_P_VALID (type))
12251     {
12252       TYPE_DEPENDENT_P (type) = dependent_type_p_r (type);
12253       TYPE_DEPENDENT_P_VALID (type) = 1;
12254     }
12255
12256   return TYPE_DEPENDENT_P (type);
12257 }
12258
12259 /* Returns TRUE if EXPRESSION is dependent, according to CRITERION.  */
12260
12261 static bool
12262 dependent_scope_ref_p (tree expression, bool criterion (tree))
12263 {
12264   tree scope;
12265   tree name;
12266
12267   gcc_assert (TREE_CODE (expression) == SCOPE_REF);
12268
12269   if (!TYPE_P (TREE_OPERAND (expression, 0)))
12270     return true;
12271
12272   scope = TREE_OPERAND (expression, 0);
12273   name = TREE_OPERAND (expression, 1);
12274
12275   /* [temp.dep.expr]
12276
12277      An id-expression is type-dependent if it contains a
12278      nested-name-specifier that contains a class-name that names a
12279      dependent type.  */
12280   /* The suggested resolution to Core Issue 2 implies that if the
12281      qualifying type is the current class, then we must peek
12282      inside it.  */
12283   if (DECL_P (name)
12284       && currently_open_class (scope)
12285       && !criterion (name))
12286     return false;
12287   if (dependent_type_p (scope))
12288     return true;
12289
12290   return false;
12291 }
12292
12293 /* Returns TRUE if the EXPRESSION is value-dependent, in the sense of
12294    [temp.dep.constexpr] */
12295
12296 bool
12297 value_dependent_expression_p (tree expression)
12298 {
12299   if (!processing_template_decl)
12300     return false;
12301
12302   /* A name declared with a dependent type.  */
12303   if (DECL_P (expression) && type_dependent_expression_p (expression))
12304     return true;
12305
12306   switch (TREE_CODE (expression))
12307     {
12308     case IDENTIFIER_NODE:
12309       /* A name that has not been looked up -- must be dependent.  */
12310       return true;
12311
12312     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
12313       /* A non-type template parm.  */
12314       return true;
12315
12316     case CONST_DECL:
12317       /* A non-type template parm.  */
12318       if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (expression))
12319         return true;
12320       return false;
12321
12322     case VAR_DECL:
12323        /* A constant with integral or enumeration type and is initialized
12324           with an expression that is value-dependent.  */
12325       if (DECL_INITIAL (expression)
12326           && INTEGRAL_OR_ENUMERATION_TYPE_P (TREE_TYPE (expression))
12327           && value_dependent_expression_p (DECL_INITIAL (expression)))
12328         return true;
12329       return false;
12330
12331     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
12332     case STATIC_CAST_EXPR:
12333     case CONST_CAST_EXPR:
12334     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
12335     case CAST_EXPR:
12336       /* These expressions are value-dependent if the type to which
12337          the cast occurs is dependent or the expression being casted
12338          is value-dependent.  */
12339       {
12340         tree type = TREE_TYPE (expression);
12341
12342         if (dependent_type_p (type))
12343           return true;
12344
12345         /* A functional cast has a list of operands.  */
12346         expression = TREE_OPERAND (expression, 0);
12347         if (!expression)
12348           {
12349             /* If there are no operands, it must be an expression such
12350                as "int()". This should not happen for aggregate types
12351                because it would form non-constant expressions.  */
12352             gcc_assert (INTEGRAL_OR_ENUMERATION_TYPE_P (type));
12353
12354             return false;
12355           }
12356
12357         if (TREE_CODE (expression) == TREE_LIST)
12358           {
12359             for (; expression; expression = TREE_CHAIN (expression))
12360               if (value_dependent_expression_p (TREE_VALUE (expression)))
12361                 return true;
12362             return false;
12363           }
12364
12365         return value_dependent_expression_p (expression);
12366       }
12367
12368     case SIZEOF_EXPR:
12369     case ALIGNOF_EXPR:
12370       /* A `sizeof' expression is value-dependent if the operand is
12371          type-dependent.  */
12372       expression = TREE_OPERAND (expression, 0);
12373       if (TYPE_P (expression))
12374         return dependent_type_p (expression);
12375       return type_dependent_expression_p (expression);
12376
12377     case SCOPE_REF:
12378       return dependent_scope_ref_p (expression, value_dependent_expression_p);
12379
12380     case COMPONENT_REF:
12381       return (value_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 0))
12382               || value_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 1)));
12383
12384     case CALL_EXPR:
12385       /* A CALL_EXPR is value-dependent if any argument is
12386          value-dependent.  Why do we have to handle CALL_EXPRs in this
12387          function at all?  First, some function calls, those for which
12388          value_dependent_expression_p is true, man appear in constant
12389          expressions.  Second, there appear to be bugs which result in
12390          other CALL_EXPRs reaching this point. */
12391       {
12392         tree function = TREE_OPERAND (expression, 0);
12393         tree args = TREE_OPERAND (expression, 1);
12394
12395         if (value_dependent_expression_p (function))
12396           return true;
12397
12398         if (! args)
12399           return false;
12400
12401         if (TREE_CODE (args) == TREE_LIST)
12402           {
12403             for (; args; args = TREE_CHAIN (args))
12404               if (value_dependent_expression_p (TREE_VALUE (args)))
12405                 return true;
12406             return false;
12407           }
12408
12409         return value_dependent_expression_p (args);
12410       }
12411
12412     default:
12413       /* A constant expression is value-dependent if any subexpression is
12414          value-dependent.  */
12415       switch (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (expression)))
12416         {
12417         case tcc_reference:
12418         case tcc_unary:
12419           return (value_dependent_expression_p
12420                   (TREE_OPERAND (expression, 0)));
12421
12422         case tcc_comparison:
12423         case tcc_binary:
12424           return ((value_dependent_expression_p
12425                    (TREE_OPERAND (expression, 0)))
12426                   || (value_dependent_expression_p
12427                       (TREE_OPERAND (expression, 1))));
12428
12429         case tcc_expression:
12430           {
12431             int i;
12432             for (i = 0; i < TREE_CODE_LENGTH (TREE_CODE (expression)); ++i)
12433               /* In some cases, some of the operands may be missing.
12434                  (For example, in the case of PREDECREMENT_EXPR, the
12435                  amount to increment by may be missing.)  That doesn't
12436                  make the expression dependent.  */
12437               if (TREE_OPERAND (expression, i)
12438                   && (value_dependent_expression_p
12439                       (TREE_OPERAND (expression, i))))
12440                 return true;
12441             return false;
12442           }
12443
12444         default:
12445           break;
12446         }
12447     }
12448
12449   /* The expression is not value-dependent.  */
12450   return false;
12451 }
12452
12453 /* Returns TRUE if the EXPRESSION is type-dependent, in the sense of
12454    [temp.dep.expr].  */
12455
12456 bool
12457 type_dependent_expression_p (tree expression)
12458 {
12459   if (!processing_template_decl)
12460     return false;
12461
12462   if (expression == error_mark_node)
12463     return false;
12464
12465   /* An unresolved name is always dependent.  */
12466   if (TREE_CODE (expression) == IDENTIFIER_NODE)
12467     return true;
12468
12469   /* Some expression forms are never type-dependent.  */
12470   if (TREE_CODE (expression) == PSEUDO_DTOR_EXPR
12471       || TREE_CODE (expression) == SIZEOF_EXPR
12472       || TREE_CODE (expression) == ALIGNOF_EXPR
12473       || TREE_CODE (expression) == TYPEID_EXPR
12474       || TREE_CODE (expression) == DELETE_EXPR
12475       || TREE_CODE (expression) == VEC_DELETE_EXPR
12476       || TREE_CODE (expression) == THROW_EXPR)
12477     return false;
12478
12479   /* The types of these expressions depends only on the type to which
12480      the cast occurs.  */
12481   if (TREE_CODE (expression) == DYNAMIC_CAST_EXPR
12482       || TREE_CODE (expression) == STATIC_CAST_EXPR
12483       || TREE_CODE (expression) == CONST_CAST_EXPR
12484       || TREE_CODE (expression) == REINTERPRET_CAST_EXPR
12485       || TREE_CODE (expression) == CAST_EXPR)
12486     return dependent_type_p (TREE_TYPE (expression));
12487
12488   /* The types of these expressions depends only on the type created
12489      by the expression.  */
12490   if (TREE_CODE (expression) == NEW_EXPR
12491       || TREE_CODE (expression) == VEC_NEW_EXPR)
12492     {
12493       /* For NEW_EXPR tree nodes created inside a template, either
12494          the object type itself or a TREE_LIST may appear as the
12495          operand 1.  */
12496       tree type = TREE_OPERAND (expression, 1);
12497       if (TREE_CODE (type) == TREE_LIST)
12498         /* This is an array type.  We need to check array dimensions
12499            as well.  */
12500         return dependent_type_p (TREE_VALUE (TREE_PURPOSE (type)))
12501                || value_dependent_expression_p
12502                     (TREE_OPERAND (TREE_VALUE (type), 1));
12503       else
12504         return dependent_type_p (type);
12505     }
12506
12507   if (TREE_CODE (expression) == SCOPE_REF
12508       && dependent_scope_ref_p (expression,
12509                                 type_dependent_expression_p))
12510     return true;
12511
12512   if (TREE_CODE (expression) == FUNCTION_DECL
12513       && DECL_LANG_SPECIFIC (expression)
12514       && DECL_TEMPLATE_INFO (expression)
12515       && (any_dependent_template_arguments_p
12516           (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (DECL_TI_ARGS (expression)))))
12517     return true;
12518
12519   if (TREE_CODE (expression) == TEMPLATE_DECL
12520       && !DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (expression))
12521     return false;
12522
12523   if (TREE_TYPE (expression) == unknown_type_node)
12524     {
12525       if (TREE_CODE (expression) == ADDR_EXPR)
12526         return type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 0));
12527       if (TREE_CODE (expression) == COMPONENT_REF
12528           || TREE_CODE (expression) == OFFSET_REF)
12529         {
12530           if (type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 0)))
12531             return true;
12532           expression = TREE_OPERAND (expression, 1);
12533           if (TREE_CODE (expression) == IDENTIFIER_NODE)
12534             return false;
12535         }
12536       /* SCOPE_REF with non-null TREE_TYPE is always non-dependent.  */
12537       if (TREE_CODE (expression) == SCOPE_REF)
12538         return false;
12539
12540       if (TREE_CODE (expression) == BASELINK)
12541         expression = BASELINK_FUNCTIONS (expression);
12542
12543       if (TREE_CODE (expression) == TEMPLATE_ID_EXPR)
12544         {
12545           if (any_dependent_template_arguments_p
12546               (TREE_OPERAND (expression, 1)))
12547             return true;
12548           expression = TREE_OPERAND (expression, 0);
12549         }
12550       gcc_assert (TREE_CODE (expression) == OVERLOAD
12551                   || TREE_CODE (expression) == FUNCTION_DECL);
12552
12553       while (expression)
12554         {
12555           if (type_dependent_expression_p (OVL_CURRENT (expression)))
12556             return true;
12557           expression = OVL_NEXT (expression);
12558         }
12559       return false;
12560     }
12561
12562   gcc_assert (TREE_CODE (expression) != TYPE_DECL);
12563   
12564   return (dependent_type_p (TREE_TYPE (expression)));
12565 }
12566
12567 /* Returns TRUE if ARGS (a TREE_LIST of arguments to a function call)
12568    contains a type-dependent expression.  */
12569
12570 bool
12571 any_type_dependent_arguments_p (tree args)
12572 {
12573   while (args)
12574     {
12575       tree arg = TREE_VALUE (args);
12576
12577       if (type_dependent_expression_p (arg))
12578         return true;
12579       args = TREE_CHAIN (args);
12580     }
12581   return false;
12582 }
12583
12584 /* Returns TRUE if the ARG (a template argument) is dependent.  */
12585
12586 static bool
12587 dependent_template_arg_p (tree arg)
12588 {
12589   if (!processing_template_decl)
12590     return false;
12591
12592   if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_DECL
12593       || TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
12594     return dependent_template_p (arg);
12595   else if (TYPE_P (arg))
12596     return dependent_type_p (arg);
12597   else
12598     return (type_dependent_expression_p (arg)
12599             || value_dependent_expression_p (arg));
12600 }
12601
12602 /* Returns true if ARGS (a collection of template arguments) contains
12603    any dependent arguments.  */
12604
12605 bool
12606 any_dependent_template_arguments_p (tree args)
12607 {
12608   int i;
12609   int j;
12610
12611   if (!args)
12612     return false;
12613
12614   for (i = 0; i < TMPL_ARGS_DEPTH (args); ++i)
12615     {
12616       tree level = TMPL_ARGS_LEVEL (args, i + 1);
12617       for (j = 0; j < TREE_VEC_LENGTH (level); ++j)
12618         if (dependent_template_arg_p (TREE_VEC_ELT (level, j)))
12619           return true;
12620     }
12621
12622   return false;
12623 }
12624
12625 /* Returns TRUE if the template TMPL is dependent.  */
12626
12627 bool
12628 dependent_template_p (tree tmpl)
12629 {
12630   if (TREE_CODE (tmpl) == OVERLOAD)
12631     {
12632       while (tmpl)
12633         {
12634           if (dependent_template_p (OVL_FUNCTION (tmpl)))
12635             return true;
12636           tmpl = OVL_CHAIN (tmpl);
12637         }
12638       return false;
12639     }
12640
12641   /* Template template parameters are dependent.  */
12642   if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (tmpl)
12643       || TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
12644     return true;
12645   /* So are names that have not been looked up.  */
12646   if (TREE_CODE (tmpl) == SCOPE_REF
12647       || TREE_CODE (tmpl) == IDENTIFIER_NODE)
12648     return true;
12649   /* So are member templates of dependent classes.  */
12650   if (TYPE_P (CP_DECL_CONTEXT (tmpl)))
12651     return dependent_type_p (DECL_CONTEXT (tmpl));
12652   return false;
12653 }
12654
12655 /* Returns TRUE if the specialization TMPL<ARGS> is dependent.  */
12656
12657 bool
12658 dependent_template_id_p (tree tmpl, tree args)
12659 {
12660   return (dependent_template_p (tmpl)
12661           || any_dependent_template_arguments_p (args));
12662 }
12663
12664 /* TYPE is a TYPENAME_TYPE.  Returns the ordinary TYPE to which the
12665    TYPENAME_TYPE corresponds.  Returns ERROR_MARK_NODE if no such TYPE
12666    can be found.  Note that this function peers inside uninstantiated
12667    templates and therefore should be used only in extremely limited
12668    situations.  ONLY_CURRENT_P restricts this peering to the currently
12669    open classes hierarchy (which is required when comparing types).  */
12670
12671 tree
12672 resolve_typename_type (tree type, bool only_current_p)
12673 {
12674   tree scope;
12675   tree name;
12676   tree decl;
12677   int quals;
12678   tree pushed_scope;
12679
12680   gcc_assert (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE);
12681
12682   scope = TYPE_CONTEXT (type);
12683   name = TYPE_IDENTIFIER (type);
12684
12685   /* If the SCOPE is itself a TYPENAME_TYPE, then we need to resolve
12686      it first before we can figure out what NAME refers to.  */
12687   if (TREE_CODE (scope) == TYPENAME_TYPE)
12688     scope = resolve_typename_type (scope, only_current_p);
12689   /* If we don't know what SCOPE refers to, then we cannot resolve the
12690      TYPENAME_TYPE.  */
12691   if (scope == error_mark_node || TREE_CODE (scope) == TYPENAME_TYPE)
12692     return error_mark_node;
12693   /* If the SCOPE is a template type parameter, we have no way of
12694      resolving the name.  */
12695   if (TREE_CODE (scope) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
12696     return type;
12697   /* If the SCOPE is not the current instantiation, there's no reason
12698      to look inside it.  */
12699   if (only_current_p && !currently_open_class (scope))
12700     return error_mark_node;
12701   /* If SCOPE is a partial instantiation, it will not have a valid
12702      TYPE_FIELDS list, so use the original template.  */
12703   scope = CLASSTYPE_PRIMARY_TEMPLATE_TYPE (scope);
12704   /* Enter the SCOPE so that name lookup will be resolved as if we
12705      were in the class definition.  In particular, SCOPE will no
12706      longer be considered a dependent type.  */
12707   pushed_scope = push_scope (scope);
12708   /* Look up the declaration.  */
12709   decl = lookup_member (scope, name, /*protect=*/0, /*want_type=*/true);
12710   /* Obtain the set of qualifiers applied to the TYPE.  */
12711   quals = cp_type_quals (type);
12712   /* For a TYPENAME_TYPE like "typename X::template Y<T>", we want to
12713      find a TEMPLATE_DECL.  Otherwise, we want to find a TYPE_DECL.  */
12714   if (!decl)
12715     type = error_mark_node;
12716   else if (TREE_CODE (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type)) == IDENTIFIER_NODE
12717            && TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
12718     type = TREE_TYPE (decl);
12719   else if (TREE_CODE (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type)) == TEMPLATE_ID_EXPR
12720            && DECL_CLASS_TEMPLATE_P (decl))
12721     {
12722       tree tmpl;
12723       tree args;
12724       /* Obtain the template and the arguments.  */
12725       tmpl = TREE_OPERAND (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type), 0);
12726       args = TREE_OPERAND (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type), 1);
12727       /* Instantiate the template.  */
12728       type = lookup_template_class (tmpl, args, NULL_TREE, NULL_TREE,
12729                                     /*entering_scope=*/0, tf_error | tf_user);
12730     }
12731   else
12732     type = error_mark_node;
12733   /* Qualify the resulting type.  */
12734   if (type != error_mark_node && quals)
12735     type = cp_build_qualified_type (type, quals);
12736   /* Leave the SCOPE.  */
12737   if (pushed_scope)
12738     pop_scope (pushed_scope);
12739
12740   return type;
12741 }
12742
12743 /* EXPR is an expression which is not type-dependent.  Return a proxy
12744    for EXPR that can be used to compute the types of larger
12745    expressions containing EXPR.  */
12746
12747 tree
12748 build_non_dependent_expr (tree expr)
12749 {
12750   tree inner_expr;
12751
12752   /* Preserve null pointer constants so that the type of things like
12753      "p == 0" where "p" is a pointer can be determined.  */
12754   if (null_ptr_cst_p (expr))
12755     return expr;
12756   /* Preserve OVERLOADs; the functions must be available to resolve
12757      types.  */
12758   inner_expr = (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR ?
12759                 TREE_OPERAND (expr, 0) :
12760                 TREE_CODE (expr) == COMPONENT_REF ?
12761                 TREE_OPERAND (expr, 1) : expr);
12762   if (is_overloaded_fn (inner_expr)
12763       || TREE_CODE (inner_expr) == OFFSET_REF)
12764     return expr;
12765   /* There is no need to return a proxy for a variable.  */
12766   if (TREE_CODE (expr) == VAR_DECL)
12767     return expr;
12768   /* Preserve string constants; conversions from string constants to
12769      "char *" are allowed, even though normally a "const char *"
12770      cannot be used to initialize a "char *".  */
12771   if (TREE_CODE (expr) == STRING_CST)
12772     return expr;
12773   /* Preserve arithmetic constants, as an optimization -- there is no
12774      reason to create a new node.  */
12775   if (TREE_CODE (expr) == INTEGER_CST || TREE_CODE (expr) == REAL_CST)
12776     return expr;
12777   /* Preserve THROW_EXPRs -- all throw-expressions have type "void".
12778      There is at least one place where we want to know that a
12779      particular expression is a throw-expression: when checking a ?:
12780      expression, there are special rules if the second or third
12781      argument is a throw-expression.  */
12782   if (TREE_CODE (expr) == THROW_EXPR)
12783     return expr;
12784
12785   if (TREE_CODE (expr) == COND_EXPR)
12786     return build3 (COND_EXPR,
12787                    TREE_TYPE (expr),
12788                    TREE_OPERAND (expr, 0),
12789                    (TREE_OPERAND (expr, 1)
12790                     ? build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 1))
12791                     : build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 0))),
12792                    build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 2)));
12793   if (TREE_CODE (expr) == COMPOUND_EXPR
12794       && !COMPOUND_EXPR_OVERLOADED (expr))
12795     return build2 (COMPOUND_EXPR,
12796                    TREE_TYPE (expr),
12797                    TREE_OPERAND (expr, 0),
12798                    build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 1)));
12799
12800   /* If the type is unknown, it can't really be non-dependent */
12801   gcc_assert (TREE_TYPE (expr) != unknown_type_node);
12802   
12803   /* Otherwise, build a NON_DEPENDENT_EXPR.
12804
12805      REFERENCE_TYPEs are not stripped for expressions in templates
12806      because doing so would play havoc with mangling.  Consider, for
12807      example:
12808
12809        template <typename T> void f<T& g>() { g(); }
12810
12811      In the body of "f", the expression for "g" will have
12812      REFERENCE_TYPE, even though the standard says that it should
12813      not.  The reason is that we must preserve the syntactic form of
12814      the expression so that mangling (say) "f<g>" inside the body of
12815      "f" works out correctly.  Therefore, the REFERENCE_TYPE is
12816      stripped here.  */
12817   return build1 (NON_DEPENDENT_EXPR, non_reference (TREE_TYPE (expr)), expr);
12818 }
12819
12820 /* ARGS is a TREE_LIST of expressions as arguments to a function call.
12821    Return a new TREE_LIST with the various arguments replaced with
12822    equivalent non-dependent expressions.  */
12823
12824 tree
12825 build_non_dependent_args (tree args)
12826 {
12827   tree a;
12828   tree new_args;
12829
12830   new_args = NULL_TREE;
12831   for (a = args; a; a = TREE_CHAIN (a))
12832     new_args = tree_cons (NULL_TREE,
12833                           build_non_dependent_expr (TREE_VALUE (a)),
12834                           new_args);
12835   return nreverse (new_args);
12836 }
12837
12838 #include "gt-cp-pt.h"