OSDN Git Service

cp:
[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     {
3859       error ("non-template used as template");
3860       return error_mark_node;
3861     }
3862
3863   my_friendly_assert (TREE_CODE (fns) == TEMPLATE_DECL
3864                       || TREE_CODE (fns) == OVERLOAD
3865                       || BASELINK_P (fns)
3866                       || TREE_CODE (fns) == IDENTIFIER_NODE,
3867                       20020730);
3868
3869   if (BASELINK_P (fns))
3870     {
3871       BASELINK_FUNCTIONS (fns) = build (TEMPLATE_ID_EXPR,
3872                                         unknown_type_node,
3873                                         BASELINK_FUNCTIONS (fns),
3874                                         arglist);
3875       return fns;
3876     }
3877
3878   type = TREE_TYPE (fns);
3879   if (TREE_CODE (fns) == OVERLOAD || !type)
3880     type = unknown_type_node;
3881   
3882   return build (TEMPLATE_ID_EXPR, type, fns, arglist);
3883 }
3884
3885 /* Within the scope of a template class S<T>, the name S gets bound
3886    (in build_self_reference) to a TYPE_DECL for the class, not a
3887    TEMPLATE_DECL.  If DECL is a TYPE_DECL for current_class_type,
3888    or one of its enclosing classes, and that type is a template,
3889    return the associated TEMPLATE_DECL.  Otherwise, the original
3890    DECL is returned.  */
3891
3892 tree
3893 maybe_get_template_decl_from_type_decl (tree decl)
3894 {
3895   return (decl != NULL_TREE
3896           && TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL 
3897           && DECL_ARTIFICIAL (decl)
3898           && CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (decl))
3899           && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (decl))) 
3900     ? CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl)) : decl;
3901 }
3902
3903 /* Given an IDENTIFIER_NODE (type TEMPLATE_DECL) and a chain of
3904    parameters, find the desired type.
3905
3906    D1 is the PTYPENAME terminal, and ARGLIST is the list of arguments.
3907
3908    IN_DECL, if non-NULL, is the template declaration we are trying to
3909    instantiate.  
3910
3911    If ENTERING_SCOPE is nonzero, we are about to enter the scope of
3912    the class we are looking up.
3913    
3914    Issue error and warning messages under control of COMPLAIN.
3915
3916    If the template class is really a local class in a template
3917    function, then the FUNCTION_CONTEXT is the function in which it is
3918    being instantiated.  */
3919
3920 tree
3921 lookup_template_class (tree d1, 
3922                        tree arglist, 
3923                        tree in_decl, 
3924                        tree context, 
3925                        int entering_scope, 
3926                        tsubst_flags_t complain)
3927 {
3928   tree template = NULL_TREE, parmlist;
3929   tree t;
3930   
3931   timevar_push (TV_NAME_LOOKUP);
3932   
3933   if (TREE_CODE (d1) == IDENTIFIER_NODE)
3934     {
3935       if (IDENTIFIER_VALUE (d1) 
3936           && DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (IDENTIFIER_VALUE (d1)))
3937         template = IDENTIFIER_VALUE (d1);
3938       else
3939         {
3940           if (context)
3941             push_decl_namespace (context);
3942           template = lookup_name (d1, /*prefer_type=*/0);
3943           template = maybe_get_template_decl_from_type_decl (template);
3944           if (context)
3945             pop_decl_namespace ();
3946         }
3947       if (template)
3948         context = DECL_CONTEXT (template);
3949     }
3950   else if (TREE_CODE (d1) == TYPE_DECL && IS_AGGR_TYPE (TREE_TYPE (d1)))
3951     {
3952       tree type = TREE_TYPE (d1);
3953
3954       /* If we are declaring a constructor, say A<T>::A<T>, we will get
3955          an implicit typename for the second A.  Deal with it.  */
3956       if (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE && TREE_TYPE (type))
3957         type = TREE_TYPE (type);
3958         
3959       if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type))
3960         {
3961           template = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type);
3962           d1 = DECL_NAME (template);
3963         }
3964     }
3965   else if (TREE_CODE (d1) == ENUMERAL_TYPE 
3966            || (TYPE_P (d1) && IS_AGGR_TYPE (d1)))
3967     {
3968       template = TYPE_TI_TEMPLATE (d1);
3969       d1 = DECL_NAME (template);
3970     }
3971   else if (TREE_CODE (d1) == TEMPLATE_DECL
3972            && TREE_CODE (DECL_TEMPLATE_RESULT (d1)) == TYPE_DECL)
3973     {
3974       template = d1;
3975       d1 = DECL_NAME (template);
3976       context = DECL_CONTEXT (template);
3977     }
3978
3979   /* With something like `template <class T> class X class X { ... };'
3980      we could end up with D1 having nothing but an IDENTIFIER_VALUE.
3981      We don't want to do that, but we have to deal with the situation,
3982      so let's give them some syntax errors to chew on instead of a
3983      crash. Alternatively D1 might not be a template type at all.  */
3984   if (! template)
3985     {
3986       if (complain & tf_error)
3987         error ("`%T' is not a template", d1);
3988       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
3989     }
3990
3991   if (TREE_CODE (template) != TEMPLATE_DECL
3992          /* Make sure it's a user visible template, if it was named by
3993             the user.  */
3994       || ((complain & tf_user) && !DECL_TEMPLATE_PARM_P (template)
3995           && !PRIMARY_TEMPLATE_P (template)))
3996     {
3997       if (complain & tf_error)
3998         {
3999           error ("non-template type `%T' used as a template", d1);
4000           if (in_decl)
4001             cp_error_at ("for template declaration `%D'", in_decl);
4002         }
4003       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4004     }
4005
4006   complain &= ~tf_user;
4007   
4008   if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (template))
4009     {
4010       /* Create a new TEMPLATE_DECL and TEMPLATE_TEMPLATE_PARM node to store
4011          template arguments */
4012
4013       tree parm;
4014       tree arglist2;
4015
4016       parmlist = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (template);
4017
4018       /* Consider an example where a template template parameter declared as
4019
4020            template <class T, class U = std::allocator<T> > class TT
4021
4022          The template parameter level of T and U are one level larger than 
4023          of TT.  To proper process the default argument of U, say when an 
4024          instantiation `TT<int>' is seen, we need to build the full
4025          arguments containing {int} as the innermost level.  Outer levels,
4026          available when not appearing as default template argument, can be
4027          obtained from `current_template_args ()'.
4028
4029          Suppose that TT is later substituted with std::vector.  The above
4030          instantiation is `TT<int, std::allocator<T> >' with TT at
4031          level 1, and T at level 2, while the template arguments at level 1
4032          becomes {std::vector} and the inner level 2 is {int}.  */
4033
4034       if (current_template_parms)
4035         arglist = add_to_template_args (current_template_args (), arglist);
4036
4037       arglist2 = coerce_template_parms (parmlist, arglist, template,
4038                                         complain, /*require_all_args=*/1);
4039       if (arglist2 == error_mark_node
4040           || (!uses_template_parms (arglist2)
4041               && check_instantiated_args (template, arglist2, complain)))
4042         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4043
4044       parm = bind_template_template_parm (TREE_TYPE (template), arglist2);
4045       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, parm);
4046     }
4047   else 
4048     {
4049       tree template_type = TREE_TYPE (template);
4050       tree gen_tmpl;
4051       tree type_decl;
4052       tree found = NULL_TREE;
4053       tree *tp;
4054       int arg_depth;
4055       int parm_depth;
4056       int is_partial_instantiation;
4057
4058       gen_tmpl = most_general_template (template);
4059       parmlist = DECL_TEMPLATE_PARMS (gen_tmpl);
4060       parm_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (parmlist);
4061       arg_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (arglist);
4062
4063       if (arg_depth == 1 && parm_depth > 1)
4064         {
4065           /* We've been given an incomplete set of template arguments.
4066              For example, given:
4067
4068                template <class T> struct S1 {
4069                  template <class U> struct S2 {};
4070                  template <class U> struct S2<U*> {};
4071                 };
4072              
4073              we will be called with an ARGLIST of `U*', but the
4074              TEMPLATE will be `template <class T> template
4075              <class U> struct S1<T>::S2'.  We must fill in the missing
4076              arguments.  */
4077           arglist 
4078             = add_outermost_template_args (TYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (template)),
4079                                            arglist);
4080           arg_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (arglist);
4081         }
4082
4083       /* Now we should have enough arguments.  */
4084       my_friendly_assert (parm_depth == arg_depth, 0);
4085       
4086       /* From here on, we're only interested in the most general
4087          template.  */
4088       template = gen_tmpl;
4089
4090       /* Calculate the BOUND_ARGS.  These will be the args that are
4091          actually tsubst'd into the definition to create the
4092          instantiation.  */
4093       if (parm_depth > 1)
4094         {
4095           /* We have multiple levels of arguments to coerce, at once.  */
4096           int i;
4097           int saved_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (arglist);
4098
4099           tree bound_args = make_tree_vec (parm_depth);
4100           
4101           for (i = saved_depth,
4102                  t = DECL_TEMPLATE_PARMS (template); 
4103                i > 0 && t != NULL_TREE;
4104                --i, t = TREE_CHAIN (t))
4105             {
4106               tree a = coerce_template_parms (TREE_VALUE (t),
4107                                               arglist, template,
4108                                               complain, /*require_all_args=*/1);
4109
4110               /* Don't process further if one of the levels fails.  */
4111               if (a == error_mark_node)
4112                 {
4113                   /* Restore the ARGLIST to its full size.  */
4114                   TREE_VEC_LENGTH (arglist) = saved_depth;
4115                   POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4116                 }
4117               
4118               SET_TMPL_ARGS_LEVEL (bound_args, i, a);
4119
4120               /* We temporarily reduce the length of the ARGLIST so
4121                  that coerce_template_parms will see only the arguments
4122                  corresponding to the template parameters it is
4123                  examining.  */
4124               TREE_VEC_LENGTH (arglist)--;
4125             }
4126
4127           /* Restore the ARGLIST to its full size.  */
4128           TREE_VEC_LENGTH (arglist) = saved_depth;
4129
4130           arglist = bound_args;
4131         }
4132       else
4133         arglist
4134           = coerce_template_parms (INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parmlist),
4135                                    INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist),
4136                                    template,
4137                                    complain, /*require_all_args=*/1);
4138
4139       if (arglist == error_mark_node
4140           || (!uses_template_parms (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist))
4141               && check_instantiated_args (template,
4142                                           INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist),
4143                                           complain)))
4144         /* We were unable to bind the arguments.  */
4145         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4146
4147       /* In the scope of a template class, explicit references to the
4148          template class refer to the type of the template, not any
4149          instantiation of it.  For example, in:
4150          
4151            template <class T> class C { void f(C<T>); }
4152
4153          the `C<T>' is just the same as `C'.  Outside of the
4154          class, however, such a reference is an instantiation.  */
4155       if (comp_template_args (TYPE_TI_ARGS (template_type),
4156                               arglist))
4157         {
4158           found = template_type;
4159           
4160           if (!entering_scope && PRIMARY_TEMPLATE_P (template))
4161             {
4162               tree ctx;
4163               
4164               for (ctx = current_class_type; 
4165                    ctx; 
4166                    ctx = TYPE_CONTEXT (ctx))
4167                 {
4168                   if (TREE_CODE (ctx) == NAMESPACE_DECL)
4169                     break;
4170                   if (same_type_p (ctx, template_type))
4171                     goto found_ctx;
4172                 }
4173               
4174               /* We're not in the scope of the class, so the
4175                  TEMPLATE_TYPE is not the type we want after all.  */
4176               found = NULL_TREE;
4177             found_ctx:;
4178             }
4179         }
4180       if (found)
4181         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, found);
4182
4183       for (tp = &DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template);
4184            *tp;
4185            tp = &TREE_CHAIN (*tp))
4186         if (comp_template_args (TREE_PURPOSE (*tp), arglist))
4187           {
4188             found = *tp;
4189
4190             /* Use the move-to-front heuristic to speed up future
4191                searches.  */
4192             *tp = TREE_CHAIN (*tp);
4193             TREE_CHAIN (found) 
4194               = DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template);
4195             DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template) = found;
4196
4197             POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, TREE_VALUE (found));
4198           }
4199
4200       /* This type is a "partial instantiation" if any of the template
4201          arguments still involve template parameters.  Note that we set
4202          IS_PARTIAL_INSTANTIATION for partial specializations as
4203          well.  */
4204       is_partial_instantiation = uses_template_parms (arglist);
4205
4206       if (!is_partial_instantiation 
4207           && !PRIMARY_TEMPLATE_P (template)
4208           && TREE_CODE (CP_DECL_CONTEXT (template)) == NAMESPACE_DECL)
4209         {
4210           found = xref_tag_from_type (TREE_TYPE (template),
4211                                       DECL_NAME (template),
4212                                       /*globalize=*/1);
4213           POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, found);
4214         }
4215       
4216       context = tsubst (DECL_CONTEXT (template), arglist,
4217                         complain, in_decl);
4218       if (!context)
4219         context = global_namespace;
4220
4221       /* Create the type.  */
4222       if (TREE_CODE (template_type) == ENUMERAL_TYPE)
4223         {
4224           if (!is_partial_instantiation)
4225             {
4226               set_current_access_from_decl (TYPE_NAME (template_type));
4227               t = start_enum (TYPE_IDENTIFIER (template_type));
4228             }
4229           else
4230             /* We don't want to call start_enum for this type, since
4231                the values for the enumeration constants may involve
4232                template parameters.  And, no one should be interested
4233                in the enumeration constants for such a type.  */
4234             t = make_node (ENUMERAL_TYPE);
4235         }
4236       else
4237         {
4238           t = make_aggr_type (TREE_CODE (template_type));
4239           CLASSTYPE_DECLARED_CLASS (t) 
4240             = CLASSTYPE_DECLARED_CLASS (template_type);
4241           SET_CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION (t);
4242           TYPE_FOR_JAVA (t) = TYPE_FOR_JAVA (template_type);
4243
4244           /* A local class.  Make sure the decl gets registered properly.  */
4245           if (context == current_function_decl)
4246             pushtag (DECL_NAME (template), t, 0);
4247         }
4248
4249       /* If we called start_enum or pushtag above, this information
4250          will already be set up.  */
4251       if (!TYPE_NAME (t))
4252         {
4253           TYPE_CONTEXT (t) = FROB_CONTEXT (context);
4254           
4255           type_decl = create_implicit_typedef (DECL_NAME (template), t);
4256           DECL_CONTEXT (type_decl) = TYPE_CONTEXT (t);
4257           TYPE_STUB_DECL (t) = type_decl;
4258           DECL_SOURCE_LOCATION (type_decl) 
4259             = DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_STUB_DECL (template_type));
4260         }
4261       else
4262         type_decl = TYPE_NAME (t);
4263
4264       TREE_PRIVATE (type_decl)
4265         = TREE_PRIVATE (TYPE_STUB_DECL (template_type));
4266       TREE_PROTECTED (type_decl)
4267         = TREE_PROTECTED (TYPE_STUB_DECL (template_type));
4268
4269       /* Set up the template information.  We have to figure out which
4270          template is the immediate parent if this is a full
4271          instantiation.  */
4272       if (parm_depth == 1 || is_partial_instantiation
4273           || !PRIMARY_TEMPLATE_P (template))
4274         /* This case is easy; there are no member templates involved.  */
4275         found = template;
4276       else
4277         {
4278           /* This is a full instantiation of a member template.  Look
4279              for a partial instantiation of which this is an instance.  */
4280
4281           for (found = DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template);
4282                found; found = TREE_CHAIN (found))
4283             {
4284               int success;
4285               tree tmpl = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (TREE_VALUE (found));
4286
4287               /* We only want partial instantiations, here, not
4288                  specializations or full instantiations.  */
4289               if (CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (TREE_VALUE (found))
4290                   || !uses_template_parms (TREE_VALUE (found)))
4291                 continue;
4292
4293               /* Temporarily reduce by one the number of levels in the
4294                  ARGLIST and in FOUND so as to avoid comparing the
4295                  last set of arguments.  */
4296               TREE_VEC_LENGTH (arglist)--;
4297               TREE_VEC_LENGTH (TREE_PURPOSE (found)) --;
4298
4299               /* See if the arguments match.  If they do, then TMPL is
4300                  the partial instantiation we want.  */
4301               success = comp_template_args (TREE_PURPOSE (found), arglist);
4302
4303               /* Restore the argument vectors to their full size.  */
4304               TREE_VEC_LENGTH (arglist)++;
4305               TREE_VEC_LENGTH (TREE_PURPOSE (found))++;
4306
4307               if (success)
4308                 {
4309                   found = tmpl;
4310                   break;
4311                 }
4312             }
4313
4314           if (!found)
4315             {
4316               /* There was no partial instantiation. This happens
4317                  where C<T> is a member template of A<T> and it's used
4318                  in something like
4319                 
4320                   template <typename T> struct B { A<T>::C<int> m; };
4321                   B<float>;
4322                 
4323                  Create the partial instantiation.
4324                */
4325               TREE_VEC_LENGTH (arglist)--;
4326               found = tsubst (template, arglist, complain, NULL_TREE);
4327               TREE_VEC_LENGTH (arglist)++;
4328             }
4329         }
4330
4331       SET_TYPE_TEMPLATE_INFO (t, tree_cons (found, arglist, NULL_TREE));  
4332       DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template) 
4333         = tree_cons (arglist, t, 
4334                      DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template));
4335
4336       if (TREE_CODE (t) == ENUMERAL_TYPE 
4337           && !is_partial_instantiation)
4338         /* Now that the type has been registered on the instantiations
4339            list, we set up the enumerators.  Because the enumeration
4340            constants may involve the enumeration type itself, we make
4341            sure to register the type first, and then create the
4342            constants.  That way, doing tsubst_expr for the enumeration
4343            constants won't result in recursive calls here; we'll find
4344            the instantiation and exit above.  */
4345         tsubst_enum (template_type, t, arglist);
4346
4347       /* Reset the name of the type, now that CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO
4348          is set up.  */
4349       if (TREE_CODE (t) != ENUMERAL_TYPE)
4350         DECL_NAME (type_decl) = classtype_mangled_name (t);
4351       if (!is_partial_instantiation)
4352         {
4353           /* For backwards compatibility; code that uses
4354              -fexternal-templates expects looking up a template to
4355              instantiate it.  I think DDD still relies on this.
4356              (jason 8/20/1998) */
4357           if (TREE_CODE (t) != ENUMERAL_TYPE
4358               && flag_external_templates
4359               && CLASSTYPE_INTERFACE_KNOWN (TREE_TYPE (template))
4360               && ! CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (TREE_TYPE (template)))
4361             add_pending_template (t);
4362         }
4363       else
4364         /* If the type makes use of template parameters, the
4365            code that generates debugging information will crash.  */
4366         DECL_IGNORED_P (TYPE_STUB_DECL (t)) = 1;
4367
4368       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, t);
4369     }
4370   timevar_pop (TV_NAME_LOOKUP);
4371 }
4372 \f
4373 struct pair_fn_data 
4374 {
4375   tree_fn_t fn;
4376   void *data;
4377   htab_t visited;
4378 };
4379
4380 /* Called from for_each_template_parm via walk_tree.  */
4381
4382 static tree
4383 for_each_template_parm_r (tree* tp, int* walk_subtrees, void* d)
4384 {
4385   tree t = *tp;
4386   struct pair_fn_data *pfd = (struct pair_fn_data *) d;
4387   tree_fn_t fn = pfd->fn;
4388   void *data = pfd->data;
4389   void **slot;
4390
4391   /* If we have already visited this tree, there's no need to walk
4392      subtrees.  Otherwise, add it to the visited table.  */
4393   slot = htab_find_slot (pfd->visited, *tp, INSERT);
4394   if (*slot)
4395     {
4396       *walk_subtrees = 0;
4397       return NULL_TREE;
4398     }
4399   *slot = *tp;
4400
4401   if (TYPE_P (t)
4402       && for_each_template_parm (TYPE_CONTEXT (t), fn, data, pfd->visited))
4403     return error_mark_node;
4404
4405   switch (TREE_CODE (t))
4406     {
4407     case RECORD_TYPE:
4408       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (t))
4409         break;
4410       /* Fall through.  */
4411
4412     case UNION_TYPE:
4413     case ENUMERAL_TYPE:
4414       if (!TYPE_TEMPLATE_INFO (t))
4415         *walk_subtrees = 0;
4416       else if (for_each_template_parm (TREE_VALUE (TYPE_TEMPLATE_INFO (t)),
4417                                        fn, data, pfd->visited))
4418         return error_mark_node;
4419       break;
4420
4421     case METHOD_TYPE:
4422       /* Since we're not going to walk subtrees, we have to do this
4423          explicitly here.  */
4424       if (for_each_template_parm (TYPE_METHOD_BASETYPE (t), fn, data,
4425                                   pfd->visited))
4426         return error_mark_node;
4427       /* Fall through.  */
4428
4429     case FUNCTION_TYPE:
4430       /* Check the return type.  */
4431       if (for_each_template_parm (TREE_TYPE (t), fn, data, pfd->visited))
4432         return error_mark_node;
4433
4434       /* Check the parameter types.  Since default arguments are not
4435          instantiated until they are needed, the TYPE_ARG_TYPES may
4436          contain expressions that involve template parameters.  But,
4437          no-one should be looking at them yet.  And, once they're
4438          instantiated, they don't contain template parameters, so
4439          there's no point in looking at them then, either.  */
4440       {
4441         tree parm;
4442
4443         for (parm = TYPE_ARG_TYPES (t); parm; parm = TREE_CHAIN (parm))
4444           if (for_each_template_parm (TREE_VALUE (parm), fn, data,
4445                                       pfd->visited))
4446             return error_mark_node;
4447
4448         /* Since we've already handled the TYPE_ARG_TYPES, we don't
4449            want walk_tree walking into them itself.  */
4450         *walk_subtrees = 0;
4451       }
4452       break;
4453
4454     case TYPEOF_TYPE:
4455       if (for_each_template_parm (TYPE_FIELDS (t), fn, data, 
4456                                   pfd->visited))
4457         return error_mark_node;
4458       break;
4459
4460     case FUNCTION_DECL:
4461     case VAR_DECL:
4462       if (DECL_LANG_SPECIFIC (t) && DECL_TEMPLATE_INFO (t)
4463           && for_each_template_parm (DECL_TI_ARGS (t), fn, data,
4464                                      pfd->visited))
4465         return error_mark_node;
4466       /* Fall through.  */
4467
4468     case PARM_DECL:
4469     case CONST_DECL:
4470       if (TREE_CODE (t) == CONST_DECL && DECL_TEMPLATE_PARM_P (t)
4471           && for_each_template_parm (DECL_INITIAL (t), fn, data,
4472                                      pfd->visited))
4473         return error_mark_node;
4474       if (DECL_CONTEXT (t) 
4475           && for_each_template_parm (DECL_CONTEXT (t), fn, data,
4476                                      pfd->visited))
4477         return error_mark_node;
4478       break;
4479
4480     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
4481       /* Record template parameters such as `T' inside `TT<T>'.  */
4482       if (for_each_template_parm (TYPE_TI_ARGS (t), fn, data, pfd->visited))
4483         return error_mark_node;
4484       /* Fall through.  */
4485
4486     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
4487     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
4488     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
4489       if (fn && (*fn)(t, data))
4490         return error_mark_node;
4491       else if (!fn)
4492         return error_mark_node;
4493       break;
4494
4495     case TEMPLATE_DECL:
4496       /* A template template parameter is encountered */
4497       if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (t)
4498           && for_each_template_parm (TREE_TYPE (t), fn, data, pfd->visited))
4499         return error_mark_node;
4500
4501       /* Already substituted template template parameter */
4502       *walk_subtrees = 0;
4503       break;
4504
4505     case TYPENAME_TYPE:
4506       if (!fn 
4507           || for_each_template_parm (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (t), fn,
4508                                      data, pfd->visited))
4509         return error_mark_node;
4510       break;
4511
4512     case CONSTRUCTOR:
4513       if (TREE_TYPE (t) && TYPE_PTRMEMFUNC_P (TREE_TYPE (t))
4514           && for_each_template_parm (TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE
4515                                      (TREE_TYPE (t)), fn, data,
4516                                      pfd->visited))
4517         return error_mark_node;
4518       break;
4519       
4520     case INDIRECT_REF:
4521     case COMPONENT_REF:
4522       /* If there's no type, then this thing must be some expression
4523          involving template parameters.  */
4524       if (!fn && !TREE_TYPE (t))
4525         return error_mark_node;
4526       break;
4527
4528     case MODOP_EXPR:
4529     case CAST_EXPR:
4530     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
4531     case CONST_CAST_EXPR:
4532     case STATIC_CAST_EXPR:
4533     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
4534     case ARROW_EXPR:
4535     case DOTSTAR_EXPR:
4536     case TYPEID_EXPR:
4537     case PSEUDO_DTOR_EXPR:
4538       if (!fn)
4539         return error_mark_node;
4540       break;
4541
4542     case BASELINK:
4543       /* If we do not handle this case specially, we end up walking
4544          the BINFO hierarchy, which is circular, and therefore
4545          confuses walk_tree.  */
4546       *walk_subtrees = 0;
4547       if (for_each_template_parm (BASELINK_FUNCTIONS (*tp), fn, data,
4548                                   pfd->visited))
4549         return error_mark_node;
4550       break;
4551
4552     default:
4553       break;
4554     }
4555
4556   /* We didn't find any template parameters we liked.  */
4557   return NULL_TREE;
4558 }
4559
4560 /* For each TEMPLATE_TYPE_PARM, TEMPLATE_TEMPLATE_PARM, 
4561    BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM or TEMPLATE_PARM_INDEX in T, 
4562    call FN with the parameter and the DATA.
4563    If FN returns nonzero, the iteration is terminated, and
4564    for_each_template_parm returns 1.  Otherwise, the iteration
4565    continues.  If FN never returns a nonzero value, the value
4566    returned by for_each_template_parm is 0.  If FN is NULL, it is
4567    considered to be the function which always returns 1.  */
4568
4569 static int
4570 for_each_template_parm (tree t, tree_fn_t fn, void* data, htab_t visited)
4571 {
4572   struct pair_fn_data pfd;
4573   int result;
4574
4575   /* Set up.  */
4576   pfd.fn = fn;
4577   pfd.data = data;
4578
4579   /* Walk the tree.  (Conceptually, we would like to walk without
4580      duplicates, but for_each_template_parm_r recursively calls
4581      for_each_template_parm, so we would need to reorganize a fair
4582      bit to use walk_tree_without_duplicates, so we keep our own
4583      visited list.)  */
4584   if (visited)
4585     pfd.visited = visited;
4586   else
4587     pfd.visited = htab_create (37, htab_hash_pointer, htab_eq_pointer, 
4588                                NULL);
4589   result = walk_tree (&t, 
4590                       for_each_template_parm_r, 
4591                       &pfd,
4592                       NULL) != NULL_TREE;
4593
4594   /* Clean up.  */
4595   if (!visited)
4596     htab_delete (pfd.visited);
4597
4598   return result;
4599 }
4600
4601 int
4602 uses_template_parms (tree t)
4603 {
4604   return for_each_template_parm (t, 0, 0, NULL);
4605 }
4606
4607 static int tinst_depth;
4608 extern int max_tinst_depth;
4609 #ifdef GATHER_STATISTICS
4610 int depth_reached;
4611 #endif
4612 static int tinst_level_tick;
4613 static int last_template_error_tick;
4614
4615 /* We're starting to instantiate D; record the template instantiation context
4616    for diagnostics and to restore it later.  */
4617
4618 int
4619 push_tinst_level (tree d)
4620 {
4621   tree new;
4622
4623   if (tinst_depth >= max_tinst_depth)
4624     {
4625       /* If the instantiation in question still has unbound template parms,
4626          we don't really care if we can't instantiate it, so just return.
4627          This happens with base instantiation for implicit `typename'.  */
4628       if (uses_template_parms (d))
4629         return 0;
4630
4631       last_template_error_tick = tinst_level_tick;
4632       error ("template instantiation depth exceeds maximum of %d (use -ftemplate-depth-NN to increase the maximum) instantiating `%D'",
4633              max_tinst_depth, d);
4634
4635       print_instantiation_context ();
4636
4637       return 0;
4638     }
4639
4640   new = build_expr_wfl (d, input_filename, input_line, 0);
4641   TREE_CHAIN (new) = current_tinst_level;
4642   current_tinst_level = new;
4643
4644   ++tinst_depth;
4645 #ifdef GATHER_STATISTICS
4646   if (tinst_depth > depth_reached)
4647     depth_reached = tinst_depth;
4648 #endif
4649
4650   ++tinst_level_tick;
4651   return 1;
4652 }
4653
4654 /* We're done instantiating this template; return to the instantiation
4655    context.  */
4656
4657 void
4658 pop_tinst_level (void)
4659 {
4660   tree old = current_tinst_level;
4661
4662   /* Restore the filename and line number stashed away when we started
4663      this instantiation.  */
4664   input_line = TINST_LINE (old);
4665   input_filename = TINST_FILE (old);
4666   extract_interface_info ();
4667   
4668   current_tinst_level = TREE_CHAIN (old);
4669   --tinst_depth;
4670   ++tinst_level_tick;
4671 }
4672
4673 /* We're instantiating a deferred template; restore the template
4674    instantiation context in which the instantiation was requested, which
4675    is one step out from LEVEL.  */
4676
4677 static void
4678 reopen_tinst_level (tree level)
4679 {
4680   tree t;
4681
4682   tinst_depth = 0;
4683   for (t = level; t; t = TREE_CHAIN (t))
4684     ++tinst_depth;
4685
4686   current_tinst_level = level;
4687   pop_tinst_level ();
4688 }
4689
4690 /* Return the outermost template instantiation context, for use with
4691    -falt-external-templates.  */
4692
4693 tree
4694 tinst_for_decl (void)
4695 {
4696   tree p = current_tinst_level;
4697
4698   if (p)
4699     for (; TREE_CHAIN (p) ; p = TREE_CHAIN (p))
4700       ;
4701   return p;
4702 }
4703
4704 /* DECL is a friend FUNCTION_DECL or TEMPLATE_DECL.  ARGS is the
4705    vector of template arguments, as for tsubst.
4706
4707    Returns an appropriate tsubst'd friend declaration.  */
4708
4709 static tree
4710 tsubst_friend_function (tree decl, tree args)
4711 {
4712   tree new_friend;
4713   location_t saved_loc = input_location;
4714
4715   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (decl);
4716
4717   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL 
4718       && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (decl)
4719       && TREE_CODE (DECL_TI_TEMPLATE (decl)) != TEMPLATE_DECL)
4720     /* This was a friend declared with an explicit template
4721        argument list, e.g.:
4722        
4723        friend void f<>(T);
4724        
4725        to indicate that f was a template instantiation, not a new
4726        function declaration.  Now, we have to figure out what
4727        instantiation of what template.  */
4728     {
4729       tree template_id, arglist, fns;
4730       tree new_args;
4731       tree tmpl;
4732       tree ns = decl_namespace_context (TYPE_MAIN_DECL (current_class_type));
4733       
4734       /* Friend functions are looked up in the containing namespace scope.
4735          We must enter that scope, to avoid finding member functions of the
4736          current cless with same name.  */
4737       push_nested_namespace (ns);
4738       fns = tsubst_expr (DECL_TI_TEMPLATE (decl), args,
4739                          tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
4740       pop_nested_namespace (ns);
4741       arglist = tsubst (DECL_TI_ARGS (decl), args,
4742                         tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
4743       template_id = lookup_template_function (fns, arglist);
4744       
4745       new_friend = tsubst (decl, args, tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
4746       tmpl = determine_specialization (template_id, new_friend,
4747                                        &new_args, 
4748                                        /*need_member_template=*/0);
4749       new_friend = instantiate_template (tmpl, new_args, tf_error);
4750       goto done;
4751     }
4752
4753   new_friend = tsubst (decl, args, tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
4754         
4755   /* The NEW_FRIEND will look like an instantiation, to the
4756      compiler, but is not an instantiation from the point of view of
4757      the language.  For example, we might have had:
4758      
4759      template <class T> struct S {
4760        template <class U> friend void f(T, U);
4761      };
4762      
4763      Then, in S<int>, template <class U> void f(int, U) is not an
4764      instantiation of anything.  */
4765   DECL_USE_TEMPLATE (new_friend) = 0;
4766   if (TREE_CODE (decl) == TEMPLATE_DECL)
4767     {
4768       DECL_USE_TEMPLATE (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend)) = 0;
4769       DECL_SAVED_TREE (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend))
4770         = DECL_SAVED_TREE (DECL_TEMPLATE_RESULT (decl));
4771     }
4772
4773   /* The mangled name for the NEW_FRIEND is incorrect.  The function
4774      is not a template instantiation and should not be mangled like
4775      one.  Therefore, we forget the mangling here; we'll recompute it
4776      later if we need it.  */
4777   if (TREE_CODE (new_friend) != TEMPLATE_DECL)
4778     {
4779       SET_DECL_RTL (new_friend, NULL_RTX);
4780       SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (new_friend, NULL_TREE);
4781     }
4782       
4783   if (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (new_friend))
4784     {
4785       tree old_decl;
4786       tree new_friend_template_info;
4787       tree new_friend_result_template_info;
4788       tree ns;
4789       int  new_friend_is_defn;
4790
4791       /* We must save some information from NEW_FRIEND before calling
4792          duplicate decls since that function will free NEW_FRIEND if
4793          possible.  */
4794       new_friend_template_info = DECL_TEMPLATE_INFO (new_friend);
4795       if (TREE_CODE (new_friend) == TEMPLATE_DECL)
4796         {
4797           /* This declaration is a `primary' template.  */
4798           DECL_PRIMARY_TEMPLATE (new_friend) = new_friend;
4799           
4800           new_friend_is_defn 
4801             = DECL_INITIAL (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend)) != NULL_TREE;
4802           new_friend_result_template_info
4803             = DECL_TEMPLATE_INFO (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend));
4804         }
4805       else
4806         {
4807           new_friend_is_defn = DECL_INITIAL (new_friend) != NULL_TREE;
4808           new_friend_result_template_info = NULL_TREE;
4809         }
4810
4811       /* Inside pushdecl_namespace_level, we will push into the
4812          current namespace. However, the friend function should go
4813          into the namespace of the template.  */
4814       ns = decl_namespace_context (new_friend);
4815       push_nested_namespace (ns);
4816       old_decl = pushdecl_namespace_level (new_friend);
4817       pop_nested_namespace (ns);
4818
4819       if (old_decl != new_friend)
4820         {
4821           /* This new friend declaration matched an existing
4822              declaration.  For example, given:
4823
4824                template <class T> void f(T);
4825                template <class U> class C { 
4826                  template <class T> friend void f(T) {} 
4827                };
4828
4829              the friend declaration actually provides the definition
4830              of `f', once C has been instantiated for some type.  So,
4831              old_decl will be the out-of-class template declaration,
4832              while new_friend is the in-class definition.
4833
4834              But, if `f' was called before this point, the
4835              instantiation of `f' will have DECL_TI_ARGS corresponding
4836              to `T' but not to `U', references to which might appear
4837              in the definition of `f'.  Previously, the most general
4838              template for an instantiation of `f' was the out-of-class
4839              version; now it is the in-class version.  Therefore, we
4840              run through all specialization of `f', adding to their
4841              DECL_TI_ARGS appropriately.  In particular, they need a
4842              new set of outer arguments, corresponding to the
4843              arguments for this class instantiation.  
4844
4845              The same situation can arise with something like this:
4846
4847                friend void f(int);
4848                template <class T> class C { 
4849                  friend void f(T) {}
4850                };
4851
4852              when `C<int>' is instantiated.  Now, `f(int)' is defined
4853              in the class.  */
4854
4855           if (!new_friend_is_defn)
4856             /* On the other hand, if the in-class declaration does
4857                *not* provide a definition, then we don't want to alter
4858                existing definitions.  We can just leave everything
4859                alone.  */
4860             ;
4861           else
4862             {
4863               /* Overwrite whatever template info was there before, if
4864                  any, with the new template information pertaining to
4865                  the declaration.  */
4866               DECL_TEMPLATE_INFO (old_decl) = new_friend_template_info;
4867
4868               if (TREE_CODE (old_decl) != TEMPLATE_DECL)
4869                 reregister_specialization (new_friend,
4870                                            most_general_template (old_decl),
4871                                            old_decl);
4872               else 
4873                 {
4874                   tree t;
4875                   tree new_friend_args;
4876
4877                   DECL_TEMPLATE_INFO (DECL_TEMPLATE_RESULT (old_decl)) 
4878                     = new_friend_result_template_info;
4879                     
4880                   new_friend_args = TI_ARGS (new_friend_template_info);
4881                   for (t = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (old_decl); 
4882                        t != NULL_TREE;
4883                        t = TREE_CHAIN (t))
4884                     {
4885                       tree spec = TREE_VALUE (t);
4886                   
4887                       DECL_TI_ARGS (spec) 
4888                         = add_outermost_template_args (new_friend_args,
4889                                                        DECL_TI_ARGS (spec));
4890                     }
4891
4892                   /* Now, since specializations are always supposed to
4893                      hang off of the most general template, we must move
4894                      them.  */
4895                   t = most_general_template (old_decl);
4896                   if (t != old_decl)
4897                     {
4898                       DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (t)
4899                         = chainon (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (t),
4900                                    DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (old_decl));
4901                       DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (old_decl) = NULL_TREE;
4902                     }
4903                 }
4904             }
4905
4906           /* The information from NEW_FRIEND has been merged into OLD_DECL
4907              by duplicate_decls.  */
4908           new_friend = old_decl;
4909         }
4910     }
4911   else if (COMPLETE_TYPE_P (DECL_CONTEXT (new_friend)))
4912     {
4913       /* Check to see that the declaration is really present, and,
4914          possibly obtain an improved declaration.  */
4915       tree fn = check_classfn (DECL_CONTEXT (new_friend),
4916                                new_friend);
4917       
4918       if (fn)
4919         new_friend = fn;
4920     }
4921
4922  done:
4923   input_location = saved_loc;
4924   return new_friend;
4925 }
4926
4927 /* FRIEND_TMPL is a friend TEMPLATE_DECL.  ARGS is the vector of
4928    template arguments, as for tsubst.
4929
4930    Returns an appropriate tsubst'd friend type or error_mark_node on
4931    failure.  */
4932
4933 static tree
4934 tsubst_friend_class (tree friend_tmpl, tree args)
4935 {
4936   tree friend_type;
4937   tree tmpl;
4938   tree context;
4939
4940   context = DECL_CONTEXT (friend_tmpl);
4941
4942   if (context)
4943     {
4944       if (TREE_CODE (context) == NAMESPACE_DECL)
4945         push_nested_namespace (context);
4946       else
4947         push_nested_class (tsubst (context, args, tf_none, NULL_TREE)); 
4948     }
4949
4950   /* First, we look for a class template.  */
4951   tmpl = lookup_name (DECL_NAME (friend_tmpl), /*prefer_type=*/0); 
4952
4953   /* But, if we don't find one, it might be because we're in a
4954      situation like this:
4955
4956        template <class T>
4957        struct S {
4958          template <class U>
4959          friend struct S;
4960        };
4961
4962      Here, in the scope of (say) S<int>, `S' is bound to a TYPE_DECL
4963      for `S<int>', not the TEMPLATE_DECL.  */
4964   if (!tmpl || !DECL_CLASS_TEMPLATE_P (tmpl))
4965     {
4966       tmpl = lookup_name (DECL_NAME (friend_tmpl), /*prefer_type=*/1);
4967       tmpl = maybe_get_template_decl_from_type_decl (tmpl);
4968     }
4969
4970   if (tmpl && DECL_CLASS_TEMPLATE_P (tmpl))
4971     {
4972       /* The friend template has already been declared.  Just
4973          check to see that the declarations match, and install any new
4974          default parameters.  We must tsubst the default parameters,
4975          of course.  We only need the innermost template parameters
4976          because that is all that redeclare_class_template will look
4977          at.  */
4978       if (TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (friend_tmpl))
4979           > TMPL_ARGS_DEPTH (args))
4980         {
4981           tree parms;
4982           parms = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (friend_tmpl),
4983                                          args, tf_error | tf_warning);
4984           redeclare_class_template (TREE_TYPE (tmpl), parms);
4985         }
4986
4987       friend_type = TREE_TYPE (tmpl);
4988     }
4989   else
4990     {
4991       /* The friend template has not already been declared.  In this
4992          case, the instantiation of the template class will cause the
4993          injection of this template into the global scope.  */
4994       tmpl = tsubst (friend_tmpl, args, tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
4995
4996       /* The new TMPL is not an instantiation of anything, so we
4997          forget its origins.  We don't reset CLASSTYPE_TI_TEMPLATE for
4998          the new type because that is supposed to be the corresponding
4999          template decl, i.e., TMPL.  */
5000       DECL_USE_TEMPLATE (tmpl) = 0;
5001       DECL_TEMPLATE_INFO (tmpl) = NULL_TREE;
5002       CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (TREE_TYPE (tmpl)) = 0;
5003
5004       /* Inject this template into the global scope.  */
5005       friend_type = TREE_TYPE (pushdecl_top_level (tmpl));
5006     }
5007
5008   if (context) 
5009     {
5010       if (TREE_CODE (context) == NAMESPACE_DECL)
5011         pop_nested_namespace (context);
5012       else
5013         pop_nested_class ();
5014     }
5015
5016   return friend_type;
5017 }
5018
5019 /* Returns zero if TYPE cannot be completed later due to circularity.
5020    Otherwise returns one.  */
5021
5022 static int
5023 can_complete_type_without_circularity (tree type)
5024 {
5025   if (type == NULL_TREE || type == error_mark_node)
5026     return 0;
5027   else if (COMPLETE_TYPE_P (type))
5028     return 1;
5029   else if (TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE && TYPE_DOMAIN (type))
5030     return can_complete_type_without_circularity (TREE_TYPE (type));
5031   else if (CLASS_TYPE_P (type)
5032            && TYPE_BEING_DEFINED (TYPE_MAIN_VARIANT (type)))
5033     return 0;
5034   else
5035     return 1;
5036 }
5037
5038 tree
5039 instantiate_class_template (tree type)
5040 {
5041   tree template, args, pattern, t, member;
5042   tree typedecl;
5043   tree pbinfo;
5044   
5045   if (type == error_mark_node)
5046     return error_mark_node;
5047
5048   if (TYPE_BEING_DEFINED (type) 
5049       || COMPLETE_TYPE_P (type)
5050       || dependent_type_p (type))
5051     return type;
5052
5053   /* Figure out which template is being instantiated.  */
5054   template = most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type));
5055   my_friendly_assert (TREE_CODE (template) == TEMPLATE_DECL, 279);
5056
5057   /* Figure out which arguments are being used to do the
5058      instantiation.  */
5059   args = CLASSTYPE_TI_ARGS (type);
5060
5061   /* Determine what specialization of the original template to
5062      instantiate.  */
5063   t = most_specialized_class (template, args);
5064   if (t == error_mark_node)
5065     {
5066       const char *str = "candidates are:";
5067       error ("ambiguous class template instantiation for `%#T'", type);
5068       for (t = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (template); t; 
5069            t = TREE_CHAIN (t))
5070         {
5071           if (get_class_bindings (TREE_VALUE (t), TREE_PURPOSE (t), args))
5072             {
5073               cp_error_at ("%s %+#T", str, TREE_TYPE (t));
5074               str = "               ";
5075             }
5076         }
5077       TYPE_BEING_DEFINED (type) = 1;
5078       return error_mark_node;
5079     }
5080
5081   if (t)
5082     pattern = TREE_TYPE (t);
5083   else
5084     pattern = TREE_TYPE (template);
5085
5086   /* If the template we're instantiating is incomplete, then clearly
5087      there's nothing we can do.  */
5088   if (!COMPLETE_TYPE_P (pattern))
5089     return type;
5090
5091   /* If we've recursively instantiated too many templates, stop.  */
5092   if (! push_tinst_level (type))
5093     return type;
5094
5095   /* Now we're really doing the instantiation.  Mark the type as in
5096      the process of being defined.  */
5097   TYPE_BEING_DEFINED (type) = 1;
5098
5099   /* We may be in the middle of deferred access check.  Disable
5100      it now.  */
5101   push_deferring_access_checks (dk_no_deferred);
5102
5103   maybe_push_to_top_level (uses_template_parms (type));
5104
5105   if (t)
5106     {
5107       /* This TYPE is actually an instantiation of a partial
5108          specialization.  We replace the innermost set of ARGS with
5109          the arguments appropriate for substitution.  For example,
5110          given:
5111
5112            template <class T> struct S {};
5113            template <class T> struct S<T*> {};
5114          
5115          and supposing that we are instantiating S<int*>, ARGS will
5116          present be {int*} but we need {int}.  */
5117       tree inner_args 
5118         = get_class_bindings (TREE_VALUE (t), TREE_PURPOSE (t),
5119                               args);
5120
5121       /* If there were multiple levels in ARGS, replacing the
5122          innermost level would alter CLASSTYPE_TI_ARGS, which we don't
5123          want, so we make a copy first.  */
5124       if (TMPL_ARGS_HAVE_MULTIPLE_LEVELS (args))
5125         {
5126           args = copy_node (args);
5127           SET_TMPL_ARGS_LEVEL (args, TMPL_ARGS_DEPTH (args), inner_args);
5128         }
5129       else
5130         args = inner_args;
5131     }
5132
5133   if (flag_external_templates)
5134     {
5135       if (flag_alt_external_templates)
5136         {
5137           CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (type) = interface_only;
5138           SET_CLASSTYPE_INTERFACE_UNKNOWN_X (type, interface_unknown);
5139         }
5140       else
5141         {
5142           CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (type) = CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (pattern);
5143           SET_CLASSTYPE_INTERFACE_UNKNOWN_X
5144             (type, CLASSTYPE_INTERFACE_UNKNOWN (pattern));
5145         }
5146     }
5147   else
5148     {
5149       SET_CLASSTYPE_INTERFACE_UNKNOWN (type);
5150     }
5151
5152   /* Set the input location to the template definition. This is needed
5153      if tsubsting causes an error.  */
5154   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_NAME (pattern));
5155
5156   TYPE_HAS_CONSTRUCTOR (type) = TYPE_HAS_CONSTRUCTOR (pattern);
5157   TYPE_HAS_DESTRUCTOR (type) = TYPE_HAS_DESTRUCTOR (pattern);
5158   TYPE_HAS_NEW_OPERATOR (type) = TYPE_HAS_NEW_OPERATOR (pattern);
5159   TYPE_HAS_ARRAY_NEW_OPERATOR (type) = TYPE_HAS_ARRAY_NEW_OPERATOR (pattern);
5160   TYPE_GETS_DELETE (type) = TYPE_GETS_DELETE (pattern);
5161   TYPE_HAS_ASSIGN_REF (type) = TYPE_HAS_ASSIGN_REF (pattern);
5162   TYPE_HAS_CONST_ASSIGN_REF (type) = TYPE_HAS_CONST_ASSIGN_REF (pattern);
5163   TYPE_HAS_ABSTRACT_ASSIGN_REF (type) = TYPE_HAS_ABSTRACT_ASSIGN_REF (pattern);
5164   TYPE_HAS_INIT_REF (type) = TYPE_HAS_INIT_REF (pattern);
5165   TYPE_HAS_CONST_INIT_REF (type) = TYPE_HAS_CONST_INIT_REF (pattern);
5166   TYPE_HAS_DEFAULT_CONSTRUCTOR (type) = TYPE_HAS_DEFAULT_CONSTRUCTOR (pattern);
5167   TYPE_HAS_CONVERSION (type) = TYPE_HAS_CONVERSION (pattern);
5168   TYPE_BASE_CONVS_MAY_REQUIRE_CODE_P (type)
5169     = TYPE_BASE_CONVS_MAY_REQUIRE_CODE_P (pattern);
5170   TYPE_USES_MULTIPLE_INHERITANCE (type)
5171     = TYPE_USES_MULTIPLE_INHERITANCE (pattern);
5172   TYPE_USES_VIRTUAL_BASECLASSES (type)
5173     = TYPE_USES_VIRTUAL_BASECLASSES (pattern);
5174   TYPE_PACKED (type) = TYPE_PACKED (pattern);
5175   TYPE_ALIGN (type) = TYPE_ALIGN (pattern);
5176   TYPE_USER_ALIGN (type) = TYPE_USER_ALIGN (pattern);
5177   TYPE_FOR_JAVA (type) = TYPE_FOR_JAVA (pattern); /* For libjava's JArray<T> */
5178   if (ANON_AGGR_TYPE_P (pattern))
5179     SET_ANON_AGGR_TYPE_P (type);
5180
5181   pbinfo = TYPE_BINFO (pattern);
5182   
5183   if (BINFO_BASETYPES (pbinfo))
5184     {
5185       tree base_list = NULL_TREE;
5186       tree pbases = BINFO_BASETYPES (pbinfo);
5187       tree paccesses = BINFO_BASEACCESSES (pbinfo);
5188       tree context = TYPE_CONTEXT (type);
5189       int i;
5190
5191       /* We must enter the scope containing the type, as that is where
5192          the accessibility of types named in dependent bases are
5193          looked up from.  */
5194       push_scope (context ? context : global_namespace);
5195   
5196       /* Substitute into each of the bases to determine the actual
5197          basetypes.  */
5198       for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (pbases); ++i)
5199         {
5200           tree base;
5201           tree access;
5202           tree pbase;
5203
5204           pbase = TREE_VEC_ELT (pbases, i);
5205           access = TREE_VEC_ELT (paccesses, i);
5206
5207           /* Substitute to figure out the base class.  */
5208           base = tsubst (BINFO_TYPE (pbase), args, tf_error, NULL_TREE);
5209           if (base == error_mark_node)
5210             continue;
5211           
5212           base_list = tree_cons (access, base, base_list);
5213           TREE_VIA_VIRTUAL (base_list) = TREE_VIA_VIRTUAL (pbase);
5214         }
5215
5216       /* The list is now in reverse order; correct that.  */
5217       base_list = nreverse (base_list);
5218
5219       /* Now call xref_basetypes to set up all the base-class
5220          information.  */
5221       xref_basetypes (type, base_list);
5222
5223       pop_scope (context ? context : global_namespace);
5224     }
5225
5226   /* Now that our base classes are set up, enter the scope of the
5227      class, so that name lookups into base classes, etc. will work
5228      correctly.  This is precisely analogous to what we do in
5229      begin_class_definition when defining an ordinary non-template
5230      class.  */
5231   pushclass (type);
5232
5233   /* Now members are processed in the order of declaration.  */
5234   for (member = CLASSTYPE_DECL_LIST (pattern);
5235        member; member = TREE_CHAIN (member))
5236     {
5237       tree t = TREE_VALUE (member);
5238
5239       if (TREE_PURPOSE (member))
5240         {
5241           if (TYPE_P (t))
5242             {
5243               /* Build new CLASSTYPE_NESTED_UTDS.  */
5244
5245               tree tag = t;
5246               tree name = TYPE_IDENTIFIER (tag);
5247               tree newtag;
5248
5249               newtag = tsubst (tag, args, tf_error, NULL_TREE);
5250               my_friendly_assert (newtag != error_mark_node, 20010206);
5251               if (TREE_CODE (newtag) != ENUMERAL_TYPE)
5252                 {
5253                   if (TYPE_LANG_SPECIFIC (tag) && CLASSTYPE_IS_TEMPLATE (tag))
5254                     /* Unfortunately, lookup_template_class sets
5255                        CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION for a partial
5256                        instantiation (i.e., for the type of a member template
5257                        class nested within a template class.)  This behavior is
5258                        required for maybe_process_partial_specialization to work
5259                        correctly, but is not accurate in this case; the TAG is not
5260                        an instantiation of anything.  (The corresponding
5261                        TEMPLATE_DECL is an instantiation, but the TYPE is not.) */
5262                     CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (newtag) = 0;
5263
5264                   /* Now, we call pushtag to put this NEWTAG into the scope of
5265                      TYPE.  We first set up the IDENTIFIER_TYPE_VALUE to avoid
5266                      pushtag calling push_template_decl.  We don't have to do
5267                      this for enums because it will already have been done in
5268                      tsubst_enum.  */
5269                   if (name)
5270                     SET_IDENTIFIER_TYPE_VALUE (name, newtag);
5271                   pushtag (name, newtag, /*globalize=*/0);
5272                 }
5273             }
5274           else if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL 
5275                    || DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (t))
5276             {
5277               /* Build new TYPE_METHODS.  */
5278
5279               tree r = tsubst (t, args, tf_error, NULL_TREE);
5280               set_current_access_from_decl (r);
5281               grok_special_member_properties (r);
5282               finish_member_declaration (r);
5283             }
5284           else
5285             {
5286               /* Build new TYPE_FIELDS.  */
5287
5288               if (TREE_CODE (t) != CONST_DECL)
5289                 {
5290                   tree r;
5291
5292                   /* The the file and line for this declaration, to
5293                      assist in error message reporting.  Since we
5294                      called push_tinst_level above, we don't need to
5295                      restore these.  */
5296                   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (t);
5297
5298                   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5299                     processing_template_decl++;
5300                   r = tsubst (t, args, tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5301                   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5302                     processing_template_decl--;
5303                   if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL)
5304                     {
5305                       tree init;
5306
5307                       if (DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (r))
5308                         init = tsubst_expr (DECL_INITIAL (t), args,
5309                                             tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5310                       else
5311                         init = NULL_TREE;
5312
5313                       finish_static_data_member_decl
5314                         (r, init, /*asmspec_tree=*/NULL_TREE, /*flags=*/0);
5315
5316                       if (DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (r))
5317                         check_static_variable_definition (r, TREE_TYPE (r));
5318                     }
5319                   else if (TREE_CODE (r) == FIELD_DECL)
5320                     {
5321                       /* Determine whether R has a valid type and can be
5322                          completed later.  If R is invalid, then it is
5323                          replaced by error_mark_node so that it will not be
5324                          added to TYPE_FIELDS.  */
5325                       tree rtype = TREE_TYPE (r);
5326                       if (can_complete_type_without_circularity (rtype))
5327                         complete_type (rtype);
5328
5329                       if (!COMPLETE_TYPE_P (rtype))
5330                         {
5331                           cxx_incomplete_type_error (r, rtype);
5332                           r = error_mark_node;
5333                         }
5334                     }
5335
5336                   /* If it is a TYPE_DECL for a class-scoped ENUMERAL_TYPE,
5337                      such a thing will already have been added to the field
5338                      list by tsubst_enum in finish_member_declaration in the
5339                      CLASSTYPE_NESTED_UTDS case above.  */
5340                   if (!(TREE_CODE (r) == TYPE_DECL
5341                         && TREE_CODE (TREE_TYPE (r)) == ENUMERAL_TYPE
5342                         && DECL_ARTIFICIAL (r)))
5343                     {
5344                       set_current_access_from_decl (r);
5345                       finish_member_declaration (r);
5346                     }
5347                 }
5348             }
5349         }
5350       else
5351         {
5352           if (TYPE_P (t) || DECL_CLASS_TEMPLATE_P (t))
5353             {
5354               /* Build new CLASSTYPE_FRIEND_CLASSES.  */
5355
5356               tree friend_type = t;
5357               tree new_friend_type;
5358
5359               if (TREE_CODE (friend_type) == TEMPLATE_DECL)
5360                 new_friend_type = tsubst_friend_class (friend_type, args);
5361               else if (uses_template_parms (friend_type))
5362                 new_friend_type = tsubst (friend_type, args,
5363                                           tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5364               else if (CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (friend_type))
5365                 new_friend_type = friend_type;
5366               else 
5367                 {
5368                   tree ns = decl_namespace_context (TYPE_MAIN_DECL (friend_type));
5369
5370                   /* The call to xref_tag_from_type does injection for friend
5371                      classes.  */
5372                   push_nested_namespace (ns);
5373                   new_friend_type = 
5374                     xref_tag_from_type (friend_type, NULL_TREE, 1);
5375                   pop_nested_namespace (ns);
5376                 }
5377
5378               if (TREE_CODE (friend_type) == TEMPLATE_DECL)
5379                 /* Trick make_friend_class into realizing that the friend
5380                    we're adding is a template, not an ordinary class.  It's
5381                    important that we use make_friend_class since it will
5382                    perform some error-checking and output cross-reference
5383                    information.  */
5384                 ++processing_template_decl;
5385
5386               if (new_friend_type != error_mark_node)
5387                 make_friend_class (type, new_friend_type,
5388                                    /*complain=*/false);
5389
5390               if (TREE_CODE (friend_type) == TEMPLATE_DECL)
5391                 --processing_template_decl;
5392             }
5393           else
5394             /* Build new DECL_FRIENDLIST.  */
5395             add_friend (type, tsubst_friend_function (t, args),
5396                         /*complain=*/false);
5397         }
5398     }
5399
5400   /* Set the file and line number information to whatever is given for
5401      the class itself.  This puts error messages involving generated
5402      implicit functions at a predictable point, and the same point
5403      that would be used for non-template classes.  */
5404   typedecl = TYPE_MAIN_DECL (type);
5405   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (typedecl);
5406   
5407   unreverse_member_declarations (type);
5408   finish_struct_1 (type);
5409
5410   /* Clear this now so repo_template_used is happy.  */
5411   TYPE_BEING_DEFINED (type) = 0;
5412   repo_template_used (type);
5413
5414   /* Now that the class is complete, instantiate default arguments for
5415      any member functions.  We don't do this earlier because the
5416      default arguments may reference members of the class.  */
5417   if (!PRIMARY_TEMPLATE_P (template))
5418     for (t = TYPE_METHODS (type); t; t = TREE_CHAIN (t))
5419       if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL 
5420           /* Implicitly generated member functions will not have template
5421              information; they are not instantiations, but instead are
5422              created "fresh" for each instantiation.  */
5423           && DECL_TEMPLATE_INFO (t))
5424         tsubst_default_arguments (t);
5425
5426   popclass ();
5427   pop_from_top_level ();
5428   pop_deferring_access_checks ();
5429   pop_tinst_level ();
5430
5431   if (TYPE_CONTAINS_VPTR_P (type))
5432     keyed_classes = tree_cons (NULL_TREE, type, keyed_classes);
5433
5434   return type;
5435 }
5436
5437 static tree
5438 tsubst_template_arg (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
5439 {
5440   tree r;
5441   
5442   if (!t)
5443     r = t;
5444   else if (TYPE_P (t))
5445     r = tsubst (t, args, complain, in_decl);
5446   else
5447     {
5448       r = tsubst_expr (t, args, complain, in_decl);
5449
5450       if (!uses_template_parms (r))
5451         {
5452           /* Sometimes, one of the args was an expression involving a
5453              template constant parameter, like N - 1.  Now that we've
5454              tsubst'd, we might have something like 2 - 1.  This will
5455              confuse lookup_template_class, so we do constant folding
5456              here.  We have to unset processing_template_decl, to fool
5457              tsubst_copy_and_build() into building an actual tree.  */
5458
5459          /* If the TREE_TYPE of ARG is not NULL_TREE, ARG is already
5460             as simple as it's going to get, and trying to reprocess
5461             the trees will break.  Once tsubst_expr et al DTRT for
5462             non-dependent exprs, this code can go away, as the type
5463             will always be set.  */
5464           if (!TREE_TYPE (r))
5465             {
5466               int saved_processing_template_decl = processing_template_decl; 
5467               processing_template_decl = 0;
5468               r = tsubst_copy_and_build (r, /*args=*/NULL_TREE,
5469                                          tf_error, /*in_decl=*/NULL_TREE,
5470                                          /*function_p=*/false);
5471               processing_template_decl = saved_processing_template_decl; 
5472             }
5473           r = fold (r);
5474         }
5475     }
5476   return r;
5477 }
5478
5479 /* Substitute ARGS into the vector or list of template arguments T.  */
5480
5481 static tree
5482 tsubst_template_args (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
5483 {
5484   int len = TREE_VEC_LENGTH (t);
5485   int need_new = 0, i;
5486   tree *elts = alloca (len * sizeof (tree));
5487   
5488   for (i = 0; i < len; i++)
5489     {
5490       tree orig_arg = TREE_VEC_ELT (t, i);
5491       tree new_arg;
5492
5493       if (TREE_CODE (orig_arg) == TREE_VEC)
5494         new_arg = tsubst_template_args (orig_arg, args, complain, in_decl);
5495       else
5496         new_arg = tsubst_template_arg (orig_arg, args, complain, in_decl);
5497       
5498       if (new_arg == error_mark_node)
5499         return error_mark_node;
5500
5501       elts[i] = new_arg;
5502       if (new_arg != orig_arg)
5503         need_new = 1;
5504     }
5505   
5506   if (!need_new)
5507     return t;
5508
5509   t = make_tree_vec (len);
5510   for (i = 0; i < len; i++)
5511     TREE_VEC_ELT (t, i) = elts[i];
5512   
5513   return t;
5514 }
5515
5516 /* Return the result of substituting ARGS into the template parameters
5517    given by PARMS.  If there are m levels of ARGS and m + n levels of
5518    PARMS, then the result will contain n levels of PARMS.  For
5519    example, if PARMS is `template <class T> template <class U>
5520    template <T*, U, class V>' and ARGS is {{int}, {double}} then the
5521    result will be `template <int*, double, class V>'.  */
5522
5523 static tree
5524 tsubst_template_parms (tree parms, tree args, tsubst_flags_t complain)
5525 {
5526   tree r = NULL_TREE;
5527   tree* new_parms;
5528
5529   for (new_parms = &r;
5530        TMPL_PARMS_DEPTH (parms) > TMPL_ARGS_DEPTH (args);
5531        new_parms = &(TREE_CHAIN (*new_parms)),
5532          parms = TREE_CHAIN (parms))
5533     {
5534       tree new_vec = 
5535         make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (TREE_VALUE (parms)));
5536       int i;
5537       
5538       for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (new_vec); ++i)
5539         {
5540           tree tuple = TREE_VEC_ELT (TREE_VALUE (parms), i);
5541           tree default_value = TREE_PURPOSE (tuple);
5542           tree parm_decl = TREE_VALUE (tuple);
5543
5544           parm_decl = tsubst (parm_decl, args, complain, NULL_TREE);
5545           default_value = tsubst_template_arg (default_value, args,
5546                                                complain, NULL_TREE);
5547           
5548           tuple = build_tree_list (default_value, parm_decl);
5549           TREE_VEC_ELT (new_vec, i) = tuple;
5550         }
5551       
5552       *new_parms = 
5553         tree_cons (size_int (TMPL_PARMS_DEPTH (parms) 
5554                              - TMPL_ARGS_DEPTH (args)),
5555                    new_vec, NULL_TREE);
5556     }
5557
5558   return r;
5559 }
5560
5561 /* Substitute the ARGS into the indicated aggregate (or enumeration)
5562    type T.  If T is not an aggregate or enumeration type, it is
5563    handled as if by tsubst.  IN_DECL is as for tsubst.  If
5564    ENTERING_SCOPE is nonzero, T is the context for a template which
5565    we are presently tsubst'ing.  Return the substituted value.  */
5566
5567 static tree
5568 tsubst_aggr_type (tree t, 
5569                   tree args, 
5570                   tsubst_flags_t complain, 
5571                   tree in_decl, 
5572                   int entering_scope)
5573 {
5574   if (t == NULL_TREE)
5575     return NULL_TREE;
5576
5577   switch (TREE_CODE (t))
5578     {
5579     case RECORD_TYPE:
5580       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (t))
5581         return tsubst (TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (t), args, complain, in_decl);
5582
5583       /* else fall through */
5584     case ENUMERAL_TYPE:
5585     case UNION_TYPE:
5586       if (TYPE_TEMPLATE_INFO (t))
5587         {
5588           tree argvec;
5589           tree context;
5590           tree r;
5591
5592           /* First, determine the context for the type we are looking
5593              up.  */
5594           context = TYPE_CONTEXT (t);
5595           if (context)
5596             context = tsubst_aggr_type (context, args, complain,
5597                                         in_decl, /*entering_scope=*/1);
5598
5599           /* Then, figure out what arguments are appropriate for the
5600              type we are trying to find.  For example, given:
5601
5602                template <class T> struct S;
5603                template <class T, class U> void f(T, U) { S<U> su; }
5604
5605              and supposing that we are instantiating f<int, double>,
5606              then our ARGS will be {int, double}, but, when looking up
5607              S we only want {double}.  */
5608           argvec = tsubst_template_args (TYPE_TI_ARGS (t), args,
5609                                          complain, in_decl);
5610           if (argvec == error_mark_node)
5611             return error_mark_node;
5612
5613           r = lookup_template_class (t, argvec, in_decl, context,
5614                                      entering_scope, complain);
5615
5616           return cp_build_qualified_type_real (r, TYPE_QUALS (t), complain);
5617         }
5618       else 
5619         /* This is not a template type, so there's nothing to do.  */
5620         return t;
5621
5622     default:
5623       return tsubst (t, args, complain, in_decl);
5624     }
5625 }
5626
5627 /* Substitute into the default argument ARG (a default argument for
5628    FN), which has the indicated TYPE.  */
5629
5630 tree
5631 tsubst_default_argument (tree fn, tree type, tree arg)
5632 {
5633   /* This default argument came from a template.  Instantiate the
5634      default argument here, not in tsubst.  In the case of
5635      something like: 
5636      
5637        template <class T>
5638        struct S {
5639          static T t();
5640          void f(T = t());
5641        };
5642      
5643      we must be careful to do name lookup in the scope of S<T>,
5644      rather than in the current class.
5645
5646      ??? current_class_type affects a lot more than name lookup.  This is
5647      very fragile.  Fortunately, it will go away when we do 2-phase name
5648      binding properly.  */
5649
5650   /* FN is already the desired FUNCTION_DECL.  */
5651   push_access_scope (fn);
5652
5653   arg = tsubst_expr (arg, DECL_TI_ARGS (fn),
5654                      tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5655   
5656   pop_access_scope (fn);
5657
5658   /* Make sure the default argument is reasonable.  */
5659   arg = check_default_argument (type, arg);
5660
5661   return arg;
5662 }
5663
5664 /* Substitute into all the default arguments for FN.  */
5665
5666 static void
5667 tsubst_default_arguments (tree fn)
5668 {
5669   tree arg;
5670   tree tmpl_args;
5671
5672   tmpl_args = DECL_TI_ARGS (fn);
5673
5674   /* If this function is not yet instantiated, we certainly don't need
5675      its default arguments.  */
5676   if (uses_template_parms (tmpl_args))
5677     return;
5678
5679   for (arg = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (fn)); 
5680        arg; 
5681        arg = TREE_CHAIN (arg))
5682     if (TREE_PURPOSE (arg))
5683       TREE_PURPOSE (arg) = tsubst_default_argument (fn, 
5684                                                     TREE_VALUE (arg),
5685                                                     TREE_PURPOSE (arg));
5686 }
5687
5688 /* Substitute the ARGS into the T, which is a _DECL.  TYPE is the
5689    (already computed) substitution of ARGS into TREE_TYPE (T), if
5690    appropriate.  Return the result of the substitution.  Issue error
5691    and warning messages under control of COMPLAIN.  */
5692
5693 static tree
5694 tsubst_decl (tree t, tree args, tree type, tsubst_flags_t complain)
5695 {
5696   location_t saved_loc;
5697   tree r = NULL_TREE;
5698   tree in_decl = t;
5699
5700   /* Set the filename and linenumber to improve error-reporting.  */
5701   saved_loc = input_location;
5702   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (t);
5703
5704   switch (TREE_CODE (t))
5705     {
5706     case TEMPLATE_DECL:
5707       {
5708         /* We can get here when processing a member template function
5709            of a template class.  */
5710         tree decl = DECL_TEMPLATE_RESULT (t);
5711         tree spec;
5712         int is_template_template_parm = DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (t);
5713
5714         if (!is_template_template_parm)
5715           {
5716             /* We might already have an instance of this template.
5717                The ARGS are for the surrounding class type, so the
5718                full args contain the tsubst'd args for the context,
5719                plus the innermost args from the template decl.  */
5720             tree tmpl_args = DECL_CLASS_TEMPLATE_P (t) 
5721               ? CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (t))
5722               : DECL_TI_ARGS (DECL_TEMPLATE_RESULT (t));
5723             tree full_args;
5724             
5725             full_args = tsubst_template_args (tmpl_args, args,
5726                                               complain, in_decl);
5727
5728             /* tsubst_template_args doesn't copy the vector if
5729                nothing changed.  But, *something* should have
5730                changed.  */
5731             my_friendly_assert (full_args != tmpl_args, 0);
5732
5733             spec = retrieve_specialization (t, full_args);
5734             if (spec != NULL_TREE)
5735               {
5736                 r = spec;
5737                 break;
5738               }
5739           }
5740
5741         /* Make a new template decl.  It will be similar to the
5742            original, but will record the current template arguments. 
5743            We also create a new function declaration, which is just
5744            like the old one, but points to this new template, rather
5745            than the old one.  */
5746         r = copy_decl (t);
5747         my_friendly_assert (DECL_LANG_SPECIFIC (r) != 0, 0);
5748         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
5749
5750         if (is_template_template_parm)
5751           {
5752             tree new_decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
5753             DECL_TEMPLATE_RESULT (r) = new_decl;
5754             TREE_TYPE (r) = TREE_TYPE (new_decl);
5755             break;
5756           }
5757
5758         DECL_CONTEXT (r) 
5759           = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args, 
5760                               complain, in_decl, 
5761                               /*entering_scope=*/1); 
5762         DECL_TEMPLATE_INFO (r) = build_tree_list (t, args);
5763
5764         if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
5765           {
5766             tree new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
5767             TREE_TYPE (r) = new_type;
5768             CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (new_type) = r;
5769             DECL_TEMPLATE_RESULT (r) = TYPE_MAIN_DECL (new_type);
5770             DECL_TI_ARGS (r) = CLASSTYPE_TI_ARGS (new_type);
5771           }
5772         else
5773           {
5774             tree new_decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
5775             if (new_decl == error_mark_node)
5776               return error_mark_node;
5777
5778             DECL_TEMPLATE_RESULT (r) = new_decl;
5779             DECL_TI_TEMPLATE (new_decl) = r;
5780             TREE_TYPE (r) = TREE_TYPE (new_decl);
5781             DECL_TI_ARGS (r) = DECL_TI_ARGS (new_decl);
5782           }
5783
5784         SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (r);
5785         DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (r) = NULL_TREE;
5786         DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (r) = NULL_TREE;
5787
5788         /* The template parameters for this new template are all the
5789            template parameters for the old template, except the
5790            outermost level of parameters.  */
5791         DECL_TEMPLATE_PARMS (r) 
5792           = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (t), args,
5793                                    complain);
5794
5795         if (PRIMARY_TEMPLATE_P (t))
5796           DECL_PRIMARY_TEMPLATE (r) = r;
5797
5798         if (TREE_CODE (decl) != TYPE_DECL)
5799           /* Record this non-type partial instantiation.  */
5800           register_specialization (r, t, 
5801                                    DECL_TI_ARGS (DECL_TEMPLATE_RESULT (r)));
5802       }
5803       break;
5804
5805     case FUNCTION_DECL:
5806       {
5807         tree ctx;
5808         tree argvec = NULL_TREE;
5809         tree *friends;
5810         tree gen_tmpl;
5811         int member;
5812         int args_depth;
5813         int parms_depth;
5814
5815         /* Nobody should be tsubst'ing into non-template functions.  */
5816         my_friendly_assert (DECL_TEMPLATE_INFO (t) != NULL_TREE, 0);
5817
5818         if (TREE_CODE (DECL_TI_TEMPLATE (t)) == TEMPLATE_DECL)
5819           {
5820             tree spec;
5821             bool dependent_p;
5822
5823             /* If T is not dependent, just return it.  We have to
5824                increment PROCESSING_TEMPLATE_DECL because
5825                value_dependent_expression_p assumes that nothing is
5826                dependent when PROCESSING_TEMPLATE_DECL is zero.  */
5827             ++processing_template_decl;
5828             dependent_p = value_dependent_expression_p (t);
5829             --processing_template_decl;
5830             if (!dependent_p)
5831               return t;
5832
5833             /* Calculate the most general template of which R is a
5834                specialization, and the complete set of arguments used to
5835                specialize R.  */
5836             gen_tmpl = most_general_template (DECL_TI_TEMPLATE (t));
5837             argvec = tsubst_template_args (DECL_TI_ARGS 
5838                                            (DECL_TEMPLATE_RESULT (gen_tmpl)),
5839                                            args, complain, in_decl); 
5840
5841             /* Check to see if we already have this specialization.  */
5842             spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, argvec);
5843
5844             if (spec)
5845               {
5846                 r = spec;
5847                 break;
5848               }
5849
5850             /* We can see more levels of arguments than parameters if
5851                there was a specialization of a member template, like
5852                this:
5853
5854                  template <class T> struct S { template <class U> void f(); }
5855                  template <> template <class U> void S<int>::f(U); 
5856
5857                Here, we'll be substituting into the specialization,
5858                because that's where we can find the code we actually
5859                want to generate, but we'll have enough arguments for
5860                the most general template.              
5861
5862                We also deal with the peculiar case:
5863
5864                  template <class T> struct S { 
5865                    template <class U> friend void f();
5866                  };
5867                  template <class U> void f() {}
5868                  template S<int>;
5869                  template void f<double>();
5870
5871                Here, the ARGS for the instantiation of will be {int,
5872                double}.  But, we only need as many ARGS as there are
5873                levels of template parameters in CODE_PATTERN.  We are
5874                careful not to get fooled into reducing the ARGS in
5875                situations like:
5876
5877                  template <class T> struct S { template <class U> void f(U); }
5878                  template <class T> template <> void S<T>::f(int) {}
5879
5880                which we can spot because the pattern will be a
5881                specialization in this case.  */
5882             args_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (args);
5883             parms_depth = 
5884               TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (DECL_TI_TEMPLATE (t))); 
5885             if (args_depth > parms_depth
5886                 && !DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (t))
5887               args = get_innermost_template_args (args, parms_depth);
5888           }
5889         else
5890           {
5891             /* This special case arises when we have something like this:
5892
5893                  template <class T> struct S { 
5894                    friend void f<int>(int, double); 
5895                  };
5896
5897                Here, the DECL_TI_TEMPLATE for the friend declaration
5898                will be an IDENTIFIER_NODE.  We are being called from
5899                tsubst_friend_function, and we want only to create a
5900                new decl (R) with appropriate types so that we can call
5901                determine_specialization.  */
5902             gen_tmpl = NULL_TREE;
5903           }
5904
5905         if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
5906           {
5907             if (DECL_NAME (t) == constructor_name (DECL_CONTEXT (t)))
5908               member = 2;
5909             else
5910               member = 1;
5911             ctx = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args, 
5912                                     complain, t, /*entering_scope=*/1);
5913           }
5914         else
5915           {
5916             member = 0;
5917             ctx = DECL_CONTEXT (t);
5918           }
5919         type = tsubst (type, args, complain, in_decl);
5920         if (type == error_mark_node)
5921           return error_mark_node;
5922
5923         /* We do NOT check for matching decls pushed separately at this
5924            point, as they may not represent instantiations of this
5925            template, and in any case are considered separate under the
5926            discrete model.  */
5927         r = copy_decl (t);
5928         DECL_USE_TEMPLATE (r) = 0;
5929         TREE_TYPE (r) = type;
5930         /* Clear out the mangled name and RTL for the instantiation.  */
5931         SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (r, NULL_TREE);
5932         SET_DECL_RTL (r, NULL_RTX);
5933
5934         DECL_CONTEXT (r) = ctx;
5935
5936         if (member && DECL_CONV_FN_P (r)) 
5937           /* Type-conversion operator.  Reconstruct the name, in
5938              case it's the name of one of the template's parameters.  */
5939           DECL_NAME (r) = mangle_conv_op_name_for_type (TREE_TYPE (type));
5940
5941         DECL_ARGUMENTS (r) = tsubst (DECL_ARGUMENTS (t), args,
5942                                      complain, t);
5943         DECL_RESULT (r) = NULL_TREE;
5944
5945         TREE_STATIC (r) = 0;
5946         TREE_PUBLIC (r) = TREE_PUBLIC (t);
5947         DECL_EXTERNAL (r) = 1;
5948         DECL_INTERFACE_KNOWN (r) = 0;
5949         DECL_DEFER_OUTPUT (r) = 0;
5950         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
5951         DECL_PENDING_INLINE_INFO (r) = 0;
5952         DECL_PENDING_INLINE_P (r) = 0;
5953         DECL_SAVED_TREE (r) = NULL_TREE;
5954         TREE_USED (r) = 0;
5955         if (DECL_CLONED_FUNCTION (r))
5956           {
5957             DECL_CLONED_FUNCTION (r) = tsubst (DECL_CLONED_FUNCTION (t),
5958                                                args, complain, t);
5959             TREE_CHAIN (r) = TREE_CHAIN (DECL_CLONED_FUNCTION (r));
5960             TREE_CHAIN (DECL_CLONED_FUNCTION (r)) = r;
5961           }
5962
5963         /* Set up the DECL_TEMPLATE_INFO for R.  There's no need to do
5964            this in the special friend case mentioned above where
5965            GEN_TMPL is NULL.  */
5966         if (gen_tmpl)
5967           {
5968             DECL_TEMPLATE_INFO (r) 
5969               = tree_cons (gen_tmpl, argvec, NULL_TREE);
5970             SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (r);
5971             register_specialization (r, gen_tmpl, argvec);
5972
5973             /* We're not supposed to instantiate default arguments
5974                until they are called, for a template.  But, for a
5975                declaration like:
5976
5977                  template <class T> void f () 
5978                  { extern void g(int i = T()); }
5979                  
5980                we should do the substitution when the template is
5981                instantiated.  We handle the member function case in
5982                instantiate_class_template since the default arguments
5983                might refer to other members of the class.  */
5984             if (!member
5985                 && !PRIMARY_TEMPLATE_P (gen_tmpl)
5986                 && !uses_template_parms (argvec))
5987               tsubst_default_arguments (r);
5988           }
5989
5990         /* Copy the list of befriending classes.  */
5991         for (friends = &DECL_BEFRIENDING_CLASSES (r);
5992              *friends;
5993              friends = &TREE_CHAIN (*friends)) 
5994           {
5995             *friends = copy_node (*friends);
5996             TREE_VALUE (*friends) = tsubst (TREE_VALUE (*friends),
5997                                             args, complain,
5998                                             in_decl);
5999           }
6000
6001         if (DECL_CONSTRUCTOR_P (r) || DECL_DESTRUCTOR_P (r))
6002           {
6003             maybe_retrofit_in_chrg (r);
6004             if (DECL_CONSTRUCTOR_P (r))
6005               grok_ctor_properties (ctx, r);
6006             /* If this is an instantiation of a member template, clone it.
6007                If it isn't, that'll be handled by
6008                clone_constructors_and_destructors.  */
6009             if (PRIMARY_TEMPLATE_P (gen_tmpl))
6010               clone_function_decl (r, /*update_method_vec_p=*/0);
6011           }
6012         else if (IDENTIFIER_OPNAME_P (DECL_NAME (r)))
6013           grok_op_properties (r, DECL_FRIEND_P (r),
6014                               (complain & tf_error) != 0);
6015       }
6016       break;
6017
6018     case PARM_DECL:
6019       {
6020         r = copy_node (t);
6021         if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (t))
6022           SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (r);
6023
6024         TREE_TYPE (r) = type;
6025         c_apply_type_quals_to_decl (cp_type_quals (type), r);
6026
6027         if (DECL_INITIAL (r))
6028           {
6029             if (TREE_CODE (DECL_INITIAL (r)) != TEMPLATE_PARM_INDEX)
6030               DECL_INITIAL (r) = TREE_TYPE (r);
6031             else
6032               DECL_INITIAL (r) = tsubst (DECL_INITIAL (r), args,
6033                                          complain, in_decl);
6034           }
6035
6036         DECL_CONTEXT (r) = NULL_TREE;
6037
6038         if (!DECL_TEMPLATE_PARM_P (r))
6039           DECL_ARG_TYPE (r) = type_passed_as (type);
6040         if (TREE_CHAIN (t))
6041           TREE_CHAIN (r) = tsubst (TREE_CHAIN (t), args,
6042                                    complain, TREE_CHAIN (t));
6043       }
6044       break;
6045
6046     case FIELD_DECL:
6047       {
6048         r = copy_decl (t);
6049         TREE_TYPE (r) = type;
6050         c_apply_type_quals_to_decl (cp_type_quals (type), r);
6051
6052         /* We don't have to set DECL_CONTEXT here; it is set by
6053            finish_member_declaration.  */
6054         DECL_INITIAL (r) = tsubst_expr (DECL_INITIAL (t), args,
6055                                         complain, in_decl);
6056         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6057         if (VOID_TYPE_P (type)) 
6058           cp_error_at ("instantiation of `%D' as type `%T'", r, type);
6059       }
6060       break;
6061
6062     case USING_DECL:
6063       {
6064         r = copy_node (t);
6065         /* It is not a dependent using decl any more.  */
6066         TREE_TYPE (r) = void_type_node;
6067         DECL_INITIAL (r)
6068           = tsubst_copy (DECL_INITIAL (t), args, complain, in_decl);
6069         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6070       }
6071       break;
6072
6073     case TYPE_DECL:
6074       if (TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
6075           || t == TYPE_MAIN_DECL (TREE_TYPE (t)))
6076         {
6077           /* If this is the canonical decl, we don't have to mess with
6078              instantiations, and often we can't (for typename, template
6079              type parms and such).  Note that TYPE_NAME is not correct for
6080              the above test if we've copied the type for a typedef.  */
6081           r = TYPE_NAME (type);
6082           break;
6083         }
6084
6085       /* Fall through.  */
6086
6087     case VAR_DECL:
6088       {
6089         tree argvec = NULL_TREE;
6090         tree gen_tmpl = NULL_TREE;
6091         tree spec;
6092         tree tmpl = NULL_TREE;
6093         tree ctx;
6094         int local_p;
6095
6096         /* Assume this is a non-local variable.  */
6097         local_p = 0;
6098
6099         if (TYPE_P (CP_DECL_CONTEXT (t)))
6100           ctx = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args, 
6101                                   complain,
6102                                   in_decl, /*entering_scope=*/1);
6103         else if (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (t))
6104           ctx = DECL_CONTEXT (t);
6105         else
6106           {
6107             /* Subsequent calls to pushdecl will fill this in.  */
6108             ctx = NULL_TREE;
6109             local_p = 1;
6110           }
6111
6112         /* Check to see if we already have this specialization.  */
6113         if (!local_p)
6114           {
6115             tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (t);
6116             gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
6117             argvec = tsubst (DECL_TI_ARGS (t), args, complain, in_decl);
6118             spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, argvec);
6119           }
6120         else
6121           spec = retrieve_local_specialization (t);
6122
6123         if (spec)
6124           {
6125             r = spec;
6126             break;
6127           }
6128
6129         r = copy_decl (t);
6130         if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL)
6131           {
6132             type = complete_type (type);
6133             DECL_INITIALIZED_BY_CONSTANT_EXPRESSION_P (r)
6134               = DECL_INITIALIZED_BY_CONSTANT_EXPRESSION_P (t);
6135           }
6136         else if (DECL_SELF_REFERENCE_P (t))
6137           SET_DECL_SELF_REFERENCE_P (r);
6138         TREE_TYPE (r) = type;
6139         c_apply_type_quals_to_decl (cp_type_quals (type), r);
6140         DECL_CONTEXT (r) = ctx;
6141         /* Clear out the mangled name and RTL for the instantiation.  */
6142         SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (r, NULL_TREE);
6143         SET_DECL_RTL (r, NULL_RTX);
6144
6145         /* Don't try to expand the initializer until someone tries to use
6146            this variable; otherwise we run into circular dependencies.  */
6147         DECL_INITIAL (r) = NULL_TREE;
6148         SET_DECL_RTL (r, NULL_RTX);
6149         DECL_SIZE (r) = DECL_SIZE_UNIT (r) = 0;
6150
6151         /* Even if the original location is out of scope, the newly
6152            substituted one is not.  */
6153         if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL)
6154           {
6155             DECL_DEAD_FOR_LOCAL (r) = 0;
6156             DECL_INITIALIZED_P (r) = 0;
6157           }
6158
6159         if (!local_p)
6160           {
6161             /* A static data member declaration is always marked
6162                external when it is declared in-class, even if an
6163                initializer is present.  We mimic the non-template
6164                processing here.  */
6165             DECL_EXTERNAL (r) = 1;
6166
6167             register_specialization (r, gen_tmpl, argvec);
6168             DECL_TEMPLATE_INFO (r) = tree_cons (tmpl, argvec, NULL_TREE);
6169             SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (r);
6170           }
6171         else
6172           register_local_specialization (r, t);
6173
6174         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6175         if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL && VOID_TYPE_P (type))
6176           cp_error_at ("instantiation of `%D' as type `%T'", r, type);
6177         /* Compute the size, alignment, etc. of R.  */
6178         layout_decl (r, 0);
6179       }
6180       break;
6181
6182     default:
6183       abort ();
6184     } 
6185
6186   /* Restore the file and line information.  */
6187   input_location = saved_loc;
6188
6189   return r;
6190 }
6191
6192 /* Substitute into the ARG_TYPES of a function type.  */
6193
6194 static tree
6195 tsubst_arg_types (tree arg_types, 
6196                   tree args, 
6197                   tsubst_flags_t complain, 
6198                   tree in_decl)
6199 {
6200   tree remaining_arg_types;
6201   tree type;
6202
6203   if (!arg_types || arg_types == void_list_node)
6204     return arg_types;
6205   
6206   remaining_arg_types = tsubst_arg_types (TREE_CHAIN (arg_types),
6207                                           args, complain, in_decl);
6208   if (remaining_arg_types == error_mark_node)
6209     return error_mark_node;
6210
6211   type = tsubst (TREE_VALUE (arg_types), args, complain, in_decl);
6212   if (type == error_mark_node)
6213     return error_mark_node;
6214   if (VOID_TYPE_P (type))
6215     {
6216       if (complain & tf_error)
6217         {
6218           error ("invalid parameter type `%T'", type);
6219           if (in_decl)
6220             cp_error_at ("in declaration `%D'", in_decl);
6221         }
6222       return error_mark_node;
6223     }
6224
6225   /* Do array-to-pointer, function-to-pointer conversion, and ignore
6226      top-level qualifiers as required.  */
6227   type = TYPE_MAIN_VARIANT (type_decays_to (type));
6228
6229   /* Note that we do not substitute into default arguments here.  The
6230      standard mandates that they be instantiated only when needed,
6231      which is done in build_over_call.  */
6232   return hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (arg_types), type,
6233                          remaining_arg_types);
6234                          
6235 }
6236
6237 /* Substitute into a FUNCTION_TYPE or METHOD_TYPE.  This routine does
6238    *not* handle the exception-specification for FNTYPE, because the
6239    initial substitution of explicitly provided template parameters
6240    during argument deduction forbids substitution into the
6241    exception-specification:
6242
6243      [temp.deduct]
6244
6245      All references in the function type of the function template to  the
6246      corresponding template parameters are replaced by the specified tem-
6247      plate argument values.  If a substitution in a template parameter or
6248      in  the function type of the function template results in an invalid
6249      type, type deduction fails.  [Note: The equivalent  substitution  in
6250      exception specifications is done only when the function is instanti-
6251      ated, at which point a program is  ill-formed  if  the  substitution
6252      results in an invalid type.]  */
6253
6254 static tree
6255 tsubst_function_type (tree t, 
6256                       tree args, 
6257                       tsubst_flags_t complain, 
6258                       tree in_decl)
6259 {
6260   tree return_type;
6261   tree arg_types;
6262   tree fntype;
6263
6264   /* The TYPE_CONTEXT is not used for function/method types.  */
6265   my_friendly_assert (TYPE_CONTEXT (t) == NULL_TREE, 0);
6266
6267   /* Substitute the return type.  */
6268   return_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
6269   if (return_type == error_mark_node)
6270     return error_mark_node;
6271
6272   /* Substitute the argument types.  */
6273   arg_types = tsubst_arg_types (TYPE_ARG_TYPES (t), args,
6274                                 complain, in_decl); 
6275   if (arg_types == error_mark_node)
6276     return error_mark_node;
6277   
6278   /* Construct a new type node and return it.  */
6279   if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_TYPE)
6280     fntype = build_function_type (return_type, arg_types);
6281   else
6282     {
6283       tree r = TREE_TYPE (TREE_VALUE (arg_types));
6284       if (! IS_AGGR_TYPE (r))
6285         {
6286           /* [temp.deduct]
6287              
6288              Type deduction may fail for any of the following
6289              reasons:
6290              
6291              -- Attempting to create "pointer to member of T" when T
6292              is not a class type.  */
6293           if (complain & tf_error)
6294             error ("creating pointer to member function of non-class type `%T'",
6295                       r);
6296           return error_mark_node;
6297         }
6298       
6299       fntype = build_method_type_directly (r, return_type, 
6300                                            TREE_CHAIN (arg_types));
6301     }
6302   fntype = cp_build_qualified_type_real (fntype, TYPE_QUALS (t), complain);
6303   fntype = build_type_attribute_variant (fntype, TYPE_ATTRIBUTES (t));
6304   
6305   return fntype;  
6306 }
6307
6308 /* Substitute into the PARMS of a call-declarator.  */
6309
6310 static tree
6311 tsubst_call_declarator_parms (tree parms, 
6312                               tree args, 
6313                               tsubst_flags_t complain, 
6314                               tree in_decl)
6315 {
6316   tree new_parms;
6317   tree type;
6318   tree defarg;
6319
6320   if (!parms || parms == void_list_node)
6321     return parms;
6322   
6323   new_parms = tsubst_call_declarator_parms (TREE_CHAIN (parms),
6324                                             args, complain, in_decl);
6325
6326   /* Figure out the type of this parameter.  */
6327   type = tsubst (TREE_VALUE (parms), args, complain, in_decl);
6328   
6329   /* Figure out the default argument as well.  Note that we use
6330      tsubst_expr since the default argument is really an expression.  */
6331   defarg = tsubst_expr (TREE_PURPOSE (parms), args, complain, in_decl);
6332
6333   /* Chain this parameter on to the front of those we have already
6334      processed.  We don't use hash_tree_cons because that function
6335      doesn't check TREE_PARMLIST.  */
6336   new_parms = tree_cons (defarg, type, new_parms);
6337
6338   /* And note that these are parameters.  */
6339   TREE_PARMLIST (new_parms) = 1;
6340   
6341   return new_parms;
6342 }
6343
6344 /* Take the tree structure T and replace template parameters used
6345    therein with the argument vector ARGS.  IN_DECL is an associated
6346    decl for diagnostics.  If an error occurs, returns ERROR_MARK_NODE.
6347    Issue error and warning messages under control of COMPLAIN.  Note
6348    that we must be relatively non-tolerant of extensions here, in
6349    order to preserve conformance; if we allow substitutions that
6350    should not be allowed, we may allow argument deductions that should
6351    not succeed, and therefore report ambiguous overload situations
6352    where there are none.  In theory, we could allow the substitution,
6353    but indicate that it should have failed, and allow our caller to
6354    make sure that the right thing happens, but we don't try to do this
6355    yet.
6356
6357    This function is used for dealing with types, decls and the like;
6358    for expressions, use tsubst_expr or tsubst_copy.  */
6359
6360 static tree
6361 tsubst (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
6362 {
6363   tree type, r;
6364
6365   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node
6366       || t == integer_type_node
6367       || t == void_type_node
6368       || t == char_type_node
6369       || TREE_CODE (t) == NAMESPACE_DECL)
6370     return t;
6371
6372   if (TREE_CODE (t) == IDENTIFIER_NODE)
6373     type = IDENTIFIER_TYPE_VALUE (t);
6374   else
6375     type = TREE_TYPE (t);
6376
6377   my_friendly_assert (type != unknown_type_node, 20030716);
6378
6379   if (type && TREE_CODE (t) != FUNCTION_DECL
6380       && TREE_CODE (t) != TYPENAME_TYPE
6381       && TREE_CODE (t) != TEMPLATE_DECL
6382       && TREE_CODE (t) != IDENTIFIER_NODE
6383       && TREE_CODE (t) != FUNCTION_TYPE
6384       && TREE_CODE (t) != METHOD_TYPE)
6385     type = tsubst (type, args, complain, in_decl);
6386   if (type == error_mark_node)
6387     return error_mark_node;
6388
6389   if (DECL_P (t))
6390     return tsubst_decl (t, args, type, complain);
6391
6392   switch (TREE_CODE (t))
6393     {
6394     case RECORD_TYPE:
6395     case UNION_TYPE:
6396     case ENUMERAL_TYPE:
6397       return tsubst_aggr_type (t, args, complain, in_decl,
6398                                /*entering_scope=*/0);
6399
6400     case ERROR_MARK:
6401     case IDENTIFIER_NODE:
6402     case VOID_TYPE:
6403     case REAL_TYPE:
6404     case COMPLEX_TYPE:
6405     case VECTOR_TYPE:
6406     case BOOLEAN_TYPE:
6407     case INTEGER_CST:
6408     case REAL_CST:
6409     case STRING_CST:
6410       return t;
6411
6412     case INTEGER_TYPE:
6413       if (t == integer_type_node)
6414         return t;
6415
6416       if (TREE_CODE (TYPE_MIN_VALUE (t)) == INTEGER_CST
6417           && TREE_CODE (TYPE_MAX_VALUE (t)) == INTEGER_CST)
6418         return t;
6419
6420       {
6421         tree max, omax = TREE_OPERAND (TYPE_MAX_VALUE (t), 0);
6422
6423         /* The array dimension behaves like a non-type template arg,
6424            in that we want to fold it as much as possible.  */
6425         max = tsubst_template_arg (omax, args, complain, in_decl);
6426         if (!processing_template_decl)
6427           max = decl_constant_value (max);
6428
6429         if (processing_template_decl 
6430             /* When providing explicit arguments to a template
6431                function, but leaving some arguments for subsequent
6432                deduction, MAX may be template-dependent even if we're
6433                not PROCESSING_TEMPLATE_DECL.  We still need to check for
6434                template parms, though; MAX won't be an INTEGER_CST for
6435                dynamic arrays, either.  */
6436             || (TREE_CODE (max) != INTEGER_CST
6437                 && uses_template_parms (max)))
6438           {
6439             tree itype = make_node (INTEGER_TYPE);
6440             TYPE_MIN_VALUE (itype) = size_zero_node;
6441             TYPE_MAX_VALUE (itype) = build_min (MINUS_EXPR, sizetype, max,
6442                                                 integer_one_node);
6443             return itype;
6444           }
6445
6446         if (integer_zerop (omax))
6447           {
6448             /* Still allow an explicit array of size zero.  */
6449             if (pedantic)
6450               pedwarn ("creating array with size zero");
6451           }
6452         else if (integer_zerop (max) 
6453                  || (TREE_CODE (max) == INTEGER_CST 
6454                      && INT_CST_LT (max, integer_zero_node)))
6455           {
6456             /* [temp.deduct]
6457
6458                Type deduction may fail for any of the following
6459                reasons:  
6460
6461                  Attempting to create an array with a size that is
6462                  zero or negative.  */
6463             if (complain & tf_error)
6464               error ("creating array with size zero (`%E')", max);
6465
6466             return error_mark_node;
6467           }
6468
6469         return compute_array_index_type (NULL_TREE, max);
6470       }
6471
6472     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
6473     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
6474     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
6475     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
6476       {
6477         int idx;
6478         int level;
6479         int levels;
6480
6481         r = NULL_TREE;
6482
6483         if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_TYPE_PARM
6484             || TREE_CODE (t) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
6485             || TREE_CODE (t) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
6486           {
6487             idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (t);
6488             level = TEMPLATE_TYPE_LEVEL (t);
6489           }
6490         else
6491           {
6492             idx = TEMPLATE_PARM_IDX (t);
6493             level = TEMPLATE_PARM_LEVEL (t);
6494           }
6495
6496         if (TREE_VEC_LENGTH (args) > 0)
6497           {
6498             tree arg = NULL_TREE;
6499
6500             levels = TMPL_ARGS_DEPTH (args);
6501             if (level <= levels)
6502               arg = TMPL_ARG (args, level, idx);
6503
6504             if (arg == error_mark_node)
6505               return error_mark_node;
6506             else if (arg != NULL_TREE)
6507               {
6508                 if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
6509                   {
6510                     my_friendly_assert (TYPE_P (arg), 0);
6511                     return cp_build_qualified_type_real
6512                       (arg, cp_type_quals (arg) | cp_type_quals (t),
6513                        complain | tf_ignore_bad_quals);
6514                   }
6515                 else if (TREE_CODE (t) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
6516                   {
6517                     /* We are processing a type constructed from
6518                        a template template parameter */
6519                     tree argvec = tsubst (TYPE_TI_ARGS (t),
6520                                           args, complain, in_decl);
6521                     if (argvec == error_mark_node)
6522                       return error_mark_node;
6523                         
6524                     /* We can get a TEMPLATE_TEMPLATE_PARM here when 
6525                        we are resolving nested-types in the signature of 
6526                        a member function templates.
6527                        Otherwise ARG is a TEMPLATE_DECL and is the real 
6528                        template to be instantiated.  */
6529                     if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
6530                       arg = TYPE_NAME (arg);
6531
6532                     r = lookup_template_class (arg, 
6533                                                argvec, in_decl, 
6534                                                DECL_CONTEXT (arg),
6535                                                /*entering_scope=*/0,
6536                                                complain);
6537                     return cp_build_qualified_type_real
6538                       (r, TYPE_QUALS (t), complain);
6539                   }
6540                 else
6541                   /* TEMPLATE_TEMPLATE_PARM or TEMPLATE_PARM_INDEX.  */
6542                   return arg;
6543               }
6544           }
6545         else
6546           abort ();
6547
6548         if (level == 1)
6549           /* This can happen during the attempted tsubst'ing in
6550              unify.  This means that we don't yet have any information
6551              about the template parameter in question.  */
6552           return t;
6553
6554         /* If we get here, we must have been looking at a parm for a
6555            more deeply nested template.  Make a new version of this
6556            template parameter, but with a lower level.  */
6557         switch (TREE_CODE (t))
6558           {
6559           case TEMPLATE_TYPE_PARM:
6560           case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
6561           case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
6562             if (cp_type_quals (t))
6563               {
6564                 r = tsubst (TYPE_MAIN_VARIANT (t), args, complain, in_decl);
6565                 r = cp_build_qualified_type_real
6566                   (r, cp_type_quals (t),
6567                    complain | (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_TYPE_PARM
6568                                ? tf_ignore_bad_quals : 0));
6569               }
6570             else
6571               {
6572                 r = copy_type (t);
6573                 TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (r)
6574                   = reduce_template_parm_level (TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (t),
6575                                                 r, levels);
6576                 TYPE_STUB_DECL (r) = TYPE_NAME (r) = TEMPLATE_TYPE_DECL (r);
6577                 TYPE_MAIN_VARIANT (r) = r;
6578                 TYPE_POINTER_TO (r) = NULL_TREE;
6579                 TYPE_REFERENCE_TO (r) = NULL_TREE;
6580
6581                 if (TREE_CODE (t) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
6582                   {
6583                     tree argvec = tsubst (TYPE_TI_ARGS (t), args,
6584                                           complain, in_decl); 
6585                     if (argvec == error_mark_node)
6586                       return error_mark_node;
6587
6588                     TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_TEMPLATE_INFO (r)
6589                       = tree_cons (TYPE_TI_TEMPLATE (t), argvec, NULL_TREE);
6590                   }
6591               }
6592             break;
6593
6594           case TEMPLATE_PARM_INDEX:
6595             r = reduce_template_parm_level (t, type, levels);
6596             break;
6597            
6598           default:
6599             abort ();
6600           }
6601
6602         return r;
6603       }
6604
6605     case TREE_LIST:
6606       {
6607         tree purpose, value, chain, result;
6608
6609         if (t == void_list_node)
6610           return t;
6611
6612         purpose = TREE_PURPOSE (t);
6613         if (purpose)
6614           {
6615             purpose = tsubst (purpose, args, complain, in_decl);
6616             if (purpose == error_mark_node)
6617               return error_mark_node;
6618           }
6619         value = TREE_VALUE (t);
6620         if (value)
6621           {
6622             value = tsubst (value, args, complain, in_decl);
6623             if (value == error_mark_node)
6624               return error_mark_node;
6625           }
6626         chain = TREE_CHAIN (t);
6627         if (chain && chain != void_type_node)
6628           {
6629             chain = tsubst (chain, args, complain, in_decl);
6630             if (chain == error_mark_node)
6631               return error_mark_node;
6632           }
6633         if (purpose == TREE_PURPOSE (t)
6634             && value == TREE_VALUE (t)
6635             && chain == TREE_CHAIN (t))
6636           return t;
6637         if (TREE_PARMLIST (t))
6638           {
6639             result = tree_cons (purpose, value, chain);
6640             TREE_PARMLIST (result) = 1;
6641           }
6642         else
6643           result = hash_tree_cons (purpose, value, chain);
6644         return result;
6645       }
6646     case TREE_VEC:
6647       if (type != NULL_TREE)
6648         {
6649           /* A binfo node.  We always need to make a copy, of the node
6650              itself and of its BINFO_BASETYPES.  */
6651
6652           t = copy_node (t);
6653
6654           /* Make sure type isn't a typedef copy.  */
6655           type = BINFO_TYPE (TYPE_BINFO (type));
6656
6657           TREE_TYPE (t) = complete_type (type);
6658           if (IS_AGGR_TYPE (type))
6659             {
6660               BINFO_VTABLE (t) = TYPE_BINFO_VTABLE (type);
6661               BINFO_VIRTUALS (t) = TYPE_BINFO_VIRTUALS (type);
6662               if (TYPE_BINFO_BASETYPES (type) != NULL_TREE)
6663                 BINFO_BASETYPES (t) = copy_node (TYPE_BINFO_BASETYPES (type));
6664             }
6665           return t;
6666         }
6667
6668       /* Otherwise, a vector of template arguments.  */
6669       return tsubst_template_args (t, args, complain, in_decl);
6670
6671     case POINTER_TYPE:
6672     case REFERENCE_TYPE:
6673       {
6674         enum tree_code code;
6675
6676         if (type == TREE_TYPE (t) && TREE_CODE (type) != METHOD_TYPE)
6677           return t;
6678
6679         code = TREE_CODE (t);
6680
6681
6682         /* [temp.deduct]
6683            
6684            Type deduction may fail for any of the following
6685            reasons:  
6686
6687            -- Attempting to create a pointer to reference type.
6688            -- Attempting to create a reference to a reference type or
6689               a reference to void.  */
6690         if (TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE
6691             || (code == REFERENCE_TYPE && TREE_CODE (type) == VOID_TYPE))
6692           {
6693             static location_t last_loc;
6694
6695             /* We keep track of the last time we issued this error
6696                message to avoid spewing a ton of messages during a
6697                single bad template instantiation.  */
6698             if (complain & tf_error
6699                 && (last_loc.line != input_line
6700                     || last_loc.file != input_filename))
6701               {
6702                 if (TREE_CODE (type) == VOID_TYPE)
6703                   error ("forming reference to void");
6704                 else
6705                   error ("forming %s to reference type `%T'",
6706                             (code == POINTER_TYPE) ? "pointer" : "reference",
6707                             type);
6708                 last_loc = input_location;
6709               }
6710
6711             return error_mark_node;
6712           }
6713         else if (code == POINTER_TYPE)
6714           {
6715             r = build_pointer_type (type);
6716             if (TREE_CODE (type) == METHOD_TYPE)
6717               r = build_ptrmemfunc_type (r);
6718           }
6719         else
6720           r = build_reference_type (type);
6721         r = cp_build_qualified_type_real (r, TYPE_QUALS (t), complain);
6722
6723         if (r != error_mark_node)
6724           /* Will this ever be needed for TYPE_..._TO values?  */
6725           layout_type (r);
6726         
6727         return r;
6728       }
6729     case OFFSET_TYPE:
6730       {
6731         r = tsubst (TYPE_OFFSET_BASETYPE (t), args, complain, in_decl);
6732         if (r == error_mark_node || !IS_AGGR_TYPE (r))
6733           {
6734             /* [temp.deduct]
6735
6736                Type deduction may fail for any of the following
6737                reasons:
6738                
6739                -- Attempting to create "pointer to member of T" when T
6740                   is not a class type.  */
6741             if (complain & tf_error)
6742               error ("creating pointer to member of non-class type `%T'", r);
6743             return error_mark_node;
6744           }
6745         if (TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
6746           {
6747             if (complain & tf_error)
6748               error ("creating pointer to member reference type `%T'", type);
6749             
6750             return error_mark_node;
6751           }
6752         my_friendly_assert (TREE_CODE (type) != METHOD_TYPE, 20011231);
6753         if (TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE)
6754           {
6755             /* This is really a method type. The cv qualifiers of the
6756                this pointer should _not_ be determined by the cv
6757                qualifiers of the class type.  They should be held
6758                somewhere in the FUNCTION_TYPE, but we don't do that at
6759                the moment.  Consider
6760                   typedef void (Func) () const;
6761
6762                   template <typename T1> void Foo (Func T1::*);
6763
6764                 */
6765             tree method_type;
6766
6767             method_type = build_method_type_directly (TYPE_MAIN_VARIANT (r),
6768                                                       TREE_TYPE (type),
6769                                                       TYPE_ARG_TYPES (type));
6770             return build_ptrmemfunc_type (build_pointer_type (method_type));
6771           }
6772         else
6773           return cp_build_qualified_type_real (build_ptrmem_type (r, type),
6774                                                TYPE_QUALS (t),
6775                                                complain);
6776       }
6777     case FUNCTION_TYPE:
6778     case METHOD_TYPE:
6779       {
6780         tree fntype;
6781         tree raises;
6782
6783         fntype = tsubst_function_type (t, args, complain, in_decl);
6784         if (fntype == error_mark_node)
6785           return error_mark_node;
6786
6787         /* Substitute the exception specification.  */
6788         raises = TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (t);
6789         if (raises)
6790           {
6791             tree   list = NULL_TREE;
6792             
6793             if (! TREE_VALUE (raises))
6794               list = raises;
6795             else
6796               for (; raises != NULL_TREE; raises = TREE_CHAIN (raises))
6797                 {
6798                   tree spec = TREE_VALUE (raises);
6799                   
6800                   spec = tsubst (spec, args, complain, in_decl);
6801                   if (spec == error_mark_node)
6802                     return spec;
6803                   list = add_exception_specifier (list, spec, complain);
6804                 }
6805             fntype = build_exception_variant (fntype, list);
6806           }
6807         return fntype;
6808       }
6809     case ARRAY_TYPE:
6810       {
6811         tree domain = tsubst (TYPE_DOMAIN (t), args, complain, in_decl);
6812         if (domain == error_mark_node)
6813           return error_mark_node;
6814
6815         /* As an optimization, we avoid regenerating the array type if
6816            it will obviously be the same as T.  */
6817         if (type == TREE_TYPE (t) && domain == TYPE_DOMAIN (t))
6818           return t;
6819
6820         /* These checks should match the ones in grokdeclarator.  
6821
6822            [temp.deduct] 
6823         
6824            The deduction may fail for any of the following reasons: 
6825
6826            -- Attempting to create an array with an element type that
6827               is void, a function type, or a reference type.  */
6828         if (TREE_CODE (type) == VOID_TYPE 
6829             || TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE
6830             || TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
6831           {
6832             if (complain & tf_error)
6833               error ("creating array of `%T'", type);
6834             return error_mark_node;
6835           }
6836
6837         r = build_cplus_array_type (type, domain);
6838         return r;
6839       }
6840
6841     case PLUS_EXPR:
6842     case MINUS_EXPR:
6843       {
6844         tree e1 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
6845         tree e2 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl);
6846
6847         if (e1 == error_mark_node || e2 == error_mark_node)
6848           return error_mark_node;
6849
6850         return fold (build (TREE_CODE (t), TREE_TYPE (t), e1, e2));
6851       }
6852
6853     case NEGATE_EXPR:
6854     case NOP_EXPR:
6855       {
6856         tree e = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
6857         if (e == error_mark_node)
6858           return error_mark_node;
6859
6860         return fold (build (TREE_CODE (t), TREE_TYPE (t), e));
6861       }
6862
6863     case TYPENAME_TYPE:
6864       {
6865         tree ctx = tsubst_aggr_type (TYPE_CONTEXT (t), args, complain,
6866                                      in_decl, /*entering_scope=*/1);
6867         tree f = tsubst_copy (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (t), args,
6868                               complain, in_decl); 
6869
6870         if (ctx == error_mark_node || f == error_mark_node)
6871           return error_mark_node;
6872
6873         if (!IS_AGGR_TYPE (ctx))
6874           {
6875             if (complain & tf_error)
6876               error ("`%T' is not a class, struct, or union type",
6877                         ctx);
6878             return error_mark_node;
6879           }
6880         else if (!uses_template_parms (ctx) && !TYPE_BEING_DEFINED (ctx))
6881           {
6882             /* Normally, make_typename_type does not require that the CTX
6883                have complete type in order to allow things like:
6884              
6885                  template <class T> struct S { typename S<T>::X Y; };
6886
6887                But, such constructs have already been resolved by this
6888                point, so here CTX really should have complete type, unless
6889                it's a partial instantiation.  */
6890             ctx = complete_type (ctx);
6891             if (!COMPLETE_TYPE_P (ctx))
6892               {
6893                 if (complain & tf_error)
6894                   cxx_incomplete_type_error (NULL_TREE, ctx);
6895                 return error_mark_node;
6896               }
6897           }
6898
6899         f = make_typename_type (ctx, f,
6900                                 (complain & tf_error) | tf_keep_type_decl);
6901         if (f == error_mark_node)
6902           return f;
6903         if (TREE_CODE (f) == TYPE_DECL)
6904           {
6905             complain |= tf_ignore_bad_quals;
6906             f = TREE_TYPE (f);
6907           }
6908         
6909         return cp_build_qualified_type_real
6910           (f, cp_type_quals (f) | cp_type_quals (t), complain);
6911       }
6912                
6913     case UNBOUND_CLASS_TEMPLATE:
6914       {
6915         tree ctx = tsubst_aggr_type (TYPE_CONTEXT (t), args, complain,
6916                                      in_decl, /*entering_scope=*/1);
6917         tree name = TYPE_IDENTIFIER (t);
6918
6919         if (ctx == error_mark_node || name == error_mark_node)
6920           return error_mark_node;
6921
6922         return make_unbound_class_template (ctx, name, complain);
6923       }
6924
6925     case INDIRECT_REF:
6926       {
6927         tree e = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
6928         if (e == error_mark_node)
6929           return error_mark_node;
6930         return make_pointer_declarator (type, e);
6931       }
6932
6933     case ADDR_EXPR:
6934       {
6935         tree e = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
6936         if (e == error_mark_node)
6937           return error_mark_node;
6938         return make_reference_declarator (type, e);
6939       }
6940
6941     case ARRAY_REF:
6942       {
6943         tree e1 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
6944         tree e2 = tsubst_expr (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl);
6945         if (e1 == error_mark_node || e2 == error_mark_node)
6946           return error_mark_node;
6947
6948         return build_nt (ARRAY_REF, e1, e2, tsubst_expr);
6949       }
6950
6951     case CALL_EXPR:
6952       {
6953         tree e1 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
6954         tree e2 = (tsubst_call_declarator_parms
6955                    (CALL_DECLARATOR_PARMS (t), args, complain, in_decl));
6956         tree e3 = tsubst (CALL_DECLARATOR_EXCEPTION_SPEC (t), args,
6957                           complain, in_decl);
6958
6959         if (e1 == error_mark_node || e2 == error_mark_node 
6960             || e3 == error_mark_node)
6961           return error_mark_node;
6962
6963         return make_call_declarator (e1, e2, CALL_DECLARATOR_QUALS (t), e3);
6964       }
6965
6966     case SCOPE_REF:
6967       {
6968         tree e1 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
6969         tree e2 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl);
6970         if (e1 == error_mark_node || e2 == error_mark_node)
6971           return error_mark_node;
6972
6973         return build_nt (TREE_CODE (t), e1, e2);
6974       }
6975
6976     case TYPEOF_TYPE:
6977       {
6978         tree e1 = tsubst_expr (TYPE_FIELDS (t), args, complain, in_decl);
6979         if (e1 == error_mark_node)
6980           return error_mark_node;
6981
6982         return cp_build_qualified_type_real (TREE_TYPE (e1),
6983                                              cp_type_quals (t)
6984                                              | cp_type_quals (TREE_TYPE (e1)),
6985                                              complain);
6986       }
6987
6988     default:
6989       sorry ("use of `%s' in template",
6990              tree_code_name [(int) TREE_CODE (t)]);
6991       return error_mark_node;
6992     }
6993 }
6994
6995 /* Like tsubst_expr for a BASELINK.  OBJECT_TYPE, if non-NULL, is the
6996    type of the expression on the left-hand side of the "." or "->"
6997    operator.  */
6998
6999 static tree
7000 tsubst_baselink (tree baselink, tree object_type,
7001                  tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
7002 {
7003     tree name;
7004     tree qualifying_scope;
7005     tree fns;
7006     tree template_args = 0;
7007     bool template_id_p = false;
7008
7009     /* A baselink indicates a function from a base class.  The
7010        BASELINK_ACCESS_BINFO and BASELINK_BINFO are going to have
7011        non-dependent types; otherwise, the lookup could not have
7012        succeeded.  However, they may indicate bases of the template
7013        class, rather than the instantiated class.  
7014
7015        In addition, lookups that were not ambiguous before may be
7016        ambiguous now.  Therefore, we perform the lookup again. */
7017     qualifying_scope = BINFO_TYPE (BASELINK_ACCESS_BINFO (baselink));
7018     fns = BASELINK_FUNCTIONS (baselink);
7019     if (TREE_CODE (fns) == TEMPLATE_ID_EXPR)
7020       {
7021         template_id_p = true;
7022         template_args = TREE_OPERAND (fns, 1);
7023         fns = TREE_OPERAND (fns, 0);
7024         if (template_args)
7025           template_args = tsubst_template_args (template_args, args,
7026                                                 complain, in_decl);
7027       }
7028     name = DECL_NAME (get_first_fn (fns));
7029     baselink = lookup_fnfields (qualifying_scope, name, /*protect=*/1);
7030     if (BASELINK_P (baselink) && template_id_p)
7031       BASELINK_FUNCTIONS (baselink) 
7032         = build_nt (TEMPLATE_ID_EXPR,
7033                     BASELINK_FUNCTIONS (baselink),
7034                     template_args);
7035     if (!object_type)
7036       object_type = current_class_type;
7037     return adjust_result_of_qualified_name_lookup (baselink, 
7038                                                    qualifying_scope,
7039                                                    object_type);
7040 }
7041
7042 /* Like tsubst_expr for a SCOPE_REF, given by QUALIFIED_ID.  DONE is
7043    true if the qualified-id will be a postfix-expression in-and-of
7044    itself; false if more of the postfix-expression follows the
7045    QUALIFIED_ID.  ADDRESS_P is true if the qualified-id is the operand
7046    of "&".  */
7047
7048 static tree
7049 tsubst_qualified_id (tree qualified_id, tree args, 
7050                      tsubst_flags_t complain, tree in_decl,
7051                      bool done, bool address_p)
7052 {
7053   tree expr;
7054   tree scope;
7055   tree name;
7056   bool is_template;
7057   tree template_args;
7058
7059   my_friendly_assert (TREE_CODE (qualified_id) == SCOPE_REF, 20030706);
7060
7061   /* Figure out what name to look up.  */
7062   name = TREE_OPERAND (qualified_id, 1);
7063   if (TREE_CODE (name) == TEMPLATE_ID_EXPR)
7064     {
7065       is_template = true;
7066       template_args = TREE_OPERAND (name, 1);
7067       if (template_args)
7068         template_args = tsubst_template_args (template_args, args,
7069                                               complain, in_decl);
7070       name = TREE_OPERAND (name, 0);
7071     }
7072   else
7073     {
7074       is_template = false;
7075       template_args = NULL_TREE;
7076     }
7077
7078   /* Substitute into the qualifying scope.  When there are no ARGS, we
7079      are just trying to simplify a non-dependent expression.  In that
7080      case the qualifying scope may be dependent, and, in any case,
7081      substituting will not help.  */
7082   scope = TREE_OPERAND (qualified_id, 0);
7083   if (args)
7084     {
7085       scope = tsubst (scope, args, complain, in_decl);
7086       expr = tsubst_copy (name, args, complain, in_decl);
7087     }
7088   else
7089     expr = name;
7090
7091   my_friendly_assert (!dependent_type_p (scope), 20030729);
7092   
7093   if (!BASELINK_P (name) && !DECL_P (expr))
7094     {
7095       expr = lookup_qualified_name (scope, expr, /*is_type_p=*/0, false);
7096       if (TREE_CODE (TREE_CODE (expr) == TEMPLATE_DECL
7097                      ? DECL_TEMPLATE_RESULT (expr) : expr) == TYPE_DECL)
7098         {
7099           if (complain & tf_error)
7100             error ("`%E' names a type, but a non-type is expected",
7101                    qualified_id);
7102           return error_mark_node;
7103         }
7104     }
7105   
7106   if (DECL_P (expr))
7107     check_accessibility_of_qualified_id (expr, /*object_type=*/NULL_TREE,
7108                                          scope);
7109   
7110   /* Remember that there was a reference to this entity.  */
7111   if (DECL_P (expr))
7112     {
7113       mark_used (expr);
7114       if (!args && TREE_CODE (expr) == VAR_DECL)
7115         expr = DECL_INITIAL (expr);
7116     }
7117
7118   if (is_template)
7119     expr = lookup_template_function (expr, template_args);
7120
7121   if (expr == error_mark_node && complain & tf_error)
7122     qualified_name_lookup_error (scope, TREE_OPERAND (qualified_id, 1));
7123   else if (TYPE_P (scope))
7124     {
7125       expr = (adjust_result_of_qualified_name_lookup 
7126               (expr, scope, current_class_type));
7127       expr = finish_qualified_id_expr (scope, expr, done, address_p);
7128     }
7129
7130   return expr;
7131 }
7132
7133 /* Like tsubst, but deals with expressions.  This function just replaces
7134    template parms; to finish processing the resultant expression, use
7135    tsubst_expr.  */
7136
7137 static tree
7138 tsubst_copy (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
7139 {
7140   enum tree_code code;
7141   tree r;
7142
7143   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node)
7144     return t;
7145
7146   code = TREE_CODE (t);
7147
7148   switch (code)
7149     {
7150     case PARM_DECL:
7151       r = retrieve_local_specialization (t);
7152       my_friendly_assert (r != NULL, 20020903);
7153       return r;
7154
7155     case CONST_DECL:
7156       {
7157         tree enum_type;
7158         tree v;
7159
7160         if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (t))
7161           return tsubst_copy (DECL_INITIAL (t), args, complain, in_decl);
7162         /* There is no need to substitute into namespace-scope
7163            enumerators.  */
7164         if (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (t))
7165           return t;
7166
7167         /* Unfortunately, we cannot just call lookup_name here.
7168            Consider:
7169            
7170              template <int I> int f() {
7171              enum E { a = I };
7172              struct S { void g() { E e = a; } };
7173              };
7174            
7175            When we instantiate f<7>::S::g(), say, lookup_name is not
7176            clever enough to find f<7>::a.  */
7177         enum_type 
7178           = tsubst_aggr_type (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl, 
7179                               /*entering_scope=*/0);
7180
7181         for (v = TYPE_VALUES (enum_type); 
7182              v != NULL_TREE; 
7183              v = TREE_CHAIN (v))
7184           if (TREE_PURPOSE (v) == DECL_NAME (t))
7185             return TREE_VALUE (v);
7186
7187           /* We didn't find the name.  That should never happen; if
7188              name-lookup found it during preliminary parsing, we
7189              should find it again here during instantiation.  */
7190         abort ();
7191       }
7192       return t;
7193
7194     case FIELD_DECL:
7195       if (DECL_CONTEXT (t))
7196         {
7197           tree ctx;
7198
7199           ctx = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args, complain, in_decl,
7200                                   /*entering_scope=*/1);
7201           if (ctx != DECL_CONTEXT (t))
7202             return lookup_field (ctx, DECL_NAME (t), 0, false);
7203         }
7204       return t;
7205
7206     case VAR_DECL:
7207     case FUNCTION_DECL:
7208       if ((DECL_LANG_SPECIFIC (t) && DECL_TEMPLATE_INFO (t))
7209           || local_variable_p (t))
7210         t = tsubst (t, args, complain, in_decl);
7211       mark_used (t);
7212       return t;
7213
7214     case BASELINK:
7215       return tsubst_baselink (t, current_class_type, args, complain, in_decl);
7216
7217     case TEMPLATE_DECL:
7218       if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (t))
7219         return tsubst (TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_RESULT (t)), 
7220                        args, complain, in_decl);
7221       else if (is_member_template (t))
7222         return tsubst (t, args, complain, in_decl);
7223       else if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t)
7224                && uses_template_parms (DECL_CONTEXT (t)))
7225         {
7226           /* Template template argument like the following example need
7227              special treatment:
7228
7229                template <template <class> class TT> struct C {};
7230                template <class T> struct D {
7231                  template <class U> struct E {};
7232                  C<E> c;                                // #1
7233                };
7234                D<int> d;                                // #2
7235
7236              We are processing the template argument `E' in #1 for
7237              the template instantiation #2.  Originally, `E' is a
7238              TEMPLATE_DECL with `D<T>' as its DECL_CONTEXT.  Now we
7239              have to substitute this with one having context `D<int>'.  */
7240
7241           tree context = tsubst (DECL_CONTEXT (t), args, complain, in_decl);
7242           return lookup_field (context, DECL_NAME(t), 0, false);
7243         }
7244       else
7245         /* Ordinary template template argument.  */
7246         return t;
7247
7248     case CAST_EXPR:
7249     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
7250     case CONST_CAST_EXPR:
7251     case STATIC_CAST_EXPR:
7252     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
7253     case NOP_EXPR:
7254       return build1
7255         (code, tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
7256          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl));
7257
7258     case INDIRECT_REF:
7259     case NEGATE_EXPR:
7260     case TRUTH_NOT_EXPR:
7261     case BIT_NOT_EXPR:
7262     case ADDR_EXPR:
7263     case CONVERT_EXPR:      /* Unary + */
7264     case SIZEOF_EXPR:
7265     case ALIGNOF_EXPR:
7266     case ARROW_EXPR:
7267     case THROW_EXPR:
7268     case TYPEID_EXPR:
7269     case REALPART_EXPR:
7270     case IMAGPART_EXPR:
7271       return build1
7272         (code, tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
7273          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl));
7274
7275     case COMPONENT_REF:
7276       {
7277         tree object;
7278         tree name;
7279
7280         object = tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
7281         name = TREE_OPERAND (t, 1);
7282         if (TREE_CODE (name) == BIT_NOT_EXPR) 
7283           {
7284             name = tsubst_copy (TREE_OPERAND (name, 0), args,
7285                                 complain, in_decl);
7286             name = build1 (BIT_NOT_EXPR, NULL_TREE, name);
7287           }
7288         else if (TREE_CODE (name) == SCOPE_REF
7289                  && TREE_CODE (TREE_OPERAND (name, 1)) == BIT_NOT_EXPR)
7290           {
7291             tree base = tsubst_copy (TREE_OPERAND (name, 0), args,
7292                                      complain, in_decl);
7293             name = TREE_OPERAND (name, 1);
7294             name = tsubst_copy (TREE_OPERAND (name, 0), args,
7295                                 complain, in_decl);
7296             name = build1 (BIT_NOT_EXPR, NULL_TREE, name);
7297             name = build_nt (SCOPE_REF, base, name);
7298           }
7299         else if (TREE_CODE (name) == BASELINK)
7300           name = tsubst_baselink (name, 
7301                                   non_reference (TREE_TYPE (object)), 
7302                                   args, complain, 
7303                                   in_decl);
7304         else
7305           name = tsubst_copy (name, args, complain, in_decl);
7306         return build_nt (COMPONENT_REF, object, name);
7307       }
7308
7309     case PLUS_EXPR:
7310     case MINUS_EXPR:
7311     case MULT_EXPR:
7312     case TRUNC_DIV_EXPR:
7313     case CEIL_DIV_EXPR:
7314     case FLOOR_DIV_EXPR:
7315     case ROUND_DIV_EXPR:
7316     case EXACT_DIV_EXPR:
7317     case BIT_AND_EXPR:
7318     case BIT_IOR_EXPR:
7319     case BIT_XOR_EXPR:
7320     case TRUNC_MOD_EXPR:
7321     case FLOOR_MOD_EXPR:
7322     case TRUTH_ANDIF_EXPR:
7323     case TRUTH_ORIF_EXPR:
7324     case TRUTH_AND_EXPR:
7325     case TRUTH_OR_EXPR:
7326     case RSHIFT_EXPR:
7327     case LSHIFT_EXPR:
7328     case RROTATE_EXPR:
7329     case LROTATE_EXPR:
7330     case EQ_EXPR:
7331     case NE_EXPR:
7332     case MAX_EXPR:
7333     case MIN_EXPR:
7334     case LE_EXPR:
7335     case GE_EXPR:
7336     case LT_EXPR:
7337     case GT_EXPR:
7338     case ARRAY_REF:
7339     case COMPOUND_EXPR:
7340     case SCOPE_REF:
7341     case DOTSTAR_EXPR:
7342     case MEMBER_REF:
7343     case PREDECREMENT_EXPR:
7344     case PREINCREMENT_EXPR:
7345     case POSTDECREMENT_EXPR:
7346     case POSTINCREMENT_EXPR:
7347       return build_nt
7348         (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
7349          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl));
7350
7351     case CALL_EXPR:
7352       return build_nt (code, 
7353                        tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args,
7354                                     complain, in_decl),
7355                        tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain,
7356                                     in_decl),
7357                        NULL_TREE);
7358
7359     case STMT_EXPR:
7360       /* This processing should really occur in tsubst_expr.  However,
7361          tsubst_expr does not recurse into expressions, since it
7362          assumes that there aren't any statements inside them.  So, we
7363          need to expand the STMT_EXPR here.  */
7364       if (!processing_template_decl)
7365         {
7366           tree stmt_expr = begin_stmt_expr ();
7367           
7368           tsubst_expr (STMT_EXPR_STMT (t), args,
7369                        complain | tf_stmt_expr_cmpd, in_decl);
7370           return finish_stmt_expr (stmt_expr, false);
7371         }
7372       
7373       return t;
7374
7375     case COND_EXPR:
7376     case MODOP_EXPR:
7377     case PSEUDO_DTOR_EXPR:
7378       {
7379         r = build_nt
7380           (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
7381            tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl),
7382            tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 2), args, complain, in_decl));
7383         return r;
7384       }
7385
7386     case NEW_EXPR:
7387       {
7388         r = build_nt
7389         (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
7390          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl),
7391          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 2), args, complain, in_decl));
7392         NEW_EXPR_USE_GLOBAL (r) = NEW_EXPR_USE_GLOBAL (t);
7393         return r;
7394       }
7395
7396     case DELETE_EXPR:
7397       {
7398         r = build_nt
7399         (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
7400          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl));
7401         DELETE_EXPR_USE_GLOBAL (r) = DELETE_EXPR_USE_GLOBAL (t);
7402         DELETE_EXPR_USE_VEC (r) = DELETE_EXPR_USE_VEC (t);
7403         return r;
7404       }
7405
7406     case TEMPLATE_ID_EXPR:
7407       {
7408         /* Substituted template arguments */
7409         tree fn = TREE_OPERAND (t, 0);
7410         tree targs = TREE_OPERAND (t, 1);
7411
7412         fn = tsubst_copy (fn, args, complain, in_decl);
7413         if (targs)
7414           targs = tsubst_template_args (targs, args, complain, in_decl);
7415         
7416         return lookup_template_function (fn, targs);
7417       }
7418
7419     case TREE_LIST:
7420       {
7421         tree purpose, value, chain;
7422
7423         if (t == void_list_node)
7424           return t;
7425
7426         purpose = TREE_PURPOSE (t);
7427         if (purpose)
7428           purpose = tsubst_copy (purpose, args, complain, in_decl);
7429         value = TREE_VALUE (t);
7430         if (value)
7431           value = tsubst_copy (value, args, complain, in_decl);
7432         chain = TREE_CHAIN (t);
7433         if (chain && chain != void_type_node)
7434           chain = tsubst_copy (chain, args, complain, in_decl);
7435         if (purpose == TREE_PURPOSE (t)
7436             && value == TREE_VALUE (t)
7437             && chain == TREE_CHAIN (t))
7438           return t;
7439         return tree_cons (purpose, value, chain);
7440       }
7441
7442     case RECORD_TYPE:
7443     case UNION_TYPE:
7444     case ENUMERAL_TYPE:
7445     case INTEGER_TYPE:
7446     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
7447     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
7448     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
7449     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
7450     case POINTER_TYPE:
7451     case REFERENCE_TYPE:
7452     case OFFSET_TYPE:
7453     case FUNCTION_TYPE:
7454     case METHOD_TYPE:
7455     case ARRAY_TYPE:
7456     case TYPENAME_TYPE:
7457     case UNBOUND_CLASS_TEMPLATE:
7458     case TYPEOF_TYPE:
7459     case TYPE_DECL:
7460       return tsubst (t, args, complain, in_decl);
7461
7462     case IDENTIFIER_NODE:
7463       if (IDENTIFIER_TYPENAME_P (t))
7464         {
7465           tree new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
7466           return mangle_conv_op_name_for_type (new_type);
7467         }
7468       else
7469         return t;
7470
7471     case CONSTRUCTOR:
7472       {
7473         r = build_constructor
7474           (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl), 
7475            tsubst_copy (CONSTRUCTOR_ELTS (t), args, complain, in_decl));
7476         TREE_HAS_CONSTRUCTOR (r) = TREE_HAS_CONSTRUCTOR (t);
7477         return r;
7478       }
7479
7480     case VA_ARG_EXPR:
7481       return build_x_va_arg (tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain,
7482                                           in_decl),
7483                              tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl));
7484
7485     default:
7486       return t;
7487     }
7488 }
7489
7490 /* Like tsubst_copy for expressions, etc. but also does semantic
7491    processing.  */
7492
7493 static tree
7494 tsubst_expr (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
7495 {
7496   tree stmt, tmp;
7497   tsubst_flags_t stmt_expr
7498     = complain & (tf_stmt_expr_cmpd | tf_stmt_expr_body);
7499
7500   complain ^= stmt_expr;
7501   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node)
7502     return t;
7503
7504   if (processing_template_decl)
7505     return tsubst_copy (t, args, complain, in_decl);
7506
7507   if (!STATEMENT_CODE_P (TREE_CODE (t)))
7508     return tsubst_copy_and_build (t, args, complain, in_decl,
7509                                   /*function_p=*/false);
7510     
7511   switch (TREE_CODE (t))
7512     {
7513     case CTOR_INITIALIZER:
7514       prep_stmt (t);
7515       finish_mem_initializers (tsubst_initializer_list 
7516                                (TREE_OPERAND (t, 0), args));
7517       break;
7518
7519     case RETURN_STMT:
7520       prep_stmt (t);
7521       finish_return_stmt (tsubst_expr (RETURN_STMT_EXPR (t),
7522                                        args, complain, in_decl));
7523       break;
7524
7525     case EXPR_STMT:
7526       {
7527         tree r;
7528         
7529         prep_stmt (t);
7530
7531         r = tsubst_expr (EXPR_STMT_EXPR (t), args, complain, in_decl);
7532         if (stmt_expr & tf_stmt_expr_body && !TREE_CHAIN (t))
7533           finish_stmt_expr_expr (r);
7534         else
7535           finish_expr_stmt (r);
7536         break;
7537       }
7538
7539     case USING_STMT:
7540       prep_stmt (t);
7541       do_using_directive (tsubst_expr (USING_STMT_NAMESPACE (t),
7542                                        args, complain, in_decl));
7543       break;
7544       
7545     case DECL_STMT:
7546       {
7547         tree decl;
7548         tree init;
7549
7550         prep_stmt (t);
7551         decl = DECL_STMT_DECL (t);
7552         if (TREE_CODE (decl) == LABEL_DECL)
7553           finish_label_decl (DECL_NAME (decl));
7554         else if (TREE_CODE (decl) == USING_DECL)
7555           {
7556             tree scope = DECL_INITIAL (decl);
7557             tree name = DECL_NAME (decl);
7558             tree decl;
7559             
7560             scope = tsubst_expr (scope, args, complain, in_decl);
7561             decl = lookup_qualified_name (scope, name,
7562                                           /*is_type_p=*/false,
7563                                           /*complain=*/false);
7564             if (decl == error_mark_node)
7565               qualified_name_lookup_error (scope, name);
7566             else
7567               do_local_using_decl (decl);
7568           }
7569         else
7570           {
7571             init = DECL_INITIAL (decl);
7572             decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
7573             if (decl != error_mark_node)
7574               {
7575                 if (init)
7576                   DECL_INITIAL (decl) = error_mark_node;
7577                 /* By marking the declaration as instantiated, we avoid
7578                    trying to instantiate it.  Since instantiate_decl can't
7579                    handle local variables, and since we've already done
7580                    all that needs to be done, that's the right thing to
7581                    do.  */
7582                 if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL)
7583                   DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (decl) = 1;
7584                 if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL
7585                     && ANON_AGGR_TYPE_P (TREE_TYPE (decl)))
7586                   /* Anonymous aggregates are a special case.  */
7587                   finish_anon_union (decl);
7588                 else 
7589                   {
7590                     maybe_push_decl (decl);
7591                     if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL
7592                         && DECL_PRETTY_FUNCTION_P (decl))
7593                       {
7594                         /* For __PRETTY_FUNCTION__ we have to adjust the
7595                            initializer.  */
7596                         const char *const name
7597                           = cxx_printable_name (current_function_decl, 2);
7598                         init = cp_fname_init (name);
7599                         TREE_TYPE (decl) = TREE_TYPE (init);
7600                       }
7601                     else
7602                       init = tsubst_expr (init, args, complain, in_decl);
7603                     cp_finish_decl (decl, init, NULL_TREE, 0);
7604                   }
7605               }
7606           }
7607
7608         /* A DECL_STMT can also be used as an expression, in the condition
7609            clause of an if/for/while construct.  If we aren't followed by
7610            another statement, return our decl.  */
7611         if (TREE_CHAIN (t) == NULL_TREE)
7612           return decl;
7613       }
7614       break;
7615
7616     case FOR_STMT:
7617       {
7618         prep_stmt (t);
7619
7620         stmt = begin_for_stmt ();
7621         tsubst_expr (FOR_INIT_STMT (t), args, complain, in_decl);
7622         finish_for_init_stmt (stmt);
7623         finish_for_cond (tsubst_expr (FOR_COND (t),
7624                                       args, complain, in_decl),
7625                          stmt);
7626         tmp = tsubst_expr (FOR_EXPR (t), args, complain, in_decl);
7627         finish_for_expr (tmp, stmt);
7628         tsubst_expr (FOR_BODY (t), args, complain, in_decl);
7629         finish_for_stmt (stmt);
7630       }
7631       break;
7632
7633     case WHILE_STMT:
7634       {
7635         prep_stmt (t);
7636         stmt = begin_while_stmt ();
7637         finish_while_stmt_cond (tsubst_expr (WHILE_COND (t),
7638                                              args, complain, in_decl),
7639                                 stmt);
7640         tsubst_expr (WHILE_BODY (t), args, complain, in_decl);
7641         finish_while_stmt (stmt);
7642       }
7643       break;
7644
7645     case DO_STMT:
7646       {
7647         prep_stmt (t);
7648         stmt = begin_do_stmt ();
7649         tsubst_expr (DO_BODY (t), args, complain, in_decl);
7650         finish_do_body (stmt);
7651         finish_do_stmt (tsubst_expr (DO_COND (t),
7652                                      args, complain, in_decl),
7653                         stmt);
7654       }
7655       break;
7656
7657     case IF_STMT:
7658       {
7659         prep_stmt (t);
7660         stmt = begin_if_stmt ();
7661         finish_if_stmt_cond (tsubst_expr (IF_COND (t),
7662                                           args, complain, in_decl),
7663                              stmt);
7664
7665         if (tmp = THEN_CLAUSE (t), tmp)
7666           {
7667             tsubst_expr (tmp, args, complain, in_decl);
7668             finish_then_clause (stmt);
7669           }
7670
7671         if (tmp = ELSE_CLAUSE (t), tmp)
7672           {
7673             begin_else_clause ();
7674             tsubst_expr (tmp, args, complain, in_decl);
7675             finish_else_clause (stmt);
7676           }
7677
7678         finish_if_stmt ();
7679       }
7680       break;
7681
7682     case COMPOUND_STMT:
7683       {
7684         prep_stmt (t);
7685         if (COMPOUND_STMT_BODY_BLOCK (t))
7686           stmt = begin_function_body ();
7687         else
7688           stmt = begin_compound_stmt (COMPOUND_STMT_NO_SCOPE (t));
7689
7690         tsubst_expr (COMPOUND_BODY (t), args,
7691                      complain | ((stmt_expr & tf_stmt_expr_cmpd) << 1),
7692                      in_decl);
7693
7694         if (COMPOUND_STMT_BODY_BLOCK (t))
7695           finish_function_body (stmt);
7696         else
7697           finish_compound_stmt (stmt);
7698       }
7699       break;
7700
7701     case BREAK_STMT:
7702       prep_stmt (t);
7703       finish_break_stmt ();
7704       break;
7705
7706     case CONTINUE_STMT:
7707       prep_stmt (t);
7708       finish_continue_stmt ();
7709       break;
7710
7711     case SWITCH_STMT:
7712       {
7713         tree val;
7714
7715         prep_stmt (t);
7716         stmt = begin_switch_stmt ();
7717         val = tsubst_expr (SWITCH_COND (t), args, complain, in_decl);
7718         finish_switch_cond (val, stmt);
7719         tsubst_expr (SWITCH_BODY (t), args, complain, in_decl);
7720         finish_switch_stmt (stmt);
7721       }
7722       break;
7723
7724     case CASE_LABEL:
7725       prep_stmt (t);
7726       finish_case_label (tsubst_expr (CASE_LOW (t), args, complain, in_decl),
7727                          tsubst_expr (CASE_HIGH (t), args, complain,
7728                                       in_decl));
7729       break;
7730
7731     case LABEL_STMT:
7732       input_line = STMT_LINENO (t);
7733       finish_label_stmt (DECL_NAME (LABEL_STMT_LABEL (t)));
7734       break;
7735
7736     case FILE_STMT:
7737       input_filename = FILE_STMT_FILENAME (t);
7738       add_stmt (build_nt (FILE_STMT, FILE_STMT_FILENAME_NODE (t)));
7739       break;
7740
7741     case GOTO_STMT:
7742       prep_stmt (t);
7743       tmp = GOTO_DESTINATION (t);
7744       if (TREE_CODE (tmp) != LABEL_DECL)
7745         /* Computed goto's must be tsubst'd into.  On the other hand,
7746            non-computed gotos must not be; the identifier in question
7747            will have no binding.  */
7748         tmp = tsubst_expr (tmp, args, complain, in_decl);
7749       else
7750         tmp = DECL_NAME (tmp);
7751       finish_goto_stmt (tmp);
7752       break;
7753
7754     case ASM_STMT:
7755       prep_stmt (t);
7756       tmp = finish_asm_stmt
7757         (ASM_CV_QUAL (t),
7758          tsubst_expr (ASM_STRING (t), args, complain, in_decl),
7759          tsubst_expr (ASM_OUTPUTS (t), args, complain, in_decl),
7760          tsubst_expr (ASM_INPUTS (t), args, complain, in_decl), 
7761          tsubst_expr (ASM_CLOBBERS (t), args, complain, in_decl));
7762       ASM_INPUT_P (tmp) = ASM_INPUT_P (t);
7763       break;
7764
7765     case TRY_BLOCK:
7766       prep_stmt (t);
7767       if (CLEANUP_P (t))
7768         {
7769           stmt = begin_try_block ();
7770           tsubst_expr (TRY_STMTS (t), args, complain, in_decl);
7771           finish_cleanup_try_block (stmt);
7772           finish_cleanup (tsubst_expr (TRY_HANDLERS (t), args,
7773                                        complain, in_decl),
7774                           stmt);
7775         }
7776       else
7777         {
7778           if (FN_TRY_BLOCK_P (t))
7779             stmt = begin_function_try_block ();
7780           else
7781             stmt = begin_try_block ();
7782
7783           tsubst_expr (TRY_STMTS (t), args, complain, in_decl);
7784
7785           if (FN_TRY_BLOCK_P (t))
7786             finish_function_try_block (stmt);
7787           else
7788             finish_try_block (stmt);
7789
7790           tsubst_expr (TRY_HANDLERS (t), args, complain, in_decl);
7791           if (FN_TRY_BLOCK_P (t))
7792             finish_function_handler_sequence (stmt);
7793           else
7794             finish_handler_sequence (stmt);
7795         }
7796       break;
7797       
7798     case HANDLER:
7799       {
7800         tree decl;
7801
7802         prep_stmt (t);
7803         stmt = begin_handler ();
7804         if (HANDLER_PARMS (t))
7805           {
7806             decl = DECL_STMT_DECL (HANDLER_PARMS (t));
7807             decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
7808             /* Prevent instantiate_decl from trying to instantiate
7809                this variable.  We've already done all that needs to be
7810                done.  */
7811             DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (decl) = 1;
7812           }
7813         else
7814           decl = NULL_TREE;
7815         finish_handler_parms (decl, stmt);
7816         tsubst_expr (HANDLER_BODY (t), args, complain, in_decl);
7817         finish_handler (stmt);
7818       }
7819       break;
7820
7821     case TAG_DEFN:
7822       prep_stmt (t);
7823       tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, NULL_TREE);
7824       break;
7825
7826     default:
7827       abort ();
7828     }
7829
7830   return tsubst_expr (TREE_CHAIN (t), args, complain | stmt_expr, in_decl);
7831 }
7832
7833 /* T is a postfix-expression that is not being used in a function
7834    call.  Return the substituted version of T.  */
7835
7836 static tree
7837 tsubst_non_call_postfix_expression (tree t, tree args, 
7838                                     tsubst_flags_t complain,
7839                                     tree in_decl)
7840 {
7841   if (TREE_CODE (t) == SCOPE_REF)
7842     t = tsubst_qualified_id (t, args, complain, in_decl,
7843                              /*done=*/false, /*address_p=*/false);
7844   else
7845     t = tsubst_copy_and_build (t, args, complain, in_decl,
7846                                /*function_p=*/false);
7847
7848   return t;
7849 }
7850
7851 /* Like tsubst but deals with expressions and performs semantic
7852    analysis.  FUNCTION_P is true if T is the "F" in "F (ARGS)".  */
7853
7854 tree
7855 tsubst_copy_and_build (tree t, 
7856                        tree args, 
7857                        tsubst_flags_t complain, 
7858                        tree in_decl,
7859                        bool function_p)
7860 {
7861 #define RECUR(NODE) \
7862   tsubst_copy_and_build (NODE, args, complain, in_decl, /*function_p=*/false)
7863
7864   tree op1;
7865
7866   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node)
7867     return t;
7868
7869   switch (TREE_CODE (t))
7870     {
7871     case USING_DECL:
7872       t = DECL_NAME (t);
7873       /* Fallthrough. */
7874     case IDENTIFIER_NODE:
7875       {
7876         tree decl;
7877         cp_id_kind idk;
7878         tree qualifying_class;
7879         bool non_constant_expression_p;
7880         const char *error_msg;
7881
7882         if (IDENTIFIER_TYPENAME_P (t))
7883           {
7884             tree new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
7885             t = mangle_conv_op_name_for_type (new_type);
7886           }
7887
7888         /* Look up the name.  */
7889         decl = lookup_name (t, 0);
7890
7891         /* By convention, expressions use ERROR_MARK_NODE to indicate
7892            failure, not NULL_TREE.  */
7893         if (decl == NULL_TREE)
7894           decl = error_mark_node;
7895
7896         decl = finish_id_expression (t, decl, NULL_TREE,
7897                                      &idk,
7898                                      &qualifying_class,
7899                                      /*constant_expression_p=*/false,
7900                                      /*allow_non_constant_expression_p=*/false,
7901                                      &non_constant_expression_p,
7902                                      &error_msg);
7903         if (error_msg)
7904           error (error_msg);
7905         if (!function_p && TREE_CODE (decl) == IDENTIFIER_NODE)
7906           decl = unqualified_name_lookup_error (decl);
7907         return decl;
7908       }
7909
7910     case TEMPLATE_ID_EXPR:
7911       {
7912         tree object;
7913         tree template = RECUR (TREE_OPERAND (t, 0));
7914         tree targs = TREE_OPERAND (t, 1);
7915
7916         if (targs)
7917           targs = tsubst_template_args (targs, args, complain, in_decl);
7918         
7919         if (TREE_CODE (template) == COMPONENT_REF)
7920           {
7921             object = TREE_OPERAND (template, 0);
7922             template = TREE_OPERAND (template, 1);
7923           }
7924         else
7925           object = NULL_TREE;
7926         template = lookup_template_function (template, targs);
7927         
7928         if (object)
7929           return build (COMPONENT_REF, TREE_TYPE (template), 
7930                         object, template);
7931         else
7932           return template;
7933       }
7934
7935     case INDIRECT_REF:
7936       return build_x_indirect_ref (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)), "unary *");
7937
7938     case CAST_EXPR:
7939       return build_functional_cast
7940         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
7941          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
7942
7943     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
7944       return build_reinterpret_cast
7945         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
7946          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
7947
7948     case CONST_CAST_EXPR:
7949       return build_const_cast
7950         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
7951          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
7952
7953     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
7954       return build_dynamic_cast
7955         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
7956          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
7957
7958     case STATIC_CAST_EXPR:
7959       return build_static_cast
7960         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
7961          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
7962
7963     case POSTDECREMENT_EXPR:
7964     case POSTINCREMENT_EXPR:
7965       op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
7966                                                 args, complain, in_decl);
7967       return build_x_unary_op (TREE_CODE (t), op1);
7968
7969     case PREDECREMENT_EXPR:
7970     case PREINCREMENT_EXPR:
7971     case NEGATE_EXPR:
7972     case BIT_NOT_EXPR:
7973     case ABS_EXPR:
7974     case TRUTH_NOT_EXPR:
7975     case CONVERT_EXPR:  /* Unary + */
7976     case REALPART_EXPR:
7977     case IMAGPART_EXPR:
7978       return build_x_unary_op (TREE_CODE (t), RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
7979
7980     case ADDR_EXPR:
7981       op1 = TREE_OPERAND (t, 0);
7982       if (TREE_CODE (op1) == SCOPE_REF)
7983         op1 = tsubst_qualified_id (op1, args, complain, in_decl, 
7984                                    /*done=*/true, /*address_p=*/true);
7985       else
7986         op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (op1, args, complain, 
7987                                                   in_decl);
7988       if (TREE_CODE (op1) == LABEL_DECL)
7989         return finish_label_address_expr (DECL_NAME (op1));
7990       return build_x_unary_op (ADDR_EXPR, op1);
7991
7992     case PLUS_EXPR:
7993     case MINUS_EXPR:
7994     case MULT_EXPR:
7995     case TRUNC_DIV_EXPR:
7996     case CEIL_DIV_EXPR:
7997     case FLOOR_DIV_EXPR:
7998     case ROUND_DIV_EXPR:
7999     case EXACT_DIV_EXPR:
8000     case BIT_AND_EXPR:
8001     case BIT_IOR_EXPR:
8002     case BIT_XOR_EXPR:
8003     case TRUNC_MOD_EXPR:
8004     case FLOOR_MOD_EXPR:
8005     case TRUTH_ANDIF_EXPR:
8006     case TRUTH_ORIF_EXPR:
8007     case TRUTH_AND_EXPR:
8008     case TRUTH_OR_EXPR:
8009     case RSHIFT_EXPR:
8010     case LSHIFT_EXPR:
8011     case RROTATE_EXPR:
8012     case LROTATE_EXPR:
8013     case EQ_EXPR:
8014     case NE_EXPR:
8015     case MAX_EXPR:
8016     case MIN_EXPR:
8017     case LE_EXPR:
8018     case GE_EXPR:
8019     case LT_EXPR:
8020     case GT_EXPR:
8021     case MEMBER_REF:
8022     case DOTSTAR_EXPR:
8023       return build_x_binary_op
8024         (TREE_CODE (t), 
8025          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8026          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)));
8027
8028     case SCOPE_REF:
8029       return tsubst_qualified_id (t, args, complain, in_decl, /*done=*/true,
8030                                   /*address_p=*/false);
8031
8032     case ARRAY_REF:
8033       if (tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl)
8034           == NULL_TREE)
8035         /* new-type-id */
8036         return build_nt (ARRAY_REF, NULL_TREE, RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)));
8037
8038       op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
8039                                                 args, complain, in_decl);
8040       /* Remember that there was a reference to this entity.  */
8041       if (DECL_P (op1))
8042         mark_used (op1);
8043       return grok_array_decl (op1, RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)));
8044
8045     case SIZEOF_EXPR:
8046     case ALIGNOF_EXPR:
8047       op1 = TREE_OPERAND (t, 0);
8048       if (!args)
8049         {
8050           /* When there are no ARGS, we are trying to evaluate a
8051              non-dependent expression from the parser.  Trying to do
8052              the substitutions may not work.  */
8053           if (!TYPE_P (op1))
8054             op1 = TREE_TYPE (op1);
8055         }
8056       else
8057         {
8058           ++skip_evaluation;
8059           op1 = RECUR (op1);
8060           --skip_evaluation;
8061         }
8062       if (TYPE_P (op1))
8063         return cxx_sizeof_or_alignof_type (op1, TREE_CODE (t), true);
8064       else
8065         return cxx_sizeof_or_alignof_expr (op1, TREE_CODE (t));
8066
8067     case MODOP_EXPR:
8068       return build_x_modify_expr
8069         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8070          TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 1)),
8071          RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)));
8072
8073     case ARROW_EXPR:
8074       op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
8075                                                 args, complain, in_decl);
8076       /* Remember that there was a reference to this entity.  */
8077       if (DECL_P (op1))
8078         mark_used (op1);
8079       return build_x_arrow (op1);
8080
8081     case NEW_EXPR:
8082       return build_new
8083         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8084          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8085          RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)),
8086          NEW_EXPR_USE_GLOBAL (t));
8087
8088     case DELETE_EXPR:
8089      return delete_sanity
8090        (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8091         RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8092         DELETE_EXPR_USE_VEC (t),
8093         DELETE_EXPR_USE_GLOBAL (t));
8094
8095     case COMPOUND_EXPR:
8096       return build_x_compound_expr (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8097                                     RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)));
8098
8099     case CALL_EXPR:
8100       {
8101         tree function;
8102         tree call_args;
8103         bool qualified_p;
8104         bool koenig_p;
8105
8106         function = TREE_OPERAND (t, 0);
8107         /* When we parsed the expression,  we determined whether or
8108            not Koenig lookup should be performed.  */
8109         koenig_p = KOENIG_LOOKUP_P (t);
8110         if (TREE_CODE (function) == SCOPE_REF)
8111           {
8112             qualified_p = true;
8113             function = tsubst_qualified_id (function, args, complain, in_decl,
8114                                             /*done=*/false, 
8115                                             /*address_p=*/false);
8116           }
8117         else
8118           {
8119             qualified_p = (TREE_CODE (function) == COMPONENT_REF
8120                            && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (function, 1))
8121                                == SCOPE_REF));
8122             function = tsubst_copy_and_build (function, args, complain, 
8123                                               in_decl,
8124                                               !qualified_p);
8125             if (BASELINK_P (function))
8126               qualified_p = true;
8127           }
8128
8129         call_args = RECUR (TREE_OPERAND (t, 1));
8130           
8131         if (koenig_p
8132             && (is_overloaded_fn (function)
8133                 || DECL_P (function)
8134                 || TREE_CODE (function) == IDENTIFIER_NODE))
8135           function = perform_koenig_lookup (function, call_args);
8136
8137         if (TREE_CODE (function) == IDENTIFIER_NODE)
8138           {
8139             unqualified_name_lookup_error (function);
8140             return error_mark_node;
8141           }
8142
8143         /* Remember that there was a reference to this entity.  */
8144         if (DECL_P (function))
8145           mark_used (function);
8146
8147         function = convert_from_reference (function);
8148
8149         if (TREE_CODE (function) == OFFSET_REF)
8150           return build_offset_ref_call_from_tree (function, call_args);
8151         if (TREE_CODE (function) == COMPONENT_REF)
8152           return (build_new_method_call 
8153                   (TREE_OPERAND (function, 0),
8154                    TREE_OPERAND (function, 1),
8155                    call_args, NULL_TREE, 
8156                    qualified_p ? LOOKUP_NONVIRTUAL : LOOKUP_NORMAL));
8157         return finish_call_expr (function, call_args, 
8158                                  /*disallow_virtual=*/qualified_p,
8159                                  koenig_p);
8160       }
8161
8162     case COND_EXPR:
8163       return build_x_conditional_expr
8164         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8165          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8166          RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)));
8167
8168     case PSEUDO_DTOR_EXPR:
8169       return finish_pseudo_destructor_expr 
8170         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8171          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8172          RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)));
8173
8174     case TREE_LIST:
8175       {
8176         tree purpose, value, chain;
8177
8178         if (t == void_list_node)
8179           return t;
8180
8181         purpose = TREE_PURPOSE (t);
8182         if (purpose)
8183           purpose = RECUR (purpose);
8184         value = TREE_VALUE (t);
8185         if (value)
8186           value = RECUR (value);
8187         chain = TREE_CHAIN (t);
8188         if (chain && chain != void_type_node)
8189           chain = RECUR (chain);
8190         if (purpose == TREE_PURPOSE (t)
8191             && value == TREE_VALUE (t)
8192             && chain == TREE_CHAIN (t))
8193           return t;
8194         return tree_cons (purpose, value, chain);
8195       }
8196
8197     case COMPONENT_REF:
8198       {
8199         tree object;
8200         tree member;
8201
8202         object = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
8203                                                      args, complain, in_decl);
8204         /* Remember that there was a reference to this entity.  */
8205         if (DECL_P (object))
8206           mark_used (object);
8207
8208         member = TREE_OPERAND (t, 1);
8209         if (BASELINK_P (member))
8210           member = tsubst_baselink (member, 
8211                                     non_reference (TREE_TYPE (object)),
8212                                     args, complain, in_decl);
8213         else
8214           member = tsubst_copy (member, args, complain, in_decl);
8215
8216         if (!CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (object)))
8217           {
8218             if (TREE_CODE (member) == BIT_NOT_EXPR)
8219               return finish_pseudo_destructor_expr (object, 
8220                                                     NULL_TREE,
8221                                                     TREE_TYPE (object));
8222             else if (TREE_CODE (member) == SCOPE_REF
8223                      && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (member, 1)) == BIT_NOT_EXPR))
8224               return finish_pseudo_destructor_expr (object, 
8225                                                     object,
8226                                                     TREE_TYPE (object));
8227           }
8228         else if (TREE_CODE (member) == SCOPE_REF
8229                  && TREE_CODE (TREE_OPERAND (member, 1)) == TEMPLATE_ID_EXPR)
8230           {
8231             tree tmpl;
8232             tree args;
8233         
8234             /* Lookup the template functions now that we know what the
8235                scope is.  */
8236             tmpl = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (member, 1), 0);
8237             args = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (member, 1), 1);
8238             member = lookup_qualified_name (TREE_OPERAND (member, 0), tmpl, 
8239                                             /*is_type_p=*/false,
8240                                             /*complain=*/false);
8241             if (BASELINK_P (member))
8242               BASELINK_FUNCTIONS (member) 
8243                 = build_nt (TEMPLATE_ID_EXPR, BASELINK_FUNCTIONS (member),
8244                             args);
8245             else
8246               {
8247                 qualified_name_lookup_error (TREE_TYPE (object), tmpl);
8248                 return error_mark_node;
8249               }
8250           }
8251         else if (TREE_CODE (member) == FIELD_DECL)
8252           return finish_non_static_data_member (member, object, NULL_TREE);
8253
8254         return finish_class_member_access_expr (object, member);
8255       }
8256
8257     case THROW_EXPR:
8258       return build_throw
8259         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8260
8261     case CONSTRUCTOR:
8262       {
8263         tree r;
8264         tree elts;
8265         tree type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
8266         bool purpose_p;
8267
8268         /* digest_init will do the wrong thing if we let it.  */
8269         if (type && TYPE_PTRMEMFUNC_P (type))
8270           return t;
8271
8272         r = NULL_TREE;
8273         /* We do not want to process the purpose of aggregate
8274            initializers as they are identifier nodes which will be
8275            looked up by digest_init.  */
8276         purpose_p = !(type && IS_AGGR_TYPE (type));
8277         for (elts = CONSTRUCTOR_ELTS (t);
8278              elts;
8279              elts = TREE_CHAIN (elts))
8280           {
8281             tree purpose = TREE_PURPOSE (elts);
8282             tree value = TREE_VALUE (elts);
8283             
8284             if (purpose && purpose_p)
8285               purpose = RECUR (purpose);
8286             value = RECUR (value);
8287             r = tree_cons (purpose, value, r);
8288           }
8289         
8290         r = build_constructor (NULL_TREE, nreverse (r));
8291         TREE_HAS_CONSTRUCTOR (r) = TREE_HAS_CONSTRUCTOR (t);
8292
8293         if (type)
8294           return digest_init (type, r, 0);
8295         return r;
8296       }
8297
8298     case TYPEID_EXPR:
8299       {
8300         tree operand_0 = RECUR (TREE_OPERAND (t, 0));
8301         if (TYPE_P (operand_0))
8302           return get_typeid (operand_0);
8303         return build_typeid (operand_0);
8304       }
8305
8306     case PARM_DECL:
8307       return convert_from_reference (tsubst_copy (t, args, complain, in_decl));
8308
8309     case VAR_DECL:
8310       if (args)
8311         t = tsubst_copy (t, args, complain, in_decl);
8312       else
8313         /* If there are no ARGS, then we are evaluating a
8314            non-dependent expression.  If the expression is
8315            non-dependent, the variable must be a constant.  */
8316         t = DECL_INITIAL (t);
8317       return convert_from_reference (t);
8318
8319     case VA_ARG_EXPR:
8320       return build_x_va_arg (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8321                              tsubst_copy (TREE_TYPE (t), args, complain, 
8322                                           in_decl));
8323
8324     default:
8325       return tsubst_copy (t, args, complain, in_decl);
8326     }
8327
8328 #undef RECUR
8329 }
8330
8331 /* Verify that the instantiated ARGS are valid. For type arguments,
8332    make sure that the type's linkage is ok. For non-type arguments,
8333    make sure they are constants if they are integral or enumerations.
8334    Emit an error under control of COMPLAIN, and return TRUE on error.  */
8335
8336 static bool
8337 check_instantiated_args (tree tmpl, tree args, tsubst_flags_t complain)
8338 {
8339   int ix, len = DECL_NTPARMS (tmpl);
8340   bool result = false;
8341
8342   for (ix = 0; ix != len; ix++)
8343     {
8344       tree t = TREE_VEC_ELT (args, ix);
8345       
8346       if (TYPE_P (t))
8347         {
8348           /* [basic.link]: A name with no linkage (notably, the name
8349              of a class or enumeration declared in a local scope)
8350              shall not be used to declare an entity with linkage.
8351              This implies that names with no linkage cannot be used as
8352              template arguments.  */
8353           tree nt = no_linkage_check (t);
8354
8355           if (nt)
8356             {
8357               if (!(complain & tf_error))
8358                 /*OK*/;
8359               else if (TYPE_ANONYMOUS_P (nt))
8360                 error ("`%T' uses anonymous type", t);
8361               else
8362                 error ("`%T' uses local type `%T'", t, nt);
8363               result = true;
8364             }
8365           /* In order to avoid all sorts of complications, we do not
8366              allow variably-modified types as template arguments.  */
8367           else if (variably_modified_type_p (t))
8368             {
8369               if (complain & tf_error)
8370                 error ("`%T' is a variably modified type", t);
8371               result = true;
8372             }
8373         }
8374       /* A non-type argument of integral or enumerated type must be a
8375          constant.  */
8376       else if (TREE_TYPE (t)
8377                && INTEGRAL_OR_ENUMERATION_TYPE_P (TREE_TYPE (t))
8378                && !TREE_CONSTANT (t))
8379         {
8380           if (complain & tf_error)
8381             error ("integral expression `%E' is not constant", t);
8382           result = true;
8383         }
8384     }
8385   if (result && complain & tf_error)
8386     error ("  trying to instantiate `%D'", tmpl);
8387   return result;
8388 }
8389
8390 /* Instantiate the indicated variable or function template TMPL with
8391    the template arguments in TARG_PTR.  */
8392
8393 tree
8394 instantiate_template (tree tmpl, tree targ_ptr, tsubst_flags_t complain)
8395 {
8396   tree fndecl;
8397   tree gen_tmpl;
8398   tree spec;
8399
8400   if (tmpl == error_mark_node)
8401     return error_mark_node;
8402
8403   my_friendly_assert (TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_DECL, 283);
8404
8405   /* If this function is a clone, handle it specially.  */
8406   if (DECL_CLONED_FUNCTION_P (tmpl))
8407     {
8408       tree spec = instantiate_template (DECL_CLONED_FUNCTION (tmpl), targ_ptr,
8409                                         complain);
8410       tree clone;
8411       
8412       /* Look for the clone.  */
8413       for (clone = TREE_CHAIN (spec);
8414            clone && DECL_CLONED_FUNCTION_P (clone);
8415            clone = TREE_CHAIN (clone))
8416         if (DECL_NAME (clone) == DECL_NAME (tmpl))
8417           return clone;
8418       /* We should always have found the clone by now.  */
8419       abort ();
8420       return NULL_TREE;
8421     }
8422   
8423   /* Check to see if we already have this specialization.  */
8424   spec = retrieve_specialization (tmpl, targ_ptr);
8425   if (spec != NULL_TREE)
8426     return spec;
8427
8428   gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
8429   if (tmpl != gen_tmpl)
8430     {
8431       /* The TMPL is a partial instantiation.  To get a full set of
8432          arguments we must add the arguments used to perform the
8433          partial instantiation.  */
8434       targ_ptr = add_outermost_template_args (DECL_TI_ARGS (tmpl),
8435                                               targ_ptr);
8436
8437       /* Check to see if we already have this specialization.  */
8438       spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, targ_ptr);
8439       if (spec != NULL_TREE)
8440         return spec;
8441     }
8442
8443   if (check_instantiated_args (gen_tmpl, INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (targ_ptr),
8444                                complain))
8445     return error_mark_node;
8446   
8447   /* We are building a FUNCTION_DECL, during which the access of its
8448      parameters and return types have to be checked.  However this
8449      FUNCTION_DECL which is the desired context for access checking
8450      is not built yet.  We solve this chicken-and-egg problem by
8451      deferring all checks until we have the FUNCTION_DECL.  */
8452   push_deferring_access_checks (dk_deferred);
8453
8454   /* substitute template parameters */
8455   fndecl = tsubst (DECL_TEMPLATE_RESULT (gen_tmpl),
8456                    targ_ptr, complain, gen_tmpl);
8457
8458   /* Now we know the specialization, compute access previously
8459      deferred.  */
8460   push_access_scope (fndecl);
8461   perform_deferred_access_checks ();
8462   pop_access_scope (fndecl);
8463   pop_deferring_access_checks ();
8464
8465   /* The DECL_TI_TEMPLATE should always be the immediate parent
8466      template, not the most general template.  */
8467   DECL_TI_TEMPLATE (fndecl) = tmpl;
8468
8469   if (flag_external_templates)
8470     add_pending_template (fndecl);
8471
8472   /* If we've just instantiated the main entry point for a function,
8473      instantiate all the alternate entry points as well.  We do this
8474      by cloning the instantiation of the main entry point, not by
8475      instantiating the template clones.  */
8476   if (TREE_CHAIN (gen_tmpl) && DECL_CLONED_FUNCTION_P (TREE_CHAIN (gen_tmpl)))
8477     clone_function_decl (fndecl, /*update_method_vec_p=*/0);
8478
8479   return fndecl;
8480 }
8481
8482 /* The FN is a TEMPLATE_DECL for a function.  The ARGS are the
8483    arguments that are being used when calling it.  TARGS is a vector
8484    into which the deduced template arguments are placed.  
8485
8486    Return zero for success, 2 for an incomplete match that doesn't resolve
8487    all the types, and 1 for complete failure.  An error message will be
8488    printed only for an incomplete match.
8489
8490    If FN is a conversion operator, or we are trying to produce a specific
8491    specialization, RETURN_TYPE is the return type desired.
8492
8493    The EXPLICIT_TARGS are explicit template arguments provided via a
8494    template-id.
8495
8496    The parameter STRICT is one of:
8497
8498    DEDUCE_CALL: 
8499      We are deducing arguments for a function call, as in
8500      [temp.deduct.call].
8501
8502    DEDUCE_CONV:
8503      We are deducing arguments for a conversion function, as in 
8504      [temp.deduct.conv].
8505
8506    DEDUCE_EXACT:
8507      We are deducing arguments when doing an explicit instantiation
8508      as in [temp.explicit], when determining an explicit specialization
8509      as in [temp.expl.spec], or when taking the address of a function
8510      template, as in [temp.deduct.funcaddr]. 
8511
8512    DEDUCE_ORDER:
8513      We are deducing arguments when calculating the partial
8514      ordering between specializations of function or class
8515      templates, as in [temp.func.order] and [temp.class.order].
8516
8517    LEN is the number of parms to consider before returning success, or -1
8518    for all.  This is used in partial ordering to avoid comparing parms for
8519    which no actual argument was passed, since they are not considered in
8520    overload resolution (and are explicitly excluded from consideration in
8521    partial ordering in [temp.func.order]/6).  */
8522
8523 int
8524 fn_type_unification (tree fn, 
8525                      tree explicit_targs, 
8526                      tree targs, 
8527                      tree args, 
8528                      tree return_type,
8529                      unification_kind_t strict, 
8530                      int len)
8531 {
8532   tree parms;
8533   tree fntype;
8534   int result;
8535
8536   my_friendly_assert (TREE_CODE (fn) == TEMPLATE_DECL, 0);
8537
8538   fntype = TREE_TYPE (fn);
8539   if (explicit_targs)
8540     {
8541       /* [temp.deduct]
8542           
8543          The specified template arguments must match the template
8544          parameters in kind (i.e., type, nontype, template), and there
8545          must not be more arguments than there are parameters;
8546          otherwise type deduction fails.
8547
8548          Nontype arguments must match the types of the corresponding
8549          nontype template parameters, or must be convertible to the
8550          types of the corresponding nontype parameters as specified in
8551          _temp.arg.nontype_, otherwise type deduction fails.
8552
8553          All references in the function type of the function template
8554          to the corresponding template parameters are replaced by the
8555          specified template argument values.  If a substitution in a
8556          template parameter or in the function type of the function
8557          template results in an invalid type, type deduction fails.  */
8558       int i;
8559       tree converted_args;
8560       bool incomplete;
8561
8562       converted_args
8563         = (coerce_template_parms (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (fn), 
8564                                   explicit_targs, NULL_TREE, tf_none, 
8565                                   /*require_all_arguments=*/0));
8566       if (converted_args == error_mark_node)
8567         return 1;
8568
8569       /* Substitute the explicit args into the function type.  This is
8570          necessary so that, for instance, explicitly declared function
8571          arguments can match null pointed constants.  If we were given
8572          an incomplete set of explicit args, we must not do semantic
8573          processing during substitution as we could create partial
8574          instantiations.  */
8575       incomplete = NUM_TMPL_ARGS (explicit_targs) != NUM_TMPL_ARGS (targs);
8576       processing_template_decl += incomplete;
8577       fntype = tsubst (fntype, converted_args, tf_none, NULL_TREE);
8578       processing_template_decl -= incomplete;
8579       
8580       if (fntype == error_mark_node)
8581         return 1;
8582
8583       /* Place the explicitly specified arguments in TARGS.  */
8584       for (i = NUM_TMPL_ARGS (converted_args); i--;)
8585         TREE_VEC_ELT (targs, i) = TREE_VEC_ELT (converted_args, i);
8586     }
8587      
8588   parms = TYPE_ARG_TYPES (fntype);
8589   /* Never do unification on the 'this' parameter.  */
8590   if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (fn))
8591     parms = TREE_CHAIN (parms);
8592   
8593   if (return_type)
8594     {
8595       /* We've been given a return type to match, prepend it.  */
8596       parms = tree_cons (NULL_TREE, TREE_TYPE (fntype), parms);
8597       args = tree_cons (NULL_TREE, return_type, args);
8598       if (len >= 0)
8599         ++len;
8600     }
8601
8602   /* We allow incomplete unification without an error message here
8603      because the standard doesn't seem to explicitly prohibit it.  Our
8604      callers must be ready to deal with unification failures in any
8605      event.  */
8606   result = type_unification_real (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (fn), 
8607                                   targs, parms, args, /*subr=*/0,
8608                                   strict, /*allow_incomplete*/1, len);
8609
8610   if (result == 0) 
8611     /* All is well so far.  Now, check:
8612        
8613        [temp.deduct] 
8614        
8615        When all template arguments have been deduced, all uses of
8616        template parameters in nondeduced contexts are replaced with
8617        the corresponding deduced argument values.  If the
8618        substitution results in an invalid type, as described above,
8619        type deduction fails.  */
8620     if (tsubst (TREE_TYPE (fn), targs, tf_none, NULL_TREE)
8621         == error_mark_node)
8622       return 1;
8623
8624   return result;
8625 }
8626
8627 /* Adjust types before performing type deduction, as described in
8628    [temp.deduct.call] and [temp.deduct.conv].  The rules in these two
8629    sections are symmetric.  PARM is the type of a function parameter
8630    or the return type of the conversion function.  ARG is the type of
8631    the argument passed to the call, or the type of the value
8632    initialized with the result of the conversion function.  */
8633
8634 static int
8635 maybe_adjust_types_for_deduction (unification_kind_t strict, 
8636                                   tree* parm, 
8637                                   tree* arg)
8638 {
8639   int result = 0;
8640   
8641   switch (strict)
8642     {
8643     case DEDUCE_CALL:
8644       break;
8645
8646     case DEDUCE_CONV:
8647       {
8648         /* Swap PARM and ARG throughout the remainder of this
8649            function; the handling is precisely symmetric since PARM
8650            will initialize ARG rather than vice versa.  */
8651         tree* temp = parm;
8652         parm = arg;
8653         arg = temp;
8654         break;
8655       }
8656
8657     case DEDUCE_EXACT:
8658       /* There is nothing to do in this case.  */
8659       return 0;
8660
8661     case DEDUCE_ORDER:
8662       /* DR 214. [temp.func.order] is underspecified, and leads to no
8663          ordering between things like `T *' and `T const &' for `U *'.
8664          The former has T=U and the latter T=U*. The former looks more
8665          specialized and John Spicer considers it well-formed (the EDG
8666          compiler accepts it).
8667
8668          John also confirms that deduction should proceed as in a function
8669          call. Which implies the usual ARG and PARM conversions as DEDUCE_CALL.
8670          However, in ordering, ARG can have REFERENCE_TYPE, but no argument
8671          to an actual call can have such a type.
8672          
8673          If both ARG and PARM are REFERENCE_TYPE, we change neither.
8674          If only ARG is a REFERENCE_TYPE, we look through that and then
8675          proceed as with DEDUCE_CALL (which could further convert it).  */
8676       if (TREE_CODE (*arg) == REFERENCE_TYPE)
8677         {
8678           if (TREE_CODE (*parm) == REFERENCE_TYPE)
8679             return 0;
8680           *arg = TREE_TYPE (*arg);
8681         }
8682       break;
8683     default:
8684       abort ();
8685     }
8686
8687   if (TREE_CODE (*parm) != REFERENCE_TYPE)
8688     {
8689       /* [temp.deduct.call]
8690          
8691          If P is not a reference type:
8692          
8693          --If A is an array type, the pointer type produced by the
8694          array-to-pointer standard conversion (_conv.array_) is
8695          used in place of A for type deduction; otherwise,
8696          
8697          --If A is a function type, the pointer type produced by
8698          the function-to-pointer standard conversion
8699          (_conv.func_) is used in place of A for type deduction;
8700          otherwise,
8701          
8702          --If A is a cv-qualified type, the top level
8703          cv-qualifiers of A's type are ignored for type
8704          deduction.  */
8705       if (TREE_CODE (*arg) == ARRAY_TYPE)
8706         *arg = build_pointer_type (TREE_TYPE (*arg));
8707       else if (TREE_CODE (*arg) == FUNCTION_TYPE)
8708         *arg = build_pointer_type (*arg);
8709       else
8710         *arg = TYPE_MAIN_VARIANT (*arg);
8711     }
8712   
8713   /* [temp.deduct.call]
8714      
8715      If P is a cv-qualified type, the top level cv-qualifiers
8716      of P's type are ignored for type deduction.  If P is a
8717      reference type, the type referred to by P is used for
8718      type deduction.  */
8719   *parm = TYPE_MAIN_VARIANT (*parm);
8720   if (TREE_CODE (*parm) == REFERENCE_TYPE)
8721     {
8722       *parm = TREE_TYPE (*parm);
8723       result |= UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL;
8724     }
8725
8726   /* DR 322. For conversion deduction, remove a reference type on parm
8727      too (which has been swapped into ARG).  */
8728   if (strict == DEDUCE_CONV && TREE_CODE (*arg) == REFERENCE_TYPE)
8729     *arg = TREE_TYPE (*arg);
8730   
8731   return result;
8732 }
8733
8734 /* Most parms like fn_type_unification.
8735
8736    If SUBR is 1, we're being called recursively (to unify the
8737    arguments of a function or method parameter of a function
8738    template).  */
8739
8740 static int
8741 type_unification_real (tree tparms, 
8742                        tree targs, 
8743                        tree xparms, 
8744                        tree xargs, 
8745                        int subr,
8746                        unification_kind_t strict, 
8747                        int allow_incomplete, 
8748                        int xlen)
8749 {
8750   tree parm, arg;
8751   int i;
8752   int ntparms = TREE_VEC_LENGTH (tparms);
8753   int sub_strict;
8754   int saw_undeduced = 0;
8755   tree parms, args;
8756   int len;
8757
8758   my_friendly_assert (TREE_CODE (tparms) == TREE_VEC, 289);
8759   my_friendly_assert (xparms == NULL_TREE 
8760                       || TREE_CODE (xparms) == TREE_LIST, 290);
8761   my_friendly_assert (!xargs || TREE_CODE (xargs) == TREE_LIST, 291);
8762   my_friendly_assert (ntparms > 0, 292);
8763
8764   switch (strict)
8765     {
8766     case DEDUCE_CALL:
8767       sub_strict = (UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL | UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL
8768                     | UNIFY_ALLOW_DERIVED);
8769       break;
8770       
8771     case DEDUCE_CONV:
8772       sub_strict = UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL;
8773       break;
8774
8775     case DEDUCE_EXACT:
8776       sub_strict = UNIFY_ALLOW_NONE;
8777       break;
8778     
8779     case DEDUCE_ORDER:
8780       sub_strict = UNIFY_ALLOW_NONE;
8781       break;
8782       
8783     default:
8784       abort ();
8785     }
8786
8787   if (xlen == 0)
8788     return 0;
8789
8790  again:
8791   parms = xparms;
8792   args = xargs;
8793   len = xlen;
8794
8795   while (parms
8796          && parms != void_list_node
8797          && args
8798          && args != void_list_node)
8799     {
8800       parm = TREE_VALUE (parms);
8801       parms = TREE_CHAIN (parms);
8802       arg = TREE_VALUE (args);
8803       args = TREE_CHAIN (args);
8804
8805       if (arg == error_mark_node)
8806         return 1;
8807       if (arg == unknown_type_node)
8808         /* We can't deduce anything from this, but we might get all the
8809            template args from other function args.  */
8810         continue;
8811
8812       /* Conversions will be performed on a function argument that
8813          corresponds with a function parameter that contains only
8814          non-deducible template parameters and explicitly specified
8815          template parameters.  */
8816       if (! uses_template_parms (parm))
8817         {
8818           tree type;
8819
8820           if (!TYPE_P (arg))
8821             type = TREE_TYPE (arg);
8822           else
8823             {
8824               type = arg;
8825               arg = NULL_TREE;
8826             }
8827
8828           if (strict == DEDUCE_EXACT || strict == DEDUCE_ORDER)
8829             {
8830               if (same_type_p (parm, type))
8831                 continue;
8832             }
8833           else
8834             /* It might work; we shouldn't check now, because we might
8835                get into infinite recursion.  Overload resolution will
8836                handle it.  */
8837             continue;
8838
8839           return 1;
8840         }
8841         
8842       if (!TYPE_P (arg))
8843         {
8844           my_friendly_assert (TREE_TYPE (arg) != NULL_TREE, 293);
8845           if (type_unknown_p (arg))
8846             {
8847               /* [temp.deduct.type] A template-argument can be deduced from
8848                  a pointer to function or pointer to member function
8849                  argument if the set of overloaded functions does not
8850                  contain function templates and at most one of a set of
8851                  overloaded functions provides a unique match.  */
8852
8853               if (resolve_overloaded_unification
8854                   (tparms, targs, parm, arg, strict, sub_strict)
8855                   != 0)
8856                 return 1;
8857               continue;
8858             }
8859           arg = TREE_TYPE (arg);
8860           if (arg == error_mark_node)
8861             return 1;
8862         }
8863       
8864       {
8865         int arg_strict = sub_strict;
8866         
8867         if (!subr)
8868           arg_strict |= maybe_adjust_types_for_deduction (strict, &parm, &arg);
8869
8870         if (unify (tparms, targs, parm, arg, arg_strict))
8871           return 1;
8872       }
8873
8874       /* Are we done with the interesting parms?  */
8875       if (--len == 0)
8876         goto done;
8877     }
8878   /* Fail if we've reached the end of the parm list, and more args
8879      are present, and the parm list isn't variadic.  */
8880   if (args && args != void_list_node && parms == void_list_node)
8881     return 1;
8882   /* Fail if parms are left and they don't have default values.  */
8883   if (parms
8884       && parms != void_list_node
8885       && TREE_PURPOSE (parms) == NULL_TREE)
8886     return 1;
8887
8888  done:
8889   if (!subr)
8890     for (i = 0; i < ntparms; i++)
8891       if (TREE_VEC_ELT (targs, i) == NULL_TREE)
8892         {
8893           tree tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, i));
8894
8895           /* If this is an undeduced nontype parameter that depends on
8896              a type parameter, try another pass; its type may have been
8897              deduced from a later argument than the one from which
8898              this parameter can be deduced.  */
8899           if (TREE_CODE (tparm) == PARM_DECL
8900               && uses_template_parms (TREE_TYPE (tparm))
8901               && !saw_undeduced++)
8902             goto again;
8903
8904           if (!allow_incomplete)
8905             error ("incomplete type unification");
8906           return 2;
8907         }
8908   return 0;
8909 }
8910
8911 /* Subroutine of type_unification_real.  Args are like the variables at the
8912    call site.  ARG is an overloaded function (or template-id); we try
8913    deducing template args from each of the overloads, and if only one
8914    succeeds, we go with that.  Modifies TARGS and returns 0 on success.  */
8915
8916 static int
8917 resolve_overloaded_unification (tree tparms, 
8918                                 tree targs,
8919                                 tree parm,
8920                                 tree arg, 
8921                                 unification_kind_t strict,
8922                                 int sub_strict)
8923 {
8924   tree tempargs = copy_node (targs);
8925   int good = 0;
8926
8927   if (TREE_CODE (arg) == ADDR_EXPR)
8928     arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
8929
8930   if (TREE_CODE (arg) == COMPONENT_REF)
8931     /* Handle `&x' where `x' is some static or non-static member
8932        function name.  */
8933     arg = TREE_OPERAND (arg, 1);
8934
8935   if (TREE_CODE (arg) == OFFSET_REF)
8936     arg = TREE_OPERAND (arg, 1);
8937
8938   /* Strip baselink information.  */
8939   if (BASELINK_P (arg))
8940     arg = BASELINK_FUNCTIONS (arg);
8941
8942   if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_ID_EXPR)
8943     {
8944       /* If we got some explicit template args, we need to plug them into
8945          the affected templates before we try to unify, in case the
8946          explicit args will completely resolve the templates in question.  */
8947
8948       tree expl_subargs = TREE_OPERAND (arg, 1);
8949       arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
8950
8951       for (; arg; arg = OVL_NEXT (arg))
8952         {
8953           tree fn = OVL_CURRENT (arg);
8954           tree subargs, elem;
8955
8956           if (TREE_CODE (fn) != TEMPLATE_DECL)
8957             continue;
8958
8959           subargs = get_bindings_overload (fn, DECL_TEMPLATE_RESULT (fn),
8960                                            expl_subargs);
8961           if (subargs)
8962             {
8963               elem = tsubst (TREE_TYPE (fn), subargs, tf_none, NULL_TREE);
8964               if (TREE_CODE (elem) == METHOD_TYPE)
8965                 elem = build_ptrmemfunc_type (build_pointer_type (elem));
8966               good += try_one_overload (tparms, targs, tempargs, parm, elem,
8967                                         strict, sub_strict);
8968             }
8969         }
8970     }
8971   else if (TREE_CODE (arg) == OVERLOAD
8972            || TREE_CODE (arg) == FUNCTION_DECL)
8973     {
8974       for (; arg; arg = OVL_NEXT (arg))
8975         {
8976           tree type = TREE_TYPE (OVL_CURRENT (arg));
8977           if (TREE_CODE (type) == METHOD_TYPE)
8978             type = build_ptrmemfunc_type (build_pointer_type (type));
8979           good += try_one_overload (tparms, targs, tempargs, parm,
8980                                     type,
8981                                     strict, sub_strict);
8982         }
8983     }
8984   else
8985     abort ();
8986
8987   /* [temp.deduct.type] A template-argument can be deduced from a pointer
8988      to function or pointer to member function argument if the set of
8989      overloaded functions does not contain function templates and at most
8990      one of a set of overloaded functions provides a unique match.
8991
8992      So if we found multiple possibilities, we return success but don't
8993      deduce anything.  */
8994
8995   if (good == 1)
8996     {
8997       int i = TREE_VEC_LENGTH (targs);
8998       for (; i--; )
8999         if (TREE_VEC_ELT (tempargs, i))
9000           TREE_VEC_ELT (targs, i) = TREE_VEC_ELT (tempargs, i);
9001     }
9002   if (good)
9003     return 0;
9004
9005   return 1;
9006 }
9007
9008 /* Subroutine of resolve_overloaded_unification; does deduction for a single
9009    overload.  Fills TARGS with any deduced arguments, or error_mark_node if
9010    different overloads deduce different arguments for a given parm.
9011    Returns 1 on success.  */
9012
9013 static int
9014 try_one_overload (tree tparms,
9015                   tree orig_targs,
9016                   tree targs, 
9017                   tree parm, 
9018                   tree arg, 
9019                   unification_kind_t strict,
9020                   int sub_strict)
9021 {
9022   int nargs;
9023   tree tempargs;
9024   int i;
9025
9026   /* [temp.deduct.type] A template-argument can be deduced from a pointer
9027      to function or pointer to member function argument if the set of
9028      overloaded functions does not contain function templates and at most
9029      one of a set of overloaded functions provides a unique match.
9030
9031      So if this is a template, just return success.  */
9032
9033   if (uses_template_parms (arg))
9034     return 1;
9035
9036   sub_strict |= maybe_adjust_types_for_deduction (strict, &parm, &arg);
9037
9038   /* We don't copy orig_targs for this because if we have already deduced
9039      some template args from previous args, unify would complain when we
9040      try to deduce a template parameter for the same argument, even though
9041      there isn't really a conflict.  */
9042   nargs = TREE_VEC_LENGTH (targs);
9043   tempargs = make_tree_vec (nargs);
9044
9045   if (unify (tparms, tempargs, parm, arg, sub_strict) != 0)
9046     return 0;
9047
9048   /* First make sure we didn't deduce anything that conflicts with
9049      explicitly specified args.  */
9050   for (i = nargs; i--; )
9051     {
9052       tree elt = TREE_VEC_ELT (tempargs, i);
9053       tree oldelt = TREE_VEC_ELT (orig_targs, i);
9054
9055       if (elt == NULL_TREE)
9056         continue;
9057       else if (uses_template_parms (elt))
9058         {
9059           /* Since we're unifying against ourselves, we will fill in template
9060              args used in the function parm list with our own template parms.
9061              Discard them.  */
9062           TREE_VEC_ELT (tempargs, i) = NULL_TREE;
9063           continue;
9064         }
9065       else if (oldelt && ! template_args_equal (oldelt, elt))
9066         return 0;
9067     }
9068
9069   for (i = nargs; i--; )
9070     {
9071       tree elt = TREE_VEC_ELT (tempargs, i);
9072
9073       if (elt)
9074         TREE_VEC_ELT (targs, i) = elt;
9075     }
9076
9077   return 1;
9078 }
9079
9080 /* Verify that nondeduce template argument agrees with the type
9081    obtained from argument deduction.  Return nonzero if the
9082    verification fails.
9083
9084    For example:
9085
9086      struct A { typedef int X; };
9087      template <class T, class U> struct C {};
9088      template <class T> struct C<T, typename T::X> {};
9089
9090    Then with the instantiation `C<A, int>', we can deduce that
9091    `T' is `A' but unify () does not check whether `typename T::X'
9092    is `int'.  This function ensure that they agree.
9093
9094    TARGS, PARMS are the same as the arguments of unify.
9095    ARGS contains template arguments from all levels.  */
9096
9097 static int
9098 verify_class_unification (tree targs, tree parms, tree args)
9099 {
9100   parms = tsubst (parms, add_outermost_template_args (args, targs),
9101                   tf_none, NULL_TREE);
9102   if (parms == error_mark_node)
9103     return 1;
9104
9105   return !comp_template_args (parms, INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args));
9106 }
9107
9108 /* PARM is a template class (perhaps with unbound template
9109    parameters).  ARG is a fully instantiated type.  If ARG can be
9110    bound to PARM, return ARG, otherwise return NULL_TREE.  TPARMS and
9111    TARGS are as for unify.  */
9112
9113 static tree
9114 try_class_unification (tree tparms, tree targs, tree parm, tree arg)
9115 {
9116   tree copy_of_targs;
9117
9118   if (!CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (arg)
9119       || (most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (arg)) 
9120           != most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (parm))))
9121     return NULL_TREE;
9122
9123   /* We need to make a new template argument vector for the call to
9124      unify.  If we used TARGS, we'd clutter it up with the result of
9125      the attempted unification, even if this class didn't work out.
9126      We also don't want to commit ourselves to all the unifications
9127      we've already done, since unification is supposed to be done on
9128      an argument-by-argument basis.  In other words, consider the
9129      following pathological case:
9130
9131        template <int I, int J, int K>
9132        struct S {};
9133        
9134        template <int I, int J>
9135        struct S<I, J, 2> : public S<I, I, I>, S<J, J, J> {};
9136        
9137        template <int I, int J, int K>
9138        void f(S<I, J, K>, S<I, I, I>);
9139        
9140        void g() {
9141          S<0, 0, 0> s0;
9142          S<0, 1, 2> s2;
9143        
9144          f(s0, s2);
9145        }
9146
9147      Now, by the time we consider the unification involving `s2', we
9148      already know that we must have `f<0, 0, 0>'.  But, even though
9149      `S<0, 1, 2>' is derived from `S<0, 0, 0>', the code is invalid
9150      because there are two ways to unify base classes of S<0, 1, 2>
9151      with S<I, I, I>.  If we kept the already deduced knowledge, we
9152      would reject the possibility I=1.  */
9153   copy_of_targs = make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (targs));
9154   
9155   /* If unification failed, we're done.  */
9156   if (unify (tparms, copy_of_targs, CLASSTYPE_TI_ARGS (parm),
9157              CLASSTYPE_TI_ARGS (arg), UNIFY_ALLOW_NONE))
9158     return NULL_TREE;
9159
9160   return arg;
9161 }
9162
9163 /* Subroutine of get_template_base.  RVAL, if non-NULL, is a base we
9164    have already discovered to be satisfactory.  ARG_BINFO is the binfo
9165    for the base class of ARG that we are currently examining.  */
9166
9167 static tree
9168 get_template_base_recursive (tree tparms, 
9169                              tree targs, 
9170                              tree parm,
9171                              tree arg_binfo, 
9172                              tree rval, 
9173                              int flags)
9174 {
9175   tree binfos;
9176   int i, n_baselinks;
9177   tree arg = BINFO_TYPE (arg_binfo);
9178
9179   if (!(flags & GTB_IGNORE_TYPE))
9180     {
9181       tree r = try_class_unification (tparms, targs,
9182                                       parm, arg);
9183
9184       /* If there is more than one satisfactory baseclass, then:
9185
9186            [temp.deduct.call]
9187
9188            If they yield more than one possible deduced A, the type
9189            deduction fails.
9190
9191            applies.  */
9192       if (r && rval && !same_type_p (r, rval))
9193         return error_mark_node;
9194       else if (r)
9195         rval = r;
9196     }
9197
9198   binfos = BINFO_BASETYPES (arg_binfo);
9199   n_baselinks = binfos ? TREE_VEC_LENGTH (binfos) : 0;
9200
9201   /* Process base types.  */
9202   for (i = 0; i < n_baselinks; i++)
9203     {
9204       tree base_binfo = TREE_VEC_ELT (binfos, i);
9205       int this_virtual;
9206
9207       /* Skip this base, if we've already seen it.  */
9208       if (BINFO_MARKED (base_binfo))
9209         continue;
9210
9211       this_virtual = 
9212         (flags & GTB_VIA_VIRTUAL) || TREE_VIA_VIRTUAL (base_binfo);
9213       
9214       /* When searching for a non-virtual, we cannot mark virtually
9215          found binfos.  */
9216       if (! this_virtual)
9217         BINFO_MARKED (base_binfo) = 1;
9218       
9219       rval = get_template_base_recursive (tparms, targs,
9220                                           parm,
9221                                           base_binfo, 
9222                                           rval,
9223                                           GTB_VIA_VIRTUAL * this_virtual);
9224       
9225       /* If we discovered more than one matching base class, we can
9226          stop now.  */
9227       if (rval == error_mark_node)
9228         return error_mark_node;
9229     }
9230
9231   return rval;
9232 }
9233
9234 /* Given a template type PARM and a class type ARG, find the unique
9235    base type in ARG that is an instance of PARM.  We do not examine
9236    ARG itself; only its base-classes.  If there is no appropriate base
9237    class, return NULL_TREE.  If there is more than one, return
9238    error_mark_node.  PARM may be the type of a partial specialization,
9239    as well as a plain template type.  Used by unify.  */
9240
9241 static tree
9242 get_template_base (tree tparms, tree targs, tree parm, tree arg)
9243 {
9244   tree rval;
9245   tree arg_binfo;
9246
9247   my_friendly_assert (IS_AGGR_TYPE_CODE (TREE_CODE (arg)), 92);
9248   
9249   arg_binfo = TYPE_BINFO (complete_type (arg));
9250   rval = get_template_base_recursive (tparms, targs,
9251                                       parm, arg_binfo, 
9252                                       NULL_TREE,
9253                                       GTB_IGNORE_TYPE);
9254
9255   /* Since get_template_base_recursive marks the bases classes, we
9256      must unmark them here.  */
9257   dfs_walk (arg_binfo, dfs_unmark, markedp, 0);
9258
9259   return rval;
9260 }
9261
9262 /* Returns the level of DECL, which declares a template parameter.  */
9263
9264 static int
9265 template_decl_level (tree decl)
9266 {
9267   switch (TREE_CODE (decl))
9268     {
9269     case TYPE_DECL:
9270     case TEMPLATE_DECL:
9271       return TEMPLATE_TYPE_LEVEL (TREE_TYPE (decl));
9272
9273     case PARM_DECL:
9274       return TEMPLATE_PARM_LEVEL (DECL_INITIAL (decl));
9275
9276     default:
9277       abort ();
9278       return 0;
9279     }
9280 }
9281
9282 /* Decide whether ARG can be unified with PARM, considering only the
9283    cv-qualifiers of each type, given STRICT as documented for unify.
9284    Returns nonzero iff the unification is OK on that basis.*/
9285
9286 static int
9287 check_cv_quals_for_unify (int strict, tree arg, tree parm)
9288 {
9289   int arg_quals = cp_type_quals (arg);
9290   int parm_quals = cp_type_quals (parm);
9291
9292   if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
9293     {
9294       /* If the cvr quals of parm will not unify with ARG, they'll be
9295          ignored in instantiation, so we have to do the same here.  */
9296       if (TREE_CODE (arg) == REFERENCE_TYPE)
9297         parm_quals &= ~(TYPE_QUAL_CONST | TYPE_QUAL_VOLATILE);
9298       if (!POINTER_TYPE_P (arg) &&
9299           TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_TYPE_PARM)
9300         parm_quals &= ~TYPE_QUAL_RESTRICT;
9301     }
9302   
9303   if (!(strict & (UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL | UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL))
9304       && (arg_quals & parm_quals) != parm_quals)
9305     return 0;
9306
9307   if (!(strict & (UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL | UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL))
9308       && (parm_quals & arg_quals) != arg_quals)
9309     return 0;
9310
9311   return 1;
9312 }
9313
9314 /* Takes parameters as for type_unification.  Returns 0 if the
9315    type deduction succeeds, 1 otherwise.  The parameter STRICT is a
9316    bitwise or of the following flags:
9317
9318      UNIFY_ALLOW_NONE:
9319        Require an exact match between PARM and ARG.
9320      UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL:
9321        Allow the deduced ARG to be more cv-qualified (by qualification
9322        conversion) than ARG.
9323      UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL:
9324        Allow the deduced ARG to be less cv-qualified than ARG.
9325      UNIFY_ALLOW_DERIVED:
9326        Allow the deduced ARG to be a template base class of ARG,
9327        or a pointer to a template base class of the type pointed to by
9328        ARG.
9329      UNIFY_ALLOW_INTEGER:
9330        Allow any integral type to be deduced.  See the TEMPLATE_PARM_INDEX
9331        case for more information. 
9332      UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL:
9333        This is the outermost level of a deduction. Used to determine validity
9334        of qualification conversions. A valid qualification conversion must
9335        have const qualified pointers leading up to the inner type which
9336        requires additional CV quals, except at the outer level, where const
9337        is not required [conv.qual]. It would be normal to set this flag in
9338        addition to setting UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL.
9339      UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL:
9340        This is the outermost level of a deduction, and PARM can be more CV
9341        qualified at this point.
9342      UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL:
9343        This is the outermost level of a deduction, and PARM can be less CV
9344        qualified at this point.
9345      UNIFY_ALLOW_MAX_CORRECTION:
9346        This is an INTEGER_TYPE's maximum value.  Used if the range may
9347        have been derived from a size specification, such as an array size.
9348        If the size was given by a nontype template parameter N, the maximum
9349        value will have the form N-1.  The flag says that we can (and indeed
9350        must) unify N with (ARG + 1), an exception to the normal rules on
9351        folding PARM.  */
9352
9353 static int
9354 unify (tree tparms, tree targs, tree parm, tree arg, int strict)
9355 {
9356   int idx;
9357   tree targ;
9358   tree tparm;
9359   int strict_in = strict;
9360
9361   /* I don't think this will do the right thing with respect to types.
9362      But the only case I've seen it in so far has been array bounds, where
9363      signedness is the only information lost, and I think that will be
9364      okay.  */
9365   while (TREE_CODE (parm) == NOP_EXPR)
9366     parm = TREE_OPERAND (parm, 0);
9367
9368   if (arg == error_mark_node)
9369     return 1;
9370   if (arg == unknown_type_node)
9371     /* We can't deduce anything from this, but we might get all the
9372        template args from other function args.  */
9373     return 0;
9374
9375   /* If PARM uses template parameters, then we can't bail out here,
9376      even if ARG == PARM, since we won't record unifications for the
9377      template parameters.  We might need them if we're trying to
9378      figure out which of two things is more specialized.  */
9379   if (arg == parm && !uses_template_parms (parm))
9380     return 0;
9381
9382   /* Immediately reject some pairs that won't unify because of
9383      cv-qualification mismatches.  */
9384   if (TREE_CODE (arg) == TREE_CODE (parm)
9385       && TYPE_P (arg)
9386       /* It is the elements of the array which hold the cv quals of an array
9387          type, and the elements might be template type parms. We'll check
9388          when we recurse.  */
9389       && TREE_CODE (arg) != ARRAY_TYPE
9390       /* We check the cv-qualifiers when unifying with template type
9391          parameters below.  We want to allow ARG `const T' to unify with
9392          PARM `T' for example, when computing which of two templates
9393          is more specialized, for example.  */
9394       && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_TYPE_PARM
9395       && !check_cv_quals_for_unify (strict_in, arg, parm))
9396     return 1;
9397
9398   if (!(strict & UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL)
9399       && TYPE_P (parm) && !CP_TYPE_CONST_P (parm))
9400     strict &= ~UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL;
9401   strict &= ~UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL;
9402   strict &= ~UNIFY_ALLOW_DERIVED;
9403   strict &= ~UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL;
9404   strict &= ~UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL;
9405   strict &= ~UNIFY_ALLOW_MAX_CORRECTION;
9406   
9407   switch (TREE_CODE (parm))
9408     {
9409     case TYPENAME_TYPE:
9410     case SCOPE_REF:
9411     case UNBOUND_CLASS_TEMPLATE:
9412       /* In a type which contains a nested-name-specifier, template
9413          argument values cannot be deduced for template parameters used
9414          within the nested-name-specifier.  */
9415       return 0;
9416
9417     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
9418     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
9419     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
9420       tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, 0));
9421
9422       if (TEMPLATE_TYPE_LEVEL (parm)
9423           != template_decl_level (tparm))
9424         /* The PARM is not one we're trying to unify.  Just check
9425            to see if it matches ARG.  */
9426         return (TREE_CODE (arg) == TREE_CODE (parm)
9427                 && same_type_p (parm, arg)) ? 0 : 1;
9428       idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (parm);
9429       targ = TREE_VEC_ELT (targs, idx);
9430       tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, idx));
9431
9432       /* Check for mixed types and values.  */
9433       if ((TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TYPE_PARM
9434            && TREE_CODE (tparm) != TYPE_DECL)
9435           || (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM 
9436               && TREE_CODE (tparm) != TEMPLATE_DECL))
9437         return 1;
9438
9439       if (TREE_CODE (parm) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
9440         {
9441           /* ARG must be constructed from a template class or a template
9442              template parameter.  */
9443           if (TREE_CODE (arg) != BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
9444               && (TREE_CODE (arg) != RECORD_TYPE || !CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (arg)))
9445             return 1;
9446
9447           {
9448             tree parmtmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (parm);
9449             tree parmvec = TYPE_TI_ARGS (parm);
9450             tree argvec = TYPE_TI_ARGS (arg);
9451             tree argtmplvec
9452               = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (TYPE_TI_TEMPLATE (arg));
9453             int i;
9454
9455             /* The parameter and argument roles have to be switched here 
9456                in order to handle default arguments properly.  For example, 
9457                template<template <class> class TT> void f(TT<int>) 
9458                should be able to accept vector<int> which comes from 
9459                template <class T, class Allocator = allocator> 
9460                class vector.  */
9461
9462             if (coerce_template_parms (argtmplvec, parmvec, parmtmpl, 0, 1)
9463                 == error_mark_node)
9464               return 1;
9465           
9466             /* Deduce arguments T, i from TT<T> or TT<i>.  
9467                We check each element of PARMVEC and ARGVEC individually
9468                rather than the whole TREE_VEC since they can have
9469                different number of elements.  */
9470
9471             for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (parmvec); ++i)
9472               {
9473                 tree t = TREE_VEC_ELT (parmvec, i);
9474
9475                 if (unify (tparms, targs, t, 
9476                            TREE_VEC_ELT (argvec, i), 
9477                            UNIFY_ALLOW_NONE))
9478                   return 1;
9479               }
9480           }
9481           arg = TYPE_TI_TEMPLATE (arg);
9482
9483           /* Fall through to deduce template name.  */
9484         }
9485
9486       if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
9487           || TREE_CODE (parm) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
9488         {
9489           /* Deduce template name TT from TT, TT<>, TT<T> and TT<i>.  */
9490
9491           /* Simple cases: Value already set, does match or doesn't.  */
9492           if (targ != NULL_TREE && template_args_equal (targ, arg))
9493             return 0;
9494           else if (targ)
9495             return 1;
9496         }
9497       else
9498         {
9499           /* If PARM is `const T' and ARG is only `int', we don't have
9500              a match unless we are allowing additional qualification.
9501              If ARG is `const int' and PARM is just `T' that's OK;
9502              that binds `const int' to `T'.  */
9503           if (!check_cv_quals_for_unify (strict_in | UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL, 
9504                                          arg, parm))
9505             return 1;
9506
9507           /* Consider the case where ARG is `const volatile int' and
9508              PARM is `const T'.  Then, T should be `volatile int'.  */
9509           arg = cp_build_qualified_type_real
9510             (arg, cp_type_quals (arg) & ~cp_type_quals (parm), tf_none);
9511           if (arg == error_mark_node)
9512             return 1;
9513
9514           /* Simple cases: Value already set, does match or doesn't.  */
9515           if (targ != NULL_TREE && same_type_p (targ, arg))
9516             return 0;
9517           else if (targ)
9518             return 1;
9519
9520           /* Make sure that ARG is not a variable-sized array.  (Note
9521              that were talking about variable-sized arrays (like
9522              `int[n]'), rather than arrays of unknown size (like
9523              `int[]').)  We'll get very confused by such a type since
9524              the bound of the array will not be computable in an
9525              instantiation.  Besides, such types are not allowed in
9526              ISO C++, so we can do as we please here.  */
9527           if (variably_modified_type_p (arg))
9528             return 1;
9529         }
9530
9531       TREE_VEC_ELT (targs, idx) = arg;
9532       return 0;
9533
9534     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
9535       tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, 0));
9536
9537       if (TEMPLATE_PARM_LEVEL (parm) 
9538           != template_decl_level (tparm))
9539         /* The PARM is not one we're trying to unify.  Just check
9540            to see if it matches ARG.  */
9541         return !(TREE_CODE (arg) == TREE_CODE (parm)
9542                  && cp_tree_equal (parm, arg));
9543
9544       idx = TEMPLATE_PARM_IDX (parm);
9545       targ = TREE_VEC_ELT (targs, idx);
9546
9547       if (targ)
9548         return !cp_tree_equal (targ, arg);
9549
9550       /* [temp.deduct.type] If, in the declaration of a function template
9551          with a non-type template-parameter, the non-type
9552          template-parameter is used in an expression in the function
9553          parameter-list and, if the corresponding template-argument is
9554          deduced, the template-argument type shall match the type of the
9555          template-parameter exactly, except that a template-argument
9556          deduced from an array bound may be of any integral type. 
9557          The non-type parameter might use already deduced type parameters.  */
9558       tparm = tsubst (TREE_TYPE (parm), targs, 0, NULL_TREE);
9559       if (!TREE_TYPE (arg))
9560         /* Template-parameter dependent expression.  Just accept it for now.
9561            It will later be processed in convert_template_argument.  */
9562         ;
9563       else if (same_type_p (TREE_TYPE (arg), tparm))
9564         /* OK */;
9565       else if ((strict & UNIFY_ALLOW_INTEGER)
9566                && (TREE_CODE (tparm) == INTEGER_TYPE
9567                    || TREE_CODE (tparm) == BOOLEAN_TYPE))
9568         /* OK */;
9569       else if (uses_template_parms (tparm))
9570         /* We haven't deduced the type of this parameter yet.  Try again
9571            later.  */
9572         return 0;
9573       else
9574         return 1;
9575
9576       TREE_VEC_ELT (targs, idx) = arg;
9577       return 0;
9578
9579     case POINTER_TYPE:
9580       {
9581         if (TREE_CODE (arg) != POINTER_TYPE)
9582           return 1;
9583         
9584         /* [temp.deduct.call]
9585
9586            A can be another pointer or pointer to member type that can
9587            be converted to the deduced A via a qualification
9588            conversion (_conv.qual_).
9589
9590            We pass down STRICT here rather than UNIFY_ALLOW_NONE.
9591            This will allow for additional cv-qualification of the
9592            pointed-to types if appropriate.  */
9593         
9594         if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg)) == RECORD_TYPE)
9595           /* The derived-to-base conversion only persists through one
9596              level of pointers.  */
9597           strict |= (strict_in & UNIFY_ALLOW_DERIVED);
9598
9599         return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), 
9600                       TREE_TYPE (arg), strict);
9601       }
9602
9603     case REFERENCE_TYPE:
9604       if (TREE_CODE (arg) != REFERENCE_TYPE)
9605         return 1;
9606       return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), TREE_TYPE (arg),
9607                     strict & UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL);
9608
9609     case ARRAY_TYPE:
9610       if (TREE_CODE (arg) != ARRAY_TYPE)
9611         return 1;
9612       if ((TYPE_DOMAIN (parm) == NULL_TREE)
9613           != (TYPE_DOMAIN (arg) == NULL_TREE))
9614         return 1;
9615       if (TYPE_DOMAIN (parm) != NULL_TREE
9616           && unify (tparms, targs, TYPE_DOMAIN (parm),
9617                     TYPE_DOMAIN (arg), UNIFY_ALLOW_NONE) != 0)
9618         return 1;
9619       return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), TREE_TYPE (arg),
9620                     strict & UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL);
9621
9622     case REAL_TYPE:
9623     case COMPLEX_TYPE:
9624     case VECTOR_TYPE:
9625     case INTEGER_TYPE:
9626     case BOOLEAN_TYPE:
9627     case VOID_TYPE:
9628       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
9629         return 1;
9630
9631       if (TREE_CODE (parm) == INTEGER_TYPE
9632           && TREE_CODE (TYPE_MAX_VALUE (parm)) != INTEGER_CST)
9633         {
9634           if (TYPE_MIN_VALUE (parm) && TYPE_MIN_VALUE (arg)
9635               && unify (tparms, targs, TYPE_MIN_VALUE (parm),
9636                         TYPE_MIN_VALUE (arg), UNIFY_ALLOW_INTEGER))
9637             return 1;
9638           if (TYPE_MAX_VALUE (parm) && TYPE_MAX_VALUE (arg)
9639               && unify (tparms, targs, TYPE_MAX_VALUE (parm),
9640                         TYPE_MAX_VALUE (arg),
9641                         UNIFY_ALLOW_INTEGER | UNIFY_ALLOW_MAX_CORRECTION))
9642             return 1;
9643         }
9644       /* We have already checked cv-qualification at the top of the
9645          function.  */
9646       else if (!same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (arg, parm))
9647         return 1;
9648
9649       /* As far as unification is concerned, this wins.  Later checks
9650          will invalidate it if necessary.  */
9651       return 0;
9652
9653       /* Types INTEGER_CST and MINUS_EXPR can come from array bounds.  */
9654       /* Type INTEGER_CST can come from ordinary constant template args.  */
9655     case INTEGER_CST:
9656       while (TREE_CODE (arg) == NOP_EXPR)
9657         arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
9658
9659       if (TREE_CODE (arg) != INTEGER_CST)
9660         return 1;
9661       return !tree_int_cst_equal (parm, arg);
9662
9663     case TREE_VEC:
9664       {
9665         int i;
9666         if (TREE_CODE (arg) != TREE_VEC)
9667           return 1;
9668         if (TREE_VEC_LENGTH (parm) != TREE_VEC_LENGTH (arg))
9669           return 1;
9670         for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (parm); ++i)
9671           if (unify (tparms, targs,
9672                      TREE_VEC_ELT (parm, i), TREE_VEC_ELT (arg, i),
9673                      UNIFY_ALLOW_NONE))
9674             return 1;
9675         return 0;
9676       }
9677
9678     case RECORD_TYPE:
9679     case UNION_TYPE:
9680       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
9681         return 1;
9682   
9683       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (parm))
9684         {
9685           if (!TYPE_PTRMEMFUNC_P (arg))
9686             return 1;
9687
9688           return unify (tparms, targs, 
9689                         TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (parm),
9690                         TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (arg),
9691                         strict);
9692         }
9693
9694       if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (parm))
9695         {
9696           tree t = NULL_TREE;
9697
9698           if (strict_in & UNIFY_ALLOW_DERIVED)
9699             {
9700               /* First, we try to unify the PARM and ARG directly.  */
9701               t = try_class_unification (tparms, targs,
9702                                          parm, arg);
9703
9704               if (!t)
9705                 {
9706                   /* Fallback to the special case allowed in
9707                      [temp.deduct.call]:
9708                      
9709                        If P is a class, and P has the form
9710                        template-id, then A can be a derived class of
9711                        the deduced A.  Likewise, if P is a pointer to
9712                        a class of the form template-id, A can be a
9713                        pointer to a derived class pointed to by the
9714                        deduced A.  */
9715                   t = get_template_base (tparms, targs,
9716                                          parm, arg);
9717
9718                   if (! t || t == error_mark_node)
9719                     return 1;
9720                 }
9721             }
9722           else if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (arg) 
9723                    && (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (parm) 
9724                        == CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (arg)))
9725             /* Perhaps PARM is something like S<U> and ARG is S<int>.
9726                Then, we should unify `int' and `U'.  */
9727             t = arg;
9728           else
9729             /* There's no chance of unification succeeding.  */
9730             return 1;
9731
9732           return unify (tparms, targs, CLASSTYPE_TI_ARGS (parm),
9733                         CLASSTYPE_TI_ARGS (t), UNIFY_ALLOW_NONE);
9734         }
9735       else if (!same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (parm, arg))
9736         return 1;
9737       return 0;
9738
9739     case METHOD_TYPE:
9740     case FUNCTION_TYPE:
9741       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
9742         return 1;
9743
9744       if (unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm),
9745                  TREE_TYPE (arg), UNIFY_ALLOW_NONE))
9746         return 1;
9747       return type_unification_real (tparms, targs, TYPE_ARG_TYPES (parm),
9748                                     TYPE_ARG_TYPES (arg), 1, 
9749                                     DEDUCE_EXACT, 0, -1);
9750
9751     case OFFSET_TYPE:
9752       if (TREE_CODE (arg) != OFFSET_TYPE)
9753         return 1;
9754       if (unify (tparms, targs, TYPE_OFFSET_BASETYPE (parm),
9755                  TYPE_OFFSET_BASETYPE (arg), UNIFY_ALLOW_NONE))
9756         return 1;
9757       return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), TREE_TYPE (arg),
9758                     strict);
9759
9760     case CONST_DECL:
9761       if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (parm))
9762         return unify (tparms, targs, DECL_INITIAL (parm), arg, strict);
9763       if (arg != decl_constant_value (parm)) 
9764         return 1;
9765       return 0;
9766
9767     case TEMPLATE_DECL:
9768       /* Matched cases are handled by the ARG == PARM test above.  */
9769       return 1;
9770
9771     case MINUS_EXPR:
9772       if (tree_int_cst_equal (TREE_OPERAND (parm, 1), integer_one_node)
9773           && (strict_in & UNIFY_ALLOW_MAX_CORRECTION))
9774         {
9775           /* We handle this case specially, since it comes up with
9776              arrays.  In particular, something like:
9777
9778              template <int N> void f(int (&x)[N]);
9779
9780              Here, we are trying to unify the range type, which
9781              looks like [0 ... (N - 1)].  */
9782           tree t, t1, t2;
9783           t1 = TREE_OPERAND (parm, 0);
9784           t2 = TREE_OPERAND (parm, 1);
9785
9786           t = fold (build (PLUS_EXPR, integer_type_node, arg, t2));
9787
9788           return unify (tparms, targs, t1, t, strict);
9789         }
9790       /* else fall through */
9791
9792     default:
9793       if (IS_EXPR_CODE_CLASS (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (parm))))
9794         {
9795
9796           /* We're looking at an expression.  This can happen with
9797              something like: 
9798            
9799                template <int I>
9800                void foo(S<I>, S<I + 2>);
9801
9802              This is a "nondeduced context":
9803
9804                [deduct.type]
9805            
9806                The nondeduced contexts are:
9807
9808                --A type that is a template-id in which one or more of
9809                  the template-arguments is an expression that references
9810                  a template-parameter.  
9811
9812              In these cases, we assume deduction succeeded, but don't
9813              actually infer any unifications.  */
9814
9815           if (!uses_template_parms (parm)
9816               && !template_args_equal (parm, arg))
9817             return 1;
9818           else
9819             return 0;
9820         }
9821       else
9822         sorry ("use of `%s' in template type unification",
9823                tree_code_name [(int) TREE_CODE (parm)]);
9824
9825       return 1;
9826     }
9827 }
9828 \f
9829 /* Called if RESULT is explicitly instantiated, or is a member of an
9830    explicitly instantiated class, or if using -frepo and the
9831    instantiation of RESULT has been assigned to this file.  */
9832
9833 void
9834 mark_decl_instantiated (tree result, int extern_p)
9835 {
9836   /* We used to set this unconditionally; we moved that to
9837      do_decl_instantiation so it wouldn't get set on members of
9838      explicit class template instantiations.  But we still need to set
9839      it here for the 'extern template' case in order to suppress
9840      implicit instantiations.  */
9841   if (extern_p)
9842     SET_DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (result);
9843
9844   /* If this entity has already been written out, it's too late to
9845      make any modifications.  */
9846   if (TREE_ASM_WRITTEN (result))
9847     return;
9848
9849   if (TREE_CODE (result) != FUNCTION_DECL)
9850     /* The TREE_PUBLIC flag for function declarations will have been
9851        set correctly by tsubst.  */
9852     TREE_PUBLIC (result) = 1;
9853
9854   /* This might have been set by an earlier implicit instantiation.  */
9855   DECL_COMDAT (result) = 0;
9856
9857   if (! extern_p)
9858     {
9859       DECL_INTERFACE_KNOWN (result) = 1;
9860       DECL_NOT_REALLY_EXTERN (result) = 1;
9861
9862       /* Always make artificials weak.  */
9863       if (DECL_ARTIFICIAL (result) && flag_weak)
9864         comdat_linkage (result);
9865       /* For WIN32 we also want to put explicit instantiations in
9866          linkonce sections.  */
9867       else if (TREE_PUBLIC (result))
9868         maybe_make_one_only (result);
9869     }
9870
9871   if (TREE_CODE (result) == FUNCTION_DECL)
9872     defer_fn (result);
9873 }
9874
9875 /* Given two function templates PAT1 and PAT2, return:
9876
9877    DEDUCE should be DEDUCE_EXACT or DEDUCE_ORDER.
9878    
9879    1 if PAT1 is more specialized than PAT2 as described in [temp.func.order].
9880    -1 if PAT2 is more specialized than PAT1.
9881    0 if neither is more specialized.
9882
9883    LEN is passed through to fn_type_unification.  */
9884    
9885 int
9886 more_specialized (tree pat1, tree pat2, int deduce, int len)
9887 {
9888   tree targs;
9889   int winner = 0;
9890
9891   /* If template argument deduction succeeds, we substitute the
9892      resulting arguments into non-deduced contexts.  While doing that,
9893      we must be aware that we may encounter dependent types.  */
9894   ++processing_template_decl;
9895   targs = get_bindings_real (pat1, DECL_TEMPLATE_RESULT (pat2),
9896                              NULL_TREE, 0, deduce, len);
9897   if (targs)
9898     --winner;
9899
9900   targs = get_bindings_real (pat2, DECL_TEMPLATE_RESULT (pat1),
9901                              NULL_TREE, 0, deduce, len);
9902   if (targs)
9903     ++winner;
9904   --processing_template_decl;
9905
9906   return winner;
9907 }
9908
9909 /* Given two class template specialization list nodes PAT1 and PAT2, return:
9910
9911    1 if PAT1 is more specialized than PAT2 as described in [temp.class.order].
9912    -1 if PAT2 is more specialized than PAT1.
9913    0 if neither is more specialized.
9914
9915    FULL_ARGS is the full set of template arguments that triggers this
9916    partial ordering.  */
9917    
9918 int
9919 more_specialized_class (tree pat1, tree pat2, tree full_args)
9920 {
9921   tree targs;
9922   int winner = 0;
9923
9924   targs = get_class_bindings (TREE_VALUE (pat1), TREE_PURPOSE (pat1),
9925                               add_outermost_template_args (full_args, TREE_PURPOSE (pat2)));
9926   if (targs)
9927     --winner;
9928
9929   targs = get_class_bindings (TREE_VALUE (pat2), TREE_PURPOSE (pat2),
9930                               add_outermost_template_args (full_args, TREE_PURPOSE (pat1)));
9931   if (targs)
9932     ++winner;
9933
9934   return winner;
9935 }
9936
9937 /* Return the template arguments that will produce the function signature
9938    DECL from the function template FN, with the explicit template
9939    arguments EXPLICIT_ARGS.  If CHECK_RETTYPE is 1, the return type must
9940    also match.  Return NULL_TREE if no satisfactory arguments could be
9941    found.  DEDUCE and LEN are passed through to fn_type_unification.  */
9942    
9943 static tree
9944 get_bindings_real (tree fn, 
9945                    tree decl, 
9946                    tree explicit_args, 
9947                    int check_rettype, 
9948                    int deduce, 
9949                    int len)
9950 {
9951   int ntparms = DECL_NTPARMS (fn);
9952   tree targs = make_tree_vec (ntparms);
9953   tree decl_type;
9954   tree decl_arg_types;
9955   int i;
9956
9957   /* Substitute the explicit template arguments into the type of DECL.
9958      The call to fn_type_unification will handle substitution into the
9959      FN.  */
9960   decl_type = TREE_TYPE (decl);
9961   if (explicit_args && uses_template_parms (decl_type))
9962     {
9963       tree tmpl;
9964       tree converted_args;
9965
9966       if (DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
9967         tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
9968       else
9969         /* We can get here for some invalid specializations.  */
9970         return NULL_TREE;
9971
9972       converted_args
9973         = (coerce_template_parms (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (tmpl),
9974                                   explicit_args, NULL_TREE,
9975                                   tf_none, /*require_all_arguments=*/0));
9976       if (converted_args == error_mark_node)
9977         return NULL_TREE;
9978       
9979       decl_type = tsubst (decl_type, converted_args, tf_none, NULL_TREE); 
9980       if (decl_type == error_mark_node)
9981         return NULL_TREE;
9982     }
9983
9984   decl_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (decl_type);
9985   /* Never do unification on the 'this' parameter.  */
9986   if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
9987     decl_arg_types = TREE_CHAIN (decl_arg_types);
9988
9989   i = fn_type_unification (fn, explicit_args, targs, 
9990                            decl_arg_types,
9991                            (check_rettype || DECL_CONV_FN_P (fn)
9992                             ? TREE_TYPE (decl_type) : NULL_TREE),
9993                            deduce, len);
9994
9995   if (i != 0)
9996     return NULL_TREE;
9997
9998   return targs;
9999 }
10000
10001 /* For most uses, we want to check the return type.  */
10002
10003 static tree 
10004 get_bindings (tree fn, tree decl, tree explicit_args)
10005 {
10006   return get_bindings_real (fn, decl, explicit_args, 1, DEDUCE_EXACT, -1);
10007 }
10008
10009 /* But for resolve_overloaded_unification, we only care about the parameter
10010    types.  */
10011
10012 static tree
10013 get_bindings_overload (tree fn, tree decl, tree explicit_args)
10014 {
10015   return get_bindings_real (fn, decl, explicit_args, 0, DEDUCE_EXACT, -1);
10016 }
10017
10018 /* Return the innermost template arguments that, when applied to a
10019    template specialization whose innermost template parameters are
10020    TPARMS, and whose specialization arguments are PARMS, yield the
10021    ARGS.  
10022
10023    For example, suppose we have:
10024
10025      template <class T, class U> struct S {};
10026      template <class T> struct S<T*, int> {};
10027
10028    Then, suppose we want to get `S<double*, int>'.  The TPARMS will be
10029    {T}, the PARMS will be {T*, int} and the ARGS will be {double*,
10030    int}.  The resulting vector will be {double}, indicating that `T'
10031    is bound to `double'.  */
10032
10033 static tree
10034 get_class_bindings (tree tparms, tree parms, tree args)
10035 {
10036   int i, ntparms = TREE_VEC_LENGTH (tparms);
10037   tree vec = make_tree_vec (ntparms);
10038
10039   if (unify (tparms, vec, parms, INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args),
10040              UNIFY_ALLOW_NONE))
10041     return NULL_TREE;
10042
10043   for (i =  0; i < ntparms; ++i)
10044     if (! TREE_VEC_ELT (vec, i))
10045       return NULL_TREE;
10046
10047   if (verify_class_unification (vec, parms, args))
10048     return NULL_TREE;
10049
10050   return vec;
10051 }
10052
10053 /* In INSTANTIATIONS is a list of <INSTANTIATION, TEMPLATE> pairs.
10054    Pick the most specialized template, and return the corresponding
10055    instantiation, or if there is no corresponding instantiation, the
10056    template itself.  If there is no most specialized template,
10057    error_mark_node is returned.  If there are no templates at all,
10058    NULL_TREE is returned.  */
10059
10060 tree
10061 most_specialized_instantiation (tree instantiations)
10062 {
10063   tree fn, champ;
10064   int fate;
10065
10066   if (!instantiations)
10067     return NULL_TREE;
10068
10069   champ = instantiations;
10070   for (fn = TREE_CHAIN (instantiations); fn; fn = TREE_CHAIN (fn))
10071     {
10072       fate = more_specialized (TREE_VALUE (champ), TREE_VALUE (fn),
10073                                DEDUCE_EXACT, -1);
10074       if (fate == 1)
10075         ;
10076       else
10077         {
10078           if (fate == 0)
10079             {
10080               fn = TREE_CHAIN (fn);
10081               if (! fn)
10082                 return error_mark_node;
10083             }
10084           champ = fn;
10085         }
10086     }
10087
10088   for (fn = instantiations; fn && fn != champ; fn = TREE_CHAIN (fn))
10089     {
10090       fate = more_specialized (TREE_VALUE (champ), TREE_VALUE (fn),
10091                                DEDUCE_EXACT, -1);
10092       if (fate != 1)
10093         return error_mark_node;
10094     }
10095
10096   return TREE_PURPOSE (champ) ? TREE_PURPOSE (champ) : TREE_VALUE (champ);
10097 }
10098
10099 /* Return the most specialized of the list of templates in FNS that can
10100    produce an instantiation matching DECL, given the explicit template
10101    arguments EXPLICIT_ARGS.  */
10102
10103 static tree
10104 most_specialized (tree fns, tree decl, tree explicit_args)
10105 {
10106   tree candidates = NULL_TREE;
10107   tree fn, args;
10108
10109   for (fn = fns; fn; fn = TREE_CHAIN (fn))
10110     {
10111       tree candidate = TREE_VALUE (fn);
10112
10113       args = get_bindings (candidate, decl, explicit_args);
10114       if (args)
10115         candidates = tree_cons (NULL_TREE, candidate, candidates);
10116     }
10117
10118   return most_specialized_instantiation (candidates);
10119 }
10120
10121 /* If DECL is a specialization of some template, return the most
10122    general such template.  Otherwise, returns NULL_TREE.
10123
10124    For example, given:
10125
10126      template <class T> struct S { template <class U> void f(U); };
10127
10128    if TMPL is `template <class U> void S<int>::f(U)' this will return
10129    the full template.  This function will not trace past partial
10130    specializations, however.  For example, given in addition:
10131
10132      template <class T> struct S<T*> { template <class U> void f(U); };
10133
10134    if TMPL is `template <class U> void S<int*>::f(U)' this will return
10135    `template <class T> template <class U> S<T*>::f(U)'.  */
10136
10137 tree
10138 most_general_template (tree decl)
10139 {
10140   /* If DECL is a FUNCTION_DECL, find the TEMPLATE_DECL of which it is
10141      an immediate specialization.  */
10142   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
10143     {
10144       if (DECL_TEMPLATE_INFO (decl)) {
10145         decl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
10146
10147         /* The DECL_TI_TEMPLATE can be an IDENTIFIER_NODE for a
10148            template friend.  */
10149         if (TREE_CODE (decl) != TEMPLATE_DECL)
10150           return NULL_TREE;
10151       } else
10152         return NULL_TREE;
10153     }
10154
10155   /* Look for more and more general templates.  */
10156   while (DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
10157     {
10158       /* The DECL_TI_TEMPLATE can be an IDENTIFIER_NODE in some cases.
10159          (See cp-tree.h for details.)  */
10160       if (TREE_CODE (DECL_TI_TEMPLATE (decl)) != TEMPLATE_DECL)
10161         break;
10162
10163       if (CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (decl))
10164           && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (TREE_TYPE (decl)))
10165         break;
10166
10167       /* Stop if we run into an explicitly specialized class template.  */
10168       if (!DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (decl)
10169           && DECL_CONTEXT (decl)
10170           && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (DECL_CONTEXT (decl)))
10171         break;
10172
10173       decl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
10174     }
10175
10176   return decl;
10177 }
10178
10179 /* Return the most specialized of the class template specializations
10180    of TMPL which can produce an instantiation matching ARGS, or
10181    error_mark_node if the choice is ambiguous.  */
10182
10183 static tree
10184 most_specialized_class (tree tmpl, tree args)
10185 {
10186   tree list = NULL_TREE;
10187   tree t;
10188   tree champ;
10189   int fate;
10190
10191   tmpl = most_general_template (tmpl);
10192   for (t = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl); t; t = TREE_CHAIN (t))
10193     {
10194       tree spec_args 
10195         = get_class_bindings (TREE_VALUE (t), TREE_PURPOSE (t), args);
10196       if (spec_args)
10197         {
10198           list = tree_cons (TREE_PURPOSE (t), TREE_VALUE (t), list);
10199           TREE_TYPE (list) = TREE_TYPE (t);
10200         }
10201     }
10202
10203   if (! list)
10204     return NULL_TREE;
10205
10206   t = list;
10207   champ = t;
10208   t = TREE_CHAIN (t);
10209   for (; t; t = TREE_CHAIN (t))
10210     {
10211       fate = more_specialized_class (champ, t, args);
10212       if (fate == 1)
10213         ;
10214       else
10215         {
10216           if (fate == 0)
10217             {
10218               t = TREE_CHAIN (t);
10219               if (! t)
10220                 return error_mark_node;
10221             }
10222           champ = t;
10223         }
10224     }
10225
10226   for (t = list; t && t != champ; t = TREE_CHAIN (t))
10227     {
10228       fate = more_specialized_class (champ, t, args);
10229       if (fate != 1)
10230         return error_mark_node;
10231     }
10232
10233   return champ;
10234 }
10235
10236 /* Explicitly instantiate DECL.  */
10237
10238 void
10239 do_decl_instantiation (tree decl, tree storage)
10240 {
10241   tree result = NULL_TREE;
10242   int extern_p = 0;
10243
10244   if (!decl)
10245     /* An error occurred, for which grokdeclarator has already issued
10246        an appropriate message.  */
10247     return;
10248   else if (! DECL_LANG_SPECIFIC (decl))
10249     {
10250       error ("explicit instantiation of non-template `%#D'", decl);
10251       return;
10252     }
10253   else if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL)
10254     {
10255       /* There is an asymmetry here in the way VAR_DECLs and
10256          FUNCTION_DECLs are handled by grokdeclarator.  In the case of
10257          the latter, the DECL we get back will be marked as a
10258          template instantiation, and the appropriate
10259          DECL_TEMPLATE_INFO will be set up.  This does not happen for
10260          VAR_DECLs so we do the lookup here.  Probably, grokdeclarator
10261          should handle VAR_DECLs as it currently handles
10262          FUNCTION_DECLs.  */
10263       result = lookup_field (DECL_CONTEXT (decl), DECL_NAME (decl), 0, false);
10264       if (!result || TREE_CODE (result) != VAR_DECL)
10265         {
10266           error ("no matching template for `%D' found", decl);
10267           return;
10268         }
10269     }
10270   else if (TREE_CODE (decl) != FUNCTION_DECL)
10271     {
10272       error ("explicit instantiation of `%#D'", decl);
10273       return;
10274     }
10275   else
10276     result = decl;
10277
10278   /* Check for various error cases.  Note that if the explicit
10279      instantiation is valid the RESULT will currently be marked as an
10280      *implicit* instantiation; DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION is not set
10281      until we get here.  */
10282
10283   if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (result))
10284     {
10285       /* DR 259 [temp.spec].
10286
10287          Both an explicit instantiation and a declaration of an explicit
10288          specialization shall not appear in a program unless the explicit
10289          instantiation follows a declaration of the explicit specialization.
10290
10291          For a given set of template parameters, if an explicit
10292          instantiation of a template appears after a declaration of an
10293          explicit specialization for that template, the explicit
10294          instantiation has no effect.  */
10295       return;
10296     }
10297   else if (DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (result))
10298     {
10299       /* [temp.spec]
10300
10301          No program shall explicitly instantiate any template more
10302          than once.  
10303
10304          We check DECL_INTERFACE_KNOWN so as not to complain when the first
10305          instantiation was `extern' and the second is not, and EXTERN_P for
10306          the opposite case.  If -frepo, chances are we already got marked
10307          as an explicit instantiation because of the repo file.  */
10308       if (DECL_INTERFACE_KNOWN (result) && !extern_p && !flag_use_repository)
10309         pedwarn ("duplicate explicit instantiation of `%#D'", result);
10310
10311       /* If we've already instantiated the template, just return now.  */
10312       if (DECL_INTERFACE_KNOWN (result))
10313         return;
10314     }
10315   else if (!DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (result))
10316     {
10317       error ("no matching template for `%D' found", result);
10318       return;
10319     }
10320   else if (!DECL_TEMPLATE_INFO (result))
10321     {
10322       pedwarn ("explicit instantiation of non-template `%#D'", result);
10323       return;
10324     }
10325
10326   if (flag_external_templates)
10327     return;
10328
10329   if (storage == NULL_TREE)
10330     ;
10331   else if (storage == ridpointers[(int) RID_EXTERN])
10332     {
10333       if (pedantic && !in_system_header)
10334         pedwarn ("ISO C++ forbids the use of `extern' on explicit instantiations");
10335       extern_p = 1;
10336     }
10337   else
10338     error ("storage class `%D' applied to template instantiation",
10339               storage);
10340
10341   SET_DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (result);
10342   mark_decl_instantiated (result, extern_p);
10343   repo_template_instantiated (result, extern_p);
10344   if (! extern_p)
10345     instantiate_decl (result, /*defer_ok=*/1);
10346 }
10347
10348 void
10349 mark_class_instantiated (tree t, int extern_p)
10350 {
10351   SET_CLASSTYPE_EXPLICIT_INSTANTIATION (t);
10352   SET_CLASSTYPE_INTERFACE_KNOWN (t);
10353   CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (t) = extern_p;
10354   TYPE_DECL_SUPPRESS_DEBUG (TYPE_NAME (t)) = extern_p;
10355   if (! extern_p)
10356     {
10357       CLASSTYPE_DEBUG_REQUESTED (t) = 1;
10358       rest_of_type_compilation (t, 1);
10359     }
10360 }     
10361
10362 /* Called from do_type_instantiation through binding_table_foreach to
10363    do recursive instantiation for the type bound in ENTRY.  */
10364 static void
10365 bt_instantiate_type_proc (binding_entry entry, void *data)
10366 {
10367   tree storage = *(tree *) data;
10368
10369   if (IS_AGGR_TYPE (entry->type)
10370       && !uses_template_parms (CLASSTYPE_TI_ARGS (entry->type)))
10371     do_type_instantiation (TYPE_MAIN_DECL (entry->type), storage, 0);
10372 }
10373
10374 /* Perform an explicit instantiation of template class T.  STORAGE, if
10375    non-null, is the RID for extern, inline or static.  COMPLAIN is
10376    nonzero if this is called from the parser, zero if called recursively,
10377    since the standard is unclear (as detailed below).  */
10378  
10379 void
10380 do_type_instantiation (tree t, tree storage, tsubst_flags_t complain)
10381 {
10382   int extern_p = 0;
10383   int nomem_p = 0;
10384   int static_p = 0;
10385
10386   if (TREE_CODE (t) == TYPE_DECL)
10387     t = TREE_TYPE (t);
10388
10389   if (! CLASS_TYPE_P (t) || ! CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (t))
10390     {
10391       error ("explicit instantiation of non-template type `%T'", t);
10392       return;
10393     }
10394
10395   complete_type (t);
10396
10397   /* With -fexternal-templates, explicit instantiations are treated the same
10398      as implicit ones.  */
10399   if (flag_external_templates)
10400     return;
10401
10402   if (!COMPLETE_TYPE_P (t))
10403     {
10404       if (complain & tf_error)
10405         error ("explicit instantiation of `%#T' before definition of template",
10406                   t);
10407       return;
10408     }
10409
10410   if (storage != NULL_TREE)
10411     {
10412       if (pedantic && !in_system_header)
10413         pedwarn("ISO C++ forbids the use of `%s' on explicit instantiations", 
10414                    IDENTIFIER_POINTER (storage));
10415
10416       if (storage == ridpointers[(int) RID_INLINE])
10417         nomem_p = 1;
10418       else if (storage == ridpointers[(int) RID_EXTERN])
10419         extern_p = 1;
10420       else if (storage == ridpointers[(int) RID_STATIC])
10421         static_p = 1;
10422       else
10423         {
10424           error ("storage class `%D' applied to template instantiation",
10425                     storage);
10426           extern_p = 0;
10427         }
10428     }
10429
10430   if (CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (t))
10431     {
10432       /* DR 259 [temp.spec].
10433
10434          Both an explicit instantiation and a declaration of an explicit
10435          specialization shall not appear in a program unless the explicit
10436          instantiation follows a declaration of the explicit specialization.
10437
10438          For a given set of template parameters, if an explicit
10439          instantiation of a template appears after a declaration of an
10440          explicit specialization for that template, the explicit
10441          instantiation has no effect.  */
10442       return;
10443     }
10444   else if (CLASSTYPE_EXPLICIT_INSTANTIATION (t))
10445     {
10446       /* [temp.spec]
10447
10448          No program shall explicitly instantiate any template more
10449          than once.  
10450
10451          If CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY, then the first explicit instantiation
10452          was `extern'.  If EXTERN_P then the second is.  If -frepo, chances
10453          are we already got marked as an explicit instantiation because of the
10454          repo file.  All these cases are OK.  */
10455       if (!CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (t) && !extern_p && !flag_use_repository
10456           && (complain & tf_error))
10457         pedwarn ("duplicate explicit instantiation of `%#T'", t);
10458       
10459       /* If we've already instantiated the template, just return now.  */
10460       if (!CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (t))
10461         return;
10462     }
10463
10464   mark_class_instantiated (t, extern_p);
10465   repo_template_instantiated (t, extern_p);
10466
10467   if (nomem_p)
10468     return;
10469
10470   {
10471     tree tmp;
10472
10473     /* In contrast to implicit instantiation, where only the
10474        declarations, and not the definitions, of members are
10475        instantiated, we have here:
10476
10477          [temp.explicit]
10478
10479          The explicit instantiation of a class template specialization
10480          implies the instantiation of all of its members not
10481          previously explicitly specialized in the translation unit
10482          containing the explicit instantiation.  
10483
10484        Of course, we can't instantiate member template classes, since
10485        we don't have any arguments for them.  Note that the standard
10486        is unclear on whether the instantiation of the members are
10487        *explicit* instantiations or not.  We choose to be generous,
10488        and not set DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION.  Therefore, we allow
10489        the explicit instantiation of a class where some of the members
10490        have no definition in the current translation unit.  */
10491
10492     if (! static_p)
10493       for (tmp = TYPE_METHODS (t); tmp; tmp = TREE_CHAIN (tmp))
10494         if (TREE_CODE (tmp) == FUNCTION_DECL
10495             && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmp))
10496           {
10497             mark_decl_instantiated (tmp, extern_p);
10498             repo_template_instantiated (tmp, extern_p);
10499             if (! extern_p)
10500               instantiate_decl (tmp, /*defer_ok=*/1);
10501           }
10502
10503     for (tmp = TYPE_FIELDS (t); tmp; tmp = TREE_CHAIN (tmp))
10504       if (TREE_CODE (tmp) == VAR_DECL && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmp))
10505         {
10506           mark_decl_instantiated (tmp, extern_p);
10507           repo_template_instantiated (tmp, extern_p);
10508           if (! extern_p)
10509             instantiate_decl (tmp, /*defer_ok=*/1);
10510         }
10511
10512     if (CLASSTYPE_NESTED_UTDS (t))
10513       binding_table_foreach (CLASSTYPE_NESTED_UTDS (t),
10514                              bt_instantiate_type_proc, &storage);
10515   }
10516 }
10517
10518 /* Given a function DECL, which is a specialization of TMPL, modify
10519    DECL to be a re-instantiation of TMPL with the same template
10520    arguments.  TMPL should be the template into which tsubst'ing
10521    should occur for DECL, not the most general template.
10522
10523    One reason for doing this is a scenario like this:
10524
10525      template <class T>
10526      void f(const T&, int i);
10527
10528      void g() { f(3, 7); }
10529
10530      template <class T>
10531      void f(const T& t, const int i) { }
10532
10533    Note that when the template is first instantiated, with
10534    instantiate_template, the resulting DECL will have no name for the
10535    first parameter, and the wrong type for the second.  So, when we go
10536    to instantiate the DECL, we regenerate it.  */
10537
10538 static void
10539 regenerate_decl_from_template (tree decl, tree tmpl)
10540 {
10541   /* The most general version of TMPL.  */
10542   tree gen_tmpl;
10543   /* The arguments used to instantiate DECL, from the most general
10544      template.  */
10545   tree args;
10546   tree code_pattern;
10547   tree new_decl;
10548   bool unregistered;
10549
10550   args = DECL_TI_ARGS (decl);
10551   code_pattern = DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl);
10552
10553   /* Unregister the specialization so that when we tsubst we will not
10554      just return DECL.  We don't have to unregister DECL from TMPL
10555      because if would only be registered there if it were a partial
10556      instantiation of a specialization, which it isn't: it's a full
10557      instantiation.  */
10558   gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
10559   unregistered = reregister_specialization (decl, gen_tmpl,
10560                                             /*new_spec=*/NULL_TREE);
10561
10562   /* If the DECL was not unregistered then something peculiar is
10563      happening: we created a specialization but did not call
10564      register_specialization for it.  */
10565   my_friendly_assert (unregistered, 0);
10566
10567   /* Make sure that we can see identifiers, and compute access
10568      correctly.  */
10569   push_access_scope (decl);
10570
10571   /* Do the substitution to get the new declaration.  */
10572   new_decl = tsubst (code_pattern, args, tf_error, NULL_TREE);
10573
10574   if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL)
10575     {
10576       /* Set up DECL_INITIAL, since tsubst doesn't.  */
10577       if (!DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (decl))
10578         DECL_INITIAL (new_decl) = 
10579           tsubst_expr (DECL_INITIAL (code_pattern), args, 
10580                        tf_error, DECL_TI_TEMPLATE (decl));
10581     }
10582   else if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
10583     {
10584       /* Convince duplicate_decls to use the DECL_ARGUMENTS from the
10585          new decl.  */ 
10586       DECL_INITIAL (new_decl) = error_mark_node;
10587       /* And don't complain about a duplicate definition.  */
10588       DECL_INITIAL (decl) = NULL_TREE;
10589     }
10590
10591   pop_access_scope (decl);
10592
10593   /* The immediate parent of the new template is still whatever it was
10594      before, even though tsubst sets DECL_TI_TEMPLATE up as the most
10595      general template.  We also reset the DECL_ASSEMBLER_NAME since
10596      tsubst always calculates the name as if the function in question
10597      were really a template instance, and sometimes, with friend
10598      functions, this is not so.  See tsubst_friend_function for
10599      details.  */
10600   DECL_TI_TEMPLATE (new_decl) = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
10601   COPY_DECL_ASSEMBLER_NAME (decl, new_decl);
10602   COPY_DECL_RTL (decl, new_decl);
10603   DECL_USE_TEMPLATE (new_decl) = DECL_USE_TEMPLATE (decl);
10604
10605   /* Call duplicate decls to merge the old and new declarations.  */
10606   duplicate_decls (new_decl, decl);
10607
10608   /* Now, re-register the specialization.  */
10609   register_specialization (decl, gen_tmpl, args);
10610 }
10611
10612 /* Return the TEMPLATE_DECL into which DECL_TI_ARGS(DECL) should be
10613    substituted to get DECL.  */
10614
10615 tree
10616 template_for_substitution (tree decl)
10617 {
10618   tree tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
10619
10620   /* Set TMPL to the template whose DECL_TEMPLATE_RESULT is the pattern
10621      for the instantiation.  This is not always the most general
10622      template.  Consider, for example:
10623
10624         template <class T>
10625         struct S { template <class U> void f();
10626                    template <> void f<int>(); };
10627
10628      and an instantiation of S<double>::f<int>.  We want TD to be the
10629      specialization S<T>::f<int>, not the more general S<T>::f<U>.  */
10630   while (/* An instantiation cannot have a definition, so we need a
10631             more general template.  */
10632          DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmpl)
10633            /* We must also deal with friend templates.  Given:
10634
10635                 template <class T> struct S { 
10636                   template <class U> friend void f() {};
10637                 };
10638
10639               S<int>::f<U> say, is not an instantiation of S<T>::f<U>,
10640               so far as the language is concerned, but that's still
10641               where we get the pattern for the instantiation from.  On
10642               other hand, if the definition comes outside the class, say:
10643
10644                 template <class T> struct S { 
10645                   template <class U> friend void f();
10646                 };
10647                 template <class U> friend void f() {}
10648
10649               we don't need to look any further.  That's what the check for
10650               DECL_INITIAL is for.  */
10651           || (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL
10652               && DECL_FRIEND_PSEUDO_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmpl)
10653               && !DECL_INITIAL (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl))))
10654     {
10655       /* The present template, TD, should not be a definition.  If it
10656          were a definition, we should be using it!  Note that we
10657          cannot restructure the loop to just keep going until we find
10658          a template with a definition, since that might go too far if
10659          a specialization was declared, but not defined.  */
10660       my_friendly_assert (!(TREE_CODE (decl) == VAR_DECL
10661                             && !DECL_IN_AGGR_P (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl))), 
10662                           0); 
10663       
10664       /* Fetch the more general template.  */
10665       tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (tmpl);
10666     }
10667
10668   return tmpl;
10669 }
10670
10671 /* Produce the definition of D, a _DECL generated from a template.  If
10672    DEFER_OK is nonzero, then we don't have to actually do the
10673    instantiation now; we just have to do it sometime.  */
10674
10675 tree
10676 instantiate_decl (tree d, int defer_ok)
10677 {
10678   tree tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (d);
10679   tree gen_args;
10680   tree args;
10681   tree td;
10682   tree code_pattern;
10683   tree spec;
10684   tree gen_tmpl;
10685   int pattern_defined;
10686   int need_push;
10687   location_t saved_loc = input_location;
10688   
10689   /* This function should only be used to instantiate templates for
10690      functions and static member variables.  */
10691   my_friendly_assert (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL
10692                       || TREE_CODE (d) == VAR_DECL, 0);
10693
10694   /* Variables are never deferred; if instantiation is required, they
10695      are instantiated right away.  That allows for better code in the
10696      case that an expression refers to the value of the variable --
10697      if the variable has a constant value the referring expression can
10698      take advantage of that fact.  */
10699   if (TREE_CODE (d) == VAR_DECL)
10700     defer_ok = 0;
10701
10702   /* Don't instantiate cloned functions.  Instead, instantiate the
10703      functions they cloned.  */
10704   if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL && DECL_CLONED_FUNCTION_P (d))
10705     d = DECL_CLONED_FUNCTION (d);
10706
10707   if (DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (d))
10708     /* D has already been instantiated.  It might seem reasonable to
10709        check whether or not D is an explicit instantiation, and, if so,
10710        stop here.  But when an explicit instantiation is deferred
10711        until the end of the compilation, DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION
10712        is set, even though we still need to do the instantiation.  */
10713     return d;
10714
10715   /* If we already have a specialization of this declaration, then
10716      there's no reason to instantiate it.  Note that
10717      retrieve_specialization gives us both instantiations and
10718      specializations, so we must explicitly check
10719      DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION.  */
10720   gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
10721   gen_args = DECL_TI_ARGS (d);
10722   spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, gen_args);
10723   if (spec != NULL_TREE && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (spec))
10724     return spec;
10725
10726   /* This needs to happen before any tsubsting.  */
10727   if (! push_tinst_level (d))
10728     return d;
10729
10730   timevar_push (TV_PARSE);
10731
10732   /* We may be in the middle of deferred access check.  Disable
10733      it now.  */
10734   push_deferring_access_checks (dk_no_deferred);
10735
10736   /* Set TD to the template whose DECL_TEMPLATE_RESULT is the pattern
10737      for the instantiation.  */
10738   td = template_for_substitution (d);
10739   code_pattern = DECL_TEMPLATE_RESULT (td);
10740
10741   if ((DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (d) && !DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (d))
10742       || DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (td))
10743     /* In the case of a friend template whose definition is provided
10744        outside the class, we may have too many arguments.  Drop the
10745        ones we don't need.  The same is true for specializations.  */
10746     args = get_innermost_template_args
10747       (gen_args, TMPL_PARMS_DEPTH  (DECL_TEMPLATE_PARMS (td)));
10748   else
10749     args = gen_args;
10750
10751   if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL)
10752     pattern_defined = (DECL_SAVED_TREE (code_pattern) != NULL_TREE);
10753   else
10754     pattern_defined = ! DECL_IN_AGGR_P (code_pattern);
10755
10756   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (d);
10757
10758   if (pattern_defined)
10759     {
10760       /* Let the repository code that this template definition is
10761          available.
10762
10763          The repository doesn't need to know about cloned functions
10764          because they never actually show up in the object file.  It
10765          does need to know about the clones; those are the symbols
10766          that the linker will be emitting error messages about.  */
10767       if (DECL_MAYBE_IN_CHARGE_CONSTRUCTOR_P (d)
10768           || DECL_MAYBE_IN_CHARGE_DESTRUCTOR_P (d))
10769         {
10770           tree t;
10771
10772           for (t = TREE_CHAIN (d);
10773                t && DECL_CLONED_FUNCTION_P (t); 
10774                t = TREE_CHAIN (t))
10775             repo_template_used (t);
10776         }
10777       else
10778         repo_template_used (d);
10779
10780       if (flag_external_templates && ! DECL_INTERFACE_KNOWN (d))
10781         {
10782           if (flag_alt_external_templates)
10783             {
10784               if (interface_unknown)
10785                 warn_if_unknown_interface (d);
10786             }
10787           else if (DECL_INTERFACE_KNOWN (code_pattern))
10788             {
10789               DECL_INTERFACE_KNOWN (d) = 1;
10790               DECL_NOT_REALLY_EXTERN (d) = ! DECL_EXTERNAL (code_pattern);
10791             }
10792           else
10793             warn_if_unknown_interface (code_pattern);
10794         }
10795
10796       if (at_eof)
10797         import_export_decl (d);
10798     }
10799
10800   if (!defer_ok)
10801     {
10802       /* Recheck the substitutions to obtain any warning messages
10803          about ignoring cv qualifiers.  */
10804       tree gen = DECL_TEMPLATE_RESULT (gen_tmpl);
10805       tree type = TREE_TYPE (gen);
10806
10807       /* Make sure that we can see identifiers, and compute access
10808          correctly.  D is already the target FUNCTION_DECL with the
10809          right context.  */
10810       push_access_scope (d);
10811
10812       if (TREE_CODE (gen) == FUNCTION_DECL)
10813         {
10814           tsubst (DECL_ARGUMENTS (gen), gen_args, tf_error | tf_warning, d);
10815           tsubst (TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (type), gen_args,
10816                   tf_error | tf_warning, d);
10817           /* Don't simply tsubst the function type, as that will give
10818              duplicate warnings about poor parameter qualifications.
10819              The function arguments are the same as the decl_arguments
10820              without the top level cv qualifiers.  */
10821           type = TREE_TYPE (type);
10822         }
10823       tsubst (type, gen_args, tf_error | tf_warning, d);
10824
10825       pop_access_scope (d);
10826     }
10827   
10828   if (TREE_CODE (d) == VAR_DECL && DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (d)
10829       && DECL_INITIAL (d) == NULL_TREE)
10830     /* We should have set up DECL_INITIAL in instantiate_class_template.  */
10831     abort ();
10832   /* Reject all external templates except inline functions.  */
10833   else if (DECL_INTERFACE_KNOWN (d)
10834            && ! DECL_NOT_REALLY_EXTERN (d)
10835            && ! (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL 
10836                  && DECL_INLINE (d)))
10837     goto out;
10838   /* Defer all other templates, unless we have been explicitly
10839      forbidden from doing so.  We restore the source position here
10840      because it's used by add_pending_template.  */
10841   else if (! pattern_defined || defer_ok)
10842     {
10843       input_location = saved_loc;
10844
10845       if (at_eof && !pattern_defined 
10846           && DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (d))
10847         /* [temp.explicit]
10848
10849            The definition of a non-exported function template, a
10850            non-exported member function template, or a non-exported
10851            member function or static data member of a class template
10852            shall be present in every translation unit in which it is
10853            explicitly instantiated.  */
10854         pedwarn
10855           ("explicit instantiation of `%D' but no definition available", d);
10856
10857       add_pending_template (d);
10858       goto out;
10859     }
10860
10861   need_push = !global_bindings_p ();
10862   if (need_push)
10863     push_to_top_level ();
10864
10865   /* Regenerate the declaration in case the template has been modified
10866      by a subsequent redeclaration.  */
10867   regenerate_decl_from_template (d, td);
10868   
10869   /* We already set the file and line above.  Reset them now in case
10870      they changed as a result of calling
10871      regenerate_decl_from_template.  */
10872   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (d);
10873
10874   if (TREE_CODE (d) == VAR_DECL)
10875     {
10876       /* Clear out DECL_RTL; whatever was there before may not be right
10877          since we've reset the type of the declaration.  */
10878       SET_DECL_RTL (d, NULL_RTX);
10879
10880       DECL_IN_AGGR_P (d) = 0;
10881       import_export_decl (d);
10882       DECL_EXTERNAL (d) = ! DECL_NOT_REALLY_EXTERN (d);
10883
10884       if (DECL_EXTERNAL (d))
10885         {
10886           /* The fact that this code is executing indicates that:
10887              
10888              (1) D is a template static data member, for which a
10889                  definition is available.
10890
10891              (2) An implicit or explicit instantiation has occurred.
10892
10893              (3) We are not going to emit a definition of the static
10894                  data member at this time.
10895
10896              This situation is peculiar, but it occurs on platforms
10897              without weak symbols when performing an implicit
10898              instantiation.  There, we cannot implicitly instantiate a
10899              defined static data member in more than one translation
10900              unit, so import_export_decl marks the declaration as
10901              external; we must rely on explicit instantiation.  */
10902         }
10903       else
10904         {
10905           /* Mark D as instantiated so that recursive calls to
10906              instantiate_decl do not try to instantiate it again.  */
10907           DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (d) = 1;
10908           cp_finish_decl (d, 
10909                           (!DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (d) 
10910                            ? DECL_INITIAL (d) : NULL_TREE),
10911                           NULL_TREE, 0);
10912         }
10913     }
10914   else if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL)
10915     {
10916       htab_t saved_local_specializations;
10917       tree subst_decl;
10918       tree tmpl_parm;
10919       tree spec_parm;
10920
10921       /* Mark D as instantiated so that recursive calls to
10922          instantiate_decl do not try to instantiate it again.  */
10923       DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (d) = 1;
10924
10925       /* Save away the current list, in case we are instantiating one
10926          template from within the body of another.  */
10927       saved_local_specializations = local_specializations;
10928
10929       /* Set up the list of local specializations.  */
10930       local_specializations = htab_create (37, 
10931                                            hash_local_specialization,
10932                                            eq_local_specializations,
10933                                            NULL);
10934
10935       /* Set up context.  */
10936       import_export_decl (d);
10937       start_function (NULL_TREE, d, NULL_TREE, SF_PRE_PARSED);
10938
10939       /* Create substitution entries for the parameters.  */
10940       subst_decl = DECL_TEMPLATE_RESULT (template_for_substitution (d));
10941       tmpl_parm = DECL_ARGUMENTS (subst_decl);
10942       spec_parm = DECL_ARGUMENTS (d);
10943       if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (d))
10944         {
10945           register_local_specialization (spec_parm, tmpl_parm);
10946           spec_parm = skip_artificial_parms_for (d, spec_parm);
10947           tmpl_parm = skip_artificial_parms_for (subst_decl, tmpl_parm);
10948         }
10949       while (tmpl_parm)
10950         {
10951           register_local_specialization (spec_parm, tmpl_parm);
10952           tmpl_parm = TREE_CHAIN (tmpl_parm);
10953           spec_parm = TREE_CHAIN (spec_parm);
10954         }
10955       my_friendly_assert (!spec_parm, 20020813);
10956
10957       /* Substitute into the body of the function.  */
10958       tsubst_expr (DECL_SAVED_TREE (code_pattern), args,
10959                    tf_error | tf_warning, tmpl);
10960
10961       /* We don't need the local specializations any more.  */
10962       htab_delete (local_specializations);
10963       local_specializations = saved_local_specializations;
10964
10965       /* Finish the function.  */
10966       d = finish_function (0);
10967       expand_or_defer_fn (d);
10968     }
10969
10970   /* We're not deferring instantiation any more.  */
10971   TI_PENDING_TEMPLATE_FLAG (DECL_TEMPLATE_INFO (d)) = 0;
10972
10973   if (need_push)
10974     pop_from_top_level ();
10975
10976 out:
10977   input_location = saved_loc;
10978   pop_deferring_access_checks ();
10979   pop_tinst_level ();
10980
10981   timevar_pop (TV_PARSE);
10982
10983   return d;
10984 }
10985
10986 /* Run through the list of templates that we wish we could
10987    instantiate, and instantiate any we can.  */
10988
10989 int
10990 instantiate_pending_templates (void)
10991 {
10992   tree *t;
10993   tree last = NULL_TREE;
10994   int instantiated_something = 0;
10995   int reconsider;
10996   
10997   do 
10998     {
10999       reconsider = 0;
11000
11001       t = &pending_templates;
11002       while (*t)
11003         {
11004           tree instantiation = TREE_VALUE (*t);
11005
11006           reopen_tinst_level (TREE_PURPOSE (*t));
11007
11008           if (TYPE_P (instantiation))
11009             {
11010               tree fn;
11011
11012               if (!COMPLETE_TYPE_P (instantiation))
11013                 {
11014                   instantiate_class_template (instantiation);
11015                   if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (instantiation))
11016                     for (fn = TYPE_METHODS (instantiation); 
11017                          fn;
11018                          fn = TREE_CHAIN (fn))
11019                       if (! DECL_ARTIFICIAL (fn))
11020                         instantiate_decl (fn, /*defer_ok=*/0);
11021                   if (COMPLETE_TYPE_P (instantiation))
11022                     {
11023                       instantiated_something = 1;
11024                       reconsider = 1;
11025                     }
11026                 }
11027
11028               if (COMPLETE_TYPE_P (instantiation))
11029                 /* If INSTANTIATION has been instantiated, then we don't
11030                    need to consider it again in the future.  */
11031                 *t = TREE_CHAIN (*t);
11032               else
11033                 {
11034                   last = *t;
11035                   t = &TREE_CHAIN (*t);
11036                 }
11037             }
11038           else
11039             {
11040               if (!DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (instantiation)
11041                   && !DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (instantiation))
11042                 {
11043                   instantiation = instantiate_decl (instantiation,
11044                                                     /*defer_ok=*/0);
11045                   if (DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (instantiation))
11046                     {
11047                       instantiated_something = 1;
11048                       reconsider = 1;
11049                     }
11050                 }
11051
11052               if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (instantiation)
11053                   || DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (instantiation))
11054                 /* If INSTANTIATION has been instantiated, then we don't
11055                    need to consider it again in the future.  */
11056                 *t = TREE_CHAIN (*t);
11057               else
11058                 {
11059                   last = *t;
11060                   t = &TREE_CHAIN (*t);
11061                 }
11062             }
11063           tinst_depth = 0;
11064           current_tinst_level = NULL_TREE;
11065         }
11066       last_pending_template = last;
11067     } 
11068   while (reconsider);
11069
11070   return instantiated_something;
11071 }
11072
11073 /* Substitute ARGVEC into T, which is a list of initializers for
11074    either base class or a non-static data member.  The TREE_PURPOSEs
11075    are DECLs, and the TREE_VALUEs are the initializer values.  Used by
11076    instantiate_decl.  */
11077
11078 static tree
11079 tsubst_initializer_list (tree t, tree argvec)
11080 {
11081   tree inits = NULL_TREE;
11082
11083   for (; t; t = TREE_CHAIN (t))
11084     {
11085       tree decl;
11086       tree init;
11087       tree val;
11088
11089       decl = tsubst_copy (TREE_PURPOSE (t), argvec, tf_error | tf_warning,
11090                           NULL_TREE);
11091       decl = expand_member_init (decl);
11092       if (decl && !DECL_P (decl))
11093         in_base_initializer = 1;
11094       
11095       init = tsubst_expr (TREE_VALUE (t), argvec, tf_error | tf_warning,
11096                           NULL_TREE);
11097       if (!init)
11098         ;
11099       else if (TREE_CODE (init) == TREE_LIST)
11100         for (val = init; val; val = TREE_CHAIN (val))
11101           TREE_VALUE (val) = convert_from_reference (TREE_VALUE (val));
11102       else if (init != void_type_node)
11103         init = convert_from_reference (init);
11104
11105       in_base_initializer = 0;
11106
11107       if (decl)
11108         {
11109           init = build_tree_list (decl, init);
11110           TREE_CHAIN (init) = inits;
11111           inits = init;
11112         }
11113     }
11114   return inits;
11115 }
11116
11117 /* Set CURRENT_ACCESS_SPECIFIER based on the protection of DECL.  */
11118
11119 static void
11120 set_current_access_from_decl (tree decl)
11121 {
11122   if (TREE_PRIVATE (decl))
11123     current_access_specifier = access_private_node;
11124   else if (TREE_PROTECTED (decl))
11125     current_access_specifier = access_protected_node;
11126   else
11127     current_access_specifier = access_public_node;
11128 }
11129
11130 /* Instantiate an enumerated type.  TAG is the template type, NEWTAG
11131    is the instantiation (which should have been created with
11132    start_enum) and ARGS are the template arguments to use.  */
11133
11134 static void
11135 tsubst_enum (tree tag, tree newtag, tree args)
11136 {
11137   tree e;
11138
11139   for (e = TYPE_VALUES (tag); e; e = TREE_CHAIN (e))
11140     {
11141       tree value;
11142       tree decl;
11143
11144       decl = TREE_VALUE (e);
11145       /* Note that in a template enum, the TREE_VALUE is the
11146          CONST_DECL, not the corresponding INTEGER_CST.  */
11147       value = tsubst_expr (DECL_INITIAL (decl), 
11148                            args, tf_error | tf_warning,
11149                            NULL_TREE);
11150
11151       /* Give this enumeration constant the correct access.  */
11152       set_current_access_from_decl (decl);
11153
11154       /* Actually build the enumerator itself.  */
11155       build_enumerator (DECL_NAME (decl), value, newtag); 
11156     }
11157
11158   finish_enum (newtag);
11159   DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_NAME (newtag))
11160     = DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_NAME (tag));
11161 }
11162
11163 /* DECL is a FUNCTION_DECL that is a template specialization.  Return
11164    its type -- but without substituting the innermost set of template
11165    arguments.  So, innermost set of template parameters will appear in
11166    the type.  */
11167
11168 tree 
11169 get_mostly_instantiated_function_type (tree decl)
11170 {
11171   tree fn_type;
11172   tree tmpl;
11173   tree targs;
11174   tree tparms;
11175   int parm_depth;
11176
11177   tmpl = most_general_template (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
11178   targs = DECL_TI_ARGS (decl);
11179   tparms = DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl);
11180   parm_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (tparms);
11181
11182   /* There should be as many levels of arguments as there are levels
11183      of parameters.  */
11184   my_friendly_assert (parm_depth == TMPL_ARGS_DEPTH (targs), 0);
11185
11186   fn_type = TREE_TYPE (tmpl);
11187
11188   if (parm_depth == 1)
11189     /* No substitution is necessary.  */
11190     ;
11191   else
11192     {
11193       int i;
11194       tree partial_args;
11195
11196       /* Replace the innermost level of the TARGS with NULL_TREEs to
11197          let tsubst know not to substitute for those parameters.  */
11198       partial_args = make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (targs));
11199       for (i = 1; i < TMPL_ARGS_DEPTH (targs); ++i)
11200         SET_TMPL_ARGS_LEVEL (partial_args, i,
11201                              TMPL_ARGS_LEVEL (targs, i));
11202       SET_TMPL_ARGS_LEVEL (partial_args,
11203                            TMPL_ARGS_DEPTH (targs),
11204                            make_tree_vec (DECL_NTPARMS (tmpl)));
11205
11206       /* Make sure that we can see identifiers, and compute access
11207          correctly.  We can just use the context of DECL for the
11208          partial substitution here.  It depends only on outer template
11209          parameters, regardless of whether the innermost level is
11210          specialized or not.  */
11211       push_access_scope (decl);
11212
11213       /* Now, do the (partial) substitution to figure out the
11214          appropriate function type.  */
11215       fn_type = tsubst (fn_type, partial_args, tf_error, NULL_TREE);
11216
11217       /* Substitute into the template parameters to obtain the real
11218          innermost set of parameters.  This step is important if the
11219          innermost set of template parameters contains value
11220          parameters whose types depend on outer template parameters.  */
11221       TREE_VEC_LENGTH (partial_args)--;
11222       tparms = tsubst_template_parms (tparms, partial_args, tf_error);
11223
11224       pop_access_scope (decl);
11225     }
11226
11227   return fn_type;
11228 }
11229
11230 /* Return truthvalue if we're processing a template different from
11231    the last one involved in diagnostics.  */
11232 int
11233 problematic_instantiation_changed (void)
11234 {
11235   return last_template_error_tick != tinst_level_tick;
11236 }
11237
11238 /* Remember current template involved in diagnostics.  */
11239 void
11240 record_last_problematic_instantiation (void)
11241 {
11242   last_template_error_tick = tinst_level_tick;
11243 }
11244
11245 tree
11246 current_instantiation (void)
11247 {
11248   return current_tinst_level;
11249 }
11250
11251 /* [temp.param] Check that template non-type parm TYPE is of an allowable
11252    type. Return zero for ok, nonzero for disallowed. Issue error and
11253    warning messages under control of COMPLAIN.  */
11254
11255 static int
11256 invalid_nontype_parm_type_p (tree type, tsubst_flags_t complain)
11257 {
11258   if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
11259     return 0;
11260   else if (POINTER_TYPE_P (type))
11261     return 0;
11262   else if (TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (type))
11263     return 0;
11264   else if (TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
11265     return 0;
11266   else if (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE)
11267     return 0;
11268            
11269   if (complain & tf_error)
11270     error ("`%#T' is not a valid type for a template constant parameter",
11271               type);
11272   return 1;
11273 }
11274
11275 /* Returns TRUE if TYPE is dependent, in the sense of [temp.dep.type].
11276    Assumes that TYPE really is a type, and not the ERROR_MARK_NODE.*/
11277
11278 static bool
11279 dependent_type_p_r (tree type)
11280 {
11281   tree scope;
11282
11283   /* [temp.dep.type]
11284
11285      A type is dependent if it is:
11286
11287      -- a template parameter.  */
11288   if (TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
11289     return true;
11290   /* -- a qualified-id with a nested-name-specifier which contains a
11291         class-name that names a dependent type or whose unqualified-id
11292         names a dependent type.  */
11293   if (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE)
11294     return true;
11295   /* -- a cv-qualified type where the cv-unqualified type is
11296         dependent.  */
11297   type = TYPE_MAIN_VARIANT (type);
11298   /* -- a compound type constructed from any dependent type.  */
11299   if (TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (type))
11300     return (dependent_type_p (TYPE_PTRMEM_CLASS_TYPE (type))
11301             || dependent_type_p (TYPE_PTRMEM_POINTED_TO_TYPE 
11302                                            (type)));
11303   else if (TREE_CODE (type) == POINTER_TYPE
11304            || TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
11305     return dependent_type_p (TREE_TYPE (type));
11306   else if (TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE
11307            || TREE_CODE (type) == METHOD_TYPE)
11308     {
11309       tree arg_type;
11310
11311       if (dependent_type_p (TREE_TYPE (type)))
11312         return true;
11313       for (arg_type = TYPE_ARG_TYPES (type); 
11314            arg_type; 
11315            arg_type = TREE_CHAIN (arg_type))
11316         if (dependent_type_p (TREE_VALUE (arg_type)))
11317           return true;
11318       return false;
11319     }
11320   /* -- an array type constructed from any dependent type or whose
11321         size is specified by a constant expression that is
11322         value-dependent.  */
11323   if (TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE)
11324     {
11325       if (TYPE_DOMAIN (type)
11326           && ((value_dependent_expression_p 
11327                (TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (type))))
11328               || (type_dependent_expression_p
11329                   (TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (type))))))
11330         return true;
11331       return dependent_type_p (TREE_TYPE (type));
11332     }
11333   
11334   /* -- a template-id in which either the template name is a template
11335      parameter ...  */
11336   if (TREE_CODE (type) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
11337     return true;
11338   /* ... or any of the template arguments is a dependent type or
11339         an expression that is type-dependent or value-dependent.   */
11340   else if (CLASS_TYPE_P (type) && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
11341            && (any_dependent_template_arguments_p 
11342                (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (type)))))
11343     return true;
11344   
11345   /* All TYPEOF_TYPEs are dependent; if the argument of the `typeof'
11346      expression is not type-dependent, then it should already been
11347      have resolved.  */
11348   if (TREE_CODE (type) == TYPEOF_TYPE)
11349     return true;
11350   
11351   /* The standard does not specifically mention types that are local
11352      to template functions or local classes, but they should be
11353      considered dependent too.  For example:
11354
11355        template <int I> void f() { 
11356          enum E { a = I }; 
11357          S<sizeof (E)> s;
11358        }
11359
11360      The size of `E' cannot be known until the value of `I' has been
11361      determined.  Therefore, `E' must be considered dependent.  */
11362   scope = TYPE_CONTEXT (type);
11363   if (scope && TYPE_P (scope))
11364     return dependent_type_p (scope);
11365   else if (scope && TREE_CODE (scope) == FUNCTION_DECL)
11366     return type_dependent_expression_p (scope);
11367
11368   /* Other types are non-dependent.  */
11369   return false;
11370 }
11371
11372 /* Returns TRUE if TYPE is dependent, in the sense of
11373    [temp.dep.type].  */
11374
11375 bool
11376 dependent_type_p (tree type)
11377 {
11378   /* If there are no template parameters in scope, then there can't be
11379      any dependent types.  */
11380   if (!processing_template_decl)
11381     return false;
11382
11383   /* If the type is NULL, we have not computed a type for the entity
11384      in question; in that case, the type is dependent.  */
11385   if (!type)
11386     return true;
11387
11388   /* Erroneous types can be considered non-dependent.  */
11389   if (type == error_mark_node)
11390     return false;
11391
11392   /* If we have not already computed the appropriate value for TYPE,
11393      do so now.  */
11394   if (!TYPE_DEPENDENT_P_VALID (type))
11395     {
11396       TYPE_DEPENDENT_P (type) = dependent_type_p_r (type);
11397       TYPE_DEPENDENT_P_VALID (type) = 1;
11398     }
11399
11400   return TYPE_DEPENDENT_P (type);
11401 }
11402
11403 /* Returns TRUE if EXPRESSION is dependent, according to CRITERION.  */
11404
11405 static bool
11406 dependent_scope_ref_p (tree expression, bool criterion (tree))
11407 {
11408   tree scope;
11409   tree name;
11410
11411   my_friendly_assert (TREE_CODE (expression) == SCOPE_REF, 20030714);
11412
11413   if (!TYPE_P (TREE_OPERAND (expression, 0)))
11414     return true;
11415
11416   scope = TREE_OPERAND (expression, 0);
11417   name = TREE_OPERAND (expression, 1);
11418
11419   /* [temp.dep.expr]
11420
11421      An id-expression is type-dependent if it contains a
11422      nested-name-specifier that contains a class-name that names a
11423      dependent type.  */
11424   /* The suggested resolution to Core Issue 2 implies that if the
11425      qualifying type is the current class, then we must peek
11426      inside it.  */
11427   if (DECL_P (name) 
11428       && currently_open_class (scope)
11429       && !criterion (name))
11430     return false;
11431   if (dependent_type_p (scope))
11432     return true;
11433
11434   return false;
11435 }
11436
11437 /* Returns TRUE if the EXPRESSION is value-dependent, in the sense of
11438    [temp.dep.constexpr] */
11439
11440 bool
11441 value_dependent_expression_p (tree expression)
11442 {
11443   if (!processing_template_decl)
11444     return false;
11445
11446   /* A name declared with a dependent type.  */
11447   if (TREE_CODE (expression) == IDENTIFIER_NODE
11448       || (DECL_P (expression) 
11449           && type_dependent_expression_p (expression)))
11450     return true;
11451   /* A non-type template parameter.  */
11452   if ((TREE_CODE (expression) == CONST_DECL
11453        && DECL_TEMPLATE_PARM_P (expression))
11454       || TREE_CODE (expression) == TEMPLATE_PARM_INDEX)
11455     return true;
11456   /* A constant with integral or enumeration type and is initialized 
11457      with an expression that is value-dependent.  */
11458   if (TREE_CODE (expression) == VAR_DECL
11459       && DECL_INITIAL (expression)
11460       && INTEGRAL_OR_ENUMERATION_TYPE_P (TREE_TYPE (expression))
11461       && value_dependent_expression_p (DECL_INITIAL (expression)))
11462     return true;
11463   /* These expressions are value-dependent if the type to which the
11464      cast occurs is dependent or the expression being casted is
11465      value-dependent.  */
11466   if (TREE_CODE (expression) == DYNAMIC_CAST_EXPR
11467       || TREE_CODE (expression) == STATIC_CAST_EXPR
11468       || TREE_CODE (expression) == CONST_CAST_EXPR
11469       || TREE_CODE (expression) == REINTERPRET_CAST_EXPR
11470       || TREE_CODE (expression) == CAST_EXPR)
11471     {
11472       if (dependent_type_p (TREE_TYPE (expression)))
11473         return true;
11474       /* A functional cast has a list of operands.  */
11475       expression = TREE_OPERAND (expression, 0);
11476       if (TREE_CODE (expression) == TREE_LIST)
11477         {
11478           do
11479             {
11480               if (value_dependent_expression_p (TREE_VALUE (expression)))
11481                 return true;
11482               expression = TREE_CHAIN (expression);
11483             }
11484           while (expression);
11485           return false;
11486         }
11487       else
11488         return value_dependent_expression_p (expression);
11489     }
11490   /* A `sizeof' expression is value-dependent if the operand is
11491      type-dependent.  */
11492   if (TREE_CODE (expression) == SIZEOF_EXPR
11493       || TREE_CODE (expression) == ALIGNOF_EXPR)
11494     {
11495       expression = TREE_OPERAND (expression, 0);
11496       if (TYPE_P (expression))
11497         return dependent_type_p (expression);
11498       return type_dependent_expression_p (expression);
11499     }
11500   if (TREE_CODE (expression) == SCOPE_REF)
11501     return dependent_scope_ref_p (expression, value_dependent_expression_p);
11502   /* A constant expression is value-dependent if any subexpression is
11503      value-dependent.  */
11504   if (IS_EXPR_CODE_CLASS (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (expression))))
11505     {
11506       switch (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (expression)))
11507         {
11508         case '1':
11509           return (value_dependent_expression_p 
11510                   (TREE_OPERAND (expression, 0)));
11511         case '<':
11512         case '2':
11513           return ((value_dependent_expression_p 
11514                    (TREE_OPERAND (expression, 0)))
11515                   || (value_dependent_expression_p 
11516                       (TREE_OPERAND (expression, 1))));
11517         case 'e':
11518           {
11519             int i;
11520             for (i = 0; i < first_rtl_op (TREE_CODE (expression)); ++i)
11521               /* In some cases, some of the operands may be missing.
11522                  (For example, in the case of PREDECREMENT_EXPR, the
11523                  amount to increment by may be missing.)  That doesn't
11524                  make the expression dependent.  */
11525               if (TREE_OPERAND (expression, i)
11526                   && (value_dependent_expression_p
11527                       (TREE_OPERAND (expression, i))))
11528                 return true;
11529             return false;
11530           }
11531         }
11532     }
11533
11534   /* The expression is not value-dependent.  */
11535   return false;
11536 }
11537
11538 /* Returns TRUE if the EXPRESSION is type-dependent, in the sense of
11539    [temp.dep.expr].  */
11540
11541 bool
11542 type_dependent_expression_p (tree expression)
11543 {
11544   if (!processing_template_decl)
11545     return false;
11546
11547   if (expression == error_mark_node)
11548     return false;
11549
11550   /* An unresolved name is always dependent.  */
11551   if (TREE_CODE (expression) == IDENTIFIER_NODE)
11552     return true;
11553   
11554   /* Some expression forms are never type-dependent.  */
11555   if (TREE_CODE (expression) == PSEUDO_DTOR_EXPR
11556       || TREE_CODE (expression) == SIZEOF_EXPR
11557       || TREE_CODE (expression) == ALIGNOF_EXPR
11558       || TREE_CODE (expression) == TYPEID_EXPR
11559       || TREE_CODE (expression) == DELETE_EXPR
11560       || TREE_CODE (expression) == VEC_DELETE_EXPR
11561       || TREE_CODE (expression) == THROW_EXPR)
11562     return false;
11563
11564   /* The types of these expressions depends only on the type to which
11565      the cast occurs.  */
11566   if (TREE_CODE (expression) == DYNAMIC_CAST_EXPR
11567       || TREE_CODE (expression) == STATIC_CAST_EXPR
11568       || TREE_CODE (expression) == CONST_CAST_EXPR
11569       || TREE_CODE (expression) == REINTERPRET_CAST_EXPR
11570       || TREE_CODE (expression) == CAST_EXPR)
11571     return dependent_type_p (TREE_TYPE (expression));
11572
11573   /* The types of these expressions depends only on the type created
11574      by the expression.  */
11575   if (TREE_CODE (expression) == NEW_EXPR
11576       || TREE_CODE (expression) == VEC_NEW_EXPR)
11577     {
11578       /* For NEW_EXPR tree nodes created inside a template, either
11579          the object type itself or a TREE_LIST may appear as the
11580          operand 1.  */
11581       tree type = TREE_OPERAND (expression, 1);
11582       if (TREE_CODE (type) == TREE_LIST)
11583         /* This is an array type.  We need to check array dimensions
11584            as well.  */
11585         return dependent_type_p (TREE_VALUE (TREE_PURPOSE (type)))
11586                || value_dependent_expression_p
11587                     (TREE_OPERAND (TREE_VALUE (type), 1));
11588       else
11589         return dependent_type_p (type);
11590     }
11591
11592   if (TREE_CODE (expression) == SCOPE_REF
11593       && dependent_scope_ref_p (expression,
11594                                 type_dependent_expression_p))
11595     return true;
11596
11597   if (TREE_CODE (expression) == FUNCTION_DECL
11598       && DECL_LANG_SPECIFIC (expression)
11599       && DECL_TEMPLATE_INFO (expression)
11600       && (any_dependent_template_arguments_p
11601           (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (DECL_TI_ARGS (expression)))))
11602     return true;
11603
11604   if (TREE_TYPE (expression) == unknown_type_node)
11605     {
11606       if (TREE_CODE (expression) == ADDR_EXPR)
11607         return type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 0));
11608       if (TREE_CODE (expression) == COMPONENT_REF)
11609         {
11610           if (type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 0)))
11611             return true;
11612           expression = TREE_OPERAND (expression, 1);
11613           if (TREE_CODE (expression) == IDENTIFIER_NODE)
11614             return false;
11615         }
11616       
11617       if (TREE_CODE (expression) == BASELINK)
11618         expression = BASELINK_FUNCTIONS (expression);
11619       if (TREE_CODE (expression) == TEMPLATE_ID_EXPR)
11620         {
11621           if (any_dependent_template_arguments_p
11622               (TREE_OPERAND (expression, 1)))
11623             return true;
11624           expression = TREE_OPERAND (expression, 0);
11625         }
11626       if (TREE_CODE (expression) == OVERLOAD)
11627         {
11628           while (expression)
11629             {
11630               if (type_dependent_expression_p (OVL_CURRENT (expression)))
11631                 return true;
11632               expression = OVL_NEXT (expression);
11633             }
11634           return false;
11635         }
11636       abort ();
11637     }
11638   
11639   return (dependent_type_p (TREE_TYPE (expression)));
11640 }
11641
11642 /* Returns TRUE if ARGS (a TREE_LIST of arguments to a function call)
11643    contains a type-dependent expression.  */
11644
11645 bool
11646 any_type_dependent_arguments_p (tree args)
11647 {
11648   while (args)
11649     {
11650       tree arg = TREE_VALUE (args);
11651
11652       if (type_dependent_expression_p (arg))
11653         return true;
11654       args = TREE_CHAIN (args);
11655     }
11656   return false;
11657 }
11658
11659 /* Returns TRUE if the ARG (a template argument) is dependent.  */
11660
11661 static bool
11662 dependent_template_arg_p (tree arg)
11663 {
11664   if (!processing_template_decl)
11665     return false;
11666
11667   if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_DECL
11668       || TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
11669     return dependent_template_p (arg);
11670   else if (TYPE_P (arg))
11671     return dependent_type_p (arg);
11672   else
11673     return (type_dependent_expression_p (arg)
11674             || value_dependent_expression_p (arg));
11675 }
11676
11677 /* Returns true if ARGS (a collection of template arguments) contains
11678    any dependent arguments.  */
11679
11680 bool
11681 any_dependent_template_arguments_p (tree args)
11682 {
11683   int i;
11684   
11685   if (!args)
11686     return false;
11687
11688   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (args); ++i)
11689     if (dependent_template_arg_p (TREE_VEC_ELT (args, i)))
11690       return true;
11691
11692   return false;
11693 }
11694
11695 /* Returns TRUE if the template TMPL is dependent.  */
11696
11697 bool
11698 dependent_template_p (tree tmpl)
11699 {
11700   /* Template template parameters are dependent.  */
11701   if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (tmpl)
11702       || TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
11703     return true;
11704   /* So are qualified names that have not been looked up.  */
11705   if (TREE_CODE (tmpl) == SCOPE_REF)
11706     return true;
11707   /* So are member templates of dependent classes.  */
11708   if (TYPE_P (CP_DECL_CONTEXT (tmpl)))
11709     return dependent_type_p (DECL_CONTEXT (tmpl));
11710   return false;
11711 }
11712
11713 /* Returns TRUE if the specialization TMPL<ARGS> is dependent.  */
11714
11715 bool
11716 dependent_template_id_p (tree tmpl, tree args)
11717 {
11718   return (dependent_template_p (tmpl)
11719           || any_dependent_template_arguments_p (args));
11720 }
11721
11722 /* TYPE is a TYPENAME_TYPE.  Returns the ordinary TYPE to which the
11723    TYPENAME_TYPE corresponds.  Returns ERROR_MARK_NODE if no such TYPE
11724    can be found.  Note that this function peers inside uninstantiated
11725    templates and therefore should be used only in extremely limited
11726    situations.  */
11727
11728 tree
11729 resolve_typename_type (tree type, bool only_current_p)
11730 {
11731   tree scope;
11732   tree name;
11733   tree decl;
11734   int quals;
11735
11736   my_friendly_assert (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE,
11737                       20010702);
11738
11739   scope = TYPE_CONTEXT (type);
11740   name = TYPE_IDENTIFIER (type);
11741
11742   /* If the SCOPE is itself a TYPENAME_TYPE, then we need to resolve
11743      it first before we can figure out what NAME refers to.  */
11744   if (TREE_CODE (scope) == TYPENAME_TYPE)
11745     scope = resolve_typename_type (scope, only_current_p);
11746   /* If we don't know what SCOPE refers to, then we cannot resolve the
11747      TYPENAME_TYPE.  */
11748   if (scope == error_mark_node || TREE_CODE (scope) == TYPENAME_TYPE)
11749     return error_mark_node;
11750   /* If the SCOPE is a template type parameter, we have no way of
11751      resolving the name.  */
11752   if (TREE_CODE (scope) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
11753     return type;
11754   /* If the SCOPE is not the current instantiation, there's no reason
11755      to look inside it.  */
11756   if (only_current_p && !currently_open_class (scope))
11757     return error_mark_node;
11758   /* If SCOPE is a partial instantiation, it will not have a valid
11759      TYPE_FIELDS list, so use the original template.  */
11760   scope = CLASSTYPE_PRIMARY_TEMPLATE_TYPE (scope);
11761   /* Enter the SCOPE so that name lookup will be resolved as if we
11762      were in the class definition.  In particular, SCOPE will no
11763      longer be considered a dependent type.  */
11764   push_scope (scope);
11765   /* Look up the declaration.  */
11766   decl = lookup_member (scope, name, /*protect=*/0, /*want_type=*/true);
11767   /* Obtain the set of qualifiers applied to the TYPE.  */
11768   quals = cp_type_quals (type);
11769   /* For a TYPENAME_TYPE like "typename X::template Y<T>", we want to
11770      find a TEMPLATE_DECL.  Otherwise, we want to find a TYPE_DECL.  */
11771   if (!decl)
11772     type = error_mark_node;
11773   else if (TREE_CODE (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type)) == IDENTIFIER_NODE
11774            && TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
11775     type = TREE_TYPE (decl);
11776   else if (TREE_CODE (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type)) == TEMPLATE_ID_EXPR
11777            && DECL_CLASS_TEMPLATE_P (decl))
11778     {
11779       tree tmpl;
11780       tree args;
11781       /* Obtain the template and the arguments.  */
11782       tmpl = TREE_OPERAND (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type), 0);
11783       args = TREE_OPERAND (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type), 1);
11784       /* Instantiate the template.  */
11785       type = lookup_template_class (tmpl, args, NULL_TREE, NULL_TREE,
11786                                     /*entering_scope=*/0, tf_error | tf_user);
11787     }
11788   else
11789     type = error_mark_node;
11790   /* Qualify the resulting type.  */
11791   if (type != error_mark_node && quals)
11792     type = cp_build_qualified_type (type, quals);
11793   /* Leave the SCOPE.  */
11794   pop_scope (scope);
11795
11796   return type;
11797 }
11798
11799 /* EXPR is an expression which is not type-dependent.  Return a proxy
11800    for EXPR that can be used to compute the types of larger
11801    expressions containing EXPR.  */
11802
11803 tree
11804 build_non_dependent_expr (tree expr)
11805 {
11806   /* Preserve null pointer constants so that the type of things like 
11807      "p == 0" where "p" is a pointer can be determined.  */
11808   if (null_ptr_cst_p (expr))
11809     return expr;
11810   /* Preserve OVERLOADs; the functions must be available to resolve
11811      types.  */
11812   if (TREE_CODE (expr) == OVERLOAD)
11813     return expr;
11814   /* Preserve string constants; conversions from string constants to
11815      "char *" are allowed, even though normally a "const char *"
11816      cannot be used to initialize a "char *".  */
11817   if (TREE_CODE (expr) == STRING_CST)
11818     return expr;
11819
11820   if (TREE_CODE (expr) == COND_EXPR)
11821     return build (COND_EXPR,
11822                   TREE_TYPE (expr),
11823                   TREE_OPERAND (expr, 0),
11824                   build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 1)),
11825                   build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 2)));
11826   if (TREE_CODE (expr) == COMPOUND_EXPR
11827       && !COMPOUND_EXPR_OVERLOADED (expr))
11828     return build (COMPOUND_EXPR,
11829                   TREE_TYPE (expr),
11830                   TREE_OPERAND (expr, 0),
11831                   build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 1)));
11832       
11833   /* Otherwise, build a NON_DEPENDENT_EXPR.  
11834
11835      REFERENCE_TYPEs are not stripped for expressions in templates
11836      because doing so would play havoc with mangling.  Consider, for
11837      example:
11838
11839        template <typename T> void f<T& g>() { g(); } 
11840
11841      In the body of "f", the expression for "g" will have
11842      REFERENCE_TYPE, even though the standard says that it should
11843      not.  The reason is that we must preserve the syntactic form of
11844      the expression so that mangling (say) "f<g>" inside the body of
11845      "f" works out correctly.  Therefore, the REFERENCE_TYPE is
11846      stripped here.  */
11847   return build1 (NON_DEPENDENT_EXPR, non_reference (TREE_TYPE (expr)), expr);
11848 }
11849
11850 /* ARGS is a TREE_LIST of expressions as arguments to a function call.
11851    Return a new TREE_LIST with the various arguments replaced with
11852    equivalent non-dependent expressions.  */
11853
11854 tree
11855 build_non_dependent_args (tree args)
11856 {
11857   tree a;
11858   tree new_args;
11859
11860   new_args = NULL_TREE;
11861   for (a = args; a; a = TREE_CHAIN (a))
11862     new_args = tree_cons (NULL_TREE, 
11863                           build_non_dependent_expr (TREE_VALUE (a)),
11864                           new_args);
11865   return nreverse (new_args);
11866 }
11867
11868 #include "gt-cp-pt.h"