OSDN Git Service

gcc/
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / cp / pt.c
1 /* Handle parameterized types (templates) for GNU C++.
2    Copyright (C) 1992, 1993, 1994, 1995, 1996, 1997, 1998, 1999, 2000,
3    2001, 2002, 2003  Free Software Foundation, Inc.
4    Written by Ken Raeburn (raeburn@cygnus.com) while at Watchmaker Computing.
5    Rewritten by Jason Merrill (jason@cygnus.com).
6
7 This file is part of GCC.
8
9 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
10 it under the terms of the GNU General Public License as published by
11 the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
12 any later version.
13
14 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
15 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
16 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
17 GNU General Public License for more details.
18
19 You should have received a copy of the GNU General Public License
20 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to
21 the Free Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330,
22 Boston, MA 02111-1307, USA.  */
23
24 /* Known bugs or deficiencies include:
25
26      all methods must be provided in header files; can't use a source
27      file that contains only the method templates and "just win".  */
28
29 #include "config.h"
30 #include "system.h"
31 #include "coretypes.h"
32 #include "tm.h"
33 #include "obstack.h"
34 #include "tree.h"
35 #include "flags.h"
36 #include "cp-tree.h"
37 #include "tree-inline.h"
38 #include "decl.h"
39 #include "lex.h"
40 #include "output.h"
41 #include "except.h"
42 #include "toplev.h"
43 #include "rtl.h"
44 #include "timevar.h"
45
46 /* The type of functions taking a tree, and some additional data, and
47    returning an int.  */
48 typedef int (*tree_fn_t) (tree, void*);
49
50 /* The PENDING_TEMPLATES is a TREE_LIST of templates whose
51    instantiations have been deferred, either because their definitions
52    were not yet available, or because we were putting off doing the work.
53    The TREE_PURPOSE of each entry is either a DECL (for a function or
54    static data member), or a TYPE (for a class) indicating what we are
55    hoping to instantiate.  The TREE_VALUE is not used.  */
56 static GTY(()) tree pending_templates;
57 static GTY(()) tree last_pending_template;
58
59 int processing_template_parmlist;
60 static int template_header_count;
61
62 static GTY(()) tree saved_trees;
63 static GTY(()) varray_type inline_parm_levels;
64 static size_t inline_parm_levels_used;
65
66 static GTY(()) tree current_tinst_level;
67
68 static GTY(()) tree saved_access_scope;
69
70 /* A map from local variable declarations in the body of the template
71    presently being instantiated to the corresponding instantiated
72    local variables.  */
73 static htab_t local_specializations;
74
75 #define UNIFY_ALLOW_NONE 0
76 #define UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL 1
77 #define UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL 2
78 #define UNIFY_ALLOW_DERIVED 4
79 #define UNIFY_ALLOW_INTEGER 8
80 #define UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL 16
81 #define UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL 32
82 #define UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL 64
83 #define UNIFY_ALLOW_MAX_CORRECTION 128
84
85 #define GTB_VIA_VIRTUAL 1 /* The base class we are examining is
86                              virtual, or a base class of a virtual
87                              base.  */
88 #define GTB_IGNORE_TYPE 2 /* We don't need to try to unify the current
89                              type with the desired type.  */
90
91 static void push_access_scope (tree);
92 static void pop_access_scope (tree);
93 static int resolve_overloaded_unification (tree, tree, tree, tree,
94                                            unification_kind_t, int);
95 static int try_one_overload (tree, tree, tree, tree, tree,
96                              unification_kind_t, int);
97 static int unify (tree, tree, tree, tree, int);
98 static void add_pending_template (tree);
99 static void reopen_tinst_level (tree);
100 static tree classtype_mangled_name (tree);
101 static char* mangle_class_name_for_template (const char *, tree, tree);
102 static tree tsubst_initializer_list (tree, tree);
103 static tree get_class_bindings (tree, tree, tree);
104 static tree coerce_template_parms (tree, tree, tree, tsubst_flags_t, int);
105 static void tsubst_enum (tree, tree, tree);
106 static tree add_to_template_args (tree, tree);
107 static tree add_outermost_template_args (tree, tree);
108 static bool check_instantiated_args (tree, tree, tsubst_flags_t);
109 static int maybe_adjust_types_for_deduction (unification_kind_t, tree*, tree*); 
110 static int  type_unification_real (tree, tree, tree, tree,
111                                    int, unification_kind_t, int, int);
112 static void note_template_header (int);
113 static tree convert_nontype_argument (tree, tree);
114 static tree convert_template_argument (tree, tree, tree,
115                                        tsubst_flags_t, int, tree);
116 static tree get_bindings_overload (tree, tree, tree);
117 static int for_each_template_parm (tree, tree_fn_t, void*, htab_t);
118 static tree build_template_parm_index (int, int, int, tree, tree);
119 static int inline_needs_template_parms (tree);
120 static void push_inline_template_parms_recursive (tree, int);
121 static tree retrieve_specialization (tree, tree);
122 static tree retrieve_local_specialization (tree);
123 static tree register_specialization (tree, tree, tree);
124 static void register_local_specialization (tree, tree);
125 static tree reduce_template_parm_level (tree, tree, int);
126 static tree build_template_decl (tree, tree);
127 static int mark_template_parm (tree, void *);
128 static int template_parm_this_level_p (tree, void *);
129 static tree tsubst_friend_function (tree, tree);
130 static tree tsubst_friend_class (tree, tree);
131 static int can_complete_type_without_circularity (tree);
132 static tree get_bindings (tree, tree, tree);
133 static tree get_bindings_real (tree, tree, tree, int, int, int);
134 static int template_decl_level (tree);
135 static int check_cv_quals_for_unify (int, tree, tree);
136 static tree tsubst_template_arg (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
137 static tree tsubst_template_args (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
138 static tree tsubst_template_parms (tree, tree, tsubst_flags_t);
139 static void regenerate_decl_from_template (tree, tree);
140 static tree most_specialized (tree, tree, tree);
141 static tree most_specialized_class (tree, tree);
142 static int template_class_depth_real (tree, int);
143 static tree tsubst_aggr_type (tree, tree, tsubst_flags_t, tree, int);
144 static tree tsubst_decl (tree, tree, tree, tsubst_flags_t);
145 static tree tsubst_arg_types (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
146 static tree tsubst_function_type (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
147 static void check_specialization_scope (void);
148 static tree process_partial_specialization (tree);
149 static void set_current_access_from_decl (tree);
150 static void check_default_tmpl_args (tree, tree, int, int);
151 static tree tsubst_call_declarator_parms (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
152 static tree get_template_base_recursive (tree, tree, tree, tree, tree, int); 
153 static tree get_template_base (tree, tree, tree, tree);
154 static int verify_class_unification (tree, tree, tree);
155 static tree try_class_unification (tree, tree, tree, tree);
156 static int coerce_template_template_parms (tree, tree, tsubst_flags_t,
157                                            tree, tree);
158 static tree determine_specialization (tree, tree, tree *, int);
159 static int template_args_equal (tree, tree);
160 static void tsubst_default_arguments (tree);
161 static tree for_each_template_parm_r (tree *, int *, void *);
162 static tree copy_default_args_to_explicit_spec_1 (tree, tree);
163 static void copy_default_args_to_explicit_spec (tree);
164 static int invalid_nontype_parm_type_p (tree, tsubst_flags_t);
165 static int eq_local_specializations (const void *, const void *);
166 static bool dependent_type_p_r (tree);
167 static tree tsubst (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
168 static tree tsubst_expr (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
169 static tree tsubst_copy (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
170
171 /* Make the current scope suitable for access checking when we are
172    processing T.  T can be FUNCTION_DECL for instantiated function
173    template, or VAR_DECL for static member variable (need by
174    instantiate_decl).  */
175
176 static void
177 push_access_scope (tree t)
178 {
179   my_friendly_assert (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL
180                       || TREE_CODE (t) == VAR_DECL,
181                       0);
182
183   if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
184     push_nested_class (DECL_CONTEXT (t));
185   else
186     push_to_top_level ();
187     
188   if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL)
189     {
190       saved_access_scope = tree_cons
191         (NULL_TREE, current_function_decl, saved_access_scope);
192       current_function_decl = t;
193     }
194 }
195
196 /* Restore the scope set up by push_access_scope.  T is the node we
197    are processing.  */
198
199 static void
200 pop_access_scope (tree t)
201 {
202   if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL)
203     {
204       current_function_decl = TREE_VALUE (saved_access_scope);
205       saved_access_scope = TREE_CHAIN (saved_access_scope);
206     }
207
208   if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
209     pop_nested_class ();
210   else
211     pop_from_top_level ();
212 }
213
214 /* Do any processing required when DECL (a member template
215    declaration) is finished.  Returns the TEMPLATE_DECL corresponding
216    to DECL, unless it is a specialization, in which case the DECL
217    itself is returned.  */
218
219 tree
220 finish_member_template_decl (tree decl)
221 {
222   if (decl == error_mark_node)
223     return error_mark_node;
224
225   my_friendly_assert (DECL_P (decl), 20020812);
226
227   if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
228     {
229       tree type;
230
231       type = TREE_TYPE (decl);
232       if (IS_AGGR_TYPE (type) 
233           && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
234           && !CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type))
235         {
236           tree tmpl = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type);
237           check_member_template (tmpl);
238           return tmpl;
239         }
240       return NULL_TREE;
241     }
242   else if (TREE_CODE (decl) == FIELD_DECL)
243     error ("data member `%D' cannot be a member template", decl);
244   else if (DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
245     {
246       if (!DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl))
247         {
248           check_member_template (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
249           return DECL_TI_TEMPLATE (decl);
250         }
251       else
252         return decl;
253     } 
254   else
255     error ("invalid member template declaration `%D'", decl);
256
257   return error_mark_node;
258 }
259
260 /* Returns the template nesting level of the indicated class TYPE.
261    
262    For example, in:
263      template <class T>
264      struct A
265      {
266        template <class U>
267        struct B {};
268      };
269
270    A<T>::B<U> has depth two, while A<T> has depth one.  
271    Both A<T>::B<int> and A<int>::B<U> have depth one, if
272    COUNT_SPECIALIZATIONS is 0 or if they are instantiations, not
273    specializations.  
274
275    This function is guaranteed to return 0 if passed NULL_TREE so
276    that, for example, `template_class_depth (current_class_type)' is
277    always safe.  */
278
279 static int 
280 template_class_depth_real (tree type, int count_specializations)
281 {
282   int depth;
283
284   for (depth = 0; 
285        type && TREE_CODE (type) != NAMESPACE_DECL;
286        type = (TREE_CODE (type) == FUNCTION_DECL) 
287          ? CP_DECL_CONTEXT (type) : TYPE_CONTEXT (type))
288     {
289       if (TREE_CODE (type) != FUNCTION_DECL)
290         {
291           if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
292               && PRIMARY_TEMPLATE_P (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type))
293               && ((count_specializations
294                    && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type))
295                   || uses_template_parms (CLASSTYPE_TI_ARGS (type))))
296             ++depth;
297         }
298       else 
299         {
300           if (DECL_TEMPLATE_INFO (type)
301               && PRIMARY_TEMPLATE_P (DECL_TI_TEMPLATE (type))
302               && ((count_specializations
303                    && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type))
304                   || uses_template_parms (DECL_TI_ARGS (type))))
305             ++depth;
306         }
307     }
308
309   return depth;
310 }
311
312 /* Returns the template nesting level of the indicated class TYPE.
313    Like template_class_depth_real, but instantiations do not count in
314    the depth.  */
315
316 int 
317 template_class_depth (tree type)
318 {
319   return template_class_depth_real (type, /*count_specializations=*/0);
320 }
321
322 /* Returns 1 if processing DECL as part of do_pending_inlines
323    needs us to push template parms.  */
324
325 static int
326 inline_needs_template_parms (tree decl)
327 {
328   if (! DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
329     return 0;
330
331   return (TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (most_general_template (decl)))
332           > (processing_template_decl + DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl)));
333 }
334
335 /* Subroutine of maybe_begin_member_template_processing.
336    Push the template parms in PARMS, starting from LEVELS steps into the
337    chain, and ending at the beginning, since template parms are listed
338    innermost first.  */
339
340 static void
341 push_inline_template_parms_recursive (tree parmlist, int levels)
342 {
343   tree parms = TREE_VALUE (parmlist);
344   int i;
345
346   if (levels > 1)
347     push_inline_template_parms_recursive (TREE_CHAIN (parmlist), levels - 1);
348
349   ++processing_template_decl;
350   current_template_parms
351     = tree_cons (size_int (processing_template_decl),
352                  parms, current_template_parms);
353   TEMPLATE_PARMS_FOR_INLINE (current_template_parms) = 1;
354
355   pushlevel (0);
356   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (parms); ++i) 
357     {
358       tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
359       my_friendly_assert (DECL_P (parm), 0);
360
361       switch (TREE_CODE (parm))
362         {
363         case TYPE_DECL:
364         case TEMPLATE_DECL:
365           pushdecl (parm);
366           break;
367
368         case PARM_DECL:
369           {
370             /* Make a CONST_DECL as is done in process_template_parm.
371                It is ugly that we recreate this here; the original
372                version built in process_template_parm is no longer
373                available.  */
374             tree decl = build_decl (CONST_DECL, DECL_NAME (parm),
375                                     TREE_TYPE (parm));
376             DECL_ARTIFICIAL (decl) = 1;
377             TREE_CONSTANT (decl) = TREE_READONLY (decl) = 1;
378             DECL_INITIAL (decl) = DECL_INITIAL (parm);
379             SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (decl);
380             pushdecl (decl);
381           }
382           break;
383
384         default:
385           abort ();
386         }
387     }
388 }
389
390 /* Restore the template parameter context for a member template or
391    a friend template defined in a class definition.  */
392
393 void
394 maybe_begin_member_template_processing (tree decl)
395 {
396   tree parms;
397   int levels = 0;
398
399   if (inline_needs_template_parms (decl))
400     {
401       parms = DECL_TEMPLATE_PARMS (most_general_template (decl));
402       levels = TMPL_PARMS_DEPTH (parms) - processing_template_decl;
403
404       if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl))
405         {
406           --levels;
407           parms = TREE_CHAIN (parms);
408         }
409
410       push_inline_template_parms_recursive (parms, levels);
411     }
412
413   /* Remember how many levels of template parameters we pushed so that
414      we can pop them later.  */
415   if (!inline_parm_levels)
416     VARRAY_INT_INIT (inline_parm_levels, 4, "inline_parm_levels");
417   if (inline_parm_levels_used == inline_parm_levels->num_elements)
418     VARRAY_GROW (inline_parm_levels, 2 * inline_parm_levels_used);
419   VARRAY_INT (inline_parm_levels, inline_parm_levels_used) = levels;
420   ++inline_parm_levels_used;
421 }
422
423 /* Undo the effects of begin_member_template_processing.  */
424
425 void 
426 maybe_end_member_template_processing (void)
427 {
428   int i;
429
430   if (!inline_parm_levels_used)
431     return;
432
433   --inline_parm_levels_used;
434   for (i = 0; 
435        i < VARRAY_INT (inline_parm_levels, inline_parm_levels_used);
436        ++i) 
437     {
438       --processing_template_decl;
439       current_template_parms = TREE_CHAIN (current_template_parms);
440       poplevel (0, 0, 0);
441     }
442 }
443
444 /* Returns nonzero iff T is a member template function.  We must be
445    careful as in
446
447      template <class T> class C { void f(); }
448
449    Here, f is a template function, and a member, but not a member
450    template.  This function does not concern itself with the origin of
451    T, only its present state.  So if we have 
452
453      template <class T> class C { template <class U> void f(U); }
454
455    then neither C<int>::f<char> nor C<T>::f<double> is considered
456    to be a member template.  But, `template <class U> void
457    C<int>::f(U)' is considered a member template.  */
458
459 int
460 is_member_template (tree t)
461 {
462   if (!DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (t))
463     /* Anything that isn't a function or a template function is
464        certainly not a member template.  */
465     return 0;
466
467   /* A local class can't have member templates.  */
468   if (decl_function_context (t))
469     return 0;
470
471   return (DECL_FUNCTION_MEMBER_P (DECL_TEMPLATE_RESULT (t))
472           /* If there are more levels of template parameters than
473              there are template classes surrounding the declaration,
474              then we have a member template.  */
475           && (TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (t)) > 
476               template_class_depth (DECL_CONTEXT (t))));
477 }
478
479 #if 0 /* UNUSED */
480 /* Returns nonzero iff T is a member template class.  See
481    is_member_template for a description of what precisely constitutes
482    a member template.  */
483
484 int
485 is_member_template_class (tree t)
486 {
487   if (!DECL_CLASS_TEMPLATE_P (t))
488     /* Anything that isn't a class template, is certainly not a member
489        template.  */
490     return 0;
491
492   if (!DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
493     /* Anything whose context isn't a class type is surely not a
494        member template.  */
495     return 0;
496
497   /* If there are more levels of template parameters than there are
498      template classes surrounding the declaration, then we have a
499      member template.  */
500   return  (TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (t)) > 
501            template_class_depth (DECL_CONTEXT (t)));
502 }
503 #endif
504
505 /* Return a new template argument vector which contains all of ARGS,
506    but has as its innermost set of arguments the EXTRA_ARGS.  */
507
508 static tree
509 add_to_template_args (tree args, tree extra_args)
510 {
511   tree new_args;
512   int extra_depth;
513   int i;
514   int j;
515
516   extra_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args);
517   new_args = make_tree_vec (TMPL_ARGS_DEPTH (args) + extra_depth);
518
519   for (i = 1; i <= TMPL_ARGS_DEPTH (args); ++i)
520     SET_TMPL_ARGS_LEVEL (new_args, i, TMPL_ARGS_LEVEL (args, i));
521
522   for (j = 1; j <= extra_depth; ++j, ++i)
523     SET_TMPL_ARGS_LEVEL (new_args, i, TMPL_ARGS_LEVEL (extra_args, j));
524     
525   return new_args;
526 }
527
528 /* Like add_to_template_args, but only the outermost ARGS are added to
529    the EXTRA_ARGS.  In particular, all but TMPL_ARGS_DEPTH
530    (EXTRA_ARGS) levels are added.  This function is used to combine
531    the template arguments from a partial instantiation with the
532    template arguments used to attain the full instantiation from the
533    partial instantiation.  */
534
535 static tree
536 add_outermost_template_args (tree args, tree extra_args)
537 {
538   tree new_args;
539
540   /* If there are more levels of EXTRA_ARGS than there are ARGS,
541      something very fishy is going on.  */
542   my_friendly_assert (TMPL_ARGS_DEPTH (args) >= TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args),
543                       0);
544
545   /* If *all* the new arguments will be the EXTRA_ARGS, just return
546      them.  */
547   if (TMPL_ARGS_DEPTH (args) == TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args))
548     return extra_args;
549
550   /* For the moment, we make ARGS look like it contains fewer levels.  */
551   TREE_VEC_LENGTH (args) -= TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args);
552   
553   new_args = add_to_template_args (args, extra_args);
554
555   /* Now, we restore ARGS to its full dimensions.  */
556   TREE_VEC_LENGTH (args) += TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args);
557
558   return new_args;
559 }
560
561 /* Return the N levels of innermost template arguments from the ARGS.  */
562
563 tree
564 get_innermost_template_args (tree args, int n)
565 {
566   tree new_args;
567   int extra_levels;
568   int i;
569
570   my_friendly_assert (n >= 0, 20000603);
571
572   /* If N is 1, just return the innermost set of template arguments.  */
573   if (n == 1)
574     return TMPL_ARGS_LEVEL (args, TMPL_ARGS_DEPTH (args));
575   
576   /* If we're not removing anything, just return the arguments we were
577      given.  */
578   extra_levels = TMPL_ARGS_DEPTH (args) - n;
579   my_friendly_assert (extra_levels >= 0, 20000603);
580   if (extra_levels == 0)
581     return args;
582
583   /* Make a new set of arguments, not containing the outer arguments.  */
584   new_args = make_tree_vec (n);
585   for (i = 1; i <= n; ++i)
586     SET_TMPL_ARGS_LEVEL (new_args, i, 
587                          TMPL_ARGS_LEVEL (args, i + extra_levels));
588
589   return new_args;
590 }
591
592 /* We've got a template header coming up; push to a new level for storing
593    the parms.  */
594
595 void
596 begin_template_parm_list (void)
597 {
598   /* We use a non-tag-transparent scope here, which causes pushtag to
599      put tags in this scope, rather than in the enclosing class or
600      namespace scope.  This is the right thing, since we want
601      TEMPLATE_DECLS, and not TYPE_DECLS for template classes.  For a
602      global template class, push_template_decl handles putting the
603      TEMPLATE_DECL into top-level scope.  For a nested template class,
604      e.g.:
605
606        template <class T> struct S1 {
607          template <class T> struct S2 {}; 
608        };
609
610      pushtag contains special code to call pushdecl_with_scope on the
611      TEMPLATE_DECL for S2.  */
612   begin_scope (sk_template_parms);
613   ++processing_template_decl;
614   ++processing_template_parmlist;
615   note_template_header (0);
616 }
617
618 /* This routine is called when a specialization is declared.  If it is
619    invalid to declare a specialization here, an error is reported.  */
620
621 static void
622 check_specialization_scope (void)
623 {
624   tree scope = current_scope ();
625
626   /* [temp.expl.spec] 
627      
628      An explicit specialization shall be declared in the namespace of
629      which the template is a member, or, for member templates, in the
630      namespace of which the enclosing class or enclosing class
631      template is a member.  An explicit specialization of a member
632      function, member class or static data member of a class template
633      shall be declared in the namespace of which the class template
634      is a member.  */
635   if (scope && TREE_CODE (scope) != NAMESPACE_DECL)
636     error ("explicit specialization in non-namespace scope `%D'",
637               scope);
638
639   /* [temp.expl.spec] 
640
641      In an explicit specialization declaration for a member of a class
642      template or a member template that appears in namespace scope,
643      the member template and some of its enclosing class templates may
644      remain unspecialized, except that the declaration shall not
645      explicitly specialize a class member template if its enclosing
646      class templates are not explicitly specialized as well.  */
647   if (current_template_parms) 
648     error ("enclosing class templates are not explicitly specialized");
649 }
650
651 /* We've just seen template <>.  */
652
653 void
654 begin_specialization (void)
655 {
656   begin_scope (sk_template_spec);
657   note_template_header (1);
658   check_specialization_scope ();
659 }
660
661 /* Called at then end of processing a declaration preceded by
662    template<>.  */
663
664 void 
665 end_specialization (void)
666 {
667   finish_scope ();
668   reset_specialization ();
669 }
670
671 /* Any template <>'s that we have seen thus far are not referring to a
672    function specialization.  */
673
674 void
675 reset_specialization (void)
676 {
677   processing_specialization = 0;
678   template_header_count = 0;
679 }
680
681 /* We've just seen a template header.  If SPECIALIZATION is nonzero,
682    it was of the form template <>.  */
683
684 static void 
685 note_template_header (int specialization)
686 {
687   processing_specialization = specialization;
688   template_header_count++;
689 }
690
691 /* We're beginning an explicit instantiation.  */
692
693 void
694 begin_explicit_instantiation (void)
695 {
696   my_friendly_assert (!processing_explicit_instantiation, 20020913);
697   processing_explicit_instantiation = true;
698 }
699
700
701 void
702 end_explicit_instantiation (void)
703 {
704   my_friendly_assert(processing_explicit_instantiation, 20020913);
705   processing_explicit_instantiation = false;
706 }
707
708 /* The TYPE is being declared.  If it is a template type, that means it
709    is a partial specialization.  Do appropriate error-checking.  */
710
711 void 
712 maybe_process_partial_specialization (tree type)
713 {
714   /* TYPE maybe an ERROR_MARK_NODE.  */
715   tree context = TYPE_P (type) ? TYPE_CONTEXT (type) : NULL_TREE;
716
717   if (CLASS_TYPE_P (type) && CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (type))
718     {
719       /* This is for ordinary explicit specialization and partial
720          specialization of a template class such as:
721
722            template <> class C<int>;
723
724          or:
725
726            template <class T> class C<T*>;
727
728          Make sure that `C<int>' and `C<T*>' are implicit instantiations.  */
729
730       if (CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION (type)
731           && !COMPLETE_TYPE_P (type))
732         {
733           if (current_namespace
734               != decl_namespace_context (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type)))
735             {
736               pedwarn ("specializing `%#T' in different namespace", type);
737               cp_pedwarn_at ("  from definition of `%#D'",
738                              CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type));
739             }
740           SET_CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type);
741           if (processing_template_decl)
742             push_template_decl (TYPE_MAIN_DECL (type));
743         }
744       else if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (type))
745         error ("specialization of `%T' after instantiation", type);
746     }
747   else if (CLASS_TYPE_P (type)
748            && !CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (type)
749            && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
750            && context && CLASS_TYPE_P (context)
751            && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (context))
752     {
753       /* This is for an explicit specialization of member class
754          template according to [temp.expl.spec/18]:
755
756            template <> template <class U> class C<int>::D;
757
758          The context `C<int>' must be an implicit instantiation.
759          Otherwise this is just a member class template declared
760          earlier like:
761
762            template <> class C<int> { template <class U> class D; };
763            template <> template <class U> class C<int>::D;
764
765          In the first case, `C<int>::D' is a specialization of `C<T>::D'
766          while in the second case, `C<int>::D' is a primary template
767          and `C<T>::D' may not exist.  */
768
769       if (CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION (context)
770           && !COMPLETE_TYPE_P (type))
771         {
772           tree t;
773
774           if (current_namespace
775               != decl_namespace_context (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type)))
776             {
777               pedwarn ("specializing `%#T' in different namespace", type);
778               cp_pedwarn_at ("  from definition of `%#D'",
779                              CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type));
780             }
781
782           /* Check for invalid specialization after instantiation:
783
784                template <> template <> class C<int>::D<int>;
785                template <> template <class U> class C<int>::D;  */
786
787           for (t = DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS
788                  (most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type)));
789                t; t = TREE_CHAIN (t))
790             if (TREE_VALUE (t) != type
791                 && TYPE_CONTEXT (TREE_VALUE (t)) == context)
792               error ("specialization `%T' after instantiation `%T'",
793                      type, TREE_VALUE (t));
794
795           /* Mark TYPE as a specialization.  And as a result, we only
796              have one level of template argument for the innermost
797              class template.  */
798           SET_CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type);
799           CLASSTYPE_TI_ARGS (type)
800             = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (type));
801         }
802     }
803   else if (processing_specialization)
804     error ("explicit specialization of non-template `%T'", type);
805 }
806
807 /* Retrieve the specialization (in the sense of [temp.spec] - a
808    specialization is either an instantiation or an explicit
809    specialization) of TMPL for the given template ARGS.  If there is
810    no such specialization, return NULL_TREE.  The ARGS are a vector of
811    arguments, or a vector of vectors of arguments, in the case of
812    templates with more than one level of parameters.  */
813    
814 static tree
815 retrieve_specialization (tree tmpl, tree args)
816 {
817   tree s;
818
819   my_friendly_assert (TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_DECL, 0);
820
821   /* There should be as many levels of arguments as there are
822      levels of parameters.  */
823   my_friendly_assert (TMPL_ARGS_DEPTH (args) 
824                       == TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl)),
825                       0);
826                       
827   for (s = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl);
828        s != NULL_TREE;
829        s = TREE_CHAIN (s))
830     if (comp_template_args (TREE_PURPOSE (s), args))
831       return TREE_VALUE (s);
832
833   return NULL_TREE;
834 }
835
836 /* Like retrieve_specialization, but for local declarations.  */
837
838 static tree
839 retrieve_local_specialization (tree tmpl)
840 {
841   tree spec = htab_find_with_hash (local_specializations, tmpl,
842                                    htab_hash_pointer (tmpl));
843   return spec ? TREE_PURPOSE (spec) : NULL_TREE;
844 }
845
846 /* Returns nonzero iff DECL is a specialization of TMPL.  */
847
848 int
849 is_specialization_of (tree decl, tree tmpl)
850 {
851   tree t;
852
853   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
854     {
855       for (t = decl; 
856            t != NULL_TREE;
857            t = DECL_TEMPLATE_INFO (t) ? DECL_TI_TEMPLATE (t) : NULL_TREE)
858         if (t == tmpl)
859           return 1;
860     }
861   else 
862     {
863       my_friendly_assert (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL, 0);
864
865       for (t = TREE_TYPE (decl);
866            t != NULL_TREE;
867            t = CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (t)
868              ? TREE_TYPE (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (t)) : NULL_TREE)
869         if (same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (t, TREE_TYPE (tmpl)))
870           return 1;
871     }  
872
873   return 0;
874 }
875
876 /* Register the specialization SPEC as a specialization of TMPL with
877    the indicated ARGS.  Returns SPEC, or an equivalent prior
878    declaration, if available.  */
879
880 static tree
881 register_specialization (tree spec, tree tmpl, tree args)
882 {
883   tree s;
884
885   my_friendly_assert (TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_DECL, 0);
886
887   if (TREE_CODE (spec) == FUNCTION_DECL 
888       && uses_template_parms (DECL_TI_ARGS (spec)))
889     /* This is the FUNCTION_DECL for a partial instantiation.  Don't
890        register it; we want the corresponding TEMPLATE_DECL instead.
891        We use `uses_template_parms (DECL_TI_ARGS (spec))' rather than
892        the more obvious `uses_template_parms (spec)' to avoid problems
893        with default function arguments.  In particular, given
894        something like this:
895
896           template <class T> void f(T t1, T t = T())
897
898        the default argument expression is not substituted for in an
899        instantiation unless and until it is actually needed.  */
900     return spec;
901     
902   /* There should be as many levels of arguments as there are
903      levels of parameters.  */
904   my_friendly_assert (TMPL_ARGS_DEPTH (args) 
905                       == TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl)),
906                       0);
907
908   for (s = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl);
909        s != NULL_TREE;
910        s = TREE_CHAIN (s))
911     {
912       tree fn = TREE_VALUE (s);
913
914       /* We can sometimes try to re-register a specialization that we've
915          already got.  In particular, regenerate_decl_from_template
916          calls duplicate_decls which will update the specialization
917          list.  But, we'll still get called again here anyhow.  It's
918          more convenient to simply allow this than to try to prevent it.  */
919       if (fn == spec)
920         return spec;
921       else if (comp_template_args (TREE_PURPOSE (s), args))
922         {
923           if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (spec))
924             {
925               if (DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (fn))
926                 {
927                   if (TREE_USED (fn) 
928                       || DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (fn))
929                     {
930                       error ("specialization of %D after instantiation",
931                                 fn);
932                       return spec;
933                     }
934                   else
935                     {
936                       /* This situation should occur only if the first
937                          specialization is an implicit instantiation,
938                          the second is an explicit specialization, and
939                          the implicit instantiation has not yet been
940                          used.  That situation can occur if we have
941                          implicitly instantiated a member function and
942                          then specialized it later.
943
944                          We can also wind up here if a friend
945                          declaration that looked like an instantiation
946                          turns out to be a specialization:
947
948                            template <class T> void foo(T);
949                            class S { friend void foo<>(int) };
950                            template <> void foo(int);  
951
952                          We transform the existing DECL in place so that
953                          any pointers to it become pointers to the
954                          updated declaration.  
955
956                          If there was a definition for the template, but
957                          not for the specialization, we want this to
958                          look as if there is no definition, and vice
959                          versa.  */
960                       DECL_INITIAL (fn) = NULL_TREE;
961                       duplicate_decls (spec, fn);
962
963                       return fn;
964                     }
965                 }
966               else if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (fn))
967                 {
968                   if (!duplicate_decls (spec, fn) && DECL_INITIAL (spec))
969                     /* Dup decl failed, but this is a new
970                        definition. Set the line number so any errors
971                        match this new definition.  */
972                     DECL_SOURCE_LOCATION (fn) = DECL_SOURCE_LOCATION (spec);
973                   
974                   return fn;
975                 }
976             }
977         }
978       }
979
980   DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl)
981      = tree_cons (args, spec, DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl));
982
983   return spec;
984 }
985
986 /* Unregister the specialization SPEC as a specialization of TMPL.
987    Replace it with NEW_SPEC, if NEW_SPEC is non-NULL.  Returns true
988    if the SPEC was listed as a specialization of TMPL.  */
989
990 bool
991 reregister_specialization (tree spec, tree tmpl, tree new_spec)
992 {
993   tree* s;
994
995   for (s = &DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl);
996        *s != NULL_TREE;
997        s = &TREE_CHAIN (*s))
998     if (TREE_VALUE (*s) == spec)
999       {
1000         if (!new_spec)
1001           *s = TREE_CHAIN (*s);
1002         else
1003           TREE_VALUE (*s) = new_spec;
1004         return 1;
1005       }
1006
1007   return 0;
1008 }
1009
1010 /* Compare an entry in the local specializations hash table P1 (which
1011    is really a pointer to a TREE_LIST) with P2 (which is really a
1012    DECL).  */
1013
1014 static int
1015 eq_local_specializations (const void *p1, const void *p2)
1016 {
1017   return TREE_VALUE ((tree) p1) == (tree) p2;
1018 }
1019
1020 /* Hash P1, an entry in the local specializations table.  */
1021
1022 static hashval_t
1023 hash_local_specialization (const void* p1)
1024 {
1025   return htab_hash_pointer (TREE_VALUE ((tree) p1));
1026 }
1027
1028 /* Like register_specialization, but for local declarations.  We are
1029    registering SPEC, an instantiation of TMPL.  */
1030
1031 static void
1032 register_local_specialization (tree spec, tree tmpl)
1033 {
1034   void **slot;
1035
1036   slot = htab_find_slot_with_hash (local_specializations, tmpl, 
1037                                    htab_hash_pointer (tmpl), INSERT);
1038   *slot = build_tree_list (spec, tmpl);
1039 }
1040
1041 /* Print the list of candidate FNS in an error message.  */
1042
1043 void
1044 print_candidates (tree fns)
1045 {
1046   tree fn;
1047
1048   const char *str = "candidates are:";
1049
1050   for (fn = fns; fn != NULL_TREE; fn = TREE_CHAIN (fn))
1051     {
1052       tree f;
1053
1054       for (f = TREE_VALUE (fn); f; f = OVL_NEXT (f))
1055         cp_error_at ("%s %+#D", str, OVL_CURRENT (f));
1056       str = "               ";
1057     }
1058 }
1059
1060 /* Returns the template (one of the functions given by TEMPLATE_ID)
1061    which can be specialized to match the indicated DECL with the
1062    explicit template args given in TEMPLATE_ID.  The DECL may be
1063    NULL_TREE if none is available.  In that case, the functions in
1064    TEMPLATE_ID are non-members.
1065
1066    If NEED_MEMBER_TEMPLATE is nonzero the function is known to be a
1067    specialization of a member template.
1068
1069    The template args (those explicitly specified and those deduced)
1070    are output in a newly created vector *TARGS_OUT.
1071
1072    If it is impossible to determine the result, an error message is
1073    issued.  The error_mark_node is returned to indicate failure.  */
1074
1075 static tree
1076 determine_specialization (tree template_id, 
1077                           tree decl, 
1078                           tree* targs_out, 
1079                           int need_member_template)
1080 {
1081   tree fns;
1082   tree targs;
1083   tree explicit_targs;
1084   tree candidates = NULL_TREE;
1085   tree templates = NULL_TREE;
1086
1087   *targs_out = NULL_TREE;
1088
1089   if (template_id == error_mark_node)
1090     return error_mark_node;
1091
1092   fns = TREE_OPERAND (template_id, 0);
1093   explicit_targs = TREE_OPERAND (template_id, 1);
1094
1095   if (fns == error_mark_node)
1096     return error_mark_node;
1097
1098   /* Check for baselinks.  */
1099   if (BASELINK_P (fns))
1100     fns = BASELINK_FUNCTIONS (fns);
1101
1102   if (!is_overloaded_fn (fns))
1103     {
1104       error ("`%D' is not a function template", fns);
1105       return error_mark_node;
1106     }
1107
1108   for (; fns; fns = OVL_NEXT (fns))
1109     {
1110       tree fn = OVL_CURRENT (fns);
1111
1112       if (TREE_CODE (fn) == TEMPLATE_DECL)
1113         {
1114           tree decl_arg_types;
1115
1116           /* DECL might be a specialization of FN.  */
1117
1118           /* Adjust the type of DECL in case FN is a static member.  */
1119           decl_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl));
1120           if (DECL_STATIC_FUNCTION_P (fn) 
1121               && DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1122             decl_arg_types = TREE_CHAIN (decl_arg_types);
1123
1124           /* Check that the number of function parameters matches.
1125              For example,
1126                template <class T> void f(int i = 0);
1127                template <> void f<int>();
1128              The specialization f<int> is invalid but is not caught
1129              by get_bindings below.  */
1130
1131           if (list_length (TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (fn)))
1132               != list_length (decl_arg_types))
1133             continue;
1134
1135           /* See whether this function might be a specialization of this
1136              template.  */
1137           targs = get_bindings (fn, decl, explicit_targs);
1138
1139           if (!targs)
1140             /* We cannot deduce template arguments that when used to
1141                specialize TMPL will produce DECL.  */
1142             continue;
1143
1144           /* Save this template, and the arguments deduced.  */
1145           templates = tree_cons (targs, fn, templates);
1146         }
1147       else if (need_member_template)
1148         /* FN is an ordinary member function, and we need a
1149            specialization of a member template.  */
1150         ;
1151       else if (TREE_CODE (fn) != FUNCTION_DECL)
1152         /* We can get IDENTIFIER_NODEs here in certain erroneous
1153            cases.  */
1154         ;
1155       else if (!DECL_FUNCTION_MEMBER_P (fn))
1156         /* This is just an ordinary non-member function.  Nothing can
1157            be a specialization of that.  */
1158         ;
1159       else if (DECL_ARTIFICIAL (fn))
1160         /* Cannot specialize functions that are created implicitly.  */
1161         ;
1162       else
1163         {
1164           tree decl_arg_types;
1165
1166           /* This is an ordinary member function.  However, since
1167              we're here, we can assume it's enclosing class is a
1168              template class.  For example,
1169              
1170                template <typename T> struct S { void f(); };
1171                template <> void S<int>::f() {}
1172
1173              Here, S<int>::f is a non-template, but S<int> is a
1174              template class.  If FN has the same type as DECL, we
1175              might be in business.  */
1176
1177           if (!DECL_TEMPLATE_INFO (fn))
1178             /* Its enclosing class is an explicit specialization
1179                of a template class.  This is not a candidate.  */
1180             continue;
1181
1182           if (!same_type_p (TREE_TYPE (TREE_TYPE (decl)),
1183                             TREE_TYPE (TREE_TYPE (fn))))
1184             /* The return types differ.  */
1185             continue;
1186
1187           /* Adjust the type of DECL in case FN is a static member.  */
1188           decl_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl));
1189           if (DECL_STATIC_FUNCTION_P (fn) 
1190               && DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1191             decl_arg_types = TREE_CHAIN (decl_arg_types);
1192
1193           if (compparms (TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (fn)), 
1194                          decl_arg_types))
1195             /* They match!  */
1196             candidates = tree_cons (NULL_TREE, fn, candidates);
1197         }
1198     }
1199
1200   if (templates && TREE_CHAIN (templates))
1201     {
1202       /* We have:
1203          
1204            [temp.expl.spec]
1205
1206            It is possible for a specialization with a given function
1207            signature to be instantiated from more than one function
1208            template.  In such cases, explicit specification of the
1209            template arguments must be used to uniquely identify the
1210            function template specialization being specialized.
1211
1212          Note that here, there's no suggestion that we're supposed to
1213          determine which of the candidate templates is most
1214          specialized.  However, we, also have:
1215
1216            [temp.func.order]
1217
1218            Partial ordering of overloaded function template
1219            declarations is used in the following contexts to select
1220            the function template to which a function template
1221            specialization refers: 
1222
1223            -- when an explicit specialization refers to a function
1224               template. 
1225
1226          So, we do use the partial ordering rules, at least for now.
1227          This extension can only serve to make invalid programs valid,
1228          so it's safe.  And, there is strong anecdotal evidence that
1229          the committee intended the partial ordering rules to apply;
1230          the EDG front-end has that behavior, and John Spicer claims
1231          that the committee simply forgot to delete the wording in
1232          [temp.expl.spec].  */
1233      tree tmpl = most_specialized (templates, decl, explicit_targs);
1234      if (tmpl && tmpl != error_mark_node)
1235        {
1236          targs = get_bindings (tmpl, decl, explicit_targs);
1237          templates = tree_cons (targs, tmpl, NULL_TREE);
1238        }
1239     }
1240
1241   if (templates == NULL_TREE && candidates == NULL_TREE)
1242     {
1243       cp_error_at ("template-id `%D' for `%+D' does not match any template declaration",
1244                    template_id, decl);
1245       return error_mark_node;
1246     }
1247   else if ((templates && TREE_CHAIN (templates))
1248            || (candidates && TREE_CHAIN (candidates))
1249            || (templates && candidates))
1250     {
1251       cp_error_at ("ambiguous template specialization `%D' for `%+D'",
1252                    template_id, decl);
1253       chainon (candidates, templates);
1254       print_candidates (candidates);
1255       return error_mark_node;
1256     }
1257
1258   /* We have one, and exactly one, match.  */
1259   if (candidates)
1260     {
1261       /* It was a specialization of an ordinary member function in a
1262          template class.  */
1263       *targs_out = copy_node (DECL_TI_ARGS (TREE_VALUE (candidates)));
1264       return DECL_TI_TEMPLATE (TREE_VALUE (candidates));
1265     }
1266
1267   /* It was a specialization of a template.  */
1268   targs = DECL_TI_ARGS (DECL_TEMPLATE_RESULT (TREE_VALUE (templates)));
1269   if (TMPL_ARGS_HAVE_MULTIPLE_LEVELS (targs))
1270     {
1271       *targs_out = copy_node (targs);
1272       SET_TMPL_ARGS_LEVEL (*targs_out, 
1273                            TMPL_ARGS_DEPTH (*targs_out),
1274                            TREE_PURPOSE (templates));
1275     }
1276   else
1277     *targs_out = TREE_PURPOSE (templates);
1278   return TREE_VALUE (templates);
1279 }
1280
1281 /* Returns a chain of parameter types, exactly like the SPEC_TYPES,
1282    but with the default argument values filled in from those in the
1283    TMPL_TYPES.  */
1284       
1285 static tree
1286 copy_default_args_to_explicit_spec_1 (tree spec_types,
1287                                       tree tmpl_types)
1288 {
1289   tree new_spec_types;
1290
1291   if (!spec_types)
1292     return NULL_TREE;
1293
1294   if (spec_types == void_list_node)
1295     return void_list_node;
1296
1297   /* Substitute into the rest of the list.  */
1298   new_spec_types =
1299     copy_default_args_to_explicit_spec_1 (TREE_CHAIN (spec_types),
1300                                           TREE_CHAIN (tmpl_types));
1301   
1302   /* Add the default argument for this parameter.  */
1303   return hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (tmpl_types),
1304                          TREE_VALUE (spec_types),
1305                          new_spec_types);
1306 }
1307
1308 /* DECL is an explicit specialization.  Replicate default arguments
1309    from the template it specializes.  (That way, code like:
1310
1311      template <class T> void f(T = 3);
1312      template <> void f(double);
1313      void g () { f (); } 
1314
1315    works, as required.)  An alternative approach would be to look up
1316    the correct default arguments at the call-site, but this approach
1317    is consistent with how implicit instantiations are handled.  */
1318
1319 static void
1320 copy_default_args_to_explicit_spec (tree decl)
1321 {
1322   tree tmpl;
1323   tree spec_types;
1324   tree tmpl_types;
1325   tree new_spec_types;
1326   tree old_type;
1327   tree new_type;
1328   tree t;
1329   tree object_type = NULL_TREE;
1330   tree in_charge = NULL_TREE;
1331   tree vtt = NULL_TREE;
1332
1333   /* See if there's anything we need to do.  */
1334   tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
1335   tmpl_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)));
1336   for (t = tmpl_types; t; t = TREE_CHAIN (t))
1337     if (TREE_PURPOSE (t))
1338       break;
1339   if (!t)
1340     return;
1341
1342   old_type = TREE_TYPE (decl);
1343   spec_types = TYPE_ARG_TYPES (old_type);
1344   
1345   if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1346     {
1347       /* Remove the this pointer, but remember the object's type for
1348          CV quals.  */
1349       object_type = TREE_TYPE (TREE_VALUE (spec_types));
1350       spec_types = TREE_CHAIN (spec_types);
1351       tmpl_types = TREE_CHAIN (tmpl_types);
1352       
1353       if (DECL_HAS_IN_CHARGE_PARM_P (decl))
1354         {
1355           /* DECL may contain more parameters than TMPL due to the extra
1356              in-charge parameter in constructors and destructors.  */
1357           in_charge = spec_types;
1358           spec_types = TREE_CHAIN (spec_types);
1359         }
1360       if (DECL_HAS_VTT_PARM_P (decl))
1361         {
1362           vtt = spec_types;
1363           spec_types = TREE_CHAIN (spec_types);
1364         }
1365     }
1366
1367   /* Compute the merged default arguments.  */
1368   new_spec_types = 
1369     copy_default_args_to_explicit_spec_1 (spec_types, tmpl_types);
1370
1371   /* Compute the new FUNCTION_TYPE.  */
1372   if (object_type)
1373     {
1374       if (vtt)
1375         new_spec_types = hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (vtt),
1376                                          TREE_VALUE (vtt),
1377                                          new_spec_types);
1378
1379       if (in_charge)
1380         /* Put the in-charge parameter back.  */
1381         new_spec_types = hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (in_charge),
1382                                          TREE_VALUE (in_charge),
1383                                          new_spec_types);
1384
1385       new_type = build_method_type_directly (object_type,
1386                                              TREE_TYPE (old_type),
1387                                              new_spec_types);
1388     }
1389   else
1390     new_type = build_function_type (TREE_TYPE (old_type),
1391                                     new_spec_types);
1392   new_type = build_type_attribute_variant (new_type,
1393                                            TYPE_ATTRIBUTES (old_type));
1394   new_type = build_exception_variant (new_type,
1395                                       TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (old_type));
1396   TREE_TYPE (decl) = new_type;
1397 }
1398
1399 /* Check to see if the function just declared, as indicated in
1400    DECLARATOR, and in DECL, is a specialization of a function
1401    template.  We may also discover that the declaration is an explicit
1402    instantiation at this point.
1403
1404    Returns DECL, or an equivalent declaration that should be used
1405    instead if all goes well.  Issues an error message if something is
1406    amiss.  Returns error_mark_node if the error is not easily
1407    recoverable.
1408    
1409    FLAGS is a bitmask consisting of the following flags: 
1410
1411    2: The function has a definition.
1412    4: The function is a friend.
1413
1414    The TEMPLATE_COUNT is the number of references to qualifying
1415    template classes that appeared in the name of the function.  For
1416    example, in
1417
1418      template <class T> struct S { void f(); };
1419      void S<int>::f();
1420      
1421    the TEMPLATE_COUNT would be 1.  However, explicitly specialized
1422    classes are not counted in the TEMPLATE_COUNT, so that in
1423
1424      template <class T> struct S {};
1425      template <> struct S<int> { void f(); }
1426      template <> void S<int>::f();
1427
1428    the TEMPLATE_COUNT would be 0.  (Note that this declaration is
1429    invalid; there should be no template <>.)
1430
1431    If the function is a specialization, it is marked as such via
1432    DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION.  Furthermore, its DECL_TEMPLATE_INFO
1433    is set up correctly, and it is added to the list of specializations 
1434    for that template.  */
1435
1436 tree
1437 check_explicit_specialization (tree declarator, 
1438                                tree decl, 
1439                                int template_count, 
1440                                int flags)
1441 {
1442   int have_def = flags & 2;
1443   int is_friend = flags & 4;
1444   int specialization = 0;
1445   int explicit_instantiation = 0;
1446   int member_specialization = 0;
1447   tree ctype = DECL_CLASS_CONTEXT (decl);
1448   tree dname = DECL_NAME (decl);
1449   tmpl_spec_kind tsk;
1450
1451   tsk = current_tmpl_spec_kind (template_count);
1452
1453   switch (tsk)
1454     {
1455     case tsk_none:
1456       if (processing_specialization) 
1457         {
1458           specialization = 1;
1459           SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl);
1460         }
1461       else if (TREE_CODE (declarator) == TEMPLATE_ID_EXPR)
1462         {
1463           if (is_friend)
1464             /* This could be something like:
1465
1466                template <class T> void f(T);
1467                class S { friend void f<>(int); }  */
1468             specialization = 1;
1469           else
1470             {
1471               /* This case handles bogus declarations like template <>
1472                  template <class T> void f<int>(); */
1473
1474               error ("template-id `%D' in declaration of primary template",
1475                         declarator);
1476               return decl;
1477             }
1478         }
1479       break;
1480
1481     case tsk_invalid_member_spec:
1482       /* The error has already been reported in
1483          check_specialization_scope.  */
1484       return error_mark_node;
1485
1486     case tsk_invalid_expl_inst:
1487       error ("template parameter list used in explicit instantiation");
1488
1489       /* Fall through.  */
1490
1491     case tsk_expl_inst:
1492       if (have_def)
1493         error ("definition provided for explicit instantiation");
1494       
1495       explicit_instantiation = 1;
1496       break;
1497
1498     case tsk_excessive_parms:
1499       error ("too many template parameter lists in declaration of `%D'", 
1500                 decl);
1501       return error_mark_node;
1502
1503       /* Fall through.  */
1504     case tsk_expl_spec:
1505       SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl);
1506       if (ctype)
1507         member_specialization = 1;
1508       else
1509         specialization = 1;
1510       break;
1511      
1512     case tsk_insufficient_parms:
1513       if (template_header_count)
1514         {
1515           error("too few template parameter lists in declaration of `%D'", 
1516                    decl);
1517           return decl;
1518         }
1519       else if (ctype != NULL_TREE
1520                && !TYPE_BEING_DEFINED (ctype)
1521                && CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (ctype)
1522                && !is_friend)
1523         {
1524           /* For backwards compatibility, we accept:
1525
1526                template <class T> struct S { void f(); };
1527                void S<int>::f() {} // Missing template <>
1528
1529              That used to be valid C++.  */
1530           if (pedantic)
1531             pedwarn
1532               ("explicit specialization not preceded by `template <>'");
1533           specialization = 1;
1534           SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl);
1535         }
1536       break;
1537
1538     case tsk_template:
1539       if (TREE_CODE (declarator) == TEMPLATE_ID_EXPR)
1540         {
1541           /* This case handles bogus declarations like template <>
1542              template <class T> void f<int>(); */
1543
1544           if (uses_template_parms (declarator))
1545             error ("partial specialization `%D' of function template",
1546                       declarator);
1547           else
1548             error ("template-id `%D' in declaration of primary template",
1549                       declarator);
1550           return decl;
1551         }
1552
1553       if (ctype && CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (ctype))
1554         /* This is a specialization of a member template, without
1555            specialization the containing class.  Something like:
1556
1557              template <class T> struct S {
1558                template <class U> void f (U); 
1559              };
1560              template <> template <class U> void S<int>::f(U) {}
1561              
1562            That's a specialization -- but of the entire template.  */
1563         specialization = 1;
1564       break;
1565
1566     default:
1567       abort ();
1568     }
1569
1570   if (specialization || member_specialization)
1571     {
1572       tree t = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl));
1573       for (; t; t = TREE_CHAIN (t))
1574         if (TREE_PURPOSE (t))
1575           {
1576             pedwarn
1577               ("default argument specified in explicit specialization");
1578             break;
1579           }
1580       if (current_lang_name == lang_name_c)
1581         error ("template specialization with C linkage");
1582     }
1583
1584   if (specialization || member_specialization || explicit_instantiation)
1585     {
1586       tree tmpl = NULL_TREE;
1587       tree targs = NULL_TREE;
1588
1589       /* Make sure that the declarator is a TEMPLATE_ID_EXPR.  */
1590       if (TREE_CODE (declarator) != TEMPLATE_ID_EXPR)
1591         {
1592           tree fns;
1593
1594           my_friendly_assert (TREE_CODE (declarator) == IDENTIFIER_NODE, 0);
1595           if (ctype)
1596             fns = dname;
1597           else
1598             {
1599               /* If there is no class context, the explicit instantiation
1600                  must be at namespace scope.  */
1601               my_friendly_assert (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (decl), 20030625);
1602
1603               /* Find the namespace binding, using the declaration
1604                  context.  */
1605               fns = namespace_binding (dname, CP_DECL_CONTEXT (decl));
1606             }
1607
1608           declarator = lookup_template_function (fns, NULL_TREE);
1609         }
1610
1611       if (declarator == error_mark_node)
1612         return error_mark_node;
1613
1614       if (ctype != NULL_TREE && TYPE_BEING_DEFINED (ctype))
1615         {
1616           if (!explicit_instantiation)
1617             /* A specialization in class scope.  This is invalid,
1618                but the error will already have been flagged by
1619                check_specialization_scope.  */
1620             return error_mark_node;
1621           else
1622             {
1623               /* It's not valid to write an explicit instantiation in
1624                  class scope, e.g.:
1625
1626                    class C { template void f(); }
1627
1628                    This case is caught by the parser.  However, on
1629                    something like:
1630                
1631                    template class C { void f(); };
1632
1633                    (which is invalid) we can get here.  The error will be
1634                    issued later.  */
1635               ;
1636             }
1637
1638           return decl;
1639         }
1640       else if (ctype != NULL_TREE 
1641                && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (declarator, 0)) ==
1642                    IDENTIFIER_NODE))
1643         {
1644           /* Find the list of functions in ctype that have the same
1645              name as the declared function.  */
1646           tree name = TREE_OPERAND (declarator, 0);
1647           tree fns = NULL_TREE;
1648           int idx;
1649
1650           if (constructor_name_p (name, ctype))
1651             {
1652               int is_constructor = DECL_CONSTRUCTOR_P (decl);
1653               
1654               if (is_constructor ? !TYPE_HAS_CONSTRUCTOR (ctype)
1655                   : !TYPE_HAS_DESTRUCTOR (ctype))
1656                 {
1657                   /* From [temp.expl.spec]:
1658                        
1659                      If such an explicit specialization for the member
1660                      of a class template names an implicitly-declared
1661                      special member function (clause _special_), the
1662                      program is ill-formed.  
1663
1664                      Similar language is found in [temp.explicit].  */
1665                   error ("specialization of implicitly-declared special member function");
1666                   return error_mark_node;
1667                 }
1668
1669               name = is_constructor ? ctor_identifier : dtor_identifier;
1670             }
1671
1672           if (!DECL_CONV_FN_P (decl))
1673             {
1674               idx = lookup_fnfields_1 (ctype, name);
1675               if (idx >= 0)
1676                 fns = TREE_VEC_ELT (CLASSTYPE_METHOD_VEC (ctype), idx);
1677             }
1678           else
1679             {
1680               tree methods;
1681
1682               /* For a type-conversion operator, we cannot do a
1683                  name-based lookup.  We might be looking for `operator
1684                  int' which will be a specialization of `operator T'.
1685                  So, we find *all* the conversion operators, and then
1686                  select from them.  */
1687               fns = NULL_TREE;
1688
1689               methods = CLASSTYPE_METHOD_VEC (ctype);
1690               if (methods)
1691                 for (idx = CLASSTYPE_FIRST_CONVERSION_SLOT;
1692                      idx < TREE_VEC_LENGTH (methods); ++idx) 
1693                   {
1694                     tree ovl = TREE_VEC_ELT (methods, idx);
1695
1696                     if (!ovl || !DECL_CONV_FN_P (OVL_CURRENT (ovl)))
1697                       /* There are no more conversion functions.  */
1698                       break;
1699
1700                     /* Glue all these conversion functions together
1701                        with those we already have.  */
1702                     for (; ovl; ovl = OVL_NEXT (ovl))
1703                       fns = ovl_cons (OVL_CURRENT (ovl), fns);
1704                   }
1705             }
1706               
1707           if (fns == NULL_TREE) 
1708             {
1709               error ("no member function `%D' declared in `%T'",
1710                         name, ctype);
1711               return error_mark_node;
1712             }
1713           else
1714             TREE_OPERAND (declarator, 0) = fns;
1715         }
1716       
1717       /* Figure out what exactly is being specialized at this point.
1718          Note that for an explicit instantiation, even one for a
1719          member function, we cannot tell apriori whether the
1720          instantiation is for a member template, or just a member
1721          function of a template class.  Even if a member template is
1722          being instantiated, the member template arguments may be
1723          elided if they can be deduced from the rest of the
1724          declaration.  */
1725       tmpl = determine_specialization (declarator, decl,
1726                                        &targs, 
1727                                        member_specialization);
1728             
1729       if (!tmpl || tmpl == error_mark_node)
1730         /* We couldn't figure out what this declaration was
1731            specializing.  */
1732         return error_mark_node;
1733       else
1734         {
1735           tree gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
1736
1737           if (explicit_instantiation)
1738             {
1739               /* We don't set DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION here; that
1740                  is done by do_decl_instantiation later.  */ 
1741
1742               int arg_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (targs);
1743               int parm_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl));
1744
1745               if (arg_depth > parm_depth)
1746                 {
1747                   /* If TMPL is not the most general template (for
1748                      example, if TMPL is a friend template that is
1749                      injected into namespace scope), then there will
1750                      be too many levels of TARGS.  Remove some of them
1751                      here.  */
1752                   int i;
1753                   tree new_targs;
1754
1755                   new_targs = make_tree_vec (parm_depth);
1756                   for (i = arg_depth - parm_depth; i < arg_depth; ++i)
1757                     TREE_VEC_ELT (new_targs, i - (arg_depth - parm_depth))
1758                       = TREE_VEC_ELT (targs, i);
1759                   targs = new_targs;
1760                 }
1761                   
1762               return instantiate_template (tmpl, targs, tf_error);
1763             }
1764
1765           /* If we thought that the DECL was a member function, but it
1766              turns out to be specializing a static member function,
1767              make DECL a static member function as well.  We also have
1768              to adjust last_function_parms to avoid confusing
1769              start_function later.  */
1770           if (DECL_STATIC_FUNCTION_P (tmpl)
1771               && DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1772             {
1773               revert_static_member_fn (decl);
1774               last_function_parms = TREE_CHAIN (last_function_parms);
1775             }
1776
1777           /* If this is a specialization of a member template of a
1778              template class.  In we want to return the TEMPLATE_DECL,
1779              not the specialization of it.  */
1780           if (tsk == tsk_template)
1781             {
1782               SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (tmpl);
1783               DECL_INITIAL (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)) = NULL_TREE;
1784               if (have_def)
1785                 {
1786                   DECL_SOURCE_LOCATION (tmpl) = DECL_SOURCE_LOCATION (decl);
1787                   DECL_SOURCE_LOCATION (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl))
1788                     = DECL_SOURCE_LOCATION (decl);
1789                 }
1790               return tmpl;
1791             }
1792
1793           /* Set up the DECL_TEMPLATE_INFO for DECL.  */
1794           DECL_TEMPLATE_INFO (decl) = tree_cons (tmpl, targs, NULL_TREE);
1795
1796           /* Inherit default function arguments from the template
1797              DECL is specializing.  */
1798           copy_default_args_to_explicit_spec (decl);
1799
1800           /* This specialization has the same protection as the
1801              template it specializes.  */
1802           TREE_PRIVATE (decl) = TREE_PRIVATE (gen_tmpl);
1803           TREE_PROTECTED (decl) = TREE_PROTECTED (gen_tmpl);
1804
1805           if (is_friend && !have_def)
1806             /* This is not really a declaration of a specialization.
1807                It's just the name of an instantiation.  But, it's not
1808                a request for an instantiation, either.  */
1809             SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (decl);
1810           else if (DECL_CONSTRUCTOR_P (decl) || DECL_DESTRUCTOR_P (decl))
1811             /* This is indeed a specialization.  In case of constructors
1812                and destructors, we need in-charge and not-in-charge
1813                versions in V3 ABI.  */
1814             clone_function_decl (decl, /*update_method_vec_p=*/0);
1815
1816           /* Register this specialization so that we can find it
1817              again.  */
1818           decl = register_specialization (decl, gen_tmpl, targs);
1819         }
1820     }
1821   
1822   return decl;
1823 }
1824
1825 /* TYPE is being declared.  Verify that the use of template headers
1826    and such is reasonable.  Issue error messages if not.  */
1827
1828 void
1829 maybe_check_template_type (tree type)
1830 {
1831   if (template_header_count)
1832     {
1833       /* We are in the scope of some `template <...>' header.  */
1834
1835       int context_depth 
1836         = template_class_depth_real (TYPE_CONTEXT (type),
1837                                      /*count_specializations=*/1);
1838
1839       if (template_header_count <= context_depth)
1840         /* This is OK; the template headers are for the context.  We
1841            are actually too lenient here; like
1842            check_explicit_specialization we should consider the number
1843            of template types included in the actual declaration.  For
1844            example, 
1845
1846              template <class T> struct S {
1847                template <class U> template <class V>
1848                struct I {};
1849              }; 
1850
1851            is invalid, but:
1852
1853              template <class T> struct S {
1854                template <class U> struct I;
1855              }; 
1856
1857              template <class T> template <class U.
1858              struct S<T>::I {};
1859
1860            is not.  */
1861         ; 
1862       else if (template_header_count > context_depth + 1)
1863         /* There are two many template parameter lists.  */
1864         error ("too many template parameter lists in declaration of `%T'", type); 
1865     }
1866 }
1867
1868 /* Returns 1 iff PARMS1 and PARMS2 are identical sets of template
1869    parameters.  These are represented in the same format used for
1870    DECL_TEMPLATE_PARMS.  */
1871
1872 int comp_template_parms (tree parms1, tree parms2)
1873 {
1874   tree p1;
1875   tree p2;
1876
1877   if (parms1 == parms2)
1878     return 1;
1879
1880   for (p1 = parms1, p2 = parms2; 
1881        p1 != NULL_TREE && p2 != NULL_TREE;
1882        p1 = TREE_CHAIN (p1), p2 = TREE_CHAIN (p2))
1883     {
1884       tree t1 = TREE_VALUE (p1);
1885       tree t2 = TREE_VALUE (p2);
1886       int i;
1887
1888       my_friendly_assert (TREE_CODE (t1) == TREE_VEC, 0);
1889       my_friendly_assert (TREE_CODE (t2) == TREE_VEC, 0);
1890
1891       if (TREE_VEC_LENGTH (t1) != TREE_VEC_LENGTH (t2))
1892         return 0;
1893
1894       for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (t2); ++i) 
1895         {
1896           tree parm1 = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (t1, i));
1897           tree parm2 = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (t2, i));
1898
1899           if (TREE_CODE (parm1) != TREE_CODE (parm2))
1900             return 0;
1901
1902           if (TREE_CODE (parm1) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
1903             continue;
1904           else if (!same_type_p (TREE_TYPE (parm1), TREE_TYPE (parm2)))
1905             return 0;
1906         }
1907     }
1908
1909   if ((p1 != NULL_TREE) != (p2 != NULL_TREE))
1910     /* One set of parameters has more parameters lists than the
1911        other.  */
1912     return 0;
1913
1914   return 1;
1915 }
1916
1917 /* Complain if DECL shadows a template parameter.
1918
1919    [temp.local]: A template-parameter shall not be redeclared within its
1920    scope (including nested scopes).  */
1921
1922 void
1923 check_template_shadow (tree decl)
1924 {
1925   tree olddecl;
1926
1927   /* If we're not in a template, we can't possibly shadow a template
1928      parameter.  */
1929   if (!current_template_parms)
1930     return;
1931
1932   /* Figure out what we're shadowing.  */
1933   if (TREE_CODE (decl) == OVERLOAD)
1934     decl = OVL_CURRENT (decl);
1935   olddecl = IDENTIFIER_VALUE (DECL_NAME (decl));
1936
1937   /* If there's no previous binding for this name, we're not shadowing
1938      anything, let alone a template parameter.  */
1939   if (!olddecl)
1940     return;
1941
1942   /* If we're not shadowing a template parameter, we're done.  Note
1943      that OLDDECL might be an OVERLOAD (or perhaps even an
1944      ERROR_MARK), so we can't just blithely assume it to be a _DECL
1945      node.  */
1946   if (!DECL_P (olddecl) || !DECL_TEMPLATE_PARM_P (olddecl))
1947     return;
1948
1949   /* We check for decl != olddecl to avoid bogus errors for using a
1950      name inside a class.  We check TPFI to avoid duplicate errors for
1951      inline member templates.  */
1952   if (decl == olddecl 
1953       || TEMPLATE_PARMS_FOR_INLINE (current_template_parms))
1954     return;
1955
1956   cp_error_at ("declaration of `%#D'", decl);
1957   cp_error_at (" shadows template parm `%#D'", olddecl);
1958 }
1959
1960 /* Return a new TEMPLATE_PARM_INDEX with the indicated INDEX, LEVEL,
1961    ORIG_LEVEL, DECL, and TYPE.  */
1962
1963 static tree
1964 build_template_parm_index (int index, 
1965                            int level, 
1966                            int orig_level, 
1967                            tree decl, 
1968                            tree type)
1969 {
1970   tree t = make_node (TEMPLATE_PARM_INDEX);
1971   TEMPLATE_PARM_IDX (t) = index;
1972   TEMPLATE_PARM_LEVEL (t) = level;
1973   TEMPLATE_PARM_ORIG_LEVEL (t) = orig_level;
1974   TEMPLATE_PARM_DECL (t) = decl;
1975   TREE_TYPE (t) = type;
1976   TREE_CONSTANT (t) = TREE_CONSTANT (decl);
1977   TREE_READONLY (t) = TREE_READONLY (decl);
1978
1979   return t;
1980 }
1981
1982 /* Return a TEMPLATE_PARM_INDEX, similar to INDEX, but whose
1983    TEMPLATE_PARM_LEVEL has been decreased by LEVELS.  If such a
1984    TEMPLATE_PARM_INDEX already exists, it is returned; otherwise, a
1985    new one is created.  */
1986
1987 static tree 
1988 reduce_template_parm_level (tree index, tree type, int levels)
1989 {
1990   if (TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index) == NULL_TREE
1991       || (TEMPLATE_PARM_LEVEL (TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index))
1992           != TEMPLATE_PARM_LEVEL (index) - levels))
1993     {
1994       tree orig_decl = TEMPLATE_PARM_DECL (index);
1995       tree decl, t;
1996       
1997       decl = build_decl (TREE_CODE (orig_decl), DECL_NAME (orig_decl), type);
1998       TREE_CONSTANT (decl) = TREE_CONSTANT (orig_decl);
1999       TREE_READONLY (decl) = TREE_READONLY (orig_decl);
2000       DECL_ARTIFICIAL (decl) = 1;
2001       SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (decl);
2002       
2003       t = build_template_parm_index (TEMPLATE_PARM_IDX (index),
2004                                      TEMPLATE_PARM_LEVEL (index) - levels,
2005                                      TEMPLATE_PARM_ORIG_LEVEL (index),
2006                                      decl, type);
2007       TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index) = t;
2008
2009       /* Template template parameters need this.  */
2010       DECL_TEMPLATE_PARMS (decl)
2011         = DECL_TEMPLATE_PARMS (TEMPLATE_PARM_DECL (index));
2012     }
2013
2014   return TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index);
2015 }
2016
2017 /* Process information from new template parameter NEXT and append it to the
2018    LIST being built.  */
2019
2020 tree
2021 process_template_parm (tree list, tree next)
2022 {
2023   tree parm;
2024   tree decl = 0;
2025   tree defval;
2026   int is_type, idx;
2027
2028   parm = next;
2029   my_friendly_assert (TREE_CODE (parm) == TREE_LIST, 259);
2030   defval = TREE_PURPOSE (parm);
2031   parm = TREE_VALUE (parm);
2032   is_type = TREE_PURPOSE (parm) == class_type_node;
2033
2034   if (list)
2035     {
2036       tree p = TREE_VALUE (tree_last (list));
2037
2038       if (TREE_CODE (p) == TYPE_DECL || TREE_CODE (p) == TEMPLATE_DECL)
2039         idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (TREE_TYPE (p));
2040       else
2041         idx = TEMPLATE_PARM_IDX (DECL_INITIAL (p));
2042       ++idx;
2043     }
2044   else
2045     idx = 0;
2046
2047   if (!is_type)
2048     {
2049       my_friendly_assert (TREE_CODE (TREE_PURPOSE (parm)) == TREE_LIST, 260);
2050       /* is a const-param */
2051       parm = grokdeclarator (TREE_VALUE (parm), TREE_PURPOSE (parm),
2052                              PARM, 0, NULL);
2053       SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (parm);
2054
2055       /* [temp.param]
2056
2057          The top-level cv-qualifiers on the template-parameter are
2058          ignored when determining its type.  */
2059       TREE_TYPE (parm) = TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (parm));
2060
2061       /* A template parameter is not modifiable.  */
2062       TREE_READONLY (parm) = TREE_CONSTANT (parm) = 1;
2063       if (invalid_nontype_parm_type_p (TREE_TYPE (parm), 1))
2064         TREE_TYPE (parm) = void_type_node;
2065       decl = build_decl (CONST_DECL, DECL_NAME (parm), TREE_TYPE (parm));
2066       TREE_CONSTANT (decl) = TREE_READONLY (decl) = 1;
2067       DECL_INITIAL (parm) = DECL_INITIAL (decl) 
2068         = build_template_parm_index (idx, processing_template_decl,
2069                                      processing_template_decl,
2070                                      decl, TREE_TYPE (parm));
2071     }
2072   else
2073     {
2074       tree t;
2075       parm = TREE_VALUE (parm);
2076       
2077       if (parm && TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL)
2078         {
2079           t = make_aggr_type (TEMPLATE_TEMPLATE_PARM);
2080           /* This is for distinguishing between real templates and template 
2081              template parameters */
2082           TREE_TYPE (parm) = t;
2083           TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_RESULT (parm)) = t;
2084           decl = parm;
2085         }
2086       else
2087         {
2088           t = make_aggr_type (TEMPLATE_TYPE_PARM);
2089           /* parm is either IDENTIFIER_NODE or NULL_TREE */
2090           decl = build_decl (TYPE_DECL, parm, t);
2091         }
2092         
2093       TYPE_NAME (t) = decl;
2094       TYPE_STUB_DECL (t) = decl;
2095       parm = decl;
2096       TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (t)
2097         = build_template_parm_index (idx, processing_template_decl, 
2098                                      processing_template_decl,
2099                                      decl, TREE_TYPE (parm));
2100     }
2101   DECL_ARTIFICIAL (decl) = 1;
2102   SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (decl);
2103   pushdecl (decl);
2104   parm = build_tree_list (defval, parm);
2105   return chainon (list, parm);
2106 }
2107
2108 /* The end of a template parameter list has been reached.  Process the
2109    tree list into a parameter vector, converting each parameter into a more
2110    useful form.  Type parameters are saved as IDENTIFIER_NODEs, and others
2111    as PARM_DECLs.  */
2112
2113 tree
2114 end_template_parm_list (tree parms)
2115 {
2116   int nparms;
2117   tree parm, next;
2118   tree saved_parmlist = make_tree_vec (list_length (parms));
2119
2120   current_template_parms
2121     = tree_cons (size_int (processing_template_decl),
2122                  saved_parmlist, current_template_parms);
2123
2124   for (parm = parms, nparms = 0; parm; parm = next, nparms++)
2125     {
2126       next = TREE_CHAIN (parm);
2127       TREE_VEC_ELT (saved_parmlist, nparms) = parm;
2128       TREE_CHAIN (parm) = NULL_TREE;
2129     }
2130
2131   --processing_template_parmlist;
2132
2133   return saved_parmlist;
2134 }
2135
2136 /* end_template_decl is called after a template declaration is seen.  */
2137
2138 void
2139 end_template_decl (void)
2140 {
2141   reset_specialization ();
2142
2143   if (! processing_template_decl)
2144     return;
2145
2146   /* This matches the pushlevel in begin_template_parm_list.  */
2147   finish_scope ();
2148
2149   --processing_template_decl;
2150   current_template_parms = TREE_CHAIN (current_template_parms);
2151 }
2152
2153 /* Given a template argument vector containing the template PARMS.
2154    The innermost PARMS are given first.  */
2155
2156 tree
2157 current_template_args (void)
2158 {
2159   tree header;
2160   tree args = NULL_TREE;
2161   int length = TMPL_PARMS_DEPTH (current_template_parms);
2162   int l = length;
2163
2164   /* If there is only one level of template parameters, we do not
2165      create a TREE_VEC of TREE_VECs.  Instead, we return a single
2166      TREE_VEC containing the arguments.  */
2167   if (length > 1)
2168     args = make_tree_vec (length);
2169
2170   for (header = current_template_parms; header; header = TREE_CHAIN (header))
2171     {
2172       tree a = copy_node (TREE_VALUE (header));
2173       int i;
2174
2175       TREE_TYPE (a) = NULL_TREE;
2176       for (i = TREE_VEC_LENGTH (a) - 1; i >= 0; --i)
2177         {
2178           tree t = TREE_VEC_ELT (a, i);
2179
2180           /* T will be a list if we are called from within a
2181              begin/end_template_parm_list pair, but a vector directly
2182              if within a begin/end_member_template_processing pair.  */
2183           if (TREE_CODE (t) == TREE_LIST) 
2184             {
2185               t = TREE_VALUE (t);
2186               
2187               if (TREE_CODE (t) == TYPE_DECL 
2188                   || TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
2189                 t = TREE_TYPE (t);
2190               else
2191                 t = DECL_INITIAL (t);
2192               TREE_VEC_ELT (a, i) = t;
2193             }
2194         }
2195
2196       if (length > 1)
2197         TREE_VEC_ELT (args, --l) = a;
2198       else
2199         args = a;
2200     }
2201
2202   return args;
2203 }
2204
2205 /* Return a TEMPLATE_DECL corresponding to DECL, using the indicated
2206    template PARMS.  Used by push_template_decl below.  */
2207
2208 static tree
2209 build_template_decl (tree decl, tree parms)
2210 {
2211   tree tmpl = build_lang_decl (TEMPLATE_DECL, DECL_NAME (decl), NULL_TREE);
2212   DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl) = parms;
2213   DECL_CONTEXT (tmpl) = DECL_CONTEXT (decl);
2214   if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl))
2215     {
2216       DECL_STATIC_FUNCTION_P (tmpl) = DECL_STATIC_FUNCTION_P (decl);
2217       DECL_CONSTRUCTOR_P (tmpl) = DECL_CONSTRUCTOR_P (decl);
2218       DECL_DESTRUCTOR_P (tmpl) = DECL_DESTRUCTOR_P (decl);
2219       DECL_NONCONVERTING_P (tmpl) = DECL_NONCONVERTING_P (decl);
2220       DECL_ASSIGNMENT_OPERATOR_P (tmpl) = DECL_ASSIGNMENT_OPERATOR_P (decl);
2221       if (DECL_OVERLOADED_OPERATOR_P (decl))
2222         SET_OVERLOADED_OPERATOR_CODE (tmpl, 
2223                                       DECL_OVERLOADED_OPERATOR_P (decl));
2224     }
2225
2226   return tmpl;
2227 }
2228
2229 struct template_parm_data
2230 {
2231   /* The level of the template parameters we are currently
2232      processing.  */
2233   int level;
2234
2235   /* The index of the specialization argument we are currently
2236      processing.  */
2237   int current_arg;
2238
2239   /* An array whose size is the number of template parameters.  The
2240      elements are nonzero if the parameter has been used in any one
2241      of the arguments processed so far.  */
2242   int* parms;
2243
2244   /* An array whose size is the number of template arguments.  The
2245      elements are nonzero if the argument makes use of template
2246      parameters of this level.  */
2247   int* arg_uses_template_parms;
2248 };
2249
2250 /* Subroutine of push_template_decl used to see if each template
2251    parameter in a partial specialization is used in the explicit
2252    argument list.  If T is of the LEVEL given in DATA (which is
2253    treated as a template_parm_data*), then DATA->PARMS is marked
2254    appropriately.  */
2255
2256 static int
2257 mark_template_parm (tree t, void* data)
2258 {
2259   int level;
2260   int idx;
2261   struct template_parm_data* tpd = (struct template_parm_data*) data;
2262
2263   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_PARM_INDEX)
2264     {
2265       level = TEMPLATE_PARM_LEVEL (t);
2266       idx = TEMPLATE_PARM_IDX (t);
2267     }
2268   else
2269     {
2270       level = TEMPLATE_TYPE_LEVEL (t);
2271       idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (t);
2272     }
2273
2274   if (level == tpd->level)
2275     {
2276       tpd->parms[idx] = 1;
2277       tpd->arg_uses_template_parms[tpd->current_arg] = 1;
2278     }
2279
2280   /* Return zero so that for_each_template_parm will continue the
2281      traversal of the tree; we want to mark *every* template parm.  */
2282   return 0;
2283 }
2284
2285 /* Process the partial specialization DECL.  */
2286
2287 static tree
2288 process_partial_specialization (tree decl)
2289 {
2290   tree type = TREE_TYPE (decl);
2291   tree maintmpl = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type);
2292   tree specargs = CLASSTYPE_TI_ARGS (type);
2293   tree inner_args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (specargs);
2294   tree inner_parms = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (current_template_parms);
2295   tree main_inner_parms = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (maintmpl);
2296   int nargs = TREE_VEC_LENGTH (inner_args);
2297   int ntparms = TREE_VEC_LENGTH (inner_parms);
2298   int  i;
2299   int did_error_intro = 0;
2300   struct template_parm_data tpd;
2301   struct template_parm_data tpd2;
2302
2303   /* We check that each of the template parameters given in the
2304      partial specialization is used in the argument list to the
2305      specialization.  For example:
2306
2307        template <class T> struct S;
2308        template <class T> struct S<T*>;
2309
2310      The second declaration is OK because `T*' uses the template
2311      parameter T, whereas
2312
2313        template <class T> struct S<int>;
2314
2315      is no good.  Even trickier is:
2316
2317        template <class T>
2318        struct S1
2319        {
2320           template <class U>
2321           struct S2;
2322           template <class U>
2323           struct S2<T>;
2324        };
2325
2326      The S2<T> declaration is actually invalid; it is a
2327      full-specialization.  Of course, 
2328
2329           template <class U>
2330           struct S2<T (*)(U)>;
2331
2332      or some such would have been OK.  */
2333   tpd.level = TMPL_PARMS_DEPTH (current_template_parms);
2334   tpd.parms = alloca (sizeof (int) * ntparms);
2335   memset (tpd.parms, 0, sizeof (int) * ntparms);
2336
2337   tpd.arg_uses_template_parms = alloca (sizeof (int) * nargs);
2338   memset (tpd.arg_uses_template_parms, 0, sizeof (int) * nargs);
2339   for (i = 0; i < nargs; ++i)
2340     {
2341       tpd.current_arg = i;
2342       for_each_template_parm (TREE_VEC_ELT (inner_args, i),
2343                               &mark_template_parm,
2344                               &tpd,
2345                               NULL);
2346     }
2347   for (i = 0; i < ntparms; ++i)
2348     if (tpd.parms[i] == 0)
2349       {
2350         /* One of the template parms was not used in the
2351            specialization.  */
2352         if (!did_error_intro)
2353           {
2354             error ("template parameters not used in partial specialization:");
2355             did_error_intro = 1;
2356           }
2357
2358         error ("        `%D'", 
2359                   TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i)));
2360       }
2361
2362   /* [temp.class.spec]
2363
2364      The argument list of the specialization shall not be identical to
2365      the implicit argument list of the primary template.  */
2366   if (comp_template_args 
2367       (inner_args, 
2368        INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE
2369                                                    (maintmpl)))))
2370     error ("partial specialization `%T' does not specialize any template arguments", type);
2371
2372   /* [temp.class.spec]
2373
2374      A partially specialized non-type argument expression shall not
2375      involve template parameters of the partial specialization except
2376      when the argument expression is a simple identifier.
2377
2378      The type of a template parameter corresponding to a specialized
2379      non-type argument shall not be dependent on a parameter of the
2380      specialization.  */
2381   my_friendly_assert (nargs == DECL_NTPARMS (maintmpl), 0);
2382   tpd2.parms = 0;
2383   for (i = 0; i < nargs; ++i)
2384     {
2385       tree arg = TREE_VEC_ELT (inner_args, i);
2386       if (/* These first two lines are the `non-type' bit.  */
2387           !TYPE_P (arg)
2388           && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_DECL
2389           /* This next line is the `argument expression is not just a
2390              simple identifier' condition and also the `specialized
2391              non-type argument' bit.  */
2392           && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_PARM_INDEX)
2393         {
2394           if (tpd.arg_uses_template_parms[i])
2395             error ("template argument `%E' involves template parameter(s)", arg);
2396           else 
2397             {
2398               /* Look at the corresponding template parameter,
2399                  marking which template parameters its type depends
2400                  upon.  */
2401               tree type = 
2402                 TREE_TYPE (TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (main_inner_parms, 
2403                                                      i)));
2404
2405               if (!tpd2.parms)
2406                 {
2407                   /* We haven't yet initialized TPD2.  Do so now.  */
2408                   tpd2.arg_uses_template_parms 
2409                     = alloca (sizeof (int) * nargs);
2410                   /* The number of parameters here is the number in the
2411                      main template, which, as checked in the assertion
2412                      above, is NARGS.  */
2413                   tpd2.parms = alloca (sizeof (int) * nargs);
2414                   tpd2.level = 
2415                     TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (maintmpl));
2416                 }
2417
2418               /* Mark the template parameters.  But this time, we're
2419                  looking for the template parameters of the main
2420                  template, not in the specialization.  */
2421               tpd2.current_arg = i;
2422               tpd2.arg_uses_template_parms[i] = 0;
2423               memset (tpd2.parms, 0, sizeof (int) * nargs);
2424               for_each_template_parm (type,
2425                                       &mark_template_parm,
2426                                       &tpd2,
2427                                       NULL);
2428                   
2429               if (tpd2.arg_uses_template_parms [i])
2430                 {
2431                   /* The type depended on some template parameters.
2432                      If they are fully specialized in the
2433                      specialization, that's OK.  */
2434                   int j;
2435                   for (j = 0; j < nargs; ++j)
2436                     if (tpd2.parms[j] != 0
2437                         && tpd.arg_uses_template_parms [j])
2438                       {
2439                         error ("type `%T' of template argument `%E' depends on template parameter(s)", 
2440                                   type,
2441                                   arg);
2442                         break;
2443                       }
2444                 }
2445             }
2446         }
2447     }
2448
2449   if (retrieve_specialization (maintmpl, specargs))
2450     /* We've already got this specialization.  */
2451     return decl;
2452
2453   DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (maintmpl)
2454     = tree_cons (inner_args, inner_parms,
2455                  DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (maintmpl));
2456   TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (maintmpl)) = type;
2457   return decl;
2458 }
2459
2460 /* Check that a template declaration's use of default arguments is not
2461    invalid.  Here, PARMS are the template parameters.  IS_PRIMARY is
2462    nonzero if DECL is the thing declared by a primary template.
2463    IS_PARTIAL is nonzero if DECL is a partial specialization.  */
2464
2465 static void
2466 check_default_tmpl_args (tree decl, tree parms, int is_primary, int is_partial)
2467 {
2468   const char *msg;
2469   int last_level_to_check;
2470   tree parm_level;
2471
2472   /* [temp.param] 
2473
2474      A default template-argument shall not be specified in a
2475      function template declaration or a function template definition, nor
2476      in the template-parameter-list of the definition of a member of a
2477      class template.  */
2478
2479   if (TREE_CODE (CP_DECL_CONTEXT (decl)) == FUNCTION_DECL)
2480     /* You can't have a function template declaration in a local
2481        scope, nor you can you define a member of a class template in a
2482        local scope.  */
2483     return;
2484
2485   if (current_class_type
2486       && !TYPE_BEING_DEFINED (current_class_type)
2487       && DECL_LANG_SPECIFIC (decl)
2488       /* If this is either a friend defined in the scope of the class
2489          or a member function.  */
2490       && (DECL_FUNCTION_MEMBER_P (decl)
2491           ? same_type_p (DECL_CONTEXT (decl), current_class_type)
2492           : DECL_FRIEND_CONTEXT (decl)
2493           ? same_type_p (DECL_FRIEND_CONTEXT (decl), current_class_type)
2494           : false)
2495       /* And, if it was a member function, it really was defined in
2496          the scope of the class.  */
2497       && (!DECL_FUNCTION_MEMBER_P (decl)
2498           || DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (decl)))
2499     /* We already checked these parameters when the template was
2500        declared, so there's no need to do it again now.  This function
2501        was defined in class scope, but we're processing it's body now
2502        that the class is complete.  */
2503     return;
2504
2505   /* [temp.param]
2506          
2507      If a template-parameter has a default template-argument, all
2508      subsequent template-parameters shall have a default
2509      template-argument supplied.  */
2510   for (parm_level = parms; parm_level; parm_level = TREE_CHAIN (parm_level))
2511     {
2512       tree inner_parms = TREE_VALUE (parm_level);
2513       int ntparms = TREE_VEC_LENGTH (inner_parms);
2514       int seen_def_arg_p = 0; 
2515       int i;
2516
2517       for (i = 0; i < ntparms; ++i) 
2518         {
2519           tree parm = TREE_VEC_ELT (inner_parms, i);
2520           if (TREE_PURPOSE (parm))
2521             seen_def_arg_p = 1;
2522           else if (seen_def_arg_p)
2523             {
2524               error ("no default argument for `%D'", TREE_VALUE (parm));
2525               /* For better subsequent error-recovery, we indicate that
2526                  there should have been a default argument.  */
2527               TREE_PURPOSE (parm) = error_mark_node;
2528             }
2529         }
2530     }
2531
2532   if (TREE_CODE (decl) != TYPE_DECL || is_partial || !is_primary)
2533     /* For an ordinary class template, default template arguments are
2534        allowed at the innermost level, e.g.:
2535          template <class T = int>
2536          struct S {};
2537        but, in a partial specialization, they're not allowed even
2538        there, as we have in [temp.class.spec]:
2539      
2540          The template parameter list of a specialization shall not
2541          contain default template argument values.  
2542
2543        So, for a partial specialization, or for a function template,
2544        we look at all of them.  */
2545     ;
2546   else
2547     /* But, for a primary class template that is not a partial
2548        specialization we look at all template parameters except the
2549        innermost ones.  */
2550     parms = TREE_CHAIN (parms);
2551
2552   /* Figure out what error message to issue.  */
2553   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
2554     msg = "default template arguments may not be used in function templates";
2555   else if (is_partial)
2556     msg = "default template arguments may not be used in partial specializations";
2557   else
2558     msg = "default argument for template parameter for class enclosing `%D'";
2559
2560   if (current_class_type && TYPE_BEING_DEFINED (current_class_type))
2561     /* If we're inside a class definition, there's no need to
2562        examine the parameters to the class itself.  On the one
2563        hand, they will be checked when the class is defined, and,
2564        on the other, default arguments are valid in things like:
2565          template <class T = double>
2566          struct S { template <class U> void f(U); };
2567        Here the default argument for `S' has no bearing on the
2568        declaration of `f'.  */
2569     last_level_to_check = template_class_depth (current_class_type) + 1;
2570   else
2571     /* Check everything.  */
2572     last_level_to_check = 0;
2573
2574   for (parm_level = parms; 
2575        parm_level && TMPL_PARMS_DEPTH (parm_level) >= last_level_to_check; 
2576        parm_level = TREE_CHAIN (parm_level))
2577     {
2578       tree inner_parms = TREE_VALUE (parm_level);
2579       int i;
2580       int ntparms;
2581
2582       ntparms = TREE_VEC_LENGTH (inner_parms);
2583       for (i = 0; i < ntparms; ++i) 
2584         if (TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i)))
2585           {
2586             if (msg)
2587               {
2588                 error (msg, decl);
2589                 msg = 0;
2590               }
2591
2592             /* Clear out the default argument so that we are not
2593                confused later.  */
2594             TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i)) = NULL_TREE;
2595           }
2596
2597       /* At this point, if we're still interested in issuing messages,
2598          they must apply to classes surrounding the object declared.  */
2599       if (msg)
2600         msg = "default argument for template parameter for class enclosing `%D'"; 
2601     }
2602 }
2603
2604 /* Worker for push_template_decl_real, called via
2605    for_each_template_parm.  DATA is really an int, indicating the
2606    level of the parameters we are interested in.  If T is a template
2607    parameter of that level, return nonzero.  */
2608
2609 static int
2610 template_parm_this_level_p (tree t, void* data)
2611 {
2612   int this_level = *(int *)data;
2613   int level;
2614
2615   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_PARM_INDEX)
2616     level = TEMPLATE_PARM_LEVEL (t);
2617   else
2618     level = TEMPLATE_TYPE_LEVEL (t);
2619   return level == this_level;
2620 }
2621
2622 /* Creates a TEMPLATE_DECL for the indicated DECL using the template
2623    parameters given by current_template_args, or reuses a
2624    previously existing one, if appropriate.  Returns the DECL, or an
2625    equivalent one, if it is replaced via a call to duplicate_decls.  
2626
2627    If IS_FRIEND is nonzero, DECL is a friend declaration.  */
2628
2629 tree
2630 push_template_decl_real (tree decl, int is_friend)
2631 {
2632   tree tmpl;
2633   tree args;
2634   tree info;
2635   tree ctx;
2636   int primary;
2637   int is_partial;
2638   int new_template_p = 0;
2639
2640   /* See if this is a partial specialization.  */
2641   is_partial = (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl)
2642                 && TREE_CODE (TREE_TYPE (decl)) != ENUMERAL_TYPE
2643                 && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (TREE_TYPE (decl)));
2644
2645   is_friend |= (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL && DECL_FRIEND_P (decl));
2646
2647   if (is_friend)
2648     /* For a friend, we want the context of the friend function, not
2649        the type of which it is a friend.  */
2650     ctx = DECL_CONTEXT (decl);
2651   else if (CP_DECL_CONTEXT (decl)
2652            && TREE_CODE (CP_DECL_CONTEXT (decl)) != NAMESPACE_DECL)
2653     /* In the case of a virtual function, we want the class in which
2654        it is defined.  */
2655     ctx = CP_DECL_CONTEXT (decl);
2656   else
2657     /* Otherwise, if we're currently defining some class, the DECL
2658        is assumed to be a member of the class.  */
2659     ctx = current_scope ();
2660
2661   if (ctx && TREE_CODE (ctx) == NAMESPACE_DECL)
2662     ctx = NULL_TREE;
2663
2664   if (!DECL_CONTEXT (decl))
2665     DECL_CONTEXT (decl) = FROB_CONTEXT (current_namespace);
2666
2667   /* See if this is a primary template.  */
2668   primary = template_parm_scope_p ();
2669
2670   if (primary)
2671     {
2672       if (current_lang_name == lang_name_c)
2673         error ("template with C linkage");
2674       else if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL 
2675                && ANON_AGGRNAME_P (DECL_NAME (decl))) 
2676         error ("template class without a name");
2677       else if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL
2678                && DECL_DESTRUCTOR_P (decl))
2679         {
2680           /* [temp.mem]
2681              
2682               A destructor shall not be a member template.  */
2683           error ("destructor `%D' declared as member template", decl);
2684           return error_mark_node;
2685         }
2686       else if ((DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl)
2687                 && CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (decl)))
2688                || (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL && ctx && CLASS_TYPE_P (ctx))
2689                || TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
2690         /* OK */;
2691       else
2692         error ("template declaration of `%#D'", decl);
2693     }
2694
2695   /* Check to see that the rules regarding the use of default
2696      arguments are not being violated.  */
2697   check_default_tmpl_args (decl, current_template_parms, 
2698                            primary, is_partial);
2699
2700   if (is_partial)
2701     return process_partial_specialization (decl);
2702
2703   args = current_template_args ();
2704
2705   if (!ctx 
2706       || TREE_CODE (ctx) == FUNCTION_DECL
2707       || (CLASS_TYPE_P (ctx) && TYPE_BEING_DEFINED (ctx))
2708       || (is_friend && !DECL_TEMPLATE_INFO (decl)))
2709     {
2710       if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl)
2711           && DECL_TEMPLATE_INFO (decl)
2712           && DECL_TI_TEMPLATE (decl))
2713         tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
2714       /* If DECL is a TYPE_DECL for a class-template, then there won't
2715          be DECL_LANG_SPECIFIC.  The information equivalent to
2716          DECL_TEMPLATE_INFO is found in TYPE_TEMPLATE_INFO instead.  */
2717       else if (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl) 
2718                && TYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (decl))
2719                && TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl)))
2720         {
2721           /* Since a template declaration already existed for this
2722              class-type, we must be redeclaring it here.  Make sure
2723              that the redeclaration is valid.  */
2724           redeclare_class_template (TREE_TYPE (decl),
2725                                     current_template_parms);
2726           /* We don't need to create a new TEMPLATE_DECL; just use the
2727              one we already had.  */
2728           tmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl));
2729         }
2730       else
2731         {
2732           tmpl = build_template_decl (decl, current_template_parms);
2733           new_template_p = 1;
2734
2735           if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl)
2736               && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl))
2737             {
2738               /* A specialization of a member template of a template
2739                  class.  */
2740               SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (tmpl);
2741               DECL_TEMPLATE_INFO (tmpl) = DECL_TEMPLATE_INFO (decl);
2742               DECL_TEMPLATE_INFO (decl) = NULL_TREE;
2743             }
2744         }
2745     }
2746   else
2747     {
2748       tree a, t, current, parms;
2749       int i;
2750
2751       if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
2752         {
2753           if ((IS_AGGR_TYPE_CODE (TREE_CODE (TREE_TYPE (decl)))
2754                || TREE_CODE (TREE_TYPE (decl)) == ENUMERAL_TYPE)
2755               && TYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (decl))
2756               && TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl)))
2757             tmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl));
2758           else
2759             {
2760               error ("`%D' does not declare a template type", decl);
2761               return decl;
2762             }
2763         }
2764       else if (!DECL_LANG_SPECIFIC (decl) || !DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
2765         {
2766           error ("template definition of non-template `%#D'", decl);
2767           return decl;
2768         }
2769       else
2770         tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
2771       
2772       if (is_member_template (tmpl)
2773           && DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (tmpl)
2774           && DECL_TEMPLATE_INFO (decl) && DECL_TI_ARGS (decl) 
2775           && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl))
2776         {
2777           tree new_tmpl;
2778
2779           /* The declaration is a specialization of a member
2780              template, declared outside the class.  Therefore, the
2781              innermost template arguments will be NULL, so we
2782              replace them with the arguments determined by the
2783              earlier call to check_explicit_specialization.  */
2784           args = DECL_TI_ARGS (decl);
2785
2786           new_tmpl 
2787             = build_template_decl (decl, current_template_parms);
2788           DECL_TEMPLATE_RESULT (new_tmpl) = decl;
2789           TREE_TYPE (new_tmpl) = TREE_TYPE (decl);
2790           DECL_TI_TEMPLATE (decl) = new_tmpl;
2791           SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (new_tmpl);
2792           DECL_TEMPLATE_INFO (new_tmpl) 
2793             = tree_cons (tmpl, args, NULL_TREE);
2794
2795           register_specialization (new_tmpl, 
2796                                    most_general_template (tmpl), 
2797                                    args);
2798           return decl;
2799         }
2800
2801       /* Make sure the template headers we got make sense.  */
2802
2803       parms = DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl);
2804       i = TMPL_PARMS_DEPTH (parms);
2805       if (TMPL_ARGS_DEPTH (args) != i)
2806         {
2807           error ("expected %d levels of template parms for `%#D', got %d",
2808                     i, decl, TMPL_ARGS_DEPTH (args));
2809         }
2810       else
2811         for (current = decl; i > 0; --i, parms = TREE_CHAIN (parms))
2812           {
2813             a = TMPL_ARGS_LEVEL (args, i);
2814             t = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parms);
2815
2816             if (TREE_VEC_LENGTH (t) != TREE_VEC_LENGTH (a))
2817               {
2818                 if (current == decl)
2819                   error ("got %d template parameters for `%#D'",
2820                             TREE_VEC_LENGTH (a), decl);
2821                 else
2822                   error ("got %d template parameters for `%#T'",
2823                             TREE_VEC_LENGTH (a), current);
2824                 error ("  but %d required", TREE_VEC_LENGTH (t));
2825               }
2826
2827             /* Perhaps we should also check that the parms are used in the
2828                appropriate qualifying scopes in the declarator?  */
2829
2830             if (current == decl)
2831               current = ctx;
2832             else
2833               current = TYPE_CONTEXT (current);
2834           }
2835     }
2836
2837   DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl) = decl;
2838   TREE_TYPE (tmpl) = TREE_TYPE (decl);
2839
2840   /* Push template declarations for global functions and types.  Note
2841      that we do not try to push a global template friend declared in a
2842      template class; such a thing may well depend on the template
2843      parameters of the class.  */
2844   if (new_template_p && !ctx 
2845       && !(is_friend && template_class_depth (current_class_type) > 0))
2846     tmpl = pushdecl_namespace_level (tmpl);
2847
2848   if (primary)
2849     {
2850       DECL_PRIMARY_TEMPLATE (tmpl) = tmpl;
2851       if (DECL_CONV_FN_P (tmpl))
2852         {
2853           int depth = TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl));
2854
2855           /* It is a conversion operator. See if the type converted to
2856              depends on innermost template operands.  */
2857           
2858           if (for_each_template_parm (TREE_TYPE (TREE_TYPE (tmpl)),
2859                                       template_parm_this_level_p,
2860                                       &depth,
2861                                       NULL))
2862             DECL_TEMPLATE_CONV_FN_P (tmpl) = 1;
2863         }
2864     }
2865
2866   info = tree_cons (tmpl, args, NULL_TREE);
2867
2868   if (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl))
2869     {
2870       SET_TYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (tmpl), info);
2871       if ((!ctx || TREE_CODE (ctx) != FUNCTION_DECL)
2872           && TREE_CODE (TREE_TYPE (decl)) != ENUMERAL_TYPE
2873           /* Don't change the name if we've already set it up.  */
2874           && !IDENTIFIER_TEMPLATE (DECL_NAME (decl)))
2875         DECL_NAME (decl) = classtype_mangled_name (TREE_TYPE (decl));
2876     }
2877   else if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl))
2878     DECL_TEMPLATE_INFO (decl) = info;
2879
2880   return DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl);
2881 }
2882
2883 tree
2884 push_template_decl (tree decl)
2885 {
2886   return push_template_decl_real (decl, 0);
2887 }
2888
2889 /* Called when a class template TYPE is redeclared with the indicated
2890    template PARMS, e.g.:
2891
2892      template <class T> struct S;
2893      template <class T> struct S {};  */
2894
2895 void 
2896 redeclare_class_template (tree type, tree parms)
2897 {
2898   tree tmpl;
2899   tree tmpl_parms;
2900   int i;
2901
2902   if (!TYPE_TEMPLATE_INFO (type))
2903     {
2904       error ("`%T' is not a template type", type);
2905       return;
2906     }
2907
2908   tmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (type);
2909   if (!PRIMARY_TEMPLATE_P (tmpl))
2910     /* The type is nested in some template class.  Nothing to worry
2911        about here; there are no new template parameters for the nested
2912        type.  */
2913     return;
2914
2915   parms = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parms);
2916   tmpl_parms = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (tmpl);
2917
2918   if (TREE_VEC_LENGTH (parms) != TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms))
2919     {
2920       cp_error_at ("previous declaration `%D'", tmpl);
2921       error ("used %d template parameter%s instead of %d",
2922                 TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms), 
2923                 TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms) == 1 ? "" : "s",
2924                 TREE_VEC_LENGTH (parms));
2925       return;
2926     }
2927
2928   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms); ++i)
2929     {
2930       tree tmpl_parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tmpl_parms, i));
2931       tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
2932       tree tmpl_default = TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (tmpl_parms, i));
2933       tree parm_default = TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
2934
2935       if (TREE_CODE (tmpl_parm) != TREE_CODE (parm))
2936         {
2937           cp_error_at ("template parameter `%#D'", tmpl_parm);
2938           error ("redeclared here as `%#D'", parm);
2939           return;
2940         }
2941
2942       if (tmpl_default != NULL_TREE && parm_default != NULL_TREE)
2943         {
2944           /* We have in [temp.param]:
2945
2946              A template-parameter may not be given default arguments
2947              by two different declarations in the same scope.  */
2948           error ("redefinition of default argument for `%#D'", parm);
2949           error ("%H  original definition appeared here",
2950                  &DECL_SOURCE_LOCATION (tmpl_parm));
2951           return;
2952         }
2953
2954       if (parm_default != NULL_TREE)
2955         /* Update the previous template parameters (which are the ones
2956            that will really count) with the new default value.  */
2957         TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (tmpl_parms, i)) = parm_default;
2958       else if (tmpl_default != NULL_TREE)
2959         /* Update the new parameters, too; they'll be used as the
2960            parameters for any members.  */
2961         TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (parms, i)) = tmpl_default;
2962     }
2963 }
2964
2965 /* Attempt to convert the non-type template parameter EXPR to the
2966    indicated TYPE.  If the conversion is successful, return the
2967    converted value.  If the conversion is unsuccessful, return
2968    NULL_TREE if we issued an error message, or error_mark_node if we
2969    did not.  We issue error messages for out-and-out bad template
2970    parameters, but not simply because the conversion failed, since we
2971    might be just trying to do argument deduction.  By the time this
2972    function is called, neither TYPE nor EXPR may make use of template
2973    parameters.  */
2974
2975 static tree
2976 convert_nontype_argument (tree type, tree expr)
2977 {
2978   tree expr_type = TREE_TYPE (expr);
2979
2980   /* A template-argument for a non-type, non-template
2981      template-parameter shall be one of:
2982
2983      --an integral constant-expression of integral or enumeration
2984      type; or
2985      
2986      --the name of a non-type template-parameter; or
2987      
2988      --the name of an object or function with external linkage,
2989      including function templates and function template-ids but
2990      excluding non-static class members, expressed as id-expression;
2991      or
2992      
2993      --the address of an object or function with external linkage,
2994      including function templates and function template-ids but
2995      excluding non-static class members, expressed as & id-expression
2996      where the & is optional if the name refers to a function or
2997      array; or
2998      
2999      --a pointer to member expressed as described in _expr.unary.op_.  */
3000
3001   /* An integral constant-expression can include const variables or
3002      enumerators.  Simplify things by folding them to their values,
3003      unless we're about to bind the declaration to a reference
3004      parameter.  */
3005   if (INTEGRAL_TYPE_P (expr_type)
3006       && TREE_CODE (type) != REFERENCE_TYPE)
3007     expr = decl_constant_value (expr);
3008
3009   if (is_overloaded_fn (expr))
3010     /* OK for now.  We'll check that it has external linkage later.
3011        Check this first since if expr_type is the unknown_type_node
3012        we would otherwise complain below.  */
3013     ;
3014   else if (TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (expr_type))
3015     {
3016       if (TREE_CODE (expr) != PTRMEM_CST)
3017         goto bad_argument;
3018     }
3019   else if (TYPE_PTR_P (expr_type)
3020            || TREE_CODE (expr_type) == ARRAY_TYPE
3021            || TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE
3022            /* If expr is the address of an overloaded function, we
3023               will get the unknown_type_node at this point.  */
3024            || expr_type == unknown_type_node)
3025     {
3026       tree referent;
3027       tree e = expr;
3028       STRIP_NOPS (e);
3029
3030       if (TREE_CODE (expr_type) == ARRAY_TYPE
3031           || (TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE
3032               && TREE_CODE (e) != ADDR_EXPR))
3033         referent = e;
3034       else
3035         {
3036           if (TREE_CODE (e) != ADDR_EXPR)
3037             {
3038             bad_argument:
3039               error ("`%E' is not a valid template argument", expr);
3040               if (TYPE_PTR_P (expr_type))
3041                 {
3042                   if (TREE_CODE (TREE_TYPE (expr_type)) == FUNCTION_TYPE)
3043                     error ("it must be the address of a function with external linkage");
3044                   else
3045                     error ("it must be the address of an object with external linkage");
3046                 }
3047               else if (TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (expr_type))
3048                 error ("it must be a pointer-to-member of the form `&X::Y'");
3049
3050               return NULL_TREE;
3051             }
3052
3053           referent = TREE_OPERAND (e, 0);
3054           STRIP_NOPS (referent);
3055         }
3056
3057       if (TREE_CODE (referent) == STRING_CST)
3058         {
3059           error ("string literal %E is not a valid template argument because it is the address of an object with static linkage", 
3060                     referent);
3061           return NULL_TREE;
3062         }
3063
3064       if (TREE_CODE (referent) == SCOPE_REF)
3065         referent = TREE_OPERAND (referent, 1);
3066
3067       if (is_overloaded_fn (referent))
3068         /* We'll check that it has external linkage later.  */
3069         ;
3070       else if (TREE_CODE (referent) != VAR_DECL)
3071         goto bad_argument;
3072       else if (!DECL_EXTERNAL_LINKAGE_P (referent))
3073         {
3074           error ("address of non-extern `%E' cannot be used as template argument", referent); 
3075           return error_mark_node;
3076         }
3077     }
3078   else if (INTEGRAL_TYPE_P (expr_type) || TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (expr_type))
3079     {
3080       if (! TREE_CONSTANT (expr))
3081         {
3082         non_constant:
3083           error ("non-constant `%E' cannot be used as template argument",
3084                     expr);
3085           return NULL_TREE;
3086         }
3087     }
3088   else 
3089     {
3090       if (TYPE_P (expr))
3091         error ("type '%T' cannot be used as a value for a non-type "
3092                "template-parameter", expr);
3093       else if (DECL_P (expr))
3094         error ("invalid use of '%D' as a non-type template-argument", expr);
3095       else
3096         error ("invalid use of '%E' as a non-type template-argument", expr);
3097
3098       return NULL_TREE;
3099     }
3100
3101   switch (TREE_CODE (type))
3102     {
3103     case INTEGER_TYPE:
3104     case BOOLEAN_TYPE:
3105     case ENUMERAL_TYPE:
3106       /* For a non-type template-parameter of integral or enumeration
3107          type, integral promotions (_conv.prom_) and integral
3108          conversions (_conv.integral_) are applied.  */
3109       if (!INTEGRAL_TYPE_P (expr_type))
3110         return error_mark_node;
3111       
3112       /* It's safe to call digest_init in this case; we know we're
3113          just converting one integral constant expression to another.  */
3114       expr = digest_init (type, expr, (tree*) 0);
3115
3116       if (TREE_CODE (expr) != INTEGER_CST)
3117         /* Curiously, some TREE_CONSTANT integral expressions do not
3118            simplify to integer constants.  For example, `3 % 0',
3119            remains a TRUNC_MOD_EXPR.  */
3120         goto non_constant;
3121       
3122       return expr;
3123
3124     case OFFSET_TYPE:
3125       {
3126         tree e;
3127
3128         /* For a non-type template-parameter of type pointer to data
3129            member, qualification conversions (_conv.qual_) are
3130            applied.  */
3131         e = perform_qualification_conversions (type, expr);
3132         if (TREE_CODE (e) == NOP_EXPR)
3133           /* The call to perform_qualification_conversions will
3134              insert a NOP_EXPR over EXPR to do express conversion,
3135              if necessary.  But, that will confuse us if we use
3136              this (converted) template parameter to instantiate
3137              another template; then the thing will not look like a
3138              valid template argument.  So, just make a new
3139              constant, of the appropriate type.  */
3140           e = make_ptrmem_cst (type, PTRMEM_CST_MEMBER (expr));
3141         return e;
3142       }
3143
3144     case POINTER_TYPE:
3145       {
3146         tree type_pointed_to = TREE_TYPE (type);
3147  
3148         if (TREE_CODE (type_pointed_to) == FUNCTION_TYPE)
3149           { 
3150             /* For a non-type template-parameter of type pointer to
3151                function, only the function-to-pointer conversion
3152                (_conv.func_) is applied.  If the template-argument
3153                represents a set of overloaded functions (or a pointer to
3154                such), the matching function is selected from the set
3155                (_over.over_).  */
3156             tree fns;
3157             tree fn;
3158
3159             if (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR)
3160               fns = TREE_OPERAND (expr, 0);
3161             else
3162               fns = expr;
3163
3164             fn = instantiate_type (type_pointed_to, fns, tf_none);
3165
3166             if (fn == error_mark_node)
3167               return error_mark_node;
3168
3169             if (!DECL_EXTERNAL_LINKAGE_P (fn))
3170               {
3171                 if (really_overloaded_fn (fns))
3172                   return error_mark_node;
3173                 else
3174                   goto bad_argument;
3175               }
3176
3177             expr = build_unary_op (ADDR_EXPR, fn, 0);
3178
3179             my_friendly_assert (same_type_p (type, TREE_TYPE (expr)), 
3180                                 0);
3181             return expr;
3182           }
3183         else 
3184           {
3185             /* For a non-type template-parameter of type pointer to
3186                object, qualification conversions (_conv.qual_) and the
3187                array-to-pointer conversion (_conv.array_) are applied.
3188                [Note: In particular, neither the null pointer conversion
3189                (_conv.ptr_) nor the derived-to-base conversion
3190                (_conv.ptr_) are applied.  Although 0 is a valid
3191                template-argument for a non-type template-parameter of
3192                integral type, it is not a valid template-argument for a
3193                non-type template-parameter of pointer type.]  
3194             
3195                The call to decay_conversion performs the
3196                array-to-pointer conversion, if appropriate.  */
3197             expr = decay_conversion (expr);
3198
3199             if (expr == error_mark_node)
3200               return error_mark_node;
3201             else
3202               return perform_qualification_conversions (type, expr);
3203           }
3204       }
3205       break;
3206
3207     case REFERENCE_TYPE:
3208       {
3209         tree type_referred_to = TREE_TYPE (type);
3210
3211         /* If this expression already has reference type, get the
3212            underlying object.  */
3213         if (TREE_CODE (expr_type) == REFERENCE_TYPE) 
3214           {
3215             if (TREE_CODE (expr) == NOP_EXPR
3216                 && TREE_CODE (TREE_OPERAND (expr, 0)) == ADDR_EXPR)
3217               STRIP_NOPS (expr);
3218             my_friendly_assert (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR, 20000604);
3219             expr = TREE_OPERAND (expr, 0);
3220             expr_type = TREE_TYPE (expr);
3221           }
3222
3223         if (TREE_CODE (type_referred_to) == FUNCTION_TYPE)
3224           {
3225             /* For a non-type template-parameter of type reference to
3226                function, no conversions apply.  If the
3227                template-argument represents a set of overloaded
3228                functions, the matching function is selected from the
3229                set (_over.over_).  */
3230             tree fn;
3231
3232             fn = instantiate_type (type_referred_to, expr, tf_none);
3233
3234             if (fn == error_mark_node)
3235               return error_mark_node;
3236
3237             if (!DECL_EXTERNAL_LINKAGE_P (fn))
3238               {
3239                 if (really_overloaded_fn (expr))
3240                   /* Don't issue an error here; we might get a different
3241                      function if the overloading had worked out
3242                      differently.  */
3243                   return error_mark_node;
3244                 else
3245                   goto bad_argument;
3246               }
3247
3248             my_friendly_assert (same_type_p (type_referred_to, 
3249                                              TREE_TYPE (fn)),
3250                                 0);
3251
3252             expr = fn;
3253           }
3254         else
3255           {
3256             /* For a non-type template-parameter of type reference to
3257                object, no conversions apply.  The type referred to by the
3258                reference may be more cv-qualified than the (otherwise
3259                identical) type of the template-argument.  The
3260                template-parameter is bound directly to the
3261                template-argument, which must be an lvalue.  */
3262             if (!same_type_p (TYPE_MAIN_VARIANT (expr_type),
3263                               TYPE_MAIN_VARIANT (type_referred_to))
3264                 || !at_least_as_qualified_p (type_referred_to,
3265                                              expr_type)
3266                 || !real_lvalue_p (expr))
3267               return error_mark_node;
3268           }
3269
3270         cxx_mark_addressable (expr);
3271         return build_nop (type, build_address (expr));
3272       }
3273       break;
3274
3275     case RECORD_TYPE:
3276       {
3277         my_friendly_assert (TYPE_PTRMEMFUNC_P (type), 20010112);
3278
3279         /* For a non-type template-parameter of type pointer to member
3280            function, no conversions apply.  If the template-argument
3281            represents a set of overloaded member functions, the
3282            matching member function is selected from the set
3283            (_over.over_).  */
3284
3285         if (!TYPE_PTRMEMFUNC_P (expr_type) && 
3286             expr_type != unknown_type_node)
3287           return error_mark_node;
3288
3289         if (TREE_CODE (expr) == PTRMEM_CST)
3290           {
3291             /* A ptr-to-member constant.  */
3292             if (!same_type_p (type, expr_type))
3293               return error_mark_node;
3294             else 
3295               return expr;
3296           }
3297
3298         if (TREE_CODE (expr) != ADDR_EXPR)
3299           return error_mark_node;
3300
3301         expr = instantiate_type (type, expr, tf_none);
3302         
3303         if (expr == error_mark_node)
3304           return error_mark_node;
3305
3306         my_friendly_assert (same_type_p (type, TREE_TYPE (expr)),
3307                             0);
3308         return expr;
3309       }
3310       break;
3311
3312     default:
3313       /* All non-type parameters must have one of these types.  */
3314       abort ();
3315       break;
3316     }
3317
3318   return error_mark_node;
3319 }
3320
3321 /* Return 1 if PARM_PARMS and ARG_PARMS matches using rule for 
3322    template template parameters.  Both PARM_PARMS and ARG_PARMS are 
3323    vectors of TREE_LIST nodes containing TYPE_DECL, TEMPLATE_DECL 
3324    or PARM_DECL.
3325    
3326    ARG_PARMS may contain more parameters than PARM_PARMS.  If this is 
3327    the case, then extra parameters must have default arguments.
3328
3329    Consider the example:
3330      template <class T, class Allocator = allocator> class vector;
3331      template<template <class U> class TT> class C;
3332
3333    C<vector> is a valid instantiation.  PARM_PARMS for the above code 
3334    contains a TYPE_DECL (for U),  ARG_PARMS contains two TYPE_DECLs (for 
3335    T and Allocator) and OUTER_ARGS contains the argument that is used to 
3336    substitute the TT parameter.  */
3337
3338 static int
3339 coerce_template_template_parms (tree parm_parms, 
3340                                 tree arg_parms, 
3341                                 tsubst_flags_t complain, 
3342                                 tree in_decl,
3343                                 tree outer_args)
3344 {
3345   int nparms, nargs, i;
3346   tree parm, arg;
3347
3348   my_friendly_assert (TREE_CODE (parm_parms) == TREE_VEC, 0);
3349   my_friendly_assert (TREE_CODE (arg_parms) == TREE_VEC, 0);
3350
3351   nparms = TREE_VEC_LENGTH (parm_parms);
3352   nargs = TREE_VEC_LENGTH (arg_parms);
3353
3354   /* The rule here is opposite of coerce_template_parms.  */
3355   if (nargs < nparms
3356       || (nargs > nparms
3357           && TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (arg_parms, nparms)) == NULL_TREE))
3358     return 0;
3359
3360   for (i = 0; i < nparms; ++i)
3361     {
3362       parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parm_parms, i));
3363       arg = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (arg_parms, i));
3364
3365       if (arg == NULL_TREE || arg == error_mark_node
3366           || parm == NULL_TREE || parm == error_mark_node)
3367         return 0;
3368
3369       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
3370         return 0;
3371
3372       switch (TREE_CODE (parm))
3373         {
3374         case TYPE_DECL:
3375           break;
3376
3377         case TEMPLATE_DECL:
3378           /* We encounter instantiations of templates like
3379                template <template <template <class> class> class TT>
3380                class C;  */
3381           {
3382             tree parmparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parm);
3383             tree argparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (arg);
3384
3385             if (!coerce_template_template_parms
3386                 (parmparm, argparm, complain, in_decl, outer_args))
3387               return 0;
3388           }
3389           break;
3390
3391         case PARM_DECL:
3392           /* The tsubst call is used to handle cases such as
3393                template <class T, template <T> class TT> class D;  
3394              i.e. the parameter list of TT depends on earlier parameters.  */
3395           if (!same_type_p
3396               (tsubst (TREE_TYPE (parm), outer_args, complain, in_decl),
3397                TREE_TYPE (arg)))
3398             return 0;
3399           break;
3400           
3401         default:
3402           abort ();
3403         }
3404     }
3405   return 1;
3406 }
3407
3408 /* Convert the indicated template ARG as necessary to match the
3409    indicated template PARM.  Returns the converted ARG, or
3410    error_mark_node if the conversion was unsuccessful.  Error and
3411    warning messages are issued under control of COMPLAIN.  This
3412    conversion is for the Ith parameter in the parameter list.  ARGS is
3413    the full set of template arguments deduced so far.  */
3414
3415 static tree
3416 convert_template_argument (tree parm, 
3417                            tree arg, 
3418                            tree args, 
3419                            tsubst_flags_t complain, 
3420                            int i, 
3421                            tree in_decl)
3422 {
3423   tree val;
3424   tree inner_args;
3425   int is_type, requires_type, is_tmpl_type, requires_tmpl_type;
3426   
3427   inner_args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args);
3428
3429   if (TREE_CODE (arg) == TREE_LIST 
3430       && TREE_CODE (TREE_VALUE (arg)) == OFFSET_REF)
3431     {  
3432       /* The template argument was the name of some
3433          member function.  That's usually
3434          invalid, but static members are OK.  In any
3435          case, grab the underlying fields/functions
3436          and issue an error later if required.  */
3437       arg = TREE_VALUE (arg);
3438       TREE_TYPE (arg) = unknown_type_node;
3439     }
3440
3441   requires_tmpl_type = TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL;
3442   requires_type = (TREE_CODE (parm) == TYPE_DECL
3443                    || requires_tmpl_type);
3444
3445   is_tmpl_type = ((TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_DECL
3446                    && TREE_CODE (DECL_TEMPLATE_RESULT (arg)) == TYPE_DECL)
3447                   || TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
3448                   || TREE_CODE (arg) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE);
3449   
3450   if (is_tmpl_type
3451       && (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
3452           || TREE_CODE (arg) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE))
3453     arg = TYPE_STUB_DECL (arg);
3454
3455   is_type = TYPE_P (arg) || is_tmpl_type;
3456
3457   if (requires_type && ! is_type && TREE_CODE (arg) == SCOPE_REF
3458       && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg, 0)) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
3459     {
3460       pedwarn ("to refer to a type member of a template parameter, use `typename %E'", arg);
3461       
3462       arg = make_typename_type (TREE_OPERAND (arg, 0),
3463                                 TREE_OPERAND (arg, 1),
3464                                 complain & tf_error);
3465       is_type = 1;
3466     }
3467   if (is_type != requires_type)
3468     {
3469       if (in_decl)
3470         {
3471           if (complain & tf_error)
3472             {
3473               error ("type/value mismatch at argument %d in template parameter list for `%D'",
3474                         i + 1, in_decl);
3475               if (is_type)
3476                 error ("  expected a constant of type `%T', got `%T'",
3477                           TREE_TYPE (parm),
3478                           (is_tmpl_type ? DECL_NAME (arg) : arg));
3479               else if (requires_tmpl_type)
3480                 error ("  expected a class template, got `%E'", arg);
3481               else
3482                 error ("  expected a type, got `%E'", arg);
3483             }
3484         }
3485       return error_mark_node;
3486     }
3487   if (is_tmpl_type ^ requires_tmpl_type)
3488     {
3489       if (in_decl && (complain & tf_error))
3490         {
3491           error ("type/value mismatch at argument %d in template parameter list for `%D'",
3492                     i + 1, in_decl);
3493           if (is_tmpl_type)
3494             error ("  expected a type, got `%T'", DECL_NAME (arg));
3495           else
3496             error ("  expected a class template, got `%T'", arg);
3497         }
3498       return error_mark_node;
3499     }
3500       
3501   if (is_type)
3502     {
3503       if (requires_tmpl_type)
3504         {
3505           if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg)) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE)
3506             /* The number of argument required is not known yet.
3507                Just accept it for now.  */
3508             val = TREE_TYPE (arg);
3509           else
3510             {
3511               tree parmparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parm);
3512               tree argparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (arg);
3513
3514               if (coerce_template_template_parms (parmparm, argparm,
3515                                                   complain, in_decl,
3516                                                   inner_args))
3517                 {
3518                   val = arg;
3519                   
3520                   /* TEMPLATE_TEMPLATE_PARM node is preferred over 
3521                      TEMPLATE_DECL.  */
3522                   if (val != error_mark_node 
3523                       && DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (val))
3524                     val = TREE_TYPE (val);
3525                 }
3526               else
3527                 {
3528                   if (in_decl && (complain & tf_error))
3529                     {
3530                       error ("type/value mismatch at argument %d in template parameter list for `%D'",
3531                                 i + 1, in_decl);
3532                       error ("  expected a template of type `%D', got `%D'", parm, arg);
3533                     }
3534                   
3535                   val = error_mark_node;
3536                 }
3537             }
3538         }
3539       else
3540         val = groktypename (arg);
3541     }
3542   else
3543     {
3544       tree t = tsubst (TREE_TYPE (parm), args, complain, in_decl);
3545
3546       if (invalid_nontype_parm_type_p (t, complain))
3547         return error_mark_node;
3548       
3549       if (!uses_template_parms (arg) && !uses_template_parms (t))
3550         /* We used to call digest_init here.  However, digest_init
3551            will report errors, which we don't want when complain
3552            is zero.  More importantly, digest_init will try too
3553            hard to convert things: for example, `0' should not be
3554            converted to pointer type at this point according to
3555            the standard.  Accepting this is not merely an
3556            extension, since deciding whether or not these
3557            conversions can occur is part of determining which
3558            function template to call, or whether a given explicit
3559            argument specification is valid.  */
3560         val = convert_nontype_argument (t, arg);
3561       else
3562         val = arg;
3563
3564       if (val == NULL_TREE)
3565         val = error_mark_node;
3566       else if (val == error_mark_node && (complain & tf_error))
3567         error ("could not convert template argument `%E' to `%T'", 
3568                   arg, t);
3569     }
3570
3571   return val;
3572 }
3573
3574 /* Convert all template arguments to their appropriate types, and
3575    return a vector containing the innermost resulting template
3576    arguments.  If any error occurs, return error_mark_node. Error and
3577    warning messages are issued under control of COMPLAIN.
3578
3579    If REQUIRE_ALL_ARGUMENTS is nonzero, all arguments must be
3580    provided in ARGLIST, or else trailing parameters must have default
3581    values.  If REQUIRE_ALL_ARGUMENTS is zero, we will attempt argument
3582    deduction for any unspecified trailing arguments.  */
3583    
3584 static tree
3585 coerce_template_parms (tree parms, 
3586                        tree args, 
3587                        tree in_decl,
3588                        tsubst_flags_t complain,
3589                        int require_all_arguments)
3590 {
3591   int nparms, nargs, i, lost = 0;
3592   tree inner_args;
3593   tree new_args;
3594   tree new_inner_args;
3595
3596   inner_args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args);
3597   nargs = inner_args ? NUM_TMPL_ARGS (inner_args) : 0;
3598   nparms = TREE_VEC_LENGTH (parms);
3599
3600   if (nargs > nparms
3601       || (nargs < nparms
3602           && require_all_arguments
3603           && TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (parms, nargs)) == NULL_TREE))
3604     {
3605       if (complain & tf_error) 
3606         {
3607           error ("wrong number of template arguments (%d, should be %d)",
3608                     nargs, nparms);
3609           
3610           if (in_decl)
3611             cp_error_at ("provided for `%D'", in_decl);
3612         }
3613
3614       return error_mark_node;
3615     }
3616
3617   new_inner_args = make_tree_vec (nparms);
3618   new_args = add_outermost_template_args (args, new_inner_args);
3619   for (i = 0; i < nparms; i++)
3620     {
3621       tree arg;
3622       tree parm;
3623
3624       /* Get the Ith template parameter.  */
3625       parm = TREE_VEC_ELT (parms, i);
3626
3627       /* Calculate the Ith argument.  */
3628       if (i < nargs)
3629         arg = TREE_VEC_ELT (inner_args, i);
3630       else if (require_all_arguments)
3631         /* There must be a default arg in this case. */
3632         arg = tsubst_template_arg (TREE_PURPOSE (parm), new_args,
3633                                    complain, in_decl);
3634       else
3635         break;
3636       
3637       my_friendly_assert (arg, 20030727);
3638       if (arg == error_mark_node)
3639         error ("template argument %d is invalid", i + 1);
3640       else 
3641         arg = convert_template_argument (TREE_VALUE (parm), 
3642                                          arg, new_args, complain, i,
3643                                          in_decl); 
3644       
3645       if (arg == error_mark_node)
3646         lost++;
3647       TREE_VEC_ELT (new_inner_args, i) = arg;
3648     }
3649
3650   if (lost)
3651     return error_mark_node;
3652
3653   return new_inner_args;
3654 }
3655
3656 /* Returns 1 if template args OT and NT are equivalent.  */
3657
3658 static int
3659 template_args_equal (tree ot, tree nt)
3660 {
3661   if (nt == ot)
3662     return 1;
3663
3664   if (TREE_CODE (nt) == TREE_VEC)
3665     /* For member templates */
3666     return TREE_CODE (ot) == TREE_VEC && comp_template_args (ot, nt);
3667   else if (TYPE_P (nt))
3668     return TYPE_P (ot) && same_type_p (ot, nt);
3669   else if (TREE_CODE (ot) == TREE_VEC || TYPE_P (ot))
3670     return 0;
3671   else
3672     return cp_tree_equal (ot, nt);
3673 }
3674
3675 /* Returns 1 iff the OLDARGS and NEWARGS are in fact identical sets
3676    of template arguments.  Returns 0 otherwise.  */
3677
3678 int
3679 comp_template_args (tree oldargs, tree newargs)
3680 {
3681   int i;
3682
3683   if (TREE_VEC_LENGTH (oldargs) != TREE_VEC_LENGTH (newargs))
3684     return 0;
3685
3686   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (oldargs); ++i)
3687     {
3688       tree nt = TREE_VEC_ELT (newargs, i);
3689       tree ot = TREE_VEC_ELT (oldargs, i);
3690
3691       if (! template_args_equal (ot, nt))
3692         return 0;
3693     }
3694   return 1;
3695 }
3696
3697 /* Given class template name and parameter list, produce a user-friendly name
3698    for the instantiation.  */
3699
3700 static char *
3701 mangle_class_name_for_template (const char* name, tree parms, tree arglist)
3702 {
3703   static struct obstack scratch_obstack;
3704   static char *scratch_firstobj;
3705   int i, nparms;
3706
3707   if (!scratch_firstobj)
3708     gcc_obstack_init (&scratch_obstack);
3709   else
3710     obstack_free (&scratch_obstack, scratch_firstobj);
3711   scratch_firstobj = obstack_alloc (&scratch_obstack, 1);
3712
3713 #define ccat(C) obstack_1grow (&scratch_obstack, (C));
3714 #define cat(S)  obstack_grow (&scratch_obstack, (S), strlen (S))
3715
3716   cat (name);
3717   ccat ('<');
3718   nparms = TREE_VEC_LENGTH (parms);
3719   arglist = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist);
3720   my_friendly_assert (nparms == TREE_VEC_LENGTH (arglist), 268);
3721   for (i = 0; i < nparms; i++)
3722     {
3723       tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
3724       tree arg = TREE_VEC_ELT (arglist, i);
3725
3726       if (i)
3727         ccat (',');
3728
3729       if (TREE_CODE (parm) == TYPE_DECL)
3730         {
3731           cat (type_as_string (arg, TFF_CHASE_TYPEDEF));
3732           continue;
3733         }
3734       else if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL)
3735         {
3736           if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_DECL)
3737             {
3738               /* Already substituted with real template.  Just output 
3739                  the template name here */
3740               tree context = DECL_CONTEXT (arg);
3741               if (context)
3742                 {
3743                   /* The template may be defined in a namespace, or
3744                      may be a member template.  */
3745                   my_friendly_assert (TREE_CODE (context) == NAMESPACE_DECL
3746                                       || CLASS_TYPE_P (context), 
3747                                       980422);
3748                   cat(decl_as_string (DECL_CONTEXT (arg), TFF_PLAIN_IDENTIFIER));
3749                   cat("::");
3750                 }
3751               cat (IDENTIFIER_POINTER (DECL_NAME (arg)));
3752             }
3753           else
3754             /* Output the parameter declaration */
3755             cat (type_as_string (arg, TFF_CHASE_TYPEDEF));
3756           continue;
3757         }
3758       else
3759         my_friendly_assert (TREE_CODE (parm) == PARM_DECL, 269);
3760
3761       /* No need to check arglist against parmlist here; we did that
3762          in coerce_template_parms, called from lookup_template_class.  */
3763       cat (expr_as_string (arg, TFF_PLAIN_IDENTIFIER));
3764     }
3765   {
3766     char *bufp = obstack_next_free (&scratch_obstack);
3767     int offset = 0;
3768     while (bufp[offset - 1] == ' ')
3769       offset--;
3770     obstack_blank_fast (&scratch_obstack, offset);
3771
3772     /* B<C<char> >, not B<C<char>> */
3773     if (bufp[offset - 1] == '>')
3774       ccat (' ');
3775   }
3776   ccat ('>');
3777   ccat ('\0');
3778   return (char *) obstack_base (&scratch_obstack);
3779 }
3780
3781 static tree
3782 classtype_mangled_name (tree t)
3783 {
3784   if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (t)
3785       /* Specializations have already had their names set up in
3786          lookup_template_class.  */
3787       && !CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (t))
3788     {
3789       tree tmpl = most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (t));
3790
3791       /* For non-primary templates, the template parameters are
3792          implicit from their surrounding context.  */
3793       if (PRIMARY_TEMPLATE_P (tmpl))
3794         {
3795           tree name = DECL_NAME (tmpl);
3796           char *mangled_name = mangle_class_name_for_template
3797             (IDENTIFIER_POINTER (name), 
3798              DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (tmpl),
3799              CLASSTYPE_TI_ARGS (t));
3800           tree id = get_identifier (mangled_name);
3801           IDENTIFIER_TEMPLATE (id) = name;
3802           return id;
3803         }
3804     }
3805
3806   return TYPE_IDENTIFIER (t);
3807 }
3808
3809 static void
3810 add_pending_template (tree d)
3811 {
3812   tree ti = (TYPE_P (d)
3813              ? CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (d)
3814              : DECL_TEMPLATE_INFO (d));
3815   tree pt;
3816   int level;
3817
3818   if (TI_PENDING_TEMPLATE_FLAG (ti))
3819     return;
3820
3821   /* We are called both from instantiate_decl, where we've already had a
3822      tinst_level pushed, and instantiate_template, where we haven't.
3823      Compensate.  */
3824   level = !(current_tinst_level && TINST_DECL (current_tinst_level) == d);
3825
3826   if (level)
3827     push_tinst_level (d);
3828
3829   pt = tree_cons (current_tinst_level, d, NULL_TREE);
3830   if (last_pending_template)
3831     TREE_CHAIN (last_pending_template) = pt;
3832   else
3833     pending_templates = pt;
3834
3835   last_pending_template = pt;
3836
3837   TI_PENDING_TEMPLATE_FLAG (ti) = 1;
3838
3839   if (level)
3840     pop_tinst_level ();
3841 }
3842
3843
3844 /* Return a TEMPLATE_ID_EXPR corresponding to the indicated FNS and
3845    ARGLIST.  Valid choices for FNS are given in the cp-tree.def
3846    documentation for TEMPLATE_ID_EXPR.  */
3847
3848 tree
3849 lookup_template_function (tree fns, tree arglist)
3850 {
3851   tree type;
3852
3853   if (fns == error_mark_node || arglist == error_mark_node)
3854     return error_mark_node;
3855
3856   my_friendly_assert (!arglist || TREE_CODE (arglist) == TREE_VEC, 20030726);
3857   if (fns == NULL_TREE 
3858       || TREE_CODE (fns) == FUNCTION_DECL)
3859     {
3860       error ("non-template used as template");
3861       return error_mark_node;
3862     }
3863
3864   my_friendly_assert (TREE_CODE (fns) == TEMPLATE_DECL
3865                       || TREE_CODE (fns) == OVERLOAD
3866                       || BASELINK_P (fns)
3867                       || TREE_CODE (fns) == IDENTIFIER_NODE,
3868                       20020730);
3869
3870   if (BASELINK_P (fns))
3871     {
3872       BASELINK_FUNCTIONS (fns) = build (TEMPLATE_ID_EXPR,
3873                                         unknown_type_node,
3874                                         BASELINK_FUNCTIONS (fns),
3875                                         arglist);
3876       return fns;
3877     }
3878
3879   type = TREE_TYPE (fns);
3880   if (TREE_CODE (fns) == OVERLOAD || !type)
3881     type = unknown_type_node;
3882   
3883   return build (TEMPLATE_ID_EXPR, type, fns, arglist);
3884 }
3885
3886 /* Within the scope of a template class S<T>, the name S gets bound
3887    (in build_self_reference) to a TYPE_DECL for the class, not a
3888    TEMPLATE_DECL.  If DECL is a TYPE_DECL for current_class_type,
3889    or one of its enclosing classes, and that type is a template,
3890    return the associated TEMPLATE_DECL.  Otherwise, the original
3891    DECL is returned.  */
3892
3893 tree
3894 maybe_get_template_decl_from_type_decl (tree decl)
3895 {
3896   return (decl != NULL_TREE
3897           && TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL 
3898           && DECL_ARTIFICIAL (decl)
3899           && CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (decl))
3900           && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (decl))) 
3901     ? CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl)) : decl;
3902 }
3903
3904 /* Given an IDENTIFIER_NODE (type TEMPLATE_DECL) and a chain of
3905    parameters, find the desired type.
3906
3907    D1 is the PTYPENAME terminal, and ARGLIST is the list of arguments.
3908
3909    IN_DECL, if non-NULL, is the template declaration we are trying to
3910    instantiate.  
3911
3912    If ENTERING_SCOPE is nonzero, we are about to enter the scope of
3913    the class we are looking up.
3914    
3915    Issue error and warning messages under control of COMPLAIN.
3916
3917    If the template class is really a local class in a template
3918    function, then the FUNCTION_CONTEXT is the function in which it is
3919    being instantiated.  */
3920
3921 tree
3922 lookup_template_class (tree d1, 
3923                        tree arglist, 
3924                        tree in_decl, 
3925                        tree context, 
3926                        int entering_scope, 
3927                        tsubst_flags_t complain)
3928 {
3929   tree template = NULL_TREE, parmlist;
3930   tree t;
3931   
3932   timevar_push (TV_NAME_LOOKUP);
3933   
3934   if (TREE_CODE (d1) == IDENTIFIER_NODE)
3935     {
3936       if (IDENTIFIER_VALUE (d1) 
3937           && DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (IDENTIFIER_VALUE (d1)))
3938         template = IDENTIFIER_VALUE (d1);
3939       else
3940         {
3941           if (context)
3942             push_decl_namespace (context);
3943           template = lookup_name (d1, /*prefer_type=*/0);
3944           template = maybe_get_template_decl_from_type_decl (template);
3945           if (context)
3946             pop_decl_namespace ();
3947         }
3948       if (template)
3949         context = DECL_CONTEXT (template);
3950     }
3951   else if (TREE_CODE (d1) == TYPE_DECL && IS_AGGR_TYPE (TREE_TYPE (d1)))
3952     {
3953       tree type = TREE_TYPE (d1);
3954
3955       /* If we are declaring a constructor, say A<T>::A<T>, we will get
3956          an implicit typename for the second A.  Deal with it.  */
3957       if (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE && TREE_TYPE (type))
3958         type = TREE_TYPE (type);
3959         
3960       if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type))
3961         {
3962           template = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type);
3963           d1 = DECL_NAME (template);
3964         }
3965     }
3966   else if (TREE_CODE (d1) == ENUMERAL_TYPE 
3967            || (TYPE_P (d1) && IS_AGGR_TYPE (d1)))
3968     {
3969       template = TYPE_TI_TEMPLATE (d1);
3970       d1 = DECL_NAME (template);
3971     }
3972   else if (TREE_CODE (d1) == TEMPLATE_DECL
3973            && TREE_CODE (DECL_TEMPLATE_RESULT (d1)) == TYPE_DECL)
3974     {
3975       template = d1;
3976       d1 = DECL_NAME (template);
3977       context = DECL_CONTEXT (template);
3978     }
3979
3980   /* With something like `template <class T> class X class X { ... };'
3981      we could end up with D1 having nothing but an IDENTIFIER_VALUE.
3982      We don't want to do that, but we have to deal with the situation,
3983      so let's give them some syntax errors to chew on instead of a
3984      crash. Alternatively D1 might not be a template type at all.  */
3985   if (! template)
3986     {
3987       if (complain & tf_error)
3988         error ("`%T' is not a template", d1);
3989       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
3990     }
3991
3992   if (TREE_CODE (template) != TEMPLATE_DECL
3993          /* Make sure it's a user visible template, if it was named by
3994             the user.  */
3995       || ((complain & tf_user) && !DECL_TEMPLATE_PARM_P (template)
3996           && !PRIMARY_TEMPLATE_P (template)))
3997     {
3998       if (complain & tf_error)
3999         {
4000           error ("non-template type `%T' used as a template", d1);
4001           if (in_decl)
4002             cp_error_at ("for template declaration `%D'", in_decl);
4003         }
4004       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4005     }
4006
4007   complain &= ~tf_user;
4008   
4009   if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (template))
4010     {
4011       /* Create a new TEMPLATE_DECL and TEMPLATE_TEMPLATE_PARM node to store
4012          template arguments */
4013
4014       tree parm;
4015       tree arglist2;
4016
4017       parmlist = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (template);
4018
4019       /* Consider an example where a template template parameter declared as
4020
4021            template <class T, class U = std::allocator<T> > class TT
4022
4023          The template parameter level of T and U are one level larger than 
4024          of TT.  To proper process the default argument of U, say when an 
4025          instantiation `TT<int>' is seen, we need to build the full
4026          arguments containing {int} as the innermost level.  Outer levels,
4027          available when not appearing as default template argument, can be
4028          obtained from `current_template_args ()'.
4029
4030          Suppose that TT is later substituted with std::vector.  The above
4031          instantiation is `TT<int, std::allocator<T> >' with TT at
4032          level 1, and T at level 2, while the template arguments at level 1
4033          becomes {std::vector} and the inner level 2 is {int}.  */
4034
4035       if (current_template_parms)
4036         arglist = add_to_template_args (current_template_args (), arglist);
4037
4038       arglist2 = coerce_template_parms (parmlist, arglist, template,
4039                                         complain, /*require_all_args=*/1);
4040       if (arglist2 == error_mark_node
4041           || (!uses_template_parms (arglist2)
4042               && check_instantiated_args (template, arglist2, complain)))
4043         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4044
4045       parm = bind_template_template_parm (TREE_TYPE (template), arglist2);
4046       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, parm);
4047     }
4048   else 
4049     {
4050       tree template_type = TREE_TYPE (template);
4051       tree gen_tmpl;
4052       tree type_decl;
4053       tree found = NULL_TREE;
4054       tree *tp;
4055       int arg_depth;
4056       int parm_depth;
4057       int is_partial_instantiation;
4058
4059       gen_tmpl = most_general_template (template);
4060       parmlist = DECL_TEMPLATE_PARMS (gen_tmpl);
4061       parm_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (parmlist);
4062       arg_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (arglist);
4063
4064       if (arg_depth == 1 && parm_depth > 1)
4065         {
4066           /* We've been given an incomplete set of template arguments.
4067              For example, given:
4068
4069                template <class T> struct S1 {
4070                  template <class U> struct S2 {};
4071                  template <class U> struct S2<U*> {};
4072                 };
4073              
4074              we will be called with an ARGLIST of `U*', but the
4075              TEMPLATE will be `template <class T> template
4076              <class U> struct S1<T>::S2'.  We must fill in the missing
4077              arguments.  */
4078           arglist 
4079             = add_outermost_template_args (TYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (template)),
4080                                            arglist);
4081           arg_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (arglist);
4082         }
4083
4084       /* Now we should have enough arguments.  */
4085       my_friendly_assert (parm_depth == arg_depth, 0);
4086       
4087       /* From here on, we're only interested in the most general
4088          template.  */
4089       template = gen_tmpl;
4090
4091       /* Calculate the BOUND_ARGS.  These will be the args that are
4092          actually tsubst'd into the definition to create the
4093          instantiation.  */
4094       if (parm_depth > 1)
4095         {
4096           /* We have multiple levels of arguments to coerce, at once.  */
4097           int i;
4098           int saved_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (arglist);
4099
4100           tree bound_args = make_tree_vec (parm_depth);
4101           
4102           for (i = saved_depth,
4103                  t = DECL_TEMPLATE_PARMS (template); 
4104                i > 0 && t != NULL_TREE;
4105                --i, t = TREE_CHAIN (t))
4106             {
4107               tree a = coerce_template_parms (TREE_VALUE (t),
4108                                               arglist, template,
4109                                               complain, /*require_all_args=*/1);
4110
4111               /* Don't process further if one of the levels fails.  */
4112               if (a == error_mark_node)
4113                 {
4114                   /* Restore the ARGLIST to its full size.  */
4115                   TREE_VEC_LENGTH (arglist) = saved_depth;
4116                   POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4117                 }
4118               
4119               SET_TMPL_ARGS_LEVEL (bound_args, i, a);
4120
4121               /* We temporarily reduce the length of the ARGLIST so
4122                  that coerce_template_parms will see only the arguments
4123                  corresponding to the template parameters it is
4124                  examining.  */
4125               TREE_VEC_LENGTH (arglist)--;
4126             }
4127
4128           /* Restore the ARGLIST to its full size.  */
4129           TREE_VEC_LENGTH (arglist) = saved_depth;
4130
4131           arglist = bound_args;
4132         }
4133       else
4134         arglist
4135           = coerce_template_parms (INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parmlist),
4136                                    INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist),
4137                                    template,
4138                                    complain, /*require_all_args=*/1);
4139
4140       if (arglist == error_mark_node
4141           || (!uses_template_parms (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist))
4142               && check_instantiated_args (template,
4143                                           INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist),
4144                                           complain)))
4145         /* We were unable to bind the arguments.  */
4146         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4147
4148       /* In the scope of a template class, explicit references to the
4149          template class refer to the type of the template, not any
4150          instantiation of it.  For example, in:
4151          
4152            template <class T> class C { void f(C<T>); }
4153
4154          the `C<T>' is just the same as `C'.  Outside of the
4155          class, however, such a reference is an instantiation.  */
4156       if (comp_template_args (TYPE_TI_ARGS (template_type),
4157                               arglist))
4158         {
4159           found = template_type;
4160           
4161           if (!entering_scope && PRIMARY_TEMPLATE_P (template))
4162             {
4163               tree ctx;
4164               
4165               for (ctx = current_class_type; 
4166                    ctx; 
4167                    ctx = TYPE_CONTEXT (ctx))
4168                 {
4169                   if (TREE_CODE (ctx) == NAMESPACE_DECL)
4170                     break;
4171                   if (same_type_p (ctx, template_type))
4172                     goto found_ctx;
4173                 }
4174               
4175               /* We're not in the scope of the class, so the
4176                  TEMPLATE_TYPE is not the type we want after all.  */
4177               found = NULL_TREE;
4178             found_ctx:;
4179             }
4180         }
4181       if (found)
4182         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, found);
4183
4184       for (tp = &DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template);
4185            *tp;
4186            tp = &TREE_CHAIN (*tp))
4187         if (comp_template_args (TREE_PURPOSE (*tp), arglist))
4188           {
4189             found = *tp;
4190
4191             /* Use the move-to-front heuristic to speed up future
4192                searches.  */
4193             *tp = TREE_CHAIN (*tp);
4194             TREE_CHAIN (found) 
4195               = DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template);
4196             DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template) = found;
4197
4198             POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, TREE_VALUE (found));
4199           }
4200
4201       /* This type is a "partial instantiation" if any of the template
4202          arguments still involve template parameters.  Note that we set
4203          IS_PARTIAL_INSTANTIATION for partial specializations as
4204          well.  */
4205       is_partial_instantiation = uses_template_parms (arglist);
4206
4207       if (!is_partial_instantiation 
4208           && !PRIMARY_TEMPLATE_P (template)
4209           && TREE_CODE (CP_DECL_CONTEXT (template)) == NAMESPACE_DECL)
4210         {
4211           found = xref_tag_from_type (TREE_TYPE (template),
4212                                       DECL_NAME (template),
4213                                       /*globalize=*/1);
4214           POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, found);
4215         }
4216       
4217       context = tsubst (DECL_CONTEXT (template), arglist,
4218                         complain, in_decl);
4219       if (!context)
4220         context = global_namespace;
4221
4222       /* Create the type.  */
4223       if (TREE_CODE (template_type) == ENUMERAL_TYPE)
4224         {
4225           if (!is_partial_instantiation)
4226             {
4227               set_current_access_from_decl (TYPE_NAME (template_type));
4228               t = start_enum (TYPE_IDENTIFIER (template_type));
4229             }
4230           else
4231             /* We don't want to call start_enum for this type, since
4232                the values for the enumeration constants may involve
4233                template parameters.  And, no one should be interested
4234                in the enumeration constants for such a type.  */
4235             t = make_node (ENUMERAL_TYPE);
4236         }
4237       else
4238         {
4239           t = make_aggr_type (TREE_CODE (template_type));
4240           CLASSTYPE_DECLARED_CLASS (t) 
4241             = CLASSTYPE_DECLARED_CLASS (template_type);
4242           SET_CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION (t);
4243           TYPE_FOR_JAVA (t) = TYPE_FOR_JAVA (template_type);
4244
4245           /* A local class.  Make sure the decl gets registered properly.  */
4246           if (context == current_function_decl)
4247             pushtag (DECL_NAME (template), t, 0);
4248         }
4249
4250       /* If we called start_enum or pushtag above, this information
4251          will already be set up.  */
4252       if (!TYPE_NAME (t))
4253         {
4254           TYPE_CONTEXT (t) = FROB_CONTEXT (context);
4255           
4256           type_decl = create_implicit_typedef (DECL_NAME (template), t);
4257           DECL_CONTEXT (type_decl) = TYPE_CONTEXT (t);
4258           TYPE_STUB_DECL (t) = type_decl;
4259           DECL_SOURCE_LOCATION (type_decl) 
4260             = DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_STUB_DECL (template_type));
4261         }
4262       else
4263         type_decl = TYPE_NAME (t);
4264
4265       TREE_PRIVATE (type_decl)
4266         = TREE_PRIVATE (TYPE_STUB_DECL (template_type));
4267       TREE_PROTECTED (type_decl)
4268         = TREE_PROTECTED (TYPE_STUB_DECL (template_type));
4269
4270       /* Set up the template information.  We have to figure out which
4271          template is the immediate parent if this is a full
4272          instantiation.  */
4273       if (parm_depth == 1 || is_partial_instantiation
4274           || !PRIMARY_TEMPLATE_P (template))
4275         /* This case is easy; there are no member templates involved.  */
4276         found = template;
4277       else
4278         {
4279           /* This is a full instantiation of a member template.  Look
4280              for a partial instantiation of which this is an instance.  */
4281
4282           for (found = DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template);
4283                found; found = TREE_CHAIN (found))
4284             {
4285               int success;
4286               tree tmpl = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (TREE_VALUE (found));
4287
4288               /* We only want partial instantiations, here, not
4289                  specializations or full instantiations.  */
4290               if (CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (TREE_VALUE (found))
4291                   || !uses_template_parms (TREE_VALUE (found)))
4292                 continue;
4293
4294               /* Temporarily reduce by one the number of levels in the
4295                  ARGLIST and in FOUND so as to avoid comparing the
4296                  last set of arguments.  */
4297               TREE_VEC_LENGTH (arglist)--;
4298               TREE_VEC_LENGTH (TREE_PURPOSE (found)) --;
4299
4300               /* See if the arguments match.  If they do, then TMPL is
4301                  the partial instantiation we want.  */
4302               success = comp_template_args (TREE_PURPOSE (found), arglist);
4303
4304               /* Restore the argument vectors to their full size.  */
4305               TREE_VEC_LENGTH (arglist)++;
4306               TREE_VEC_LENGTH (TREE_PURPOSE (found))++;
4307
4308               if (success)
4309                 {
4310                   found = tmpl;
4311                   break;
4312                 }
4313             }
4314
4315           if (!found)
4316             {
4317               /* There was no partial instantiation. This happens
4318                  where C<T> is a member template of A<T> and it's used
4319                  in something like
4320                 
4321                   template <typename T> struct B { A<T>::C<int> m; };
4322                   B<float>;
4323                 
4324                  Create the partial instantiation.
4325                */
4326               TREE_VEC_LENGTH (arglist)--;
4327               found = tsubst (template, arglist, complain, NULL_TREE);
4328               TREE_VEC_LENGTH (arglist)++;
4329             }
4330         }
4331
4332       SET_TYPE_TEMPLATE_INFO (t, tree_cons (found, arglist, NULL_TREE));  
4333       DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template) 
4334         = tree_cons (arglist, t, 
4335                      DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template));
4336
4337       if (TREE_CODE (t) == ENUMERAL_TYPE 
4338           && !is_partial_instantiation)
4339         /* Now that the type has been registered on the instantiations
4340            list, we set up the enumerators.  Because the enumeration
4341            constants may involve the enumeration type itself, we make
4342            sure to register the type first, and then create the
4343            constants.  That way, doing tsubst_expr for the enumeration
4344            constants won't result in recursive calls here; we'll find
4345            the instantiation and exit above.  */
4346         tsubst_enum (template_type, t, arglist);
4347
4348       /* Reset the name of the type, now that CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO
4349          is set up.  */
4350       if (TREE_CODE (t) != ENUMERAL_TYPE)
4351         DECL_NAME (type_decl) = classtype_mangled_name (t);
4352       if (!is_partial_instantiation)
4353         {
4354           /* For backwards compatibility; code that uses
4355              -fexternal-templates expects looking up a template to
4356              instantiate it.  I think DDD still relies on this.
4357              (jason 8/20/1998) */
4358           if (TREE_CODE (t) != ENUMERAL_TYPE
4359               && flag_external_templates
4360               && CLASSTYPE_INTERFACE_KNOWN (TREE_TYPE (template))
4361               && ! CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (TREE_TYPE (template)))
4362             add_pending_template (t);
4363         }
4364       else
4365         /* If the type makes use of template parameters, the
4366            code that generates debugging information will crash.  */
4367         DECL_IGNORED_P (TYPE_STUB_DECL (t)) = 1;
4368
4369       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, t);
4370     }
4371   timevar_pop (TV_NAME_LOOKUP);
4372 }
4373 \f
4374 struct pair_fn_data 
4375 {
4376   tree_fn_t fn;
4377   void *data;
4378   htab_t visited;
4379 };
4380
4381 /* Called from for_each_template_parm via walk_tree.  */
4382
4383 static tree
4384 for_each_template_parm_r (tree* tp, int* walk_subtrees, void* d)
4385 {
4386   tree t = *tp;
4387   struct pair_fn_data *pfd = (struct pair_fn_data *) d;
4388   tree_fn_t fn = pfd->fn;
4389   void *data = pfd->data;
4390   void **slot;
4391
4392   /* If we have already visited this tree, there's no need to walk
4393      subtrees.  Otherwise, add it to the visited table.  */
4394   slot = htab_find_slot (pfd->visited, *tp, INSERT);
4395   if (*slot)
4396     {
4397       *walk_subtrees = 0;
4398       return NULL_TREE;
4399     }
4400   *slot = *tp;
4401
4402   if (TYPE_P (t)
4403       && for_each_template_parm (TYPE_CONTEXT (t), fn, data, pfd->visited))
4404     return error_mark_node;
4405
4406   switch (TREE_CODE (t))
4407     {
4408     case RECORD_TYPE:
4409       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (t))
4410         break;
4411       /* Fall through.  */
4412
4413     case UNION_TYPE:
4414     case ENUMERAL_TYPE:
4415       if (!TYPE_TEMPLATE_INFO (t))
4416         *walk_subtrees = 0;
4417       else if (for_each_template_parm (TREE_VALUE (TYPE_TEMPLATE_INFO (t)),
4418                                        fn, data, pfd->visited))
4419         return error_mark_node;
4420       break;
4421
4422     case METHOD_TYPE:
4423       /* Since we're not going to walk subtrees, we have to do this
4424          explicitly here.  */
4425       if (for_each_template_parm (TYPE_METHOD_BASETYPE (t), fn, data,
4426                                   pfd->visited))
4427         return error_mark_node;
4428       /* Fall through.  */
4429
4430     case FUNCTION_TYPE:
4431       /* Check the return type.  */
4432       if (for_each_template_parm (TREE_TYPE (t), fn, data, pfd->visited))
4433         return error_mark_node;
4434
4435       /* Check the parameter types.  Since default arguments are not
4436          instantiated until they are needed, the TYPE_ARG_TYPES may
4437          contain expressions that involve template parameters.  But,
4438          no-one should be looking at them yet.  And, once they're
4439          instantiated, they don't contain template parameters, so
4440          there's no point in looking at them then, either.  */
4441       {
4442         tree parm;
4443
4444         for (parm = TYPE_ARG_TYPES (t); parm; parm = TREE_CHAIN (parm))
4445           if (for_each_template_parm (TREE_VALUE (parm), fn, data,
4446                                       pfd->visited))
4447             return error_mark_node;
4448
4449         /* Since we've already handled the TYPE_ARG_TYPES, we don't
4450            want walk_tree walking into them itself.  */
4451         *walk_subtrees = 0;
4452       }
4453       break;
4454
4455     case TYPEOF_TYPE:
4456       if (for_each_template_parm (TYPE_FIELDS (t), fn, data, 
4457                                   pfd->visited))
4458         return error_mark_node;
4459       break;
4460
4461     case FUNCTION_DECL:
4462     case VAR_DECL:
4463       if (DECL_LANG_SPECIFIC (t) && DECL_TEMPLATE_INFO (t)
4464           && for_each_template_parm (DECL_TI_ARGS (t), fn, data,
4465                                      pfd->visited))
4466         return error_mark_node;
4467       /* Fall through.  */
4468
4469     case PARM_DECL:
4470     case CONST_DECL:
4471       if (TREE_CODE (t) == CONST_DECL && DECL_TEMPLATE_PARM_P (t)
4472           && for_each_template_parm (DECL_INITIAL (t), fn, data,
4473                                      pfd->visited))
4474         return error_mark_node;
4475       if (DECL_CONTEXT (t) 
4476           && for_each_template_parm (DECL_CONTEXT (t), fn, data,
4477                                      pfd->visited))
4478         return error_mark_node;
4479       break;
4480
4481     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
4482       /* Record template parameters such as `T' inside `TT<T>'.  */
4483       if (for_each_template_parm (TYPE_TI_ARGS (t), fn, data, pfd->visited))
4484         return error_mark_node;
4485       /* Fall through.  */
4486
4487     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
4488     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
4489     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
4490       if (fn && (*fn)(t, data))
4491         return error_mark_node;
4492       else if (!fn)
4493         return error_mark_node;
4494       break;
4495
4496     case TEMPLATE_DECL:
4497       /* A template template parameter is encountered */
4498       if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (t)
4499           && for_each_template_parm (TREE_TYPE (t), fn, data, pfd->visited))
4500         return error_mark_node;
4501
4502       /* Already substituted template template parameter */
4503       *walk_subtrees = 0;
4504       break;
4505
4506     case TYPENAME_TYPE:
4507       if (!fn 
4508           || for_each_template_parm (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (t), fn,
4509                                      data, pfd->visited))
4510         return error_mark_node;
4511       break;
4512
4513     case CONSTRUCTOR:
4514       if (TREE_TYPE (t) && TYPE_PTRMEMFUNC_P (TREE_TYPE (t))
4515           && for_each_template_parm (TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE
4516                                      (TREE_TYPE (t)), fn, data,
4517                                      pfd->visited))
4518         return error_mark_node;
4519       break;
4520       
4521     case INDIRECT_REF:
4522     case COMPONENT_REF:
4523       /* If there's no type, then this thing must be some expression
4524          involving template parameters.  */
4525       if (!fn && !TREE_TYPE (t))
4526         return error_mark_node;
4527       break;
4528
4529     case MODOP_EXPR:
4530     case CAST_EXPR:
4531     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
4532     case CONST_CAST_EXPR:
4533     case STATIC_CAST_EXPR:
4534     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
4535     case ARROW_EXPR:
4536     case DOTSTAR_EXPR:
4537     case TYPEID_EXPR:
4538     case PSEUDO_DTOR_EXPR:
4539       if (!fn)
4540         return error_mark_node;
4541       break;
4542
4543     case BASELINK:
4544       /* If we do not handle this case specially, we end up walking
4545          the BINFO hierarchy, which is circular, and therefore
4546          confuses walk_tree.  */
4547       *walk_subtrees = 0;
4548       if (for_each_template_parm (BASELINK_FUNCTIONS (*tp), fn, data,
4549                                   pfd->visited))
4550         return error_mark_node;
4551       break;
4552
4553     default:
4554       break;
4555     }
4556
4557   /* We didn't find any template parameters we liked.  */
4558   return NULL_TREE;
4559 }
4560
4561 /* For each TEMPLATE_TYPE_PARM, TEMPLATE_TEMPLATE_PARM, 
4562    BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM or TEMPLATE_PARM_INDEX in T, 
4563    call FN with the parameter and the DATA.
4564    If FN returns nonzero, the iteration is terminated, and
4565    for_each_template_parm returns 1.  Otherwise, the iteration
4566    continues.  If FN never returns a nonzero value, the value
4567    returned by for_each_template_parm is 0.  If FN is NULL, it is
4568    considered to be the function which always returns 1.  */
4569
4570 static int
4571 for_each_template_parm (tree t, tree_fn_t fn, void* data, htab_t visited)
4572 {
4573   struct pair_fn_data pfd;
4574   int result;
4575
4576   /* Set up.  */
4577   pfd.fn = fn;
4578   pfd.data = data;
4579
4580   /* Walk the tree.  (Conceptually, we would like to walk without
4581      duplicates, but for_each_template_parm_r recursively calls
4582      for_each_template_parm, so we would need to reorganize a fair
4583      bit to use walk_tree_without_duplicates, so we keep our own
4584      visited list.)  */
4585   if (visited)
4586     pfd.visited = visited;
4587   else
4588     pfd.visited = htab_create (37, htab_hash_pointer, htab_eq_pointer, 
4589                                NULL);
4590   result = walk_tree (&t, 
4591                       for_each_template_parm_r, 
4592                       &pfd,
4593                       NULL) != NULL_TREE;
4594
4595   /* Clean up.  */
4596   if (!visited)
4597     htab_delete (pfd.visited);
4598
4599   return result;
4600 }
4601
4602 int
4603 uses_template_parms (tree t)
4604 {
4605   return for_each_template_parm (t, 0, 0, NULL);
4606 }
4607
4608 static int tinst_depth;
4609 extern int max_tinst_depth;
4610 #ifdef GATHER_STATISTICS
4611 int depth_reached;
4612 #endif
4613 static int tinst_level_tick;
4614 static int last_template_error_tick;
4615
4616 /* We're starting to instantiate D; record the template instantiation context
4617    for diagnostics and to restore it later.  */
4618
4619 int
4620 push_tinst_level (tree d)
4621 {
4622   tree new;
4623
4624   if (tinst_depth >= max_tinst_depth)
4625     {
4626       /* If the instantiation in question still has unbound template parms,
4627          we don't really care if we can't instantiate it, so just return.
4628          This happens with base instantiation for implicit `typename'.  */
4629       if (uses_template_parms (d))
4630         return 0;
4631
4632       last_template_error_tick = tinst_level_tick;
4633       error ("template instantiation depth exceeds maximum of %d (use -ftemplate-depth-NN to increase the maximum) instantiating `%D'",
4634              max_tinst_depth, d);
4635
4636       print_instantiation_context ();
4637
4638       return 0;
4639     }
4640
4641   new = build_expr_wfl (d, input_filename, input_line, 0);
4642   TREE_CHAIN (new) = current_tinst_level;
4643   current_tinst_level = new;
4644
4645   ++tinst_depth;
4646 #ifdef GATHER_STATISTICS
4647   if (tinst_depth > depth_reached)
4648     depth_reached = tinst_depth;
4649 #endif
4650
4651   ++tinst_level_tick;
4652   return 1;
4653 }
4654
4655 /* We're done instantiating this template; return to the instantiation
4656    context.  */
4657
4658 void
4659 pop_tinst_level (void)
4660 {
4661   tree old = current_tinst_level;
4662
4663   /* Restore the filename and line number stashed away when we started
4664      this instantiation.  */
4665   input_line = TINST_LINE (old);
4666   input_filename = TINST_FILE (old);
4667   extract_interface_info ();
4668   
4669   current_tinst_level = TREE_CHAIN (old);
4670   --tinst_depth;
4671   ++tinst_level_tick;
4672 }
4673
4674 /* We're instantiating a deferred template; restore the template
4675    instantiation context in which the instantiation was requested, which
4676    is one step out from LEVEL.  */
4677
4678 static void
4679 reopen_tinst_level (tree level)
4680 {
4681   tree t;
4682
4683   tinst_depth = 0;
4684   for (t = level; t; t = TREE_CHAIN (t))
4685     ++tinst_depth;
4686
4687   current_tinst_level = level;
4688   pop_tinst_level ();
4689 }
4690
4691 /* Return the outermost template instantiation context, for use with
4692    -falt-external-templates.  */
4693
4694 tree
4695 tinst_for_decl (void)
4696 {
4697   tree p = current_tinst_level;
4698
4699   if (p)
4700     for (; TREE_CHAIN (p) ; p = TREE_CHAIN (p))
4701       ;
4702   return p;
4703 }
4704
4705 /* DECL is a friend FUNCTION_DECL or TEMPLATE_DECL.  ARGS is the
4706    vector of template arguments, as for tsubst.
4707
4708    Returns an appropriate tsubst'd friend declaration.  */
4709
4710 static tree
4711 tsubst_friend_function (tree decl, tree args)
4712 {
4713   tree new_friend;
4714   location_t saved_loc = input_location;
4715
4716   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (decl);
4717
4718   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL 
4719       && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (decl)
4720       && TREE_CODE (DECL_TI_TEMPLATE (decl)) != TEMPLATE_DECL)
4721     /* This was a friend declared with an explicit template
4722        argument list, e.g.:
4723        
4724        friend void f<>(T);
4725        
4726        to indicate that f was a template instantiation, not a new
4727        function declaration.  Now, we have to figure out what
4728        instantiation of what template.  */
4729     {
4730       tree template_id, arglist, fns;
4731       tree new_args;
4732       tree tmpl;
4733       tree ns = decl_namespace_context (TYPE_MAIN_DECL (current_class_type));
4734       
4735       /* Friend functions are looked up in the containing namespace scope.
4736          We must enter that scope, to avoid finding member functions of the
4737          current cless with same name.  */
4738       push_nested_namespace (ns);
4739       fns = tsubst_expr (DECL_TI_TEMPLATE (decl), args,
4740                          tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
4741       pop_nested_namespace (ns);
4742       arglist = tsubst (DECL_TI_ARGS (decl), args,
4743                         tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
4744       template_id = lookup_template_function (fns, arglist);
4745       
4746       new_friend = tsubst (decl, args, tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
4747       tmpl = determine_specialization (template_id, new_friend,
4748                                        &new_args, 
4749                                        /*need_member_template=*/0);
4750       new_friend = instantiate_template (tmpl, new_args, tf_error);
4751       goto done;
4752     }
4753
4754   new_friend = tsubst (decl, args, tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
4755         
4756   /* The NEW_FRIEND will look like an instantiation, to the
4757      compiler, but is not an instantiation from the point of view of
4758      the language.  For example, we might have had:
4759      
4760      template <class T> struct S {
4761        template <class U> friend void f(T, U);
4762      };
4763      
4764      Then, in S<int>, template <class U> void f(int, U) is not an
4765      instantiation of anything.  */
4766   DECL_USE_TEMPLATE (new_friend) = 0;
4767   if (TREE_CODE (decl) == TEMPLATE_DECL)
4768     {
4769       DECL_USE_TEMPLATE (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend)) = 0;
4770       DECL_SAVED_TREE (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend))
4771         = DECL_SAVED_TREE (DECL_TEMPLATE_RESULT (decl));
4772     }
4773
4774   /* The mangled name for the NEW_FRIEND is incorrect.  The function
4775      is not a template instantiation and should not be mangled like
4776      one.  Therefore, we forget the mangling here; we'll recompute it
4777      later if we need it.  */
4778   if (TREE_CODE (new_friend) != TEMPLATE_DECL)
4779     {
4780       SET_DECL_RTL (new_friend, NULL_RTX);
4781       SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (new_friend, NULL_TREE);
4782     }
4783       
4784   if (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (new_friend))
4785     {
4786       tree old_decl;
4787       tree new_friend_template_info;
4788       tree new_friend_result_template_info;
4789       tree ns;
4790       int  new_friend_is_defn;
4791
4792       /* We must save some information from NEW_FRIEND before calling
4793          duplicate decls since that function will free NEW_FRIEND if
4794          possible.  */
4795       new_friend_template_info = DECL_TEMPLATE_INFO (new_friend);
4796       if (TREE_CODE (new_friend) == TEMPLATE_DECL)
4797         {
4798           /* This declaration is a `primary' template.  */
4799           DECL_PRIMARY_TEMPLATE (new_friend) = new_friend;
4800           
4801           new_friend_is_defn 
4802             = DECL_INITIAL (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend)) != NULL_TREE;
4803           new_friend_result_template_info
4804             = DECL_TEMPLATE_INFO (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend));
4805         }
4806       else
4807         {
4808           new_friend_is_defn = DECL_INITIAL (new_friend) != NULL_TREE;
4809           new_friend_result_template_info = NULL_TREE;
4810         }
4811
4812       /* Inside pushdecl_namespace_level, we will push into the
4813          current namespace. However, the friend function should go
4814          into the namespace of the template.  */
4815       ns = decl_namespace_context (new_friend);
4816       push_nested_namespace (ns);
4817       old_decl = pushdecl_namespace_level (new_friend);
4818       pop_nested_namespace (ns);
4819
4820       if (old_decl != new_friend)
4821         {
4822           /* This new friend declaration matched an existing
4823              declaration.  For example, given:
4824
4825                template <class T> void f(T);
4826                template <class U> class C { 
4827                  template <class T> friend void f(T) {} 
4828                };
4829
4830              the friend declaration actually provides the definition
4831              of `f', once C has been instantiated for some type.  So,
4832              old_decl will be the out-of-class template declaration,
4833              while new_friend is the in-class definition.
4834
4835              But, if `f' was called before this point, the
4836              instantiation of `f' will have DECL_TI_ARGS corresponding
4837              to `T' but not to `U', references to which might appear
4838              in the definition of `f'.  Previously, the most general
4839              template for an instantiation of `f' was the out-of-class
4840              version; now it is the in-class version.  Therefore, we
4841              run through all specialization of `f', adding to their
4842              DECL_TI_ARGS appropriately.  In particular, they need a
4843              new set of outer arguments, corresponding to the
4844              arguments for this class instantiation.  
4845
4846              The same situation can arise with something like this:
4847
4848                friend void f(int);
4849                template <class T> class C { 
4850                  friend void f(T) {}
4851                };
4852
4853              when `C<int>' is instantiated.  Now, `f(int)' is defined
4854              in the class.  */
4855
4856           if (!new_friend_is_defn)
4857             /* On the other hand, if the in-class declaration does
4858                *not* provide a definition, then we don't want to alter
4859                existing definitions.  We can just leave everything
4860                alone.  */
4861             ;
4862           else
4863             {
4864               /* Overwrite whatever template info was there before, if
4865                  any, with the new template information pertaining to
4866                  the declaration.  */
4867               DECL_TEMPLATE_INFO (old_decl) = new_friend_template_info;
4868
4869               if (TREE_CODE (old_decl) != TEMPLATE_DECL)
4870                 reregister_specialization (new_friend,
4871                                            most_general_template (old_decl),
4872                                            old_decl);
4873               else 
4874                 {
4875                   tree t;
4876                   tree new_friend_args;
4877
4878                   DECL_TEMPLATE_INFO (DECL_TEMPLATE_RESULT (old_decl)) 
4879                     = new_friend_result_template_info;
4880                     
4881                   new_friend_args = TI_ARGS (new_friend_template_info);
4882                   for (t = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (old_decl); 
4883                        t != NULL_TREE;
4884                        t = TREE_CHAIN (t))
4885                     {
4886                       tree spec = TREE_VALUE (t);
4887                   
4888                       DECL_TI_ARGS (spec) 
4889                         = add_outermost_template_args (new_friend_args,
4890                                                        DECL_TI_ARGS (spec));
4891                     }
4892
4893                   /* Now, since specializations are always supposed to
4894                      hang off of the most general template, we must move
4895                      them.  */
4896                   t = most_general_template (old_decl);
4897                   if (t != old_decl)
4898                     {
4899                       DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (t)
4900                         = chainon (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (t),
4901                                    DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (old_decl));
4902                       DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (old_decl) = NULL_TREE;
4903                     }
4904                 }
4905             }
4906
4907           /* The information from NEW_FRIEND has been merged into OLD_DECL
4908              by duplicate_decls.  */
4909           new_friend = old_decl;
4910         }
4911     }
4912   else if (COMPLETE_TYPE_P (DECL_CONTEXT (new_friend)))
4913     {
4914       /* Check to see that the declaration is really present, and,
4915          possibly obtain an improved declaration.  */
4916       tree fn = check_classfn (DECL_CONTEXT (new_friend),
4917                                new_friend);
4918       
4919       if (fn)
4920         new_friend = fn;
4921     }
4922
4923  done:
4924   input_location = saved_loc;
4925   return new_friend;
4926 }
4927
4928 /* FRIEND_TMPL is a friend TEMPLATE_DECL.  ARGS is the vector of
4929    template arguments, as for tsubst.
4930
4931    Returns an appropriate tsubst'd friend type or error_mark_node on
4932    failure.  */
4933
4934 static tree
4935 tsubst_friend_class (tree friend_tmpl, tree args)
4936 {
4937   tree friend_type;
4938   tree tmpl;
4939   tree context;
4940
4941   context = DECL_CONTEXT (friend_tmpl);
4942
4943   if (context)
4944     {
4945       if (TREE_CODE (context) == NAMESPACE_DECL)
4946         push_nested_namespace (context);
4947       else
4948         push_nested_class (tsubst (context, args, tf_none, NULL_TREE)); 
4949     }
4950
4951   /* First, we look for a class template.  */
4952   tmpl = lookup_name (DECL_NAME (friend_tmpl), /*prefer_type=*/0); 
4953
4954   /* But, if we don't find one, it might be because we're in a
4955      situation like this:
4956
4957        template <class T>
4958        struct S {
4959          template <class U>
4960          friend struct S;
4961        };
4962
4963      Here, in the scope of (say) S<int>, `S' is bound to a TYPE_DECL
4964      for `S<int>', not the TEMPLATE_DECL.  */
4965   if (!tmpl || !DECL_CLASS_TEMPLATE_P (tmpl))
4966     {
4967       tmpl = lookup_name (DECL_NAME (friend_tmpl), /*prefer_type=*/1);
4968       tmpl = maybe_get_template_decl_from_type_decl (tmpl);
4969     }
4970
4971   if (tmpl && DECL_CLASS_TEMPLATE_P (tmpl))
4972     {
4973       /* The friend template has already been declared.  Just
4974          check to see that the declarations match, and install any new
4975          default parameters.  We must tsubst the default parameters,
4976          of course.  We only need the innermost template parameters
4977          because that is all that redeclare_class_template will look
4978          at.  */
4979       if (TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (friend_tmpl))
4980           > TMPL_ARGS_DEPTH (args))
4981         {
4982           tree parms;
4983           parms = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (friend_tmpl),
4984                                          args, tf_error | tf_warning);
4985           redeclare_class_template (TREE_TYPE (tmpl), parms);
4986         }
4987
4988       friend_type = TREE_TYPE (tmpl);
4989     }
4990   else
4991     {
4992       /* The friend template has not already been declared.  In this
4993          case, the instantiation of the template class will cause the
4994          injection of this template into the global scope.  */
4995       tmpl = tsubst (friend_tmpl, args, tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
4996
4997       /* The new TMPL is not an instantiation of anything, so we
4998          forget its origins.  We don't reset CLASSTYPE_TI_TEMPLATE for
4999          the new type because that is supposed to be the corresponding
5000          template decl, i.e., TMPL.  */
5001       DECL_USE_TEMPLATE (tmpl) = 0;
5002       DECL_TEMPLATE_INFO (tmpl) = NULL_TREE;
5003       CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (TREE_TYPE (tmpl)) = 0;
5004
5005       /* Inject this template into the global scope.  */
5006       friend_type = TREE_TYPE (pushdecl_top_level (tmpl));
5007     }
5008
5009   if (context) 
5010     {
5011       if (TREE_CODE (context) == NAMESPACE_DECL)
5012         pop_nested_namespace (context);
5013       else
5014         pop_nested_class ();
5015     }
5016
5017   return friend_type;
5018 }
5019
5020 /* Returns zero if TYPE cannot be completed later due to circularity.
5021    Otherwise returns one.  */
5022
5023 static int
5024 can_complete_type_without_circularity (tree type)
5025 {
5026   if (type == NULL_TREE || type == error_mark_node)
5027     return 0;
5028   else if (COMPLETE_TYPE_P (type))
5029     return 1;
5030   else if (TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE && TYPE_DOMAIN (type))
5031     return can_complete_type_without_circularity (TREE_TYPE (type));
5032   else if (CLASS_TYPE_P (type)
5033            && TYPE_BEING_DEFINED (TYPE_MAIN_VARIANT (type)))
5034     return 0;
5035   else
5036     return 1;
5037 }
5038
5039 tree
5040 instantiate_class_template (tree type)
5041 {
5042   tree template, args, pattern, t, member;
5043   tree typedecl;
5044   tree pbinfo;
5045   
5046   if (type == error_mark_node)
5047     return error_mark_node;
5048
5049   if (TYPE_BEING_DEFINED (type) 
5050       || COMPLETE_TYPE_P (type)
5051       || dependent_type_p (type))
5052     return type;
5053
5054   /* Figure out which template is being instantiated.  */
5055   template = most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type));
5056   my_friendly_assert (TREE_CODE (template) == TEMPLATE_DECL, 279);
5057
5058   /* Figure out which arguments are being used to do the
5059      instantiation.  */
5060   args = CLASSTYPE_TI_ARGS (type);
5061
5062   /* Determine what specialization of the original template to
5063      instantiate.  */
5064   t = most_specialized_class (template, args);
5065   if (t == error_mark_node)
5066     {
5067       const char *str = "candidates are:";
5068       error ("ambiguous class template instantiation for `%#T'", type);
5069       for (t = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (template); t; 
5070            t = TREE_CHAIN (t))
5071         {
5072           if (get_class_bindings (TREE_VALUE (t), TREE_PURPOSE (t), args))
5073             {
5074               cp_error_at ("%s %+#T", str, TREE_TYPE (t));
5075               str = "               ";
5076             }
5077         }
5078       TYPE_BEING_DEFINED (type) = 1;
5079       return error_mark_node;
5080     }
5081
5082   if (t)
5083     pattern = TREE_TYPE (t);
5084   else
5085     pattern = TREE_TYPE (template);
5086
5087   /* If the template we're instantiating is incomplete, then clearly
5088      there's nothing we can do.  */
5089   if (!COMPLETE_TYPE_P (pattern))
5090     return type;
5091
5092   /* If we've recursively instantiated too many templates, stop.  */
5093   if (! push_tinst_level (type))
5094     return type;
5095
5096   /* Now we're really doing the instantiation.  Mark the type as in
5097      the process of being defined.  */
5098   TYPE_BEING_DEFINED (type) = 1;
5099
5100   /* We may be in the middle of deferred access check.  Disable
5101      it now.  */
5102   push_deferring_access_checks (dk_no_deferred);
5103
5104   maybe_push_to_top_level (uses_template_parms (type));
5105
5106   if (t)
5107     {
5108       /* This TYPE is actually an instantiation of a partial
5109          specialization.  We replace the innermost set of ARGS with
5110          the arguments appropriate for substitution.  For example,
5111          given:
5112
5113            template <class T> struct S {};
5114            template <class T> struct S<T*> {};
5115          
5116          and supposing that we are instantiating S<int*>, ARGS will
5117          present be {int*} but we need {int}.  */
5118       tree inner_args 
5119         = get_class_bindings (TREE_VALUE (t), TREE_PURPOSE (t),
5120                               args);
5121
5122       /* If there were multiple levels in ARGS, replacing the
5123          innermost level would alter CLASSTYPE_TI_ARGS, which we don't
5124          want, so we make a copy first.  */
5125       if (TMPL_ARGS_HAVE_MULTIPLE_LEVELS (args))
5126         {
5127           args = copy_node (args);
5128           SET_TMPL_ARGS_LEVEL (args, TMPL_ARGS_DEPTH (args), inner_args);
5129         }
5130       else
5131         args = inner_args;
5132     }
5133
5134   if (flag_external_templates)
5135     {
5136       if (flag_alt_external_templates)
5137         {
5138           CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (type) = interface_only;
5139           SET_CLASSTYPE_INTERFACE_UNKNOWN_X (type, interface_unknown);
5140         }
5141       else
5142         {
5143           CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (type) = CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (pattern);
5144           SET_CLASSTYPE_INTERFACE_UNKNOWN_X
5145             (type, CLASSTYPE_INTERFACE_UNKNOWN (pattern));
5146         }
5147     }
5148   else
5149     {
5150       SET_CLASSTYPE_INTERFACE_UNKNOWN (type);
5151     }
5152
5153   /* Set the input location to the template definition. This is needed
5154      if tsubsting causes an error.  */
5155   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_NAME (pattern));
5156
5157   TYPE_HAS_CONSTRUCTOR (type) = TYPE_HAS_CONSTRUCTOR (pattern);
5158   TYPE_HAS_DESTRUCTOR (type) = TYPE_HAS_DESTRUCTOR (pattern);
5159   TYPE_HAS_NEW_OPERATOR (type) = TYPE_HAS_NEW_OPERATOR (pattern);
5160   TYPE_HAS_ARRAY_NEW_OPERATOR (type) = TYPE_HAS_ARRAY_NEW_OPERATOR (pattern);
5161   TYPE_GETS_DELETE (type) = TYPE_GETS_DELETE (pattern);
5162   TYPE_HAS_ASSIGN_REF (type) = TYPE_HAS_ASSIGN_REF (pattern);
5163   TYPE_HAS_CONST_ASSIGN_REF (type) = TYPE_HAS_CONST_ASSIGN_REF (pattern);
5164   TYPE_HAS_ABSTRACT_ASSIGN_REF (type) = TYPE_HAS_ABSTRACT_ASSIGN_REF (pattern);
5165   TYPE_HAS_INIT_REF (type) = TYPE_HAS_INIT_REF (pattern);
5166   TYPE_HAS_CONST_INIT_REF (type) = TYPE_HAS_CONST_INIT_REF (pattern);
5167   TYPE_HAS_DEFAULT_CONSTRUCTOR (type) = TYPE_HAS_DEFAULT_CONSTRUCTOR (pattern);
5168   TYPE_HAS_CONVERSION (type) = TYPE_HAS_CONVERSION (pattern);
5169   TYPE_BASE_CONVS_MAY_REQUIRE_CODE_P (type)
5170     = TYPE_BASE_CONVS_MAY_REQUIRE_CODE_P (pattern);
5171   TYPE_USES_MULTIPLE_INHERITANCE (type)
5172     = TYPE_USES_MULTIPLE_INHERITANCE (pattern);
5173   TYPE_USES_VIRTUAL_BASECLASSES (type)
5174     = TYPE_USES_VIRTUAL_BASECLASSES (pattern);
5175   TYPE_PACKED (type) = TYPE_PACKED (pattern);
5176   TYPE_ALIGN (type) = TYPE_ALIGN (pattern);
5177   TYPE_USER_ALIGN (type) = TYPE_USER_ALIGN (pattern);
5178   TYPE_FOR_JAVA (type) = TYPE_FOR_JAVA (pattern); /* For libjava's JArray<T> */
5179   if (ANON_AGGR_TYPE_P (pattern))
5180     SET_ANON_AGGR_TYPE_P (type);
5181
5182   pbinfo = TYPE_BINFO (pattern);
5183   
5184   if (BINFO_BASETYPES (pbinfo))
5185     {
5186       tree base_list = NULL_TREE;
5187       tree pbases = BINFO_BASETYPES (pbinfo);
5188       tree paccesses = BINFO_BASEACCESSES (pbinfo);
5189       tree context = TYPE_CONTEXT (type);
5190       int i;
5191
5192       /* We must enter the scope containing the type, as that is where
5193          the accessibility of types named in dependent bases are
5194          looked up from.  */
5195       push_scope (context ? context : global_namespace);
5196   
5197       /* Substitute into each of the bases to determine the actual
5198          basetypes.  */
5199       for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (pbases); ++i)
5200         {
5201           tree base;
5202           tree access;
5203           tree pbase;
5204
5205           pbase = TREE_VEC_ELT (pbases, i);
5206           access = TREE_VEC_ELT (paccesses, i);
5207
5208           /* Substitute to figure out the base class.  */
5209           base = tsubst (BINFO_TYPE (pbase), args, tf_error, NULL_TREE);
5210           if (base == error_mark_node)
5211             continue;
5212           
5213           base_list = tree_cons (access, base, base_list);
5214           TREE_VIA_VIRTUAL (base_list) = TREE_VIA_VIRTUAL (pbase);
5215         }
5216
5217       /* The list is now in reverse order; correct that.  */
5218       base_list = nreverse (base_list);
5219
5220       /* Now call xref_basetypes to set up all the base-class
5221          information.  */
5222       xref_basetypes (type, base_list);
5223
5224       pop_scope (context ? context : global_namespace);
5225     }
5226
5227   /* Now that our base classes are set up, enter the scope of the
5228      class, so that name lookups into base classes, etc. will work
5229      correctly.  This is precisely analogous to what we do in
5230      begin_class_definition when defining an ordinary non-template
5231      class.  */
5232   pushclass (type);
5233
5234   /* Now members are processed in the order of declaration.  */
5235   for (member = CLASSTYPE_DECL_LIST (pattern);
5236        member; member = TREE_CHAIN (member))
5237     {
5238       tree t = TREE_VALUE (member);
5239
5240       if (TREE_PURPOSE (member))
5241         {
5242           if (TYPE_P (t))
5243             {
5244               /* Build new CLASSTYPE_NESTED_UTDS.  */
5245
5246               tree tag = t;
5247               tree name = TYPE_IDENTIFIER (tag);
5248               tree newtag;
5249
5250               newtag = tsubst (tag, args, tf_error, NULL_TREE);
5251               my_friendly_assert (newtag != error_mark_node, 20010206);
5252               if (TREE_CODE (newtag) != ENUMERAL_TYPE)
5253                 {
5254                   if (TYPE_LANG_SPECIFIC (tag) && CLASSTYPE_IS_TEMPLATE (tag))
5255                     /* Unfortunately, lookup_template_class sets
5256                        CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION for a partial
5257                        instantiation (i.e., for the type of a member template
5258                        class nested within a template class.)  This behavior is
5259                        required for maybe_process_partial_specialization to work
5260                        correctly, but is not accurate in this case; the TAG is not
5261                        an instantiation of anything.  (The corresponding
5262                        TEMPLATE_DECL is an instantiation, but the TYPE is not.) */
5263                     CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (newtag) = 0;
5264
5265                   /* Now, we call pushtag to put this NEWTAG into the scope of
5266                      TYPE.  We first set up the IDENTIFIER_TYPE_VALUE to avoid
5267                      pushtag calling push_template_decl.  We don't have to do
5268                      this for enums because it will already have been done in
5269                      tsubst_enum.  */
5270                   if (name)
5271                     SET_IDENTIFIER_TYPE_VALUE (name, newtag);
5272                   pushtag (name, newtag, /*globalize=*/0);
5273                 }
5274             }
5275           else if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL 
5276                    || DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (t))
5277             {
5278               /* Build new TYPE_METHODS.  */
5279
5280               tree r = tsubst (t, args, tf_error, NULL_TREE);
5281               set_current_access_from_decl (r);
5282               grok_special_member_properties (r);
5283               finish_member_declaration (r);
5284             }
5285           else
5286             {
5287               /* Build new TYPE_FIELDS.  */
5288
5289               if (TREE_CODE (t) != CONST_DECL)
5290                 {
5291                   tree r;
5292
5293                   /* The the file and line for this declaration, to
5294                      assist in error message reporting.  Since we
5295                      called push_tinst_level above, we don't need to
5296                      restore these.  */
5297                   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (t);
5298
5299                   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5300                     processing_template_decl++;
5301                   r = tsubst (t, args, tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5302                   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5303                     processing_template_decl--;
5304                   if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL)
5305                     {
5306                       tree init;
5307
5308                       if (DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (r))
5309                         init = tsubst_expr (DECL_INITIAL (t), args,
5310                                             tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5311                       else
5312                         init = NULL_TREE;
5313
5314                       finish_static_data_member_decl
5315                         (r, init, /*asmspec_tree=*/NULL_TREE, /*flags=*/0);
5316
5317                       if (DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (r))
5318                         check_static_variable_definition (r, TREE_TYPE (r));
5319                     }
5320                   else if (TREE_CODE (r) == FIELD_DECL)
5321                     {
5322                       /* Determine whether R has a valid type and can be
5323                          completed later.  If R is invalid, then it is
5324                          replaced by error_mark_node so that it will not be
5325                          added to TYPE_FIELDS.  */
5326                       tree rtype = TREE_TYPE (r);
5327                       if (can_complete_type_without_circularity (rtype))
5328                         complete_type (rtype);
5329
5330                       if (!COMPLETE_TYPE_P (rtype))
5331                         {
5332                           cxx_incomplete_type_error (r, rtype);
5333                           r = error_mark_node;
5334                         }
5335                     }
5336
5337                   /* If it is a TYPE_DECL for a class-scoped ENUMERAL_TYPE,
5338                      such a thing will already have been added to the field
5339                      list by tsubst_enum in finish_member_declaration in the
5340                      CLASSTYPE_NESTED_UTDS case above.  */
5341                   if (!(TREE_CODE (r) == TYPE_DECL
5342                         && TREE_CODE (TREE_TYPE (r)) == ENUMERAL_TYPE
5343                         && DECL_ARTIFICIAL (r)))
5344                     {
5345                       set_current_access_from_decl (r);
5346                       finish_member_declaration (r);
5347                     }
5348                 }
5349             }
5350         }
5351       else
5352         {
5353           if (TYPE_P (t) || DECL_CLASS_TEMPLATE_P (t))
5354             {
5355               /* Build new CLASSTYPE_FRIEND_CLASSES.  */
5356
5357               tree friend_type = t;
5358               tree new_friend_type;
5359
5360               if (TREE_CODE (friend_type) == TEMPLATE_DECL)
5361                 new_friend_type = tsubst_friend_class (friend_type, args);
5362               else if (uses_template_parms (friend_type))
5363                 new_friend_type = tsubst (friend_type, args,
5364                                           tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5365               else if (CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (friend_type))
5366                 new_friend_type = friend_type;
5367               else 
5368                 {
5369                   tree ns = decl_namespace_context (TYPE_MAIN_DECL (friend_type));
5370
5371                   /* The call to xref_tag_from_type does injection for friend
5372                      classes.  */
5373                   push_nested_namespace (ns);
5374                   new_friend_type = 
5375                     xref_tag_from_type (friend_type, NULL_TREE, 1);
5376                   pop_nested_namespace (ns);
5377                 }
5378
5379               if (TREE_CODE (friend_type) == TEMPLATE_DECL)
5380                 /* Trick make_friend_class into realizing that the friend
5381                    we're adding is a template, not an ordinary class.  It's
5382                    important that we use make_friend_class since it will
5383                    perform some error-checking and output cross-reference
5384                    information.  */
5385                 ++processing_template_decl;
5386
5387               if (new_friend_type != error_mark_node)
5388                 make_friend_class (type, new_friend_type,
5389                                    /*complain=*/false);
5390
5391               if (TREE_CODE (friend_type) == TEMPLATE_DECL)
5392                 --processing_template_decl;
5393             }
5394           else
5395             /* Build new DECL_FRIENDLIST.  */
5396             add_friend (type, tsubst_friend_function (t, args),
5397                         /*complain=*/false);
5398         }
5399     }
5400
5401   /* Set the file and line number information to whatever is given for
5402      the class itself.  This puts error messages involving generated
5403      implicit functions at a predictable point, and the same point
5404      that would be used for non-template classes.  */
5405   typedecl = TYPE_MAIN_DECL (type);
5406   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (typedecl);
5407   
5408   unreverse_member_declarations (type);
5409   finish_struct_1 (type);
5410
5411   /* Clear this now so repo_template_used is happy.  */
5412   TYPE_BEING_DEFINED (type) = 0;
5413   repo_template_used (type);
5414
5415   /* Now that the class is complete, instantiate default arguments for
5416      any member functions.  We don't do this earlier because the
5417      default arguments may reference members of the class.  */
5418   if (!PRIMARY_TEMPLATE_P (template))
5419     for (t = TYPE_METHODS (type); t; t = TREE_CHAIN (t))
5420       if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL 
5421           /* Implicitly generated member functions will not have template
5422              information; they are not instantiations, but instead are
5423              created "fresh" for each instantiation.  */
5424           && DECL_TEMPLATE_INFO (t))
5425         tsubst_default_arguments (t);
5426
5427   popclass ();
5428   pop_from_top_level ();
5429   pop_deferring_access_checks ();
5430   pop_tinst_level ();
5431
5432   if (TYPE_CONTAINS_VPTR_P (type))
5433     keyed_classes = tree_cons (NULL_TREE, type, keyed_classes);
5434
5435   return type;
5436 }
5437
5438 static tree
5439 tsubst_template_arg (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
5440 {
5441   tree r;
5442   
5443   if (!t)
5444     r = t;
5445   else if (TYPE_P (t))
5446     r = tsubst (t, args, complain, in_decl);
5447   else
5448     {
5449       r = tsubst_expr (t, args, complain, in_decl);
5450
5451       if (!uses_template_parms (r))
5452         {
5453           /* Sometimes, one of the args was an expression involving a
5454              template constant parameter, like N - 1.  Now that we've
5455              tsubst'd, we might have something like 2 - 1.  This will
5456              confuse lookup_template_class, so we do constant folding
5457              here.  We have to unset processing_template_decl, to fool
5458              tsubst_copy_and_build() into building an actual tree.  */
5459
5460          /* If the TREE_TYPE of ARG is not NULL_TREE, ARG is already
5461             as simple as it's going to get, and trying to reprocess
5462             the trees will break.  Once tsubst_expr et al DTRT for
5463             non-dependent exprs, this code can go away, as the type
5464             will always be set.  */
5465           if (!TREE_TYPE (r))
5466             {
5467               int saved_processing_template_decl = processing_template_decl; 
5468               processing_template_decl = 0;
5469               r = tsubst_copy_and_build (r, /*args=*/NULL_TREE,
5470                                          tf_error, /*in_decl=*/NULL_TREE,
5471                                          /*function_p=*/false);
5472               processing_template_decl = saved_processing_template_decl; 
5473             }
5474           r = fold (r);
5475         }
5476     }
5477   return r;
5478 }
5479
5480 /* Substitute ARGS into the vector or list of template arguments T.  */
5481
5482 static tree
5483 tsubst_template_args (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
5484 {
5485   int len = TREE_VEC_LENGTH (t);
5486   int need_new = 0, i;
5487   tree *elts = alloca (len * sizeof (tree));
5488   
5489   for (i = 0; i < len; i++)
5490     {
5491       tree orig_arg = TREE_VEC_ELT (t, i);
5492       tree new_arg;
5493
5494       if (TREE_CODE (orig_arg) == TREE_VEC)
5495         new_arg = tsubst_template_args (orig_arg, args, complain, in_decl);
5496       else
5497         new_arg = tsubst_template_arg (orig_arg, args, complain, in_decl);
5498       
5499       if (new_arg == error_mark_node)
5500         return error_mark_node;
5501
5502       elts[i] = new_arg;
5503       if (new_arg != orig_arg)
5504         need_new = 1;
5505     }
5506   
5507   if (!need_new)
5508     return t;
5509
5510   t = make_tree_vec (len);
5511   for (i = 0; i < len; i++)
5512     TREE_VEC_ELT (t, i) = elts[i];
5513   
5514   return t;
5515 }
5516
5517 /* Return the result of substituting ARGS into the template parameters
5518    given by PARMS.  If there are m levels of ARGS and m + n levels of
5519    PARMS, then the result will contain n levels of PARMS.  For
5520    example, if PARMS is `template <class T> template <class U>
5521    template <T*, U, class V>' and ARGS is {{int}, {double}} then the
5522    result will be `template <int*, double, class V>'.  */
5523
5524 static tree
5525 tsubst_template_parms (tree parms, tree args, tsubst_flags_t complain)
5526 {
5527   tree r = NULL_TREE;
5528   tree* new_parms;
5529
5530   for (new_parms = &r;
5531        TMPL_PARMS_DEPTH (parms) > TMPL_ARGS_DEPTH (args);
5532        new_parms = &(TREE_CHAIN (*new_parms)),
5533          parms = TREE_CHAIN (parms))
5534     {
5535       tree new_vec = 
5536         make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (TREE_VALUE (parms)));
5537       int i;
5538       
5539       for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (new_vec); ++i)
5540         {
5541           tree tuple = TREE_VEC_ELT (TREE_VALUE (parms), i);
5542           tree default_value = TREE_PURPOSE (tuple);
5543           tree parm_decl = TREE_VALUE (tuple);
5544
5545           parm_decl = tsubst (parm_decl, args, complain, NULL_TREE);
5546           default_value = tsubst_template_arg (default_value, args,
5547                                                complain, NULL_TREE);
5548           
5549           tuple = build_tree_list (default_value, parm_decl);
5550           TREE_VEC_ELT (new_vec, i) = tuple;
5551         }
5552       
5553       *new_parms = 
5554         tree_cons (size_int (TMPL_PARMS_DEPTH (parms) 
5555                              - TMPL_ARGS_DEPTH (args)),
5556                    new_vec, NULL_TREE);
5557     }
5558
5559   return r;
5560 }
5561
5562 /* Substitute the ARGS into the indicated aggregate (or enumeration)
5563    type T.  If T is not an aggregate or enumeration type, it is
5564    handled as if by tsubst.  IN_DECL is as for tsubst.  If
5565    ENTERING_SCOPE is nonzero, T is the context for a template which
5566    we are presently tsubst'ing.  Return the substituted value.  */
5567
5568 static tree
5569 tsubst_aggr_type (tree t, 
5570                   tree args, 
5571                   tsubst_flags_t complain, 
5572                   tree in_decl, 
5573                   int entering_scope)
5574 {
5575   if (t == NULL_TREE)
5576     return NULL_TREE;
5577
5578   switch (TREE_CODE (t))
5579     {
5580     case RECORD_TYPE:
5581       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (t))
5582         return tsubst (TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (t), args, complain, in_decl);
5583
5584       /* else fall through */
5585     case ENUMERAL_TYPE:
5586     case UNION_TYPE:
5587       if (TYPE_TEMPLATE_INFO (t))
5588         {
5589           tree argvec;
5590           tree context;
5591           tree r;
5592
5593           /* First, determine the context for the type we are looking
5594              up.  */
5595           context = TYPE_CONTEXT (t);
5596           if (context)
5597             context = tsubst_aggr_type (context, args, complain,
5598                                         in_decl, /*entering_scope=*/1);
5599
5600           /* Then, figure out what arguments are appropriate for the
5601              type we are trying to find.  For example, given:
5602
5603                template <class T> struct S;
5604                template <class T, class U> void f(T, U) { S<U> su; }
5605
5606              and supposing that we are instantiating f<int, double>,
5607              then our ARGS will be {int, double}, but, when looking up
5608              S we only want {double}.  */
5609           argvec = tsubst_template_args (TYPE_TI_ARGS (t), args,
5610                                          complain, in_decl);
5611           if (argvec == error_mark_node)
5612             return error_mark_node;
5613
5614           r = lookup_template_class (t, argvec, in_decl, context,
5615                                      entering_scope, complain);
5616
5617           return cp_build_qualified_type_real (r, TYPE_QUALS (t), complain);
5618         }
5619       else 
5620         /* This is not a template type, so there's nothing to do.  */
5621         return t;
5622
5623     default:
5624       return tsubst (t, args, complain, in_decl);
5625     }
5626 }
5627
5628 /* Substitute into the default argument ARG (a default argument for
5629    FN), which has the indicated TYPE.  */
5630
5631 tree
5632 tsubst_default_argument (tree fn, tree type, tree arg)
5633 {
5634   /* This default argument came from a template.  Instantiate the
5635      default argument here, not in tsubst.  In the case of
5636      something like: 
5637      
5638        template <class T>
5639        struct S {
5640          static T t();
5641          void f(T = t());
5642        };
5643      
5644      we must be careful to do name lookup in the scope of S<T>,
5645      rather than in the current class.
5646
5647      ??? current_class_type affects a lot more than name lookup.  This is
5648      very fragile.  Fortunately, it will go away when we do 2-phase name
5649      binding properly.  */
5650
5651   /* FN is already the desired FUNCTION_DECL.  */
5652   push_access_scope (fn);
5653
5654   arg = tsubst_expr (arg, DECL_TI_ARGS (fn),
5655                      tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5656   
5657   pop_access_scope (fn);
5658
5659   /* Make sure the default argument is reasonable.  */
5660   arg = check_default_argument (type, arg);
5661
5662   return arg;
5663 }
5664
5665 /* Substitute into all the default arguments for FN.  */
5666
5667 static void
5668 tsubst_default_arguments (tree fn)
5669 {
5670   tree arg;
5671   tree tmpl_args;
5672
5673   tmpl_args = DECL_TI_ARGS (fn);
5674
5675   /* If this function is not yet instantiated, we certainly don't need
5676      its default arguments.  */
5677   if (uses_template_parms (tmpl_args))
5678     return;
5679
5680   for (arg = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (fn)); 
5681        arg; 
5682        arg = TREE_CHAIN (arg))
5683     if (TREE_PURPOSE (arg))
5684       TREE_PURPOSE (arg) = tsubst_default_argument (fn, 
5685                                                     TREE_VALUE (arg),
5686                                                     TREE_PURPOSE (arg));
5687 }
5688
5689 /* Substitute the ARGS into the T, which is a _DECL.  TYPE is the
5690    (already computed) substitution of ARGS into TREE_TYPE (T), if
5691    appropriate.  Return the result of the substitution.  Issue error
5692    and warning messages under control of COMPLAIN.  */
5693
5694 static tree
5695 tsubst_decl (tree t, tree args, tree type, tsubst_flags_t complain)
5696 {
5697   location_t saved_loc;
5698   tree r = NULL_TREE;
5699   tree in_decl = t;
5700
5701   /* Set the filename and linenumber to improve error-reporting.  */
5702   saved_loc = input_location;
5703   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (t);
5704
5705   switch (TREE_CODE (t))
5706     {
5707     case TEMPLATE_DECL:
5708       {
5709         /* We can get here when processing a member template function
5710            of a template class.  */
5711         tree decl = DECL_TEMPLATE_RESULT (t);
5712         tree spec;
5713         int is_template_template_parm = DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (t);
5714
5715         if (!is_template_template_parm)
5716           {
5717             /* We might already have an instance of this template.
5718                The ARGS are for the surrounding class type, so the
5719                full args contain the tsubst'd args for the context,
5720                plus the innermost args from the template decl.  */
5721             tree tmpl_args = DECL_CLASS_TEMPLATE_P (t) 
5722               ? CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (t))
5723               : DECL_TI_ARGS (DECL_TEMPLATE_RESULT (t));
5724             tree full_args;
5725             
5726             full_args = tsubst_template_args (tmpl_args, args,
5727                                               complain, in_decl);
5728
5729             /* tsubst_template_args doesn't copy the vector if
5730                nothing changed.  But, *something* should have
5731                changed.  */
5732             my_friendly_assert (full_args != tmpl_args, 0);
5733
5734             spec = retrieve_specialization (t, full_args);
5735             if (spec != NULL_TREE)
5736               {
5737                 r = spec;
5738                 break;
5739               }
5740           }
5741
5742         /* Make a new template decl.  It will be similar to the
5743            original, but will record the current template arguments. 
5744            We also create a new function declaration, which is just
5745            like the old one, but points to this new template, rather
5746            than the old one.  */
5747         r = copy_decl (t);
5748         my_friendly_assert (DECL_LANG_SPECIFIC (r) != 0, 0);
5749         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
5750
5751         if (is_template_template_parm)
5752           {
5753             tree new_decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
5754             DECL_TEMPLATE_RESULT (r) = new_decl;
5755             TREE_TYPE (r) = TREE_TYPE (new_decl);
5756             break;
5757           }
5758
5759         DECL_CONTEXT (r) 
5760           = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args, 
5761                               complain, in_decl, 
5762                               /*entering_scope=*/1); 
5763         DECL_TEMPLATE_INFO (r) = build_tree_list (t, args);
5764
5765         if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
5766           {
5767             tree new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
5768             TREE_TYPE (r) = new_type;
5769             CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (new_type) = r;
5770             DECL_TEMPLATE_RESULT (r) = TYPE_MAIN_DECL (new_type);
5771             DECL_TI_ARGS (r) = CLASSTYPE_TI_ARGS (new_type);
5772           }
5773         else
5774           {
5775             tree new_decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
5776             if (new_decl == error_mark_node)
5777               return error_mark_node;
5778
5779             DECL_TEMPLATE_RESULT (r) = new_decl;
5780             DECL_TI_TEMPLATE (new_decl) = r;
5781             TREE_TYPE (r) = TREE_TYPE (new_decl);
5782             DECL_TI_ARGS (r) = DECL_TI_ARGS (new_decl);
5783           }
5784
5785         SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (r);
5786         DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (r) = NULL_TREE;
5787         DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (r) = NULL_TREE;
5788
5789         /* The template parameters for this new template are all the
5790            template parameters for the old template, except the
5791            outermost level of parameters.  */
5792         DECL_TEMPLATE_PARMS (r) 
5793           = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (t), args,
5794                                    complain);
5795
5796         if (PRIMARY_TEMPLATE_P (t))
5797           DECL_PRIMARY_TEMPLATE (r) = r;
5798
5799         if (TREE_CODE (decl) != TYPE_DECL)
5800           /* Record this non-type partial instantiation.  */
5801           register_specialization (r, t, 
5802                                    DECL_TI_ARGS (DECL_TEMPLATE_RESULT (r)));
5803       }
5804       break;
5805
5806     case FUNCTION_DECL:
5807       {
5808         tree ctx;
5809         tree argvec = NULL_TREE;
5810         tree *friends;
5811         tree gen_tmpl;
5812         int member;
5813         int args_depth;
5814         int parms_depth;
5815
5816         /* Nobody should be tsubst'ing into non-template functions.  */
5817         my_friendly_assert (DECL_TEMPLATE_INFO (t) != NULL_TREE, 0);
5818
5819         if (TREE_CODE (DECL_TI_TEMPLATE (t)) == TEMPLATE_DECL)
5820           {
5821             tree spec;
5822             bool dependent_p;
5823
5824             /* If T is not dependent, just return it.  We have to
5825                increment PROCESSING_TEMPLATE_DECL because
5826                value_dependent_expression_p assumes that nothing is
5827                dependent when PROCESSING_TEMPLATE_DECL is zero.  */
5828             ++processing_template_decl;
5829             dependent_p = value_dependent_expression_p (t);
5830             --processing_template_decl;
5831             if (!dependent_p)
5832               return t;
5833
5834             /* Calculate the most general template of which R is a
5835                specialization, and the complete set of arguments used to
5836                specialize R.  */
5837             gen_tmpl = most_general_template (DECL_TI_TEMPLATE (t));
5838             argvec = tsubst_template_args (DECL_TI_ARGS 
5839                                            (DECL_TEMPLATE_RESULT (gen_tmpl)),
5840                                            args, complain, in_decl); 
5841
5842             /* Check to see if we already have this specialization.  */
5843             spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, argvec);
5844
5845             if (spec)
5846               {
5847                 r = spec;
5848                 break;
5849               }
5850
5851             /* We can see more levels of arguments than parameters if
5852                there was a specialization of a member template, like
5853                this:
5854
5855                  template <class T> struct S { template <class U> void f(); }
5856                  template <> template <class U> void S<int>::f(U); 
5857
5858                Here, we'll be substituting into the specialization,
5859                because that's where we can find the code we actually
5860                want to generate, but we'll have enough arguments for
5861                the most general template.              
5862
5863                We also deal with the peculiar case:
5864
5865                  template <class T> struct S { 
5866                    template <class U> friend void f();
5867                  };
5868                  template <class U> void f() {}
5869                  template S<int>;
5870                  template void f<double>();
5871
5872                Here, the ARGS for the instantiation of will be {int,
5873                double}.  But, we only need as many ARGS as there are
5874                levels of template parameters in CODE_PATTERN.  We are
5875                careful not to get fooled into reducing the ARGS in
5876                situations like:
5877
5878                  template <class T> struct S { template <class U> void f(U); }
5879                  template <class T> template <> void S<T>::f(int) {}
5880
5881                which we can spot because the pattern will be a
5882                specialization in this case.  */
5883             args_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (args);
5884             parms_depth = 
5885               TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (DECL_TI_TEMPLATE (t))); 
5886             if (args_depth > parms_depth
5887                 && !DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (t))
5888               args = get_innermost_template_args (args, parms_depth);
5889           }
5890         else
5891           {
5892             /* This special case arises when we have something like this:
5893
5894                  template <class T> struct S { 
5895                    friend void f<int>(int, double); 
5896                  };
5897
5898                Here, the DECL_TI_TEMPLATE for the friend declaration
5899                will be an IDENTIFIER_NODE.  We are being called from
5900                tsubst_friend_function, and we want only to create a
5901                new decl (R) with appropriate types so that we can call
5902                determine_specialization.  */
5903             gen_tmpl = NULL_TREE;
5904           }
5905
5906         if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
5907           {
5908             if (DECL_NAME (t) == constructor_name (DECL_CONTEXT (t)))
5909               member = 2;
5910             else
5911               member = 1;
5912             ctx = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args, 
5913                                     complain, t, /*entering_scope=*/1);
5914           }
5915         else
5916           {
5917             member = 0;
5918             ctx = DECL_CONTEXT (t);
5919           }
5920         type = tsubst (type, args, complain, in_decl);
5921         if (type == error_mark_node)
5922           return error_mark_node;
5923
5924         /* We do NOT check for matching decls pushed separately at this
5925            point, as they may not represent instantiations of this
5926            template, and in any case are considered separate under the
5927            discrete model.  */
5928         r = copy_decl (t);
5929         DECL_USE_TEMPLATE (r) = 0;
5930         TREE_TYPE (r) = type;
5931         /* Clear out the mangled name and RTL for the instantiation.  */
5932         SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (r, NULL_TREE);
5933         SET_DECL_RTL (r, NULL_RTX);
5934
5935         DECL_CONTEXT (r) = ctx;
5936
5937         if (member && DECL_CONV_FN_P (r)) 
5938           /* Type-conversion operator.  Reconstruct the name, in
5939              case it's the name of one of the template's parameters.  */
5940           DECL_NAME (r) = mangle_conv_op_name_for_type (TREE_TYPE (type));
5941
5942         DECL_ARGUMENTS (r) = tsubst (DECL_ARGUMENTS (t), args,
5943                                      complain, t);
5944         DECL_RESULT (r) = NULL_TREE;
5945
5946         TREE_STATIC (r) = 0;
5947         TREE_PUBLIC (r) = TREE_PUBLIC (t);
5948         DECL_EXTERNAL (r) = 1;
5949         DECL_INTERFACE_KNOWN (r) = 0;
5950         DECL_DEFER_OUTPUT (r) = 0;
5951         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
5952         DECL_PENDING_INLINE_INFO (r) = 0;
5953         DECL_PENDING_INLINE_P (r) = 0;
5954         DECL_SAVED_TREE (r) = NULL_TREE;
5955         TREE_USED (r) = 0;
5956         if (DECL_CLONED_FUNCTION (r))
5957           {
5958             DECL_CLONED_FUNCTION (r) = tsubst (DECL_CLONED_FUNCTION (t),
5959                                                args, complain, t);
5960             TREE_CHAIN (r) = TREE_CHAIN (DECL_CLONED_FUNCTION (r));
5961             TREE_CHAIN (DECL_CLONED_FUNCTION (r)) = r;
5962           }
5963
5964         /* Set up the DECL_TEMPLATE_INFO for R.  There's no need to do
5965            this in the special friend case mentioned above where
5966            GEN_TMPL is NULL.  */
5967         if (gen_tmpl)
5968           {
5969             DECL_TEMPLATE_INFO (r) 
5970               = tree_cons (gen_tmpl, argvec, NULL_TREE);
5971             SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (r);
5972             register_specialization (r, gen_tmpl, argvec);
5973
5974             /* We're not supposed to instantiate default arguments
5975                until they are called, for a template.  But, for a
5976                declaration like:
5977
5978                  template <class T> void f () 
5979                  { extern void g(int i = T()); }
5980                  
5981                we should do the substitution when the template is
5982                instantiated.  We handle the member function case in
5983                instantiate_class_template since the default arguments
5984                might refer to other members of the class.  */
5985             if (!member
5986                 && !PRIMARY_TEMPLATE_P (gen_tmpl)
5987                 && !uses_template_parms (argvec))
5988               tsubst_default_arguments (r);
5989           }
5990
5991         /* Copy the list of befriending classes.  */
5992         for (friends = &DECL_BEFRIENDING_CLASSES (r);
5993              *friends;
5994              friends = &TREE_CHAIN (*friends)) 
5995           {
5996             *friends = copy_node (*friends);
5997             TREE_VALUE (*friends) = tsubst (TREE_VALUE (*friends),
5998                                             args, complain,
5999                                             in_decl);
6000           }
6001
6002         if (DECL_CONSTRUCTOR_P (r) || DECL_DESTRUCTOR_P (r))
6003           {
6004             maybe_retrofit_in_chrg (r);
6005             if (DECL_CONSTRUCTOR_P (r))
6006               grok_ctor_properties (ctx, r);
6007             /* If this is an instantiation of a member template, clone it.
6008                If it isn't, that'll be handled by
6009                clone_constructors_and_destructors.  */
6010             if (PRIMARY_TEMPLATE_P (gen_tmpl))
6011               clone_function_decl (r, /*update_method_vec_p=*/0);
6012           }
6013         else if (IDENTIFIER_OPNAME_P (DECL_NAME (r)))
6014           grok_op_properties (r, DECL_FRIEND_P (r),
6015                               (complain & tf_error) != 0);
6016       }
6017       break;
6018
6019     case PARM_DECL:
6020       {
6021         r = copy_node (t);
6022         if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (t))
6023           SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (r);
6024
6025         TREE_TYPE (r) = type;
6026         c_apply_type_quals_to_decl (cp_type_quals (type), r);
6027
6028         if (DECL_INITIAL (r))
6029           {
6030             if (TREE_CODE (DECL_INITIAL (r)) != TEMPLATE_PARM_INDEX)
6031               DECL_INITIAL (r) = TREE_TYPE (r);
6032             else
6033               DECL_INITIAL (r) = tsubst (DECL_INITIAL (r), args,
6034                                          complain, in_decl);
6035           }
6036
6037         DECL_CONTEXT (r) = NULL_TREE;
6038
6039         if (!DECL_TEMPLATE_PARM_P (r))
6040           DECL_ARG_TYPE (r) = type_passed_as (type);
6041         if (TREE_CHAIN (t))
6042           TREE_CHAIN (r) = tsubst (TREE_CHAIN (t), args,
6043                                    complain, TREE_CHAIN (t));
6044       }
6045       break;
6046
6047     case FIELD_DECL:
6048       {
6049         r = copy_decl (t);
6050         TREE_TYPE (r) = type;
6051         c_apply_type_quals_to_decl (cp_type_quals (type), r);
6052
6053         /* We don't have to set DECL_CONTEXT here; it is set by
6054            finish_member_declaration.  */
6055         DECL_INITIAL (r) = tsubst_expr (DECL_INITIAL (t), args,
6056                                         complain, in_decl);
6057         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6058         if (VOID_TYPE_P (type)) 
6059           cp_error_at ("instantiation of `%D' as type `%T'", r, type);
6060       }
6061       break;
6062
6063     case USING_DECL:
6064       {
6065         r = copy_node (t);
6066         /* It is not a dependent using decl any more.  */
6067         TREE_TYPE (r) = void_type_node;
6068         DECL_INITIAL (r)
6069           = tsubst_copy (DECL_INITIAL (t), args, complain, in_decl);
6070         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6071       }
6072       break;
6073
6074     case TYPE_DECL:
6075       if (TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
6076           || t == TYPE_MAIN_DECL (TREE_TYPE (t)))
6077         {
6078           /* If this is the canonical decl, we don't have to mess with
6079              instantiations, and often we can't (for typename, template
6080              type parms and such).  Note that TYPE_NAME is not correct for
6081              the above test if we've copied the type for a typedef.  */
6082           r = TYPE_NAME (type);
6083           break;
6084         }
6085
6086       /* Fall through.  */
6087
6088     case VAR_DECL:
6089       {
6090         tree argvec = NULL_TREE;
6091         tree gen_tmpl = NULL_TREE;
6092         tree spec;
6093         tree tmpl = NULL_TREE;
6094         tree ctx;
6095         int local_p;
6096
6097         /* Assume this is a non-local variable.  */
6098         local_p = 0;
6099
6100         if (TYPE_P (CP_DECL_CONTEXT (t)))
6101           ctx = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args, 
6102                                   complain,
6103                                   in_decl, /*entering_scope=*/1);
6104         else if (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (t))
6105           ctx = DECL_CONTEXT (t);
6106         else
6107           {
6108             /* Subsequent calls to pushdecl will fill this in.  */
6109             ctx = NULL_TREE;
6110             local_p = 1;
6111           }
6112
6113         /* Check to see if we already have this specialization.  */
6114         if (!local_p)
6115           {
6116             tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (t);
6117             gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
6118             argvec = tsubst (DECL_TI_ARGS (t), args, complain, in_decl);
6119             spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, argvec);
6120           }
6121         else
6122           spec = retrieve_local_specialization (t);
6123
6124         if (spec)
6125           {
6126             r = spec;
6127             break;
6128           }
6129
6130         r = copy_decl (t);
6131         if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL)
6132           {
6133             type = complete_type (type);
6134             DECL_INITIALIZED_BY_CONSTANT_EXPRESSION_P (r)
6135               = DECL_INITIALIZED_BY_CONSTANT_EXPRESSION_P (t);
6136           }
6137         else if (DECL_SELF_REFERENCE_P (t))
6138           SET_DECL_SELF_REFERENCE_P (r);
6139         TREE_TYPE (r) = type;
6140         c_apply_type_quals_to_decl (cp_type_quals (type), r);
6141         DECL_CONTEXT (r) = ctx;
6142         /* Clear out the mangled name and RTL for the instantiation.  */
6143         SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (r, NULL_TREE);
6144         SET_DECL_RTL (r, NULL_RTX);
6145
6146         /* Don't try to expand the initializer until someone tries to use
6147            this variable; otherwise we run into circular dependencies.  */
6148         DECL_INITIAL (r) = NULL_TREE;
6149         SET_DECL_RTL (r, NULL_RTX);
6150         DECL_SIZE (r) = DECL_SIZE_UNIT (r) = 0;
6151
6152         /* Even if the original location is out of scope, the newly
6153            substituted one is not.  */
6154         if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL)
6155           {
6156             DECL_DEAD_FOR_LOCAL (r) = 0;
6157             DECL_INITIALIZED_P (r) = 0;
6158           }
6159
6160         if (!local_p)
6161           {
6162             /* A static data member declaration is always marked
6163                external when it is declared in-class, even if an
6164                initializer is present.  We mimic the non-template
6165                processing here.  */
6166             DECL_EXTERNAL (r) = 1;
6167
6168             register_specialization (r, gen_tmpl, argvec);
6169             DECL_TEMPLATE_INFO (r) = tree_cons (tmpl, argvec, NULL_TREE);
6170             SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (r);
6171           }
6172         else
6173           register_local_specialization (r, t);
6174
6175         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6176         if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL && VOID_TYPE_P (type))
6177           cp_error_at ("instantiation of `%D' as type `%T'", r, type);
6178         /* Compute the size, alignment, etc. of R.  */
6179         layout_decl (r, 0);
6180       }
6181       break;
6182
6183     default:
6184       abort ();
6185     } 
6186
6187   /* Restore the file and line information.  */
6188   input_location = saved_loc;
6189
6190   return r;
6191 }
6192
6193 /* Substitute into the ARG_TYPES of a function type.  */
6194
6195 static tree
6196 tsubst_arg_types (tree arg_types, 
6197                   tree args, 
6198                   tsubst_flags_t complain, 
6199                   tree in_decl)
6200 {
6201   tree remaining_arg_types;
6202   tree type;
6203
6204   if (!arg_types || arg_types == void_list_node)
6205     return arg_types;
6206   
6207   remaining_arg_types = tsubst_arg_types (TREE_CHAIN (arg_types),
6208                                           args, complain, in_decl);
6209   if (remaining_arg_types == error_mark_node)
6210     return error_mark_node;
6211
6212   type = tsubst (TREE_VALUE (arg_types), args, complain, in_decl);
6213   if (type == error_mark_node)
6214     return error_mark_node;
6215   if (VOID_TYPE_P (type))
6216     {
6217       if (complain & tf_error)
6218         {
6219           error ("invalid parameter type `%T'", type);
6220           if (in_decl)
6221             cp_error_at ("in declaration `%D'", in_decl);
6222         }
6223       return error_mark_node;
6224     }
6225
6226   /* Do array-to-pointer, function-to-pointer conversion, and ignore
6227      top-level qualifiers as required.  */
6228   type = TYPE_MAIN_VARIANT (type_decays_to (type));
6229
6230   /* Note that we do not substitute into default arguments here.  The
6231      standard mandates that they be instantiated only when needed,
6232      which is done in build_over_call.  */
6233   return hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (arg_types), type,
6234                          remaining_arg_types);
6235                          
6236 }
6237
6238 /* Substitute into a FUNCTION_TYPE or METHOD_TYPE.  This routine does
6239    *not* handle the exception-specification for FNTYPE, because the
6240    initial substitution of explicitly provided template parameters
6241    during argument deduction forbids substitution into the
6242    exception-specification:
6243
6244      [temp.deduct]
6245
6246      All references in the function type of the function template to  the
6247      corresponding template parameters are replaced by the specified tem-
6248      plate argument values.  If a substitution in a template parameter or
6249      in  the function type of the function template results in an invalid
6250      type, type deduction fails.  [Note: The equivalent  substitution  in
6251      exception specifications is done only when the function is instanti-
6252      ated, at which point a program is  ill-formed  if  the  substitution
6253      results in an invalid type.]  */
6254
6255 static tree
6256 tsubst_function_type (tree t, 
6257                       tree args, 
6258                       tsubst_flags_t complain, 
6259                       tree in_decl)
6260 {
6261   tree return_type;
6262   tree arg_types;
6263   tree fntype;
6264
6265   /* The TYPE_CONTEXT is not used for function/method types.  */
6266   my_friendly_assert (TYPE_CONTEXT (t) == NULL_TREE, 0);
6267
6268   /* Substitute the return type.  */
6269   return_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
6270   if (return_type == error_mark_node)
6271     return error_mark_node;
6272
6273   /* Substitute the argument types.  */
6274   arg_types = tsubst_arg_types (TYPE_ARG_TYPES (t), args,
6275                                 complain, in_decl); 
6276   if (arg_types == error_mark_node)
6277     return error_mark_node;
6278   
6279   /* Construct a new type node and return it.  */
6280   if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_TYPE)
6281     fntype = build_function_type (return_type, arg_types);
6282   else
6283     {
6284       tree r = TREE_TYPE (TREE_VALUE (arg_types));
6285       if (! IS_AGGR_TYPE (r))
6286         {
6287           /* [temp.deduct]
6288              
6289              Type deduction may fail for any of the following
6290              reasons:
6291              
6292              -- Attempting to create "pointer to member of T" when T
6293              is not a class type.  */
6294           if (complain & tf_error)
6295             error ("creating pointer to member function of non-class type `%T'",
6296                       r);
6297           return error_mark_node;
6298         }
6299       
6300       fntype = build_method_type_directly (r, return_type, 
6301                                            TREE_CHAIN (arg_types));
6302     }
6303   fntype = cp_build_qualified_type_real (fntype, TYPE_QUALS (t), complain);
6304   fntype = build_type_attribute_variant (fntype, TYPE_ATTRIBUTES (t));
6305   
6306   return fntype;  
6307 }
6308
6309 /* Substitute into the PARMS of a call-declarator.  */
6310
6311 static tree
6312 tsubst_call_declarator_parms (tree parms, 
6313                               tree args, 
6314                               tsubst_flags_t complain, 
6315                               tree in_decl)
6316 {
6317   tree new_parms;
6318   tree type;
6319   tree defarg;
6320
6321   if (!parms || parms == void_list_node)
6322     return parms;
6323   
6324   new_parms = tsubst_call_declarator_parms (TREE_CHAIN (parms),
6325                                             args, complain, in_decl);
6326
6327   /* Figure out the type of this parameter.  */
6328   type = tsubst (TREE_VALUE (parms), args, complain, in_decl);
6329   
6330   /* Figure out the default argument as well.  Note that we use
6331      tsubst_expr since the default argument is really an expression.  */
6332   defarg = tsubst_expr (TREE_PURPOSE (parms), args, complain, in_decl);
6333
6334   /* Chain this parameter on to the front of those we have already
6335      processed.  We don't use hash_tree_cons because that function
6336      doesn't check TREE_PARMLIST.  */
6337   new_parms = tree_cons (defarg, type, new_parms);
6338
6339   /* And note that these are parameters.  */
6340   TREE_PARMLIST (new_parms) = 1;
6341   
6342   return new_parms;
6343 }
6344
6345 /* Take the tree structure T and replace template parameters used
6346    therein with the argument vector ARGS.  IN_DECL is an associated
6347    decl for diagnostics.  If an error occurs, returns ERROR_MARK_NODE.
6348    Issue error and warning messages under control of COMPLAIN.  Note
6349    that we must be relatively non-tolerant of extensions here, in
6350    order to preserve conformance; if we allow substitutions that
6351    should not be allowed, we may allow argument deductions that should
6352    not succeed, and therefore report ambiguous overload situations
6353    where there are none.  In theory, we could allow the substitution,
6354    but indicate that it should have failed, and allow our caller to
6355    make sure that the right thing happens, but we don't try to do this
6356    yet.
6357
6358    This function is used for dealing with types, decls and the like;
6359    for expressions, use tsubst_expr or tsubst_copy.  */
6360
6361 static tree
6362 tsubst (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
6363 {
6364   tree type, r;
6365
6366   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node
6367       || t == integer_type_node
6368       || t == void_type_node
6369       || t == char_type_node
6370       || TREE_CODE (t) == NAMESPACE_DECL)
6371     return t;
6372
6373   if (TREE_CODE (t) == IDENTIFIER_NODE)
6374     type = IDENTIFIER_TYPE_VALUE (t);
6375   else
6376     type = TREE_TYPE (t);
6377
6378   my_friendly_assert (type != unknown_type_node, 20030716);
6379
6380   if (type && TREE_CODE (t) != FUNCTION_DECL
6381       && TREE_CODE (t) != TYPENAME_TYPE
6382       && TREE_CODE (t) != TEMPLATE_DECL
6383       && TREE_CODE (t) != IDENTIFIER_NODE
6384       && TREE_CODE (t) != FUNCTION_TYPE
6385       && TREE_CODE (t) != METHOD_TYPE)
6386     type = tsubst (type, args, complain, in_decl);
6387   if (type == error_mark_node)
6388     return error_mark_node;
6389
6390   if (DECL_P (t))
6391     return tsubst_decl (t, args, type, complain);
6392
6393   switch (TREE_CODE (t))
6394     {
6395     case RECORD_TYPE:
6396     case UNION_TYPE:
6397     case ENUMERAL_TYPE:
6398       return tsubst_aggr_type (t, args, complain, in_decl,
6399                                /*entering_scope=*/0);
6400
6401     case ERROR_MARK:
6402     case IDENTIFIER_NODE:
6403     case VOID_TYPE:
6404     case REAL_TYPE:
6405     case COMPLEX_TYPE:
6406     case VECTOR_TYPE:
6407     case BOOLEAN_TYPE:
6408     case INTEGER_CST:
6409     case REAL_CST:
6410     case STRING_CST:
6411       return t;
6412
6413     case INTEGER_TYPE:
6414       if (t == integer_type_node)
6415         return t;
6416
6417       if (TREE_CODE (TYPE_MIN_VALUE (t)) == INTEGER_CST
6418           && TREE_CODE (TYPE_MAX_VALUE (t)) == INTEGER_CST)
6419         return t;
6420
6421       {
6422         tree max, omax = TREE_OPERAND (TYPE_MAX_VALUE (t), 0);
6423
6424         /* The array dimension behaves like a non-type template arg,
6425            in that we want to fold it as much as possible.  */
6426         max = tsubst_template_arg (omax, args, complain, in_decl);
6427         if (!processing_template_decl)
6428           max = decl_constant_value (max);
6429
6430         if (processing_template_decl 
6431             /* When providing explicit arguments to a template
6432                function, but leaving some arguments for subsequent
6433                deduction, MAX may be template-dependent even if we're
6434                not PROCESSING_TEMPLATE_DECL.  We still need to check for
6435                template parms, though; MAX won't be an INTEGER_CST for
6436                dynamic arrays, either.  */
6437             || (TREE_CODE (max) != INTEGER_CST
6438                 && uses_template_parms (max)))
6439           {
6440             tree itype = make_node (INTEGER_TYPE);
6441             TYPE_MIN_VALUE (itype) = size_zero_node;
6442             TYPE_MAX_VALUE (itype) = build_min (MINUS_EXPR, sizetype, max,
6443                                                 integer_one_node);
6444             return itype;
6445           }
6446
6447         if (integer_zerop (omax))
6448           {
6449             /* Still allow an explicit array of size zero.  */
6450             if (pedantic)
6451               pedwarn ("creating array with size zero");
6452           }
6453         else if (integer_zerop (max) 
6454                  || (TREE_CODE (max) == INTEGER_CST 
6455                      && INT_CST_LT (max, integer_zero_node)))
6456           {
6457             /* [temp.deduct]
6458
6459                Type deduction may fail for any of the following
6460                reasons:  
6461
6462                  Attempting to create an array with a size that is
6463                  zero or negative.  */
6464             if (complain & tf_error)
6465               error ("creating array with size zero (`%E')", max);
6466
6467             return error_mark_node;
6468           }
6469
6470         return compute_array_index_type (NULL_TREE, max);
6471       }
6472
6473     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
6474     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
6475     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
6476     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
6477       {
6478         int idx;
6479         int level;
6480         int levels;
6481
6482         r = NULL_TREE;
6483
6484         if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_TYPE_PARM
6485             || TREE_CODE (t) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
6486             || TREE_CODE (t) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
6487           {
6488             idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (t);
6489             level = TEMPLATE_TYPE_LEVEL (t);
6490           }
6491         else
6492           {
6493             idx = TEMPLATE_PARM_IDX (t);
6494             level = TEMPLATE_PARM_LEVEL (t);
6495           }
6496
6497         if (TREE_VEC_LENGTH (args) > 0)
6498           {
6499             tree arg = NULL_TREE;
6500
6501             levels = TMPL_ARGS_DEPTH (args);
6502             if (level <= levels)
6503               arg = TMPL_ARG (args, level, idx);
6504
6505             if (arg == error_mark_node)
6506               return error_mark_node;
6507             else if (arg != NULL_TREE)
6508               {
6509                 if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
6510                   {
6511                     my_friendly_assert (TYPE_P (arg), 0);
6512                     return cp_build_qualified_type_real
6513                       (arg, cp_type_quals (arg) | cp_type_quals (t),
6514                        complain | tf_ignore_bad_quals);
6515                   }
6516                 else if (TREE_CODE (t) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
6517                   {
6518                     /* We are processing a type constructed from
6519                        a template template parameter */
6520                     tree argvec = tsubst (TYPE_TI_ARGS (t),
6521                                           args, complain, in_decl);
6522                     if (argvec == error_mark_node)
6523                       return error_mark_node;
6524                         
6525                     /* We can get a TEMPLATE_TEMPLATE_PARM here when 
6526                        we are resolving nested-types in the signature of 
6527                        a member function templates.
6528                        Otherwise ARG is a TEMPLATE_DECL and is the real 
6529                        template to be instantiated.  */
6530                     if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
6531                       arg = TYPE_NAME (arg);
6532
6533                     r = lookup_template_class (arg, 
6534                                                argvec, in_decl, 
6535                                                DECL_CONTEXT (arg),
6536                                                /*entering_scope=*/0,
6537                                                complain);
6538                     return cp_build_qualified_type_real
6539                       (r, TYPE_QUALS (t), complain);
6540                   }
6541                 else
6542                   /* TEMPLATE_TEMPLATE_PARM or TEMPLATE_PARM_INDEX.  */
6543                   return arg;
6544               }
6545           }
6546         else
6547           abort ();
6548
6549         if (level == 1)
6550           /* This can happen during the attempted tsubst'ing in
6551              unify.  This means that we don't yet have any information
6552              about the template parameter in question.  */
6553           return t;
6554
6555         /* If we get here, we must have been looking at a parm for a
6556            more deeply nested template.  Make a new version of this
6557            template parameter, but with a lower level.  */
6558         switch (TREE_CODE (t))
6559           {
6560           case TEMPLATE_TYPE_PARM:
6561           case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
6562           case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
6563             if (cp_type_quals (t))
6564               {
6565                 r = tsubst (TYPE_MAIN_VARIANT (t), args, complain, in_decl);
6566                 r = cp_build_qualified_type_real
6567                   (r, cp_type_quals (t),
6568                    complain | (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_TYPE_PARM
6569                                ? tf_ignore_bad_quals : 0));
6570               }
6571             else
6572               {
6573                 r = copy_type (t);
6574                 TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (r)
6575                   = reduce_template_parm_level (TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (t),
6576                                                 r, levels);
6577                 TYPE_STUB_DECL (r) = TYPE_NAME (r) = TEMPLATE_TYPE_DECL (r);
6578                 TYPE_MAIN_VARIANT (r) = r;
6579                 TYPE_POINTER_TO (r) = NULL_TREE;
6580                 TYPE_REFERENCE_TO (r) = NULL_TREE;
6581
6582                 if (TREE_CODE (t) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
6583                   {
6584                     tree argvec = tsubst (TYPE_TI_ARGS (t), args,
6585                                           complain, in_decl); 
6586                     if (argvec == error_mark_node)
6587                       return error_mark_node;
6588
6589                     TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_TEMPLATE_INFO (r)
6590                       = tree_cons (TYPE_TI_TEMPLATE (t), argvec, NULL_TREE);
6591                   }
6592               }
6593             break;
6594
6595           case TEMPLATE_PARM_INDEX:
6596             r = reduce_template_parm_level (t, type, levels);
6597             break;
6598            
6599           default:
6600             abort ();
6601           }
6602
6603         return r;
6604       }
6605
6606     case TREE_LIST:
6607       {
6608         tree purpose, value, chain, result;
6609
6610         if (t == void_list_node)
6611           return t;
6612
6613         purpose = TREE_PURPOSE (t);
6614         if (purpose)
6615           {
6616             purpose = tsubst (purpose, args, complain, in_decl);
6617             if (purpose == error_mark_node)
6618               return error_mark_node;
6619           }
6620         value = TREE_VALUE (t);
6621         if (value)
6622           {
6623             value = tsubst (value, args, complain, in_decl);
6624             if (value == error_mark_node)
6625               return error_mark_node;
6626           }
6627         chain = TREE_CHAIN (t);
6628         if (chain && chain != void_type_node)
6629           {
6630             chain = tsubst (chain, args, complain, in_decl);
6631             if (chain == error_mark_node)
6632               return error_mark_node;
6633           }
6634         if (purpose == TREE_PURPOSE (t)
6635             && value == TREE_VALUE (t)
6636             && chain == TREE_CHAIN (t))
6637           return t;
6638         if (TREE_PARMLIST (t))
6639           {
6640             result = tree_cons (purpose, value, chain);
6641             TREE_PARMLIST (result) = 1;
6642           }
6643         else
6644           result = hash_tree_cons (purpose, value, chain);
6645         return result;
6646       }
6647     case TREE_VEC:
6648       if (type != NULL_TREE)
6649         {
6650           /* A binfo node.  We always need to make a copy, of the node
6651              itself and of its BINFO_BASETYPES.  */
6652
6653           t = copy_node (t);
6654
6655           /* Make sure type isn't a typedef copy.  */
6656           type = BINFO_TYPE (TYPE_BINFO (type));
6657
6658           TREE_TYPE (t) = complete_type (type);
6659           if (IS_AGGR_TYPE (type))
6660             {
6661               BINFO_VTABLE (t) = TYPE_BINFO_VTABLE (type);
6662               BINFO_VIRTUALS (t) = TYPE_BINFO_VIRTUALS (type);
6663               if (TYPE_BINFO_BASETYPES (type) != NULL_TREE)
6664                 BINFO_BASETYPES (t) = copy_node (TYPE_BINFO_BASETYPES (type));
6665             }
6666           return t;
6667         }
6668
6669       /* Otherwise, a vector of template arguments.  */
6670       return tsubst_template_args (t, args, complain, in_decl);
6671
6672     case POINTER_TYPE:
6673     case REFERENCE_TYPE:
6674       {
6675         enum tree_code code;
6676
6677         if (type == TREE_TYPE (t) && TREE_CODE (type) != METHOD_TYPE)
6678           return t;
6679
6680         code = TREE_CODE (t);
6681
6682
6683         /* [temp.deduct]
6684            
6685            Type deduction may fail for any of the following
6686            reasons:  
6687
6688            -- Attempting to create a pointer to reference type.
6689            -- Attempting to create a reference to a reference type or
6690               a reference to void.  */
6691         if (TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE
6692             || (code == REFERENCE_TYPE && TREE_CODE (type) == VOID_TYPE))
6693           {
6694             static location_t last_loc;
6695
6696             /* We keep track of the last time we issued this error
6697                message to avoid spewing a ton of messages during a
6698                single bad template instantiation.  */
6699             if (complain & tf_error
6700                 && (last_loc.line != input_line
6701                     || last_loc.file != input_filename))
6702               {
6703                 if (TREE_CODE (type) == VOID_TYPE)
6704                   error ("forming reference to void");
6705                 else
6706                   error ("forming %s to reference type `%T'",
6707                             (code == POINTER_TYPE) ? "pointer" : "reference",
6708                             type);
6709                 last_loc = input_location;
6710               }
6711
6712             return error_mark_node;
6713           }
6714         else if (code == POINTER_TYPE)
6715           {
6716             r = build_pointer_type (type);
6717             if (TREE_CODE (type) == METHOD_TYPE)
6718               r = build_ptrmemfunc_type (r);
6719           }
6720         else
6721           r = build_reference_type (type);
6722         r = cp_build_qualified_type_real (r, TYPE_QUALS (t), complain);
6723
6724         if (r != error_mark_node)
6725           /* Will this ever be needed for TYPE_..._TO values?  */
6726           layout_type (r);
6727         
6728         return r;
6729       }
6730     case OFFSET_TYPE:
6731       {
6732         r = tsubst (TYPE_OFFSET_BASETYPE (t), args, complain, in_decl);
6733         if (r == error_mark_node || !IS_AGGR_TYPE (r))
6734           {
6735             /* [temp.deduct]
6736
6737                Type deduction may fail for any of the following
6738                reasons:
6739                
6740                -- Attempting to create "pointer to member of T" when T
6741                   is not a class type.  */
6742             if (complain & tf_error)
6743               error ("creating pointer to member of non-class type `%T'", r);
6744             return error_mark_node;
6745           }
6746         if (TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
6747           {
6748             if (complain & tf_error)
6749               error ("creating pointer to member reference type `%T'", type);
6750             
6751             return error_mark_node;
6752           }
6753         my_friendly_assert (TREE_CODE (type) != METHOD_TYPE, 20011231);
6754         if (TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE)
6755           {
6756             /* This is really a method type. The cv qualifiers of the
6757                this pointer should _not_ be determined by the cv
6758                qualifiers of the class type.  They should be held
6759                somewhere in the FUNCTION_TYPE, but we don't do that at
6760                the moment.  Consider
6761                   typedef void (Func) () const;
6762
6763                   template <typename T1> void Foo (Func T1::*);
6764
6765                 */
6766             tree method_type;
6767
6768             method_type = build_method_type_directly (TYPE_MAIN_VARIANT (r),
6769                                                       TREE_TYPE (type),
6770                                                       TYPE_ARG_TYPES (type));
6771             return build_ptrmemfunc_type (build_pointer_type (method_type));
6772           }
6773         else
6774           return cp_build_qualified_type_real (build_ptrmem_type (r, type),
6775                                                TYPE_QUALS (t),
6776                                                complain);
6777       }
6778     case FUNCTION_TYPE:
6779     case METHOD_TYPE:
6780       {
6781         tree fntype;
6782         tree raises;
6783
6784         fntype = tsubst_function_type (t, args, complain, in_decl);
6785         if (fntype == error_mark_node)
6786           return error_mark_node;
6787
6788         /* Substitute the exception specification.  */
6789         raises = TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (t);
6790         if (raises)
6791           {
6792             tree   list = NULL_TREE;
6793             
6794             if (! TREE_VALUE (raises))
6795               list = raises;
6796             else
6797               for (; raises != NULL_TREE; raises = TREE_CHAIN (raises))
6798                 {
6799                   tree spec = TREE_VALUE (raises);
6800                   
6801                   spec = tsubst (spec, args, complain, in_decl);
6802                   if (spec == error_mark_node)
6803                     return spec;
6804                   list = add_exception_specifier (list, spec, complain);
6805                 }
6806             fntype = build_exception_variant (fntype, list);
6807           }
6808         return fntype;
6809       }
6810     case ARRAY_TYPE:
6811       {
6812         tree domain = tsubst (TYPE_DOMAIN (t), args, complain, in_decl);
6813         if (domain == error_mark_node)
6814           return error_mark_node;
6815
6816         /* As an optimization, we avoid regenerating the array type if
6817            it will obviously be the same as T.  */
6818         if (type == TREE_TYPE (t) && domain == TYPE_DOMAIN (t))
6819           return t;
6820
6821         /* These checks should match the ones in grokdeclarator.  
6822
6823            [temp.deduct] 
6824         
6825            The deduction may fail for any of the following reasons: 
6826
6827            -- Attempting to create an array with an element type that
6828               is void, a function type, or a reference type.  */
6829         if (TREE_CODE (type) == VOID_TYPE 
6830             || TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE
6831             || TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
6832           {
6833             if (complain & tf_error)
6834               error ("creating array of `%T'", type);
6835             return error_mark_node;
6836           }
6837
6838         r = build_cplus_array_type (type, domain);
6839         return r;
6840       }
6841
6842     case PLUS_EXPR:
6843     case MINUS_EXPR:
6844       {
6845         tree e1 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
6846         tree e2 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl);
6847
6848         if (e1 == error_mark_node || e2 == error_mark_node)
6849           return error_mark_node;
6850
6851         return fold (build (TREE_CODE (t), TREE_TYPE (t), e1, e2));
6852       }
6853
6854     case NEGATE_EXPR:
6855     case NOP_EXPR:
6856       {
6857         tree e = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
6858         if (e == error_mark_node)
6859           return error_mark_node;
6860
6861         return fold (build (TREE_CODE (t), TREE_TYPE (t), e));
6862       }
6863
6864     case TYPENAME_TYPE:
6865       {
6866         tree ctx = tsubst_aggr_type (TYPE_CONTEXT (t), args, complain,
6867                                      in_decl, /*entering_scope=*/1);
6868         tree f = tsubst_copy (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (t), args,
6869                               complain, in_decl); 
6870
6871         if (ctx == error_mark_node || f == error_mark_node)
6872           return error_mark_node;
6873
6874         if (!IS_AGGR_TYPE (ctx))
6875           {
6876             if (complain & tf_error)
6877               error ("`%T' is not a class, struct, or union type",
6878                         ctx);
6879             return error_mark_node;
6880           }
6881         else if (!uses_template_parms (ctx) && !TYPE_BEING_DEFINED (ctx))
6882           {
6883             /* Normally, make_typename_type does not require that the CTX
6884                have complete type in order to allow things like:
6885              
6886                  template <class T> struct S { typename S<T>::X Y; };
6887
6888                But, such constructs have already been resolved by this
6889                point, so here CTX really should have complete type, unless
6890                it's a partial instantiation.  */
6891             ctx = complete_type (ctx);
6892             if (!COMPLETE_TYPE_P (ctx))
6893               {
6894                 if (complain & tf_error)
6895                   cxx_incomplete_type_error (NULL_TREE, ctx);
6896                 return error_mark_node;
6897               }
6898           }
6899
6900         f = make_typename_type (ctx, f,
6901                                 (complain & tf_error) | tf_keep_type_decl);
6902         if (f == error_mark_node)
6903           return f;
6904         if (TREE_CODE (f) == TYPE_DECL)
6905           {
6906             complain |= tf_ignore_bad_quals;
6907             f = TREE_TYPE (f);
6908           }
6909         
6910         return cp_build_qualified_type_real
6911           (f, cp_type_quals (f) | cp_type_quals (t), complain);
6912       }
6913                
6914     case UNBOUND_CLASS_TEMPLATE:
6915       {
6916         tree ctx = tsubst_aggr_type (TYPE_CONTEXT (t), args, complain,
6917                                      in_decl, /*entering_scope=*/1);
6918         tree name = TYPE_IDENTIFIER (t);
6919
6920         if (ctx == error_mark_node || name == error_mark_node)
6921           return error_mark_node;
6922
6923         return make_unbound_class_template (ctx, name, complain);
6924       }
6925
6926     case INDIRECT_REF:
6927       {
6928         tree e = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
6929         if (e == error_mark_node)
6930           return error_mark_node;
6931         return make_pointer_declarator (type, e);
6932       }
6933
6934     case ADDR_EXPR:
6935       {
6936         tree e = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
6937         if (e == error_mark_node)
6938           return error_mark_node;
6939         return make_reference_declarator (type, e);
6940       }
6941
6942     case ARRAY_REF:
6943       {
6944         tree e1 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
6945         tree e2 = tsubst_expr (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl);
6946         if (e1 == error_mark_node || e2 == error_mark_node)
6947           return error_mark_node;
6948
6949         return build_nt (ARRAY_REF, e1, e2, tsubst_expr);
6950       }
6951
6952     case CALL_EXPR:
6953       {
6954         tree e1 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
6955         tree e2 = (tsubst_call_declarator_parms
6956                    (CALL_DECLARATOR_PARMS (t), args, complain, in_decl));
6957         tree e3 = tsubst (CALL_DECLARATOR_EXCEPTION_SPEC (t), args,
6958                           complain, in_decl);
6959
6960         if (e1 == error_mark_node || e2 == error_mark_node 
6961             || e3 == error_mark_node)
6962           return error_mark_node;
6963
6964         return make_call_declarator (e1, e2, CALL_DECLARATOR_QUALS (t), e3);
6965       }
6966
6967     case SCOPE_REF:
6968       {
6969         tree e1 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
6970         tree e2 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl);
6971         if (e1 == error_mark_node || e2 == error_mark_node)
6972           return error_mark_node;
6973
6974         return build_nt (TREE_CODE (t), e1, e2);
6975       }
6976
6977     case TYPEOF_TYPE:
6978       {
6979         tree e1 = tsubst_expr (TYPE_FIELDS (t), args, complain, in_decl);
6980         if (e1 == error_mark_node)
6981           return error_mark_node;
6982
6983         return cp_build_qualified_type_real (TREE_TYPE (e1),
6984                                              cp_type_quals (t)
6985                                              | cp_type_quals (TREE_TYPE (e1)),
6986                                              complain);
6987       }
6988
6989     default:
6990       sorry ("use of `%s' in template",
6991              tree_code_name [(int) TREE_CODE (t)]);
6992       return error_mark_node;
6993     }
6994 }
6995
6996 /* Like tsubst_expr for a BASELINK.  OBJECT_TYPE, if non-NULL, is the
6997    type of the expression on the left-hand side of the "." or "->"
6998    operator.  */
6999
7000 static tree
7001 tsubst_baselink (tree baselink, tree object_type,
7002                  tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
7003 {
7004     tree name;
7005     tree qualifying_scope;
7006     tree fns;
7007     tree template_args = 0;
7008     bool template_id_p = false;
7009
7010     /* A baselink indicates a function from a base class.  The
7011        BASELINK_ACCESS_BINFO and BASELINK_BINFO are going to have
7012        non-dependent types; otherwise, the lookup could not have
7013        succeeded.  However, they may indicate bases of the template
7014        class, rather than the instantiated class.  
7015
7016        In addition, lookups that were not ambiguous before may be
7017        ambiguous now.  Therefore, we perform the lookup again. */
7018     qualifying_scope = BINFO_TYPE (BASELINK_ACCESS_BINFO (baselink));
7019     fns = BASELINK_FUNCTIONS (baselink);
7020     if (TREE_CODE (fns) == TEMPLATE_ID_EXPR)
7021       {
7022         template_id_p = true;
7023         template_args = TREE_OPERAND (fns, 1);
7024         fns = TREE_OPERAND (fns, 0);
7025         if (template_args)
7026           template_args = tsubst_template_args (template_args, args,
7027                                                 complain, in_decl);
7028       }
7029     name = DECL_NAME (get_first_fn (fns));
7030     baselink = lookup_fnfields (qualifying_scope, name, /*protect=*/1);
7031     if (BASELINK_P (baselink) && template_id_p)
7032       BASELINK_FUNCTIONS (baselink) 
7033         = build_nt (TEMPLATE_ID_EXPR,
7034                     BASELINK_FUNCTIONS (baselink),
7035                     template_args);
7036     if (!object_type)
7037       object_type = current_class_type;
7038     return adjust_result_of_qualified_name_lookup (baselink, 
7039                                                    qualifying_scope,
7040                                                    object_type);
7041 }
7042
7043 /* Like tsubst_expr for a SCOPE_REF, given by QUALIFIED_ID.  DONE is
7044    true if the qualified-id will be a postfix-expression in-and-of
7045    itself; false if more of the postfix-expression follows the
7046    QUALIFIED_ID.  ADDRESS_P is true if the qualified-id is the operand
7047    of "&".  */
7048
7049 static tree
7050 tsubst_qualified_id (tree qualified_id, tree args, 
7051                      tsubst_flags_t complain, tree in_decl,
7052                      bool done, bool address_p)
7053 {
7054   tree expr;
7055   tree scope;
7056   tree name;
7057   bool is_template;
7058   tree template_args;
7059
7060   my_friendly_assert (TREE_CODE (qualified_id) == SCOPE_REF, 20030706);
7061
7062   /* Figure out what name to look up.  */
7063   name = TREE_OPERAND (qualified_id, 1);
7064   if (TREE_CODE (name) == TEMPLATE_ID_EXPR)
7065     {
7066       is_template = true;
7067       template_args = TREE_OPERAND (name, 1);
7068       if (template_args)
7069         template_args = tsubst_template_args (template_args, args,
7070                                               complain, in_decl);
7071       name = TREE_OPERAND (name, 0);
7072     }
7073   else
7074     {
7075       is_template = false;
7076       template_args = NULL_TREE;
7077     }
7078
7079   /* Substitute into the qualifying scope.  When there are no ARGS, we
7080      are just trying to simplify a non-dependent expression.  In that
7081      case the qualifying scope may be dependent, and, in any case,
7082      substituting will not help.  */
7083   scope = TREE_OPERAND (qualified_id, 0);
7084   if (args)
7085     {
7086       scope = tsubst (scope, args, complain, in_decl);
7087       expr = tsubst_copy (name, args, complain, in_decl);
7088     }
7089   else
7090     expr = name;
7091
7092   my_friendly_assert (!dependent_type_p (scope), 20030729);
7093   
7094   if (!BASELINK_P (name) && !DECL_P (expr))
7095     {
7096       expr = lookup_qualified_name (scope, expr, /*is_type_p=*/0, false);
7097       if (TREE_CODE (TREE_CODE (expr) == TEMPLATE_DECL
7098                      ? DECL_TEMPLATE_RESULT (expr) : expr) == TYPE_DECL)
7099         {
7100           if (complain & tf_error)
7101             error ("`%E' names a type, but a non-type is expected",
7102                    qualified_id);
7103           return error_mark_node;
7104         }
7105     }
7106   
7107   if (DECL_P (expr))
7108     check_accessibility_of_qualified_id (expr, /*object_type=*/NULL_TREE,
7109                                          scope);
7110   
7111   /* Remember that there was a reference to this entity.  */
7112   if (DECL_P (expr))
7113     {
7114       mark_used (expr);
7115       if (!args && TREE_CODE (expr) == VAR_DECL)
7116         expr = DECL_INITIAL (expr);
7117     }
7118
7119   if (is_template)
7120     expr = lookup_template_function (expr, template_args);
7121
7122   if (expr == error_mark_node && complain & tf_error)
7123     qualified_name_lookup_error (scope, TREE_OPERAND (qualified_id, 1));
7124   else if (TYPE_P (scope))
7125     {
7126       expr = (adjust_result_of_qualified_name_lookup 
7127               (expr, scope, current_class_type));
7128       expr = finish_qualified_id_expr (scope, expr, done, address_p);
7129     }
7130
7131   return expr;
7132 }
7133
7134 /* Like tsubst, but deals with expressions.  This function just replaces
7135    template parms; to finish processing the resultant expression, use
7136    tsubst_expr.  */
7137
7138 static tree
7139 tsubst_copy (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
7140 {
7141   enum tree_code code;
7142   tree r;
7143
7144   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node)
7145     return t;
7146
7147   code = TREE_CODE (t);
7148
7149   switch (code)
7150     {
7151     case PARM_DECL:
7152       r = retrieve_local_specialization (t);
7153       my_friendly_assert (r != NULL, 20020903);
7154       return r;
7155
7156     case CONST_DECL:
7157       {
7158         tree enum_type;
7159         tree v;
7160
7161         if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (t))
7162           return tsubst_copy (DECL_INITIAL (t), args, complain, in_decl);
7163         /* There is no need to substitute into namespace-scope
7164            enumerators.  */
7165         if (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (t))
7166           return t;
7167
7168         /* Unfortunately, we cannot just call lookup_name here.
7169            Consider:
7170            
7171              template <int I> int f() {
7172              enum E { a = I };
7173              struct S { void g() { E e = a; } };
7174              };
7175            
7176            When we instantiate f<7>::S::g(), say, lookup_name is not
7177            clever enough to find f<7>::a.  */
7178         enum_type 
7179           = tsubst_aggr_type (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl, 
7180                               /*entering_scope=*/0);
7181
7182         for (v = TYPE_VALUES (enum_type); 
7183              v != NULL_TREE; 
7184              v = TREE_CHAIN (v))
7185           if (TREE_PURPOSE (v) == DECL_NAME (t))
7186             return TREE_VALUE (v);
7187
7188           /* We didn't find the name.  That should never happen; if
7189              name-lookup found it during preliminary parsing, we
7190              should find it again here during instantiation.  */
7191         abort ();
7192       }
7193       return t;
7194
7195     case FIELD_DECL:
7196       if (DECL_CONTEXT (t))
7197         {
7198           tree ctx;
7199
7200           ctx = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args, complain, in_decl,
7201                                   /*entering_scope=*/1);
7202           if (ctx != DECL_CONTEXT (t))
7203             return lookup_field (ctx, DECL_NAME (t), 0, false);
7204         }
7205       return t;
7206
7207     case VAR_DECL:
7208     case FUNCTION_DECL:
7209       if ((DECL_LANG_SPECIFIC (t) && DECL_TEMPLATE_INFO (t))
7210           || local_variable_p (t))
7211         t = tsubst (t, args, complain, in_decl);
7212       mark_used (t);
7213       return t;
7214
7215     case BASELINK:
7216       return tsubst_baselink (t, current_class_type, args, complain, in_decl);
7217
7218     case TEMPLATE_DECL:
7219       if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (t))
7220         return tsubst (TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_RESULT (t)), 
7221                        args, complain, in_decl);
7222       else if (is_member_template (t))
7223         return tsubst (t, args, complain, in_decl);
7224       else if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t)
7225                && uses_template_parms (DECL_CONTEXT (t)))
7226         {
7227           /* Template template argument like the following example need
7228              special treatment:
7229
7230                template <template <class> class TT> struct C {};
7231                template <class T> struct D {
7232                  template <class U> struct E {};
7233                  C<E> c;                                // #1
7234                };
7235                D<int> d;                                // #2
7236
7237              We are processing the template argument `E' in #1 for
7238              the template instantiation #2.  Originally, `E' is a
7239              TEMPLATE_DECL with `D<T>' as its DECL_CONTEXT.  Now we
7240              have to substitute this with one having context `D<int>'.  */
7241
7242           tree context = tsubst (DECL_CONTEXT (t), args, complain, in_decl);
7243           return lookup_field (context, DECL_NAME(t), 0, false);
7244         }
7245       else
7246         /* Ordinary template template argument.  */
7247         return t;
7248
7249     case CAST_EXPR:
7250     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
7251     case CONST_CAST_EXPR:
7252     case STATIC_CAST_EXPR:
7253     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
7254     case NOP_EXPR:
7255       return build1
7256         (code, tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
7257          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl));
7258
7259     case INDIRECT_REF:
7260     case NEGATE_EXPR:
7261     case TRUTH_NOT_EXPR:
7262     case BIT_NOT_EXPR:
7263     case ADDR_EXPR:
7264     case CONVERT_EXPR:      /* Unary + */
7265     case SIZEOF_EXPR:
7266     case ALIGNOF_EXPR:
7267     case ARROW_EXPR:
7268     case THROW_EXPR:
7269     case TYPEID_EXPR:
7270     case REALPART_EXPR:
7271     case IMAGPART_EXPR:
7272       return build1
7273         (code, tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
7274          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl));
7275
7276     case COMPONENT_REF:
7277       {
7278         tree object;
7279         tree name;
7280
7281         object = tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
7282         name = TREE_OPERAND (t, 1);
7283         if (TREE_CODE (name) == BIT_NOT_EXPR) 
7284           {
7285             name = tsubst_copy (TREE_OPERAND (name, 0), args,
7286                                 complain, in_decl);
7287             name = build1 (BIT_NOT_EXPR, NULL_TREE, name);
7288           }
7289         else if (TREE_CODE (name) == SCOPE_REF
7290                  && TREE_CODE (TREE_OPERAND (name, 1)) == BIT_NOT_EXPR)
7291           {
7292             tree base = tsubst_copy (TREE_OPERAND (name, 0), args,
7293                                      complain, in_decl);
7294             name = TREE_OPERAND (name, 1);
7295             name = tsubst_copy (TREE_OPERAND (name, 0), args,
7296                                 complain, in_decl);
7297             name = build1 (BIT_NOT_EXPR, NULL_TREE, name);
7298             name = build_nt (SCOPE_REF, base, name);
7299           }
7300         else if (TREE_CODE (name) == BASELINK)
7301           name = tsubst_baselink (name, 
7302                                   non_reference (TREE_TYPE (object)), 
7303                                   args, complain, 
7304                                   in_decl);
7305         else
7306           name = tsubst_copy (name, args, complain, in_decl);
7307         return build_nt (COMPONENT_REF, object, name);
7308       }
7309
7310     case PLUS_EXPR:
7311     case MINUS_EXPR:
7312     case MULT_EXPR:
7313     case TRUNC_DIV_EXPR:
7314     case CEIL_DIV_EXPR:
7315     case FLOOR_DIV_EXPR:
7316     case ROUND_DIV_EXPR:
7317     case EXACT_DIV_EXPR:
7318     case BIT_AND_EXPR:
7319     case BIT_IOR_EXPR:
7320     case BIT_XOR_EXPR:
7321     case TRUNC_MOD_EXPR:
7322     case FLOOR_MOD_EXPR:
7323     case TRUTH_ANDIF_EXPR:
7324     case TRUTH_ORIF_EXPR:
7325     case TRUTH_AND_EXPR:
7326     case TRUTH_OR_EXPR:
7327     case RSHIFT_EXPR:
7328     case LSHIFT_EXPR:
7329     case RROTATE_EXPR:
7330     case LROTATE_EXPR:
7331     case EQ_EXPR:
7332     case NE_EXPR:
7333     case MAX_EXPR:
7334     case MIN_EXPR:
7335     case LE_EXPR:
7336     case GE_EXPR:
7337     case LT_EXPR:
7338     case GT_EXPR:
7339     case ARRAY_REF:
7340     case COMPOUND_EXPR:
7341     case SCOPE_REF:
7342     case DOTSTAR_EXPR:
7343     case MEMBER_REF:
7344     case PREDECREMENT_EXPR:
7345     case PREINCREMENT_EXPR:
7346     case POSTDECREMENT_EXPR:
7347     case POSTINCREMENT_EXPR:
7348       return build_nt
7349         (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
7350          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl));
7351
7352     case CALL_EXPR:
7353       return build_nt (code, 
7354                        tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args,
7355                                     complain, in_decl),
7356                        tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain,
7357                                     in_decl),
7358                        NULL_TREE);
7359
7360     case STMT_EXPR:
7361       /* This processing should really occur in tsubst_expr.  However,
7362          tsubst_expr does not recurse into expressions, since it
7363          assumes that there aren't any statements inside them.  So, we
7364          need to expand the STMT_EXPR here.  */
7365       if (!processing_template_decl)
7366         {
7367           tree stmt_expr = begin_stmt_expr ();
7368           
7369           tsubst_expr (STMT_EXPR_STMT (t), args,
7370                        complain | tf_stmt_expr_cmpd, in_decl);
7371           return finish_stmt_expr (stmt_expr, false);
7372         }
7373       
7374       return t;
7375
7376     case COND_EXPR:
7377     case MODOP_EXPR:
7378     case PSEUDO_DTOR_EXPR:
7379       {
7380         r = build_nt
7381           (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
7382            tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl),
7383            tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 2), args, complain, in_decl));
7384         return r;
7385       }
7386
7387     case NEW_EXPR:
7388       {
7389         r = build_nt
7390         (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
7391          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl),
7392          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 2), args, complain, in_decl));
7393         NEW_EXPR_USE_GLOBAL (r) = NEW_EXPR_USE_GLOBAL (t);
7394         return r;
7395       }
7396
7397     case DELETE_EXPR:
7398       {
7399         r = build_nt
7400         (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
7401          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl));
7402         DELETE_EXPR_USE_GLOBAL (r) = DELETE_EXPR_USE_GLOBAL (t);
7403         DELETE_EXPR_USE_VEC (r) = DELETE_EXPR_USE_VEC (t);
7404         return r;
7405       }
7406
7407     case TEMPLATE_ID_EXPR:
7408       {
7409         /* Substituted template arguments */
7410         tree fn = TREE_OPERAND (t, 0);
7411         tree targs = TREE_OPERAND (t, 1);
7412
7413         fn = tsubst_copy (fn, args, complain, in_decl);
7414         if (targs)
7415           targs = tsubst_template_args (targs, args, complain, in_decl);
7416         
7417         return lookup_template_function (fn, targs);
7418       }
7419
7420     case TREE_LIST:
7421       {
7422         tree purpose, value, chain;
7423
7424         if (t == void_list_node)
7425           return t;
7426
7427         purpose = TREE_PURPOSE (t);
7428         if (purpose)
7429           purpose = tsubst_copy (purpose, args, complain, in_decl);
7430         value = TREE_VALUE (t);
7431         if (value)
7432           value = tsubst_copy (value, args, complain, in_decl);
7433         chain = TREE_CHAIN (t);
7434         if (chain && chain != void_type_node)
7435           chain = tsubst_copy (chain, args, complain, in_decl);
7436         if (purpose == TREE_PURPOSE (t)
7437             && value == TREE_VALUE (t)
7438             && chain == TREE_CHAIN (t))
7439           return t;
7440         return tree_cons (purpose, value, chain);
7441       }
7442
7443     case RECORD_TYPE:
7444     case UNION_TYPE:
7445     case ENUMERAL_TYPE:
7446     case INTEGER_TYPE:
7447     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
7448     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
7449     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
7450     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
7451     case POINTER_TYPE:
7452     case REFERENCE_TYPE:
7453     case OFFSET_TYPE:
7454     case FUNCTION_TYPE:
7455     case METHOD_TYPE:
7456     case ARRAY_TYPE:
7457     case TYPENAME_TYPE:
7458     case UNBOUND_CLASS_TEMPLATE:
7459     case TYPEOF_TYPE:
7460     case TYPE_DECL:
7461       return tsubst (t, args, complain, in_decl);
7462
7463     case IDENTIFIER_NODE:
7464       if (IDENTIFIER_TYPENAME_P (t))
7465         {
7466           tree new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
7467           return mangle_conv_op_name_for_type (new_type);
7468         }
7469       else
7470         return t;
7471
7472     case CONSTRUCTOR:
7473       {
7474         r = build_constructor
7475           (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl), 
7476            tsubst_copy (CONSTRUCTOR_ELTS (t), args, complain, in_decl));
7477         TREE_HAS_CONSTRUCTOR (r) = TREE_HAS_CONSTRUCTOR (t);
7478         return r;
7479       }
7480
7481     case VA_ARG_EXPR:
7482       return build_x_va_arg (tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain,
7483                                           in_decl),
7484                              tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl));
7485
7486     default:
7487       return t;
7488     }
7489 }
7490
7491 /* Like tsubst_copy for expressions, etc. but also does semantic
7492    processing.  */
7493
7494 static tree
7495 tsubst_expr (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
7496 {
7497   tree stmt, tmp;
7498   tsubst_flags_t stmt_expr
7499     = complain & (tf_stmt_expr_cmpd | tf_stmt_expr_body);
7500
7501   complain ^= stmt_expr;
7502   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node)
7503     return t;
7504
7505   if (processing_template_decl)
7506     return tsubst_copy (t, args, complain, in_decl);
7507
7508   if (!STATEMENT_CODE_P (TREE_CODE (t)))
7509     return tsubst_copy_and_build (t, args, complain, in_decl,
7510                                   /*function_p=*/false);
7511     
7512   switch (TREE_CODE (t))
7513     {
7514     case CTOR_INITIALIZER:
7515       prep_stmt (t);
7516       finish_mem_initializers (tsubst_initializer_list 
7517                                (TREE_OPERAND (t, 0), args));
7518       break;
7519
7520     case RETURN_STMT:
7521       prep_stmt (t);
7522       finish_return_stmt (tsubst_expr (RETURN_STMT_EXPR (t),
7523                                        args, complain, in_decl));
7524       break;
7525
7526     case EXPR_STMT:
7527       {
7528         tree r;
7529         
7530         prep_stmt (t);
7531
7532         r = tsubst_expr (EXPR_STMT_EXPR (t), args, complain, in_decl);
7533         if (stmt_expr & tf_stmt_expr_body && !TREE_CHAIN (t))
7534           finish_stmt_expr_expr (r);
7535         else
7536           finish_expr_stmt (r);
7537         break;
7538       }
7539
7540     case USING_STMT:
7541       prep_stmt (t);
7542       do_using_directive (tsubst_expr (USING_STMT_NAMESPACE (t),
7543                                        args, complain, in_decl));
7544       break;
7545       
7546     case DECL_STMT:
7547       {
7548         tree decl;
7549         tree init;
7550
7551         prep_stmt (t);
7552         decl = DECL_STMT_DECL (t);
7553         if (TREE_CODE (decl) == LABEL_DECL)
7554           finish_label_decl (DECL_NAME (decl));
7555         else if (TREE_CODE (decl) == USING_DECL)
7556           {
7557             tree scope = DECL_INITIAL (decl);
7558             tree name = DECL_NAME (decl);
7559             tree decl;
7560             
7561             scope = tsubst_expr (scope, args, complain, in_decl);
7562             decl = lookup_qualified_name (scope, name,
7563                                           /*is_type_p=*/false,
7564                                           /*complain=*/false);
7565             if (decl == error_mark_node)
7566               qualified_name_lookup_error (scope, name);
7567             else
7568               do_local_using_decl (decl);
7569           }
7570         else
7571           {
7572             init = DECL_INITIAL (decl);
7573             decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
7574             if (decl != error_mark_node)
7575               {
7576                 if (init)
7577                   DECL_INITIAL (decl) = error_mark_node;
7578                 /* By marking the declaration as instantiated, we avoid
7579                    trying to instantiate it.  Since instantiate_decl can't
7580                    handle local variables, and since we've already done
7581                    all that needs to be done, that's the right thing to
7582                    do.  */
7583                 if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL)
7584                   DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (decl) = 1;
7585                 if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL
7586                     && ANON_AGGR_TYPE_P (TREE_TYPE (decl)))
7587                   /* Anonymous aggregates are a special case.  */
7588                   finish_anon_union (decl);
7589                 else 
7590                   {
7591                     maybe_push_decl (decl);
7592                     if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL
7593                         && DECL_PRETTY_FUNCTION_P (decl))
7594                       {
7595                         /* For __PRETTY_FUNCTION__ we have to adjust the
7596                            initializer.  */
7597                         const char *const name
7598                           = cxx_printable_name (current_function_decl, 2);
7599                         init = cp_fname_init (name);
7600                         TREE_TYPE (decl) = TREE_TYPE (init);
7601                       }
7602                     else
7603                       init = tsubst_expr (init, args, complain, in_decl);
7604                     cp_finish_decl (decl, init, NULL_TREE, 0);
7605                   }
7606               }
7607           }
7608
7609         /* A DECL_STMT can also be used as an expression, in the condition
7610            clause of an if/for/while construct.  If we aren't followed by
7611            another statement, return our decl.  */
7612         if (TREE_CHAIN (t) == NULL_TREE)
7613           return decl;
7614       }
7615       break;
7616
7617     case FOR_STMT:
7618       {
7619         prep_stmt (t);
7620
7621         stmt = begin_for_stmt ();
7622         tsubst_expr (FOR_INIT_STMT (t), args, complain, in_decl);
7623         finish_for_init_stmt (stmt);
7624         finish_for_cond (tsubst_expr (FOR_COND (t),
7625                                       args, complain, in_decl),
7626                          stmt);
7627         tmp = tsubst_expr (FOR_EXPR (t), args, complain, in_decl);
7628         finish_for_expr (tmp, stmt);
7629         tsubst_expr (FOR_BODY (t), args, complain, in_decl);
7630         finish_for_stmt (stmt);
7631       }
7632       break;
7633
7634     case WHILE_STMT:
7635       {
7636         prep_stmt (t);
7637         stmt = begin_while_stmt ();
7638         finish_while_stmt_cond (tsubst_expr (WHILE_COND (t),
7639                                              args, complain, in_decl),
7640                                 stmt);
7641         tsubst_expr (WHILE_BODY (t), args, complain, in_decl);
7642         finish_while_stmt (stmt);
7643       }
7644       break;
7645
7646     case DO_STMT:
7647       {
7648         prep_stmt (t);
7649         stmt = begin_do_stmt ();
7650         tsubst_expr (DO_BODY (t), args, complain, in_decl);
7651         finish_do_body (stmt);
7652         finish_do_stmt (tsubst_expr (DO_COND (t),
7653                                      args, complain, in_decl),
7654                         stmt);
7655       }
7656       break;
7657
7658     case IF_STMT:
7659       {
7660         prep_stmt (t);
7661         stmt = begin_if_stmt ();
7662         finish_if_stmt_cond (tsubst_expr (IF_COND (t),
7663                                           args, complain, in_decl),
7664                              stmt);
7665
7666         if (tmp = THEN_CLAUSE (t), tmp)
7667           {
7668             tsubst_expr (tmp, args, complain, in_decl);
7669             finish_then_clause (stmt);
7670           }
7671
7672         if (tmp = ELSE_CLAUSE (t), tmp)
7673           {
7674             begin_else_clause ();
7675             tsubst_expr (tmp, args, complain, in_decl);
7676             finish_else_clause (stmt);
7677           }
7678
7679         finish_if_stmt ();
7680       }
7681       break;
7682
7683     case COMPOUND_STMT:
7684       {
7685         prep_stmt (t);
7686         if (COMPOUND_STMT_BODY_BLOCK (t))
7687           stmt = begin_function_body ();
7688         else
7689           stmt = begin_compound_stmt (COMPOUND_STMT_NO_SCOPE (t));
7690
7691         tsubst_expr (COMPOUND_BODY (t), args,
7692                      complain | ((stmt_expr & tf_stmt_expr_cmpd) << 1),
7693                      in_decl);
7694
7695         if (COMPOUND_STMT_BODY_BLOCK (t))
7696           finish_function_body (stmt);
7697         else
7698           finish_compound_stmt (stmt);
7699       }
7700       break;
7701
7702     case BREAK_STMT:
7703       prep_stmt (t);
7704       finish_break_stmt ();
7705       break;
7706
7707     case CONTINUE_STMT:
7708       prep_stmt (t);
7709       finish_continue_stmt ();
7710       break;
7711
7712     case SWITCH_STMT:
7713       {
7714         tree val;
7715
7716         prep_stmt (t);
7717         stmt = begin_switch_stmt ();
7718         val = tsubst_expr (SWITCH_COND (t), args, complain, in_decl);
7719         finish_switch_cond (val, stmt);
7720         tsubst_expr (SWITCH_BODY (t), args, complain, in_decl);
7721         finish_switch_stmt (stmt);
7722       }
7723       break;
7724
7725     case CASE_LABEL:
7726       prep_stmt (t);
7727       finish_case_label (tsubst_expr (CASE_LOW (t), args, complain, in_decl),
7728                          tsubst_expr (CASE_HIGH (t), args, complain,
7729                                       in_decl));
7730       break;
7731
7732     case LABEL_STMT:
7733       input_line = STMT_LINENO (t);
7734       finish_label_stmt (DECL_NAME (LABEL_STMT_LABEL (t)));
7735       break;
7736
7737     case FILE_STMT:
7738       input_filename = FILE_STMT_FILENAME (t);
7739       add_stmt (build_nt (FILE_STMT, FILE_STMT_FILENAME_NODE (t)));
7740       break;
7741
7742     case GOTO_STMT:
7743       prep_stmt (t);
7744       tmp = GOTO_DESTINATION (t);
7745       if (TREE_CODE (tmp) != LABEL_DECL)
7746         /* Computed goto's must be tsubst'd into.  On the other hand,
7747            non-computed gotos must not be; the identifier in question
7748            will have no binding.  */
7749         tmp = tsubst_expr (tmp, args, complain, in_decl);
7750       else
7751         tmp = DECL_NAME (tmp);
7752       finish_goto_stmt (tmp);
7753       break;
7754
7755     case ASM_STMT:
7756       prep_stmt (t);
7757       tmp = finish_asm_stmt
7758         (ASM_CV_QUAL (t),
7759          tsubst_expr (ASM_STRING (t), args, complain, in_decl),
7760          tsubst_expr (ASM_OUTPUTS (t), args, complain, in_decl),
7761          tsubst_expr (ASM_INPUTS (t), args, complain, in_decl), 
7762          tsubst_expr (ASM_CLOBBERS (t), args, complain, in_decl));
7763       ASM_INPUT_P (tmp) = ASM_INPUT_P (t);
7764       break;
7765
7766     case TRY_BLOCK:
7767       prep_stmt (t);
7768       if (CLEANUP_P (t))
7769         {
7770           stmt = begin_try_block ();
7771           tsubst_expr (TRY_STMTS (t), args, complain, in_decl);
7772           finish_cleanup_try_block (stmt);
7773           finish_cleanup (tsubst_expr (TRY_HANDLERS (t), args,
7774                                        complain, in_decl),
7775                           stmt);
7776         }
7777       else
7778         {
7779           if (FN_TRY_BLOCK_P (t))
7780             stmt = begin_function_try_block ();
7781           else
7782             stmt = begin_try_block ();
7783
7784           tsubst_expr (TRY_STMTS (t), args, complain, in_decl);
7785
7786           if (FN_TRY_BLOCK_P (t))
7787             finish_function_try_block (stmt);
7788           else
7789             finish_try_block (stmt);
7790
7791           tsubst_expr (TRY_HANDLERS (t), args, complain, in_decl);
7792           if (FN_TRY_BLOCK_P (t))
7793             finish_function_handler_sequence (stmt);
7794           else
7795             finish_handler_sequence (stmt);
7796         }
7797       break;
7798       
7799     case HANDLER:
7800       {
7801         tree decl;
7802
7803         prep_stmt (t);
7804         stmt = begin_handler ();
7805         if (HANDLER_PARMS (t))
7806           {
7807             decl = DECL_STMT_DECL (HANDLER_PARMS (t));
7808             decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
7809             /* Prevent instantiate_decl from trying to instantiate
7810                this variable.  We've already done all that needs to be
7811                done.  */
7812             DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (decl) = 1;
7813           }
7814         else
7815           decl = NULL_TREE;
7816         finish_handler_parms (decl, stmt);
7817         tsubst_expr (HANDLER_BODY (t), args, complain, in_decl);
7818         finish_handler (stmt);
7819       }
7820       break;
7821
7822     case TAG_DEFN:
7823       prep_stmt (t);
7824       tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, NULL_TREE);
7825       break;
7826
7827     default:
7828       abort ();
7829     }
7830
7831   return tsubst_expr (TREE_CHAIN (t), args, complain | stmt_expr, in_decl);
7832 }
7833
7834 /* T is a postfix-expression that is not being used in a function
7835    call.  Return the substituted version of T.  */
7836
7837 static tree
7838 tsubst_non_call_postfix_expression (tree t, tree args, 
7839                                     tsubst_flags_t complain,
7840                                     tree in_decl)
7841 {
7842   if (TREE_CODE (t) == SCOPE_REF)
7843     t = tsubst_qualified_id (t, args, complain, in_decl,
7844                              /*done=*/false, /*address_p=*/false);
7845   else
7846     t = tsubst_copy_and_build (t, args, complain, in_decl,
7847                                /*function_p=*/false);
7848
7849   return t;
7850 }
7851
7852 /* Like tsubst but deals with expressions and performs semantic
7853    analysis.  FUNCTION_P is true if T is the "F" in "F (ARGS)".  */
7854
7855 tree
7856 tsubst_copy_and_build (tree t, 
7857                        tree args, 
7858                        tsubst_flags_t complain, 
7859                        tree in_decl,
7860                        bool function_p)
7861 {
7862 #define RECUR(NODE) \
7863   tsubst_copy_and_build (NODE, args, complain, in_decl, /*function_p=*/false)
7864
7865   tree op1;
7866
7867   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node)
7868     return t;
7869
7870   switch (TREE_CODE (t))
7871     {
7872     case USING_DECL:
7873       t = DECL_NAME (t);
7874       /* Fallthrough. */
7875     case IDENTIFIER_NODE:
7876       {
7877         tree decl;
7878         cp_id_kind idk;
7879         tree qualifying_class;
7880         bool non_constant_expression_p;
7881         const char *error_msg;
7882
7883         if (IDENTIFIER_TYPENAME_P (t))
7884           {
7885             tree new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
7886             t = mangle_conv_op_name_for_type (new_type);
7887           }
7888
7889         /* Look up the name.  */
7890         decl = lookup_name (t, 0);
7891
7892         /* By convention, expressions use ERROR_MARK_NODE to indicate
7893            failure, not NULL_TREE.  */
7894         if (decl == NULL_TREE)
7895           decl = error_mark_node;
7896
7897         decl = finish_id_expression (t, decl, NULL_TREE,
7898                                      &idk,
7899                                      &qualifying_class,
7900                                      /*constant_expression_p=*/false,
7901                                      /*allow_non_constant_expression_p=*/false,
7902                                      &non_constant_expression_p,
7903                                      &error_msg);
7904         if (error_msg)
7905           error (error_msg);
7906         if (!function_p && TREE_CODE (decl) == IDENTIFIER_NODE)
7907           decl = unqualified_name_lookup_error (decl);
7908         return decl;
7909       }
7910
7911     case TEMPLATE_ID_EXPR:
7912       {
7913         tree object;
7914         tree template = RECUR (TREE_OPERAND (t, 0));
7915         tree targs = TREE_OPERAND (t, 1);
7916
7917         if (targs)
7918           targs = tsubst_template_args (targs, args, complain, in_decl);
7919         
7920         if (TREE_CODE (template) == COMPONENT_REF)
7921           {
7922             object = TREE_OPERAND (template, 0);
7923             template = TREE_OPERAND (template, 1);
7924           }
7925         else
7926           object = NULL_TREE;
7927         template = lookup_template_function (template, targs);
7928         
7929         if (object)
7930           return build (COMPONENT_REF, TREE_TYPE (template), 
7931                         object, template);
7932         else
7933           return template;
7934       }
7935
7936     case INDIRECT_REF:
7937       return build_x_indirect_ref (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)), "unary *");
7938
7939     case CAST_EXPR:
7940       return build_functional_cast
7941         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
7942          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
7943
7944     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
7945       return build_reinterpret_cast
7946         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
7947          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
7948
7949     case CONST_CAST_EXPR:
7950       return build_const_cast
7951         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
7952          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
7953
7954     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
7955       return build_dynamic_cast
7956         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
7957          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
7958
7959     case STATIC_CAST_EXPR:
7960       return build_static_cast
7961         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
7962          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
7963
7964     case POSTDECREMENT_EXPR:
7965     case POSTINCREMENT_EXPR:
7966       op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
7967                                                 args, complain, in_decl);
7968       return build_x_unary_op (TREE_CODE (t), op1);
7969
7970     case PREDECREMENT_EXPR:
7971     case PREINCREMENT_EXPR:
7972     case NEGATE_EXPR:
7973     case BIT_NOT_EXPR:
7974     case ABS_EXPR:
7975     case TRUTH_NOT_EXPR:
7976     case CONVERT_EXPR:  /* Unary + */
7977     case REALPART_EXPR:
7978     case IMAGPART_EXPR:
7979       return build_x_unary_op (TREE_CODE (t), RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
7980
7981     case ADDR_EXPR:
7982       op1 = TREE_OPERAND (t, 0);
7983       if (TREE_CODE (op1) == SCOPE_REF)
7984         op1 = tsubst_qualified_id (op1, args, complain, in_decl, 
7985                                    /*done=*/true, /*address_p=*/true);
7986       else
7987         op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (op1, args, complain, 
7988                                                   in_decl);
7989       if (TREE_CODE (op1) == LABEL_DECL)
7990         return finish_label_address_expr (DECL_NAME (op1));
7991       return build_x_unary_op (ADDR_EXPR, op1);
7992
7993     case PLUS_EXPR:
7994     case MINUS_EXPR:
7995     case MULT_EXPR:
7996     case TRUNC_DIV_EXPR:
7997     case CEIL_DIV_EXPR:
7998     case FLOOR_DIV_EXPR:
7999     case ROUND_DIV_EXPR:
8000     case EXACT_DIV_EXPR:
8001     case BIT_AND_EXPR:
8002     case BIT_IOR_EXPR:
8003     case BIT_XOR_EXPR:
8004     case TRUNC_MOD_EXPR:
8005     case FLOOR_MOD_EXPR:
8006     case TRUTH_ANDIF_EXPR:
8007     case TRUTH_ORIF_EXPR:
8008     case TRUTH_AND_EXPR:
8009     case TRUTH_OR_EXPR:
8010     case RSHIFT_EXPR:
8011     case LSHIFT_EXPR:
8012     case RROTATE_EXPR:
8013     case LROTATE_EXPR:
8014     case EQ_EXPR:
8015     case NE_EXPR:
8016     case MAX_EXPR:
8017     case MIN_EXPR:
8018     case LE_EXPR:
8019     case GE_EXPR:
8020     case LT_EXPR:
8021     case GT_EXPR:
8022     case MEMBER_REF:
8023     case DOTSTAR_EXPR:
8024       return build_x_binary_op
8025         (TREE_CODE (t), 
8026          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8027          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)));
8028
8029     case SCOPE_REF:
8030       return tsubst_qualified_id (t, args, complain, in_decl, /*done=*/true,
8031                                   /*address_p=*/false);
8032
8033     case ARRAY_REF:
8034       if (tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl)
8035           == NULL_TREE)
8036         /* new-type-id */
8037         return build_nt (ARRAY_REF, NULL_TREE, RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)));
8038
8039       op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
8040                                                 args, complain, in_decl);
8041       /* Remember that there was a reference to this entity.  */
8042       if (DECL_P (op1))
8043         mark_used (op1);
8044       return grok_array_decl (op1, RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)));
8045
8046     case SIZEOF_EXPR:
8047     case ALIGNOF_EXPR:
8048       op1 = TREE_OPERAND (t, 0);
8049       if (!args)
8050         {
8051           /* When there are no ARGS, we are trying to evaluate a
8052              non-dependent expression from the parser.  Trying to do
8053              the substitutions may not work.  */
8054           if (!TYPE_P (op1))
8055             op1 = TREE_TYPE (op1);
8056         }
8057       else
8058         {
8059           ++skip_evaluation;
8060           op1 = RECUR (op1);
8061           --skip_evaluation;
8062         }
8063       if (TYPE_P (op1))
8064         return cxx_sizeof_or_alignof_type (op1, TREE_CODE (t), true);
8065       else
8066         return cxx_sizeof_or_alignof_expr (op1, TREE_CODE (t));
8067
8068     case MODOP_EXPR:
8069       return build_x_modify_expr
8070         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8071          TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 1)),
8072          RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)));
8073
8074     case ARROW_EXPR:
8075       op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
8076                                                 args, complain, in_decl);
8077       /* Remember that there was a reference to this entity.  */
8078       if (DECL_P (op1))
8079         mark_used (op1);
8080       return build_x_arrow (op1);
8081
8082     case NEW_EXPR:
8083       return build_new
8084         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8085          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8086          RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)),
8087          NEW_EXPR_USE_GLOBAL (t));
8088
8089     case DELETE_EXPR:
8090      return delete_sanity
8091        (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8092         RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8093         DELETE_EXPR_USE_VEC (t),
8094         DELETE_EXPR_USE_GLOBAL (t));
8095
8096     case COMPOUND_EXPR:
8097       return build_x_compound_expr (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8098                                     RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)));
8099
8100     case CALL_EXPR:
8101       {
8102         tree function;
8103         tree call_args;
8104         bool qualified_p;
8105         bool koenig_p;
8106
8107         function = TREE_OPERAND (t, 0);
8108         /* When we parsed the expression,  we determined whether or
8109            not Koenig lookup should be performed.  */
8110         koenig_p = KOENIG_LOOKUP_P (t);
8111         if (TREE_CODE (function) == SCOPE_REF)
8112           {
8113             qualified_p = true;
8114             function = tsubst_qualified_id (function, args, complain, in_decl,
8115                                             /*done=*/false, 
8116                                             /*address_p=*/false);
8117           }
8118         else
8119           {
8120             qualified_p = (TREE_CODE (function) == COMPONENT_REF
8121                            && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (function, 1))
8122                                == SCOPE_REF));
8123             function = tsubst_copy_and_build (function, args, complain, 
8124                                               in_decl,
8125                                               !qualified_p);
8126             if (BASELINK_P (function))
8127               qualified_p = true;
8128           }
8129
8130         call_args = RECUR (TREE_OPERAND (t, 1));
8131           
8132         if (koenig_p
8133             && (is_overloaded_fn (function)
8134                 || DECL_P (function)
8135                 || TREE_CODE (function) == IDENTIFIER_NODE))
8136           function = perform_koenig_lookup (function, call_args);
8137
8138         if (TREE_CODE (function) == IDENTIFIER_NODE)
8139           {
8140             unqualified_name_lookup_error (function);
8141             return error_mark_node;
8142           }
8143
8144         /* Remember that there was a reference to this entity.  */
8145         if (DECL_P (function))
8146           mark_used (function);
8147
8148         function = convert_from_reference (function);
8149
8150         if (TREE_CODE (function) == OFFSET_REF)
8151           return build_offset_ref_call_from_tree (function, call_args);
8152         if (TREE_CODE (function) == COMPONENT_REF)
8153           return (build_new_method_call 
8154                   (TREE_OPERAND (function, 0),
8155                    TREE_OPERAND (function, 1),
8156                    call_args, NULL_TREE, 
8157                    qualified_p ? LOOKUP_NONVIRTUAL : LOOKUP_NORMAL));
8158         return finish_call_expr (function, call_args, 
8159                                  /*disallow_virtual=*/qualified_p,
8160                                  koenig_p);
8161       }
8162
8163     case COND_EXPR:
8164       return build_x_conditional_expr
8165         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8166          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8167          RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)));
8168
8169     case PSEUDO_DTOR_EXPR:
8170       return finish_pseudo_destructor_expr 
8171         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8172          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8173          RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)));
8174
8175     case TREE_LIST:
8176       {
8177         tree purpose, value, chain;
8178
8179         if (t == void_list_node)
8180           return t;
8181
8182         purpose = TREE_PURPOSE (t);
8183         if (purpose)
8184           purpose = RECUR (purpose);
8185         value = TREE_VALUE (t);
8186         if (value)
8187           value = RECUR (value);
8188         chain = TREE_CHAIN (t);
8189         if (chain && chain != void_type_node)
8190           chain = RECUR (chain);
8191         if (purpose == TREE_PURPOSE (t)
8192             && value == TREE_VALUE (t)
8193             && chain == TREE_CHAIN (t))
8194           return t;
8195         return tree_cons (purpose, value, chain);
8196       }
8197
8198     case COMPONENT_REF:
8199       {
8200         tree object;
8201         tree member;
8202
8203         object = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
8204                                                      args, complain, in_decl);
8205         /* Remember that there was a reference to this entity.  */
8206         if (DECL_P (object))
8207           mark_used (object);
8208
8209         member = TREE_OPERAND (t, 1);
8210         if (BASELINK_P (member))
8211           member = tsubst_baselink (member, 
8212                                     non_reference (TREE_TYPE (object)),
8213                                     args, complain, in_decl);
8214         else
8215           member = tsubst_copy (member, args, complain, in_decl);
8216
8217         if (!CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (object)))
8218           {
8219             if (TREE_CODE (member) == BIT_NOT_EXPR)
8220               return finish_pseudo_destructor_expr (object, 
8221                                                     NULL_TREE,
8222                                                     TREE_TYPE (object));
8223             else if (TREE_CODE (member) == SCOPE_REF
8224                      && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (member, 1)) == BIT_NOT_EXPR))
8225               return finish_pseudo_destructor_expr (object, 
8226                                                     object,
8227                                                     TREE_TYPE (object));
8228           }
8229         else if (TREE_CODE (member) == SCOPE_REF
8230                  && TREE_CODE (TREE_OPERAND (member, 1)) == TEMPLATE_ID_EXPR)
8231           {
8232             tree tmpl;
8233             tree args;
8234         
8235             /* Lookup the template functions now that we know what the
8236                scope is.  */
8237             tmpl = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (member, 1), 0);
8238             args = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (member, 1), 1);
8239             member = lookup_qualified_name (TREE_OPERAND (member, 0), tmpl, 
8240                                             /*is_type_p=*/false,
8241                                             /*complain=*/false);
8242             if (BASELINK_P (member))
8243               BASELINK_FUNCTIONS (member) 
8244                 = build_nt (TEMPLATE_ID_EXPR, BASELINK_FUNCTIONS (member),
8245                             args);
8246             else
8247               {
8248                 qualified_name_lookup_error (TREE_TYPE (object), tmpl);
8249                 return error_mark_node;
8250               }
8251           }
8252         else if (TREE_CODE (member) == FIELD_DECL)
8253           return finish_non_static_data_member (member, object, NULL_TREE);
8254
8255         return finish_class_member_access_expr (object, member);
8256       }
8257
8258     case THROW_EXPR:
8259       return build_throw
8260         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8261
8262     case CONSTRUCTOR:
8263       {
8264         tree r;
8265         tree elts;
8266         tree type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
8267         bool purpose_p;
8268
8269         /* digest_init will do the wrong thing if we let it.  */
8270         if (type && TYPE_PTRMEMFUNC_P (type))
8271           return t;
8272
8273         r = NULL_TREE;
8274         /* We do not want to process the purpose of aggregate
8275            initializers as they are identifier nodes which will be
8276            looked up by digest_init.  */
8277         purpose_p = !(type && IS_AGGR_TYPE (type));
8278         for (elts = CONSTRUCTOR_ELTS (t);
8279              elts;
8280              elts = TREE_CHAIN (elts))
8281           {
8282             tree purpose = TREE_PURPOSE (elts);
8283             tree value = TREE_VALUE (elts);
8284             
8285             if (purpose && purpose_p)
8286               purpose = RECUR (purpose);
8287             value = RECUR (value);
8288             r = tree_cons (purpose, value, r);
8289           }
8290         
8291         r = build_constructor (NULL_TREE, nreverse (r));
8292         TREE_HAS_CONSTRUCTOR (r) = TREE_HAS_CONSTRUCTOR (t);
8293
8294         if (type)
8295           return digest_init (type, r, 0);
8296         return r;
8297       }
8298
8299     case TYPEID_EXPR:
8300       {
8301         tree operand_0 = RECUR (TREE_OPERAND (t, 0));
8302         if (TYPE_P (operand_0))
8303           return get_typeid (operand_0);
8304         return build_typeid (operand_0);
8305       }
8306
8307     case PARM_DECL:
8308       return convert_from_reference (tsubst_copy (t, args, complain, in_decl));
8309
8310     case VAR_DECL:
8311       if (args)
8312         t = tsubst_copy (t, args, complain, in_decl);
8313       else
8314         /* If there are no ARGS, then we are evaluating a
8315            non-dependent expression.  If the expression is
8316            non-dependent, the variable must be a constant.  */
8317         t = DECL_INITIAL (t);
8318       return convert_from_reference (t);
8319
8320     case VA_ARG_EXPR:
8321       return build_x_va_arg (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8322                              tsubst_copy (TREE_TYPE (t), args, complain, 
8323                                           in_decl));
8324
8325     default:
8326       return tsubst_copy (t, args, complain, in_decl);
8327     }
8328
8329 #undef RECUR
8330 }
8331
8332 /* Verify that the instantiated ARGS are valid. For type arguments,
8333    make sure that the type's linkage is ok. For non-type arguments,
8334    make sure they are constants if they are integral or enumerations.
8335    Emit an error under control of COMPLAIN, and return TRUE on error.  */
8336
8337 static bool
8338 check_instantiated_args (tree tmpl, tree args, tsubst_flags_t complain)
8339 {
8340   int ix, len = DECL_NTPARMS (tmpl);
8341   bool result = false;
8342
8343   for (ix = 0; ix != len; ix++)
8344     {
8345       tree t = TREE_VEC_ELT (args, ix);
8346       
8347       if (TYPE_P (t))
8348         {
8349           /* [basic.link]: A name with no linkage (notably, the name
8350              of a class or enumeration declared in a local scope)
8351              shall not be used to declare an entity with linkage.
8352              This implies that names with no linkage cannot be used as
8353              template arguments.  */
8354           tree nt = no_linkage_check (t);
8355
8356           if (nt)
8357             {
8358               if (!(complain & tf_error))
8359                 /*OK*/;
8360               else if (TYPE_ANONYMOUS_P (nt))
8361                 error ("`%T' uses anonymous type", t);
8362               else
8363                 error ("`%T' uses local type `%T'", t, nt);
8364               result = true;
8365             }
8366           /* In order to avoid all sorts of complications, we do not
8367              allow variably-modified types as template arguments.  */
8368           else if (variably_modified_type_p (t))
8369             {
8370               if (complain & tf_error)
8371                 error ("`%T' is a variably modified type", t);
8372               result = true;
8373             }
8374         }
8375       /* A non-type argument of integral or enumerated type must be a
8376          constant.  */
8377       else if (TREE_TYPE (t)
8378                && INTEGRAL_OR_ENUMERATION_TYPE_P (TREE_TYPE (t))
8379                && !TREE_CONSTANT (t))
8380         {
8381           if (complain & tf_error)
8382             error ("integral expression `%E' is not constant", t);
8383           result = true;
8384         }
8385     }
8386   if (result && complain & tf_error)
8387     error ("  trying to instantiate `%D'", tmpl);
8388   return result;
8389 }
8390
8391 /* Instantiate the indicated variable or function template TMPL with
8392    the template arguments in TARG_PTR.  */
8393
8394 tree
8395 instantiate_template (tree tmpl, tree targ_ptr, tsubst_flags_t complain)
8396 {
8397   tree fndecl;
8398   tree gen_tmpl;
8399   tree spec;
8400
8401   if (tmpl == error_mark_node)
8402     return error_mark_node;
8403
8404   my_friendly_assert (TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_DECL, 283);
8405
8406   /* If this function is a clone, handle it specially.  */
8407   if (DECL_CLONED_FUNCTION_P (tmpl))
8408     {
8409       tree spec = instantiate_template (DECL_CLONED_FUNCTION (tmpl), targ_ptr,
8410                                         complain);
8411       tree clone;
8412       
8413       /* Look for the clone.  */
8414       for (clone = TREE_CHAIN (spec);
8415            clone && DECL_CLONED_FUNCTION_P (clone);
8416            clone = TREE_CHAIN (clone))
8417         if (DECL_NAME (clone) == DECL_NAME (tmpl))
8418           return clone;
8419       /* We should always have found the clone by now.  */
8420       abort ();
8421       return NULL_TREE;
8422     }
8423   
8424   /* Check to see if we already have this specialization.  */
8425   spec = retrieve_specialization (tmpl, targ_ptr);
8426   if (spec != NULL_TREE)
8427     return spec;
8428
8429   gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
8430   if (tmpl != gen_tmpl)
8431     {
8432       /* The TMPL is a partial instantiation.  To get a full set of
8433          arguments we must add the arguments used to perform the
8434          partial instantiation.  */
8435       targ_ptr = add_outermost_template_args (DECL_TI_ARGS (tmpl),
8436                                               targ_ptr);
8437
8438       /* Check to see if we already have this specialization.  */
8439       spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, targ_ptr);
8440       if (spec != NULL_TREE)
8441         return spec;
8442     }
8443
8444   if (check_instantiated_args (gen_tmpl, INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (targ_ptr),
8445                                complain))
8446     return error_mark_node;
8447   
8448   /* We are building a FUNCTION_DECL, during which the access of its
8449      parameters and return types have to be checked.  However this
8450      FUNCTION_DECL which is the desired context for access checking
8451      is not built yet.  We solve this chicken-and-egg problem by
8452      deferring all checks until we have the FUNCTION_DECL.  */
8453   push_deferring_access_checks (dk_deferred);
8454
8455   /* substitute template parameters */
8456   fndecl = tsubst (DECL_TEMPLATE_RESULT (gen_tmpl),
8457                    targ_ptr, complain, gen_tmpl);
8458
8459   /* Now we know the specialization, compute access previously
8460      deferred.  */
8461   push_access_scope (fndecl);
8462   perform_deferred_access_checks ();
8463   pop_access_scope (fndecl);
8464   pop_deferring_access_checks ();
8465
8466   /* The DECL_TI_TEMPLATE should always be the immediate parent
8467      template, not the most general template.  */
8468   DECL_TI_TEMPLATE (fndecl) = tmpl;
8469
8470   if (flag_external_templates)
8471     add_pending_template (fndecl);
8472
8473   /* If we've just instantiated the main entry point for a function,
8474      instantiate all the alternate entry points as well.  We do this
8475      by cloning the instantiation of the main entry point, not by
8476      instantiating the template clones.  */
8477   if (TREE_CHAIN (gen_tmpl) && DECL_CLONED_FUNCTION_P (TREE_CHAIN (gen_tmpl)))
8478     clone_function_decl (fndecl, /*update_method_vec_p=*/0);
8479
8480   return fndecl;
8481 }
8482
8483 /* The FN is a TEMPLATE_DECL for a function.  The ARGS are the
8484    arguments that are being used when calling it.  TARGS is a vector
8485    into which the deduced template arguments are placed.  
8486
8487    Return zero for success, 2 for an incomplete match that doesn't resolve
8488    all the types, and 1 for complete failure.  An error message will be
8489    printed only for an incomplete match.
8490
8491    If FN is a conversion operator, or we are trying to produce a specific
8492    specialization, RETURN_TYPE is the return type desired.
8493
8494    The EXPLICIT_TARGS are explicit template arguments provided via a
8495    template-id.
8496
8497    The parameter STRICT is one of:
8498
8499    DEDUCE_CALL: 
8500      We are deducing arguments for a function call, as in
8501      [temp.deduct.call].
8502
8503    DEDUCE_CONV:
8504      We are deducing arguments for a conversion function, as in 
8505      [temp.deduct.conv].
8506
8507    DEDUCE_EXACT:
8508      We are deducing arguments when doing an explicit instantiation
8509      as in [temp.explicit], when determining an explicit specialization
8510      as in [temp.expl.spec], or when taking the address of a function
8511      template, as in [temp.deduct.funcaddr]. 
8512
8513    DEDUCE_ORDER:
8514      We are deducing arguments when calculating the partial
8515      ordering between specializations of function or class
8516      templates, as in [temp.func.order] and [temp.class.order].
8517
8518    LEN is the number of parms to consider before returning success, or -1
8519    for all.  This is used in partial ordering to avoid comparing parms for
8520    which no actual argument was passed, since they are not considered in
8521    overload resolution (and are explicitly excluded from consideration in
8522    partial ordering in [temp.func.order]/6).  */
8523
8524 int
8525 fn_type_unification (tree fn, 
8526                      tree explicit_targs, 
8527                      tree targs, 
8528                      tree args, 
8529                      tree return_type,
8530                      unification_kind_t strict, 
8531                      int len)
8532 {
8533   tree parms;
8534   tree fntype;
8535   int result;
8536
8537   my_friendly_assert (TREE_CODE (fn) == TEMPLATE_DECL, 0);
8538
8539   fntype = TREE_TYPE (fn);
8540   if (explicit_targs)
8541     {
8542       /* [temp.deduct]
8543           
8544          The specified template arguments must match the template
8545          parameters in kind (i.e., type, nontype, template), and there
8546          must not be more arguments than there are parameters;
8547          otherwise type deduction fails.
8548
8549          Nontype arguments must match the types of the corresponding
8550          nontype template parameters, or must be convertible to the
8551          types of the corresponding nontype parameters as specified in
8552          _temp.arg.nontype_, otherwise type deduction fails.
8553
8554          All references in the function type of the function template
8555          to the corresponding template parameters are replaced by the
8556          specified template argument values.  If a substitution in a
8557          template parameter or in the function type of the function
8558          template results in an invalid type, type deduction fails.  */
8559       int i;
8560       tree converted_args;
8561       bool incomplete;
8562
8563       converted_args
8564         = (coerce_template_parms (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (fn), 
8565                                   explicit_targs, NULL_TREE, tf_none, 
8566                                   /*require_all_arguments=*/0));
8567       if (converted_args == error_mark_node)
8568         return 1;
8569
8570       /* Substitute the explicit args into the function type.  This is
8571          necessary so that, for instance, explicitly declared function
8572          arguments can match null pointed constants.  If we were given
8573          an incomplete set of explicit args, we must not do semantic
8574          processing during substitution as we could create partial
8575          instantiations.  */
8576       incomplete = NUM_TMPL_ARGS (explicit_targs) != NUM_TMPL_ARGS (targs);
8577       processing_template_decl += incomplete;
8578       fntype = tsubst (fntype, converted_args, tf_none, NULL_TREE);
8579       processing_template_decl -= incomplete;
8580       
8581       if (fntype == error_mark_node)
8582         return 1;
8583
8584       /* Place the explicitly specified arguments in TARGS.  */
8585       for (i = NUM_TMPL_ARGS (converted_args); i--;)
8586         TREE_VEC_ELT (targs, i) = TREE_VEC_ELT (converted_args, i);
8587     }
8588      
8589   parms = TYPE_ARG_TYPES (fntype);
8590   /* Never do unification on the 'this' parameter.  */
8591   if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (fn))
8592     parms = TREE_CHAIN (parms);
8593   
8594   if (return_type)
8595     {
8596       /* We've been given a return type to match, prepend it.  */
8597       parms = tree_cons (NULL_TREE, TREE_TYPE (fntype), parms);
8598       args = tree_cons (NULL_TREE, return_type, args);
8599       if (len >= 0)
8600         ++len;
8601     }
8602
8603   /* We allow incomplete unification without an error message here
8604      because the standard doesn't seem to explicitly prohibit it.  Our
8605      callers must be ready to deal with unification failures in any
8606      event.  */
8607   result = type_unification_real (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (fn), 
8608                                   targs, parms, args, /*subr=*/0,
8609                                   strict, /*allow_incomplete*/1, len);
8610
8611   if (result == 0) 
8612     /* All is well so far.  Now, check:
8613        
8614        [temp.deduct] 
8615        
8616        When all template arguments have been deduced, all uses of
8617        template parameters in nondeduced contexts are replaced with
8618        the corresponding deduced argument values.  If the
8619        substitution results in an invalid type, as described above,
8620        type deduction fails.  */
8621     if (tsubst (TREE_TYPE (fn), targs, tf_none, NULL_TREE)
8622         == error_mark_node)
8623       return 1;
8624
8625   return result;
8626 }
8627
8628 /* Adjust types before performing type deduction, as described in
8629    [temp.deduct.call] and [temp.deduct.conv].  The rules in these two
8630    sections are symmetric.  PARM is the type of a function parameter
8631    or the return type of the conversion function.  ARG is the type of
8632    the argument passed to the call, or the type of the value
8633    initialized with the result of the conversion function.  */
8634
8635 static int
8636 maybe_adjust_types_for_deduction (unification_kind_t strict, 
8637                                   tree* parm, 
8638                                   tree* arg)
8639 {
8640   int result = 0;
8641   
8642   switch (strict)
8643     {
8644     case DEDUCE_CALL:
8645       break;
8646
8647     case DEDUCE_CONV:
8648       {
8649         /* Swap PARM and ARG throughout the remainder of this
8650            function; the handling is precisely symmetric since PARM
8651            will initialize ARG rather than vice versa.  */
8652         tree* temp = parm;
8653         parm = arg;
8654         arg = temp;
8655         break;
8656       }
8657
8658     case DEDUCE_EXACT:
8659       /* There is nothing to do in this case.  */
8660       return 0;
8661
8662     case DEDUCE_ORDER:
8663       /* DR 214. [temp.func.order] is underspecified, and leads to no
8664          ordering between things like `T *' and `T const &' for `U *'.
8665          The former has T=U and the latter T=U*. The former looks more
8666          specialized and John Spicer considers it well-formed (the EDG
8667          compiler accepts it).
8668
8669          John also confirms that deduction should proceed as in a function
8670          call. Which implies the usual ARG and PARM conversions as DEDUCE_CALL.
8671          However, in ordering, ARG can have REFERENCE_TYPE, but no argument
8672          to an actual call can have such a type.
8673          
8674          If both ARG and PARM are REFERENCE_TYPE, we change neither.
8675          If only ARG is a REFERENCE_TYPE, we look through that and then
8676          proceed as with DEDUCE_CALL (which could further convert it).  */
8677       if (TREE_CODE (*arg) == REFERENCE_TYPE)
8678         {
8679           if (TREE_CODE (*parm) == REFERENCE_TYPE)
8680             return 0;
8681           *arg = TREE_TYPE (*arg);
8682         }
8683       break;
8684     default:
8685       abort ();
8686     }
8687
8688   if (TREE_CODE (*parm) != REFERENCE_TYPE)
8689     {
8690       /* [temp.deduct.call]
8691          
8692          If P is not a reference type:
8693          
8694          --If A is an array type, the pointer type produced by the
8695          array-to-pointer standard conversion (_conv.array_) is
8696          used in place of A for type deduction; otherwise,
8697          
8698          --If A is a function type, the pointer type produced by
8699          the function-to-pointer standard conversion
8700          (_conv.func_) is used in place of A for type deduction;
8701          otherwise,
8702          
8703          --If A is a cv-qualified type, the top level
8704          cv-qualifiers of A's type are ignored for type
8705          deduction.  */
8706       if (TREE_CODE (*arg) == ARRAY_TYPE)
8707         *arg = build_pointer_type (TREE_TYPE (*arg));
8708       else if (TREE_CODE (*arg) == FUNCTION_TYPE)
8709         *arg = build_pointer_type (*arg);
8710       else
8711         *arg = TYPE_MAIN_VARIANT (*arg);
8712     }
8713   
8714   /* [temp.deduct.call]
8715      
8716      If P is a cv-qualified type, the top level cv-qualifiers
8717      of P's type are ignored for type deduction.  If P is a
8718      reference type, the type referred to by P is used for
8719      type deduction.  */
8720   *parm = TYPE_MAIN_VARIANT (*parm);
8721   if (TREE_CODE (*parm) == REFERENCE_TYPE)
8722     {
8723       *parm = TREE_TYPE (*parm);
8724       result |= UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL;
8725     }
8726
8727   /* DR 322. For conversion deduction, remove a reference type on parm
8728      too (which has been swapped into ARG).  */
8729   if (strict == DEDUCE_CONV && TREE_CODE (*arg) == REFERENCE_TYPE)
8730     *arg = TREE_TYPE (*arg);
8731   
8732   return result;
8733 }
8734
8735 /* Most parms like fn_type_unification.
8736
8737    If SUBR is 1, we're being called recursively (to unify the
8738    arguments of a function or method parameter of a function
8739    template).  */
8740
8741 static int
8742 type_unification_real (tree tparms, 
8743                        tree targs, 
8744                        tree xparms, 
8745                        tree xargs, 
8746                        int subr,
8747                        unification_kind_t strict, 
8748                        int allow_incomplete, 
8749                        int xlen)
8750 {
8751   tree parm, arg;
8752   int i;
8753   int ntparms = TREE_VEC_LENGTH (tparms);
8754   int sub_strict;
8755   int saw_undeduced = 0;
8756   tree parms, args;
8757   int len;
8758
8759   my_friendly_assert (TREE_CODE (tparms) == TREE_VEC, 289);
8760   my_friendly_assert (xparms == NULL_TREE 
8761                       || TREE_CODE (xparms) == TREE_LIST, 290);
8762   my_friendly_assert (!xargs || TREE_CODE (xargs) == TREE_LIST, 291);
8763   my_friendly_assert (ntparms > 0, 292);
8764
8765   switch (strict)
8766     {
8767     case DEDUCE_CALL:
8768       sub_strict = (UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL | UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL
8769                     | UNIFY_ALLOW_DERIVED);
8770       break;
8771       
8772     case DEDUCE_CONV:
8773       sub_strict = UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL;
8774       break;
8775
8776     case DEDUCE_EXACT:
8777       sub_strict = UNIFY_ALLOW_NONE;
8778       break;
8779     
8780     case DEDUCE_ORDER:
8781       sub_strict = UNIFY_ALLOW_NONE;
8782       break;
8783       
8784     default:
8785       abort ();
8786     }
8787
8788   if (xlen == 0)
8789     return 0;
8790
8791  again:
8792   parms = xparms;
8793   args = xargs;
8794   len = xlen;
8795
8796   while (parms
8797          && parms != void_list_node
8798          && args
8799          && args != void_list_node)
8800     {
8801       parm = TREE_VALUE (parms);
8802       parms = TREE_CHAIN (parms);
8803       arg = TREE_VALUE (args);
8804       args = TREE_CHAIN (args);
8805
8806       if (arg == error_mark_node)
8807         return 1;
8808       if (arg == unknown_type_node)
8809         /* We can't deduce anything from this, but we might get all the
8810            template args from other function args.  */
8811         continue;
8812
8813       /* Conversions will be performed on a function argument that
8814          corresponds with a function parameter that contains only
8815          non-deducible template parameters and explicitly specified
8816          template parameters.  */
8817       if (! uses_template_parms (parm))
8818         {
8819           tree type;
8820
8821           if (!TYPE_P (arg))
8822             type = TREE_TYPE (arg);
8823           else
8824             {
8825               type = arg;
8826               arg = NULL_TREE;
8827             }
8828
8829           if (strict == DEDUCE_EXACT || strict == DEDUCE_ORDER)
8830             {
8831               if (same_type_p (parm, type))
8832                 continue;
8833             }
8834           else
8835             /* It might work; we shouldn't check now, because we might
8836                get into infinite recursion.  Overload resolution will
8837                handle it.  */
8838             continue;
8839
8840           return 1;
8841         }
8842         
8843       if (!TYPE_P (arg))
8844         {
8845           my_friendly_assert (TREE_TYPE (arg) != NULL_TREE, 293);
8846           if (type_unknown_p (arg))
8847             {
8848               /* [temp.deduct.type] A template-argument can be deduced from
8849                  a pointer to function or pointer to member function
8850                  argument if the set of overloaded functions does not
8851                  contain function templates and at most one of a set of
8852                  overloaded functions provides a unique match.  */
8853
8854               if (resolve_overloaded_unification
8855                   (tparms, targs, parm, arg, strict, sub_strict)
8856                   != 0)
8857                 return 1;
8858               continue;
8859             }
8860           arg = TREE_TYPE (arg);
8861           if (arg == error_mark_node)
8862             return 1;
8863         }
8864       
8865       {
8866         int arg_strict = sub_strict;
8867         
8868         if (!subr)
8869           arg_strict |= maybe_adjust_types_for_deduction (strict, &parm, &arg);
8870
8871         if (unify (tparms, targs, parm, arg, arg_strict))
8872           return 1;
8873       }
8874
8875       /* Are we done with the interesting parms?  */
8876       if (--len == 0)
8877         goto done;
8878     }
8879   /* Fail if we've reached the end of the parm list, and more args
8880      are present, and the parm list isn't variadic.  */
8881   if (args && args != void_list_node && parms == void_list_node)
8882     return 1;
8883   /* Fail if parms are left and they don't have default values.  */
8884   if (parms
8885       && parms != void_list_node
8886       && TREE_PURPOSE (parms) == NULL_TREE)
8887     return 1;
8888
8889  done:
8890   if (!subr)
8891     for (i = 0; i < ntparms; i++)
8892       if (TREE_VEC_ELT (targs, i) == NULL_TREE)
8893         {
8894           tree tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, i));
8895
8896           /* If this is an undeduced nontype parameter that depends on
8897              a type parameter, try another pass; its type may have been
8898              deduced from a later argument than the one from which
8899              this parameter can be deduced.  */
8900           if (TREE_CODE (tparm) == PARM_DECL
8901               && uses_template_parms (TREE_TYPE (tparm))
8902               && !saw_undeduced++)
8903             goto again;
8904
8905           if (!allow_incomplete)
8906             error ("incomplete type unification");
8907           return 2;
8908         }
8909   return 0;
8910 }
8911
8912 /* Subroutine of type_unification_real.  Args are like the variables at the
8913    call site.  ARG is an overloaded function (or template-id); we try
8914    deducing template args from each of the overloads, and if only one
8915    succeeds, we go with that.  Modifies TARGS and returns 0 on success.  */
8916
8917 static int
8918 resolve_overloaded_unification (tree tparms, 
8919                                 tree targs,
8920                                 tree parm,
8921                                 tree arg, 
8922                                 unification_kind_t strict,
8923                                 int sub_strict)
8924 {
8925   tree tempargs = copy_node (targs);
8926   int good = 0;
8927
8928   if (TREE_CODE (arg) == ADDR_EXPR)
8929     arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
8930
8931   if (TREE_CODE (arg) == COMPONENT_REF)
8932     /* Handle `&x' where `x' is some static or non-static member
8933        function name.  */
8934     arg = TREE_OPERAND (arg, 1);
8935
8936   if (TREE_CODE (arg) == OFFSET_REF)
8937     arg = TREE_OPERAND (arg, 1);
8938
8939   /* Strip baselink information.  */
8940   if (BASELINK_P (arg))
8941     arg = BASELINK_FUNCTIONS (arg);
8942
8943   if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_ID_EXPR)
8944     {
8945       /* If we got some explicit template args, we need to plug them into
8946          the affected templates before we try to unify, in case the
8947          explicit args will completely resolve the templates in question.  */
8948
8949       tree expl_subargs = TREE_OPERAND (arg, 1);
8950       arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
8951
8952       for (; arg; arg = OVL_NEXT (arg))
8953         {
8954           tree fn = OVL_CURRENT (arg);
8955           tree subargs, elem;
8956
8957           if (TREE_CODE (fn) != TEMPLATE_DECL)
8958             continue;
8959
8960           subargs = get_bindings_overload (fn, DECL_TEMPLATE_RESULT (fn),
8961                                            expl_subargs);
8962           if (subargs)
8963             {
8964               elem = tsubst (TREE_TYPE (fn), subargs, tf_none, NULL_TREE);
8965               if (TREE_CODE (elem) == METHOD_TYPE)
8966                 elem = build_ptrmemfunc_type (build_pointer_type (elem));
8967               good += try_one_overload (tparms, targs, tempargs, parm, elem,
8968                                         strict, sub_strict);
8969             }
8970         }
8971     }
8972   else if (TREE_CODE (arg) == OVERLOAD
8973            || TREE_CODE (arg) == FUNCTION_DECL)
8974     {
8975       for (; arg; arg = OVL_NEXT (arg))
8976         {
8977           tree type = TREE_TYPE (OVL_CURRENT (arg));
8978           if (TREE_CODE (type) == METHOD_TYPE)
8979             type = build_ptrmemfunc_type (build_pointer_type (type));
8980           good += try_one_overload (tparms, targs, tempargs, parm,
8981                                     type,
8982                                     strict, sub_strict);
8983         }
8984     }
8985   else
8986     abort ();
8987
8988   /* [temp.deduct.type] A template-argument can be deduced from a pointer
8989      to function or pointer to member function argument if the set of
8990      overloaded functions does not contain function templates and at most
8991      one of a set of overloaded functions provides a unique match.
8992
8993      So if we found multiple possibilities, we return success but don't
8994      deduce anything.  */
8995
8996   if (good == 1)
8997     {
8998       int i = TREE_VEC_LENGTH (targs);
8999       for (; i--; )
9000         if (TREE_VEC_ELT (tempargs, i))
9001           TREE_VEC_ELT (targs, i) = TREE_VEC_ELT (tempargs, i);
9002     }
9003   if (good)
9004     return 0;
9005
9006   return 1;
9007 }
9008
9009 /* Subroutine of resolve_overloaded_unification; does deduction for a single
9010    overload.  Fills TARGS with any deduced arguments, or error_mark_node if
9011    different overloads deduce different arguments for a given parm.
9012    Returns 1 on success.  */
9013
9014 static int
9015 try_one_overload (tree tparms,
9016                   tree orig_targs,
9017                   tree targs, 
9018                   tree parm, 
9019                   tree arg, 
9020                   unification_kind_t strict,
9021                   int sub_strict)
9022 {
9023   int nargs;
9024   tree tempargs;
9025   int i;
9026
9027   /* [temp.deduct.type] A template-argument can be deduced from a pointer
9028      to function or pointer to member function argument if the set of
9029      overloaded functions does not contain function templates and at most
9030      one of a set of overloaded functions provides a unique match.
9031
9032      So if this is a template, just return success.  */
9033
9034   if (uses_template_parms (arg))
9035     return 1;
9036
9037   sub_strict |= maybe_adjust_types_for_deduction (strict, &parm, &arg);
9038
9039   /* We don't copy orig_targs for this because if we have already deduced
9040      some template args from previous args, unify would complain when we
9041      try to deduce a template parameter for the same argument, even though
9042      there isn't really a conflict.  */
9043   nargs = TREE_VEC_LENGTH (targs);
9044   tempargs = make_tree_vec (nargs);
9045
9046   if (unify (tparms, tempargs, parm, arg, sub_strict) != 0)
9047     return 0;
9048
9049   /* First make sure we didn't deduce anything that conflicts with
9050      explicitly specified args.  */
9051   for (i = nargs; i--; )
9052     {
9053       tree elt = TREE_VEC_ELT (tempargs, i);
9054       tree oldelt = TREE_VEC_ELT (orig_targs, i);
9055
9056       if (elt == NULL_TREE)
9057         continue;
9058       else if (uses_template_parms (elt))
9059         {
9060           /* Since we're unifying against ourselves, we will fill in template
9061              args used in the function parm list with our own template parms.
9062              Discard them.  */
9063           TREE_VEC_ELT (tempargs, i) = NULL_TREE;
9064           continue;
9065         }
9066       else if (oldelt && ! template_args_equal (oldelt, elt))
9067         return 0;
9068     }
9069
9070   for (i = nargs; i--; )
9071     {
9072       tree elt = TREE_VEC_ELT (tempargs, i);
9073
9074       if (elt)
9075         TREE_VEC_ELT (targs, i) = elt;
9076     }
9077
9078   return 1;
9079 }
9080
9081 /* Verify that nondeduce template argument agrees with the type
9082    obtained from argument deduction.  Return nonzero if the
9083    verification fails.
9084
9085    For example:
9086
9087      struct A { typedef int X; };
9088      template <class T, class U> struct C {};
9089      template <class T> struct C<T, typename T::X> {};
9090
9091    Then with the instantiation `C<A, int>', we can deduce that
9092    `T' is `A' but unify () does not check whether `typename T::X'
9093    is `int'.  This function ensure that they agree.
9094
9095    TARGS, PARMS are the same as the arguments of unify.
9096    ARGS contains template arguments from all levels.  */
9097
9098 static int
9099 verify_class_unification (tree targs, tree parms, tree args)
9100 {
9101   parms = tsubst (parms, add_outermost_template_args (args, targs),
9102                   tf_none, NULL_TREE);
9103   if (parms == error_mark_node)
9104     return 1;
9105
9106   return !comp_template_args (parms, INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args));
9107 }
9108
9109 /* PARM is a template class (perhaps with unbound template
9110    parameters).  ARG is a fully instantiated type.  If ARG can be
9111    bound to PARM, return ARG, otherwise return NULL_TREE.  TPARMS and
9112    TARGS are as for unify.  */
9113
9114 static tree
9115 try_class_unification (tree tparms, tree targs, tree parm, tree arg)
9116 {
9117   tree copy_of_targs;
9118
9119   if (!CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (arg)
9120       || (most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (arg)) 
9121           != most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (parm))))
9122     return NULL_TREE;
9123
9124   /* We need to make a new template argument vector for the call to
9125      unify.  If we used TARGS, we'd clutter it up with the result of
9126      the attempted unification, even if this class didn't work out.
9127      We also don't want to commit ourselves to all the unifications
9128      we've already done, since unification is supposed to be done on
9129      an argument-by-argument basis.  In other words, consider the
9130      following pathological case:
9131
9132        template <int I, int J, int K>
9133        struct S {};
9134        
9135        template <int I, int J>
9136        struct S<I, J, 2> : public S<I, I, I>, S<J, J, J> {};
9137        
9138        template <int I, int J, int K>
9139        void f(S<I, J, K>, S<I, I, I>);
9140        
9141        void g() {
9142          S<0, 0, 0> s0;
9143          S<0, 1, 2> s2;
9144        
9145          f(s0, s2);
9146        }
9147
9148      Now, by the time we consider the unification involving `s2', we
9149      already know that we must have `f<0, 0, 0>'.  But, even though
9150      `S<0, 1, 2>' is derived from `S<0, 0, 0>', the code is invalid
9151      because there are two ways to unify base classes of S<0, 1, 2>
9152      with S<I, I, I>.  If we kept the already deduced knowledge, we
9153      would reject the possibility I=1.  */
9154   copy_of_targs = make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (targs));
9155   
9156   /* If unification failed, we're done.  */
9157   if (unify (tparms, copy_of_targs, CLASSTYPE_TI_ARGS (parm),
9158              CLASSTYPE_TI_ARGS (arg), UNIFY_ALLOW_NONE))
9159     return NULL_TREE;
9160
9161   return arg;
9162 }
9163
9164 /* Subroutine of get_template_base.  RVAL, if non-NULL, is a base we
9165    have already discovered to be satisfactory.  ARG_BINFO is the binfo
9166    for the base class of ARG that we are currently examining.  */
9167
9168 static tree
9169 get_template_base_recursive (tree tparms, 
9170                              tree targs, 
9171                              tree parm,
9172                              tree arg_binfo, 
9173                              tree rval, 
9174                              int flags)
9175 {
9176   tree binfos;
9177   int i, n_baselinks;
9178   tree arg = BINFO_TYPE (arg_binfo);
9179
9180   if (!(flags & GTB_IGNORE_TYPE))
9181     {
9182       tree r = try_class_unification (tparms, targs,
9183                                       parm, arg);
9184
9185       /* If there is more than one satisfactory baseclass, then:
9186
9187            [temp.deduct.call]
9188
9189            If they yield more than one possible deduced A, the type
9190            deduction fails.
9191
9192            applies.  */
9193       if (r && rval && !same_type_p (r, rval))
9194         return error_mark_node;
9195       else if (r)
9196         rval = r;
9197     }
9198
9199   binfos = BINFO_BASETYPES (arg_binfo);
9200   n_baselinks = binfos ? TREE_VEC_LENGTH (binfos) : 0;
9201
9202   /* Process base types.  */
9203   for (i = 0; i < n_baselinks; i++)
9204     {
9205       tree base_binfo = TREE_VEC_ELT (binfos, i);
9206       int this_virtual;
9207
9208       /* Skip this base, if we've already seen it.  */
9209       if (BINFO_MARKED (base_binfo))
9210         continue;
9211
9212       this_virtual = 
9213         (flags & GTB_VIA_VIRTUAL) || TREE_VIA_VIRTUAL (base_binfo);
9214       
9215       /* When searching for a non-virtual, we cannot mark virtually
9216          found binfos.  */
9217       if (! this_virtual)
9218         BINFO_MARKED (base_binfo) = 1;
9219       
9220       rval = get_template_base_recursive (tparms, targs,
9221                                           parm,
9222                                           base_binfo, 
9223                                           rval,
9224                                           GTB_VIA_VIRTUAL * this_virtual);
9225       
9226       /* If we discovered more than one matching base class, we can
9227          stop now.  */
9228       if (rval == error_mark_node)
9229         return error_mark_node;
9230     }
9231
9232   return rval;
9233 }
9234
9235 /* Given a template type PARM and a class type ARG, find the unique
9236    base type in ARG that is an instance of PARM.  We do not examine
9237    ARG itself; only its base-classes.  If there is no appropriate base
9238    class, return NULL_TREE.  If there is more than one, return
9239    error_mark_node.  PARM may be the type of a partial specialization,
9240    as well as a plain template type.  Used by unify.  */
9241
9242 static tree
9243 get_template_base (tree tparms, tree targs, tree parm, tree arg)
9244 {
9245   tree rval;
9246   tree arg_binfo;
9247
9248   my_friendly_assert (IS_AGGR_TYPE_CODE (TREE_CODE (arg)), 92);
9249   
9250   arg_binfo = TYPE_BINFO (complete_type (arg));
9251   rval = get_template_base_recursive (tparms, targs,
9252                                       parm, arg_binfo, 
9253                                       NULL_TREE,
9254                                       GTB_IGNORE_TYPE);
9255
9256   /* Since get_template_base_recursive marks the bases classes, we
9257      must unmark them here.  */
9258   dfs_walk (arg_binfo, dfs_unmark, markedp, 0);
9259
9260   return rval;
9261 }
9262
9263 /* Returns the level of DECL, which declares a template parameter.  */
9264
9265 static int
9266 template_decl_level (tree decl)
9267 {
9268   switch (TREE_CODE (decl))
9269     {
9270     case TYPE_DECL:
9271     case TEMPLATE_DECL:
9272       return TEMPLATE_TYPE_LEVEL (TREE_TYPE (decl));
9273
9274     case PARM_DECL:
9275       return TEMPLATE_PARM_LEVEL (DECL_INITIAL (decl));
9276
9277     default:
9278       abort ();
9279       return 0;
9280     }
9281 }
9282
9283 /* Decide whether ARG can be unified with PARM, considering only the
9284    cv-qualifiers of each type, given STRICT as documented for unify.
9285    Returns nonzero iff the unification is OK on that basis.*/
9286
9287 static int
9288 check_cv_quals_for_unify (int strict, tree arg, tree parm)
9289 {
9290   int arg_quals = cp_type_quals (arg);
9291   int parm_quals = cp_type_quals (parm);
9292
9293   if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
9294     {
9295       /* If the cvr quals of parm will not unify with ARG, they'll be
9296          ignored in instantiation, so we have to do the same here.  */
9297       if (TREE_CODE (arg) == REFERENCE_TYPE)
9298         parm_quals &= ~(TYPE_QUAL_CONST | TYPE_QUAL_VOLATILE);
9299       if (!POINTER_TYPE_P (arg) &&
9300           TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_TYPE_PARM)
9301         parm_quals &= ~TYPE_QUAL_RESTRICT;
9302     }
9303   
9304   if (!(strict & (UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL | UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL))
9305       && (arg_quals & parm_quals) != parm_quals)
9306     return 0;
9307
9308   if (!(strict & (UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL | UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL))
9309       && (parm_quals & arg_quals) != arg_quals)
9310     return 0;
9311
9312   return 1;
9313 }
9314
9315 /* Takes parameters as for type_unification.  Returns 0 if the
9316    type deduction succeeds, 1 otherwise.  The parameter STRICT is a
9317    bitwise or of the following flags:
9318
9319      UNIFY_ALLOW_NONE:
9320        Require an exact match between PARM and ARG.
9321      UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL:
9322        Allow the deduced ARG to be more cv-qualified (by qualification
9323        conversion) than ARG.
9324      UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL:
9325        Allow the deduced ARG to be less cv-qualified than ARG.
9326      UNIFY_ALLOW_DERIVED:
9327        Allow the deduced ARG to be a template base class of ARG,
9328        or a pointer to a template base class of the type pointed to by
9329        ARG.
9330      UNIFY_ALLOW_INTEGER:
9331        Allow any integral type to be deduced.  See the TEMPLATE_PARM_INDEX
9332        case for more information. 
9333      UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL:
9334        This is the outermost level of a deduction. Used to determine validity
9335        of qualification conversions. A valid qualification conversion must
9336        have const qualified pointers leading up to the inner type which
9337        requires additional CV quals, except at the outer level, where const
9338        is not required [conv.qual]. It would be normal to set this flag in
9339        addition to setting UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL.
9340      UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL:
9341        This is the outermost level of a deduction, and PARM can be more CV
9342        qualified at this point.
9343      UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL:
9344        This is the outermost level of a deduction, and PARM can be less CV
9345        qualified at this point.
9346      UNIFY_ALLOW_MAX_CORRECTION:
9347        This is an INTEGER_TYPE's maximum value.  Used if the range may
9348        have been derived from a size specification, such as an array size.
9349        If the size was given by a nontype template parameter N, the maximum
9350        value will have the form N-1.  The flag says that we can (and indeed
9351        must) unify N with (ARG + 1), an exception to the normal rules on
9352        folding PARM.  */
9353
9354 static int
9355 unify (tree tparms, tree targs, tree parm, tree arg, int strict)
9356 {
9357   int idx;
9358   tree targ;
9359   tree tparm;
9360   int strict_in = strict;
9361
9362   /* I don't think this will do the right thing with respect to types.
9363      But the only case I've seen it in so far has been array bounds, where
9364      signedness is the only information lost, and I think that will be
9365      okay.  */
9366   while (TREE_CODE (parm) == NOP_EXPR)
9367     parm = TREE_OPERAND (parm, 0);
9368
9369   if (arg == error_mark_node)
9370     return 1;
9371   if (arg == unknown_type_node)
9372     /* We can't deduce anything from this, but we might get all the
9373        template args from other function args.  */
9374     return 0;
9375
9376   /* If PARM uses template parameters, then we can't bail out here,
9377      even if ARG == PARM, since we won't record unifications for the
9378      template parameters.  We might need them if we're trying to
9379      figure out which of two things is more specialized.  */
9380   if (arg == parm && !uses_template_parms (parm))
9381     return 0;
9382
9383   /* Immediately reject some pairs that won't unify because of
9384      cv-qualification mismatches.  */
9385   if (TREE_CODE (arg) == TREE_CODE (parm)
9386       && TYPE_P (arg)
9387       /* It is the elements of the array which hold the cv quals of an array
9388          type, and the elements might be template type parms. We'll check
9389          when we recurse.  */
9390       && TREE_CODE (arg) != ARRAY_TYPE
9391       /* We check the cv-qualifiers when unifying with template type
9392          parameters below.  We want to allow ARG `const T' to unify with
9393          PARM `T' for example, when computing which of two templates
9394          is more specialized, for example.  */
9395       && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_TYPE_PARM
9396       && !check_cv_quals_for_unify (strict_in, arg, parm))
9397     return 1;
9398
9399   if (!(strict & UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL)
9400       && TYPE_P (parm) && !CP_TYPE_CONST_P (parm))
9401     strict &= ~UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL;
9402   strict &= ~UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL;
9403   strict &= ~UNIFY_ALLOW_DERIVED;
9404   strict &= ~UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL;
9405   strict &= ~UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL;
9406   strict &= ~UNIFY_ALLOW_MAX_CORRECTION;
9407   
9408   switch (TREE_CODE (parm))
9409     {
9410     case TYPENAME_TYPE:
9411     case SCOPE_REF:
9412     case UNBOUND_CLASS_TEMPLATE:
9413       /* In a type which contains a nested-name-specifier, template
9414          argument values cannot be deduced for template parameters used
9415          within the nested-name-specifier.  */
9416       return 0;
9417
9418     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
9419     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
9420     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
9421       tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, 0));
9422
9423       if (TEMPLATE_TYPE_LEVEL (parm)
9424           != template_decl_level (tparm))
9425         /* The PARM is not one we're trying to unify.  Just check
9426            to see if it matches ARG.  */
9427         return (TREE_CODE (arg) == TREE_CODE (parm)
9428                 && same_type_p (parm, arg)) ? 0 : 1;
9429       idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (parm);
9430       targ = TREE_VEC_ELT (targs, idx);
9431       tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, idx));
9432
9433       /* Check for mixed types and values.  */
9434       if ((TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TYPE_PARM
9435            && TREE_CODE (tparm) != TYPE_DECL)
9436           || (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM 
9437               && TREE_CODE (tparm) != TEMPLATE_DECL))
9438         return 1;
9439
9440       if (TREE_CODE (parm) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
9441         {
9442           /* ARG must be constructed from a template class or a template
9443              template parameter.  */
9444           if (TREE_CODE (arg) != BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
9445               && (TREE_CODE (arg) != RECORD_TYPE || !CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (arg)))
9446             return 1;
9447
9448           {
9449             tree parmtmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (parm);
9450             tree parmvec = TYPE_TI_ARGS (parm);
9451             tree argvec = TYPE_TI_ARGS (arg);
9452             tree argtmplvec
9453               = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (TYPE_TI_TEMPLATE (arg));
9454             int i;
9455
9456             /* The parameter and argument roles have to be switched here 
9457                in order to handle default arguments properly.  For example, 
9458                template<template <class> class TT> void f(TT<int>) 
9459                should be able to accept vector<int> which comes from 
9460                template <class T, class Allocator = allocator> 
9461                class vector.  */
9462
9463             if (coerce_template_parms (argtmplvec, parmvec, parmtmpl, 0, 1)
9464                 == error_mark_node)
9465               return 1;
9466           
9467             /* Deduce arguments T, i from TT<T> or TT<i>.  
9468                We check each element of PARMVEC and ARGVEC individually
9469                rather than the whole TREE_VEC since they can have
9470                different number of elements.  */
9471
9472             for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (parmvec); ++i)
9473               {
9474                 tree t = TREE_VEC_ELT (parmvec, i);
9475
9476                 if (unify (tparms, targs, t, 
9477                            TREE_VEC_ELT (argvec, i), 
9478                            UNIFY_ALLOW_NONE))
9479                   return 1;
9480               }
9481           }
9482           arg = TYPE_TI_TEMPLATE (arg);
9483
9484           /* Fall through to deduce template name.  */
9485         }
9486
9487       if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
9488           || TREE_CODE (parm) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
9489         {
9490           /* Deduce template name TT from TT, TT<>, TT<T> and TT<i>.  */
9491
9492           /* Simple cases: Value already set, does match or doesn't.  */
9493           if (targ != NULL_TREE && template_args_equal (targ, arg))
9494             return 0;
9495           else if (targ)
9496             return 1;
9497         }
9498       else
9499         {
9500           /* If PARM is `const T' and ARG is only `int', we don't have
9501              a match unless we are allowing additional qualification.
9502              If ARG is `const int' and PARM is just `T' that's OK;
9503              that binds `const int' to `T'.  */
9504           if (!check_cv_quals_for_unify (strict_in | UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL, 
9505                                          arg, parm))
9506             return 1;
9507
9508           /* Consider the case where ARG is `const volatile int' and
9509              PARM is `const T'.  Then, T should be `volatile int'.  */
9510           arg = cp_build_qualified_type_real
9511             (arg, cp_type_quals (arg) & ~cp_type_quals (parm), tf_none);
9512           if (arg == error_mark_node)
9513             return 1;
9514
9515           /* Simple cases: Value already set, does match or doesn't.  */
9516           if (targ != NULL_TREE && same_type_p (targ, arg))
9517             return 0;
9518           else if (targ)
9519             return 1;
9520
9521           /* Make sure that ARG is not a variable-sized array.  (Note
9522              that were talking about variable-sized arrays (like
9523              `int[n]'), rather than arrays of unknown size (like
9524              `int[]').)  We'll get very confused by such a type since
9525              the bound of the array will not be computable in an
9526              instantiation.  Besides, such types are not allowed in
9527              ISO C++, so we can do as we please here.  */
9528           if (variably_modified_type_p (arg))
9529             return 1;
9530         }
9531
9532       TREE_VEC_ELT (targs, idx) = arg;
9533       return 0;
9534
9535     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
9536       tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, 0));
9537
9538       if (TEMPLATE_PARM_LEVEL (parm) 
9539           != template_decl_level (tparm))
9540         /* The PARM is not one we're trying to unify.  Just check
9541            to see if it matches ARG.  */
9542         return !(TREE_CODE (arg) == TREE_CODE (parm)
9543                  && cp_tree_equal (parm, arg));
9544
9545       idx = TEMPLATE_PARM_IDX (parm);
9546       targ = TREE_VEC_ELT (targs, idx);
9547
9548       if (targ)
9549         return !cp_tree_equal (targ, arg);
9550
9551       /* [temp.deduct.type] If, in the declaration of a function template
9552          with a non-type template-parameter, the non-type
9553          template-parameter is used in an expression in the function
9554          parameter-list and, if the corresponding template-argument is
9555          deduced, the template-argument type shall match the type of the
9556          template-parameter exactly, except that a template-argument
9557          deduced from an array bound may be of any integral type. 
9558          The non-type parameter might use already deduced type parameters.  */
9559       tparm = tsubst (TREE_TYPE (parm), targs, 0, NULL_TREE);
9560       if (!TREE_TYPE (arg))
9561         /* Template-parameter dependent expression.  Just accept it for now.
9562            It will later be processed in convert_template_argument.  */
9563         ;
9564       else if (same_type_p (TREE_TYPE (arg), tparm))
9565         /* OK */;
9566       else if ((strict & UNIFY_ALLOW_INTEGER)
9567                && (TREE_CODE (tparm) == INTEGER_TYPE
9568                    || TREE_CODE (tparm) == BOOLEAN_TYPE))
9569         /* OK */;
9570       else if (uses_template_parms (tparm))
9571         /* We haven't deduced the type of this parameter yet.  Try again
9572            later.  */
9573         return 0;
9574       else
9575         return 1;
9576
9577       TREE_VEC_ELT (targs, idx) = arg;
9578       return 0;
9579
9580     case POINTER_TYPE:
9581       {
9582         if (TREE_CODE (arg) != POINTER_TYPE)
9583           return 1;
9584         
9585         /* [temp.deduct.call]
9586
9587            A can be another pointer or pointer to member type that can
9588            be converted to the deduced A via a qualification
9589            conversion (_conv.qual_).
9590
9591            We pass down STRICT here rather than UNIFY_ALLOW_NONE.
9592            This will allow for additional cv-qualification of the
9593            pointed-to types if appropriate.  */
9594         
9595         if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg)) == RECORD_TYPE)
9596           /* The derived-to-base conversion only persists through one
9597              level of pointers.  */
9598           strict |= (strict_in & UNIFY_ALLOW_DERIVED);
9599
9600         return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), 
9601                       TREE_TYPE (arg), strict);
9602       }
9603
9604     case REFERENCE_TYPE:
9605       if (TREE_CODE (arg) != REFERENCE_TYPE)
9606         return 1;
9607       return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), TREE_TYPE (arg),
9608                     strict & UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL);
9609
9610     case ARRAY_TYPE:
9611       if (TREE_CODE (arg) != ARRAY_TYPE)
9612         return 1;
9613       if ((TYPE_DOMAIN (parm) == NULL_TREE)
9614           != (TYPE_DOMAIN (arg) == NULL_TREE))
9615         return 1;
9616       if (TYPE_DOMAIN (parm) != NULL_TREE
9617           && unify (tparms, targs, TYPE_DOMAIN (parm),
9618                     TYPE_DOMAIN (arg), UNIFY_ALLOW_NONE) != 0)
9619         return 1;
9620       return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), TREE_TYPE (arg),
9621                     strict & UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL);
9622
9623     case REAL_TYPE:
9624     case COMPLEX_TYPE:
9625     case VECTOR_TYPE:
9626     case INTEGER_TYPE:
9627     case BOOLEAN_TYPE:
9628     case VOID_TYPE:
9629       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
9630         return 1;
9631
9632       if (TREE_CODE (parm) == INTEGER_TYPE
9633           && TREE_CODE (TYPE_MAX_VALUE (parm)) != INTEGER_CST)
9634         {
9635           if (TYPE_MIN_VALUE (parm) && TYPE_MIN_VALUE (arg)
9636               && unify (tparms, targs, TYPE_MIN_VALUE (parm),
9637                         TYPE_MIN_VALUE (arg), UNIFY_ALLOW_INTEGER))
9638             return 1;
9639           if (TYPE_MAX_VALUE (parm) && TYPE_MAX_VALUE (arg)
9640               && unify (tparms, targs, TYPE_MAX_VALUE (parm),
9641                         TYPE_MAX_VALUE (arg),
9642                         UNIFY_ALLOW_INTEGER | UNIFY_ALLOW_MAX_CORRECTION))
9643             return 1;
9644         }
9645       /* We have already checked cv-qualification at the top of the
9646          function.  */
9647       else if (!same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (arg, parm))
9648         return 1;
9649
9650       /* As far as unification is concerned, this wins.  Later checks
9651          will invalidate it if necessary.  */
9652       return 0;
9653
9654       /* Types INTEGER_CST and MINUS_EXPR can come from array bounds.  */
9655       /* Type INTEGER_CST can come from ordinary constant template args.  */
9656     case INTEGER_CST:
9657       while (TREE_CODE (arg) == NOP_EXPR)
9658         arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
9659
9660       if (TREE_CODE (arg) != INTEGER_CST)
9661         return 1;
9662       return !tree_int_cst_equal (parm, arg);
9663
9664     case TREE_VEC:
9665       {
9666         int i;
9667         if (TREE_CODE (arg) != TREE_VEC)
9668           return 1;
9669         if (TREE_VEC_LENGTH (parm) != TREE_VEC_LENGTH (arg))
9670           return 1;
9671         for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (parm); ++i)
9672           if (unify (tparms, targs,
9673                      TREE_VEC_ELT (parm, i), TREE_VEC_ELT (arg, i),
9674                      UNIFY_ALLOW_NONE))
9675             return 1;
9676         return 0;
9677       }
9678
9679     case RECORD_TYPE:
9680     case UNION_TYPE:
9681       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
9682         return 1;
9683   
9684       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (parm))
9685         {
9686           if (!TYPE_PTRMEMFUNC_P (arg))
9687             return 1;
9688
9689           return unify (tparms, targs, 
9690                         TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (parm),
9691                         TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (arg),
9692                         strict);
9693         }
9694
9695       if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (parm))
9696         {
9697           tree t = NULL_TREE;
9698
9699           if (strict_in & UNIFY_ALLOW_DERIVED)
9700             {
9701               /* First, we try to unify the PARM and ARG directly.  */
9702               t = try_class_unification (tparms, targs,
9703                                          parm, arg);
9704
9705               if (!t)
9706                 {
9707                   /* Fallback to the special case allowed in
9708                      [temp.deduct.call]:
9709                      
9710                        If P is a class, and P has the form
9711                        template-id, then A can be a derived class of
9712                        the deduced A.  Likewise, if P is a pointer to
9713                        a class of the form template-id, A can be a
9714                        pointer to a derived class pointed to by the
9715                        deduced A.  */
9716                   t = get_template_base (tparms, targs,
9717                                          parm, arg);
9718
9719                   if (! t || t == error_mark_node)
9720                     return 1;
9721                 }
9722             }
9723           else if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (arg) 
9724                    && (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (parm) 
9725                        == CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (arg)))
9726             /* Perhaps PARM is something like S<U> and ARG is S<int>.
9727                Then, we should unify `int' and `U'.  */
9728             t = arg;
9729           else
9730             /* There's no chance of unification succeeding.  */
9731             return 1;
9732
9733           return unify (tparms, targs, CLASSTYPE_TI_ARGS (parm),
9734                         CLASSTYPE_TI_ARGS (t), UNIFY_ALLOW_NONE);
9735         }
9736       else if (!same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (parm, arg))
9737         return 1;
9738       return 0;
9739
9740     case METHOD_TYPE:
9741     case FUNCTION_TYPE:
9742       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
9743         return 1;
9744
9745       if (unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm),
9746                  TREE_TYPE (arg), UNIFY_ALLOW_NONE))
9747         return 1;
9748       return type_unification_real (tparms, targs, TYPE_ARG_TYPES (parm),
9749                                     TYPE_ARG_TYPES (arg), 1, 
9750                                     DEDUCE_EXACT, 0, -1);
9751
9752     case OFFSET_TYPE:
9753       if (TREE_CODE (arg) != OFFSET_TYPE)
9754         return 1;
9755       if (unify (tparms, targs, TYPE_OFFSET_BASETYPE (parm),
9756                  TYPE_OFFSET_BASETYPE (arg), UNIFY_ALLOW_NONE))
9757         return 1;
9758       return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), TREE_TYPE (arg),
9759                     strict);
9760
9761     case CONST_DECL:
9762       if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (parm))
9763         return unify (tparms, targs, DECL_INITIAL (parm), arg, strict);
9764       if (arg != decl_constant_value (parm)) 
9765         return 1;
9766       return 0;
9767
9768     case TEMPLATE_DECL:
9769       /* Matched cases are handled by the ARG == PARM test above.  */
9770       return 1;
9771
9772     case MINUS_EXPR:
9773       if (tree_int_cst_equal (TREE_OPERAND (parm, 1), integer_one_node)
9774           && (strict_in & UNIFY_ALLOW_MAX_CORRECTION))
9775         {
9776           /* We handle this case specially, since it comes up with
9777              arrays.  In particular, something like:
9778
9779              template <int N> void f(int (&x)[N]);
9780
9781              Here, we are trying to unify the range type, which
9782              looks like [0 ... (N - 1)].  */
9783           tree t, t1, t2;
9784           t1 = TREE_OPERAND (parm, 0);
9785           t2 = TREE_OPERAND (parm, 1);
9786
9787           t = fold (build (PLUS_EXPR, integer_type_node, arg, t2));
9788
9789           return unify (tparms, targs, t1, t, strict);
9790         }
9791       /* else fall through */
9792
9793     default:
9794       if (IS_EXPR_CODE_CLASS (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (parm))))
9795         {
9796
9797           /* We're looking at an expression.  This can happen with
9798              something like: 
9799            
9800                template <int I>
9801                void foo(S<I>, S<I + 2>);
9802
9803              This is a "nondeduced context":
9804
9805                [deduct.type]
9806            
9807                The nondeduced contexts are:
9808
9809                --A type that is a template-id in which one or more of
9810                  the template-arguments is an expression that references
9811                  a template-parameter.  
9812
9813              In these cases, we assume deduction succeeded, but don't
9814              actually infer any unifications.  */
9815
9816           if (!uses_template_parms (parm)
9817               && !template_args_equal (parm, arg))
9818             return 1;
9819           else
9820             return 0;
9821         }
9822       else
9823         sorry ("use of `%s' in template type unification",
9824                tree_code_name [(int) TREE_CODE (parm)]);
9825
9826       return 1;
9827     }
9828 }
9829 \f
9830 /* Called if RESULT is explicitly instantiated, or is a member of an
9831    explicitly instantiated class, or if using -frepo and the
9832    instantiation of RESULT has been assigned to this file.  */
9833
9834 void
9835 mark_decl_instantiated (tree result, int extern_p)
9836 {
9837   /* We used to set this unconditionally; we moved that to
9838      do_decl_instantiation so it wouldn't get set on members of
9839      explicit class template instantiations.  But we still need to set
9840      it here for the 'extern template' case in order to suppress
9841      implicit instantiations.  */
9842   if (extern_p)
9843     SET_DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (result);
9844
9845   /* If this entity has already been written out, it's too late to
9846      make any modifications.  */
9847   if (TREE_ASM_WRITTEN (result))
9848     return;
9849
9850   if (TREE_CODE (result) != FUNCTION_DECL)
9851     /* The TREE_PUBLIC flag for function declarations will have been
9852        set correctly by tsubst.  */
9853     TREE_PUBLIC (result) = 1;
9854
9855   /* This might have been set by an earlier implicit instantiation.  */
9856   DECL_COMDAT (result) = 0;
9857
9858   if (! extern_p)
9859     {
9860       DECL_INTERFACE_KNOWN (result) = 1;
9861       DECL_NOT_REALLY_EXTERN (result) = 1;
9862
9863       /* Always make artificials weak.  */
9864       if (DECL_ARTIFICIAL (result) && flag_weak)
9865         comdat_linkage (result);
9866       /* For WIN32 we also want to put explicit instantiations in
9867          linkonce sections.  */
9868       else if (TREE_PUBLIC (result))
9869         maybe_make_one_only (result);
9870     }
9871
9872   if (TREE_CODE (result) == FUNCTION_DECL)
9873     defer_fn (result);
9874 }
9875
9876 /* Given two function templates PAT1 and PAT2, return:
9877
9878    DEDUCE should be DEDUCE_EXACT or DEDUCE_ORDER.
9879    
9880    1 if PAT1 is more specialized than PAT2 as described in [temp.func.order].
9881    -1 if PAT2 is more specialized than PAT1.
9882    0 if neither is more specialized.
9883
9884    LEN is passed through to fn_type_unification.  */
9885    
9886 int
9887 more_specialized (tree pat1, tree pat2, int deduce, int len)
9888 {
9889   tree targs;
9890   int winner = 0;
9891
9892   /* If template argument deduction succeeds, we substitute the
9893      resulting arguments into non-deduced contexts.  While doing that,
9894      we must be aware that we may encounter dependent types.  */
9895   ++processing_template_decl;
9896   targs = get_bindings_real (pat1, DECL_TEMPLATE_RESULT (pat2),
9897                              NULL_TREE, 0, deduce, len);
9898   if (targs)
9899     --winner;
9900
9901   targs = get_bindings_real (pat2, DECL_TEMPLATE_RESULT (pat1),
9902                              NULL_TREE, 0, deduce, len);
9903   if (targs)
9904     ++winner;
9905   --processing_template_decl;
9906
9907   return winner;
9908 }
9909
9910 /* Given two class template specialization list nodes PAT1 and PAT2, return:
9911
9912    1 if PAT1 is more specialized than PAT2 as described in [temp.class.order].
9913    -1 if PAT2 is more specialized than PAT1.
9914    0 if neither is more specialized.
9915
9916    FULL_ARGS is the full set of template arguments that triggers this
9917    partial ordering.  */
9918    
9919 int
9920 more_specialized_class (tree pat1, tree pat2, tree full_args)
9921 {
9922   tree targs;
9923   int winner = 0;
9924
9925   targs = get_class_bindings (TREE_VALUE (pat1), TREE_PURPOSE (pat1),
9926                               add_outermost_template_args (full_args, TREE_PURPOSE (pat2)));
9927   if (targs)
9928     --winner;
9929
9930   targs = get_class_bindings (TREE_VALUE (pat2), TREE_PURPOSE (pat2),
9931                               add_outermost_template_args (full_args, TREE_PURPOSE (pat1)));
9932   if (targs)
9933     ++winner;
9934
9935   return winner;
9936 }
9937
9938 /* Return the template arguments that will produce the function signature
9939    DECL from the function template FN, with the explicit template
9940    arguments EXPLICIT_ARGS.  If CHECK_RETTYPE is 1, the return type must
9941    also match.  Return NULL_TREE if no satisfactory arguments could be
9942    found.  DEDUCE and LEN are passed through to fn_type_unification.  */
9943    
9944 static tree
9945 get_bindings_real (tree fn, 
9946                    tree decl, 
9947                    tree explicit_args, 
9948                    int check_rettype, 
9949                    int deduce, 
9950                    int len)
9951 {
9952   int ntparms = DECL_NTPARMS (fn);
9953   tree targs = make_tree_vec (ntparms);
9954   tree decl_type;
9955   tree decl_arg_types;
9956   int i;
9957
9958   /* Substitute the explicit template arguments into the type of DECL.
9959      The call to fn_type_unification will handle substitution into the
9960      FN.  */
9961   decl_type = TREE_TYPE (decl);
9962   if (explicit_args && uses_template_parms (decl_type))
9963     {
9964       tree tmpl;
9965       tree converted_args;
9966
9967       if (DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
9968         tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
9969       else
9970         /* We can get here for some invalid specializations.  */
9971         return NULL_TREE;
9972
9973       converted_args
9974         = (coerce_template_parms (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (tmpl),
9975                                   explicit_args, NULL_TREE,
9976                                   tf_none, /*require_all_arguments=*/0));
9977       if (converted_args == error_mark_node)
9978         return NULL_TREE;
9979       
9980       decl_type = tsubst (decl_type, converted_args, tf_none, NULL_TREE); 
9981       if (decl_type == error_mark_node)
9982         return NULL_TREE;
9983     }
9984
9985   decl_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (decl_type);
9986   /* Never do unification on the 'this' parameter.  */
9987   if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
9988     decl_arg_types = TREE_CHAIN (decl_arg_types);
9989
9990   i = fn_type_unification (fn, explicit_args, targs, 
9991                            decl_arg_types,
9992                            (check_rettype || DECL_CONV_FN_P (fn)
9993                             ? TREE_TYPE (decl_type) : NULL_TREE),
9994                            deduce, len);
9995
9996   if (i != 0)
9997     return NULL_TREE;
9998
9999   return targs;
10000 }
10001
10002 /* For most uses, we want to check the return type.  */
10003
10004 static tree 
10005 get_bindings (tree fn, tree decl, tree explicit_args)
10006 {
10007   return get_bindings_real (fn, decl, explicit_args, 1, DEDUCE_EXACT, -1);
10008 }
10009
10010 /* But for resolve_overloaded_unification, we only care about the parameter
10011    types.  */
10012
10013 static tree
10014 get_bindings_overload (tree fn, tree decl, tree explicit_args)
10015 {
10016   return get_bindings_real (fn, decl, explicit_args, 0, DEDUCE_EXACT, -1);
10017 }
10018
10019 /* Return the innermost template arguments that, when applied to a
10020    template specialization whose innermost template parameters are
10021    TPARMS, and whose specialization arguments are PARMS, yield the
10022    ARGS.  
10023
10024    For example, suppose we have:
10025
10026      template <class T, class U> struct S {};
10027      template <class T> struct S<T*, int> {};
10028
10029    Then, suppose we want to get `S<double*, int>'.  The TPARMS will be
10030    {T}, the PARMS will be {T*, int} and the ARGS will be {double*,
10031    int}.  The resulting vector will be {double}, indicating that `T'
10032    is bound to `double'.  */
10033
10034 static tree
10035 get_class_bindings (tree tparms, tree parms, tree args)
10036 {
10037   int i, ntparms = TREE_VEC_LENGTH (tparms);
10038   tree vec = make_tree_vec (ntparms);
10039
10040   if (unify (tparms, vec, parms, INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args),
10041              UNIFY_ALLOW_NONE))
10042     return NULL_TREE;
10043
10044   for (i =  0; i < ntparms; ++i)
10045     if (! TREE_VEC_ELT (vec, i))
10046       return NULL_TREE;
10047
10048   if (verify_class_unification (vec, parms, args))
10049     return NULL_TREE;
10050
10051   return vec;
10052 }
10053
10054 /* In INSTANTIATIONS is a list of <INSTANTIATION, TEMPLATE> pairs.
10055    Pick the most specialized template, and return the corresponding
10056    instantiation, or if there is no corresponding instantiation, the
10057    template itself.  If there is no most specialized template,
10058    error_mark_node is returned.  If there are no templates at all,
10059    NULL_TREE is returned.  */
10060
10061 tree
10062 most_specialized_instantiation (tree instantiations)
10063 {
10064   tree fn, champ;
10065   int fate;
10066
10067   if (!instantiations)
10068     return NULL_TREE;
10069
10070   champ = instantiations;
10071   for (fn = TREE_CHAIN (instantiations); fn; fn = TREE_CHAIN (fn))
10072     {
10073       fate = more_specialized (TREE_VALUE (champ), TREE_VALUE (fn),
10074                                DEDUCE_EXACT, -1);
10075       if (fate == 1)
10076         ;
10077       else
10078         {
10079           if (fate == 0)
10080             {
10081               fn = TREE_CHAIN (fn);
10082               if (! fn)
10083                 return error_mark_node;
10084             }
10085           champ = fn;
10086         }
10087     }
10088
10089   for (fn = instantiations; fn && fn != champ; fn = TREE_CHAIN (fn))
10090     {
10091       fate = more_specialized (TREE_VALUE (champ), TREE_VALUE (fn),
10092                                DEDUCE_EXACT, -1);
10093       if (fate != 1)
10094         return error_mark_node;
10095     }
10096
10097   return TREE_PURPOSE (champ) ? TREE_PURPOSE (champ) : TREE_VALUE (champ);
10098 }
10099
10100 /* Return the most specialized of the list of templates in FNS that can
10101    produce an instantiation matching DECL, given the explicit template
10102    arguments EXPLICIT_ARGS.  */
10103
10104 static tree
10105 most_specialized (tree fns, tree decl, tree explicit_args)
10106 {
10107   tree candidates = NULL_TREE;
10108   tree fn, args;
10109
10110   for (fn = fns; fn; fn = TREE_CHAIN (fn))
10111     {
10112       tree candidate = TREE_VALUE (fn);
10113
10114       args = get_bindings (candidate, decl, explicit_args);
10115       if (args)
10116         candidates = tree_cons (NULL_TREE, candidate, candidates);
10117     }
10118
10119   return most_specialized_instantiation (candidates);
10120 }
10121
10122 /* If DECL is a specialization of some template, return the most
10123    general such template.  Otherwise, returns NULL_TREE.
10124
10125    For example, given:
10126
10127      template <class T> struct S { template <class U> void f(U); };
10128
10129    if TMPL is `template <class U> void S<int>::f(U)' this will return
10130    the full template.  This function will not trace past partial
10131    specializations, however.  For example, given in addition:
10132
10133      template <class T> struct S<T*> { template <class U> void f(U); };
10134
10135    if TMPL is `template <class U> void S<int*>::f(U)' this will return
10136    `template <class T> template <class U> S<T*>::f(U)'.  */
10137
10138 tree
10139 most_general_template (tree decl)
10140 {
10141   /* If DECL is a FUNCTION_DECL, find the TEMPLATE_DECL of which it is
10142      an immediate specialization.  */
10143   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
10144     {
10145       if (DECL_TEMPLATE_INFO (decl)) {
10146         decl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
10147
10148         /* The DECL_TI_TEMPLATE can be an IDENTIFIER_NODE for a
10149            template friend.  */
10150         if (TREE_CODE (decl) != TEMPLATE_DECL)
10151           return NULL_TREE;
10152       } else
10153         return NULL_TREE;
10154     }
10155
10156   /* Look for more and more general templates.  */
10157   while (DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
10158     {
10159       /* The DECL_TI_TEMPLATE can be an IDENTIFIER_NODE in some cases.
10160          (See cp-tree.h for details.)  */
10161       if (TREE_CODE (DECL_TI_TEMPLATE (decl)) != TEMPLATE_DECL)
10162         break;
10163
10164       if (CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (decl))
10165           && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (TREE_TYPE (decl)))
10166         break;
10167
10168       /* Stop if we run into an explicitly specialized class template.  */
10169       if (!DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (decl)
10170           && DECL_CONTEXT (decl)
10171           && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (DECL_CONTEXT (decl)))
10172         break;
10173
10174       decl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
10175     }
10176
10177   return decl;
10178 }
10179
10180 /* Return the most specialized of the class template specializations
10181    of TMPL which can produce an instantiation matching ARGS, or
10182    error_mark_node if the choice is ambiguous.  */
10183
10184 static tree
10185 most_specialized_class (tree tmpl, tree args)
10186 {
10187   tree list = NULL_TREE;
10188   tree t;
10189   tree champ;
10190   int fate;
10191
10192   tmpl = most_general_template (tmpl);
10193   for (t = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl); t; t = TREE_CHAIN (t))
10194     {
10195       tree spec_args 
10196         = get_class_bindings (TREE_VALUE (t), TREE_PURPOSE (t), args);
10197       if (spec_args)
10198         {
10199           list = tree_cons (TREE_PURPOSE (t), TREE_VALUE (t), list);
10200           TREE_TYPE (list) = TREE_TYPE (t);
10201         }
10202     }
10203
10204   if (! list)
10205     return NULL_TREE;
10206
10207   t = list;
10208   champ = t;
10209   t = TREE_CHAIN (t);
10210   for (; t; t = TREE_CHAIN (t))
10211     {
10212       fate = more_specialized_class (champ, t, args);
10213       if (fate == 1)
10214         ;
10215       else
10216         {
10217           if (fate == 0)
10218             {
10219               t = TREE_CHAIN (t);
10220               if (! t)
10221                 return error_mark_node;
10222             }
10223           champ = t;
10224         }
10225     }
10226
10227   for (t = list; t && t != champ; t = TREE_CHAIN (t))
10228     {
10229       fate = more_specialized_class (champ, t, args);
10230       if (fate != 1)
10231         return error_mark_node;
10232     }
10233
10234   return champ;
10235 }
10236
10237 /* Explicitly instantiate DECL.  */
10238
10239 void
10240 do_decl_instantiation (tree decl, tree storage)
10241 {
10242   tree result = NULL_TREE;
10243   int extern_p = 0;
10244
10245   if (!decl)
10246     /* An error occurred, for which grokdeclarator has already issued
10247        an appropriate message.  */
10248     return;
10249   else if (! DECL_LANG_SPECIFIC (decl))
10250     {
10251       error ("explicit instantiation of non-template `%#D'", decl);
10252       return;
10253     }
10254   else if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL)
10255     {
10256       /* There is an asymmetry here in the way VAR_DECLs and
10257          FUNCTION_DECLs are handled by grokdeclarator.  In the case of
10258          the latter, the DECL we get back will be marked as a
10259          template instantiation, and the appropriate
10260          DECL_TEMPLATE_INFO will be set up.  This does not happen for
10261          VAR_DECLs so we do the lookup here.  Probably, grokdeclarator
10262          should handle VAR_DECLs as it currently handles
10263          FUNCTION_DECLs.  */
10264       result = lookup_field (DECL_CONTEXT (decl), DECL_NAME (decl), 0, false);
10265       if (!result || TREE_CODE (result) != VAR_DECL)
10266         {
10267           error ("no matching template for `%D' found", decl);
10268           return;
10269         }
10270     }
10271   else if (TREE_CODE (decl) != FUNCTION_DECL)
10272     {
10273       error ("explicit instantiation of `%#D'", decl);
10274       return;
10275     }
10276   else
10277     result = decl;
10278
10279   /* Check for various error cases.  Note that if the explicit
10280      instantiation is valid the RESULT will currently be marked as an
10281      *implicit* instantiation; DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION is not set
10282      until we get here.  */
10283
10284   if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (result))
10285     {
10286       /* DR 259 [temp.spec].
10287
10288          Both an explicit instantiation and a declaration of an explicit
10289          specialization shall not appear in a program unless the explicit
10290          instantiation follows a declaration of the explicit specialization.
10291
10292          For a given set of template parameters, if an explicit
10293          instantiation of a template appears after a declaration of an
10294          explicit specialization for that template, the explicit
10295          instantiation has no effect.  */
10296       return;
10297     }
10298   else if (DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (result))
10299     {
10300       /* [temp.spec]
10301
10302          No program shall explicitly instantiate any template more
10303          than once.  
10304
10305          We check DECL_INTERFACE_KNOWN so as not to complain when the first
10306          instantiation was `extern' and the second is not, and EXTERN_P for
10307          the opposite case.  If -frepo, chances are we already got marked
10308          as an explicit instantiation because of the repo file.  */
10309       if (DECL_INTERFACE_KNOWN (result) && !extern_p && !flag_use_repository)
10310         pedwarn ("duplicate explicit instantiation of `%#D'", result);
10311
10312       /* If we've already instantiated the template, just return now.  */
10313       if (DECL_INTERFACE_KNOWN (result))
10314         return;
10315     }
10316   else if (!DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (result))
10317     {
10318       error ("no matching template for `%D' found", result);
10319       return;
10320     }
10321   else if (!DECL_TEMPLATE_INFO (result))
10322     {
10323       pedwarn ("explicit instantiation of non-template `%#D'", result);
10324       return;
10325     }
10326
10327   if (flag_external_templates)
10328     return;
10329
10330   if (storage == NULL_TREE)
10331     ;
10332   else if (storage == ridpointers[(int) RID_EXTERN])
10333     {
10334       if (pedantic && !in_system_header)
10335         pedwarn ("ISO C++ forbids the use of `extern' on explicit instantiations");
10336       extern_p = 1;
10337     }
10338   else
10339     error ("storage class `%D' applied to template instantiation",
10340               storage);
10341
10342   SET_DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (result);
10343   mark_decl_instantiated (result, extern_p);
10344   repo_template_instantiated (result, extern_p);
10345   if (! extern_p)
10346     instantiate_decl (result, /*defer_ok=*/1);
10347 }
10348
10349 void
10350 mark_class_instantiated (tree t, int extern_p)
10351 {
10352   SET_CLASSTYPE_EXPLICIT_INSTANTIATION (t);
10353   SET_CLASSTYPE_INTERFACE_KNOWN (t);
10354   CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (t) = extern_p;
10355   TYPE_DECL_SUPPRESS_DEBUG (TYPE_NAME (t)) = extern_p;
10356   if (! extern_p)
10357     {
10358       CLASSTYPE_DEBUG_REQUESTED (t) = 1;
10359       rest_of_type_compilation (t, 1);
10360     }
10361 }     
10362
10363 /* Called from do_type_instantiation through binding_table_foreach to
10364    do recursive instantiation for the type bound in ENTRY.  */
10365 static void
10366 bt_instantiate_type_proc (binding_entry entry, void *data)
10367 {
10368   tree storage = *(tree *) data;
10369
10370   if (IS_AGGR_TYPE (entry->type)
10371       && !uses_template_parms (CLASSTYPE_TI_ARGS (entry->type)))
10372     do_type_instantiation (TYPE_MAIN_DECL (entry->type), storage, 0);
10373 }
10374
10375 /* Perform an explicit instantiation of template class T.  STORAGE, if
10376    non-null, is the RID for extern, inline or static.  COMPLAIN is
10377    nonzero if this is called from the parser, zero if called recursively,
10378    since the standard is unclear (as detailed below).  */
10379  
10380 void
10381 do_type_instantiation (tree t, tree storage, tsubst_flags_t complain)
10382 {
10383   int extern_p = 0;
10384   int nomem_p = 0;
10385   int static_p = 0;
10386
10387   if (TREE_CODE (t) == TYPE_DECL)
10388     t = TREE_TYPE (t);
10389
10390   if (! CLASS_TYPE_P (t) || ! CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (t))
10391     {
10392       error ("explicit instantiation of non-template type `%T'", t);
10393       return;
10394     }
10395
10396   complete_type (t);
10397
10398   /* With -fexternal-templates, explicit instantiations are treated the same
10399      as implicit ones.  */
10400   if (flag_external_templates)
10401     return;
10402
10403   if (!COMPLETE_TYPE_P (t))
10404     {
10405       if (complain & tf_error)
10406         error ("explicit instantiation of `%#T' before definition of template",
10407                   t);
10408       return;
10409     }
10410
10411   if (storage != NULL_TREE)
10412     {
10413       if (pedantic && !in_system_header)
10414         pedwarn("ISO C++ forbids the use of `%s' on explicit instantiations", 
10415                    IDENTIFIER_POINTER (storage));
10416
10417       if (storage == ridpointers[(int) RID_INLINE])
10418         nomem_p = 1;
10419       else if (storage == ridpointers[(int) RID_EXTERN])
10420         extern_p = 1;
10421       else if (storage == ridpointers[(int) RID_STATIC])
10422         static_p = 1;
10423       else
10424         {
10425           error ("storage class `%D' applied to template instantiation",
10426                     storage);
10427           extern_p = 0;
10428         }
10429     }
10430
10431   if (CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (t))
10432     {
10433       /* DR 259 [temp.spec].
10434
10435          Both an explicit instantiation and a declaration of an explicit
10436          specialization shall not appear in a program unless the explicit
10437          instantiation follows a declaration of the explicit specialization.
10438
10439          For a given set of template parameters, if an explicit
10440          instantiation of a template appears after a declaration of an
10441          explicit specialization for that template, the explicit
10442          instantiation has no effect.  */
10443       return;
10444     }
10445   else if (CLASSTYPE_EXPLICIT_INSTANTIATION (t))
10446     {
10447       /* [temp.spec]
10448
10449          No program shall explicitly instantiate any template more
10450          than once.  
10451
10452          If CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY, then the first explicit instantiation
10453          was `extern'.  If EXTERN_P then the second is.  If -frepo, chances
10454          are we already got marked as an explicit instantiation because of the
10455          repo file.  All these cases are OK.  */
10456       if (!CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (t) && !extern_p && !flag_use_repository
10457           && (complain & tf_error))
10458         pedwarn ("duplicate explicit instantiation of `%#T'", t);
10459       
10460       /* If we've already instantiated the template, just return now.  */
10461       if (!CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (t))
10462         return;
10463     }
10464
10465   mark_class_instantiated (t, extern_p);
10466   repo_template_instantiated (t, extern_p);
10467
10468   if (nomem_p)
10469     return;
10470
10471   {
10472     tree tmp;
10473
10474     /* In contrast to implicit instantiation, where only the
10475        declarations, and not the definitions, of members are
10476        instantiated, we have here:
10477
10478          [temp.explicit]
10479
10480          The explicit instantiation of a class template specialization
10481          implies the instantiation of all of its members not
10482          previously explicitly specialized in the translation unit
10483          containing the explicit instantiation.  
10484
10485        Of course, we can't instantiate member template classes, since
10486        we don't have any arguments for them.  Note that the standard
10487        is unclear on whether the instantiation of the members are
10488        *explicit* instantiations or not.  We choose to be generous,
10489        and not set DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION.  Therefore, we allow
10490        the explicit instantiation of a class where some of the members
10491        have no definition in the current translation unit.  */
10492
10493     if (! static_p)
10494       for (tmp = TYPE_METHODS (t); tmp; tmp = TREE_CHAIN (tmp))
10495         if (TREE_CODE (tmp) == FUNCTION_DECL
10496             && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmp))
10497           {
10498             mark_decl_instantiated (tmp, extern_p);
10499             repo_template_instantiated (tmp, extern_p);
10500             if (! extern_p)
10501               instantiate_decl (tmp, /*defer_ok=*/1);
10502           }
10503
10504     for (tmp = TYPE_FIELDS (t); tmp; tmp = TREE_CHAIN (tmp))
10505       if (TREE_CODE (tmp) == VAR_DECL && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmp))
10506         {
10507           mark_decl_instantiated (tmp, extern_p);
10508           repo_template_instantiated (tmp, extern_p);
10509           if (! extern_p)
10510             instantiate_decl (tmp, /*defer_ok=*/1);
10511         }
10512
10513     if (CLASSTYPE_NESTED_UTDS (t))
10514       binding_table_foreach (CLASSTYPE_NESTED_UTDS (t),
10515                              bt_instantiate_type_proc, &storage);
10516   }
10517 }
10518
10519 /* Given a function DECL, which is a specialization of TMPL, modify
10520    DECL to be a re-instantiation of TMPL with the same template
10521    arguments.  TMPL should be the template into which tsubst'ing
10522    should occur for DECL, not the most general template.
10523
10524    One reason for doing this is a scenario like this:
10525
10526      template <class T>
10527      void f(const T&, int i);
10528
10529      void g() { f(3, 7); }
10530
10531      template <class T>
10532      void f(const T& t, const int i) { }
10533
10534    Note that when the template is first instantiated, with
10535    instantiate_template, the resulting DECL will have no name for the
10536    first parameter, and the wrong type for the second.  So, when we go
10537    to instantiate the DECL, we regenerate it.  */
10538
10539 static void
10540 regenerate_decl_from_template (tree decl, tree tmpl)
10541 {
10542   /* The most general version of TMPL.  */
10543   tree gen_tmpl;
10544   /* The arguments used to instantiate DECL, from the most general
10545      template.  */
10546   tree args;
10547   tree code_pattern;
10548   tree new_decl;
10549   bool unregistered;
10550
10551   args = DECL_TI_ARGS (decl);
10552   code_pattern = DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl);
10553
10554   /* Unregister the specialization so that when we tsubst we will not
10555      just return DECL.  We don't have to unregister DECL from TMPL
10556      because if would only be registered there if it were a partial
10557      instantiation of a specialization, which it isn't: it's a full
10558      instantiation.  */
10559   gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
10560   unregistered = reregister_specialization (decl, gen_tmpl,
10561                                             /*new_spec=*/NULL_TREE);
10562
10563   /* If the DECL was not unregistered then something peculiar is
10564      happening: we created a specialization but did not call
10565      register_specialization for it.  */
10566   my_friendly_assert (unregistered, 0);
10567
10568   /* Make sure that we can see identifiers, and compute access
10569      correctly.  */
10570   push_access_scope (decl);
10571
10572   /* Do the substitution to get the new declaration.  */
10573   new_decl = tsubst (code_pattern, args, tf_error, NULL_TREE);
10574
10575   if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL)
10576     {
10577       /* Set up DECL_INITIAL, since tsubst doesn't.  */
10578       if (!DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (decl))
10579         DECL_INITIAL (new_decl) = 
10580           tsubst_expr (DECL_INITIAL (code_pattern), args, 
10581                        tf_error, DECL_TI_TEMPLATE (decl));
10582     }
10583   else if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
10584     {
10585       /* Convince duplicate_decls to use the DECL_ARGUMENTS from the
10586          new decl.  */ 
10587       DECL_INITIAL (new_decl) = error_mark_node;
10588       /* And don't complain about a duplicate definition.  */
10589       DECL_INITIAL (decl) = NULL_TREE;
10590     }
10591
10592   pop_access_scope (decl);
10593
10594   /* The immediate parent of the new template is still whatever it was
10595      before, even though tsubst sets DECL_TI_TEMPLATE up as the most
10596      general template.  We also reset the DECL_ASSEMBLER_NAME since
10597      tsubst always calculates the name as if the function in question
10598      were really a template instance, and sometimes, with friend
10599      functions, this is not so.  See tsubst_friend_function for
10600      details.  */
10601   DECL_TI_TEMPLATE (new_decl) = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
10602   COPY_DECL_ASSEMBLER_NAME (decl, new_decl);
10603   COPY_DECL_RTL (decl, new_decl);
10604   DECL_USE_TEMPLATE (new_decl) = DECL_USE_TEMPLATE (decl);
10605
10606   /* Call duplicate decls to merge the old and new declarations.  */
10607   duplicate_decls (new_decl, decl);
10608
10609   /* Now, re-register the specialization.  */
10610   register_specialization (decl, gen_tmpl, args);
10611 }
10612
10613 /* Return the TEMPLATE_DECL into which DECL_TI_ARGS(DECL) should be
10614    substituted to get DECL.  */
10615
10616 tree
10617 template_for_substitution (tree decl)
10618 {
10619   tree tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
10620
10621   /* Set TMPL to the template whose DECL_TEMPLATE_RESULT is the pattern
10622      for the instantiation.  This is not always the most general
10623      template.  Consider, for example:
10624
10625         template <class T>
10626         struct S { template <class U> void f();
10627                    template <> void f<int>(); };
10628
10629      and an instantiation of S<double>::f<int>.  We want TD to be the
10630      specialization S<T>::f<int>, not the more general S<T>::f<U>.  */
10631   while (/* An instantiation cannot have a definition, so we need a
10632             more general template.  */
10633          DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmpl)
10634            /* We must also deal with friend templates.  Given:
10635
10636                 template <class T> struct S { 
10637                   template <class U> friend void f() {};
10638                 };
10639
10640               S<int>::f<U> say, is not an instantiation of S<T>::f<U>,
10641               so far as the language is concerned, but that's still
10642               where we get the pattern for the instantiation from.  On
10643               other hand, if the definition comes outside the class, say:
10644
10645                 template <class T> struct S { 
10646                   template <class U> friend void f();
10647                 };
10648                 template <class U> friend void f() {}
10649
10650               we don't need to look any further.  That's what the check for
10651               DECL_INITIAL is for.  */
10652           || (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL
10653               && DECL_FRIEND_PSEUDO_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmpl)
10654               && !DECL_INITIAL (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl))))
10655     {
10656       /* The present template, TD, should not be a definition.  If it
10657          were a definition, we should be using it!  Note that we
10658          cannot restructure the loop to just keep going until we find
10659          a template with a definition, since that might go too far if
10660          a specialization was declared, but not defined.  */
10661       my_friendly_assert (!(TREE_CODE (decl) == VAR_DECL
10662                             && !DECL_IN_AGGR_P (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl))), 
10663                           0); 
10664       
10665       /* Fetch the more general template.  */
10666       tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (tmpl);
10667     }
10668
10669   return tmpl;
10670 }
10671
10672 /* Produce the definition of D, a _DECL generated from a template.  If
10673    DEFER_OK is nonzero, then we don't have to actually do the
10674    instantiation now; we just have to do it sometime.  */
10675
10676 tree
10677 instantiate_decl (tree d, int defer_ok)
10678 {
10679   tree tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (d);
10680   tree gen_args;
10681   tree args;
10682   tree td;
10683   tree code_pattern;
10684   tree spec;
10685   tree gen_tmpl;
10686   int pattern_defined;
10687   int need_push;
10688   location_t saved_loc = input_location;
10689   
10690   /* This function should only be used to instantiate templates for
10691      functions and static member variables.  */
10692   my_friendly_assert (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL
10693                       || TREE_CODE (d) == VAR_DECL, 0);
10694
10695   /* Variables are never deferred; if instantiation is required, they
10696      are instantiated right away.  That allows for better code in the
10697      case that an expression refers to the value of the variable --
10698      if the variable has a constant value the referring expression can
10699      take advantage of that fact.  */
10700   if (TREE_CODE (d) == VAR_DECL)
10701     defer_ok = 0;
10702
10703   /* Don't instantiate cloned functions.  Instead, instantiate the
10704      functions they cloned.  */
10705   if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL && DECL_CLONED_FUNCTION_P (d))
10706     d = DECL_CLONED_FUNCTION (d);
10707
10708   if (DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (d))
10709     /* D has already been instantiated.  It might seem reasonable to
10710        check whether or not D is an explicit instantiation, and, if so,
10711        stop here.  But when an explicit instantiation is deferred
10712        until the end of the compilation, DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION
10713        is set, even though we still need to do the instantiation.  */
10714     return d;
10715
10716   /* If we already have a specialization of this declaration, then
10717      there's no reason to instantiate it.  Note that
10718      retrieve_specialization gives us both instantiations and
10719      specializations, so we must explicitly check
10720      DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION.  */
10721   gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
10722   gen_args = DECL_TI_ARGS (d);
10723   spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, gen_args);
10724   if (spec != NULL_TREE && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (spec))
10725     return spec;
10726
10727   /* This needs to happen before any tsubsting.  */
10728   if (! push_tinst_level (d))
10729     return d;
10730
10731   timevar_push (TV_PARSE);
10732
10733   /* We may be in the middle of deferred access check.  Disable it now.  */
10734   push_deferring_access_checks (dk_no_deferred);
10735
10736   /* Our caller does not expect collection to happen, which it might if
10737      we decide to compile the function to rtl now.  Arrange for a new
10738      gc context to be created if so.  */
10739   function_depth++;
10740
10741   /* Set TD to the template whose DECL_TEMPLATE_RESULT is the pattern
10742      for the instantiation.  */
10743   td = template_for_substitution (d);
10744   code_pattern = DECL_TEMPLATE_RESULT (td);
10745
10746   if ((DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (d) && !DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (d))
10747       || DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (td))
10748     /* In the case of a friend template whose definition is provided
10749        outside the class, we may have too many arguments.  Drop the
10750        ones we don't need.  The same is true for specializations.  */
10751     args = get_innermost_template_args
10752       (gen_args, TMPL_PARMS_DEPTH  (DECL_TEMPLATE_PARMS (td)));
10753   else
10754     args = gen_args;
10755
10756   if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL)
10757     pattern_defined = (DECL_SAVED_TREE (code_pattern) != NULL_TREE);
10758   else
10759     pattern_defined = ! DECL_IN_AGGR_P (code_pattern);
10760
10761   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (d);
10762
10763   if (pattern_defined)
10764     {
10765       /* Let the repository code that this template definition is
10766          available.
10767
10768          The repository doesn't need to know about cloned functions
10769          because they never actually show up in the object file.  It
10770          does need to know about the clones; those are the symbols
10771          that the linker will be emitting error messages about.  */
10772       if (DECL_MAYBE_IN_CHARGE_CONSTRUCTOR_P (d)
10773           || DECL_MAYBE_IN_CHARGE_DESTRUCTOR_P (d))
10774         {
10775           tree t;
10776
10777           for (t = TREE_CHAIN (d);
10778                t && DECL_CLONED_FUNCTION_P (t); 
10779                t = TREE_CHAIN (t))
10780             repo_template_used (t);
10781         }
10782       else
10783         repo_template_used (d);
10784
10785       if (flag_external_templates && ! DECL_INTERFACE_KNOWN (d))
10786         {
10787           if (flag_alt_external_templates)
10788             {
10789               if (interface_unknown)
10790                 warn_if_unknown_interface (d);
10791             }
10792           else if (DECL_INTERFACE_KNOWN (code_pattern))
10793             {
10794               DECL_INTERFACE_KNOWN (d) = 1;
10795               DECL_NOT_REALLY_EXTERN (d) = ! DECL_EXTERNAL (code_pattern);
10796             }
10797           else
10798             warn_if_unknown_interface (code_pattern);
10799         }
10800
10801       if (at_eof)
10802         import_export_decl (d);
10803     }
10804
10805   if (!defer_ok)
10806     {
10807       /* Recheck the substitutions to obtain any warning messages
10808          about ignoring cv qualifiers.  */
10809       tree gen = DECL_TEMPLATE_RESULT (gen_tmpl);
10810       tree type = TREE_TYPE (gen);
10811
10812       /* Make sure that we can see identifiers, and compute access
10813          correctly.  D is already the target FUNCTION_DECL with the
10814          right context.  */
10815       push_access_scope (d);
10816
10817       if (TREE_CODE (gen) == FUNCTION_DECL)
10818         {
10819           tsubst (DECL_ARGUMENTS (gen), gen_args, tf_error | tf_warning, d);
10820           tsubst (TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (type), gen_args,
10821                   tf_error | tf_warning, d);
10822           /* Don't simply tsubst the function type, as that will give
10823              duplicate warnings about poor parameter qualifications.
10824              The function arguments are the same as the decl_arguments
10825              without the top level cv qualifiers.  */
10826           type = TREE_TYPE (type);
10827         }
10828       tsubst (type, gen_args, tf_error | tf_warning, d);
10829
10830       pop_access_scope (d);
10831     }
10832   
10833   if (TREE_CODE (d) == VAR_DECL && DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (d)
10834       && DECL_INITIAL (d) == NULL_TREE)
10835     /* We should have set up DECL_INITIAL in instantiate_class_template.  */
10836     abort ();
10837   /* Reject all external templates except inline functions.  */
10838   else if (DECL_INTERFACE_KNOWN (d)
10839            && ! DECL_NOT_REALLY_EXTERN (d)
10840            && ! (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL 
10841                  && DECL_INLINE (d)))
10842     goto out;
10843   /* Defer all other templates, unless we have been explicitly
10844      forbidden from doing so.  We restore the source position here
10845      because it's used by add_pending_template.  */
10846   else if (! pattern_defined || defer_ok)
10847     {
10848       input_location = saved_loc;
10849
10850       if (at_eof && !pattern_defined 
10851           && DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (d))
10852         /* [temp.explicit]
10853
10854            The definition of a non-exported function template, a
10855            non-exported member function template, or a non-exported
10856            member function or static data member of a class template
10857            shall be present in every translation unit in which it is
10858            explicitly instantiated.  */
10859         pedwarn
10860           ("explicit instantiation of `%D' but no definition available", d);
10861
10862       add_pending_template (d);
10863       goto out;
10864     }
10865
10866   need_push = !global_bindings_p ();
10867   if (need_push)
10868     push_to_top_level ();
10869
10870   /* Regenerate the declaration in case the template has been modified
10871      by a subsequent redeclaration.  */
10872   regenerate_decl_from_template (d, td);
10873   
10874   /* We already set the file and line above.  Reset them now in case
10875      they changed as a result of calling
10876      regenerate_decl_from_template.  */
10877   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (d);
10878
10879   if (TREE_CODE (d) == VAR_DECL)
10880     {
10881       /* Clear out DECL_RTL; whatever was there before may not be right
10882          since we've reset the type of the declaration.  */
10883       SET_DECL_RTL (d, NULL_RTX);
10884
10885       DECL_IN_AGGR_P (d) = 0;
10886       import_export_decl (d);
10887       DECL_EXTERNAL (d) = ! DECL_NOT_REALLY_EXTERN (d);
10888
10889       if (DECL_EXTERNAL (d))
10890         {
10891           /* The fact that this code is executing indicates that:
10892              
10893              (1) D is a template static data member, for which a
10894                  definition is available.
10895
10896              (2) An implicit or explicit instantiation has occurred.
10897
10898              (3) We are not going to emit a definition of the static
10899                  data member at this time.
10900
10901              This situation is peculiar, but it occurs on platforms
10902              without weak symbols when performing an implicit
10903              instantiation.  There, we cannot implicitly instantiate a
10904              defined static data member in more than one translation
10905              unit, so import_export_decl marks the declaration as
10906              external; we must rely on explicit instantiation.  */
10907         }
10908       else
10909         {
10910           /* Mark D as instantiated so that recursive calls to
10911              instantiate_decl do not try to instantiate it again.  */
10912           DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (d) = 1;
10913           cp_finish_decl (d, 
10914                           (!DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (d) 
10915                            ? DECL_INITIAL (d) : NULL_TREE),
10916                           NULL_TREE, 0);
10917         }
10918     }
10919   else if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL)
10920     {
10921       htab_t saved_local_specializations;
10922       tree subst_decl;
10923       tree tmpl_parm;
10924       tree spec_parm;
10925
10926       /* Mark D as instantiated so that recursive calls to
10927          instantiate_decl do not try to instantiate it again.  */
10928       DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (d) = 1;
10929
10930       /* Save away the current list, in case we are instantiating one
10931          template from within the body of another.  */
10932       saved_local_specializations = local_specializations;
10933
10934       /* Set up the list of local specializations.  */
10935       local_specializations = htab_create (37, 
10936                                            hash_local_specialization,
10937                                            eq_local_specializations,
10938                                            NULL);
10939
10940       /* Set up context.  */
10941       import_export_decl (d);
10942       start_function (NULL_TREE, d, NULL_TREE, SF_PRE_PARSED);
10943
10944       /* Create substitution entries for the parameters.  */
10945       subst_decl = DECL_TEMPLATE_RESULT (template_for_substitution (d));
10946       tmpl_parm = DECL_ARGUMENTS (subst_decl);
10947       spec_parm = DECL_ARGUMENTS (d);
10948       if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (d))
10949         {
10950           register_local_specialization (spec_parm, tmpl_parm);
10951           spec_parm = skip_artificial_parms_for (d, spec_parm);
10952           tmpl_parm = skip_artificial_parms_for (subst_decl, tmpl_parm);
10953         }
10954       while (tmpl_parm)
10955         {
10956           register_local_specialization (spec_parm, tmpl_parm);
10957           tmpl_parm = TREE_CHAIN (tmpl_parm);
10958           spec_parm = TREE_CHAIN (spec_parm);
10959         }
10960       my_friendly_assert (!spec_parm, 20020813);
10961
10962       /* Substitute into the body of the function.  */
10963       tsubst_expr (DECL_SAVED_TREE (code_pattern), args,
10964                    tf_error | tf_warning, tmpl);
10965
10966       /* We don't need the local specializations any more.  */
10967       htab_delete (local_specializations);
10968       local_specializations = saved_local_specializations;
10969
10970       /* Finish the function.  */
10971       d = finish_function (0);
10972       expand_or_defer_fn (d);
10973     }
10974
10975   /* We're not deferring instantiation any more.  */
10976   TI_PENDING_TEMPLATE_FLAG (DECL_TEMPLATE_INFO (d)) = 0;
10977
10978   if (need_push)
10979     pop_from_top_level ();
10980
10981 out:
10982   input_location = saved_loc;
10983   pop_deferring_access_checks ();
10984   pop_tinst_level ();
10985   function_depth--;
10986
10987   timevar_pop (TV_PARSE);
10988
10989   return d;
10990 }
10991
10992 /* Run through the list of templates that we wish we could
10993    instantiate, and instantiate any we can.  */
10994
10995 int
10996 instantiate_pending_templates (void)
10997 {
10998   tree *t;
10999   tree last = NULL_TREE;
11000   int instantiated_something = 0;
11001   int reconsider;
11002   
11003   do 
11004     {
11005       reconsider = 0;
11006
11007       t = &pending_templates;
11008       while (*t)
11009         {
11010           tree instantiation = TREE_VALUE (*t);
11011
11012           reopen_tinst_level (TREE_PURPOSE (*t));
11013
11014           if (TYPE_P (instantiation))
11015             {
11016               tree fn;
11017
11018               if (!COMPLETE_TYPE_P (instantiation))
11019                 {
11020                   instantiate_class_template (instantiation);
11021                   if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (instantiation))
11022                     for (fn = TYPE_METHODS (instantiation); 
11023                          fn;
11024                          fn = TREE_CHAIN (fn))
11025                       if (! DECL_ARTIFICIAL (fn))
11026                         instantiate_decl (fn, /*defer_ok=*/0);
11027                   if (COMPLETE_TYPE_P (instantiation))
11028                     {
11029                       instantiated_something = 1;
11030                       reconsider = 1;
11031                     }
11032                 }
11033
11034               if (COMPLETE_TYPE_P (instantiation))
11035                 /* If INSTANTIATION has been instantiated, then we don't
11036                    need to consider it again in the future.  */
11037                 *t = TREE_CHAIN (*t);
11038               else
11039                 {
11040                   last = *t;
11041                   t = &TREE_CHAIN (*t);
11042                 }
11043             }
11044           else
11045             {
11046               if (!DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (instantiation)
11047                   && !DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (instantiation))
11048                 {
11049                   instantiation = instantiate_decl (instantiation,
11050                                                     /*defer_ok=*/0);
11051                   if (DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (instantiation))
11052                     {
11053                       instantiated_something = 1;
11054                       reconsider = 1;
11055                     }
11056                 }
11057
11058               if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (instantiation)
11059                   || DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (instantiation))
11060                 /* If INSTANTIATION has been instantiated, then we don't
11061                    need to consider it again in the future.  */
11062                 *t = TREE_CHAIN (*t);
11063               else
11064                 {
11065                   last = *t;
11066                   t = &TREE_CHAIN (*t);
11067                 }
11068             }
11069           tinst_depth = 0;
11070           current_tinst_level = NULL_TREE;
11071         }
11072       last_pending_template = last;
11073     } 
11074   while (reconsider);
11075
11076   return instantiated_something;
11077 }
11078
11079 /* Substitute ARGVEC into T, which is a list of initializers for
11080    either base class or a non-static data member.  The TREE_PURPOSEs
11081    are DECLs, and the TREE_VALUEs are the initializer values.  Used by
11082    instantiate_decl.  */
11083
11084 static tree
11085 tsubst_initializer_list (tree t, tree argvec)
11086 {
11087   tree inits = NULL_TREE;
11088
11089   for (; t; t = TREE_CHAIN (t))
11090     {
11091       tree decl;
11092       tree init;
11093       tree val;
11094
11095       decl = tsubst_copy (TREE_PURPOSE (t), argvec, tf_error | tf_warning,
11096                           NULL_TREE);
11097       decl = expand_member_init (decl);
11098       if (decl && !DECL_P (decl))
11099         in_base_initializer = 1;
11100       
11101       init = tsubst_expr (TREE_VALUE (t), argvec, tf_error | tf_warning,
11102                           NULL_TREE);
11103       if (!init)
11104         ;
11105       else if (TREE_CODE (init) == TREE_LIST)
11106         for (val = init; val; val = TREE_CHAIN (val))
11107           TREE_VALUE (val) = convert_from_reference (TREE_VALUE (val));
11108       else if (init != void_type_node)
11109         init = convert_from_reference (init);
11110
11111       in_base_initializer = 0;
11112
11113       if (decl)
11114         {
11115           init = build_tree_list (decl, init);
11116           TREE_CHAIN (init) = inits;
11117           inits = init;
11118         }
11119     }
11120   return inits;
11121 }
11122
11123 /* Set CURRENT_ACCESS_SPECIFIER based on the protection of DECL.  */
11124
11125 static void
11126 set_current_access_from_decl (tree decl)
11127 {
11128   if (TREE_PRIVATE (decl))
11129     current_access_specifier = access_private_node;
11130   else if (TREE_PROTECTED (decl))
11131     current_access_specifier = access_protected_node;
11132   else
11133     current_access_specifier = access_public_node;
11134 }
11135
11136 /* Instantiate an enumerated type.  TAG is the template type, NEWTAG
11137    is the instantiation (which should have been created with
11138    start_enum) and ARGS are the template arguments to use.  */
11139
11140 static void
11141 tsubst_enum (tree tag, tree newtag, tree args)
11142 {
11143   tree e;
11144
11145   for (e = TYPE_VALUES (tag); e; e = TREE_CHAIN (e))
11146     {
11147       tree value;
11148       tree decl;
11149
11150       decl = TREE_VALUE (e);
11151       /* Note that in a template enum, the TREE_VALUE is the
11152          CONST_DECL, not the corresponding INTEGER_CST.  */
11153       value = tsubst_expr (DECL_INITIAL (decl), 
11154                            args, tf_error | tf_warning,
11155                            NULL_TREE);
11156
11157       /* Give this enumeration constant the correct access.  */
11158       set_current_access_from_decl (decl);
11159
11160       /* Actually build the enumerator itself.  */
11161       build_enumerator (DECL_NAME (decl), value, newtag); 
11162     }
11163
11164   finish_enum (newtag);
11165   DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_NAME (newtag))
11166     = DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_NAME (tag));
11167 }
11168
11169 /* DECL is a FUNCTION_DECL that is a template specialization.  Return
11170    its type -- but without substituting the innermost set of template
11171    arguments.  So, innermost set of template parameters will appear in
11172    the type.  */
11173
11174 tree 
11175 get_mostly_instantiated_function_type (tree decl)
11176 {
11177   tree fn_type;
11178   tree tmpl;
11179   tree targs;
11180   tree tparms;
11181   int parm_depth;
11182
11183   tmpl = most_general_template (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
11184   targs = DECL_TI_ARGS (decl);
11185   tparms = DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl);
11186   parm_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (tparms);
11187
11188   /* There should be as many levels of arguments as there are levels
11189      of parameters.  */
11190   my_friendly_assert (parm_depth == TMPL_ARGS_DEPTH (targs), 0);
11191
11192   fn_type = TREE_TYPE (tmpl);
11193
11194   if (parm_depth == 1)
11195     /* No substitution is necessary.  */
11196     ;
11197   else
11198     {
11199       int i;
11200       tree partial_args;
11201
11202       /* Replace the innermost level of the TARGS with NULL_TREEs to
11203          let tsubst know not to substitute for those parameters.  */
11204       partial_args = make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (targs));
11205       for (i = 1; i < TMPL_ARGS_DEPTH (targs); ++i)
11206         SET_TMPL_ARGS_LEVEL (partial_args, i,
11207                              TMPL_ARGS_LEVEL (targs, i));
11208       SET_TMPL_ARGS_LEVEL (partial_args,
11209                            TMPL_ARGS_DEPTH (targs),
11210                            make_tree_vec (DECL_NTPARMS (tmpl)));
11211
11212       /* Make sure that we can see identifiers, and compute access
11213          correctly.  We can just use the context of DECL for the
11214          partial substitution here.  It depends only on outer template
11215          parameters, regardless of whether the innermost level is
11216          specialized or not.  */
11217       push_access_scope (decl);
11218
11219       /* Now, do the (partial) substitution to figure out the
11220          appropriate function type.  */
11221       fn_type = tsubst (fn_type, partial_args, tf_error, NULL_TREE);
11222
11223       /* Substitute into the template parameters to obtain the real
11224          innermost set of parameters.  This step is important if the
11225          innermost set of template parameters contains value
11226          parameters whose types depend on outer template parameters.  */
11227       TREE_VEC_LENGTH (partial_args)--;
11228       tparms = tsubst_template_parms (tparms, partial_args, tf_error);
11229
11230       pop_access_scope (decl);
11231     }
11232
11233   return fn_type;
11234 }
11235
11236 /* Return truthvalue if we're processing a template different from
11237    the last one involved in diagnostics.  */
11238 int
11239 problematic_instantiation_changed (void)
11240 {
11241   return last_template_error_tick != tinst_level_tick;
11242 }
11243
11244 /* Remember current template involved in diagnostics.  */
11245 void
11246 record_last_problematic_instantiation (void)
11247 {
11248   last_template_error_tick = tinst_level_tick;
11249 }
11250
11251 tree
11252 current_instantiation (void)
11253 {
11254   return current_tinst_level;
11255 }
11256
11257 /* [temp.param] Check that template non-type parm TYPE is of an allowable
11258    type. Return zero for ok, nonzero for disallowed. Issue error and
11259    warning messages under control of COMPLAIN.  */
11260
11261 static int
11262 invalid_nontype_parm_type_p (tree type, tsubst_flags_t complain)
11263 {
11264   if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
11265     return 0;
11266   else if (POINTER_TYPE_P (type))
11267     return 0;
11268   else if (TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (type))
11269     return 0;
11270   else if (TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
11271     return 0;
11272   else if (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE)
11273     return 0;
11274            
11275   if (complain & tf_error)
11276     error ("`%#T' is not a valid type for a template constant parameter",
11277               type);
11278   return 1;
11279 }
11280
11281 /* Returns TRUE if TYPE is dependent, in the sense of [temp.dep.type].
11282    Assumes that TYPE really is a type, and not the ERROR_MARK_NODE.*/
11283
11284 static bool
11285 dependent_type_p_r (tree type)
11286 {
11287   tree scope;
11288
11289   /* [temp.dep.type]
11290
11291      A type is dependent if it is:
11292
11293      -- a template parameter.  */
11294   if (TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
11295     return true;
11296   /* -- a qualified-id with a nested-name-specifier which contains a
11297         class-name that names a dependent type or whose unqualified-id
11298         names a dependent type.  */
11299   if (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE)
11300     return true;
11301   /* -- a cv-qualified type where the cv-unqualified type is
11302         dependent.  */
11303   type = TYPE_MAIN_VARIANT (type);
11304   /* -- a compound type constructed from any dependent type.  */
11305   if (TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (type))
11306     return (dependent_type_p (TYPE_PTRMEM_CLASS_TYPE (type))
11307             || dependent_type_p (TYPE_PTRMEM_POINTED_TO_TYPE 
11308                                            (type)));
11309   else if (TREE_CODE (type) == POINTER_TYPE
11310            || TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
11311     return dependent_type_p (TREE_TYPE (type));
11312   else if (TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE
11313            || TREE_CODE (type) == METHOD_TYPE)
11314     {
11315       tree arg_type;
11316
11317       if (dependent_type_p (TREE_TYPE (type)))
11318         return true;
11319       for (arg_type = TYPE_ARG_TYPES (type); 
11320            arg_type; 
11321            arg_type = TREE_CHAIN (arg_type))
11322         if (dependent_type_p (TREE_VALUE (arg_type)))
11323           return true;
11324       return false;
11325     }
11326   /* -- an array type constructed from any dependent type or whose
11327         size is specified by a constant expression that is
11328         value-dependent.  */
11329   if (TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE)
11330     {
11331       if (TYPE_DOMAIN (type)
11332           && ((value_dependent_expression_p 
11333                (TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (type))))
11334               || (type_dependent_expression_p
11335                   (TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (type))))))
11336         return true;
11337       return dependent_type_p (TREE_TYPE (type));
11338     }
11339   
11340   /* -- a template-id in which either the template name is a template
11341      parameter ...  */
11342   if (TREE_CODE (type) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
11343     return true;
11344   /* ... or any of the template arguments is a dependent type or
11345         an expression that is type-dependent or value-dependent.   */
11346   else if (CLASS_TYPE_P (type) && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
11347            && (any_dependent_template_arguments_p 
11348                (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (type)))))
11349     return true;
11350   
11351   /* All TYPEOF_TYPEs are dependent; if the argument of the `typeof'
11352      expression is not type-dependent, then it should already been
11353      have resolved.  */
11354   if (TREE_CODE (type) == TYPEOF_TYPE)
11355     return true;
11356   
11357   /* The standard does not specifically mention types that are local
11358      to template functions or local classes, but they should be
11359      considered dependent too.  For example:
11360
11361        template <int I> void f() { 
11362          enum E { a = I }; 
11363          S<sizeof (E)> s;
11364        }
11365
11366      The size of `E' cannot be known until the value of `I' has been
11367      determined.  Therefore, `E' must be considered dependent.  */
11368   scope = TYPE_CONTEXT (type);
11369   if (scope && TYPE_P (scope))
11370     return dependent_type_p (scope);
11371   else if (scope && TREE_CODE (scope) == FUNCTION_DECL)
11372     return type_dependent_expression_p (scope);
11373
11374   /* Other types are non-dependent.  */
11375   return false;
11376 }
11377
11378 /* Returns TRUE if TYPE is dependent, in the sense of
11379    [temp.dep.type].  */
11380
11381 bool
11382 dependent_type_p (tree type)
11383 {
11384   /* If there are no template parameters in scope, then there can't be
11385      any dependent types.  */
11386   if (!processing_template_decl)
11387     return false;
11388
11389   /* If the type is NULL, we have not computed a type for the entity
11390      in question; in that case, the type is dependent.  */
11391   if (!type)
11392     return true;
11393
11394   /* Erroneous types can be considered non-dependent.  */
11395   if (type == error_mark_node)
11396     return false;
11397
11398   /* If we have not already computed the appropriate value for TYPE,
11399      do so now.  */
11400   if (!TYPE_DEPENDENT_P_VALID (type))
11401     {
11402       TYPE_DEPENDENT_P (type) = dependent_type_p_r (type);
11403       TYPE_DEPENDENT_P_VALID (type) = 1;
11404     }
11405
11406   return TYPE_DEPENDENT_P (type);
11407 }
11408
11409 /* Returns TRUE if EXPRESSION is dependent, according to CRITERION.  */
11410
11411 static bool
11412 dependent_scope_ref_p (tree expression, bool criterion (tree))
11413 {
11414   tree scope;
11415   tree name;
11416
11417   my_friendly_assert (TREE_CODE (expression) == SCOPE_REF, 20030714);
11418
11419   if (!TYPE_P (TREE_OPERAND (expression, 0)))
11420     return true;
11421
11422   scope = TREE_OPERAND (expression, 0);
11423   name = TREE_OPERAND (expression, 1);
11424
11425   /* [temp.dep.expr]
11426
11427      An id-expression is type-dependent if it contains a
11428      nested-name-specifier that contains a class-name that names a
11429      dependent type.  */
11430   /* The suggested resolution to Core Issue 2 implies that if the
11431      qualifying type is the current class, then we must peek
11432      inside it.  */
11433   if (DECL_P (name) 
11434       && currently_open_class (scope)
11435       && !criterion (name))
11436     return false;
11437   if (dependent_type_p (scope))
11438     return true;
11439
11440   return false;
11441 }
11442
11443 /* Returns TRUE if the EXPRESSION is value-dependent, in the sense of
11444    [temp.dep.constexpr] */
11445
11446 bool
11447 value_dependent_expression_p (tree expression)
11448 {
11449   if (!processing_template_decl)
11450     return false;
11451
11452   /* A name declared with a dependent type.  */
11453   if (TREE_CODE (expression) == IDENTIFIER_NODE
11454       || (DECL_P (expression) 
11455           && type_dependent_expression_p (expression)))
11456     return true;
11457   /* A non-type template parameter.  */
11458   if ((TREE_CODE (expression) == CONST_DECL
11459        && DECL_TEMPLATE_PARM_P (expression))
11460       || TREE_CODE (expression) == TEMPLATE_PARM_INDEX)
11461     return true;
11462   /* A constant with integral or enumeration type and is initialized 
11463      with an expression that is value-dependent.  */
11464   if (TREE_CODE (expression) == VAR_DECL
11465       && DECL_INITIAL (expression)
11466       && INTEGRAL_OR_ENUMERATION_TYPE_P (TREE_TYPE (expression))
11467       && value_dependent_expression_p (DECL_INITIAL (expression)))
11468     return true;
11469   /* These expressions are value-dependent if the type to which the
11470      cast occurs is dependent or the expression being casted is
11471      value-dependent.  */
11472   if (TREE_CODE (expression) == DYNAMIC_CAST_EXPR
11473       || TREE_CODE (expression) == STATIC_CAST_EXPR
11474       || TREE_CODE (expression) == CONST_CAST_EXPR
11475       || TREE_CODE (expression) == REINTERPRET_CAST_EXPR
11476       || TREE_CODE (expression) == CAST_EXPR)
11477     {
11478       if (dependent_type_p (TREE_TYPE (expression)))
11479         return true;
11480       /* A functional cast has a list of operands.  */
11481       expression = TREE_OPERAND (expression, 0);
11482       if (TREE_CODE (expression) == TREE_LIST)
11483         {
11484           do
11485             {
11486               if (value_dependent_expression_p (TREE_VALUE (expression)))
11487                 return true;
11488               expression = TREE_CHAIN (expression);
11489             }
11490           while (expression);
11491           return false;
11492         }
11493       else
11494         return value_dependent_expression_p (expression);
11495     }
11496   /* A `sizeof' expression is value-dependent if the operand is
11497      type-dependent.  */
11498   if (TREE_CODE (expression) == SIZEOF_EXPR
11499       || TREE_CODE (expression) == ALIGNOF_EXPR)
11500     {
11501       expression = TREE_OPERAND (expression, 0);
11502       if (TYPE_P (expression))
11503         return dependent_type_p (expression);
11504       return type_dependent_expression_p (expression);
11505     }
11506   if (TREE_CODE (expression) == SCOPE_REF)
11507     return dependent_scope_ref_p (expression, value_dependent_expression_p);
11508   /* A constant expression is value-dependent if any subexpression is
11509      value-dependent.  */
11510   if (IS_EXPR_CODE_CLASS (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (expression))))
11511     {
11512       switch (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (expression)))
11513         {
11514         case '1':
11515           return (value_dependent_expression_p 
11516                   (TREE_OPERAND (expression, 0)));
11517         case '<':
11518         case '2':
11519           return ((value_dependent_expression_p 
11520                    (TREE_OPERAND (expression, 0)))
11521                   || (value_dependent_expression_p 
11522                       (TREE_OPERAND (expression, 1))));
11523         case 'e':
11524           {
11525             int i;
11526             for (i = 0; i < first_rtl_op (TREE_CODE (expression)); ++i)
11527               /* In some cases, some of the operands may be missing.
11528                  (For example, in the case of PREDECREMENT_EXPR, the
11529                  amount to increment by may be missing.)  That doesn't
11530                  make the expression dependent.  */
11531               if (TREE_OPERAND (expression, i)
11532                   && (value_dependent_expression_p
11533                       (TREE_OPERAND (expression, i))))
11534                 return true;
11535             return false;
11536           }
11537         }
11538     }
11539
11540   /* The expression is not value-dependent.  */
11541   return false;
11542 }
11543
11544 /* Returns TRUE if the EXPRESSION is type-dependent, in the sense of
11545    [temp.dep.expr].  */
11546
11547 bool
11548 type_dependent_expression_p (tree expression)
11549 {
11550   if (!processing_template_decl)
11551     return false;
11552
11553   if (expression == error_mark_node)
11554     return false;
11555
11556   /* An unresolved name is always dependent.  */
11557   if (TREE_CODE (expression) == IDENTIFIER_NODE)
11558     return true;
11559   
11560   /* Some expression forms are never type-dependent.  */
11561   if (TREE_CODE (expression) == PSEUDO_DTOR_EXPR
11562       || TREE_CODE (expression) == SIZEOF_EXPR
11563       || TREE_CODE (expression) == ALIGNOF_EXPR
11564       || TREE_CODE (expression) == TYPEID_EXPR
11565       || TREE_CODE (expression) == DELETE_EXPR
11566       || TREE_CODE (expression) == VEC_DELETE_EXPR
11567       || TREE_CODE (expression) == THROW_EXPR)
11568     return false;
11569
11570   /* The types of these expressions depends only on the type to which
11571      the cast occurs.  */
11572   if (TREE_CODE (expression) == DYNAMIC_CAST_EXPR
11573       || TREE_CODE (expression) == STATIC_CAST_EXPR
11574       || TREE_CODE (expression) == CONST_CAST_EXPR
11575       || TREE_CODE (expression) == REINTERPRET_CAST_EXPR
11576       || TREE_CODE (expression) == CAST_EXPR)
11577     return dependent_type_p (TREE_TYPE (expression));
11578
11579   /* The types of these expressions depends only on the type created
11580      by the expression.  */
11581   if (TREE_CODE (expression) == NEW_EXPR
11582       || TREE_CODE (expression) == VEC_NEW_EXPR)
11583     {
11584       /* For NEW_EXPR tree nodes created inside a template, either
11585          the object type itself or a TREE_LIST may appear as the
11586          operand 1.  */
11587       tree type = TREE_OPERAND (expression, 1);
11588       if (TREE_CODE (type) == TREE_LIST)
11589         /* This is an array type.  We need to check array dimensions
11590            as well.  */
11591         return dependent_type_p (TREE_VALUE (TREE_PURPOSE (type)))
11592                || value_dependent_expression_p
11593                     (TREE_OPERAND (TREE_VALUE (type), 1));
11594       else
11595         return dependent_type_p (type);
11596     }
11597
11598   if (TREE_CODE (expression) == SCOPE_REF
11599       && dependent_scope_ref_p (expression,
11600                                 type_dependent_expression_p))
11601     return true;
11602
11603   if (TREE_CODE (expression) == FUNCTION_DECL
11604       && DECL_LANG_SPECIFIC (expression)
11605       && DECL_TEMPLATE_INFO (expression)
11606       && (any_dependent_template_arguments_p
11607           (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (DECL_TI_ARGS (expression)))))
11608     return true;
11609
11610   if (TREE_TYPE (expression) == unknown_type_node)
11611     {
11612       if (TREE_CODE (expression) == ADDR_EXPR)
11613         return type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 0));
11614       if (TREE_CODE (expression) == COMPONENT_REF)
11615         {
11616           if (type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 0)))
11617             return true;
11618           expression = TREE_OPERAND (expression, 1);
11619           if (TREE_CODE (expression) == IDENTIFIER_NODE)
11620             return false;
11621         }
11622       
11623       if (TREE_CODE (expression) == BASELINK)
11624         expression = BASELINK_FUNCTIONS (expression);
11625       if (TREE_CODE (expression) == TEMPLATE_ID_EXPR)
11626         {
11627           if (any_dependent_template_arguments_p
11628               (TREE_OPERAND (expression, 1)))
11629             return true;
11630           expression = TREE_OPERAND (expression, 0);
11631         }
11632       if (TREE_CODE (expression) == OVERLOAD)
11633         {
11634           while (expression)
11635             {
11636               if (type_dependent_expression_p (OVL_CURRENT (expression)))
11637                 return true;
11638               expression = OVL_NEXT (expression);
11639             }
11640           return false;
11641         }
11642       abort ();
11643     }
11644   
11645   return (dependent_type_p (TREE_TYPE (expression)));
11646 }
11647
11648 /* Returns TRUE if ARGS (a TREE_LIST of arguments to a function call)
11649    contains a type-dependent expression.  */
11650
11651 bool
11652 any_type_dependent_arguments_p (tree args)
11653 {
11654   while (args)
11655     {
11656       tree arg = TREE_VALUE (args);
11657
11658       if (type_dependent_expression_p (arg))
11659         return true;
11660       args = TREE_CHAIN (args);
11661     }
11662   return false;
11663 }
11664
11665 /* Returns TRUE if the ARG (a template argument) is dependent.  */
11666
11667 static bool
11668 dependent_template_arg_p (tree arg)
11669 {
11670   if (!processing_template_decl)
11671     return false;
11672
11673   if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_DECL
11674       || TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
11675     return dependent_template_p (arg);
11676   else if (TYPE_P (arg))
11677     return dependent_type_p (arg);
11678   else
11679     return (type_dependent_expression_p (arg)
11680             || value_dependent_expression_p (arg));
11681 }
11682
11683 /* Returns true if ARGS (a collection of template arguments) contains
11684    any dependent arguments.  */
11685
11686 bool
11687 any_dependent_template_arguments_p (tree args)
11688 {
11689   int i;
11690   
11691   if (!args)
11692     return false;
11693
11694   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (args); ++i)
11695     if (dependent_template_arg_p (TREE_VEC_ELT (args, i)))
11696       return true;
11697
11698   return false;
11699 }
11700
11701 /* Returns TRUE if the template TMPL is dependent.  */
11702
11703 bool
11704 dependent_template_p (tree tmpl)
11705 {
11706   /* Template template parameters are dependent.  */
11707   if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (tmpl)
11708       || TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
11709     return true;
11710   /* So are qualified names that have not been looked up.  */
11711   if (TREE_CODE (tmpl) == SCOPE_REF)
11712     return true;
11713   /* So are member templates of dependent classes.  */
11714   if (TYPE_P (CP_DECL_CONTEXT (tmpl)))
11715     return dependent_type_p (DECL_CONTEXT (tmpl));
11716   return false;
11717 }
11718
11719 /* Returns TRUE if the specialization TMPL<ARGS> is dependent.  */
11720
11721 bool
11722 dependent_template_id_p (tree tmpl, tree args)
11723 {
11724   return (dependent_template_p (tmpl)
11725           || any_dependent_template_arguments_p (args));
11726 }
11727
11728 /* TYPE is a TYPENAME_TYPE.  Returns the ordinary TYPE to which the
11729    TYPENAME_TYPE corresponds.  Returns ERROR_MARK_NODE if no such TYPE
11730    can be found.  Note that this function peers inside uninstantiated
11731    templates and therefore should be used only in extremely limited
11732    situations.  */
11733
11734 tree
11735 resolve_typename_type (tree type, bool only_current_p)
11736 {
11737   tree scope;
11738   tree name;
11739   tree decl;
11740   int quals;
11741
11742   my_friendly_assert (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE,
11743                       20010702);
11744
11745   scope = TYPE_CONTEXT (type);
11746   name = TYPE_IDENTIFIER (type);
11747
11748   /* If the SCOPE is itself a TYPENAME_TYPE, then we need to resolve
11749      it first before we can figure out what NAME refers to.  */
11750   if (TREE_CODE (scope) == TYPENAME_TYPE)
11751     scope = resolve_typename_type (scope, only_current_p);
11752   /* If we don't know what SCOPE refers to, then we cannot resolve the
11753      TYPENAME_TYPE.  */
11754   if (scope == error_mark_node || TREE_CODE (scope) == TYPENAME_TYPE)
11755     return error_mark_node;
11756   /* If the SCOPE is a template type parameter, we have no way of
11757      resolving the name.  */
11758   if (TREE_CODE (scope) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
11759     return type;
11760   /* If the SCOPE is not the current instantiation, there's no reason
11761      to look inside it.  */
11762   if (only_current_p && !currently_open_class (scope))
11763     return error_mark_node;
11764   /* If SCOPE is a partial instantiation, it will not have a valid
11765      TYPE_FIELDS list, so use the original template.  */
11766   scope = CLASSTYPE_PRIMARY_TEMPLATE_TYPE (scope);
11767   /* Enter the SCOPE so that name lookup will be resolved as if we
11768      were in the class definition.  In particular, SCOPE will no
11769      longer be considered a dependent type.  */
11770   push_scope (scope);
11771   /* Look up the declaration.  */
11772   decl = lookup_member (scope, name, /*protect=*/0, /*want_type=*/true);
11773   /* Obtain the set of qualifiers applied to the TYPE.  */
11774   quals = cp_type_quals (type);
11775   /* For a TYPENAME_TYPE like "typename X::template Y<T>", we want to
11776      find a TEMPLATE_DECL.  Otherwise, we want to find a TYPE_DECL.  */
11777   if (!decl)
11778     type = error_mark_node;
11779   else if (TREE_CODE (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type)) == IDENTIFIER_NODE
11780            && TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
11781     type = TREE_TYPE (decl);
11782   else if (TREE_CODE (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type)) == TEMPLATE_ID_EXPR
11783            && DECL_CLASS_TEMPLATE_P (decl))
11784     {
11785       tree tmpl;
11786       tree args;
11787       /* Obtain the template and the arguments.  */
11788       tmpl = TREE_OPERAND (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type), 0);
11789       args = TREE_OPERAND (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type), 1);
11790       /* Instantiate the template.  */
11791       type = lookup_template_class (tmpl, args, NULL_TREE, NULL_TREE,
11792                                     /*entering_scope=*/0, tf_error | tf_user);
11793     }
11794   else
11795     type = error_mark_node;
11796   /* Qualify the resulting type.  */
11797   if (type != error_mark_node && quals)
11798     type = cp_build_qualified_type (type, quals);
11799   /* Leave the SCOPE.  */
11800   pop_scope (scope);
11801
11802   return type;
11803 }
11804
11805 /* EXPR is an expression which is not type-dependent.  Return a proxy
11806    for EXPR that can be used to compute the types of larger
11807    expressions containing EXPR.  */
11808
11809 tree
11810 build_non_dependent_expr (tree expr)
11811 {
11812   /* Preserve null pointer constants so that the type of things like 
11813      "p == 0" where "p" is a pointer can be determined.  */
11814   if (null_ptr_cst_p (expr))
11815     return expr;
11816   /* Preserve OVERLOADs; the functions must be available to resolve
11817      types.  */
11818   if (TREE_CODE (expr) == OVERLOAD)
11819     return expr;
11820   /* Preserve string constants; conversions from string constants to
11821      "char *" are allowed, even though normally a "const char *"
11822      cannot be used to initialize a "char *".  */
11823   if (TREE_CODE (expr) == STRING_CST)
11824     return expr;
11825
11826   if (TREE_CODE (expr) == COND_EXPR)
11827     return build (COND_EXPR,
11828                   TREE_TYPE (expr),
11829                   TREE_OPERAND (expr, 0),
11830                   build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 1)),
11831                   build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 2)));
11832   if (TREE_CODE (expr) == COMPOUND_EXPR
11833       && !COMPOUND_EXPR_OVERLOADED (expr))
11834     return build (COMPOUND_EXPR,
11835                   TREE_TYPE (expr),
11836                   TREE_OPERAND (expr, 0),
11837                   build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 1)));
11838       
11839   /* Otherwise, build a NON_DEPENDENT_EXPR.  
11840
11841      REFERENCE_TYPEs are not stripped for expressions in templates
11842      because doing so would play havoc with mangling.  Consider, for
11843      example:
11844
11845        template <typename T> void f<T& g>() { g(); } 
11846
11847      In the body of "f", the expression for "g" will have
11848      REFERENCE_TYPE, even though the standard says that it should
11849      not.  The reason is that we must preserve the syntactic form of
11850      the expression so that mangling (say) "f<g>" inside the body of
11851      "f" works out correctly.  Therefore, the REFERENCE_TYPE is
11852      stripped here.  */
11853   return build1 (NON_DEPENDENT_EXPR, non_reference (TREE_TYPE (expr)), expr);
11854 }
11855
11856 /* ARGS is a TREE_LIST of expressions as arguments to a function call.
11857    Return a new TREE_LIST with the various arguments replaced with
11858    equivalent non-dependent expressions.  */
11859
11860 tree
11861 build_non_dependent_args (tree args)
11862 {
11863   tree a;
11864   tree new_args;
11865
11866   new_args = NULL_TREE;
11867   for (a = args; a; a = TREE_CHAIN (a))
11868     new_args = tree_cons (NULL_TREE, 
11869                           build_non_dependent_expr (TREE_VALUE (a)),
11870                           new_args);
11871   return nreverse (new_args);
11872 }
11873
11874 #include "gt-cp-pt.h"