OSDN Git Service

PR c++/15875
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / cp / pt.c
1 /* Handle parameterized types (templates) for GNU C++.
2    Copyright (C) 1992, 1993, 1994, 1995, 1996, 1997, 1998, 1999, 2000,
3    2001, 2002, 2003, 2004  Free Software Foundation, Inc.
4    Written by Ken Raeburn (raeburn@cygnus.com) while at Watchmaker Computing.
5    Rewritten by Jason Merrill (jason@cygnus.com).
6
7 This file is part of GCC.
8
9 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
10 it under the terms of the GNU General Public License as published by
11 the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
12 any later version.
13
14 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
15 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
16 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
17 GNU General Public License for more details.
18
19 You should have received a copy of the GNU General Public License
20 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to
21 the Free Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330,
22 Boston, MA 02111-1307, USA.  */
23
24 /* Known bugs or deficiencies include:
25
26      all methods must be provided in header files; can't use a source
27      file that contains only the method templates and "just win".  */
28
29 #include "config.h"
30 #include "system.h"
31 #include "coretypes.h"
32 #include "tm.h"
33 #include "obstack.h"
34 #include "tree.h"
35 #include "flags.h"
36 #include "cp-tree.h"
37 #include "tree-inline.h"
38 #include "decl.h"
39 #include "lex.h"
40 #include "output.h"
41 #include "except.h"
42 #include "toplev.h"
43 #include "rtl.h"
44 #include "timevar.h"
45
46 /* The type of functions taking a tree, and some additional data, and
47    returning an int.  */
48 typedef int (*tree_fn_t) (tree, void*);
49
50 /* The PENDING_TEMPLATES is a TREE_LIST of templates whose
51    instantiations have been deferred, either because their definitions
52    were not yet available, or because we were putting off doing the work.
53    The TREE_PURPOSE of each entry is either a DECL (for a function or
54    static data member), or a TYPE (for a class) indicating what we are
55    hoping to instantiate.  The TREE_VALUE is not used.  */
56 static GTY(()) tree pending_templates;
57 static GTY(()) tree last_pending_template;
58
59 int processing_template_parmlist;
60 static int template_header_count;
61
62 static GTY(()) tree saved_trees;
63 static GTY(()) varray_type inline_parm_levels;
64 static size_t inline_parm_levels_used;
65
66 static GTY(()) tree current_tinst_level;
67
68 static GTY(()) tree saved_access_scope;
69
70 /* A map from local variable declarations in the body of the template
71    presently being instantiated to the corresponding instantiated
72    local variables.  */
73 static htab_t local_specializations;
74
75 #define UNIFY_ALLOW_NONE 0
76 #define UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL 1
77 #define UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL 2
78 #define UNIFY_ALLOW_DERIVED 4
79 #define UNIFY_ALLOW_INTEGER 8
80 #define UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL 16
81 #define UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL 32
82 #define UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL 64
83 #define UNIFY_ALLOW_MAX_CORRECTION 128
84
85 #define GTB_VIA_VIRTUAL 1 /* The base class we are examining is
86                              virtual, or a base class of a virtual
87                              base.  */
88 #define GTB_IGNORE_TYPE 2 /* We don't need to try to unify the current
89                              type with the desired type.  */
90
91 static void push_access_scope (tree);
92 static void pop_access_scope (tree);
93 static int resolve_overloaded_unification (tree, tree, tree, tree,
94                                            unification_kind_t, int);
95 static int try_one_overload (tree, tree, tree, tree, tree,
96                              unification_kind_t, int, bool);
97 static int unify (tree, tree, tree, tree, int);
98 static void add_pending_template (tree);
99 static void reopen_tinst_level (tree);
100 static tree classtype_mangled_name (tree);
101 static char* mangle_class_name_for_template (const char *, tree, tree);
102 static tree tsubst_initializer_list (tree, tree);
103 static tree get_class_bindings (tree, tree, tree);
104 static tree coerce_template_parms (tree, tree, tree, tsubst_flags_t, int);
105 static void tsubst_enum (tree, tree, tree);
106 static tree add_to_template_args (tree, tree);
107 static tree add_outermost_template_args (tree, tree);
108 static bool check_instantiated_args (tree, tree, tsubst_flags_t);
109 static int maybe_adjust_types_for_deduction (unification_kind_t, tree*, tree*); 
110 static int  type_unification_real (tree, tree, tree, tree,
111                                    int, unification_kind_t, int, int);
112 static void note_template_header (int);
113 static tree convert_nontype_argument (tree, tree);
114 static tree convert_template_argument (tree, tree, tree,
115                                        tsubst_flags_t, int, tree);
116 static tree get_bindings_overload (tree, tree, tree);
117 static int for_each_template_parm (tree, tree_fn_t, void*, htab_t);
118 static tree build_template_parm_index (int, int, int, tree, tree);
119 static int inline_needs_template_parms (tree);
120 static void push_inline_template_parms_recursive (tree, int);
121 static tree retrieve_specialization (tree, tree);
122 static tree retrieve_local_specialization (tree);
123 static tree register_specialization (tree, tree, tree);
124 static void register_local_specialization (tree, tree);
125 static tree reduce_template_parm_level (tree, tree, int);
126 static tree build_template_decl (tree, tree);
127 static int mark_template_parm (tree, void *);
128 static int template_parm_this_level_p (tree, void *);
129 static tree tsubst_friend_function (tree, tree);
130 static tree tsubst_friend_class (tree, tree);
131 static int can_complete_type_without_circularity (tree);
132 static tree get_bindings (tree, tree, tree);
133 static tree get_bindings_real (tree, tree, tree, int, int, int);
134 static int template_decl_level (tree);
135 static int check_cv_quals_for_unify (int, tree, tree);
136 static tree tsubst_template_arg (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
137 static tree tsubst_template_args (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
138 static tree tsubst_template_parms (tree, tree, tsubst_flags_t);
139 static void regenerate_decl_from_template (tree, tree);
140 static tree most_specialized (tree, tree, tree);
141 static tree most_specialized_class (tree, tree);
142 static int template_class_depth_real (tree, int);
143 static tree tsubst_aggr_type (tree, tree, tsubst_flags_t, tree, int);
144 static tree tsubst_decl (tree, tree, tree, tsubst_flags_t);
145 static tree tsubst_arg_types (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
146 static tree tsubst_function_type (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
147 static void check_specialization_scope (void);
148 static tree process_partial_specialization (tree);
149 static void set_current_access_from_decl (tree);
150 static void check_default_tmpl_args (tree, tree, int, int);
151 static tree tsubst_call_declarator_parms (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
152 static tree get_template_base_recursive (tree, tree, tree, tree, tree, int); 
153 static tree get_template_base (tree, tree, tree, tree);
154 static int verify_class_unification (tree, tree, tree);
155 static tree try_class_unification (tree, tree, tree, tree);
156 static int coerce_template_template_parms (tree, tree, tsubst_flags_t,
157                                            tree, tree);
158 static tree determine_specialization (tree, tree, tree *, int);
159 static int template_args_equal (tree, tree);
160 static void tsubst_default_arguments (tree);
161 static tree for_each_template_parm_r (tree *, int *, void *);
162 static tree copy_default_args_to_explicit_spec_1 (tree, tree);
163 static void copy_default_args_to_explicit_spec (tree);
164 static int invalid_nontype_parm_type_p (tree, tsubst_flags_t);
165 static int eq_local_specializations (const void *, const void *);
166 static bool dependent_type_p_r (tree);
167 static tree tsubst (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
168 static tree tsubst_expr (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
169 static tree tsubst_copy (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
170
171 /* Make the current scope suitable for access checking when we are
172    processing T.  T can be FUNCTION_DECL for instantiated function
173    template, or VAR_DECL for static member variable (need by
174    instantiate_decl).  */
175
176 static void
177 push_access_scope (tree t)
178 {
179   my_friendly_assert (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL
180                       || TREE_CODE (t) == VAR_DECL,
181                       0);
182
183   if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
184     push_nested_class (DECL_CONTEXT (t));
185   else
186     push_to_top_level ();
187     
188   if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL)
189     {
190       saved_access_scope = tree_cons
191         (NULL_TREE, current_function_decl, saved_access_scope);
192       current_function_decl = t;
193     }
194 }
195
196 /* Restore the scope set up by push_access_scope.  T is the node we
197    are processing.  */
198
199 static void
200 pop_access_scope (tree t)
201 {
202   if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL)
203     {
204       current_function_decl = TREE_VALUE (saved_access_scope);
205       saved_access_scope = TREE_CHAIN (saved_access_scope);
206     }
207
208   if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
209     pop_nested_class ();
210   else
211     pop_from_top_level ();
212 }
213
214 /* Do any processing required when DECL (a member template
215    declaration) is finished.  Returns the TEMPLATE_DECL corresponding
216    to DECL, unless it is a specialization, in which case the DECL
217    itself is returned.  */
218
219 tree
220 finish_member_template_decl (tree decl)
221 {
222   if (decl == error_mark_node)
223     return error_mark_node;
224
225   my_friendly_assert (DECL_P (decl), 20020812);
226
227   if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
228     {
229       tree type;
230
231       type = TREE_TYPE (decl);
232       if (IS_AGGR_TYPE (type) 
233           && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
234           && !CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type))
235         {
236           tree tmpl = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type);
237           check_member_template (tmpl);
238           return tmpl;
239         }
240       return NULL_TREE;
241     }
242   else if (TREE_CODE (decl) == FIELD_DECL)
243     error ("data member `%D' cannot be a member template", decl);
244   else if (DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
245     {
246       if (!DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl))
247         {
248           check_member_template (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
249           return DECL_TI_TEMPLATE (decl);
250         }
251       else
252         return decl;
253     } 
254   else
255     error ("invalid member template declaration `%D'", decl);
256
257   return error_mark_node;
258 }
259
260 /* Returns the template nesting level of the indicated class TYPE.
261    
262    For example, in:
263      template <class T>
264      struct A
265      {
266        template <class U>
267        struct B {};
268      };
269
270    A<T>::B<U> has depth two, while A<T> has depth one.  
271    Both A<T>::B<int> and A<int>::B<U> have depth one, if
272    COUNT_SPECIALIZATIONS is 0 or if they are instantiations, not
273    specializations.  
274
275    This function is guaranteed to return 0 if passed NULL_TREE so
276    that, for example, `template_class_depth (current_class_type)' is
277    always safe.  */
278
279 static int 
280 template_class_depth_real (tree type, int count_specializations)
281 {
282   int depth;
283
284   for (depth = 0; 
285        type && TREE_CODE (type) != NAMESPACE_DECL;
286        type = (TREE_CODE (type) == FUNCTION_DECL) 
287          ? CP_DECL_CONTEXT (type) : TYPE_CONTEXT (type))
288     {
289       if (TREE_CODE (type) != FUNCTION_DECL)
290         {
291           if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
292               && PRIMARY_TEMPLATE_P (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type))
293               && ((count_specializations
294                    && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type))
295                   || uses_template_parms (CLASSTYPE_TI_ARGS (type))))
296             ++depth;
297         }
298       else 
299         {
300           if (DECL_TEMPLATE_INFO (type)
301               && PRIMARY_TEMPLATE_P (DECL_TI_TEMPLATE (type))
302               && ((count_specializations
303                    && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type))
304                   || uses_template_parms (DECL_TI_ARGS (type))))
305             ++depth;
306         }
307     }
308
309   return depth;
310 }
311
312 /* Returns the template nesting level of the indicated class TYPE.
313    Like template_class_depth_real, but instantiations do not count in
314    the depth.  */
315
316 int 
317 template_class_depth (tree type)
318 {
319   return template_class_depth_real (type, /*count_specializations=*/0);
320 }
321
322 /* Returns 1 if processing DECL as part of do_pending_inlines
323    needs us to push template parms.  */
324
325 static int
326 inline_needs_template_parms (tree decl)
327 {
328   if (! DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
329     return 0;
330
331   return (TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (most_general_template (decl)))
332           > (processing_template_decl + DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl)));
333 }
334
335 /* Subroutine of maybe_begin_member_template_processing.
336    Push the template parms in PARMS, starting from LEVELS steps into the
337    chain, and ending at the beginning, since template parms are listed
338    innermost first.  */
339
340 static void
341 push_inline_template_parms_recursive (tree parmlist, int levels)
342 {
343   tree parms = TREE_VALUE (parmlist);
344   int i;
345
346   if (levels > 1)
347     push_inline_template_parms_recursive (TREE_CHAIN (parmlist), levels - 1);
348
349   ++processing_template_decl;
350   current_template_parms
351     = tree_cons (size_int (processing_template_decl),
352                  parms, current_template_parms);
353   TEMPLATE_PARMS_FOR_INLINE (current_template_parms) = 1;
354
355   begin_scope (TREE_VEC_LENGTH (parms) ? sk_template_parms : sk_template_spec,
356                NULL);
357   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (parms); ++i) 
358     {
359       tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
360       my_friendly_assert (DECL_P (parm), 0);
361
362       switch (TREE_CODE (parm))
363         {
364         case TYPE_DECL:
365         case TEMPLATE_DECL:
366           pushdecl (parm);
367           break;
368
369         case PARM_DECL:
370           {
371             /* Make a CONST_DECL as is done in process_template_parm.
372                It is ugly that we recreate this here; the original
373                version built in process_template_parm is no longer
374                available.  */
375             tree decl = build_decl (CONST_DECL, DECL_NAME (parm),
376                                     TREE_TYPE (parm));
377             DECL_ARTIFICIAL (decl) = 1;
378             TREE_CONSTANT (decl) = 1;
379             TREE_INVARIANT (decl) = 1;
380             TREE_READONLY (decl) = 1;
381             DECL_INITIAL (decl) = DECL_INITIAL (parm);
382             SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (decl);
383             pushdecl (decl);
384           }
385           break;
386
387         default:
388           abort ();
389         }
390     }
391 }
392
393 /* Restore the template parameter context for a member template or
394    a friend template defined in a class definition.  */
395
396 void
397 maybe_begin_member_template_processing (tree decl)
398 {
399   tree parms;
400   int levels = 0;
401
402   if (inline_needs_template_parms (decl))
403     {
404       parms = DECL_TEMPLATE_PARMS (most_general_template (decl));
405       levels = TMPL_PARMS_DEPTH (parms) - processing_template_decl;
406
407       if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl))
408         {
409           --levels;
410           parms = TREE_CHAIN (parms);
411         }
412
413       push_inline_template_parms_recursive (parms, levels);
414     }
415
416   /* Remember how many levels of template parameters we pushed so that
417      we can pop them later.  */
418   if (!inline_parm_levels)
419     VARRAY_INT_INIT (inline_parm_levels, 4, "inline_parm_levels");
420   if (inline_parm_levels_used == inline_parm_levels->num_elements)
421     VARRAY_GROW (inline_parm_levels, 2 * inline_parm_levels_used);
422   VARRAY_INT (inline_parm_levels, inline_parm_levels_used) = levels;
423   ++inline_parm_levels_used;
424 }
425
426 /* Undo the effects of begin_member_template_processing.  */
427
428 void 
429 maybe_end_member_template_processing (void)
430 {
431   int i;
432
433   if (!inline_parm_levels_used)
434     return;
435
436   --inline_parm_levels_used;
437   for (i = 0; 
438        i < VARRAY_INT (inline_parm_levels, inline_parm_levels_used);
439        ++i) 
440     {
441       --processing_template_decl;
442       current_template_parms = TREE_CHAIN (current_template_parms);
443       poplevel (0, 0, 0);
444     }
445 }
446
447 /* Returns nonzero iff T is a member template function.  We must be
448    careful as in
449
450      template <class T> class C { void f(); }
451
452    Here, f is a template function, and a member, but not a member
453    template.  This function does not concern itself with the origin of
454    T, only its present state.  So if we have 
455
456      template <class T> class C { template <class U> void f(U); }
457
458    then neither C<int>::f<char> nor C<T>::f<double> is considered
459    to be a member template.  But, `template <class U> void
460    C<int>::f(U)' is considered a member template.  */
461
462 int
463 is_member_template (tree t)
464 {
465   if (!DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (t))
466     /* Anything that isn't a function or a template function is
467        certainly not a member template.  */
468     return 0;
469
470   /* A local class can't have member templates.  */
471   if (decl_function_context (t))
472     return 0;
473
474   return (DECL_FUNCTION_MEMBER_P (DECL_TEMPLATE_RESULT (t))
475           /* If there are more levels of template parameters than
476              there are template classes surrounding the declaration,
477              then we have a member template.  */
478           && (TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (t)) > 
479               template_class_depth (DECL_CONTEXT (t))));
480 }
481
482 #if 0 /* UNUSED */
483 /* Returns nonzero iff T is a member template class.  See
484    is_member_template for a description of what precisely constitutes
485    a member template.  */
486
487 int
488 is_member_template_class (tree t)
489 {
490   if (!DECL_CLASS_TEMPLATE_P (t))
491     /* Anything that isn't a class template, is certainly not a member
492        template.  */
493     return 0;
494
495   if (!DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
496     /* Anything whose context isn't a class type is surely not a
497        member template.  */
498     return 0;
499
500   /* If there are more levels of template parameters than there are
501      template classes surrounding the declaration, then we have a
502      member template.  */
503   return  (TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (t)) > 
504            template_class_depth (DECL_CONTEXT (t)));
505 }
506 #endif
507
508 /* Return a new template argument vector which contains all of ARGS,
509    but has as its innermost set of arguments the EXTRA_ARGS.  */
510
511 static tree
512 add_to_template_args (tree args, tree extra_args)
513 {
514   tree new_args;
515   int extra_depth;
516   int i;
517   int j;
518
519   extra_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args);
520   new_args = make_tree_vec (TMPL_ARGS_DEPTH (args) + extra_depth);
521
522   for (i = 1; i <= TMPL_ARGS_DEPTH (args); ++i)
523     SET_TMPL_ARGS_LEVEL (new_args, i, TMPL_ARGS_LEVEL (args, i));
524
525   for (j = 1; j <= extra_depth; ++j, ++i)
526     SET_TMPL_ARGS_LEVEL (new_args, i, TMPL_ARGS_LEVEL (extra_args, j));
527     
528   return new_args;
529 }
530
531 /* Like add_to_template_args, but only the outermost ARGS are added to
532    the EXTRA_ARGS.  In particular, all but TMPL_ARGS_DEPTH
533    (EXTRA_ARGS) levels are added.  This function is used to combine
534    the template arguments from a partial instantiation with the
535    template arguments used to attain the full instantiation from the
536    partial instantiation.  */
537
538 static tree
539 add_outermost_template_args (tree args, tree extra_args)
540 {
541   tree new_args;
542
543   /* If there are more levels of EXTRA_ARGS than there are ARGS,
544      something very fishy is going on.  */
545   my_friendly_assert (TMPL_ARGS_DEPTH (args) >= TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args),
546                       0);
547
548   /* If *all* the new arguments will be the EXTRA_ARGS, just return
549      them.  */
550   if (TMPL_ARGS_DEPTH (args) == TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args))
551     return extra_args;
552
553   /* For the moment, we make ARGS look like it contains fewer levels.  */
554   TREE_VEC_LENGTH (args) -= TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args);
555   
556   new_args = add_to_template_args (args, extra_args);
557
558   /* Now, we restore ARGS to its full dimensions.  */
559   TREE_VEC_LENGTH (args) += TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args);
560
561   return new_args;
562 }
563
564 /* Return the N levels of innermost template arguments from the ARGS.  */
565
566 tree
567 get_innermost_template_args (tree args, int n)
568 {
569   tree new_args;
570   int extra_levels;
571   int i;
572
573   my_friendly_assert (n >= 0, 20000603);
574
575   /* If N is 1, just return the innermost set of template arguments.  */
576   if (n == 1)
577     return TMPL_ARGS_LEVEL (args, TMPL_ARGS_DEPTH (args));
578   
579   /* If we're not removing anything, just return the arguments we were
580      given.  */
581   extra_levels = TMPL_ARGS_DEPTH (args) - n;
582   my_friendly_assert (extra_levels >= 0, 20000603);
583   if (extra_levels == 0)
584     return args;
585
586   /* Make a new set of arguments, not containing the outer arguments.  */
587   new_args = make_tree_vec (n);
588   for (i = 1; i <= n; ++i)
589     SET_TMPL_ARGS_LEVEL (new_args, i, 
590                          TMPL_ARGS_LEVEL (args, i + extra_levels));
591
592   return new_args;
593 }
594
595 /* We've got a template header coming up; push to a new level for storing
596    the parms.  */
597
598 void
599 begin_template_parm_list (void)
600 {
601   /* We use a non-tag-transparent scope here, which causes pushtag to
602      put tags in this scope, rather than in the enclosing class or
603      namespace scope.  This is the right thing, since we want
604      TEMPLATE_DECLS, and not TYPE_DECLS for template classes.  For a
605      global template class, push_template_decl handles putting the
606      TEMPLATE_DECL into top-level scope.  For a nested template class,
607      e.g.:
608
609        template <class T> struct S1 {
610          template <class T> struct S2 {}; 
611        };
612
613      pushtag contains special code to call pushdecl_with_scope on the
614      TEMPLATE_DECL for S2.  */
615   begin_scope (sk_template_parms, NULL);
616   ++processing_template_decl;
617   ++processing_template_parmlist;
618   note_template_header (0);
619 }
620
621 /* This routine is called when a specialization is declared.  If it is
622    invalid to declare a specialization here, an error is reported.  */
623
624 static void
625 check_specialization_scope (void)
626 {
627   tree scope = current_scope ();
628
629   /* [temp.expl.spec] 
630      
631      An explicit specialization shall be declared in the namespace of
632      which the template is a member, or, for member templates, in the
633      namespace of which the enclosing class or enclosing class
634      template is a member.  An explicit specialization of a member
635      function, member class or static data member of a class template
636      shall be declared in the namespace of which the class template
637      is a member.  */
638   if (scope && TREE_CODE (scope) != NAMESPACE_DECL)
639     error ("explicit specialization in non-namespace scope `%D'",
640               scope);
641
642   /* [temp.expl.spec] 
643
644      In an explicit specialization declaration for a member of a class
645      template or a member template that appears in namespace scope,
646      the member template and some of its enclosing class templates may
647      remain unspecialized, except that the declaration shall not
648      explicitly specialize a class member template if its enclosing
649      class templates are not explicitly specialized as well.  */
650   if (current_template_parms) 
651     error ("enclosing class templates are not explicitly specialized");
652 }
653
654 /* We've just seen template <>.  */
655
656 void
657 begin_specialization (void)
658 {
659   begin_scope (sk_template_spec, NULL);
660   note_template_header (1);
661   check_specialization_scope ();
662 }
663
664 /* Called at then end of processing a declaration preceded by
665    template<>.  */
666
667 void 
668 end_specialization (void)
669 {
670   finish_scope ();
671   reset_specialization ();
672 }
673
674 /* Any template <>'s that we have seen thus far are not referring to a
675    function specialization.  */
676
677 void
678 reset_specialization (void)
679 {
680   processing_specialization = 0;
681   template_header_count = 0;
682 }
683
684 /* We've just seen a template header.  If SPECIALIZATION is nonzero,
685    it was of the form template <>.  */
686
687 static void 
688 note_template_header (int specialization)
689 {
690   processing_specialization = specialization;
691   template_header_count++;
692 }
693
694 /* We're beginning an explicit instantiation.  */
695
696 void
697 begin_explicit_instantiation (void)
698 {
699   my_friendly_assert (!processing_explicit_instantiation, 20020913);
700   processing_explicit_instantiation = true;
701 }
702
703
704 void
705 end_explicit_instantiation (void)
706 {
707   my_friendly_assert(processing_explicit_instantiation, 20020913);
708   processing_explicit_instantiation = false;
709 }
710
711 /* The TYPE is being declared.  If it is a template type, that means it
712    is a partial specialization.  Do appropriate error-checking.  */
713
714 void 
715 maybe_process_partial_specialization (tree type)
716 {
717   /* TYPE maybe an ERROR_MARK_NODE.  */
718   tree context = TYPE_P (type) ? TYPE_CONTEXT (type) : NULL_TREE;
719
720   if (CLASS_TYPE_P (type) && CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (type))
721     {
722       /* This is for ordinary explicit specialization and partial
723          specialization of a template class such as:
724
725            template <> class C<int>;
726
727          or:
728
729            template <class T> class C<T*>;
730
731          Make sure that `C<int>' and `C<T*>' are implicit instantiations.  */
732
733       if (CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION (type)
734           && !COMPLETE_TYPE_P (type))
735         {
736           tree tpl_ns = decl_namespace_context (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type));
737           if (is_associated_namespace (current_namespace, tpl_ns))
738             /* Same or super-using namespace.  */;
739           else
740             {
741               pedwarn ("specializing `%#T' in different namespace", type);
742               cp_pedwarn_at ("  from definition of `%#D'",
743                              CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type));
744             }
745           SET_CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type);
746           if (processing_template_decl)
747             push_template_decl (TYPE_MAIN_DECL (type));
748         }
749       else if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (type))
750         error ("specialization of `%T' after instantiation", type);
751     }
752   else if (CLASS_TYPE_P (type)
753            && !CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (type)
754            && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
755            && context && CLASS_TYPE_P (context)
756            && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (context))
757     {
758       /* This is for an explicit specialization of member class
759          template according to [temp.expl.spec/18]:
760
761            template <> template <class U> class C<int>::D;
762
763          The context `C<int>' must be an implicit instantiation.
764          Otherwise this is just a member class template declared
765          earlier like:
766
767            template <> class C<int> { template <class U> class D; };
768            template <> template <class U> class C<int>::D;
769
770          In the first case, `C<int>::D' is a specialization of `C<T>::D'
771          while in the second case, `C<int>::D' is a primary template
772          and `C<T>::D' may not exist.  */
773
774       if (CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION (context)
775           && !COMPLETE_TYPE_P (type))
776         {
777           tree t;
778
779           if (current_namespace
780               != decl_namespace_context (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type)))
781             {
782               pedwarn ("specializing `%#T' in different namespace", type);
783               cp_pedwarn_at ("  from definition of `%#D'",
784                              CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type));
785             }
786
787           /* Check for invalid specialization after instantiation:
788
789                template <> template <> class C<int>::D<int>;
790                template <> template <class U> class C<int>::D;  */
791
792           for (t = DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS
793                  (most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type)));
794                t; t = TREE_CHAIN (t))
795             if (TREE_VALUE (t) != type
796                 && TYPE_CONTEXT (TREE_VALUE (t)) == context)
797               error ("specialization `%T' after instantiation `%T'",
798                      type, TREE_VALUE (t));
799
800           /* Mark TYPE as a specialization.  And as a result, we only
801              have one level of template argument for the innermost
802              class template.  */
803           SET_CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type);
804           CLASSTYPE_TI_ARGS (type)
805             = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (type));
806         }
807     }
808   else if (processing_specialization)
809     error ("explicit specialization of non-template `%T'", type);
810 }
811
812 /* Retrieve the specialization (in the sense of [temp.spec] - a
813    specialization is either an instantiation or an explicit
814    specialization) of TMPL for the given template ARGS.  If there is
815    no such specialization, return NULL_TREE.  The ARGS are a vector of
816    arguments, or a vector of vectors of arguments, in the case of
817    templates with more than one level of parameters.  */
818    
819 static tree
820 retrieve_specialization (tree tmpl, tree args)
821 {
822   tree s;
823
824   my_friendly_assert (TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_DECL, 0);
825
826   /* There should be as many levels of arguments as there are
827      levels of parameters.  */
828   my_friendly_assert (TMPL_ARGS_DEPTH (args) 
829                       == TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl)),
830                       0);
831                       
832   for (s = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl);
833        s != NULL_TREE;
834        s = TREE_CHAIN (s))
835     if (comp_template_args (TREE_PURPOSE (s), args))
836       return TREE_VALUE (s);
837
838   return NULL_TREE;
839 }
840
841 /* Like retrieve_specialization, but for local declarations.  */
842
843 static tree
844 retrieve_local_specialization (tree tmpl)
845 {
846   tree spec = htab_find_with_hash (local_specializations, tmpl,
847                                    htab_hash_pointer (tmpl));
848   return spec ? TREE_PURPOSE (spec) : NULL_TREE;
849 }
850
851 /* Returns nonzero iff DECL is a specialization of TMPL.  */
852
853 int
854 is_specialization_of (tree decl, tree tmpl)
855 {
856   tree t;
857
858   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
859     {
860       for (t = decl; 
861            t != NULL_TREE;
862            t = DECL_TEMPLATE_INFO (t) ? DECL_TI_TEMPLATE (t) : NULL_TREE)
863         if (t == tmpl)
864           return 1;
865     }
866   else 
867     {
868       my_friendly_assert (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL, 0);
869
870       for (t = TREE_TYPE (decl);
871            t != NULL_TREE;
872            t = CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (t)
873              ? TREE_TYPE (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (t)) : NULL_TREE)
874         if (same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (t, TREE_TYPE (tmpl)))
875           return 1;
876     }  
877
878   return 0;
879 }
880
881 /* Returns nonzero iff DECL is a specialization of friend declaration
882    FRIEND according to [temp.friend].  */
883
884 bool
885 is_specialization_of_friend (tree decl, tree friend)
886 {
887   bool need_template = true;
888   int template_depth;
889
890   my_friendly_assert (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL, 0);
891
892   /* For [temp.friend/6] when FRIEND is an ordinary member function
893      of a template class, we want to check if DECL is a specialization
894      if this.  */
895   if (TREE_CODE (friend) == FUNCTION_DECL
896       && DECL_TEMPLATE_INFO (friend)
897       && !DECL_USE_TEMPLATE (friend))
898     {
899       friend = DECL_TI_TEMPLATE (friend);
900       need_template = false;
901     }
902
903   /* There is nothing to do if this is not a template friend.  */
904   if (TREE_CODE (friend) != TEMPLATE_DECL)
905     return 0;
906
907   if (is_specialization_of (decl, friend))
908     return 1;
909
910   /* [temp.friend/6]
911      A member of a class template may be declared to be a friend of a
912      non-template class.  In this case, the corresponding member of
913      every specialization of the class template is a friend of the
914      class granting friendship.
915      
916      For example, given a template friend declaration
917
918        template <class T> friend void A<T>::f();
919
920      the member function below is considered a friend
921
922        template <> struct A<int> {
923          void f();
924        };
925
926      For this type of template friend, TEMPLATE_DEPTH below will be
927      nonzero.  To determine if DECL is a friend of FRIEND, we first
928      check if the enclosing class is a specialization of another.  */
929
930   template_depth = template_class_depth (DECL_CONTEXT (friend));
931   if (template_depth
932       && DECL_CLASS_SCOPE_P (decl)
933       && is_specialization_of (TYPE_NAME (DECL_CONTEXT (decl)), 
934                                CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (DECL_CONTEXT (friend))))
935     {
936       /* Next, we check the members themselves.  In order to handle
937          a few tricky cases like
938
939            template <class T> friend void A<T>::g(T t);
940            template <class T> template <T t> friend void A<T>::h();
941
942          we need to figure out what ARGS is (corresponding to `T' in above
943          examples) from DECL for later processing.  */
944
945       tree context = DECL_CONTEXT (decl);
946       tree args = NULL_TREE;
947       int current_depth = 0;
948       while (current_depth < template_depth)
949         {
950           if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (context))
951             {
952               if (current_depth == 0)
953                 args = TYPE_TI_ARGS (context);
954               else
955                 args = add_to_template_args (TYPE_TI_ARGS (context), args);
956               current_depth++;
957             }
958           context = TYPE_CONTEXT (context);
959         }
960
961       if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
962         {
963           bool is_template;
964           tree friend_type;
965           tree decl_type;
966           tree friend_args_type;
967           tree decl_args_type;
968
969           /* Make sure that both DECL and FRIEND are templates or
970              non-templates.  */
971           is_template = DECL_TEMPLATE_INFO (decl)
972                         && PRIMARY_TEMPLATE_P (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
973           if (need_template ^ is_template)
974             return 0;
975           else if (is_template)
976             {
977               /* If both are templates, check template parameter list.  */
978               tree friend_parms
979                 = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (friend),
980                                          args, tf_none);
981               if (!comp_template_parms
982                      (DECL_TEMPLATE_PARMS (DECL_TI_TEMPLATE (decl)),
983                       friend_parms))
984                 return 0;
985
986               decl_type = TREE_TYPE (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
987             }
988           else
989             decl_type = TREE_TYPE (decl);
990
991           friend_type = tsubst_function_type (TREE_TYPE (friend), args,
992                                               tf_none, NULL_TREE);
993           if (friend_type == error_mark_node)
994             return 0;
995
996           /* Check if return types match.  */
997           if (!same_type_p (TREE_TYPE (decl_type), TREE_TYPE (friend_type)))
998             return 0;
999
1000           /* Check if function parameter types match, ignoring the
1001              `this' parameter.  */
1002           friend_args_type = TYPE_ARG_TYPES (friend_type);
1003           decl_args_type = TYPE_ARG_TYPES (decl_type);
1004           if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (friend))
1005             friend_args_type = TREE_CHAIN (friend_args_type);
1006           if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1007             decl_args_type = TREE_CHAIN (decl_args_type);
1008           if (compparms (decl_args_type, friend_args_type))
1009             return 1;
1010         }
1011     }
1012   return 0;
1013 }
1014
1015 /* Register the specialization SPEC as a specialization of TMPL with
1016    the indicated ARGS.  Returns SPEC, or an equivalent prior
1017    declaration, if available.  */
1018
1019 static tree
1020 register_specialization (tree spec, tree tmpl, tree args)
1021 {
1022   tree s;
1023
1024   my_friendly_assert (TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_DECL, 0);
1025
1026   if (TREE_CODE (spec) == FUNCTION_DECL 
1027       && uses_template_parms (DECL_TI_ARGS (spec)))
1028     /* This is the FUNCTION_DECL for a partial instantiation.  Don't
1029        register it; we want the corresponding TEMPLATE_DECL instead.
1030        We use `uses_template_parms (DECL_TI_ARGS (spec))' rather than
1031        the more obvious `uses_template_parms (spec)' to avoid problems
1032        with default function arguments.  In particular, given
1033        something like this:
1034
1035           template <class T> void f(T t1, T t = T())
1036
1037        the default argument expression is not substituted for in an
1038        instantiation unless and until it is actually needed.  */
1039     return spec;
1040
1041   /* There should be as many levels of arguments as there are
1042      levels of parameters.  */
1043   my_friendly_assert (TMPL_ARGS_DEPTH (args) 
1044                       == TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl)),
1045                       0);
1046
1047   for (s = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl);
1048        s != NULL_TREE;
1049        s = TREE_CHAIN (s))
1050     {
1051       tree fn = TREE_VALUE (s);
1052
1053       /* We can sometimes try to re-register a specialization that we've
1054          already got.  In particular, regenerate_decl_from_template
1055          calls duplicate_decls which will update the specialization
1056          list.  But, we'll still get called again here anyhow.  It's
1057          more convenient to simply allow this than to try to prevent it.  */
1058       if (fn == spec)
1059         return spec;
1060       else if (comp_template_args (TREE_PURPOSE (s), args))
1061         {
1062           if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (spec))
1063             {
1064               if (DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (fn))
1065                 {
1066                   if (TREE_USED (fn) 
1067                       || DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (fn))
1068                     {
1069                       error ("specialization of %D after instantiation",
1070                                 fn);
1071                       return spec;
1072                     }
1073                   else
1074                     {
1075                       /* This situation should occur only if the first
1076                          specialization is an implicit instantiation,
1077                          the second is an explicit specialization, and
1078                          the implicit instantiation has not yet been
1079                          used.  That situation can occur if we have
1080                          implicitly instantiated a member function and
1081                          then specialized it later.
1082
1083                          We can also wind up here if a friend
1084                          declaration that looked like an instantiation
1085                          turns out to be a specialization:
1086
1087                            template <class T> void foo(T);
1088                            class S { friend void foo<>(int) };
1089                            template <> void foo(int);  
1090
1091                          We transform the existing DECL in place so that
1092                          any pointers to it become pointers to the
1093                          updated declaration.  
1094
1095                          If there was a definition for the template, but
1096                          not for the specialization, we want this to
1097                          look as if there were no definition, and vice
1098                          versa.  */
1099                       DECL_INITIAL (fn) = NULL_TREE;
1100                       duplicate_decls (spec, fn);
1101
1102                       return fn;
1103                     }
1104                 }
1105               else if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (fn))
1106                 {
1107                   if (!duplicate_decls (spec, fn) && DECL_INITIAL (spec))
1108                     /* Dup decl failed, but this is a new
1109                        definition. Set the line number so any errors
1110                        match this new definition.  */
1111                     DECL_SOURCE_LOCATION (fn) = DECL_SOURCE_LOCATION (spec);
1112                   
1113                   return fn;
1114                 }
1115             }
1116         }
1117       }
1118
1119   DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl)
1120      = tree_cons (args, spec, DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl));
1121
1122   return spec;
1123 }
1124
1125 /* Unregister the specialization SPEC as a specialization of TMPL.
1126    Replace it with NEW_SPEC, if NEW_SPEC is non-NULL.  Returns true
1127    if the SPEC was listed as a specialization of TMPL.  */
1128
1129 bool
1130 reregister_specialization (tree spec, tree tmpl, tree new_spec)
1131 {
1132   tree* s;
1133
1134   for (s = &DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl);
1135        *s != NULL_TREE;
1136        s = &TREE_CHAIN (*s))
1137     if (TREE_VALUE (*s) == spec)
1138       {
1139         if (!new_spec)
1140           *s = TREE_CHAIN (*s);
1141         else
1142           TREE_VALUE (*s) = new_spec;
1143         return 1;
1144       }
1145
1146   return 0;
1147 }
1148
1149 /* Compare an entry in the local specializations hash table P1 (which
1150    is really a pointer to a TREE_LIST) with P2 (which is really a
1151    DECL).  */
1152
1153 static int
1154 eq_local_specializations (const void *p1, const void *p2)
1155 {
1156   return TREE_VALUE ((tree) p1) == (tree) p2;
1157 }
1158
1159 /* Hash P1, an entry in the local specializations table.  */
1160
1161 static hashval_t
1162 hash_local_specialization (const void* p1)
1163 {
1164   return htab_hash_pointer (TREE_VALUE ((tree) p1));
1165 }
1166
1167 /* Like register_specialization, but for local declarations.  We are
1168    registering SPEC, an instantiation of TMPL.  */
1169
1170 static void
1171 register_local_specialization (tree spec, tree tmpl)
1172 {
1173   void **slot;
1174
1175   slot = htab_find_slot_with_hash (local_specializations, tmpl, 
1176                                    htab_hash_pointer (tmpl), INSERT);
1177   *slot = build_tree_list (spec, tmpl);
1178 }
1179
1180 /* Print the list of candidate FNS in an error message.  */
1181
1182 void
1183 print_candidates (tree fns)
1184 {
1185   tree fn;
1186
1187   const char *str = "candidates are:";
1188
1189   for (fn = fns; fn != NULL_TREE; fn = TREE_CHAIN (fn))
1190     {
1191       tree f;
1192
1193       for (f = TREE_VALUE (fn); f; f = OVL_NEXT (f))
1194         cp_error_at ("%s %+#D", str, OVL_CURRENT (f));
1195       str = "               ";
1196     }
1197 }
1198
1199 /* Returns the template (one of the functions given by TEMPLATE_ID)
1200    which can be specialized to match the indicated DECL with the
1201    explicit template args given in TEMPLATE_ID.  The DECL may be
1202    NULL_TREE if none is available.  In that case, the functions in
1203    TEMPLATE_ID are non-members.
1204
1205    If NEED_MEMBER_TEMPLATE is nonzero the function is known to be a
1206    specialization of a member template.
1207
1208    The template args (those explicitly specified and those deduced)
1209    are output in a newly created vector *TARGS_OUT.
1210
1211    If it is impossible to determine the result, an error message is
1212    issued.  The error_mark_node is returned to indicate failure.  */
1213
1214 static tree
1215 determine_specialization (tree template_id, 
1216                           tree decl, 
1217                           tree* targs_out, 
1218                           int need_member_template)
1219 {
1220   tree fns;
1221   tree targs;
1222   tree explicit_targs;
1223   tree candidates = NULL_TREE;
1224   tree templates = NULL_TREE;
1225
1226   *targs_out = NULL_TREE;
1227
1228   if (template_id == error_mark_node)
1229     return error_mark_node;
1230
1231   fns = TREE_OPERAND (template_id, 0);
1232   explicit_targs = TREE_OPERAND (template_id, 1);
1233
1234   if (fns == error_mark_node)
1235     return error_mark_node;
1236
1237   /* Check for baselinks.  */
1238   if (BASELINK_P (fns))
1239     fns = BASELINK_FUNCTIONS (fns);
1240
1241   if (!is_overloaded_fn (fns))
1242     {
1243       error ("`%D' is not a function template", fns);
1244       return error_mark_node;
1245     }
1246
1247   for (; fns; fns = OVL_NEXT (fns))
1248     {
1249       tree fn = OVL_CURRENT (fns);
1250
1251       if (TREE_CODE (fn) == TEMPLATE_DECL)
1252         {
1253           tree decl_arg_types;
1254           tree fn_arg_types;
1255
1256           /* DECL might be a specialization of FN.  */
1257
1258           /* Adjust the type of DECL in case FN is a static member.  */
1259           decl_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl));
1260           if (DECL_STATIC_FUNCTION_P (fn) 
1261               && DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1262             decl_arg_types = TREE_CHAIN (decl_arg_types);
1263
1264           /* Check that the number of function parameters matches.
1265              For example,
1266                template <class T> void f(int i = 0);
1267                template <> void f<int>();
1268              The specialization f<int> is invalid but is not caught
1269              by get_bindings below.  */
1270
1271           fn_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (fn));
1272           if (list_length (fn_arg_types) != list_length (decl_arg_types))
1273             continue;
1274
1275           /* For a non-static member function, we need to make sure that
1276              the const qualification is the same. This can be done by
1277              checking the 'this' in the argument list.  */
1278           if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (fn)
1279               && !same_type_p (TREE_VALUE (fn_arg_types), 
1280                                TREE_VALUE (decl_arg_types)))
1281             continue;
1282
1283           /* See whether this function might be a specialization of this
1284              template.  */
1285           targs = get_bindings (fn, decl, explicit_targs);
1286
1287           if (!targs)
1288             /* We cannot deduce template arguments that when used to
1289                specialize TMPL will produce DECL.  */
1290             continue;
1291
1292           /* Save this template, and the arguments deduced.  */
1293           templates = tree_cons (targs, fn, templates);
1294         }
1295       else if (need_member_template)
1296         /* FN is an ordinary member function, and we need a
1297            specialization of a member template.  */
1298         ;
1299       else if (TREE_CODE (fn) != FUNCTION_DECL)
1300         /* We can get IDENTIFIER_NODEs here in certain erroneous
1301            cases.  */
1302         ;
1303       else if (!DECL_FUNCTION_MEMBER_P (fn))
1304         /* This is just an ordinary non-member function.  Nothing can
1305            be a specialization of that.  */
1306         ;
1307       else if (DECL_ARTIFICIAL (fn))
1308         /* Cannot specialize functions that are created implicitly.  */
1309         ;
1310       else
1311         {
1312           tree decl_arg_types;
1313
1314           /* This is an ordinary member function.  However, since
1315              we're here, we can assume it's enclosing class is a
1316              template class.  For example,
1317              
1318                template <typename T> struct S { void f(); };
1319                template <> void S<int>::f() {}
1320
1321              Here, S<int>::f is a non-template, but S<int> is a
1322              template class.  If FN has the same type as DECL, we
1323              might be in business.  */
1324
1325           if (!DECL_TEMPLATE_INFO (fn))
1326             /* Its enclosing class is an explicit specialization
1327                of a template class.  This is not a candidate.  */
1328             continue;
1329
1330           if (!same_type_p (TREE_TYPE (TREE_TYPE (decl)),
1331                             TREE_TYPE (TREE_TYPE (fn))))
1332             /* The return types differ.  */
1333             continue;
1334
1335           /* Adjust the type of DECL in case FN is a static member.  */
1336           decl_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl));
1337           if (DECL_STATIC_FUNCTION_P (fn) 
1338               && DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1339             decl_arg_types = TREE_CHAIN (decl_arg_types);
1340
1341           if (compparms (TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (fn)), 
1342                          decl_arg_types))
1343             /* They match!  */
1344             candidates = tree_cons (NULL_TREE, fn, candidates);
1345         }
1346     }
1347
1348   if (templates && TREE_CHAIN (templates))
1349     {
1350       /* We have:
1351          
1352            [temp.expl.spec]
1353
1354            It is possible for a specialization with a given function
1355            signature to be instantiated from more than one function
1356            template.  In such cases, explicit specification of the
1357            template arguments must be used to uniquely identify the
1358            function template specialization being specialized.
1359
1360          Note that here, there's no suggestion that we're supposed to
1361          determine which of the candidate templates is most
1362          specialized.  However, we, also have:
1363
1364            [temp.func.order]
1365
1366            Partial ordering of overloaded function template
1367            declarations is used in the following contexts to select
1368            the function template to which a function template
1369            specialization refers: 
1370
1371            -- when an explicit specialization refers to a function
1372               template. 
1373
1374          So, we do use the partial ordering rules, at least for now.
1375          This extension can only serve to make invalid programs valid,
1376          so it's safe.  And, there is strong anecdotal evidence that
1377          the committee intended the partial ordering rules to apply;
1378          the EDG front-end has that behavior, and John Spicer claims
1379          that the committee simply forgot to delete the wording in
1380          [temp.expl.spec].  */
1381      tree tmpl = most_specialized (templates, decl, explicit_targs);
1382      if (tmpl && tmpl != error_mark_node)
1383        {
1384          targs = get_bindings (tmpl, decl, explicit_targs);
1385          templates = tree_cons (targs, tmpl, NULL_TREE);
1386        }
1387     }
1388
1389   if (templates == NULL_TREE && candidates == NULL_TREE)
1390     {
1391       cp_error_at ("template-id `%D' for `%+D' does not match any template declaration",
1392                    template_id, decl);
1393       return error_mark_node;
1394     }
1395   else if ((templates && TREE_CHAIN (templates))
1396            || (candidates && TREE_CHAIN (candidates))
1397            || (templates && candidates))
1398     {
1399       cp_error_at ("ambiguous template specialization `%D' for `%+D'",
1400                    template_id, decl);
1401       chainon (candidates, templates);
1402       print_candidates (candidates);
1403       return error_mark_node;
1404     }
1405
1406   /* We have one, and exactly one, match.  */
1407   if (candidates)
1408     {
1409       /* It was a specialization of an ordinary member function in a
1410          template class.  */
1411       *targs_out = copy_node (DECL_TI_ARGS (TREE_VALUE (candidates)));
1412       return DECL_TI_TEMPLATE (TREE_VALUE (candidates));
1413     }
1414
1415   /* It was a specialization of a template.  */
1416   targs = DECL_TI_ARGS (DECL_TEMPLATE_RESULT (TREE_VALUE (templates)));
1417   if (TMPL_ARGS_HAVE_MULTIPLE_LEVELS (targs))
1418     {
1419       *targs_out = copy_node (targs);
1420       SET_TMPL_ARGS_LEVEL (*targs_out, 
1421                            TMPL_ARGS_DEPTH (*targs_out),
1422                            TREE_PURPOSE (templates));
1423     }
1424   else
1425     *targs_out = TREE_PURPOSE (templates);
1426   return TREE_VALUE (templates);
1427 }
1428
1429 /* Returns a chain of parameter types, exactly like the SPEC_TYPES,
1430    but with the default argument values filled in from those in the
1431    TMPL_TYPES.  */
1432       
1433 static tree
1434 copy_default_args_to_explicit_spec_1 (tree spec_types,
1435                                       tree tmpl_types)
1436 {
1437   tree new_spec_types;
1438
1439   if (!spec_types)
1440     return NULL_TREE;
1441
1442   if (spec_types == void_list_node)
1443     return void_list_node;
1444
1445   /* Substitute into the rest of the list.  */
1446   new_spec_types =
1447     copy_default_args_to_explicit_spec_1 (TREE_CHAIN (spec_types),
1448                                           TREE_CHAIN (tmpl_types));
1449   
1450   /* Add the default argument for this parameter.  */
1451   return hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (tmpl_types),
1452                          TREE_VALUE (spec_types),
1453                          new_spec_types);
1454 }
1455
1456 /* DECL is an explicit specialization.  Replicate default arguments
1457    from the template it specializes.  (That way, code like:
1458
1459      template <class T> void f(T = 3);
1460      template <> void f(double);
1461      void g () { f (); } 
1462
1463    works, as required.)  An alternative approach would be to look up
1464    the correct default arguments at the call-site, but this approach
1465    is consistent with how implicit instantiations are handled.  */
1466
1467 static void
1468 copy_default_args_to_explicit_spec (tree decl)
1469 {
1470   tree tmpl;
1471   tree spec_types;
1472   tree tmpl_types;
1473   tree new_spec_types;
1474   tree old_type;
1475   tree new_type;
1476   tree t;
1477   tree object_type = NULL_TREE;
1478   tree in_charge = NULL_TREE;
1479   tree vtt = NULL_TREE;
1480
1481   /* See if there's anything we need to do.  */
1482   tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
1483   tmpl_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)));
1484   for (t = tmpl_types; t; t = TREE_CHAIN (t))
1485     if (TREE_PURPOSE (t))
1486       break;
1487   if (!t)
1488     return;
1489
1490   old_type = TREE_TYPE (decl);
1491   spec_types = TYPE_ARG_TYPES (old_type);
1492   
1493   if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1494     {
1495       /* Remove the this pointer, but remember the object's type for
1496          CV quals.  */
1497       object_type = TREE_TYPE (TREE_VALUE (spec_types));
1498       spec_types = TREE_CHAIN (spec_types);
1499       tmpl_types = TREE_CHAIN (tmpl_types);
1500       
1501       if (DECL_HAS_IN_CHARGE_PARM_P (decl))
1502         {
1503           /* DECL may contain more parameters than TMPL due to the extra
1504              in-charge parameter in constructors and destructors.  */
1505           in_charge = spec_types;
1506           spec_types = TREE_CHAIN (spec_types);
1507         }
1508       if (DECL_HAS_VTT_PARM_P (decl))
1509         {
1510           vtt = spec_types;
1511           spec_types = TREE_CHAIN (spec_types);
1512         }
1513     }
1514
1515   /* Compute the merged default arguments.  */
1516   new_spec_types = 
1517     copy_default_args_to_explicit_spec_1 (spec_types, tmpl_types);
1518
1519   /* Compute the new FUNCTION_TYPE.  */
1520   if (object_type)
1521     {
1522       if (vtt)
1523         new_spec_types = hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (vtt),
1524                                          TREE_VALUE (vtt),
1525                                          new_spec_types);
1526
1527       if (in_charge)
1528         /* Put the in-charge parameter back.  */
1529         new_spec_types = hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (in_charge),
1530                                          TREE_VALUE (in_charge),
1531                                          new_spec_types);
1532
1533       new_type = build_method_type_directly (object_type,
1534                                              TREE_TYPE (old_type),
1535                                              new_spec_types);
1536     }
1537   else
1538     new_type = build_function_type (TREE_TYPE (old_type),
1539                                     new_spec_types);
1540   new_type = cp_build_type_attribute_variant (new_type,
1541                                               TYPE_ATTRIBUTES (old_type));
1542   new_type = build_exception_variant (new_type,
1543                                       TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (old_type));
1544   TREE_TYPE (decl) = new_type;
1545 }
1546
1547 /* Check to see if the function just declared, as indicated in
1548    DECLARATOR, and in DECL, is a specialization of a function
1549    template.  We may also discover that the declaration is an explicit
1550    instantiation at this point.
1551
1552    Returns DECL, or an equivalent declaration that should be used
1553    instead if all goes well.  Issues an error message if something is
1554    amiss.  Returns error_mark_node if the error is not easily
1555    recoverable.
1556    
1557    FLAGS is a bitmask consisting of the following flags: 
1558
1559    2: The function has a definition.
1560    4: The function is a friend.
1561
1562    The TEMPLATE_COUNT is the number of references to qualifying
1563    template classes that appeared in the name of the function.  For
1564    example, in
1565
1566      template <class T> struct S { void f(); };
1567      void S<int>::f();
1568      
1569    the TEMPLATE_COUNT would be 1.  However, explicitly specialized
1570    classes are not counted in the TEMPLATE_COUNT, so that in
1571
1572      template <class T> struct S {};
1573      template <> struct S<int> { void f(); }
1574      template <> void S<int>::f();
1575
1576    the TEMPLATE_COUNT would be 0.  (Note that this declaration is
1577    invalid; there should be no template <>.)
1578
1579    If the function is a specialization, it is marked as such via
1580    DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION.  Furthermore, its DECL_TEMPLATE_INFO
1581    is set up correctly, and it is added to the list of specializations 
1582    for that template.  */
1583
1584 tree
1585 check_explicit_specialization (tree declarator, 
1586                                tree decl, 
1587                                int template_count, 
1588                                int flags)
1589 {
1590   int have_def = flags & 2;
1591   int is_friend = flags & 4;
1592   int specialization = 0;
1593   int explicit_instantiation = 0;
1594   int member_specialization = 0;
1595   tree ctype = DECL_CLASS_CONTEXT (decl);
1596   tree dname = DECL_NAME (decl);
1597   tmpl_spec_kind tsk;
1598
1599   tsk = current_tmpl_spec_kind (template_count);
1600
1601   switch (tsk)
1602     {
1603     case tsk_none:
1604       if (processing_specialization) 
1605         {
1606           specialization = 1;
1607           SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl);
1608         }
1609       else if (TREE_CODE (declarator) == TEMPLATE_ID_EXPR)
1610         {
1611           if (is_friend)
1612             /* This could be something like:
1613
1614                template <class T> void f(T);
1615                class S { friend void f<>(int); }  */
1616             specialization = 1;
1617           else
1618             {
1619               /* This case handles bogus declarations like template <>
1620                  template <class T> void f<int>(); */
1621
1622               error ("template-id `%D' in declaration of primary template",
1623                         declarator);
1624               return decl;
1625             }
1626         }
1627       break;
1628
1629     case tsk_invalid_member_spec:
1630       /* The error has already been reported in
1631          check_specialization_scope.  */
1632       return error_mark_node;
1633
1634     case tsk_invalid_expl_inst:
1635       error ("template parameter list used in explicit instantiation");
1636
1637       /* Fall through.  */
1638
1639     case tsk_expl_inst:
1640       if (have_def)
1641         error ("definition provided for explicit instantiation");
1642       
1643       explicit_instantiation = 1;
1644       break;
1645
1646     case tsk_excessive_parms:
1647       error ("too many template parameter lists in declaration of `%D'", 
1648                 decl);
1649       return error_mark_node;
1650
1651       /* Fall through.  */
1652     case tsk_expl_spec:
1653       SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl);
1654       if (ctype)
1655         member_specialization = 1;
1656       else
1657         specialization = 1;
1658       break;
1659      
1660     case tsk_insufficient_parms:
1661       if (template_header_count)
1662         {
1663           error("too few template parameter lists in declaration of `%D'", 
1664                    decl);
1665           return decl;
1666         }
1667       else if (ctype != NULL_TREE
1668                && !TYPE_BEING_DEFINED (ctype)
1669                && CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (ctype)
1670                && !is_friend)
1671         {
1672           /* For backwards compatibility, we accept:
1673
1674                template <class T> struct S { void f(); };
1675                void S<int>::f() {} // Missing template <>
1676
1677              That used to be valid C++.  */
1678           if (pedantic)
1679             pedwarn
1680               ("explicit specialization not preceded by `template <>'");
1681           specialization = 1;
1682           SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl);
1683         }
1684       break;
1685
1686     case tsk_template:
1687       if (TREE_CODE (declarator) == TEMPLATE_ID_EXPR)
1688         {
1689           /* This case handles bogus declarations like template <>
1690              template <class T> void f<int>(); */
1691
1692           if (uses_template_parms (declarator))
1693             error ("partial specialization `%D' of function template",
1694                       declarator);
1695           else
1696             error ("template-id `%D' in declaration of primary template",
1697                       declarator);
1698           return decl;
1699         }
1700
1701       if (ctype && CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (ctype))
1702         /* This is a specialization of a member template, without
1703            specialization the containing class.  Something like:
1704
1705              template <class T> struct S {
1706                template <class U> void f (U); 
1707              };
1708              template <> template <class U> void S<int>::f(U) {}
1709              
1710            That's a specialization -- but of the entire template.  */
1711         specialization = 1;
1712       break;
1713
1714     default:
1715       abort ();
1716     }
1717
1718   if (specialization || member_specialization)
1719     {
1720       tree t = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl));
1721       for (; t; t = TREE_CHAIN (t))
1722         if (TREE_PURPOSE (t))
1723           {
1724             pedwarn
1725               ("default argument specified in explicit specialization");
1726             break;
1727           }
1728       if (current_lang_name == lang_name_c)
1729         error ("template specialization with C linkage");
1730     }
1731
1732   if (specialization || member_specialization || explicit_instantiation)
1733     {
1734       tree tmpl = NULL_TREE;
1735       tree targs = NULL_TREE;
1736
1737       /* Make sure that the declarator is a TEMPLATE_ID_EXPR.  */
1738       if (TREE_CODE (declarator) != TEMPLATE_ID_EXPR)
1739         {
1740           tree fns;
1741
1742           my_friendly_assert (TREE_CODE (declarator) == IDENTIFIER_NODE, 0);
1743           if (ctype)
1744             fns = dname;
1745           else
1746             {
1747               /* If there is no class context, the explicit instantiation
1748                  must be at namespace scope.  */
1749               my_friendly_assert (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (decl), 20030625);
1750
1751               /* Find the namespace binding, using the declaration
1752                  context.  */
1753               fns = namespace_binding (dname, CP_DECL_CONTEXT (decl));
1754             }
1755
1756           declarator = lookup_template_function (fns, NULL_TREE);
1757         }
1758
1759       if (declarator == error_mark_node)
1760         return error_mark_node;
1761
1762       if (ctype != NULL_TREE && TYPE_BEING_DEFINED (ctype))
1763         {
1764           if (!explicit_instantiation)
1765             /* A specialization in class scope.  This is invalid,
1766                but the error will already have been flagged by
1767                check_specialization_scope.  */
1768             return error_mark_node;
1769           else
1770             {
1771               /* It's not valid to write an explicit instantiation in
1772                  class scope, e.g.:
1773
1774                    class C { template void f(); }
1775
1776                    This case is caught by the parser.  However, on
1777                    something like:
1778                
1779                    template class C { void f(); };
1780
1781                    (which is invalid) we can get here.  The error will be
1782                    issued later.  */
1783               ;
1784             }
1785
1786           return decl;
1787         }
1788       else if (ctype != NULL_TREE 
1789                && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (declarator, 0)) ==
1790                    IDENTIFIER_NODE))
1791         {
1792           /* Find the list of functions in ctype that have the same
1793              name as the declared function.  */
1794           tree name = TREE_OPERAND (declarator, 0);
1795           tree fns = NULL_TREE;
1796           int idx;
1797
1798           if (constructor_name_p (name, ctype))
1799             {
1800               int is_constructor = DECL_CONSTRUCTOR_P (decl);
1801               
1802               if (is_constructor ? !TYPE_HAS_CONSTRUCTOR (ctype)
1803                   : !TYPE_HAS_DESTRUCTOR (ctype))
1804                 {
1805                   /* From [temp.expl.spec]:
1806                        
1807                      If such an explicit specialization for the member
1808                      of a class template names an implicitly-declared
1809                      special member function (clause _special_), the
1810                      program is ill-formed.  
1811
1812                      Similar language is found in [temp.explicit].  */
1813                   error ("specialization of implicitly-declared special member function");
1814                   return error_mark_node;
1815                 }
1816
1817               name = is_constructor ? ctor_identifier : dtor_identifier;
1818             }
1819
1820           if (!DECL_CONV_FN_P (decl))
1821             {
1822               idx = lookup_fnfields_1 (ctype, name);
1823               if (idx >= 0)
1824                 fns = TREE_VEC_ELT (CLASSTYPE_METHOD_VEC (ctype), idx);
1825             }
1826           else
1827             {
1828               tree methods;
1829
1830               /* For a type-conversion operator, we cannot do a
1831                  name-based lookup.  We might be looking for `operator
1832                  int' which will be a specialization of `operator T'.
1833                  So, we find *all* the conversion operators, and then
1834                  select from them.  */
1835               fns = NULL_TREE;
1836
1837               methods = CLASSTYPE_METHOD_VEC (ctype);
1838               if (methods)
1839                 for (idx = CLASSTYPE_FIRST_CONVERSION_SLOT;
1840                      idx < TREE_VEC_LENGTH (methods); ++idx) 
1841                   {
1842                     tree ovl = TREE_VEC_ELT (methods, idx);
1843
1844                     if (!ovl || !DECL_CONV_FN_P (OVL_CURRENT (ovl)))
1845                       /* There are no more conversion functions.  */
1846                       break;
1847
1848                     /* Glue all these conversion functions together
1849                        with those we already have.  */
1850                     for (; ovl; ovl = OVL_NEXT (ovl))
1851                       fns = ovl_cons (OVL_CURRENT (ovl), fns);
1852                   }
1853             }
1854               
1855           if (fns == NULL_TREE) 
1856             {
1857               error ("no member function `%D' declared in `%T'",
1858                         name, ctype);
1859               return error_mark_node;
1860             }
1861           else
1862             TREE_OPERAND (declarator, 0) = fns;
1863         }
1864       
1865       /* Figure out what exactly is being specialized at this point.
1866          Note that for an explicit instantiation, even one for a
1867          member function, we cannot tell apriori whether the
1868          instantiation is for a member template, or just a member
1869          function of a template class.  Even if a member template is
1870          being instantiated, the member template arguments may be
1871          elided if they can be deduced from the rest of the
1872          declaration.  */
1873       tmpl = determine_specialization (declarator, decl,
1874                                        &targs, 
1875                                        member_specialization);
1876             
1877       if (!tmpl || tmpl == error_mark_node)
1878         /* We couldn't figure out what this declaration was
1879            specializing.  */
1880         return error_mark_node;
1881       else
1882         {
1883           tree gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
1884
1885           if (explicit_instantiation)
1886             {
1887               /* We don't set DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION here; that
1888                  is done by do_decl_instantiation later.  */ 
1889
1890               int arg_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (targs);
1891               int parm_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl));
1892
1893               if (arg_depth > parm_depth)
1894                 {
1895                   /* If TMPL is not the most general template (for
1896                      example, if TMPL is a friend template that is
1897                      injected into namespace scope), then there will
1898                      be too many levels of TARGS.  Remove some of them
1899                      here.  */
1900                   int i;
1901                   tree new_targs;
1902
1903                   new_targs = make_tree_vec (parm_depth);
1904                   for (i = arg_depth - parm_depth; i < arg_depth; ++i)
1905                     TREE_VEC_ELT (new_targs, i - (arg_depth - parm_depth))
1906                       = TREE_VEC_ELT (targs, i);
1907                   targs = new_targs;
1908                 }
1909                   
1910               return instantiate_template (tmpl, targs, tf_error);
1911             }
1912
1913           /* If we thought that the DECL was a member function, but it
1914              turns out to be specializing a static member function,
1915              make DECL a static member function as well.  */
1916           if (DECL_STATIC_FUNCTION_P (tmpl)
1917               && DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1918             revert_static_member_fn (decl);
1919
1920           /* If this is a specialization of a member template of a
1921              template class.  In we want to return the TEMPLATE_DECL,
1922              not the specialization of it.  */
1923           if (tsk == tsk_template)
1924             {
1925               SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (tmpl);
1926               DECL_INITIAL (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)) = NULL_TREE;
1927               if (have_def)
1928                 {
1929                   DECL_SOURCE_LOCATION (tmpl) = DECL_SOURCE_LOCATION (decl);
1930                   DECL_SOURCE_LOCATION (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl))
1931                     = DECL_SOURCE_LOCATION (decl);
1932                 }
1933               return tmpl;
1934             }
1935
1936           /* Set up the DECL_TEMPLATE_INFO for DECL.  */
1937           DECL_TEMPLATE_INFO (decl) = tree_cons (tmpl, targs, NULL_TREE);
1938
1939           /* Inherit default function arguments from the template
1940              DECL is specializing.  */
1941           copy_default_args_to_explicit_spec (decl);
1942
1943           /* This specialization has the same protection as the
1944              template it specializes.  */
1945           TREE_PRIVATE (decl) = TREE_PRIVATE (gen_tmpl);
1946           TREE_PROTECTED (decl) = TREE_PROTECTED (gen_tmpl);
1947
1948           if (is_friend && !have_def)
1949             /* This is not really a declaration of a specialization.
1950                It's just the name of an instantiation.  But, it's not
1951                a request for an instantiation, either.  */
1952             SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (decl);
1953           else if (DECL_CONSTRUCTOR_P (decl) || DECL_DESTRUCTOR_P (decl))
1954             /* This is indeed a specialization.  In case of constructors
1955                and destructors, we need in-charge and not-in-charge
1956                versions in V3 ABI.  */
1957             clone_function_decl (decl, /*update_method_vec_p=*/0);
1958
1959           /* Register this specialization so that we can find it
1960              again.  */
1961           decl = register_specialization (decl, gen_tmpl, targs);
1962         }
1963     }
1964   
1965   return decl;
1966 }
1967
1968 /* TYPE is being declared.  Verify that the use of template headers
1969    and such is reasonable.  Issue error messages if not.  */
1970
1971 void
1972 maybe_check_template_type (tree type)
1973 {
1974   if (template_header_count)
1975     {
1976       /* We are in the scope of some `template <...>' header.  */
1977
1978       int context_depth 
1979         = template_class_depth_real (TYPE_CONTEXT (type),
1980                                      /*count_specializations=*/1);
1981
1982       if (template_header_count <= context_depth)
1983         /* This is OK; the template headers are for the context.  We
1984            are actually too lenient here; like
1985            check_explicit_specialization we should consider the number
1986            of template types included in the actual declaration.  For
1987            example, 
1988
1989              template <class T> struct S {
1990                template <class U> template <class V>
1991                struct I {};
1992              }; 
1993
1994            is invalid, but:
1995
1996              template <class T> struct S {
1997                template <class U> struct I;
1998              }; 
1999
2000              template <class T> template <class U.
2001              struct S<T>::I {};
2002
2003            is not.  */
2004         ; 
2005       else if (template_header_count > context_depth + 1)
2006         /* There are two many template parameter lists.  */
2007         error ("too many template parameter lists in declaration of `%T'", type); 
2008     }
2009 }
2010
2011 /* Returns 1 iff PARMS1 and PARMS2 are identical sets of template
2012    parameters.  These are represented in the same format used for
2013    DECL_TEMPLATE_PARMS.  */
2014
2015 int comp_template_parms (tree parms1, tree parms2)
2016 {
2017   tree p1;
2018   tree p2;
2019
2020   if (parms1 == parms2)
2021     return 1;
2022
2023   for (p1 = parms1, p2 = parms2; 
2024        p1 != NULL_TREE && p2 != NULL_TREE;
2025        p1 = TREE_CHAIN (p1), p2 = TREE_CHAIN (p2))
2026     {
2027       tree t1 = TREE_VALUE (p1);
2028       tree t2 = TREE_VALUE (p2);
2029       int i;
2030
2031       my_friendly_assert (TREE_CODE (t1) == TREE_VEC, 0);
2032       my_friendly_assert (TREE_CODE (t2) == TREE_VEC, 0);
2033
2034       if (TREE_VEC_LENGTH (t1) != TREE_VEC_LENGTH (t2))
2035         return 0;
2036
2037       for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (t2); ++i) 
2038         {
2039           tree parm1 = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (t1, i));
2040           tree parm2 = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (t2, i));
2041
2042           if (TREE_CODE (parm1) != TREE_CODE (parm2))
2043             return 0;
2044
2045           if (TREE_CODE (parm1) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
2046             continue;
2047           else if (!same_type_p (TREE_TYPE (parm1), TREE_TYPE (parm2)))
2048             return 0;
2049         }
2050     }
2051
2052   if ((p1 != NULL_TREE) != (p2 != NULL_TREE))
2053     /* One set of parameters has more parameters lists than the
2054        other.  */
2055     return 0;
2056
2057   return 1;
2058 }
2059
2060 /* Complain if DECL shadows a template parameter.
2061
2062    [temp.local]: A template-parameter shall not be redeclared within its
2063    scope (including nested scopes).  */
2064
2065 void
2066 check_template_shadow (tree decl)
2067 {
2068   tree olddecl;
2069
2070   /* If we're not in a template, we can't possibly shadow a template
2071      parameter.  */
2072   if (!current_template_parms)
2073     return;
2074
2075   /* Figure out what we're shadowing.  */
2076   if (TREE_CODE (decl) == OVERLOAD)
2077     decl = OVL_CURRENT (decl);
2078   olddecl = IDENTIFIER_VALUE (DECL_NAME (decl));
2079
2080   /* If there's no previous binding for this name, we're not shadowing
2081      anything, let alone a template parameter.  */
2082   if (!olddecl)
2083     return;
2084
2085   /* If we're not shadowing a template parameter, we're done.  Note
2086      that OLDDECL might be an OVERLOAD (or perhaps even an
2087      ERROR_MARK), so we can't just blithely assume it to be a _DECL
2088      node.  */
2089   if (!DECL_P (olddecl) || !DECL_TEMPLATE_PARM_P (olddecl))
2090     return;
2091
2092   /* We check for decl != olddecl to avoid bogus errors for using a
2093      name inside a class.  We check TPFI to avoid duplicate errors for
2094      inline member templates.  */
2095   if (decl == olddecl 
2096       || TEMPLATE_PARMS_FOR_INLINE (current_template_parms))
2097     return;
2098
2099   cp_error_at ("declaration of `%#D'", decl);
2100   cp_error_at (" shadows template parm `%#D'", olddecl);
2101 }
2102
2103 /* Return a new TEMPLATE_PARM_INDEX with the indicated INDEX, LEVEL,
2104    ORIG_LEVEL, DECL, and TYPE.  */
2105
2106 static tree
2107 build_template_parm_index (int index, 
2108                            int level, 
2109                            int orig_level, 
2110                            tree decl, 
2111                            tree type)
2112 {
2113   tree t = make_node (TEMPLATE_PARM_INDEX);
2114   TEMPLATE_PARM_IDX (t) = index;
2115   TEMPLATE_PARM_LEVEL (t) = level;
2116   TEMPLATE_PARM_ORIG_LEVEL (t) = orig_level;
2117   TEMPLATE_PARM_DECL (t) = decl;
2118   TREE_TYPE (t) = type;
2119   TREE_CONSTANT (t) = TREE_CONSTANT (decl);
2120   TREE_INVARIANT (t) = TREE_INVARIANT (decl);
2121   TREE_READONLY (t) = TREE_READONLY (decl);
2122
2123   return t;
2124 }
2125
2126 /* Return a TEMPLATE_PARM_INDEX, similar to INDEX, but whose
2127    TEMPLATE_PARM_LEVEL has been decreased by LEVELS.  If such a
2128    TEMPLATE_PARM_INDEX already exists, it is returned; otherwise, a
2129    new one is created.  */
2130
2131 static tree 
2132 reduce_template_parm_level (tree index, tree type, int levels)
2133 {
2134   if (TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index) == NULL_TREE
2135       || (TEMPLATE_PARM_LEVEL (TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index))
2136           != TEMPLATE_PARM_LEVEL (index) - levels))
2137     {
2138       tree orig_decl = TEMPLATE_PARM_DECL (index);
2139       tree decl, t;
2140       
2141       decl = build_decl (TREE_CODE (orig_decl), DECL_NAME (orig_decl), type);
2142       TREE_CONSTANT (decl) = TREE_CONSTANT (orig_decl);
2143       TREE_INVARIANT (decl) = TREE_INVARIANT (orig_decl);
2144       TREE_READONLY (decl) = TREE_READONLY (orig_decl);
2145       DECL_ARTIFICIAL (decl) = 1;
2146       SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (decl);
2147       
2148       t = build_template_parm_index (TEMPLATE_PARM_IDX (index),
2149                                      TEMPLATE_PARM_LEVEL (index) - levels,
2150                                      TEMPLATE_PARM_ORIG_LEVEL (index),
2151                                      decl, type);
2152       TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index) = t;
2153
2154       /* Template template parameters need this.  */
2155       DECL_TEMPLATE_PARMS (decl)
2156         = DECL_TEMPLATE_PARMS (TEMPLATE_PARM_DECL (index));
2157     }
2158
2159   return TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index);
2160 }
2161
2162 /* Process information from new template parameter NEXT and append it to the
2163    LIST being built.  */
2164
2165 tree
2166 process_template_parm (tree list, tree next)
2167 {
2168   tree parm;
2169   tree decl = 0;
2170   tree defval;
2171   int is_type, idx;
2172
2173   parm = next;
2174   my_friendly_assert (TREE_CODE (parm) == TREE_LIST, 259);
2175   defval = TREE_PURPOSE (parm);
2176   parm = TREE_VALUE (parm);
2177   is_type = TREE_PURPOSE (parm) == class_type_node;
2178
2179   if (list)
2180     {
2181       tree p = TREE_VALUE (tree_last (list));
2182
2183       if (TREE_CODE (p) == TYPE_DECL || TREE_CODE (p) == TEMPLATE_DECL)
2184         idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (TREE_TYPE (p));
2185       else
2186         idx = TEMPLATE_PARM_IDX (DECL_INITIAL (p));
2187       ++idx;
2188     }
2189   else
2190     idx = 0;
2191
2192   if (!is_type)
2193     {
2194       my_friendly_assert (TREE_CODE (TREE_PURPOSE (parm)) == TREE_LIST, 260);
2195       /* is a const-param */
2196       parm = grokdeclarator (TREE_VALUE (parm), TREE_PURPOSE (parm),
2197                              PARM, 0, NULL);
2198       SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (parm);
2199
2200       /* [temp.param]
2201
2202          The top-level cv-qualifiers on the template-parameter are
2203          ignored when determining its type.  */
2204       TREE_TYPE (parm) = TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (parm));
2205
2206       /* A template parameter is not modifiable.  */
2207       TREE_CONSTANT (parm) = 1;
2208       TREE_INVARIANT (parm) = 1;
2209       TREE_READONLY (parm) = 1;
2210       if (invalid_nontype_parm_type_p (TREE_TYPE (parm), 1))
2211         TREE_TYPE (parm) = void_type_node;
2212       decl = build_decl (CONST_DECL, DECL_NAME (parm), TREE_TYPE (parm));
2213       TREE_CONSTANT (decl) = 1;
2214       TREE_INVARIANT (decl) = 1;
2215       TREE_READONLY (decl) = 1;
2216       DECL_INITIAL (parm) = DECL_INITIAL (decl) 
2217         = build_template_parm_index (idx, processing_template_decl,
2218                                      processing_template_decl,
2219                                      decl, TREE_TYPE (parm));
2220     }
2221   else
2222     {
2223       tree t;
2224       parm = TREE_VALUE (parm);
2225       
2226       if (parm && TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL)
2227         {
2228           t = make_aggr_type (TEMPLATE_TEMPLATE_PARM);
2229           /* This is for distinguishing between real templates and template 
2230              template parameters */
2231           TREE_TYPE (parm) = t;
2232           TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_RESULT (parm)) = t;
2233           decl = parm;
2234         }
2235       else
2236         {
2237           t = make_aggr_type (TEMPLATE_TYPE_PARM);
2238           /* parm is either IDENTIFIER_NODE or NULL_TREE.  */
2239           decl = build_decl (TYPE_DECL, parm, t);
2240         }
2241         
2242       TYPE_NAME (t) = decl;
2243       TYPE_STUB_DECL (t) = decl;
2244       parm = decl;
2245       TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (t)
2246         = build_template_parm_index (idx, processing_template_decl, 
2247                                      processing_template_decl,
2248                                      decl, TREE_TYPE (parm));
2249     }
2250   DECL_ARTIFICIAL (decl) = 1;
2251   SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (decl);
2252   pushdecl (decl);
2253   parm = build_tree_list (defval, parm);
2254   return chainon (list, parm);
2255 }
2256
2257 /* The end of a template parameter list has been reached.  Process the
2258    tree list into a parameter vector, converting each parameter into a more
2259    useful form.  Type parameters are saved as IDENTIFIER_NODEs, and others
2260    as PARM_DECLs.  */
2261
2262 tree
2263 end_template_parm_list (tree parms)
2264 {
2265   int nparms;
2266   tree parm, next;
2267   tree saved_parmlist = make_tree_vec (list_length (parms));
2268
2269   current_template_parms
2270     = tree_cons (size_int (processing_template_decl),
2271                  saved_parmlist, current_template_parms);
2272
2273   for (parm = parms, nparms = 0; parm; parm = next, nparms++)
2274     {
2275       next = TREE_CHAIN (parm);
2276       TREE_VEC_ELT (saved_parmlist, nparms) = parm;
2277       TREE_CHAIN (parm) = NULL_TREE;
2278     }
2279
2280   --processing_template_parmlist;
2281
2282   return saved_parmlist;
2283 }
2284
2285 /* end_template_decl is called after a template declaration is seen.  */
2286
2287 void
2288 end_template_decl (void)
2289 {
2290   reset_specialization ();
2291
2292   if (! processing_template_decl)
2293     return;
2294
2295   /* This matches the pushlevel in begin_template_parm_list.  */
2296   finish_scope ();
2297
2298   --processing_template_decl;
2299   current_template_parms = TREE_CHAIN (current_template_parms);
2300 }
2301
2302 /* Given a template argument vector containing the template PARMS.
2303    The innermost PARMS are given first.  */
2304
2305 tree
2306 current_template_args (void)
2307 {
2308   tree header;
2309   tree args = NULL_TREE;
2310   int length = TMPL_PARMS_DEPTH (current_template_parms);
2311   int l = length;
2312
2313   /* If there is only one level of template parameters, we do not
2314      create a TREE_VEC of TREE_VECs.  Instead, we return a single
2315      TREE_VEC containing the arguments.  */
2316   if (length > 1)
2317     args = make_tree_vec (length);
2318
2319   for (header = current_template_parms; header; header = TREE_CHAIN (header))
2320     {
2321       tree a = copy_node (TREE_VALUE (header));
2322       int i;
2323
2324       TREE_TYPE (a) = NULL_TREE;
2325       for (i = TREE_VEC_LENGTH (a) - 1; i >= 0; --i)
2326         {
2327           tree t = TREE_VEC_ELT (a, i);
2328
2329           /* T will be a list if we are called from within a
2330              begin/end_template_parm_list pair, but a vector directly
2331              if within a begin/end_member_template_processing pair.  */
2332           if (TREE_CODE (t) == TREE_LIST) 
2333             {
2334               t = TREE_VALUE (t);
2335               
2336               if (TREE_CODE (t) == TYPE_DECL 
2337                   || TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
2338                 t = TREE_TYPE (t);
2339               else
2340                 t = DECL_INITIAL (t);
2341               TREE_VEC_ELT (a, i) = t;
2342             }
2343         }
2344
2345       if (length > 1)
2346         TREE_VEC_ELT (args, --l) = a;
2347       else
2348         args = a;
2349     }
2350
2351   return args;
2352 }
2353
2354 /* Return a TEMPLATE_DECL corresponding to DECL, using the indicated
2355    template PARMS.  Used by push_template_decl below.  */
2356
2357 static tree
2358 build_template_decl (tree decl, tree parms)
2359 {
2360   tree tmpl = build_lang_decl (TEMPLATE_DECL, DECL_NAME (decl), NULL_TREE);
2361   DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl) = parms;
2362   DECL_CONTEXT (tmpl) = DECL_CONTEXT (decl);
2363   if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl))
2364     {
2365       DECL_STATIC_FUNCTION_P (tmpl) = DECL_STATIC_FUNCTION_P (decl);
2366       DECL_CONSTRUCTOR_P (tmpl) = DECL_CONSTRUCTOR_P (decl);
2367       DECL_DESTRUCTOR_P (tmpl) = DECL_DESTRUCTOR_P (decl);
2368       DECL_NONCONVERTING_P (tmpl) = DECL_NONCONVERTING_P (decl);
2369       DECL_ASSIGNMENT_OPERATOR_P (tmpl) = DECL_ASSIGNMENT_OPERATOR_P (decl);
2370       if (DECL_OVERLOADED_OPERATOR_P (decl))
2371         SET_OVERLOADED_OPERATOR_CODE (tmpl, 
2372                                       DECL_OVERLOADED_OPERATOR_P (decl));
2373     }
2374
2375   return tmpl;
2376 }
2377
2378 struct template_parm_data
2379 {
2380   /* The level of the template parameters we are currently
2381      processing.  */
2382   int level;
2383
2384   /* The index of the specialization argument we are currently
2385      processing.  */
2386   int current_arg;
2387
2388   /* An array whose size is the number of template parameters.  The
2389      elements are nonzero if the parameter has been used in any one
2390      of the arguments processed so far.  */
2391   int* parms;
2392
2393   /* An array whose size is the number of template arguments.  The
2394      elements are nonzero if the argument makes use of template
2395      parameters of this level.  */
2396   int* arg_uses_template_parms;
2397 };
2398
2399 /* Subroutine of push_template_decl used to see if each template
2400    parameter in a partial specialization is used in the explicit
2401    argument list.  If T is of the LEVEL given in DATA (which is
2402    treated as a template_parm_data*), then DATA->PARMS is marked
2403    appropriately.  */
2404
2405 static int
2406 mark_template_parm (tree t, void* data)
2407 {
2408   int level;
2409   int idx;
2410   struct template_parm_data* tpd = (struct template_parm_data*) data;
2411
2412   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_PARM_INDEX)
2413     {
2414       level = TEMPLATE_PARM_LEVEL (t);
2415       idx = TEMPLATE_PARM_IDX (t);
2416     }
2417   else
2418     {
2419       level = TEMPLATE_TYPE_LEVEL (t);
2420       idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (t);
2421     }
2422
2423   if (level == tpd->level)
2424     {
2425       tpd->parms[idx] = 1;
2426       tpd->arg_uses_template_parms[tpd->current_arg] = 1;
2427     }
2428
2429   /* Return zero so that for_each_template_parm will continue the
2430      traversal of the tree; we want to mark *every* template parm.  */
2431   return 0;
2432 }
2433
2434 /* Process the partial specialization DECL.  */
2435
2436 static tree
2437 process_partial_specialization (tree decl)
2438 {
2439   tree type = TREE_TYPE (decl);
2440   tree maintmpl = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type);
2441   tree specargs = CLASSTYPE_TI_ARGS (type);
2442   tree inner_args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (specargs);
2443   tree inner_parms = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (current_template_parms);
2444   tree main_inner_parms = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (maintmpl);
2445   int nargs = TREE_VEC_LENGTH (inner_args);
2446   int ntparms = TREE_VEC_LENGTH (inner_parms);
2447   int  i;
2448   int did_error_intro = 0;
2449   struct template_parm_data tpd;
2450   struct template_parm_data tpd2;
2451
2452   /* We check that each of the template parameters given in the
2453      partial specialization is used in the argument list to the
2454      specialization.  For example:
2455
2456        template <class T> struct S;
2457        template <class T> struct S<T*>;
2458
2459      The second declaration is OK because `T*' uses the template
2460      parameter T, whereas
2461
2462        template <class T> struct S<int>;
2463
2464      is no good.  Even trickier is:
2465
2466        template <class T>
2467        struct S1
2468        {
2469           template <class U>
2470           struct S2;
2471           template <class U>
2472           struct S2<T>;
2473        };
2474
2475      The S2<T> declaration is actually invalid; it is a
2476      full-specialization.  Of course, 
2477
2478           template <class U>
2479           struct S2<T (*)(U)>;
2480
2481      or some such would have been OK.  */
2482   tpd.level = TMPL_PARMS_DEPTH (current_template_parms);
2483   tpd.parms = alloca (sizeof (int) * ntparms);
2484   memset (tpd.parms, 0, sizeof (int) * ntparms);
2485
2486   tpd.arg_uses_template_parms = alloca (sizeof (int) * nargs);
2487   memset (tpd.arg_uses_template_parms, 0, sizeof (int) * nargs);
2488   for (i = 0; i < nargs; ++i)
2489     {
2490       tpd.current_arg = i;
2491       for_each_template_parm (TREE_VEC_ELT (inner_args, i),
2492                               &mark_template_parm,
2493                               &tpd,
2494                               NULL);
2495     }
2496   for (i = 0; i < ntparms; ++i)
2497     if (tpd.parms[i] == 0)
2498       {
2499         /* One of the template parms was not used in the
2500            specialization.  */
2501         if (!did_error_intro)
2502           {
2503             error ("template parameters not used in partial specialization:");
2504             did_error_intro = 1;
2505           }
2506
2507         error ("        `%D'", 
2508                   TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i)));
2509       }
2510
2511   /* [temp.class.spec]
2512
2513      The argument list of the specialization shall not be identical to
2514      the implicit argument list of the primary template.  */
2515   if (comp_template_args 
2516       (inner_args, 
2517        INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE
2518                                                    (maintmpl)))))
2519     error ("partial specialization `%T' does not specialize any template arguments", type);
2520
2521   /* [temp.class.spec]
2522
2523      A partially specialized non-type argument expression shall not
2524      involve template parameters of the partial specialization except
2525      when the argument expression is a simple identifier.
2526
2527      The type of a template parameter corresponding to a specialized
2528      non-type argument shall not be dependent on a parameter of the
2529      specialization.  */
2530   my_friendly_assert (nargs == DECL_NTPARMS (maintmpl), 0);
2531   tpd2.parms = 0;
2532   for (i = 0; i < nargs; ++i)
2533     {
2534       tree arg = TREE_VEC_ELT (inner_args, i);
2535       if (/* These first two lines are the `non-type' bit.  */
2536           !TYPE_P (arg)
2537           && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_DECL
2538           /* This next line is the `argument expression is not just a
2539              simple identifier' condition and also the `specialized
2540              non-type argument' bit.  */
2541           && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_PARM_INDEX)
2542         {
2543           if (tpd.arg_uses_template_parms[i])
2544             error ("template argument `%E' involves template parameter(s)", arg);
2545           else 
2546             {
2547               /* Look at the corresponding template parameter,
2548                  marking which template parameters its type depends
2549                  upon.  */
2550               tree type = 
2551                 TREE_TYPE (TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (main_inner_parms, 
2552                                                      i)));
2553
2554               if (!tpd2.parms)
2555                 {
2556                   /* We haven't yet initialized TPD2.  Do so now.  */
2557                   tpd2.arg_uses_template_parms 
2558                     = alloca (sizeof (int) * nargs);
2559                   /* The number of parameters here is the number in the
2560                      main template, which, as checked in the assertion
2561                      above, is NARGS.  */
2562                   tpd2.parms = alloca (sizeof (int) * nargs);
2563                   tpd2.level = 
2564                     TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (maintmpl));
2565                 }
2566
2567               /* Mark the template parameters.  But this time, we're
2568                  looking for the template parameters of the main
2569                  template, not in the specialization.  */
2570               tpd2.current_arg = i;
2571               tpd2.arg_uses_template_parms[i] = 0;
2572               memset (tpd2.parms, 0, sizeof (int) * nargs);
2573               for_each_template_parm (type,
2574                                       &mark_template_parm,
2575                                       &tpd2,
2576                                       NULL);
2577                   
2578               if (tpd2.arg_uses_template_parms [i])
2579                 {
2580                   /* The type depended on some template parameters.
2581                      If they are fully specialized in the
2582                      specialization, that's OK.  */
2583                   int j;
2584                   for (j = 0; j < nargs; ++j)
2585                     if (tpd2.parms[j] != 0
2586                         && tpd.arg_uses_template_parms [j])
2587                       {
2588                         error ("type `%T' of template argument `%E' depends on template parameter(s)", 
2589                                   type,
2590                                   arg);
2591                         break;
2592                       }
2593                 }
2594             }
2595         }
2596     }
2597
2598   if (retrieve_specialization (maintmpl, specargs))
2599     /* We've already got this specialization.  */
2600     return decl;
2601
2602   DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (maintmpl)
2603     = tree_cons (inner_args, inner_parms,
2604                  DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (maintmpl));
2605   TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (maintmpl)) = type;
2606   return decl;
2607 }
2608
2609 /* Check that a template declaration's use of default arguments is not
2610    invalid.  Here, PARMS are the template parameters.  IS_PRIMARY is
2611    nonzero if DECL is the thing declared by a primary template.
2612    IS_PARTIAL is nonzero if DECL is a partial specialization.  */
2613
2614 static void
2615 check_default_tmpl_args (tree decl, tree parms, int is_primary, int is_partial)
2616 {
2617   const char *msg;
2618   int last_level_to_check;
2619   tree parm_level;
2620
2621   /* [temp.param] 
2622
2623      A default template-argument shall not be specified in a
2624      function template declaration or a function template definition, nor
2625      in the template-parameter-list of the definition of a member of a
2626      class template.  */
2627
2628   if (TREE_CODE (CP_DECL_CONTEXT (decl)) == FUNCTION_DECL)
2629     /* You can't have a function template declaration in a local
2630        scope, nor you can you define a member of a class template in a
2631        local scope.  */
2632     return;
2633
2634   if (current_class_type
2635       && !TYPE_BEING_DEFINED (current_class_type)
2636       && DECL_LANG_SPECIFIC (decl)
2637       /* If this is either a friend defined in the scope of the class
2638          or a member function.  */
2639       && (DECL_FUNCTION_MEMBER_P (decl)
2640           ? same_type_p (DECL_CONTEXT (decl), current_class_type)
2641           : DECL_FRIEND_CONTEXT (decl)
2642           ? same_type_p (DECL_FRIEND_CONTEXT (decl), current_class_type)
2643           : false)
2644       /* And, if it was a member function, it really was defined in
2645          the scope of the class.  */
2646       && (!DECL_FUNCTION_MEMBER_P (decl)
2647           || DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (decl)))
2648     /* We already checked these parameters when the template was
2649        declared, so there's no need to do it again now.  This function
2650        was defined in class scope, but we're processing it's body now
2651        that the class is complete.  */
2652     return;
2653
2654   /* [temp.param]
2655          
2656      If a template-parameter has a default template-argument, all
2657      subsequent template-parameters shall have a default
2658      template-argument supplied.  */
2659   for (parm_level = parms; parm_level; parm_level = TREE_CHAIN (parm_level))
2660     {
2661       tree inner_parms = TREE_VALUE (parm_level);
2662       int ntparms = TREE_VEC_LENGTH (inner_parms);
2663       int seen_def_arg_p = 0; 
2664       int i;
2665
2666       for (i = 0; i < ntparms; ++i) 
2667         {
2668           tree parm = TREE_VEC_ELT (inner_parms, i);
2669           if (TREE_PURPOSE (parm))
2670             seen_def_arg_p = 1;
2671           else if (seen_def_arg_p)
2672             {
2673               error ("no default argument for `%D'", TREE_VALUE (parm));
2674               /* For better subsequent error-recovery, we indicate that
2675                  there should have been a default argument.  */
2676               TREE_PURPOSE (parm) = error_mark_node;
2677             }
2678         }
2679     }
2680
2681   if (TREE_CODE (decl) != TYPE_DECL || is_partial || !is_primary)
2682     /* For an ordinary class template, default template arguments are
2683        allowed at the innermost level, e.g.:
2684          template <class T = int>
2685          struct S {};
2686        but, in a partial specialization, they're not allowed even
2687        there, as we have in [temp.class.spec]:
2688      
2689          The template parameter list of a specialization shall not
2690          contain default template argument values.  
2691
2692        So, for a partial specialization, or for a function template,
2693        we look at all of them.  */
2694     ;
2695   else
2696     /* But, for a primary class template that is not a partial
2697        specialization we look at all template parameters except the
2698        innermost ones.  */
2699     parms = TREE_CHAIN (parms);
2700
2701   /* Figure out what error message to issue.  */
2702   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
2703     msg = "default template arguments may not be used in function templates";
2704   else if (is_partial)
2705     msg = "default template arguments may not be used in partial specializations";
2706   else
2707     msg = "default argument for template parameter for class enclosing `%D'";
2708
2709   if (current_class_type && TYPE_BEING_DEFINED (current_class_type))
2710     /* If we're inside a class definition, there's no need to
2711        examine the parameters to the class itself.  On the one
2712        hand, they will be checked when the class is defined, and,
2713        on the other, default arguments are valid in things like:
2714          template <class T = double>
2715          struct S { template <class U> void f(U); };
2716        Here the default argument for `S' has no bearing on the
2717        declaration of `f'.  */
2718     last_level_to_check = template_class_depth (current_class_type) + 1;
2719   else
2720     /* Check everything.  */
2721     last_level_to_check = 0;
2722
2723   for (parm_level = parms; 
2724        parm_level && TMPL_PARMS_DEPTH (parm_level) >= last_level_to_check; 
2725        parm_level = TREE_CHAIN (parm_level))
2726     {
2727       tree inner_parms = TREE_VALUE (parm_level);
2728       int i;
2729       int ntparms;
2730
2731       ntparms = TREE_VEC_LENGTH (inner_parms);
2732       for (i = 0; i < ntparms; ++i) 
2733         if (TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i)))
2734           {
2735             if (msg)
2736               {
2737                 error (msg, decl);
2738                 msg = 0;
2739               }
2740
2741             /* Clear out the default argument so that we are not
2742                confused later.  */
2743             TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i)) = NULL_TREE;
2744           }
2745
2746       /* At this point, if we're still interested in issuing messages,
2747          they must apply to classes surrounding the object declared.  */
2748       if (msg)
2749         msg = "default argument for template parameter for class enclosing `%D'"; 
2750     }
2751 }
2752
2753 /* Worker for push_template_decl_real, called via
2754    for_each_template_parm.  DATA is really an int, indicating the
2755    level of the parameters we are interested in.  If T is a template
2756    parameter of that level, return nonzero.  */
2757
2758 static int
2759 template_parm_this_level_p (tree t, void* data)
2760 {
2761   int this_level = *(int *)data;
2762   int level;
2763
2764   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_PARM_INDEX)
2765     level = TEMPLATE_PARM_LEVEL (t);
2766   else
2767     level = TEMPLATE_TYPE_LEVEL (t);
2768   return level == this_level;
2769 }
2770
2771 /* Creates a TEMPLATE_DECL for the indicated DECL using the template
2772    parameters given by current_template_args, or reuses a
2773    previously existing one, if appropriate.  Returns the DECL, or an
2774    equivalent one, if it is replaced via a call to duplicate_decls.  
2775
2776    If IS_FRIEND is nonzero, DECL is a friend declaration.  */
2777
2778 tree
2779 push_template_decl_real (tree decl, int is_friend)
2780 {
2781   tree tmpl;
2782   tree args;
2783   tree info;
2784   tree ctx;
2785   int primary;
2786   int is_partial;
2787   int new_template_p = 0;
2788
2789   if (decl == error_mark_node)
2790     return decl;
2791
2792   /* See if this is a partial specialization.  */
2793   is_partial = (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl)
2794                 && TREE_CODE (TREE_TYPE (decl)) != ENUMERAL_TYPE
2795                 && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (TREE_TYPE (decl)));
2796
2797   is_friend |= (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL && DECL_FRIEND_P (decl));
2798
2799   if (is_friend)
2800     /* For a friend, we want the context of the friend function, not
2801        the type of which it is a friend.  */
2802     ctx = DECL_CONTEXT (decl);
2803   else if (CP_DECL_CONTEXT (decl)
2804            && TREE_CODE (CP_DECL_CONTEXT (decl)) != NAMESPACE_DECL)
2805     /* In the case of a virtual function, we want the class in which
2806        it is defined.  */
2807     ctx = CP_DECL_CONTEXT (decl);
2808   else
2809     /* Otherwise, if we're currently defining some class, the DECL
2810        is assumed to be a member of the class.  */
2811     ctx = current_scope ();
2812
2813   if (ctx && TREE_CODE (ctx) == NAMESPACE_DECL)
2814     ctx = NULL_TREE;
2815
2816   if (!DECL_CONTEXT (decl))
2817     DECL_CONTEXT (decl) = FROB_CONTEXT (current_namespace);
2818
2819   /* See if this is a primary template.  */
2820   primary = template_parm_scope_p ();
2821
2822   if (primary)
2823     {
2824       if (current_lang_name == lang_name_c)
2825         error ("template with C linkage");
2826       else if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL 
2827                && ANON_AGGRNAME_P (DECL_NAME (decl))) 
2828         error ("template class without a name");
2829       else if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL
2830                && DECL_DESTRUCTOR_P (decl))
2831         {
2832           /* [temp.mem]
2833              
2834               A destructor shall not be a member template.  */
2835           error ("destructor `%D' declared as member template", decl);
2836           return error_mark_node;
2837         }
2838       else if ((DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl)
2839                 && CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (decl)))
2840                || (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL && ctx && CLASS_TYPE_P (ctx))
2841                || TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
2842         /* OK */;
2843       else
2844         {
2845           error ("template declaration of `%#D'", decl);
2846           return error_mark_node;
2847         }
2848     }
2849
2850   /* Check to see that the rules regarding the use of default
2851      arguments are not being violated.  */
2852   check_default_tmpl_args (decl, current_template_parms, 
2853                            primary, is_partial);
2854
2855   if (is_partial)
2856     return process_partial_specialization (decl);
2857
2858   args = current_template_args ();
2859
2860   if (!ctx 
2861       || TREE_CODE (ctx) == FUNCTION_DECL
2862       || (CLASS_TYPE_P (ctx) && TYPE_BEING_DEFINED (ctx))
2863       || (is_friend && !DECL_TEMPLATE_INFO (decl)))
2864     {
2865       if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl)
2866           && DECL_TEMPLATE_INFO (decl)
2867           && DECL_TI_TEMPLATE (decl))
2868         tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
2869       /* If DECL is a TYPE_DECL for a class-template, then there won't
2870          be DECL_LANG_SPECIFIC.  The information equivalent to
2871          DECL_TEMPLATE_INFO is found in TYPE_TEMPLATE_INFO instead.  */
2872       else if (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl) 
2873                && TYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (decl))
2874                && TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl)))
2875         {
2876           /* Since a template declaration already existed for this
2877              class-type, we must be redeclaring it here.  Make sure
2878              that the redeclaration is valid.  */
2879           redeclare_class_template (TREE_TYPE (decl),
2880                                     current_template_parms);
2881           /* We don't need to create a new TEMPLATE_DECL; just use the
2882              one we already had.  */
2883           tmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl));
2884         }
2885       else
2886         {
2887           tmpl = build_template_decl (decl, current_template_parms);
2888           new_template_p = 1;
2889
2890           if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl)
2891               && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl))
2892             {
2893               /* A specialization of a member template of a template
2894                  class.  */
2895               SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (tmpl);
2896               DECL_TEMPLATE_INFO (tmpl) = DECL_TEMPLATE_INFO (decl);
2897               DECL_TEMPLATE_INFO (decl) = NULL_TREE;
2898             }
2899         }
2900     }
2901   else
2902     {
2903       tree a, t, current, parms;
2904       int i;
2905
2906       if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
2907         {
2908           if ((IS_AGGR_TYPE_CODE (TREE_CODE (TREE_TYPE (decl)))
2909                || TREE_CODE (TREE_TYPE (decl)) == ENUMERAL_TYPE)
2910               && TYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (decl))
2911               && TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl)))
2912             tmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl));
2913           else
2914             {
2915               error ("`%D' does not declare a template type", decl);
2916               return decl;
2917             }
2918         }
2919       else if (!DECL_LANG_SPECIFIC (decl) || !DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
2920         {
2921           error ("template definition of non-template `%#D'", decl);
2922           return decl;
2923         }
2924       else
2925         tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
2926       
2927       if (DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (tmpl)
2928           && DECL_TEMPLATE_INFO (decl) && DECL_TI_ARGS (decl) 
2929           && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl)
2930           && is_member_template (tmpl))
2931         {
2932           tree new_tmpl;
2933
2934           /* The declaration is a specialization of a member
2935              template, declared outside the class.  Therefore, the
2936              innermost template arguments will be NULL, so we
2937              replace them with the arguments determined by the
2938              earlier call to check_explicit_specialization.  */
2939           args = DECL_TI_ARGS (decl);
2940
2941           new_tmpl 
2942             = build_template_decl (decl, current_template_parms);
2943           DECL_TEMPLATE_RESULT (new_tmpl) = decl;
2944           TREE_TYPE (new_tmpl) = TREE_TYPE (decl);
2945           DECL_TI_TEMPLATE (decl) = new_tmpl;
2946           SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (new_tmpl);
2947           DECL_TEMPLATE_INFO (new_tmpl) 
2948             = tree_cons (tmpl, args, NULL_TREE);
2949
2950           register_specialization (new_tmpl, 
2951                                    most_general_template (tmpl), 
2952                                    args);
2953           return decl;
2954         }
2955
2956       /* Make sure the template headers we got make sense.  */
2957
2958       parms = DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl);
2959       i = TMPL_PARMS_DEPTH (parms);
2960       if (TMPL_ARGS_DEPTH (args) != i)
2961         {
2962           error ("expected %d levels of template parms for `%#D', got %d",
2963                     i, decl, TMPL_ARGS_DEPTH (args));
2964         }
2965       else
2966         for (current = decl; i > 0; --i, parms = TREE_CHAIN (parms))
2967           {
2968             a = TMPL_ARGS_LEVEL (args, i);
2969             t = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parms);
2970
2971             if (TREE_VEC_LENGTH (t) != TREE_VEC_LENGTH (a))
2972               {
2973                 if (current == decl)
2974                   error ("got %d template parameters for `%#D'",
2975                             TREE_VEC_LENGTH (a), decl);
2976                 else
2977                   error ("got %d template parameters for `%#T'",
2978                             TREE_VEC_LENGTH (a), current);
2979                 error ("  but %d required", TREE_VEC_LENGTH (t));
2980               }
2981
2982             /* Perhaps we should also check that the parms are used in the
2983                appropriate qualifying scopes in the declarator?  */
2984
2985             if (current == decl)
2986               current = ctx;
2987             else
2988               current = TYPE_CONTEXT (current);
2989           }
2990     }
2991
2992   DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl) = decl;
2993   TREE_TYPE (tmpl) = TREE_TYPE (decl);
2994
2995   /* Push template declarations for global functions and types.  Note
2996      that we do not try to push a global template friend declared in a
2997      template class; such a thing may well depend on the template
2998      parameters of the class.  */
2999   if (new_template_p && !ctx 
3000       && !(is_friend && template_class_depth (current_class_type) > 0))
3001     tmpl = pushdecl_namespace_level (tmpl);
3002
3003   if (primary)
3004     {
3005       DECL_PRIMARY_TEMPLATE (tmpl) = tmpl;
3006       if (DECL_CONV_FN_P (tmpl))
3007         {
3008           int depth = TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl));
3009
3010           /* It is a conversion operator. See if the type converted to
3011              depends on innermost template operands.  */
3012           
3013           if (uses_template_parms_level (TREE_TYPE (TREE_TYPE (tmpl)),
3014                                          depth))
3015             DECL_TEMPLATE_CONV_FN_P (tmpl) = 1;
3016         }
3017     }
3018
3019   /* The DECL_TI_ARGS of DECL contains full set of arguments referring
3020      back to its most general template.  If TMPL is a specialization,
3021      ARGS may only have the innermost set of arguments.  Add the missing
3022      argument levels if necessary.  */
3023   if (DECL_TEMPLATE_INFO (tmpl))
3024     args = add_outermost_template_args (DECL_TI_ARGS (tmpl), args);
3025
3026   info = tree_cons (tmpl, args, NULL_TREE);
3027
3028   if (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl))
3029     {
3030       SET_TYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (tmpl), info);
3031       if ((!ctx || TREE_CODE (ctx) != FUNCTION_DECL)
3032           && TREE_CODE (TREE_TYPE (decl)) != ENUMERAL_TYPE
3033           /* Don't change the name if we've already set it up.  */
3034           && !IDENTIFIER_TEMPLATE (DECL_NAME (decl)))
3035         DECL_NAME (decl) = classtype_mangled_name (TREE_TYPE (decl));
3036     }
3037   else if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl))
3038     DECL_TEMPLATE_INFO (decl) = info;
3039
3040   return DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl);
3041 }
3042
3043 tree
3044 push_template_decl (tree decl)
3045 {
3046   return push_template_decl_real (decl, 0);
3047 }
3048
3049 /* Called when a class template TYPE is redeclared with the indicated
3050    template PARMS, e.g.:
3051
3052      template <class T> struct S;
3053      template <class T> struct S {};  */
3054
3055 void 
3056 redeclare_class_template (tree type, tree parms)
3057 {
3058   tree tmpl;
3059   tree tmpl_parms;
3060   int i;
3061
3062   if (!TYPE_TEMPLATE_INFO (type))
3063     {
3064       error ("`%T' is not a template type", type);
3065       return;
3066     }
3067
3068   tmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (type);
3069   if (!PRIMARY_TEMPLATE_P (tmpl))
3070     /* The type is nested in some template class.  Nothing to worry
3071        about here; there are no new template parameters for the nested
3072        type.  */
3073     return;
3074
3075   parms = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parms);
3076   tmpl_parms = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (tmpl);
3077
3078   if (TREE_VEC_LENGTH (parms) != TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms))
3079     {
3080       cp_error_at ("previous declaration `%D'", tmpl);
3081       error ("used %d template parameter%s instead of %d",
3082                 TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms), 
3083                 TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms) == 1 ? "" : "s",
3084                 TREE_VEC_LENGTH (parms));
3085       return;
3086     }
3087
3088   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms); ++i)
3089     {
3090       tree tmpl_parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tmpl_parms, i));
3091       tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
3092       tree tmpl_default = TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (tmpl_parms, i));
3093       tree parm_default = TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
3094
3095       if (TREE_CODE (tmpl_parm) != TREE_CODE (parm))
3096         {
3097           cp_error_at ("template parameter `%#D'", tmpl_parm);
3098           error ("redeclared here as `%#D'", parm);
3099           return;
3100         }
3101
3102       if (tmpl_default != NULL_TREE && parm_default != NULL_TREE)
3103         {
3104           /* We have in [temp.param]:
3105
3106              A template-parameter may not be given default arguments
3107              by two different declarations in the same scope.  */
3108           error ("redefinition of default argument for `%#D'", parm);
3109           error ("%J  original definition appeared here", tmpl_parm);
3110           return;
3111         }
3112
3113       if (parm_default != NULL_TREE)
3114         /* Update the previous template parameters (which are the ones
3115            that will really count) with the new default value.  */
3116         TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (tmpl_parms, i)) = parm_default;
3117       else if (tmpl_default != NULL_TREE)
3118         /* Update the new parameters, too; they'll be used as the
3119            parameters for any members.  */
3120         TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (parms, i)) = tmpl_default;
3121     }
3122 }
3123
3124 /* Simplify EXPR if it is a non-dependent expression.  Returns the
3125    (possibly simplified) expression.  */
3126
3127 tree
3128 fold_non_dependent_expr (tree expr)
3129 {
3130   /* If we're in a template, but EXPR isn't value dependent, simplify
3131      it.  We're supposed to treat:
3132      
3133        template <typename T> void f(T[1 + 1]);
3134        template <typename T> void f(T[2]);
3135                    
3136      as two declarations of the same function, for example.  */
3137   if (processing_template_decl
3138       && !type_dependent_expression_p (expr)
3139       && !value_dependent_expression_p (expr))
3140     {
3141       HOST_WIDE_INT saved_processing_template_decl;
3142
3143       saved_processing_template_decl = processing_template_decl;
3144       processing_template_decl = 0;
3145       expr = tsubst_copy_and_build (expr,
3146                                     /*args=*/NULL_TREE,
3147                                     tf_error,
3148                                     /*in_decl=*/NULL_TREE,
3149                                     /*function_p=*/false);
3150       processing_template_decl = saved_processing_template_decl;
3151     }
3152   return expr;
3153 }
3154
3155 /* Attempt to convert the non-type template parameter EXPR to the
3156    indicated TYPE.  If the conversion is successful, return the
3157    converted value.  If the conversion is unsuccessful, return
3158    NULL_TREE if we issued an error message, or error_mark_node if we
3159    did not.  We issue error messages for out-and-out bad template
3160    parameters, but not simply because the conversion failed, since we
3161    might be just trying to do argument deduction.  Both TYPE and EXPR
3162    must be non-dependent.  */
3163
3164 static tree
3165 convert_nontype_argument (tree type, tree expr)
3166 {
3167   tree expr_type;
3168
3169   /* If we are in a template, EXPR may be non-dependent, but still
3170      have a syntactic, rather than semantic, form.  For example, EXPR
3171      might be a SCOPE_REF, rather than the VAR_DECL to which the
3172      SCOPE_REF refers.  Preserving the qualifying scope is necessary
3173      so that access checking can be performed when the template is
3174      instantiated -- but here we need the resolved form so that we can
3175      convert the argument.  */
3176   expr = fold_non_dependent_expr (expr);
3177   expr_type = TREE_TYPE (expr);
3178
3179   /* A template-argument for a non-type, non-template
3180      template-parameter shall be one of:
3181
3182      --an integral constant-expression of integral or enumeration
3183      type; or
3184      
3185      --the name of a non-type template-parameter; or
3186      
3187      --the name of an object or function with external linkage,
3188      including function templates and function template-ids but
3189      excluding non-static class members, expressed as id-expression;
3190      or
3191      
3192      --the address of an object or function with external linkage,
3193      including function templates and function template-ids but
3194      excluding non-static class members, expressed as & id-expression
3195      where the & is optional if the name refers to a function or
3196      array; or
3197      
3198      --a pointer to member expressed as described in _expr.unary.op_.  */
3199
3200   /* An integral constant-expression can include const variables or
3201 .     enumerators.  Simplify things by folding them to their values,
3202      unless we're about to bind the declaration to a reference
3203      parameter.  */
3204   if (INTEGRAL_TYPE_P (expr_type) && TREE_CODE (type) != REFERENCE_TYPE)
3205     while (true) 
3206       {
3207         tree const_expr = decl_constant_value (expr);
3208         /* In a template, the initializer for a VAR_DECL may not be
3209            marked as TREE_CONSTANT, in which case decl_constant_value
3210            will not return the initializer.  Handle that special case
3211            here.  */
3212         if (expr == const_expr
3213             && TREE_CODE (expr) == VAR_DECL
3214             && DECL_INITIALIZED_BY_CONSTANT_EXPRESSION_P (expr)
3215             && CP_TYPE_CONST_NON_VOLATILE_P (TREE_TYPE (expr))
3216             /* DECL_INITIAL can be NULL if we are processing a
3217                variable initialized to an expression involving itself.
3218                We know it is initialized to a constant -- but not what
3219                constant, yet.  */
3220             && DECL_INITIAL (expr))
3221           const_expr = DECL_INITIAL (expr);
3222         if (expr == const_expr)
3223           break;
3224         expr = fold_non_dependent_expr (const_expr);
3225       }
3226
3227   if (is_overloaded_fn (expr))
3228     /* OK for now.  We'll check that it has external linkage later.
3229        Check this first since if expr_type is the unknown_type_node
3230        we would otherwise complain below.  */
3231     ;
3232   else if (TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (expr_type))
3233     {
3234       if (TREE_CODE (expr) != PTRMEM_CST)
3235         goto bad_argument;
3236     }
3237   else if (TYPE_PTR_P (expr_type)
3238            || TREE_CODE (expr_type) == ARRAY_TYPE
3239            || TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE
3240            /* If expr is the address of an overloaded function, we
3241               will get the unknown_type_node at this point.  */
3242            || expr_type == unknown_type_node)
3243     {
3244       tree referent;
3245       tree e = expr;
3246       STRIP_NOPS (e);
3247
3248       if (TREE_CODE (expr_type) == ARRAY_TYPE
3249           || (TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE
3250               && TREE_CODE (e) != ADDR_EXPR))
3251         referent = e;
3252       else
3253         {
3254           if (TREE_CODE (e) != ADDR_EXPR)
3255             {
3256             bad_argument:
3257               error ("`%E' is not a valid template argument", expr);
3258               if (TYPE_PTR_P (expr_type))
3259                 {
3260                   if (TREE_CODE (TREE_TYPE (expr_type)) == FUNCTION_TYPE)
3261                     error ("it must be the address of a function with external linkage");
3262                   else
3263                     error ("it must be the address of an object with external linkage");
3264                 }
3265               else if (TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (expr_type))
3266                 error ("it must be a pointer-to-member of the form `&X::Y'");
3267
3268               return NULL_TREE;
3269             }
3270
3271           referent = TREE_OPERAND (e, 0);
3272           STRIP_NOPS (referent);
3273         }
3274
3275       if (TREE_CODE (referent) == STRING_CST)
3276         {
3277           error ("string literal %E is not a valid template argument because it is the address of an object with static linkage", 
3278                     referent);
3279           return NULL_TREE;
3280         }
3281
3282       if (TREE_CODE (referent) == SCOPE_REF)
3283         referent = TREE_OPERAND (referent, 1);
3284
3285       if (is_overloaded_fn (referent))
3286         /* We'll check that it has external linkage later.  */
3287         ;
3288       else if (TREE_CODE (referent) != VAR_DECL)
3289         goto bad_argument;
3290       else if (!DECL_EXTERNAL_LINKAGE_P (referent))
3291         {
3292           error ("address of non-extern `%E' cannot be used as template argument", referent); 
3293           return error_mark_node;
3294         }
3295     }
3296   else if (INTEGRAL_TYPE_P (expr_type) || TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (expr_type))
3297     {
3298       if (! TREE_CONSTANT (expr))
3299         {
3300         non_constant:
3301           error ("non-constant `%E' cannot be used as template argument",
3302                     expr);
3303           return NULL_TREE;
3304         }
3305     }
3306   else 
3307     {
3308       if (TYPE_P (expr))
3309         error ("type '%T' cannot be used as a value for a non-type "
3310                "template-parameter", expr);
3311       else if (DECL_P (expr))
3312         error ("invalid use of '%D' as a non-type template-argument", expr);
3313       else
3314         error ("invalid use of '%E' as a non-type template-argument", expr);
3315
3316       return NULL_TREE;
3317     }
3318
3319   switch (TREE_CODE (type))
3320     {
3321     case INTEGER_TYPE:
3322     case BOOLEAN_TYPE:
3323     case ENUMERAL_TYPE:
3324       /* For a non-type template-parameter of integral or enumeration
3325          type, integral promotions (_conv.prom_) and integral
3326          conversions (_conv.integral_) are applied.  */
3327       if (!INTEGRAL_TYPE_P (expr_type))
3328         return error_mark_node;
3329       
3330       /* It's safe to call digest_init in this case; we know we're
3331          just converting one integral constant expression to another.  */
3332       expr = digest_init (type, expr, (tree*) 0);
3333
3334       if (TREE_CODE (expr) != INTEGER_CST)
3335         /* Curiously, some TREE_CONSTANT integral expressions do not
3336            simplify to integer constants.  For example, `3 % 0',
3337            remains a TRUNC_MOD_EXPR.  */
3338         goto non_constant;
3339       
3340       return expr;
3341
3342     case OFFSET_TYPE:
3343       {
3344         tree e;
3345
3346         /* For a non-type template-parameter of type pointer to data
3347            member, qualification conversions (_conv.qual_) are
3348            applied.  */
3349         e = perform_qualification_conversions (type, expr);
3350         if (TREE_CODE (e) == NOP_EXPR)
3351           /* The call to perform_qualification_conversions will
3352              insert a NOP_EXPR over EXPR to do express conversion,
3353              if necessary.  But, that will confuse us if we use
3354              this (converted) template parameter to instantiate
3355              another template; then the thing will not look like a
3356              valid template argument.  So, just make a new
3357              constant, of the appropriate type.  */
3358           e = make_ptrmem_cst (type, PTRMEM_CST_MEMBER (expr));
3359         return e;
3360       }
3361
3362     case POINTER_TYPE:
3363       {
3364         tree type_pointed_to = TREE_TYPE (type);
3365  
3366         if (TREE_CODE (type_pointed_to) == FUNCTION_TYPE)
3367           { 
3368             /* For a non-type template-parameter of type pointer to
3369                function, only the function-to-pointer conversion
3370                (_conv.func_) is applied.  If the template-argument
3371                represents a set of overloaded functions (or a pointer to
3372                such), the matching function is selected from the set
3373                (_over.over_).  */
3374             tree fns;
3375             tree fn;
3376
3377             if (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR)
3378               fns = TREE_OPERAND (expr, 0);
3379             else
3380               fns = expr;
3381
3382             fn = instantiate_type (type_pointed_to, fns, tf_none);
3383
3384             if (fn == error_mark_node)
3385               return error_mark_node;
3386
3387             if (!DECL_EXTERNAL_LINKAGE_P (fn))
3388               {
3389                 if (really_overloaded_fn (fns))
3390                   return error_mark_node;
3391                 else
3392                   goto bad_argument;
3393               }
3394
3395             expr = build_unary_op (ADDR_EXPR, fn, 0);
3396
3397             my_friendly_assert (same_type_p (type, TREE_TYPE (expr)), 
3398                                 0);
3399             return expr;
3400           }
3401         else 
3402           {
3403             /* For a non-type template-parameter of type pointer to
3404                object, qualification conversions (_conv.qual_) and the
3405                array-to-pointer conversion (_conv.array_) are applied.
3406                [Note: In particular, neither the null pointer conversion
3407                (_conv.ptr_) nor the derived-to-base conversion
3408                (_conv.ptr_) are applied.  Although 0 is a valid
3409                template-argument for a non-type template-parameter of
3410                integral type, it is not a valid template-argument for a
3411                non-type template-parameter of pointer type.]  
3412             
3413                The call to decay_conversion performs the
3414                array-to-pointer conversion, if appropriate.  */
3415             expr = decay_conversion (expr);
3416
3417             if (expr == error_mark_node)
3418               return error_mark_node;
3419             else
3420               return perform_qualification_conversions (type, expr);
3421           }
3422       }
3423       break;
3424
3425     case REFERENCE_TYPE:
3426       {
3427         tree type_referred_to = TREE_TYPE (type);
3428
3429         /* If this expression already has reference type, get the
3430            underlying object.  */
3431         if (TREE_CODE (expr_type) == REFERENCE_TYPE) 
3432           {
3433             if (TREE_CODE (expr) == NOP_EXPR
3434                 && TREE_CODE (TREE_OPERAND (expr, 0)) == ADDR_EXPR)
3435               STRIP_NOPS (expr);
3436             my_friendly_assert (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR, 20000604);
3437             expr = TREE_OPERAND (expr, 0);
3438             expr_type = TREE_TYPE (expr);
3439           }
3440
3441         if (TREE_CODE (type_referred_to) == FUNCTION_TYPE)
3442           {
3443             /* For a non-type template-parameter of type reference to
3444                function, no conversions apply.  If the
3445                template-argument represents a set of overloaded
3446                functions, the matching function is selected from the
3447                set (_over.over_).  */
3448             tree fn;
3449
3450             fn = instantiate_type (type_referred_to, expr, tf_none);
3451
3452             if (fn == error_mark_node)
3453               return error_mark_node;
3454
3455             if (!DECL_EXTERNAL_LINKAGE_P (fn))
3456               {
3457                 if (really_overloaded_fn (expr))
3458                   /* Don't issue an error here; we might get a different
3459                      function if the overloading had worked out
3460                      differently.  */
3461                   return error_mark_node;
3462                 else
3463                   goto bad_argument;
3464               }
3465
3466             my_friendly_assert (same_type_p (type_referred_to, 
3467                                              TREE_TYPE (fn)),
3468                                 0);
3469
3470             expr = fn;
3471           }
3472         else
3473           {
3474             /* For a non-type template-parameter of type reference to
3475                object, no conversions apply.  The type referred to by the
3476                reference may be more cv-qualified than the (otherwise
3477                identical) type of the template-argument.  The
3478                template-parameter is bound directly to the
3479                template-argument, which must be an lvalue.  */
3480             if (!same_type_p (TYPE_MAIN_VARIANT (expr_type),
3481                               TYPE_MAIN_VARIANT (type_referred_to))
3482                 || !at_least_as_qualified_p (type_referred_to,
3483                                              expr_type)
3484                 || !real_lvalue_p (expr))
3485               return error_mark_node;
3486           }
3487
3488         cxx_mark_addressable (expr);
3489         return build_nop (type, build_address (expr));
3490       }
3491       break;
3492
3493     case RECORD_TYPE:
3494       {
3495         my_friendly_assert (TYPE_PTRMEMFUNC_P (type), 20010112);
3496
3497         /* For a non-type template-parameter of type pointer to member
3498            function, no conversions apply.  If the template-argument
3499            represents a set of overloaded member functions, the
3500            matching member function is selected from the set
3501            (_over.over_).  */
3502
3503         if (!TYPE_PTRMEMFUNC_P (expr_type) && 
3504             expr_type != unknown_type_node)
3505           return error_mark_node;
3506
3507         if (TREE_CODE (expr) == PTRMEM_CST)
3508           {
3509             /* A ptr-to-member constant.  */
3510             if (!same_type_p (type, expr_type))
3511               return error_mark_node;
3512             else 
3513               return expr;
3514           }
3515
3516         if (TREE_CODE (expr) != ADDR_EXPR)
3517           return error_mark_node;
3518
3519         expr = instantiate_type (type, expr, tf_none);
3520         
3521         if (expr == error_mark_node)
3522           return error_mark_node;
3523
3524         if (!same_type_p (type, TREE_TYPE (expr)))
3525           return error_mark_node;
3526
3527         return expr;
3528       }
3529       break;
3530
3531     default:
3532       /* All non-type parameters must have one of these types.  */
3533       abort ();
3534       break;
3535     }
3536
3537   return error_mark_node;
3538 }
3539
3540 /* Return 1 if PARM_PARMS and ARG_PARMS matches using rule for 
3541    template template parameters.  Both PARM_PARMS and ARG_PARMS are 
3542    vectors of TREE_LIST nodes containing TYPE_DECL, TEMPLATE_DECL 
3543    or PARM_DECL.
3544    
3545    ARG_PARMS may contain more parameters than PARM_PARMS.  If this is 
3546    the case, then extra parameters must have default arguments.
3547
3548    Consider the example:
3549      template <class T, class Allocator = allocator> class vector;
3550      template<template <class U> class TT> class C;
3551
3552    C<vector> is a valid instantiation.  PARM_PARMS for the above code 
3553    contains a TYPE_DECL (for U),  ARG_PARMS contains two TYPE_DECLs (for 
3554    T and Allocator) and OUTER_ARGS contains the argument that is used to 
3555    substitute the TT parameter.  */
3556
3557 static int
3558 coerce_template_template_parms (tree parm_parms, 
3559                                 tree arg_parms, 
3560                                 tsubst_flags_t complain, 
3561                                 tree in_decl,
3562                                 tree outer_args)
3563 {
3564   int nparms, nargs, i;
3565   tree parm, arg;
3566
3567   my_friendly_assert (TREE_CODE (parm_parms) == TREE_VEC, 0);
3568   my_friendly_assert (TREE_CODE (arg_parms) == TREE_VEC, 0);
3569
3570   nparms = TREE_VEC_LENGTH (parm_parms);
3571   nargs = TREE_VEC_LENGTH (arg_parms);
3572
3573   /* The rule here is opposite of coerce_template_parms.  */
3574   if (nargs < nparms
3575       || (nargs > nparms
3576           && TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (arg_parms, nparms)) == NULL_TREE))
3577     return 0;
3578
3579   for (i = 0; i < nparms; ++i)
3580     {
3581       parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parm_parms, i));
3582       arg = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (arg_parms, i));
3583
3584       if (arg == NULL_TREE || arg == error_mark_node
3585           || parm == NULL_TREE || parm == error_mark_node)
3586         return 0;
3587
3588       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
3589         return 0;
3590
3591       switch (TREE_CODE (parm))
3592         {
3593         case TYPE_DECL:
3594           break;
3595
3596         case TEMPLATE_DECL:
3597           /* We encounter instantiations of templates like
3598                template <template <template <class> class> class TT>
3599                class C;  */
3600           {
3601             tree parmparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parm);
3602             tree argparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (arg);
3603
3604             if (!coerce_template_template_parms
3605                 (parmparm, argparm, complain, in_decl, outer_args))
3606               return 0;
3607           }
3608           break;
3609
3610         case PARM_DECL:
3611           /* The tsubst call is used to handle cases such as
3612                template <class T, template <T> class TT> class D;  
3613              i.e. the parameter list of TT depends on earlier parameters.  */
3614           if (!same_type_p
3615               (tsubst (TREE_TYPE (parm), outer_args, complain, in_decl),
3616                TREE_TYPE (arg)))
3617             return 0;
3618           break;
3619           
3620         default:
3621           abort ();
3622         }
3623     }
3624   return 1;
3625 }
3626
3627 /* Convert the indicated template ARG as necessary to match the
3628    indicated template PARM.  Returns the converted ARG, or
3629    error_mark_node if the conversion was unsuccessful.  Error and
3630    warning messages are issued under control of COMPLAIN.  This
3631    conversion is for the Ith parameter in the parameter list.  ARGS is
3632    the full set of template arguments deduced so far.  */
3633
3634 static tree
3635 convert_template_argument (tree parm, 
3636                            tree arg, 
3637                            tree args, 
3638                            tsubst_flags_t complain, 
3639                            int i, 
3640                            tree in_decl)
3641 {
3642   tree val;
3643   tree inner_args;
3644   int is_type, requires_type, is_tmpl_type, requires_tmpl_type;
3645   
3646   inner_args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args);
3647
3648   if (TREE_CODE (arg) == TREE_LIST 
3649       && TREE_CODE (TREE_VALUE (arg)) == OFFSET_REF)
3650     {  
3651       /* The template argument was the name of some
3652          member function.  That's usually
3653          invalid, but static members are OK.  In any
3654          case, grab the underlying fields/functions
3655          and issue an error later if required.  */
3656       arg = TREE_VALUE (arg);
3657       TREE_TYPE (arg) = unknown_type_node;
3658     }
3659
3660   requires_tmpl_type = TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL;
3661   requires_type = (TREE_CODE (parm) == TYPE_DECL
3662                    || requires_tmpl_type);
3663
3664   is_tmpl_type = ((TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_DECL
3665                    && TREE_CODE (DECL_TEMPLATE_RESULT (arg)) == TYPE_DECL)
3666                   || TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
3667                   || TREE_CODE (arg) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE);
3668   
3669   if (is_tmpl_type
3670       && (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
3671           || TREE_CODE (arg) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE))
3672     arg = TYPE_STUB_DECL (arg);
3673
3674   is_type = TYPE_P (arg) || is_tmpl_type;
3675
3676   if (requires_type && ! is_type && TREE_CODE (arg) == SCOPE_REF
3677       && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg, 0)) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
3678     {
3679       pedwarn ("to refer to a type member of a template parameter, use `typename %E'", arg);
3680       
3681       arg = make_typename_type (TREE_OPERAND (arg, 0),
3682                                 TREE_OPERAND (arg, 1),
3683                                 complain & tf_error);
3684       is_type = 1;
3685     }
3686   if (is_type != requires_type)
3687     {
3688       if (in_decl)
3689         {
3690           if (complain & tf_error)
3691             {
3692               error ("type/value mismatch at argument %d in template parameter list for `%D'",
3693                         i + 1, in_decl);
3694               if (is_type)
3695                 error ("  expected a constant of type `%T', got `%T'",
3696                           TREE_TYPE (parm),
3697                           (is_tmpl_type ? DECL_NAME (arg) : arg));
3698               else if (requires_tmpl_type)
3699                 error ("  expected a class template, got `%E'", arg);
3700               else
3701                 error ("  expected a type, got `%E'", arg);
3702             }
3703         }
3704       return error_mark_node;
3705     }
3706   if (is_tmpl_type ^ requires_tmpl_type)
3707     {
3708       if (in_decl && (complain & tf_error))
3709         {
3710           error ("type/value mismatch at argument %d in template parameter list for `%D'",
3711                     i + 1, in_decl);
3712           if (is_tmpl_type)
3713             error ("  expected a type, got `%T'", DECL_NAME (arg));
3714           else
3715             error ("  expected a class template, got `%T'", arg);
3716         }
3717       return error_mark_node;
3718     }
3719       
3720   if (is_type)
3721     {
3722       if (requires_tmpl_type)
3723         {
3724           if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg)) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE)
3725             /* The number of argument required is not known yet.
3726                Just accept it for now.  */
3727             val = TREE_TYPE (arg);
3728           else
3729             {
3730               tree parmparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parm);
3731               tree argparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (arg);
3732
3733               if (coerce_template_template_parms (parmparm, argparm,
3734                                                   complain, in_decl,
3735                                                   inner_args))
3736                 {
3737                   val = arg;
3738                   
3739                   /* TEMPLATE_TEMPLATE_PARM node is preferred over 
3740                      TEMPLATE_DECL.  */
3741                   if (val != error_mark_node 
3742                       && DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (val))
3743                     val = TREE_TYPE (val);
3744                 }
3745               else
3746                 {
3747                   if (in_decl && (complain & tf_error))
3748                     {
3749                       error ("type/value mismatch at argument %d in template parameter list for `%D'",
3750                                 i + 1, in_decl);
3751                       error ("  expected a template of type `%D', got `%D'", parm, arg);
3752                     }
3753                   
3754                   val = error_mark_node;
3755                 }
3756             }
3757         }
3758       else
3759         val = groktypename (arg);
3760     }
3761   else
3762     {
3763       tree t = tsubst (TREE_TYPE (parm), args, complain, in_decl);
3764
3765       if (invalid_nontype_parm_type_p (t, complain))
3766         return error_mark_node;
3767       
3768       if (!uses_template_parms (arg) && !uses_template_parms (t))
3769         /* We used to call digest_init here.  However, digest_init
3770            will report errors, which we don't want when complain
3771            is zero.  More importantly, digest_init will try too
3772            hard to convert things: for example, `0' should not be
3773            converted to pointer type at this point according to
3774            the standard.  Accepting this is not merely an
3775            extension, since deciding whether or not these
3776            conversions can occur is part of determining which
3777            function template to call, or whether a given explicit
3778            argument specification is valid.  */
3779         val = convert_nontype_argument (t, arg);
3780       else
3781         val = arg;
3782
3783       if (val == NULL_TREE)
3784         val = error_mark_node;
3785       else if (val == error_mark_node && (complain & tf_error))
3786         error ("could not convert template argument `%E' to `%T'", 
3787                   arg, t);
3788     }
3789
3790   return val;
3791 }
3792
3793 /* Convert all template arguments to their appropriate types, and
3794    return a vector containing the innermost resulting template
3795    arguments.  If any error occurs, return error_mark_node. Error and
3796    warning messages are issued under control of COMPLAIN.
3797
3798    If REQUIRE_ALL_ARGUMENTS is nonzero, all arguments must be
3799    provided in ARGLIST, or else trailing parameters must have default
3800    values.  If REQUIRE_ALL_ARGUMENTS is zero, we will attempt argument
3801    deduction for any unspecified trailing arguments.  */
3802    
3803 static tree
3804 coerce_template_parms (tree parms, 
3805                        tree args, 
3806                        tree in_decl,
3807                        tsubst_flags_t complain,
3808                        int require_all_arguments)
3809 {
3810   int nparms, nargs, i, lost = 0;
3811   tree inner_args;
3812   tree new_args;
3813   tree new_inner_args;
3814
3815   inner_args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args);
3816   nargs = inner_args ? NUM_TMPL_ARGS (inner_args) : 0;
3817   nparms = TREE_VEC_LENGTH (parms);
3818
3819   if (nargs > nparms
3820       || (nargs < nparms
3821           && require_all_arguments
3822           && TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (parms, nargs)) == NULL_TREE))
3823     {
3824       if (complain & tf_error) 
3825         {
3826           error ("wrong number of template arguments (%d, should be %d)",
3827                     nargs, nparms);
3828           
3829           if (in_decl)
3830             cp_error_at ("provided for `%D'", in_decl);
3831         }
3832
3833       return error_mark_node;
3834     }
3835
3836   new_inner_args = make_tree_vec (nparms);
3837   new_args = add_outermost_template_args (args, new_inner_args);
3838   for (i = 0; i < nparms; i++)
3839     {
3840       tree arg;
3841       tree parm;
3842
3843       /* Get the Ith template parameter.  */
3844       parm = TREE_VEC_ELT (parms, i);
3845
3846       /* Calculate the Ith argument.  */
3847       if (i < nargs)
3848         arg = TREE_VEC_ELT (inner_args, i);
3849       else if (require_all_arguments)
3850         /* There must be a default arg in this case.  */
3851         arg = tsubst_template_arg (TREE_PURPOSE (parm), new_args,
3852                                    complain, in_decl);
3853       else
3854         break;
3855       
3856       my_friendly_assert (arg, 20030727);
3857       if (arg == error_mark_node)
3858         error ("template argument %d is invalid", i + 1);
3859       else 
3860         arg = convert_template_argument (TREE_VALUE (parm), 
3861                                          arg, new_args, complain, i,
3862                                          in_decl); 
3863       
3864       if (arg == error_mark_node)
3865         lost++;
3866       TREE_VEC_ELT (new_inner_args, i) = arg;
3867     }
3868
3869   if (lost)
3870     return error_mark_node;
3871
3872   return new_inner_args;
3873 }
3874
3875 /* Returns 1 if template args OT and NT are equivalent.  */
3876
3877 static int
3878 template_args_equal (tree ot, tree nt)
3879 {
3880   if (nt == ot)
3881     return 1;
3882
3883   if (TREE_CODE (nt) == TREE_VEC)
3884     /* For member templates */
3885     return TREE_CODE (ot) == TREE_VEC && comp_template_args (ot, nt);
3886   else if (TYPE_P (nt))
3887     return TYPE_P (ot) && same_type_p (ot, nt);
3888   else if (TREE_CODE (ot) == TREE_VEC || TYPE_P (ot))
3889     return 0;
3890   else
3891     return cp_tree_equal (ot, nt);
3892 }
3893
3894 /* Returns 1 iff the OLDARGS and NEWARGS are in fact identical sets
3895    of template arguments.  Returns 0 otherwise.  */
3896
3897 int
3898 comp_template_args (tree oldargs, tree newargs)
3899 {
3900   int i;
3901
3902   if (TREE_VEC_LENGTH (oldargs) != TREE_VEC_LENGTH (newargs))
3903     return 0;
3904
3905   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (oldargs); ++i)
3906     {
3907       tree nt = TREE_VEC_ELT (newargs, i);
3908       tree ot = TREE_VEC_ELT (oldargs, i);
3909
3910       if (! template_args_equal (ot, nt))
3911         return 0;
3912     }
3913   return 1;
3914 }
3915
3916 /* Given class template name and parameter list, produce a user-friendly name
3917    for the instantiation.  */
3918
3919 static char *
3920 mangle_class_name_for_template (const char* name, tree parms, tree arglist)
3921 {
3922   static struct obstack scratch_obstack;
3923   static char *scratch_firstobj;
3924   int i, nparms;
3925
3926   if (!scratch_firstobj)
3927     gcc_obstack_init (&scratch_obstack);
3928   else
3929     obstack_free (&scratch_obstack, scratch_firstobj);
3930   scratch_firstobj = obstack_alloc (&scratch_obstack, 1);
3931
3932 #define ccat(C) obstack_1grow (&scratch_obstack, (C));
3933 #define cat(S)  obstack_grow (&scratch_obstack, (S), strlen (S))
3934
3935   cat (name);
3936   ccat ('<');
3937   nparms = TREE_VEC_LENGTH (parms);
3938   arglist = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist);
3939   my_friendly_assert (nparms == TREE_VEC_LENGTH (arglist), 268);
3940   for (i = 0; i < nparms; i++)
3941     {
3942       tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
3943       tree arg = TREE_VEC_ELT (arglist, i);
3944
3945       if (i)
3946         ccat (',');
3947
3948       if (TREE_CODE (parm) == TYPE_DECL)
3949         {
3950           cat (type_as_string (arg, TFF_CHASE_TYPEDEF));
3951           continue;
3952         }
3953       else if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL)
3954         {
3955           if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_DECL)
3956             {
3957               /* Already substituted with real template.  Just output 
3958                  the template name here */
3959               tree context = DECL_CONTEXT (arg);
3960               if (context)
3961                 {
3962                   /* The template may be defined in a namespace, or
3963                      may be a member template.  */
3964                   my_friendly_assert (TREE_CODE (context) == NAMESPACE_DECL
3965                                       || CLASS_TYPE_P (context), 
3966                                       980422);
3967                   cat(decl_as_string (DECL_CONTEXT (arg), TFF_PLAIN_IDENTIFIER));
3968                   cat("::");
3969                 }
3970               cat (IDENTIFIER_POINTER (DECL_NAME (arg)));
3971             }
3972           else
3973             /* Output the parameter declaration.  */
3974             cat (type_as_string (arg, TFF_CHASE_TYPEDEF));
3975           continue;
3976         }
3977       else
3978         my_friendly_assert (TREE_CODE (parm) == PARM_DECL, 269);
3979
3980       /* No need to check arglist against parmlist here; we did that
3981          in coerce_template_parms, called from lookup_template_class.  */
3982       cat (expr_as_string (arg, TFF_PLAIN_IDENTIFIER));
3983     }
3984   {
3985     char *bufp = obstack_next_free (&scratch_obstack);
3986     int offset = 0;
3987     while (bufp[offset - 1] == ' ')
3988       offset--;
3989     obstack_blank_fast (&scratch_obstack, offset);
3990
3991     /* B<C<char> >, not B<C<char>> */
3992     if (bufp[offset - 1] == '>')
3993       ccat (' ');
3994   }
3995   ccat ('>');
3996   ccat ('\0');
3997   return (char *) obstack_base (&scratch_obstack);
3998 }
3999
4000 static tree
4001 classtype_mangled_name (tree t)
4002 {
4003   if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (t)
4004       /* Specializations have already had their names set up in
4005          lookup_template_class.  */
4006       && !CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (t))
4007     {
4008       tree tmpl = most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (t));
4009
4010       /* For non-primary templates, the template parameters are
4011          implicit from their surrounding context.  */
4012       if (PRIMARY_TEMPLATE_P (tmpl))
4013         {
4014           tree name = DECL_NAME (tmpl);
4015           char *mangled_name = mangle_class_name_for_template
4016             (IDENTIFIER_POINTER (name), 
4017              DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (tmpl),
4018              CLASSTYPE_TI_ARGS (t));
4019           tree id = get_identifier (mangled_name);
4020           IDENTIFIER_TEMPLATE (id) = name;
4021           return id;
4022         }
4023     }
4024
4025   return TYPE_IDENTIFIER (t);
4026 }
4027
4028 static void
4029 add_pending_template (tree d)
4030 {
4031   tree ti = (TYPE_P (d)
4032              ? CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (d)
4033              : DECL_TEMPLATE_INFO (d));
4034   tree pt;
4035   int level;
4036
4037   if (TI_PENDING_TEMPLATE_FLAG (ti))
4038     return;
4039
4040   /* We are called both from instantiate_decl, where we've already had a
4041      tinst_level pushed, and instantiate_template, where we haven't.
4042      Compensate.  */
4043   level = !(current_tinst_level && TINST_DECL (current_tinst_level) == d);
4044
4045   if (level)
4046     push_tinst_level (d);
4047
4048   pt = tree_cons (current_tinst_level, d, NULL_TREE);
4049   if (last_pending_template)
4050     TREE_CHAIN (last_pending_template) = pt;
4051   else
4052     pending_templates = pt;
4053
4054   last_pending_template = pt;
4055
4056   TI_PENDING_TEMPLATE_FLAG (ti) = 1;
4057
4058   if (level)
4059     pop_tinst_level ();
4060 }
4061
4062
4063 /* Return a TEMPLATE_ID_EXPR corresponding to the indicated FNS and
4064    ARGLIST.  Valid choices for FNS are given in the cp-tree.def
4065    documentation for TEMPLATE_ID_EXPR.  */
4066
4067 tree
4068 lookup_template_function (tree fns, tree arglist)
4069 {
4070   tree type;
4071
4072   if (fns == error_mark_node || arglist == error_mark_node)
4073     return error_mark_node;
4074
4075   my_friendly_assert (!arglist || TREE_CODE (arglist) == TREE_VEC, 20030726);
4076   if (fns == NULL_TREE 
4077       || TREE_CODE (fns) == FUNCTION_DECL)
4078     {
4079       error ("non-template used as template");
4080       return error_mark_node;
4081     }
4082
4083   my_friendly_assert (TREE_CODE (fns) == TEMPLATE_DECL
4084                       || TREE_CODE (fns) == OVERLOAD
4085                       || BASELINK_P (fns)
4086                       || TREE_CODE (fns) == IDENTIFIER_NODE,
4087                       20020730);
4088
4089   if (BASELINK_P (fns))
4090     {
4091       BASELINK_FUNCTIONS (fns) = build (TEMPLATE_ID_EXPR,
4092                                         unknown_type_node,
4093                                         BASELINK_FUNCTIONS (fns),
4094                                         arglist);
4095       return fns;
4096     }
4097
4098   type = TREE_TYPE (fns);
4099   if (TREE_CODE (fns) == OVERLOAD || !type)
4100     type = unknown_type_node;
4101   
4102   return build (TEMPLATE_ID_EXPR, type, fns, arglist);
4103 }
4104
4105 /* Within the scope of a template class S<T>, the name S gets bound
4106    (in build_self_reference) to a TYPE_DECL for the class, not a
4107    TEMPLATE_DECL.  If DECL is a TYPE_DECL for current_class_type,
4108    or one of its enclosing classes, and that type is a template,
4109    return the associated TEMPLATE_DECL.  Otherwise, the original
4110    DECL is returned.  */
4111
4112 tree
4113 maybe_get_template_decl_from_type_decl (tree decl)
4114 {
4115   return (decl != NULL_TREE
4116           && TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL 
4117           && DECL_ARTIFICIAL (decl)
4118           && CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (decl))
4119           && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (decl))) 
4120     ? CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl)) : decl;
4121 }
4122
4123 /* Given an IDENTIFIER_NODE (type TEMPLATE_DECL) and a chain of
4124    parameters, find the desired type.
4125
4126    D1 is the PTYPENAME terminal, and ARGLIST is the list of arguments.
4127
4128    IN_DECL, if non-NULL, is the template declaration we are trying to
4129    instantiate.  
4130
4131    If ENTERING_SCOPE is nonzero, we are about to enter the scope of
4132    the class we are looking up.
4133    
4134    Issue error and warning messages under control of COMPLAIN.
4135
4136    If the template class is really a local class in a template
4137    function, then the FUNCTION_CONTEXT is the function in which it is
4138    being instantiated.  */
4139
4140 tree
4141 lookup_template_class (tree d1, 
4142                        tree arglist, 
4143                        tree in_decl, 
4144                        tree context, 
4145                        int entering_scope, 
4146                        tsubst_flags_t complain)
4147 {
4148   tree template = NULL_TREE, parmlist;
4149   tree t;
4150   
4151   timevar_push (TV_NAME_LOOKUP);
4152   
4153   if (TREE_CODE (d1) == IDENTIFIER_NODE)
4154     {
4155       if (IDENTIFIER_VALUE (d1) 
4156           && DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (IDENTIFIER_VALUE (d1)))
4157         template = IDENTIFIER_VALUE (d1);
4158       else
4159         {
4160           if (context)
4161             push_decl_namespace (context);
4162           template = lookup_name (d1, /*prefer_type=*/0);
4163           template = maybe_get_template_decl_from_type_decl (template);
4164           if (context)
4165             pop_decl_namespace ();
4166         }
4167       if (template)
4168         context = DECL_CONTEXT (template);
4169     }
4170   else if (TREE_CODE (d1) == TYPE_DECL && IS_AGGR_TYPE (TREE_TYPE (d1)))
4171     {
4172       tree type = TREE_TYPE (d1);
4173
4174       /* If we are declaring a constructor, say A<T>::A<T>, we will get
4175          an implicit typename for the second A.  Deal with it.  */
4176       if (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE && TREE_TYPE (type))
4177         type = TREE_TYPE (type);
4178         
4179       if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type))
4180         {
4181           template = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type);
4182           d1 = DECL_NAME (template);
4183         }
4184     }
4185   else if (TREE_CODE (d1) == ENUMERAL_TYPE 
4186            || (TYPE_P (d1) && IS_AGGR_TYPE (d1)))
4187     {
4188       template = TYPE_TI_TEMPLATE (d1);
4189       d1 = DECL_NAME (template);
4190     }
4191   else if (TREE_CODE (d1) == TEMPLATE_DECL
4192            && TREE_CODE (DECL_TEMPLATE_RESULT (d1)) == TYPE_DECL)
4193     {
4194       template = d1;
4195       d1 = DECL_NAME (template);
4196       context = DECL_CONTEXT (template);
4197     }
4198
4199   /* With something like `template <class T> class X class X { ... };'
4200      we could end up with D1 having nothing but an IDENTIFIER_VALUE.
4201      We don't want to do that, but we have to deal with the situation,
4202      so let's give them some syntax errors to chew on instead of a
4203      crash. Alternatively D1 might not be a template type at all.  */
4204   if (! template)
4205     {
4206       if (complain & tf_error)
4207         error ("`%T' is not a template", d1);
4208       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4209     }
4210
4211   if (TREE_CODE (template) != TEMPLATE_DECL
4212          /* Make sure it's a user visible template, if it was named by
4213             the user.  */
4214       || ((complain & tf_user) && !DECL_TEMPLATE_PARM_P (template)
4215           && !PRIMARY_TEMPLATE_P (template)))
4216     {
4217       if (complain & tf_error)
4218         {
4219           error ("non-template type `%T' used as a template", d1);
4220           if (in_decl)
4221             cp_error_at ("for template declaration `%D'", in_decl);
4222         }
4223       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4224     }
4225
4226   complain &= ~tf_user;
4227   
4228   if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (template))
4229     {
4230       /* Create a new TEMPLATE_DECL and TEMPLATE_TEMPLATE_PARM node to store
4231          template arguments */
4232
4233       tree parm;
4234       tree arglist2;
4235
4236       parmlist = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (template);
4237
4238       /* Consider an example where a template template parameter declared as
4239
4240            template <class T, class U = std::allocator<T> > class TT
4241
4242          The template parameter level of T and U are one level larger than 
4243          of TT.  To proper process the default argument of U, say when an 
4244          instantiation `TT<int>' is seen, we need to build the full
4245          arguments containing {int} as the innermost level.  Outer levels,
4246          available when not appearing as default template argument, can be
4247          obtained from `current_template_args ()'.
4248
4249          Suppose that TT is later substituted with std::vector.  The above
4250          instantiation is `TT<int, std::allocator<T> >' with TT at
4251          level 1, and T at level 2, while the template arguments at level 1
4252          becomes {std::vector} and the inner level 2 is {int}.  */
4253
4254       if (current_template_parms)
4255         arglist = add_to_template_args (current_template_args (), arglist);
4256
4257       arglist2 = coerce_template_parms (parmlist, arglist, template,
4258                                         complain, /*require_all_args=*/1);
4259       if (arglist2 == error_mark_node
4260           || (!uses_template_parms (arglist2)
4261               && check_instantiated_args (template, arglist2, complain)))
4262         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4263
4264       parm = bind_template_template_parm (TREE_TYPE (template), arglist2);
4265       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, parm);
4266     }
4267   else 
4268     {
4269       tree template_type = TREE_TYPE (template);
4270       tree gen_tmpl;
4271       tree type_decl;
4272       tree found = NULL_TREE;
4273       tree *tp;
4274       int arg_depth;
4275       int parm_depth;
4276       int is_partial_instantiation;
4277
4278       gen_tmpl = most_general_template (template);
4279       parmlist = DECL_TEMPLATE_PARMS (gen_tmpl);
4280       parm_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (parmlist);
4281       arg_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (arglist);
4282
4283       if (arg_depth == 1 && parm_depth > 1)
4284         {
4285           /* We've been given an incomplete set of template arguments.
4286              For example, given:
4287
4288                template <class T> struct S1 {
4289                  template <class U> struct S2 {};
4290                  template <class U> struct S2<U*> {};
4291                 };
4292              
4293              we will be called with an ARGLIST of `U*', but the
4294              TEMPLATE will be `template <class T> template
4295              <class U> struct S1<T>::S2'.  We must fill in the missing
4296              arguments.  */
4297           arglist 
4298             = add_outermost_template_args (TYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (template)),
4299                                            arglist);
4300           arg_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (arglist);
4301         }
4302
4303       /* Now we should have enough arguments.  */
4304       my_friendly_assert (parm_depth == arg_depth, 0);
4305       
4306       /* From here on, we're only interested in the most general
4307          template.  */
4308       template = gen_tmpl;
4309
4310       /* Calculate the BOUND_ARGS.  These will be the args that are
4311          actually tsubst'd into the definition to create the
4312          instantiation.  */
4313       if (parm_depth > 1)
4314         {
4315           /* We have multiple levels of arguments to coerce, at once.  */
4316           int i;
4317           int saved_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (arglist);
4318
4319           tree bound_args = make_tree_vec (parm_depth);
4320           
4321           for (i = saved_depth,
4322                  t = DECL_TEMPLATE_PARMS (template); 
4323                i > 0 && t != NULL_TREE;
4324                --i, t = TREE_CHAIN (t))
4325             {
4326               tree a = coerce_template_parms (TREE_VALUE (t),
4327                                               arglist, template,
4328                                               complain, /*require_all_args=*/1);
4329
4330               /* Don't process further if one of the levels fails.  */
4331               if (a == error_mark_node)
4332                 {
4333                   /* Restore the ARGLIST to its full size.  */
4334                   TREE_VEC_LENGTH (arglist) = saved_depth;
4335                   POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4336                 }
4337               
4338               SET_TMPL_ARGS_LEVEL (bound_args, i, a);
4339
4340               /* We temporarily reduce the length of the ARGLIST so
4341                  that coerce_template_parms will see only the arguments
4342                  corresponding to the template parameters it is
4343                  examining.  */
4344               TREE_VEC_LENGTH (arglist)--;
4345             }
4346
4347           /* Restore the ARGLIST to its full size.  */
4348           TREE_VEC_LENGTH (arglist) = saved_depth;
4349
4350           arglist = bound_args;
4351         }
4352       else
4353         arglist
4354           = coerce_template_parms (INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parmlist),
4355                                    INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist),
4356                                    template,
4357                                    complain, /*require_all_args=*/1);
4358
4359       if (arglist == error_mark_node)
4360         /* We were unable to bind the arguments.  */
4361         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4362
4363       /* In the scope of a template class, explicit references to the
4364          template class refer to the type of the template, not any
4365          instantiation of it.  For example, in:
4366          
4367            template <class T> class C { void f(C<T>); }
4368
4369          the `C<T>' is just the same as `C'.  Outside of the
4370          class, however, such a reference is an instantiation.  */
4371       if (comp_template_args (TYPE_TI_ARGS (template_type),
4372                               arglist))
4373         {
4374           found = template_type;
4375           
4376           if (!entering_scope && PRIMARY_TEMPLATE_P (template))
4377             {
4378               tree ctx;
4379               
4380               for (ctx = current_class_type; 
4381                    ctx && TREE_CODE (ctx) != NAMESPACE_DECL;
4382                    ctx = (TYPE_P (ctx)
4383                           ? TYPE_CONTEXT (ctx)
4384                           : DECL_CONTEXT (ctx)))
4385                 if (TYPE_P (ctx) && same_type_p (ctx, template_type))
4386                   goto found_ctx;
4387               
4388               /* We're not in the scope of the class, so the
4389                  TEMPLATE_TYPE is not the type we want after all.  */
4390               found = NULL_TREE;
4391             found_ctx:;
4392             }
4393         }
4394       if (found)
4395         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, found);
4396
4397       for (tp = &DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template);
4398            *tp;
4399            tp = &TREE_CHAIN (*tp))
4400         if (comp_template_args (TREE_PURPOSE (*tp), arglist))
4401           {
4402             found = *tp;
4403
4404             /* Use the move-to-front heuristic to speed up future
4405                searches.  */
4406             *tp = TREE_CHAIN (*tp);
4407             TREE_CHAIN (found) 
4408               = DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template);
4409             DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template) = found;
4410
4411             POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, TREE_VALUE (found));
4412           }
4413
4414       /* This type is a "partial instantiation" if any of the template
4415          arguments still involve template parameters.  Note that we set
4416          IS_PARTIAL_INSTANTIATION for partial specializations as
4417          well.  */
4418       is_partial_instantiation = uses_template_parms (arglist);
4419
4420       /* If the deduced arguments are invalid, then the binding
4421          failed.  */
4422       if (!is_partial_instantiation
4423           && check_instantiated_args (template,
4424                                       INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist),
4425                                       complain))
4426         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4427         
4428       if (!is_partial_instantiation 
4429           && !PRIMARY_TEMPLATE_P (template)
4430           && TREE_CODE (CP_DECL_CONTEXT (template)) == NAMESPACE_DECL)
4431         {
4432           found = xref_tag_from_type (TREE_TYPE (template),
4433                                       DECL_NAME (template),
4434                                       /*globalize=*/1);
4435           POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, found);
4436         }
4437       
4438       context = tsubst (DECL_CONTEXT (template), arglist,
4439                         complain, in_decl);
4440       if (!context)
4441         context = global_namespace;
4442
4443       /* Create the type.  */
4444       if (TREE_CODE (template_type) == ENUMERAL_TYPE)
4445         {
4446           if (!is_partial_instantiation)
4447             {
4448               set_current_access_from_decl (TYPE_NAME (template_type));
4449               t = start_enum (TYPE_IDENTIFIER (template_type));
4450             }
4451           else
4452             /* We don't want to call start_enum for this type, since
4453                the values for the enumeration constants may involve
4454                template parameters.  And, no one should be interested
4455                in the enumeration constants for such a type.  */
4456             t = make_node (ENUMERAL_TYPE);
4457         }
4458       else
4459         {
4460           t = make_aggr_type (TREE_CODE (template_type));
4461           CLASSTYPE_DECLARED_CLASS (t) 
4462             = CLASSTYPE_DECLARED_CLASS (template_type);
4463           SET_CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION (t);
4464           TYPE_FOR_JAVA (t) = TYPE_FOR_JAVA (template_type);
4465
4466           /* A local class.  Make sure the decl gets registered properly.  */
4467           if (context == current_function_decl)
4468             pushtag (DECL_NAME (template), t, 0);
4469         }
4470
4471       /* If we called start_enum or pushtag above, this information
4472          will already be set up.  */
4473       if (!TYPE_NAME (t))
4474         {
4475           TYPE_CONTEXT (t) = FROB_CONTEXT (context);
4476           
4477           type_decl = create_implicit_typedef (DECL_NAME (template), t);
4478           DECL_CONTEXT (type_decl) = TYPE_CONTEXT (t);
4479           TYPE_STUB_DECL (t) = type_decl;
4480           DECL_SOURCE_LOCATION (type_decl) 
4481             = DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_STUB_DECL (template_type));
4482         }
4483       else
4484         type_decl = TYPE_NAME (t);
4485
4486       TREE_PRIVATE (type_decl)
4487         = TREE_PRIVATE (TYPE_STUB_DECL (template_type));
4488       TREE_PROTECTED (type_decl)
4489         = TREE_PROTECTED (TYPE_STUB_DECL (template_type));
4490
4491       /* Set up the template information.  We have to figure out which
4492          template is the immediate parent if this is a full
4493          instantiation.  */
4494       if (parm_depth == 1 || is_partial_instantiation
4495           || !PRIMARY_TEMPLATE_P (template))
4496         /* This case is easy; there are no member templates involved.  */
4497         found = template;
4498       else
4499         {
4500           /* This is a full instantiation of a member template.  Look
4501              for a partial instantiation of which this is an instance.  */
4502
4503           for (found = DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template);
4504                found; found = TREE_CHAIN (found))
4505             {
4506               int success;
4507               tree tmpl = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (TREE_VALUE (found));
4508
4509               /* We only want partial instantiations, here, not
4510                  specializations or full instantiations.  */
4511               if (CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (TREE_VALUE (found))
4512                   || !uses_template_parms (TREE_VALUE (found)))
4513                 continue;
4514
4515               /* Temporarily reduce by one the number of levels in the
4516                  ARGLIST and in FOUND so as to avoid comparing the
4517                  last set of arguments.  */
4518               TREE_VEC_LENGTH (arglist)--;
4519               TREE_VEC_LENGTH (TREE_PURPOSE (found)) --;
4520
4521               /* See if the arguments match.  If they do, then TMPL is
4522                  the partial instantiation we want.  */
4523               success = comp_template_args (TREE_PURPOSE (found), arglist);
4524
4525               /* Restore the argument vectors to their full size.  */
4526               TREE_VEC_LENGTH (arglist)++;
4527               TREE_VEC_LENGTH (TREE_PURPOSE (found))++;
4528
4529               if (success)
4530                 {
4531                   found = tmpl;
4532                   break;
4533                 }
4534             }
4535
4536           if (!found)
4537             {
4538               /* There was no partial instantiation. This happens
4539                  where C<T> is a member template of A<T> and it's used
4540                  in something like
4541                 
4542                   template <typename T> struct B { A<T>::C<int> m; };
4543                   B<float>;
4544                 
4545                  Create the partial instantiation.
4546                */
4547               TREE_VEC_LENGTH (arglist)--;
4548               found = tsubst (template, arglist, complain, NULL_TREE);
4549               TREE_VEC_LENGTH (arglist)++;
4550             }
4551         }
4552
4553       SET_TYPE_TEMPLATE_INFO (t, tree_cons (found, arglist, NULL_TREE));  
4554       DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template) 
4555         = tree_cons (arglist, t, 
4556                      DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template));
4557
4558       if (TREE_CODE (t) == ENUMERAL_TYPE 
4559           && !is_partial_instantiation)
4560         /* Now that the type has been registered on the instantiations
4561            list, we set up the enumerators.  Because the enumeration
4562            constants may involve the enumeration type itself, we make
4563            sure to register the type first, and then create the
4564            constants.  That way, doing tsubst_expr for the enumeration
4565            constants won't result in recursive calls here; we'll find
4566            the instantiation and exit above.  */
4567         tsubst_enum (template_type, t, arglist);
4568
4569       /* Reset the name of the type, now that CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO
4570          is set up.  */
4571       if (TREE_CODE (t) != ENUMERAL_TYPE)
4572         DECL_NAME (type_decl) = classtype_mangled_name (t);
4573       if (is_partial_instantiation)
4574         /* If the type makes use of template parameters, the
4575            code that generates debugging information will crash.  */
4576         DECL_IGNORED_P (TYPE_STUB_DECL (t)) = 1;
4577
4578       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, t);
4579     }
4580   timevar_pop (TV_NAME_LOOKUP);
4581 }
4582 \f
4583 struct pair_fn_data 
4584 {
4585   tree_fn_t fn;
4586   void *data;
4587   htab_t visited;
4588 };
4589
4590 /* Called from for_each_template_parm via walk_tree.  */
4591
4592 static tree
4593 for_each_template_parm_r (tree* tp, int* walk_subtrees, void* d)
4594 {
4595   tree t = *tp;
4596   struct pair_fn_data *pfd = (struct pair_fn_data *) d;
4597   tree_fn_t fn = pfd->fn;
4598   void *data = pfd->data;
4599
4600   if (TYPE_P (t)
4601       && for_each_template_parm (TYPE_CONTEXT (t), fn, data, pfd->visited))
4602     return error_mark_node;
4603
4604   switch (TREE_CODE (t))
4605     {
4606     case RECORD_TYPE:
4607       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (t))
4608         break;
4609       /* Fall through.  */
4610
4611     case UNION_TYPE:
4612     case ENUMERAL_TYPE:
4613       if (!TYPE_TEMPLATE_INFO (t))
4614         *walk_subtrees = 0;
4615       else if (for_each_template_parm (TREE_VALUE (TYPE_TEMPLATE_INFO (t)),
4616                                        fn, data, pfd->visited))
4617         return error_mark_node;
4618       break;
4619
4620     case METHOD_TYPE:
4621       /* Since we're not going to walk subtrees, we have to do this
4622          explicitly here.  */
4623       if (for_each_template_parm (TYPE_METHOD_BASETYPE (t), fn, data,
4624                                   pfd->visited))
4625         return error_mark_node;
4626       /* Fall through.  */
4627
4628     case FUNCTION_TYPE:
4629       /* Check the return type.  */
4630       if (for_each_template_parm (TREE_TYPE (t), fn, data, pfd->visited))
4631         return error_mark_node;
4632
4633       /* Check the parameter types.  Since default arguments are not
4634          instantiated until they are needed, the TYPE_ARG_TYPES may
4635          contain expressions that involve template parameters.  But,
4636          no-one should be looking at them yet.  And, once they're
4637          instantiated, they don't contain template parameters, so
4638          there's no point in looking at them then, either.  */
4639       {
4640         tree parm;
4641
4642         for (parm = TYPE_ARG_TYPES (t); parm; parm = TREE_CHAIN (parm))
4643           if (for_each_template_parm (TREE_VALUE (parm), fn, data,
4644                                       pfd->visited))
4645             return error_mark_node;
4646
4647         /* Since we've already handled the TYPE_ARG_TYPES, we don't
4648            want walk_tree walking into them itself.  */
4649         *walk_subtrees = 0;
4650       }
4651       break;
4652
4653     case TYPEOF_TYPE:
4654       if (for_each_template_parm (TYPE_FIELDS (t), fn, data, 
4655                                   pfd->visited))
4656         return error_mark_node;
4657       break;
4658
4659     case FUNCTION_DECL:
4660     case VAR_DECL:
4661       if (DECL_LANG_SPECIFIC (t) && DECL_TEMPLATE_INFO (t)
4662           && for_each_template_parm (DECL_TI_ARGS (t), fn, data,
4663                                      pfd->visited))
4664         return error_mark_node;
4665       /* Fall through.  */
4666
4667     case PARM_DECL:
4668     case CONST_DECL:
4669       if (TREE_CODE (t) == CONST_DECL && DECL_TEMPLATE_PARM_P (t)
4670           && for_each_template_parm (DECL_INITIAL (t), fn, data,
4671                                      pfd->visited))
4672         return error_mark_node;
4673       if (DECL_CONTEXT (t) 
4674           && for_each_template_parm (DECL_CONTEXT (t), fn, data,
4675                                      pfd->visited))
4676         return error_mark_node;
4677       break;
4678
4679     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
4680       /* Record template parameters such as `T' inside `TT<T>'.  */
4681       if (for_each_template_parm (TYPE_TI_ARGS (t), fn, data, pfd->visited))
4682         return error_mark_node;
4683       /* Fall through.  */
4684
4685     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
4686     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
4687     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
4688       if (fn && (*fn)(t, data))
4689         return error_mark_node;
4690       else if (!fn)
4691         return error_mark_node;
4692       break;
4693
4694     case TEMPLATE_DECL:
4695       /* A template template parameter is encountered.  */
4696       if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (t)
4697           && for_each_template_parm (TREE_TYPE (t), fn, data, pfd->visited))
4698         return error_mark_node;
4699
4700       /* Already substituted template template parameter */
4701       *walk_subtrees = 0;
4702       break;
4703
4704     case TYPENAME_TYPE:
4705       if (!fn 
4706           || for_each_template_parm (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (t), fn,
4707                                      data, pfd->visited))
4708         return error_mark_node;
4709       break;
4710
4711     case CONSTRUCTOR:
4712       if (TREE_TYPE (t) && TYPE_PTRMEMFUNC_P (TREE_TYPE (t))
4713           && for_each_template_parm (TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE
4714                                      (TREE_TYPE (t)), fn, data,
4715                                      pfd->visited))
4716         return error_mark_node;
4717       break;
4718       
4719     case INDIRECT_REF:
4720     case COMPONENT_REF:
4721       /* If there's no type, then this thing must be some expression
4722          involving template parameters.  */
4723       if (!fn && !TREE_TYPE (t))
4724         return error_mark_node;
4725       break;
4726
4727     case MODOP_EXPR:
4728     case CAST_EXPR:
4729     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
4730     case CONST_CAST_EXPR:
4731     case STATIC_CAST_EXPR:
4732     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
4733     case ARROW_EXPR:
4734     case DOTSTAR_EXPR:
4735     case TYPEID_EXPR:
4736     case PSEUDO_DTOR_EXPR:
4737       if (!fn)
4738         return error_mark_node;
4739       break;
4740
4741     case BASELINK:
4742       /* If we do not handle this case specially, we end up walking
4743          the BINFO hierarchy, which is circular, and therefore
4744          confuses walk_tree.  */
4745       *walk_subtrees = 0;
4746       if (for_each_template_parm (BASELINK_FUNCTIONS (*tp), fn, data,
4747                                   pfd->visited))
4748         return error_mark_node;
4749       break;
4750
4751     default:
4752       break;
4753     }
4754
4755   /* We didn't find any template parameters we liked.  */
4756   return NULL_TREE;
4757 }
4758
4759 /* For each TEMPLATE_TYPE_PARM, TEMPLATE_TEMPLATE_PARM, 
4760    BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM or TEMPLATE_PARM_INDEX in T, 
4761    call FN with the parameter and the DATA.
4762    If FN returns nonzero, the iteration is terminated, and
4763    for_each_template_parm returns 1.  Otherwise, the iteration
4764    continues.  If FN never returns a nonzero value, the value
4765    returned by for_each_template_parm is 0.  If FN is NULL, it is
4766    considered to be the function which always returns 1.  */
4767
4768 static int
4769 for_each_template_parm (tree t, tree_fn_t fn, void* data, htab_t visited)
4770 {
4771   struct pair_fn_data pfd;
4772   int result;
4773
4774   /* Set up.  */
4775   pfd.fn = fn;
4776   pfd.data = data;
4777
4778   /* Walk the tree.  (Conceptually, we would like to walk without
4779      duplicates, but for_each_template_parm_r recursively calls
4780      for_each_template_parm, so we would need to reorganize a fair
4781      bit to use walk_tree_without_duplicates, so we keep our own
4782      visited list.)  */
4783   if (visited)
4784     pfd.visited = visited;
4785   else
4786     pfd.visited = htab_create (37, htab_hash_pointer, htab_eq_pointer, 
4787                                NULL);
4788   result = walk_tree (&t, 
4789                       for_each_template_parm_r, 
4790                       &pfd,
4791                       pfd.visited) != NULL_TREE;
4792
4793   /* Clean up.  */
4794   if (!visited)
4795     htab_delete (pfd.visited);
4796
4797   return result;
4798 }
4799
4800 /* Returns true if T depends on any template parameter.  */
4801
4802 int
4803 uses_template_parms (tree t)
4804 {
4805   bool dependent_p;
4806   int saved_processing_template_decl;
4807
4808   saved_processing_template_decl = processing_template_decl;
4809   if (!saved_processing_template_decl)
4810     processing_template_decl = 1;
4811   if (TYPE_P (t))
4812     dependent_p = dependent_type_p (t);
4813   else if (TREE_CODE (t) == TREE_VEC)
4814     dependent_p = any_dependent_template_arguments_p (t);
4815   else if (TREE_CODE (t) == TREE_LIST)
4816     dependent_p = (uses_template_parms (TREE_VALUE (t))
4817                    || uses_template_parms (TREE_CHAIN (t)));
4818   else if (DECL_P (t) 
4819            || EXPR_P (t) 
4820            || TREE_CODE (t) == TEMPLATE_PARM_INDEX
4821            || TREE_CODE (t) == OVERLOAD
4822            || TREE_CODE (t) == BASELINK
4823            || TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (t)) == 'c')
4824     dependent_p = (type_dependent_expression_p (t)
4825                    || value_dependent_expression_p (t));
4826   else if (t == error_mark_node)
4827     dependent_p = false;
4828   else 
4829     abort ();
4830   processing_template_decl = saved_processing_template_decl;
4831
4832   return dependent_p;
4833 }
4834
4835 /* Returns true if T depends on any template parameter with level LEVEL.  */
4836
4837 int
4838 uses_template_parms_level (tree t, int level)
4839 {
4840   return for_each_template_parm (t, template_parm_this_level_p, &level, NULL);
4841 }
4842
4843 static int tinst_depth;
4844 extern int max_tinst_depth;
4845 #ifdef GATHER_STATISTICS
4846 int depth_reached;
4847 #endif
4848 static int tinst_level_tick;
4849 static int last_template_error_tick;
4850
4851 /* We're starting to instantiate D; record the template instantiation context
4852    for diagnostics and to restore it later.  */
4853
4854 int
4855 push_tinst_level (tree d)
4856 {
4857   tree new;
4858
4859   if (tinst_depth >= max_tinst_depth)
4860     {
4861       /* If the instantiation in question still has unbound template parms,
4862          we don't really care if we can't instantiate it, so just return.
4863          This happens with base instantiation for implicit `typename'.  */
4864       if (uses_template_parms (d))
4865         return 0;
4866
4867       last_template_error_tick = tinst_level_tick;
4868       error ("template instantiation depth exceeds maximum of %d (use -ftemplate-depth-NN to increase the maximum) instantiating `%D'",
4869              max_tinst_depth, d);
4870
4871       print_instantiation_context ();
4872
4873       return 0;
4874     }
4875
4876   new = make_node (TINST_LEVEL);
4877   annotate_with_locus (new, input_location);
4878   TINST_DECL (new) = d;
4879   TREE_CHAIN (new) = current_tinst_level;
4880   current_tinst_level = new;
4881
4882   ++tinst_depth;
4883 #ifdef GATHER_STATISTICS
4884   if (tinst_depth > depth_reached)
4885     depth_reached = tinst_depth;
4886 #endif
4887
4888   ++tinst_level_tick;
4889   return 1;
4890 }
4891
4892 /* We're done instantiating this template; return to the instantiation
4893    context.  */
4894
4895 void
4896 pop_tinst_level (void)
4897 {
4898   tree old = current_tinst_level;
4899
4900   /* Restore the filename and line number stashed away when we started
4901      this instantiation.  */
4902   input_location = *EXPR_LOCUS (old);
4903   extract_interface_info ();
4904   
4905   current_tinst_level = TREE_CHAIN (old);
4906   --tinst_depth;
4907   ++tinst_level_tick;
4908 }
4909
4910 /* We're instantiating a deferred template; restore the template
4911    instantiation context in which the instantiation was requested, which
4912    is one step out from LEVEL.  */
4913
4914 static void
4915 reopen_tinst_level (tree level)
4916 {
4917   tree t;
4918
4919   tinst_depth = 0;
4920   for (t = level; t; t = TREE_CHAIN (t))
4921     ++tinst_depth;
4922
4923   current_tinst_level = level;
4924   pop_tinst_level ();
4925 }
4926
4927 /* Return the outermost template instantiation context, for use with
4928    -falt-external-templates.  */
4929
4930 tree
4931 tinst_for_decl (void)
4932 {
4933   tree p = current_tinst_level;
4934
4935   if (p)
4936     for (; TREE_CHAIN (p) ; p = TREE_CHAIN (p))
4937       ;
4938   return p;
4939 }
4940
4941 /* DECL is a friend FUNCTION_DECL or TEMPLATE_DECL.  ARGS is the
4942    vector of template arguments, as for tsubst.
4943
4944    Returns an appropriate tsubst'd friend declaration.  */
4945
4946 static tree
4947 tsubst_friend_function (tree decl, tree args)
4948 {
4949   tree new_friend;
4950   location_t saved_loc = input_location;
4951
4952   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (decl);
4953
4954   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL 
4955       && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (decl)
4956       && TREE_CODE (DECL_TI_TEMPLATE (decl)) != TEMPLATE_DECL)
4957     /* This was a friend declared with an explicit template
4958        argument list, e.g.:
4959        
4960        friend void f<>(T);
4961        
4962        to indicate that f was a template instantiation, not a new
4963        function declaration.  Now, we have to figure out what
4964        instantiation of what template.  */
4965     {
4966       tree template_id, arglist, fns;
4967       tree new_args;
4968       tree tmpl;
4969       tree ns = decl_namespace_context (TYPE_MAIN_DECL (current_class_type));
4970       
4971       /* Friend functions are looked up in the containing namespace scope.
4972          We must enter that scope, to avoid finding member functions of the
4973          current cless with same name.  */
4974       push_nested_namespace (ns);
4975       fns = tsubst_expr (DECL_TI_TEMPLATE (decl), args,
4976                          tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
4977       pop_nested_namespace (ns);
4978       arglist = tsubst (DECL_TI_ARGS (decl), args,
4979                         tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
4980       template_id = lookup_template_function (fns, arglist);
4981       
4982       new_friend = tsubst (decl, args, tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
4983       tmpl = determine_specialization (template_id, new_friend,
4984                                        &new_args, 
4985                                        /*need_member_template=*/0);
4986       new_friend = instantiate_template (tmpl, new_args, tf_error);
4987       goto done;
4988     }
4989
4990   new_friend = tsubst (decl, args, tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
4991         
4992   /* The NEW_FRIEND will look like an instantiation, to the
4993      compiler, but is not an instantiation from the point of view of
4994      the language.  For example, we might have had:
4995      
4996      template <class T> struct S {
4997        template <class U> friend void f(T, U);
4998      };
4999      
5000      Then, in S<int>, template <class U> void f(int, U) is not an
5001      instantiation of anything.  */
5002   if (new_friend == error_mark_node)
5003     return error_mark_node;
5004   
5005   DECL_USE_TEMPLATE (new_friend) = 0;
5006   if (TREE_CODE (decl) == TEMPLATE_DECL)
5007     {
5008       DECL_USE_TEMPLATE (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend)) = 0;
5009       DECL_SAVED_TREE (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend))
5010         = DECL_SAVED_TREE (DECL_TEMPLATE_RESULT (decl));
5011     }
5012
5013   /* The mangled name for the NEW_FRIEND is incorrect.  The function
5014      is not a template instantiation and should not be mangled like
5015      one.  Therefore, we forget the mangling here; we'll recompute it
5016      later if we need it.  */
5017   if (TREE_CODE (new_friend) != TEMPLATE_DECL)
5018     {
5019       SET_DECL_RTL (new_friend, NULL_RTX);
5020       SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (new_friend, NULL_TREE);
5021     }
5022       
5023   if (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (new_friend))
5024     {
5025       tree old_decl;
5026       tree new_friend_template_info;
5027       tree new_friend_result_template_info;
5028       tree ns;
5029       int  new_friend_is_defn;
5030
5031       /* We must save some information from NEW_FRIEND before calling
5032          duplicate decls since that function will free NEW_FRIEND if
5033          possible.  */
5034       new_friend_template_info = DECL_TEMPLATE_INFO (new_friend);
5035       new_friend_is_defn =
5036             (DECL_INITIAL (DECL_TEMPLATE_RESULT 
5037                            (template_for_substitution (new_friend)))
5038              != NULL_TREE);
5039       if (TREE_CODE (new_friend) == TEMPLATE_DECL)
5040         {
5041           /* This declaration is a `primary' template.  */
5042           DECL_PRIMARY_TEMPLATE (new_friend) = new_friend;
5043           
5044           new_friend_result_template_info
5045             = DECL_TEMPLATE_INFO (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend));
5046         }
5047       else
5048         new_friend_result_template_info = NULL_TREE;
5049
5050       /* Inside pushdecl_namespace_level, we will push into the
5051          current namespace. However, the friend function should go
5052          into the namespace of the template.  */
5053       ns = decl_namespace_context (new_friend);
5054       push_nested_namespace (ns);
5055       old_decl = pushdecl_namespace_level (new_friend);
5056       pop_nested_namespace (ns);
5057
5058       if (old_decl != new_friend)
5059         {
5060           /* This new friend declaration matched an existing
5061              declaration.  For example, given:
5062
5063                template <class T> void f(T);
5064                template <class U> class C { 
5065                  template <class T> friend void f(T) {} 
5066                };
5067
5068              the friend declaration actually provides the definition
5069              of `f', once C has been instantiated for some type.  So,
5070              old_decl will be the out-of-class template declaration,
5071              while new_friend is the in-class definition.
5072
5073              But, if `f' was called before this point, the
5074              instantiation of `f' will have DECL_TI_ARGS corresponding
5075              to `T' but not to `U', references to which might appear
5076              in the definition of `f'.  Previously, the most general
5077              template for an instantiation of `f' was the out-of-class
5078              version; now it is the in-class version.  Therefore, we
5079              run through all specialization of `f', adding to their
5080              DECL_TI_ARGS appropriately.  In particular, they need a
5081              new set of outer arguments, corresponding to the
5082              arguments for this class instantiation.  
5083
5084              The same situation can arise with something like this:
5085
5086                friend void f(int);
5087                template <class T> class C { 
5088                  friend void f(T) {}
5089                };
5090
5091              when `C<int>' is instantiated.  Now, `f(int)' is defined
5092              in the class.  */
5093
5094           if (!new_friend_is_defn)
5095             /* On the other hand, if the in-class declaration does
5096                *not* provide a definition, then we don't want to alter
5097                existing definitions.  We can just leave everything
5098                alone.  */
5099             ;
5100           else
5101             {
5102               /* Overwrite whatever template info was there before, if
5103                  any, with the new template information pertaining to
5104                  the declaration.  */
5105               DECL_TEMPLATE_INFO (old_decl) = new_friend_template_info;
5106
5107               if (TREE_CODE (old_decl) != TEMPLATE_DECL)
5108                 reregister_specialization (new_friend,
5109                                            most_general_template (old_decl),
5110                                            old_decl);
5111               else 
5112                 {
5113                   tree t;
5114                   tree new_friend_args;
5115
5116                   DECL_TEMPLATE_INFO (DECL_TEMPLATE_RESULT (old_decl)) 
5117                     = new_friend_result_template_info;
5118                     
5119                   new_friend_args = TI_ARGS (new_friend_template_info);
5120                   for (t = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (old_decl); 
5121                        t != NULL_TREE;
5122                        t = TREE_CHAIN (t))
5123                     {
5124                       tree spec = TREE_VALUE (t);
5125                   
5126                       DECL_TI_ARGS (spec) 
5127                         = add_outermost_template_args (new_friend_args,
5128                                                        DECL_TI_ARGS (spec));
5129                     }
5130
5131                   /* Now, since specializations are always supposed to
5132                      hang off of the most general template, we must move
5133                      them.  */
5134                   t = most_general_template (old_decl);
5135                   if (t != old_decl)
5136                     {
5137                       DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (t)
5138                         = chainon (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (t),
5139                                    DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (old_decl));
5140                       DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (old_decl) = NULL_TREE;
5141                     }
5142                 }
5143             }
5144
5145           /* The information from NEW_FRIEND has been merged into OLD_DECL
5146              by duplicate_decls.  */
5147           new_friend = old_decl;
5148         }
5149     }
5150   else if (COMPLETE_TYPE_P (DECL_CONTEXT (new_friend)))
5151     {
5152       /* Check to see that the declaration is really present, and,
5153          possibly obtain an improved declaration.  */
5154       tree fn = check_classfn (DECL_CONTEXT (new_friend), 
5155                                new_friend, NULL_TREE);
5156       
5157       if (fn)
5158         new_friend = fn;
5159     }
5160
5161  done:
5162   input_location = saved_loc;
5163   return new_friend;
5164 }
5165
5166 /* FRIEND_TMPL is a friend TEMPLATE_DECL.  ARGS is the vector of
5167    template arguments, as for tsubst.
5168
5169    Returns an appropriate tsubst'd friend type or error_mark_node on
5170    failure.  */
5171
5172 static tree
5173 tsubst_friend_class (tree friend_tmpl, tree args)
5174 {
5175   tree friend_type;
5176   tree tmpl;
5177   tree context;
5178
5179   context = DECL_CONTEXT (friend_tmpl);
5180
5181   if (context)
5182     {
5183       if (TREE_CODE (context) == NAMESPACE_DECL)
5184         push_nested_namespace (context);
5185       else
5186         push_nested_class (tsubst (context, args, tf_none, NULL_TREE)); 
5187     }
5188
5189   /* First, we look for a class template.  */
5190   tmpl = lookup_name (DECL_NAME (friend_tmpl), /*prefer_type=*/0); 
5191
5192   /* But, if we don't find one, it might be because we're in a
5193      situation like this:
5194
5195        template <class T>
5196        struct S {
5197          template <class U>
5198          friend struct S;
5199        };
5200
5201      Here, in the scope of (say) S<int>, `S' is bound to a TYPE_DECL
5202      for `S<int>', not the TEMPLATE_DECL.  */
5203   if (!tmpl || !DECL_CLASS_TEMPLATE_P (tmpl))
5204     {
5205       tmpl = lookup_name (DECL_NAME (friend_tmpl), /*prefer_type=*/1);
5206       tmpl = maybe_get_template_decl_from_type_decl (tmpl);
5207     }
5208
5209   if (tmpl && DECL_CLASS_TEMPLATE_P (tmpl))
5210     {
5211       /* The friend template has already been declared.  Just
5212          check to see that the declarations match, and install any new
5213          default parameters.  We must tsubst the default parameters,
5214          of course.  We only need the innermost template parameters
5215          because that is all that redeclare_class_template will look
5216          at.  */
5217       if (TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (friend_tmpl))
5218           > TMPL_ARGS_DEPTH (args))
5219         {
5220           tree parms;
5221           parms = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (friend_tmpl),
5222                                          args, tf_error | tf_warning);
5223           redeclare_class_template (TREE_TYPE (tmpl), parms);
5224         }
5225
5226       friend_type = TREE_TYPE (tmpl);
5227     }
5228   else
5229     {
5230       /* The friend template has not already been declared.  In this
5231          case, the instantiation of the template class will cause the
5232          injection of this template into the global scope.  */
5233       tmpl = tsubst (friend_tmpl, args, tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5234
5235       /* The new TMPL is not an instantiation of anything, so we
5236          forget its origins.  We don't reset CLASSTYPE_TI_TEMPLATE for
5237          the new type because that is supposed to be the corresponding
5238          template decl, i.e., TMPL.  */
5239       DECL_USE_TEMPLATE (tmpl) = 0;
5240       DECL_TEMPLATE_INFO (tmpl) = NULL_TREE;
5241       CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (TREE_TYPE (tmpl)) = 0;
5242       CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (tmpl))
5243         = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (tmpl)));
5244
5245       /* Inject this template into the global scope.  */
5246       friend_type = TREE_TYPE (pushdecl_top_level (tmpl));
5247     }
5248
5249   if (context) 
5250     {
5251       if (TREE_CODE (context) == NAMESPACE_DECL)
5252         pop_nested_namespace (context);
5253       else
5254         pop_nested_class ();
5255     }
5256
5257   return friend_type;
5258 }
5259
5260 /* Returns zero if TYPE cannot be completed later due to circularity.
5261    Otherwise returns one.  */
5262
5263 static int
5264 can_complete_type_without_circularity (tree type)
5265 {
5266   if (type == NULL_TREE || type == error_mark_node)
5267     return 0;
5268   else if (COMPLETE_TYPE_P (type))
5269     return 1;
5270   else if (TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE && TYPE_DOMAIN (type))
5271     return can_complete_type_without_circularity (TREE_TYPE (type));
5272   else if (CLASS_TYPE_P (type)
5273            && TYPE_BEING_DEFINED (TYPE_MAIN_VARIANT (type)))
5274     return 0;
5275   else
5276     return 1;
5277 }
5278
5279 tree
5280 instantiate_class_template (tree type)
5281 {
5282   tree template, args, pattern, t, member;
5283   tree typedecl;
5284   tree pbinfo;
5285   
5286   if (type == error_mark_node)
5287     return error_mark_node;
5288
5289   if (TYPE_BEING_DEFINED (type) 
5290       || COMPLETE_TYPE_P (type)
5291       || dependent_type_p (type))
5292     return type;
5293
5294   /* Figure out which template is being instantiated.  */
5295   template = most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type));
5296   my_friendly_assert (TREE_CODE (template) == TEMPLATE_DECL, 279);
5297
5298   /* Figure out which arguments are being used to do the
5299      instantiation.  */
5300   args = CLASSTYPE_TI_ARGS (type);
5301
5302   /* Determine what specialization of the original template to
5303      instantiate.  */
5304   t = most_specialized_class (template, args);
5305   if (t == error_mark_node)
5306     {
5307       const char *str = "candidates are:";
5308       error ("ambiguous class template instantiation for `%#T'", type);
5309       for (t = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (template); t; 
5310            t = TREE_CHAIN (t))
5311         {
5312           if (get_class_bindings (TREE_VALUE (t), TREE_PURPOSE (t), args))
5313             {
5314               cp_error_at ("%s %+#T", str, TREE_TYPE (t));
5315               str = "               ";
5316             }
5317         }
5318       TYPE_BEING_DEFINED (type) = 1;
5319       return error_mark_node;
5320     }
5321
5322   if (t)
5323     pattern = TREE_TYPE (t);
5324   else
5325     pattern = TREE_TYPE (template);
5326
5327   /* If the template we're instantiating is incomplete, then clearly
5328      there's nothing we can do.  */
5329   if (!COMPLETE_TYPE_P (pattern))
5330     return type;
5331
5332   /* If we've recursively instantiated too many templates, stop.  */
5333   if (! push_tinst_level (type))
5334     return type;
5335
5336   /* Now we're really doing the instantiation.  Mark the type as in
5337      the process of being defined.  */
5338   TYPE_BEING_DEFINED (type) = 1;
5339
5340   /* We may be in the middle of deferred access check.  Disable
5341      it now.  */
5342   push_deferring_access_checks (dk_no_deferred);
5343
5344   push_to_top_level ();
5345
5346   if (t)
5347     {
5348       /* This TYPE is actually an instantiation of a partial
5349          specialization.  We replace the innermost set of ARGS with
5350          the arguments appropriate for substitution.  For example,
5351          given:
5352
5353            template <class T> struct S {};
5354            template <class T> struct S<T*> {};
5355          
5356          and supposing that we are instantiating S<int*>, ARGS will
5357          present be {int*} but we need {int}.  */
5358       tree inner_args 
5359         = get_class_bindings (TREE_VALUE (t), TREE_PURPOSE (t),
5360                               args);
5361
5362       /* If there were multiple levels in ARGS, replacing the
5363          innermost level would alter CLASSTYPE_TI_ARGS, which we don't
5364          want, so we make a copy first.  */
5365       if (TMPL_ARGS_HAVE_MULTIPLE_LEVELS (args))
5366         {
5367           args = copy_node (args);
5368           SET_TMPL_ARGS_LEVEL (args, TMPL_ARGS_DEPTH (args), inner_args);
5369         }
5370       else
5371         args = inner_args;
5372     }
5373
5374   SET_CLASSTYPE_INTERFACE_UNKNOWN (type);
5375
5376   /* Set the input location to the template definition. This is needed
5377      if tsubsting causes an error.  */
5378   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_NAME (pattern));
5379
5380   TYPE_HAS_CONSTRUCTOR (type) = TYPE_HAS_CONSTRUCTOR (pattern);
5381   TYPE_HAS_DESTRUCTOR (type) = TYPE_HAS_DESTRUCTOR (pattern);
5382   TYPE_HAS_NEW_OPERATOR (type) = TYPE_HAS_NEW_OPERATOR (pattern);
5383   TYPE_HAS_ARRAY_NEW_OPERATOR (type) = TYPE_HAS_ARRAY_NEW_OPERATOR (pattern);
5384   TYPE_GETS_DELETE (type) = TYPE_GETS_DELETE (pattern);
5385   TYPE_HAS_ASSIGN_REF (type) = TYPE_HAS_ASSIGN_REF (pattern);
5386   TYPE_HAS_CONST_ASSIGN_REF (type) = TYPE_HAS_CONST_ASSIGN_REF (pattern);
5387   TYPE_HAS_ABSTRACT_ASSIGN_REF (type) = TYPE_HAS_ABSTRACT_ASSIGN_REF (pattern);
5388   TYPE_HAS_INIT_REF (type) = TYPE_HAS_INIT_REF (pattern);
5389   TYPE_HAS_CONST_INIT_REF (type) = TYPE_HAS_CONST_INIT_REF (pattern);
5390   TYPE_HAS_DEFAULT_CONSTRUCTOR (type) = TYPE_HAS_DEFAULT_CONSTRUCTOR (pattern);
5391   TYPE_HAS_CONVERSION (type) = TYPE_HAS_CONVERSION (pattern);
5392   TYPE_BASE_CONVS_MAY_REQUIRE_CODE_P (type)
5393     = TYPE_BASE_CONVS_MAY_REQUIRE_CODE_P (pattern);
5394   TYPE_USES_MULTIPLE_INHERITANCE (type)
5395     = TYPE_USES_MULTIPLE_INHERITANCE (pattern);
5396   TYPE_USES_VIRTUAL_BASECLASSES (type)
5397     = TYPE_USES_VIRTUAL_BASECLASSES (pattern);
5398   TYPE_PACKED (type) = TYPE_PACKED (pattern);
5399   TYPE_ALIGN (type) = TYPE_ALIGN (pattern);
5400   TYPE_USER_ALIGN (type) = TYPE_USER_ALIGN (pattern);
5401   TYPE_FOR_JAVA (type) = TYPE_FOR_JAVA (pattern); /* For libjava's JArray<T> */
5402   if (ANON_AGGR_TYPE_P (pattern))
5403     SET_ANON_AGGR_TYPE_P (type);
5404
5405   pbinfo = TYPE_BINFO (pattern);
5406
5407 #ifdef ENABLE_CHECKING
5408   if (DECL_CLASS_SCOPE_P (TYPE_MAIN_DECL (pattern))
5409       && ! COMPLETE_TYPE_P (TYPE_CONTEXT (type))
5410       && ! TYPE_BEING_DEFINED (TYPE_CONTEXT (type)))
5411     /* We should never instantiate a nested class before its enclosing
5412        class; we need to look up the nested class by name before we can
5413        instantiate it, and that lookup should instantiate the enclosing
5414        class.  */
5415     abort ();
5416 #endif
5417
5418   if (BINFO_BASETYPES (pbinfo))
5419     {
5420       tree base_list = NULL_TREE;
5421       tree pbases = BINFO_BASETYPES (pbinfo);
5422       tree paccesses = BINFO_BASEACCESSES (pbinfo);
5423       tree context = TYPE_CONTEXT (type);
5424       bool pop_p;
5425       int i;
5426
5427       /* We must enter the scope containing the type, as that is where
5428          the accessibility of types named in dependent bases are
5429          looked up from.  */
5430       pop_p = push_scope (context ? context : global_namespace);
5431   
5432       /* Substitute into each of the bases to determine the actual
5433          basetypes.  */
5434       for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (pbases); ++i)
5435         {
5436           tree base;
5437           tree access;
5438           tree pbase;
5439
5440           pbase = TREE_VEC_ELT (pbases, i);
5441           access = TREE_VEC_ELT (paccesses, i);
5442
5443           /* Substitute to figure out the base class.  */
5444           base = tsubst (BINFO_TYPE (pbase), args, tf_error, NULL_TREE);
5445           if (base == error_mark_node)
5446             continue;
5447           
5448           base_list = tree_cons (access, base, base_list);
5449           TREE_VIA_VIRTUAL (base_list) = TREE_VIA_VIRTUAL (pbase);
5450         }
5451
5452       /* The list is now in reverse order; correct that.  */
5453       base_list = nreverse (base_list);
5454
5455       /* Now call xref_basetypes to set up all the base-class
5456          information.  */
5457       xref_basetypes (type, base_list);
5458
5459       if (pop_p)
5460         pop_scope (context ? context : global_namespace);
5461     }
5462
5463   /* Now that our base classes are set up, enter the scope of the
5464      class, so that name lookups into base classes, etc. will work
5465      correctly.  This is precisely analogous to what we do in
5466      begin_class_definition when defining an ordinary non-template
5467      class.  */
5468   pushclass (type);
5469
5470   /* Now members are processed in the order of declaration.  */
5471   for (member = CLASSTYPE_DECL_LIST (pattern);
5472        member; member = TREE_CHAIN (member))
5473     {
5474       tree t = TREE_VALUE (member);
5475
5476       if (TREE_PURPOSE (member))
5477         {
5478           if (TYPE_P (t))
5479             {
5480               /* Build new CLASSTYPE_NESTED_UTDS.  */
5481
5482               tree tag = t;
5483               tree name = TYPE_IDENTIFIER (tag);
5484               tree newtag;
5485
5486               newtag = tsubst (tag, args, tf_error, NULL_TREE);
5487               if (newtag == error_mark_node)
5488                 continue;
5489
5490               if (TREE_CODE (newtag) != ENUMERAL_TYPE)
5491                 {
5492                   if (TYPE_LANG_SPECIFIC (tag) && CLASSTYPE_IS_TEMPLATE (tag))
5493                     /* Unfortunately, lookup_template_class sets
5494                        CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION for a partial
5495                        instantiation (i.e., for the type of a member
5496                        template class nested within a template class.)
5497                        This behavior is required for
5498                        maybe_process_partial_specialization to work
5499                        correctly, but is not accurate in this case;
5500                        the TAG is not an instantiation of anything.
5501                        (The corresponding TEMPLATE_DECL is an
5502                        instantiation, but the TYPE is not.) */
5503                     CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (newtag) = 0;
5504
5505                   /* Now, we call pushtag to put this NEWTAG into the scope of
5506                      TYPE.  We first set up the IDENTIFIER_TYPE_VALUE to avoid
5507                      pushtag calling push_template_decl.  We don't have to do
5508                      this for enums because it will already have been done in
5509                      tsubst_enum.  */
5510                   if (name)
5511                     SET_IDENTIFIER_TYPE_VALUE (name, newtag);
5512                   pushtag (name, newtag, /*globalize=*/0);
5513                 }
5514             }
5515           else if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL 
5516                    || DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (t))
5517             {
5518               /* Build new TYPE_METHODS.  */
5519               tree r;
5520               
5521               if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5522                 ++processing_template_decl;
5523               r = tsubst (t, args, tf_error, NULL_TREE);
5524               if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5525                 --processing_template_decl;
5526               set_current_access_from_decl (r);
5527               grok_special_member_properties (r);
5528               finish_member_declaration (r);
5529             }
5530           else
5531             {
5532               /* Build new TYPE_FIELDS.  */
5533
5534               if (TREE_CODE (t) != CONST_DECL)
5535                 {
5536                   tree r;
5537
5538                   /* The the file and line for this declaration, to
5539                      assist in error message reporting.  Since we
5540                      called push_tinst_level above, we don't need to
5541                      restore these.  */
5542                   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (t);
5543
5544                   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5545                     ++processing_template_decl;
5546                   r = tsubst (t, args, tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5547                   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5548                     --processing_template_decl;
5549                   if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL)
5550                     {
5551                       tree init;
5552
5553                       if (DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (r))
5554                         init = tsubst_expr (DECL_INITIAL (t), args,
5555                                             tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5556                       else
5557                         init = NULL_TREE;
5558
5559                       finish_static_data_member_decl
5560                         (r, init, /*asmspec_tree=*/NULL_TREE, /*flags=*/0);
5561
5562                       if (DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (r))
5563                         check_static_variable_definition (r, TREE_TYPE (r));
5564                     }
5565                   else if (TREE_CODE (r) == FIELD_DECL)
5566                     {
5567                       /* Determine whether R has a valid type and can be
5568                          completed later.  If R is invalid, then it is
5569                          replaced by error_mark_node so that it will not be
5570                          added to TYPE_FIELDS.  */
5571                       tree rtype = TREE_TYPE (r);
5572                       if (can_complete_type_without_circularity (rtype))
5573                         complete_type (rtype);
5574
5575                       if (!COMPLETE_TYPE_P (rtype))
5576                         {
5577                           cxx_incomplete_type_error (r, rtype);
5578                           r = error_mark_node;
5579                         }
5580                     }
5581
5582                   /* If it is a TYPE_DECL for a class-scoped ENUMERAL_TYPE,
5583                      such a thing will already have been added to the field
5584                      list by tsubst_enum in finish_member_declaration in the
5585                      CLASSTYPE_NESTED_UTDS case above.  */
5586                   if (!(TREE_CODE (r) == TYPE_DECL
5587                         && TREE_CODE (TREE_TYPE (r)) == ENUMERAL_TYPE
5588                         && DECL_ARTIFICIAL (r)))
5589                     {
5590                       set_current_access_from_decl (r);
5591                       finish_member_declaration (r);
5592                     }
5593                 }
5594             }
5595         }
5596       else
5597         {
5598           if (TYPE_P (t) || DECL_CLASS_TEMPLATE_P (t))
5599             {
5600               /* Build new CLASSTYPE_FRIEND_CLASSES.  */
5601
5602               tree friend_type = t;
5603               tree new_friend_type;
5604
5605               if (TREE_CODE (friend_type) == TEMPLATE_DECL)
5606                 new_friend_type = tsubst_friend_class (friend_type, args);
5607               else if (uses_template_parms (friend_type))
5608                 new_friend_type = tsubst (friend_type, args,
5609                                           tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5610               else if (CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (friend_type))
5611                 new_friend_type = friend_type;
5612               else 
5613                 {
5614                   tree ns = decl_namespace_context (TYPE_MAIN_DECL (friend_type));
5615
5616                   /* The call to xref_tag_from_type does injection for friend
5617                      classes.  */
5618                   push_nested_namespace (ns);
5619                   new_friend_type = 
5620                     xref_tag_from_type (friend_type, NULL_TREE, 1);
5621                   pop_nested_namespace (ns);
5622                 }
5623
5624               if (TREE_CODE (friend_type) == TEMPLATE_DECL)
5625                 /* Trick make_friend_class into realizing that the friend
5626                    we're adding is a template, not an ordinary class.  It's
5627                    important that we use make_friend_class since it will
5628                    perform some error-checking and output cross-reference
5629                    information.  */
5630                 ++processing_template_decl;
5631
5632               if (new_friend_type != error_mark_node)
5633                 make_friend_class (type, new_friend_type,
5634                                    /*complain=*/false);
5635
5636               if (TREE_CODE (friend_type) == TEMPLATE_DECL)
5637                 --processing_template_decl;
5638             }
5639           else
5640             {
5641               /* Build new DECL_FRIENDLIST.  */
5642               tree r;
5643
5644               if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5645                 ++processing_template_decl;
5646               r = tsubst_friend_function (t, args);
5647               if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5648                 --processing_template_decl;
5649               add_friend (type, r, /*complain=*/false);
5650             }
5651         }
5652     }
5653
5654   /* Set the file and line number information to whatever is given for
5655      the class itself.  This puts error messages involving generated
5656      implicit functions at a predictable point, and the same point
5657      that would be used for non-template classes.  */
5658   typedecl = TYPE_MAIN_DECL (type);
5659   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (typedecl);
5660
5661   unreverse_member_declarations (type);
5662   finish_struct_1 (type);
5663
5664   /* Clear this now so repo_template_used is happy.  */
5665   TYPE_BEING_DEFINED (type) = 0;
5666   repo_template_used (type);
5667
5668   /* Now that the class is complete, instantiate default arguments for
5669      any member functions.  We don't do this earlier because the
5670      default arguments may reference members of the class.  */
5671   if (!PRIMARY_TEMPLATE_P (template))
5672     for (t = TYPE_METHODS (type); t; t = TREE_CHAIN (t))
5673       if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL 
5674           /* Implicitly generated member functions will not have template
5675              information; they are not instantiations, but instead are
5676              created "fresh" for each instantiation.  */
5677           && DECL_TEMPLATE_INFO (t))
5678         tsubst_default_arguments (t);
5679
5680   popclass ();
5681   pop_from_top_level ();
5682   pop_deferring_access_checks ();
5683   pop_tinst_level ();
5684
5685   if (TYPE_CONTAINS_VPTR_P (type))
5686     keyed_classes = tree_cons (NULL_TREE, type, keyed_classes);
5687
5688   return type;
5689 }
5690
5691 static tree
5692 tsubst_template_arg (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
5693 {
5694   tree r;
5695   
5696   if (!t)
5697     r = t;
5698   else if (TYPE_P (t))
5699     r = tsubst (t, args, complain, in_decl);
5700   else
5701     {
5702       r = tsubst_expr (t, args, complain, in_decl);
5703
5704       if (!uses_template_parms (r))
5705         {
5706           /* Sometimes, one of the args was an expression involving a
5707              template constant parameter, like N - 1.  Now that we've
5708              tsubst'd, we might have something like 2 - 1.  This will
5709              confuse lookup_template_class, so we do constant folding
5710              here.  We have to unset processing_template_decl, to fool
5711              tsubst_copy_and_build() into building an actual tree.  */
5712
5713          /* If the TREE_TYPE of ARG is not NULL_TREE, ARG is already
5714             as simple as it's going to get, and trying to reprocess
5715             the trees will break.  Once tsubst_expr et al DTRT for
5716             non-dependent exprs, this code can go away, as the type
5717             will always be set.  */
5718           if (!TREE_TYPE (r))
5719             {
5720               int saved_processing_template_decl = processing_template_decl; 
5721               processing_template_decl = 0;
5722               r = tsubst_copy_and_build (r, /*args=*/NULL_TREE,
5723                                          tf_error, /*in_decl=*/NULL_TREE,
5724                                          /*function_p=*/false);
5725               processing_template_decl = saved_processing_template_decl; 
5726             }
5727           r = fold (r);
5728         }
5729     }
5730   return r;
5731 }
5732
5733 /* Substitute ARGS into the vector or list of template arguments T.  */
5734
5735 static tree
5736 tsubst_template_args (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
5737 {
5738   int len = TREE_VEC_LENGTH (t);
5739   int need_new = 0, i;
5740   tree *elts = alloca (len * sizeof (tree));
5741   
5742   for (i = 0; i < len; i++)
5743     {
5744       tree orig_arg = TREE_VEC_ELT (t, i);
5745       tree new_arg;
5746
5747       if (TREE_CODE (orig_arg) == TREE_VEC)
5748         new_arg = tsubst_template_args (orig_arg, args, complain, in_decl);
5749       else
5750         new_arg = tsubst_template_arg (orig_arg, args, complain, in_decl);
5751       
5752       if (new_arg == error_mark_node)
5753         return error_mark_node;
5754
5755       elts[i] = new_arg;
5756       if (new_arg != orig_arg)
5757         need_new = 1;
5758     }
5759   
5760   if (!need_new)
5761     return t;
5762
5763   t = make_tree_vec (len);
5764   for (i = 0; i < len; i++)
5765     TREE_VEC_ELT (t, i) = elts[i];
5766   
5767   return t;
5768 }
5769
5770 /* Return the result of substituting ARGS into the template parameters
5771    given by PARMS.  If there are m levels of ARGS and m + n levels of
5772    PARMS, then the result will contain n levels of PARMS.  For
5773    example, if PARMS is `template <class T> template <class U>
5774    template <T*, U, class V>' and ARGS is {{int}, {double}} then the
5775    result will be `template <int*, double, class V>'.  */
5776
5777 static tree
5778 tsubst_template_parms (tree parms, tree args, tsubst_flags_t complain)
5779 {
5780   tree r = NULL_TREE;
5781   tree* new_parms;
5782
5783   for (new_parms = &r;
5784        TMPL_PARMS_DEPTH (parms) > TMPL_ARGS_DEPTH (args);
5785        new_parms = &(TREE_CHAIN (*new_parms)),
5786          parms = TREE_CHAIN (parms))
5787     {
5788       tree new_vec = 
5789         make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (TREE_VALUE (parms)));
5790       int i;
5791       
5792       for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (new_vec); ++i)
5793         {
5794           tree tuple = TREE_VEC_ELT (TREE_VALUE (parms), i);
5795           tree default_value = TREE_PURPOSE (tuple);
5796           tree parm_decl = TREE_VALUE (tuple);
5797
5798           parm_decl = tsubst (parm_decl, args, complain, NULL_TREE);
5799           default_value = tsubst_template_arg (default_value, args,
5800                                                complain, NULL_TREE);
5801           
5802           tuple = build_tree_list (default_value, parm_decl);
5803           TREE_VEC_ELT (new_vec, i) = tuple;
5804         }
5805       
5806       *new_parms = 
5807         tree_cons (size_int (TMPL_PARMS_DEPTH (parms) 
5808                              - TMPL_ARGS_DEPTH (args)),
5809                    new_vec, NULL_TREE);
5810     }
5811
5812   return r;
5813 }
5814
5815 /* Substitute the ARGS into the indicated aggregate (or enumeration)
5816    type T.  If T is not an aggregate or enumeration type, it is
5817    handled as if by tsubst.  IN_DECL is as for tsubst.  If
5818    ENTERING_SCOPE is nonzero, T is the context for a template which
5819    we are presently tsubst'ing.  Return the substituted value.  */
5820
5821 static tree
5822 tsubst_aggr_type (tree t, 
5823                   tree args, 
5824                   tsubst_flags_t complain, 
5825                   tree in_decl, 
5826                   int entering_scope)
5827 {
5828   if (t == NULL_TREE)
5829     return NULL_TREE;
5830
5831   switch (TREE_CODE (t))
5832     {
5833     case RECORD_TYPE:
5834       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (t))
5835         return tsubst (TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (t), args, complain, in_decl);
5836
5837       /* Else fall through.  */
5838     case ENUMERAL_TYPE:
5839     case UNION_TYPE:
5840       if (TYPE_TEMPLATE_INFO (t))
5841         {
5842           tree argvec;
5843           tree context;
5844           tree r;
5845
5846           /* First, determine the context for the type we are looking
5847              up.  */
5848           context = TYPE_CONTEXT (t);
5849           if (context)
5850             context = tsubst_aggr_type (context, args, complain,
5851                                         in_decl, /*entering_scope=*/1);
5852
5853           /* Then, figure out what arguments are appropriate for the
5854              type we are trying to find.  For example, given:
5855
5856                template <class T> struct S;
5857                template <class T, class U> void f(T, U) { S<U> su; }
5858
5859              and supposing that we are instantiating f<int, double>,
5860              then our ARGS will be {int, double}, but, when looking up
5861              S we only want {double}.  */
5862           argvec = tsubst_template_args (TYPE_TI_ARGS (t), args,
5863                                          complain, in_decl);
5864           if (argvec == error_mark_node)
5865             return error_mark_node;
5866
5867           r = lookup_template_class (t, argvec, in_decl, context,
5868                                      entering_scope, complain);
5869
5870           return cp_build_qualified_type_real (r, TYPE_QUALS (t), complain);
5871         }
5872       else 
5873         /* This is not a template type, so there's nothing to do.  */
5874         return t;
5875
5876     default:
5877       return tsubst (t, args, complain, in_decl);
5878     }
5879 }
5880
5881 /* Substitute into the default argument ARG (a default argument for
5882    FN), which has the indicated TYPE.  */
5883
5884 tree
5885 tsubst_default_argument (tree fn, tree type, tree arg)
5886 {
5887   /* This default argument came from a template.  Instantiate the
5888      default argument here, not in tsubst.  In the case of
5889      something like: 
5890      
5891        template <class T>
5892        struct S {
5893          static T t();
5894          void f(T = t());
5895        };
5896      
5897      we must be careful to do name lookup in the scope of S<T>,
5898      rather than in the current class.  */
5899   push_access_scope (fn);
5900   /* The default argument expression should not be considered to be
5901      within the scope of FN.  Since push_access_scope sets
5902      current_function_decl, we must explicitly clear it here.  */
5903   current_function_decl = NULL_TREE;
5904
5905   push_deferring_access_checks(dk_no_deferred);
5906   arg = tsubst_expr (arg, DECL_TI_ARGS (fn),
5907                      tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5908   pop_deferring_access_checks();
5909
5910   pop_access_scope (fn);
5911
5912   /* Make sure the default argument is reasonable.  */
5913   arg = check_default_argument (type, arg);
5914
5915   return arg;
5916 }
5917
5918 /* Substitute into all the default arguments for FN.  */
5919
5920 static void
5921 tsubst_default_arguments (tree fn)
5922 {
5923   tree arg;
5924   tree tmpl_args;
5925
5926   tmpl_args = DECL_TI_ARGS (fn);
5927
5928   /* If this function is not yet instantiated, we certainly don't need
5929      its default arguments.  */
5930   if (uses_template_parms (tmpl_args))
5931     return;
5932
5933   for (arg = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (fn)); 
5934        arg; 
5935        arg = TREE_CHAIN (arg))
5936     if (TREE_PURPOSE (arg))
5937       TREE_PURPOSE (arg) = tsubst_default_argument (fn, 
5938                                                     TREE_VALUE (arg),
5939                                                     TREE_PURPOSE (arg));
5940 }
5941
5942 /* Substitute the ARGS into the T, which is a _DECL.  TYPE is the
5943    (already computed) substitution of ARGS into TREE_TYPE (T), if
5944    appropriate.  Return the result of the substitution.  Issue error
5945    and warning messages under control of COMPLAIN.  */
5946
5947 static tree
5948 tsubst_decl (tree t, tree args, tree type, tsubst_flags_t complain)
5949 {
5950   location_t saved_loc;
5951   tree r = NULL_TREE;
5952   tree in_decl = t;
5953
5954   /* Set the filename and linenumber to improve error-reporting.  */
5955   saved_loc = input_location;
5956   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (t);
5957
5958   switch (TREE_CODE (t))
5959     {
5960     case TEMPLATE_DECL:
5961       {
5962         /* We can get here when processing a member template function
5963            of a template class.  */
5964         tree decl = DECL_TEMPLATE_RESULT (t);
5965         tree spec;
5966         int is_template_template_parm = DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (t);
5967
5968         if (!is_template_template_parm)
5969           {
5970             /* We might already have an instance of this template.
5971                The ARGS are for the surrounding class type, so the
5972                full args contain the tsubst'd args for the context,
5973                plus the innermost args from the template decl.  */
5974             tree tmpl_args = DECL_CLASS_TEMPLATE_P (t) 
5975               ? CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (t))
5976               : DECL_TI_ARGS (DECL_TEMPLATE_RESULT (t));
5977             tree full_args;
5978             
5979             full_args = tsubst_template_args (tmpl_args, args,
5980                                               complain, in_decl);
5981
5982             /* tsubst_template_args doesn't copy the vector if
5983                nothing changed.  But, *something* should have
5984                changed.  */
5985             my_friendly_assert (full_args != tmpl_args, 0);
5986
5987             spec = retrieve_specialization (t, full_args);
5988             if (spec != NULL_TREE)
5989               {
5990                 r = spec;
5991                 break;
5992               }
5993           }
5994
5995         /* Make a new template decl.  It will be similar to the
5996            original, but will record the current template arguments. 
5997            We also create a new function declaration, which is just
5998            like the old one, but points to this new template, rather
5999            than the old one.  */
6000         r = copy_decl (t);
6001         my_friendly_assert (DECL_LANG_SPECIFIC (r) != 0, 0);
6002         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6003
6004         if (is_template_template_parm)
6005           {
6006             tree new_decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
6007             DECL_TEMPLATE_RESULT (r) = new_decl;
6008             TREE_TYPE (r) = TREE_TYPE (new_decl);
6009             break;
6010           }
6011
6012         DECL_CONTEXT (r) 
6013           = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args, 
6014                               complain, in_decl, 
6015                               /*entering_scope=*/1); 
6016         DECL_TEMPLATE_INFO (r) = build_tree_list (t, args);
6017
6018         if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
6019           {
6020             tree new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
6021             if (new_type == error_mark_node)
6022               return error_mark_node;
6023
6024             TREE_TYPE (r) = new_type;
6025             CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (new_type) = r;
6026             DECL_TEMPLATE_RESULT (r) = TYPE_MAIN_DECL (new_type);
6027             DECL_TI_ARGS (r) = CLASSTYPE_TI_ARGS (new_type);
6028           }
6029         else
6030           {
6031             tree new_decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
6032             if (new_decl == error_mark_node)
6033               return error_mark_node;
6034
6035             DECL_TEMPLATE_RESULT (r) = new_decl;
6036             DECL_TI_TEMPLATE (new_decl) = r;
6037             TREE_TYPE (r) = TREE_TYPE (new_decl);
6038             DECL_TI_ARGS (r) = DECL_TI_ARGS (new_decl);
6039           }
6040
6041         SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (r);
6042         DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (r) = NULL_TREE;
6043         DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (r) = NULL_TREE;
6044
6045         /* The template parameters for this new template are all the
6046            template parameters for the old template, except the
6047            outermost level of parameters.  */
6048         DECL_TEMPLATE_PARMS (r) 
6049           = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (t), args,
6050                                    complain);
6051
6052         if (PRIMARY_TEMPLATE_P (t))
6053           DECL_PRIMARY_TEMPLATE (r) = r;
6054
6055         if (TREE_CODE (decl) != TYPE_DECL)
6056           /* Record this non-type partial instantiation.  */
6057           register_specialization (r, t, 
6058                                    DECL_TI_ARGS (DECL_TEMPLATE_RESULT (r)));
6059       }
6060       break;
6061
6062     case FUNCTION_DECL:
6063       {
6064         tree ctx;
6065         tree argvec = NULL_TREE;
6066         tree *friends;
6067         tree gen_tmpl;
6068         int member;
6069         int args_depth;
6070         int parms_depth;
6071
6072         /* Nobody should be tsubst'ing into non-template functions.  */
6073         my_friendly_assert (DECL_TEMPLATE_INFO (t) != NULL_TREE, 0);
6074
6075         if (TREE_CODE (DECL_TI_TEMPLATE (t)) == TEMPLATE_DECL)
6076           {
6077             tree spec;
6078             bool dependent_p;
6079
6080             /* If T is not dependent, just return it.  We have to
6081                increment PROCESSING_TEMPLATE_DECL because
6082                value_dependent_expression_p assumes that nothing is
6083                dependent when PROCESSING_TEMPLATE_DECL is zero.  */
6084             ++processing_template_decl;
6085             dependent_p = value_dependent_expression_p (t);
6086             --processing_template_decl;
6087             if (!dependent_p)
6088               return t;
6089
6090             /* Calculate the most general template of which R is a
6091                specialization, and the complete set of arguments used to
6092                specialize R.  */
6093             gen_tmpl = most_general_template (DECL_TI_TEMPLATE (t));
6094             argvec = tsubst_template_args (DECL_TI_ARGS 
6095                                            (DECL_TEMPLATE_RESULT (gen_tmpl)),
6096                                            args, complain, in_decl); 
6097
6098             /* Check to see if we already have this specialization.  */
6099             spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, argvec);
6100
6101             if (spec)
6102               {
6103                 r = spec;
6104                 break;
6105               }
6106
6107             /* We can see more levels of arguments than parameters if
6108                there was a specialization of a member template, like
6109                this:
6110
6111                  template <class T> struct S { template <class U> void f(); }
6112                  template <> template <class U> void S<int>::f(U); 
6113
6114                Here, we'll be substituting into the specialization,
6115                because that's where we can find the code we actually
6116                want to generate, but we'll have enough arguments for
6117                the most general template.              
6118
6119                We also deal with the peculiar case:
6120
6121                  template <class T> struct S { 
6122                    template <class U> friend void f();
6123                  };
6124                  template <class U> void f() {}
6125                  template S<int>;
6126                  template void f<double>();
6127
6128                Here, the ARGS for the instantiation of will be {int,
6129                double}.  But, we only need as many ARGS as there are
6130                levels of template parameters in CODE_PATTERN.  We are
6131                careful not to get fooled into reducing the ARGS in
6132                situations like:
6133
6134                  template <class T> struct S { template <class U> void f(U); }
6135                  template <class T> template <> void S<T>::f(int) {}
6136
6137                which we can spot because the pattern will be a
6138                specialization in this case.  */
6139             args_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (args);
6140             parms_depth = 
6141               TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (DECL_TI_TEMPLATE (t))); 
6142             if (args_depth > parms_depth
6143                 && !DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (t))
6144               args = get_innermost_template_args (args, parms_depth);
6145           }
6146         else
6147           {
6148             /* This special case arises when we have something like this:
6149
6150                  template <class T> struct S { 
6151                    friend void f<int>(int, double); 
6152                  };
6153
6154                Here, the DECL_TI_TEMPLATE for the friend declaration
6155                will be an IDENTIFIER_NODE.  We are being called from
6156                tsubst_friend_function, and we want only to create a
6157                new decl (R) with appropriate types so that we can call
6158                determine_specialization.  */
6159             gen_tmpl = NULL_TREE;
6160           }
6161
6162         if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
6163           {
6164             if (DECL_NAME (t) == constructor_name (DECL_CONTEXT (t)))
6165               member = 2;
6166             else
6167               member = 1;
6168             ctx = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args, 
6169                                     complain, t, /*entering_scope=*/1);
6170           }
6171         else
6172           {
6173             member = 0;
6174             ctx = DECL_CONTEXT (t);
6175           }
6176         type = tsubst (type, args, complain, in_decl);
6177         if (type == error_mark_node)
6178           return error_mark_node;
6179
6180         /* We do NOT check for matching decls pushed separately at this
6181            point, as they may not represent instantiations of this
6182            template, and in any case are considered separate under the
6183            discrete model.  */
6184         r = copy_decl (t);
6185         DECL_USE_TEMPLATE (r) = 0;
6186         TREE_TYPE (r) = type;
6187         /* Clear out the mangled name and RTL for the instantiation.  */
6188         SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (r, NULL_TREE);
6189         SET_DECL_RTL (r, NULL_RTX);
6190         DECL_INITIAL (r) = NULL_TREE;
6191         DECL_CONTEXT (r) = ctx;
6192
6193         if (member && DECL_CONV_FN_P (r)) 
6194           /* Type-conversion operator.  Reconstruct the name, in
6195              case it's the name of one of the template's parameters.  */
6196           DECL_NAME (r) = mangle_conv_op_name_for_type (TREE_TYPE (type));
6197
6198         DECL_ARGUMENTS (r) = tsubst (DECL_ARGUMENTS (t), args,
6199                                      complain, t);
6200         DECL_RESULT (r) = NULL_TREE;
6201
6202         TREE_STATIC (r) = 0;
6203         TREE_PUBLIC (r) = TREE_PUBLIC (t);
6204         DECL_EXTERNAL (r) = 1;
6205         DECL_INTERFACE_KNOWN (r) = 0;
6206         DECL_DEFER_OUTPUT (r) = 0;
6207         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6208         DECL_PENDING_INLINE_INFO (r) = 0;
6209         DECL_PENDING_INLINE_P (r) = 0;
6210         DECL_SAVED_TREE (r) = NULL_TREE;
6211         TREE_USED (r) = 0;
6212         if (DECL_CLONED_FUNCTION (r))
6213           {
6214             DECL_CLONED_FUNCTION (r) = tsubst (DECL_CLONED_FUNCTION (t),
6215                                                args, complain, t);
6216             TREE_CHAIN (r) = TREE_CHAIN (DECL_CLONED_FUNCTION (r));
6217             TREE_CHAIN (DECL_CLONED_FUNCTION (r)) = r;
6218           }
6219
6220         /* Set up the DECL_TEMPLATE_INFO for R.  There's no need to do
6221            this in the special friend case mentioned above where
6222            GEN_TMPL is NULL.  */
6223         if (gen_tmpl)
6224           {
6225             DECL_TEMPLATE_INFO (r) 
6226               = tree_cons (gen_tmpl, argvec, NULL_TREE);
6227             SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (r);
6228             register_specialization (r, gen_tmpl, argvec);
6229
6230             /* We're not supposed to instantiate default arguments
6231                until they are called, for a template.  But, for a
6232                declaration like:
6233
6234                  template <class T> void f () 
6235                  { extern void g(int i = T()); }
6236                  
6237                we should do the substitution when the template is
6238                instantiated.  We handle the member function case in
6239                instantiate_class_template since the default arguments
6240                might refer to other members of the class.  */
6241             if (!member
6242                 && !PRIMARY_TEMPLATE_P (gen_tmpl)
6243                 && !uses_template_parms (argvec))
6244               tsubst_default_arguments (r);
6245           }
6246
6247         /* Copy the list of befriending classes.  */
6248         for (friends = &DECL_BEFRIENDING_CLASSES (r);
6249              *friends;
6250              friends = &TREE_CHAIN (*friends)) 
6251           {
6252             *friends = copy_node (*friends);
6253             TREE_VALUE (*friends) = tsubst (TREE_VALUE (*friends),
6254                                             args, complain,
6255                                             in_decl);
6256           }
6257
6258         if (DECL_CONSTRUCTOR_P (r) || DECL_DESTRUCTOR_P (r))
6259           {
6260             maybe_retrofit_in_chrg (r);
6261             if (DECL_CONSTRUCTOR_P (r))
6262               grok_ctor_properties (ctx, r);
6263             /* If this is an instantiation of a member template, clone it.
6264                If it isn't, that'll be handled by
6265                clone_constructors_and_destructors.  */
6266             if (PRIMARY_TEMPLATE_P (gen_tmpl))
6267               clone_function_decl (r, /*update_method_vec_p=*/0);
6268           }
6269         else if (IDENTIFIER_OPNAME_P (DECL_NAME (r)))
6270           grok_op_properties (r, DECL_FRIEND_P (r),
6271                               (complain & tf_error) != 0);
6272
6273         if (DECL_FRIEND_P (t) && DECL_FRIEND_CONTEXT (t))
6274           SET_DECL_FRIEND_CONTEXT (r,
6275                                    tsubst (DECL_FRIEND_CONTEXT (t),
6276                                             args, complain, in_decl));
6277       }
6278       break;
6279
6280     case PARM_DECL:
6281       {
6282         r = copy_node (t);
6283         if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (t))
6284           SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (r);
6285
6286         TREE_TYPE (r) = type;
6287         c_apply_type_quals_to_decl (cp_type_quals (type), r);
6288
6289         if (DECL_INITIAL (r))
6290           {
6291             if (TREE_CODE (DECL_INITIAL (r)) != TEMPLATE_PARM_INDEX)
6292               DECL_INITIAL (r) = TREE_TYPE (r);
6293             else
6294               DECL_INITIAL (r) = tsubst (DECL_INITIAL (r), args,
6295                                          complain, in_decl);
6296           }
6297
6298         DECL_CONTEXT (r) = NULL_TREE;
6299
6300         if (!DECL_TEMPLATE_PARM_P (r))
6301           DECL_ARG_TYPE (r) = type_passed_as (type);
6302         if (TREE_CHAIN (t))
6303           TREE_CHAIN (r) = tsubst (TREE_CHAIN (t), args,
6304                                    complain, TREE_CHAIN (t));
6305       }
6306       break;
6307
6308     case FIELD_DECL:
6309       {
6310         r = copy_decl (t);
6311         TREE_TYPE (r) = type;
6312         c_apply_type_quals_to_decl (cp_type_quals (type), r);
6313
6314         /* We don't have to set DECL_CONTEXT here; it is set by
6315            finish_member_declaration.  */
6316         DECL_INITIAL (r) = tsubst_expr (DECL_INITIAL (t), args,
6317                                         complain, in_decl);
6318         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6319         if (VOID_TYPE_P (type)) 
6320           cp_error_at ("instantiation of `%D' as type `%T'", r, type);
6321       }
6322       break;
6323
6324     case USING_DECL:
6325       {
6326         r = copy_node (t);
6327         /* It is not a dependent using decl any more.  */
6328         TREE_TYPE (r) = void_type_node;
6329         DECL_INITIAL (r)
6330           = tsubst_copy (DECL_INITIAL (t), args, complain, in_decl);
6331         DECL_NAME (r)
6332           = tsubst_copy (DECL_NAME (t), args, complain, in_decl);
6333         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6334       }
6335       break;
6336
6337     case TYPE_DECL:
6338       if (TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
6339           || t == TYPE_MAIN_DECL (TREE_TYPE (t)))
6340         {
6341           /* If this is the canonical decl, we don't have to mess with
6342              instantiations, and often we can't (for typename, template
6343              type parms and such).  Note that TYPE_NAME is not correct for
6344              the above test if we've copied the type for a typedef.  */
6345           r = TYPE_NAME (type);
6346           break;
6347         }
6348
6349       /* Fall through.  */
6350
6351     case VAR_DECL:
6352       {
6353         tree argvec = NULL_TREE;
6354         tree gen_tmpl = NULL_TREE;
6355         tree spec;
6356         tree tmpl = NULL_TREE;
6357         tree ctx;
6358         int local_p;
6359
6360         /* Assume this is a non-local variable.  */
6361         local_p = 0;
6362
6363         if (TYPE_P (CP_DECL_CONTEXT (t)))
6364           ctx = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args, 
6365                                   complain,
6366                                   in_decl, /*entering_scope=*/1);
6367         else if (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (t))
6368           ctx = DECL_CONTEXT (t);
6369         else
6370           {
6371             /* Subsequent calls to pushdecl will fill this in.  */
6372             ctx = NULL_TREE;
6373             local_p = 1;
6374           }
6375
6376         /* Check to see if we already have this specialization.  */
6377         if (!local_p)
6378           {
6379             tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (t);
6380             gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
6381             argvec = tsubst (DECL_TI_ARGS (t), args, complain, in_decl);
6382             spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, argvec);
6383           }
6384         else
6385           spec = retrieve_local_specialization (t);
6386
6387         if (spec)
6388           {
6389             r = spec;
6390             break;
6391           }
6392
6393         r = copy_decl (t);
6394         if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL)
6395           {
6396             type = complete_type (type);
6397             DECL_INITIALIZED_BY_CONSTANT_EXPRESSION_P (r)
6398               = DECL_INITIALIZED_BY_CONSTANT_EXPRESSION_P (t);
6399           }
6400         else if (DECL_SELF_REFERENCE_P (t))
6401           SET_DECL_SELF_REFERENCE_P (r);
6402         TREE_TYPE (r) = type;
6403         c_apply_type_quals_to_decl (cp_type_quals (type), r);
6404         DECL_CONTEXT (r) = ctx;
6405         /* Clear out the mangled name and RTL for the instantiation.  */
6406         SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (r, NULL_TREE);
6407         SET_DECL_RTL (r, NULL_RTX);
6408
6409         /* Don't try to expand the initializer until someone tries to use
6410            this variable; otherwise we run into circular dependencies.  */
6411         DECL_INITIAL (r) = NULL_TREE;
6412         SET_DECL_RTL (r, NULL_RTX);
6413         DECL_SIZE (r) = DECL_SIZE_UNIT (r) = 0;
6414
6415         /* Even if the original location is out of scope, the newly
6416            substituted one is not.  */
6417         if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL)
6418           {
6419             DECL_DEAD_FOR_LOCAL (r) = 0;
6420             DECL_INITIALIZED_P (r) = 0;
6421           }
6422
6423         if (!local_p)
6424           {
6425             /* A static data member declaration is always marked
6426                external when it is declared in-class, even if an
6427                initializer is present.  We mimic the non-template
6428                processing here.  */
6429             DECL_EXTERNAL (r) = 1;
6430
6431             register_specialization (r, gen_tmpl, argvec);
6432             DECL_TEMPLATE_INFO (r) = tree_cons (tmpl, argvec, NULL_TREE);
6433             SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (r);
6434           }
6435         else
6436           register_local_specialization (r, t);
6437
6438         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6439         if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL && VOID_TYPE_P (type))
6440           cp_error_at ("instantiation of `%D' as type `%T'", r, type);
6441         /* Compute the size, alignment, etc. of R.  */
6442         layout_decl (r, 0);
6443       }
6444       break;
6445
6446     default:
6447       abort ();
6448     } 
6449
6450   /* Restore the file and line information.  */
6451   input_location = saved_loc;
6452
6453   return r;
6454 }
6455
6456 /* Substitute into the ARG_TYPES of a function type.  */
6457
6458 static tree
6459 tsubst_arg_types (tree arg_types, 
6460                   tree args, 
6461                   tsubst_flags_t complain, 
6462                   tree in_decl)
6463 {
6464   tree remaining_arg_types;
6465   tree type;
6466
6467   if (!arg_types || arg_types == void_list_node)
6468     return arg_types;
6469   
6470   remaining_arg_types = tsubst_arg_types (TREE_CHAIN (arg_types),
6471                                           args, complain, in_decl);
6472   if (remaining_arg_types == error_mark_node)
6473     return error_mark_node;
6474
6475   type = tsubst (TREE_VALUE (arg_types), args, complain, in_decl);
6476   if (type == error_mark_node)
6477     return error_mark_node;
6478   if (VOID_TYPE_P (type))
6479     {
6480       if (complain & tf_error)
6481         {
6482           error ("invalid parameter type `%T'", type);
6483           if (in_decl)
6484             cp_error_at ("in declaration `%D'", in_decl);
6485         }
6486       return error_mark_node;
6487     }
6488
6489   /* Do array-to-pointer, function-to-pointer conversion, and ignore
6490      top-level qualifiers as required.  */
6491   type = TYPE_MAIN_VARIANT (type_decays_to (type));
6492
6493   /* Note that we do not substitute into default arguments here.  The
6494      standard mandates that they be instantiated only when needed,
6495      which is done in build_over_call.  */
6496   return hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (arg_types), type,
6497                          remaining_arg_types);
6498                          
6499 }
6500
6501 /* Substitute into a FUNCTION_TYPE or METHOD_TYPE.  This routine does
6502    *not* handle the exception-specification for FNTYPE, because the
6503    initial substitution of explicitly provided template parameters
6504    during argument deduction forbids substitution into the
6505    exception-specification:
6506
6507      [temp.deduct]
6508
6509      All references in the function type of the function template to  the
6510      corresponding template parameters are replaced by the specified tem-
6511      plate argument values.  If a substitution in a template parameter or
6512      in  the function type of the function template results in an invalid
6513      type, type deduction fails.  [Note: The equivalent  substitution  in
6514      exception specifications is done only when the function is instanti-
6515      ated, at which point a program is  ill-formed  if  the  substitution
6516      results in an invalid type.]  */
6517
6518 static tree
6519 tsubst_function_type (tree t, 
6520                       tree args, 
6521                       tsubst_flags_t complain, 
6522                       tree in_decl)
6523 {
6524   tree return_type;
6525   tree arg_types;
6526   tree fntype;
6527
6528   /* The TYPE_CONTEXT is not used for function/method types.  */
6529   my_friendly_assert (TYPE_CONTEXT (t) == NULL_TREE, 0);
6530
6531   /* Substitute the return type.  */
6532   return_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
6533   if (return_type == error_mark_node)
6534     return error_mark_node;
6535
6536   /* Substitute the argument types.  */
6537   arg_types = tsubst_arg_types (TYPE_ARG_TYPES (t), args,
6538                                 complain, in_decl); 
6539   if (arg_types == error_mark_node)
6540     return error_mark_node;
6541   
6542   /* Construct a new type node and return it.  */
6543   if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_TYPE)
6544     fntype = build_function_type (return_type, arg_types);
6545   else
6546     {
6547       tree r = TREE_TYPE (TREE_VALUE (arg_types));
6548       if (! IS_AGGR_TYPE (r))
6549         {
6550           /* [temp.deduct]
6551              
6552              Type deduction may fail for any of the following
6553              reasons:
6554              
6555              -- Attempting to create "pointer to member of T" when T
6556              is not a class type.  */
6557           if (complain & tf_error)
6558             error ("creating pointer to member function of non-class type `%T'",
6559                       r);
6560           return error_mark_node;
6561         }
6562       
6563       fntype = build_method_type_directly (r, return_type, 
6564                                            TREE_CHAIN (arg_types));
6565     }
6566   fntype = cp_build_qualified_type_real (fntype, TYPE_QUALS (t), complain);
6567   fntype = cp_build_type_attribute_variant (fntype, TYPE_ATTRIBUTES (t));
6568   
6569   return fntype;  
6570 }
6571
6572 /* Substitute into the PARMS of a call-declarator.  */
6573
6574 static tree
6575 tsubst_call_declarator_parms (tree parms, 
6576                               tree args, 
6577                               tsubst_flags_t complain, 
6578                               tree in_decl)
6579 {
6580   tree new_parms;
6581   tree type;
6582   tree defarg;
6583
6584   if (!parms || parms == void_list_node)
6585     return parms;
6586   
6587   new_parms = tsubst_call_declarator_parms (TREE_CHAIN (parms),
6588                                             args, complain, in_decl);
6589
6590   /* Figure out the type of this parameter.  */
6591   type = tsubst (TREE_VALUE (parms), args, complain, in_decl);
6592   
6593   /* Figure out the default argument as well.  Note that we use
6594      tsubst_expr since the default argument is really an expression.  */
6595   defarg = tsubst_expr (TREE_PURPOSE (parms), args, complain, in_decl);
6596
6597   /* Chain this parameter on to the front of those we have already
6598      processed.  We don't use hash_tree_cons because that function
6599      doesn't check TREE_PARMLIST.  */
6600   new_parms = tree_cons (defarg, type, new_parms);
6601
6602   /* And note that these are parameters.  */
6603   TREE_PARMLIST (new_parms) = 1;
6604   
6605   return new_parms;
6606 }
6607
6608 /* Take the tree structure T and replace template parameters used
6609    therein with the argument vector ARGS.  IN_DECL is an associated
6610    decl for diagnostics.  If an error occurs, returns ERROR_MARK_NODE.
6611    Issue error and warning messages under control of COMPLAIN.  Note
6612    that we must be relatively non-tolerant of extensions here, in
6613    order to preserve conformance; if we allow substitutions that
6614    should not be allowed, we may allow argument deductions that should
6615    not succeed, and therefore report ambiguous overload situations
6616    where there are none.  In theory, we could allow the substitution,
6617    but indicate that it should have failed, and allow our caller to
6618    make sure that the right thing happens, but we don't try to do this
6619    yet.
6620
6621    This function is used for dealing with types, decls and the like;
6622    for expressions, use tsubst_expr or tsubst_copy.  */
6623
6624 static tree
6625 tsubst (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
6626 {
6627   tree type, r;
6628
6629   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node
6630       || t == integer_type_node
6631       || t == void_type_node
6632       || t == char_type_node
6633       || TREE_CODE (t) == NAMESPACE_DECL)
6634     return t;
6635
6636   if (TREE_CODE (t) == IDENTIFIER_NODE)
6637     type = IDENTIFIER_TYPE_VALUE (t);
6638   else
6639     type = TREE_TYPE (t);
6640
6641   my_friendly_assert (type != unknown_type_node, 20030716);
6642
6643   if (type && TREE_CODE (t) != FUNCTION_DECL
6644       && TREE_CODE (t) != TYPENAME_TYPE
6645       && TREE_CODE (t) != TEMPLATE_DECL
6646       && TREE_CODE (t) != IDENTIFIER_NODE
6647       && TREE_CODE (t) != FUNCTION_TYPE
6648       && TREE_CODE (t) != METHOD_TYPE)
6649     type = tsubst (type, args, complain, in_decl);
6650   if (type == error_mark_node)
6651     return error_mark_node;
6652
6653   if (DECL_P (t))
6654     return tsubst_decl (t, args, type, complain);
6655
6656   switch (TREE_CODE (t))
6657     {
6658     case RECORD_TYPE:
6659     case UNION_TYPE:
6660     case ENUMERAL_TYPE:
6661       return tsubst_aggr_type (t, args, complain, in_decl,
6662                                /*entering_scope=*/0);
6663
6664     case ERROR_MARK:
6665     case IDENTIFIER_NODE:
6666     case VOID_TYPE:
6667     case REAL_TYPE:
6668     case COMPLEX_TYPE:
6669     case VECTOR_TYPE:
6670     case BOOLEAN_TYPE:
6671     case INTEGER_CST:
6672     case REAL_CST:
6673     case STRING_CST:
6674       return t;
6675
6676     case INTEGER_TYPE:
6677       if (t == integer_type_node)
6678         return t;
6679
6680       if (TREE_CODE (TYPE_MIN_VALUE (t)) == INTEGER_CST
6681           && TREE_CODE (TYPE_MAX_VALUE (t)) == INTEGER_CST)
6682         return t;
6683
6684       {
6685         tree max, omax = TREE_OPERAND (TYPE_MAX_VALUE (t), 0);
6686
6687         /* The array dimension behaves like a non-type template arg,
6688            in that we want to fold it as much as possible.  */
6689         max = tsubst_template_arg (omax, args, complain, in_decl);
6690         if (!processing_template_decl)
6691           max = decl_constant_value (max);
6692
6693         if (integer_zerop (omax))
6694           {
6695             /* Still allow an explicit array of size zero.  */
6696             if (pedantic)
6697               pedwarn ("creating array with size zero");
6698           }
6699         else if (integer_zerop (max) 
6700                  || (TREE_CODE (max) == INTEGER_CST 
6701                      && INT_CST_LT (max, integer_zero_node)))
6702           {
6703             /* [temp.deduct]
6704
6705                Type deduction may fail for any of the following
6706                reasons:  
6707
6708                  Attempting to create an array with a size that is
6709                  zero or negative.  */
6710             if (complain & tf_error)
6711               error ("creating array with size zero (`%E')", max);
6712
6713             return error_mark_node;
6714           }
6715
6716         return compute_array_index_type (NULL_TREE, max);
6717       }
6718
6719     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
6720     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
6721     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
6722     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
6723       {
6724         int idx;
6725         int level;
6726         int levels;
6727
6728         r = NULL_TREE;
6729
6730         if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_TYPE_PARM
6731             || TREE_CODE (t) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
6732             || TREE_CODE (t) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
6733           {
6734             idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (t);
6735             level = TEMPLATE_TYPE_LEVEL (t);
6736           }
6737         else
6738           {
6739             idx = TEMPLATE_PARM_IDX (t);
6740             level = TEMPLATE_PARM_LEVEL (t);
6741           }
6742
6743         if (TREE_VEC_LENGTH (args) > 0)
6744           {
6745             tree arg = NULL_TREE;
6746
6747             levels = TMPL_ARGS_DEPTH (args);
6748             if (level <= levels)
6749               arg = TMPL_ARG (args, level, idx);
6750
6751             if (arg == error_mark_node)
6752               return error_mark_node;
6753             else if (arg != NULL_TREE)
6754               {
6755                 if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
6756                   {
6757                     my_friendly_assert (TYPE_P (arg), 0);
6758                     return cp_build_qualified_type_real
6759                       (arg, cp_type_quals (arg) | cp_type_quals (t),
6760                        complain | tf_ignore_bad_quals);
6761                   }
6762                 else if (TREE_CODE (t) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
6763                   {
6764                     /* We are processing a type constructed from
6765                        a template template parameter.  */
6766                     tree argvec = tsubst (TYPE_TI_ARGS (t),
6767                                           args, complain, in_decl);
6768                     if (argvec == error_mark_node)
6769                       return error_mark_node;
6770                         
6771                     /* We can get a TEMPLATE_TEMPLATE_PARM here when 
6772                        we are resolving nested-types in the signature of 
6773                        a member function templates.
6774                        Otherwise ARG is a TEMPLATE_DECL and is the real 
6775                        template to be instantiated.  */
6776                     if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
6777                       arg = TYPE_NAME (arg);
6778
6779                     r = lookup_template_class (arg, 
6780                                                argvec, in_decl, 
6781                                                DECL_CONTEXT (arg),
6782                                                /*entering_scope=*/0,
6783                                                complain);
6784                     return cp_build_qualified_type_real
6785                       (r, TYPE_QUALS (t), complain);
6786                   }
6787                 else
6788                   /* TEMPLATE_TEMPLATE_PARM or TEMPLATE_PARM_INDEX.  */
6789                   return arg;
6790               }
6791           }
6792         else
6793           abort ();
6794
6795         if (level == 1)
6796           /* This can happen during the attempted tsubst'ing in
6797              unify.  This means that we don't yet have any information
6798              about the template parameter in question.  */
6799           return t;
6800
6801         /* If we get here, we must have been looking at a parm for a
6802            more deeply nested template.  Make a new version of this
6803            template parameter, but with a lower level.  */
6804         switch (TREE_CODE (t))
6805           {
6806           case TEMPLATE_TYPE_PARM:
6807           case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
6808           case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
6809             if (cp_type_quals (t))
6810               {
6811                 r = tsubst (TYPE_MAIN_VARIANT (t), args, complain, in_decl);
6812                 r = cp_build_qualified_type_real
6813                   (r, cp_type_quals (t),
6814                    complain | (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_TYPE_PARM
6815                                ? tf_ignore_bad_quals : 0));
6816               }
6817             else
6818               {
6819                 r = copy_type (t);
6820                 TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (r)
6821                   = reduce_template_parm_level (TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (t),
6822                                                 r, levels);
6823                 TYPE_STUB_DECL (r) = TYPE_NAME (r) = TEMPLATE_TYPE_DECL (r);
6824                 TYPE_MAIN_VARIANT (r) = r;
6825                 TYPE_POINTER_TO (r) = NULL_TREE;
6826                 TYPE_REFERENCE_TO (r) = NULL_TREE;
6827
6828                 if (TREE_CODE (t) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
6829                   {
6830                     tree argvec = tsubst (TYPE_TI_ARGS (t), args,
6831                                           complain, in_decl); 
6832                     if (argvec == error_mark_node)
6833                       return error_mark_node;
6834
6835                     TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_TEMPLATE_INFO (r)
6836                       = tree_cons (TYPE_TI_TEMPLATE (t), argvec, NULL_TREE);
6837                   }
6838               }
6839             break;
6840
6841           case TEMPLATE_PARM_INDEX:
6842             r = reduce_template_parm_level (t, type, levels);
6843             break;
6844            
6845           default:
6846             abort ();
6847           }
6848
6849         return r;
6850       }
6851
6852     case TREE_LIST:
6853       {
6854         tree purpose, value, chain, result;
6855
6856         if (t == void_list_node)
6857           return t;
6858
6859         purpose = TREE_PURPOSE (t);
6860         if (purpose)
6861           {
6862             purpose = tsubst (purpose, args, complain, in_decl);
6863             if (purpose == error_mark_node)
6864               return error_mark_node;
6865           }
6866         value = TREE_VALUE (t);
6867         if (value)
6868           {
6869             value = tsubst (value, args, complain, in_decl);
6870             if (value == error_mark_node)
6871               return error_mark_node;
6872           }
6873         chain = TREE_CHAIN (t);
6874         if (chain && chain != void_type_node)
6875           {
6876             chain = tsubst (chain, args, complain, in_decl);
6877             if (chain == error_mark_node)
6878               return error_mark_node;
6879           }
6880         if (purpose == TREE_PURPOSE (t)
6881             && value == TREE_VALUE (t)
6882             && chain == TREE_CHAIN (t))
6883           return t;
6884         if (TREE_PARMLIST (t))
6885           {
6886             result = tree_cons (purpose, value, chain);
6887             TREE_PARMLIST (result) = 1;
6888           }
6889         else
6890           result = hash_tree_cons (purpose, value, chain);
6891         return result;
6892       }
6893     case TREE_VEC:
6894       if (type != NULL_TREE)
6895         {
6896           /* A binfo node.  We always need to make a copy, of the node
6897              itself and of its BINFO_BASETYPES.  */
6898
6899           t = copy_node (t);
6900
6901           /* Make sure type isn't a typedef copy.  */
6902           type = BINFO_TYPE (TYPE_BINFO (type));
6903
6904           TREE_TYPE (t) = complete_type (type);
6905           if (IS_AGGR_TYPE (type))
6906             {
6907               BINFO_VTABLE (t) = TYPE_BINFO_VTABLE (type);
6908               BINFO_VIRTUALS (t) = TYPE_BINFO_VIRTUALS (type);
6909               if (TYPE_BINFO_BASETYPES (type) != NULL_TREE)
6910                 BINFO_BASETYPES (t) = copy_node (TYPE_BINFO_BASETYPES (type));
6911             }
6912           return t;
6913         }
6914
6915       /* Otherwise, a vector of template arguments.  */
6916       return tsubst_template_args (t, args, complain, in_decl);
6917
6918     case POINTER_TYPE:
6919     case REFERENCE_TYPE:
6920       {
6921         enum tree_code code;
6922
6923         if (type == TREE_TYPE (t) && TREE_CODE (type) != METHOD_TYPE)
6924           return t;
6925
6926         code = TREE_CODE (t);
6927
6928
6929         /* [temp.deduct]
6930            
6931            Type deduction may fail for any of the following
6932            reasons:  
6933
6934            -- Attempting to create a pointer to reference type.
6935            -- Attempting to create a reference to a reference type or
6936               a reference to void.  */
6937         if (TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE
6938             || (code == REFERENCE_TYPE && TREE_CODE (type) == VOID_TYPE))
6939           {
6940             static location_t last_loc;
6941
6942             /* We keep track of the last time we issued this error
6943                message to avoid spewing a ton of messages during a
6944                single bad template instantiation.  */
6945             if (complain & tf_error
6946                 && (last_loc.line != input_line
6947                     || last_loc.file != input_filename))
6948               {
6949                 if (TREE_CODE (type) == VOID_TYPE)
6950                   error ("forming reference to void");
6951                 else
6952                   error ("forming %s to reference type `%T'",
6953                             (code == POINTER_TYPE) ? "pointer" : "reference",
6954                             type);
6955                 last_loc = input_location;
6956               }
6957
6958             return error_mark_node;
6959           }
6960         else if (code == POINTER_TYPE)
6961           {
6962             r = build_pointer_type (type);
6963             if (TREE_CODE (type) == METHOD_TYPE)
6964               r = build_ptrmemfunc_type (r);
6965           }
6966         else
6967           r = build_reference_type (type);
6968         r = cp_build_qualified_type_real (r, TYPE_QUALS (t), complain);
6969
6970         if (r != error_mark_node)
6971           /* Will this ever be needed for TYPE_..._TO values?  */
6972           layout_type (r);
6973         
6974         return r;
6975       }
6976     case OFFSET_TYPE:
6977       {
6978         r = tsubst (TYPE_OFFSET_BASETYPE (t), args, complain, in_decl);
6979         if (r == error_mark_node || !IS_AGGR_TYPE (r))
6980           {
6981             /* [temp.deduct]
6982
6983                Type deduction may fail for any of the following
6984                reasons:
6985                
6986                -- Attempting to create "pointer to member of T" when T
6987                   is not a class type.  */
6988             if (complain & tf_error)
6989               error ("creating pointer to member of non-class type `%T'", r);
6990             return error_mark_node;
6991           }
6992         if (TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
6993           {
6994             if (complain & tf_error)
6995               error ("creating pointer to member reference type `%T'", type);
6996             
6997             return error_mark_node;
6998           }
6999         my_friendly_assert (TREE_CODE (type) != METHOD_TYPE, 20011231);
7000         if (TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE)
7001           {
7002             /* This is really a method type. The cv qualifiers of the
7003                this pointer should _not_ be determined by the cv
7004                qualifiers of the class type.  They should be held
7005                somewhere in the FUNCTION_TYPE, but we don't do that at
7006                the moment.  Consider
7007                   typedef void (Func) () const;
7008
7009                   template <typename T1> void Foo (Func T1::*);
7010
7011                 */
7012             tree method_type;
7013
7014             method_type = build_method_type_directly (TYPE_MAIN_VARIANT (r),
7015                                                       TREE_TYPE (type),
7016                                                       TYPE_ARG_TYPES (type));
7017             return build_ptrmemfunc_type (build_pointer_type (method_type));
7018           }
7019         else
7020           return cp_build_qualified_type_real (build_ptrmem_type (r, type),
7021                                                TYPE_QUALS (t),
7022                                                complain);
7023       }
7024     case FUNCTION_TYPE:
7025     case METHOD_TYPE:
7026       {
7027         tree fntype;
7028         tree raises;
7029
7030         fntype = tsubst_function_type (t, args, complain, in_decl);
7031         if (fntype == error_mark_node)
7032           return error_mark_node;
7033
7034         /* Substitute the exception specification.  */
7035         raises = TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (t);
7036         if (raises)
7037           {
7038             tree   list = NULL_TREE;
7039             
7040             if (! TREE_VALUE (raises))
7041               list = raises;
7042             else
7043               for (; raises != NULL_TREE; raises = TREE_CHAIN (raises))
7044                 {
7045                   tree spec = TREE_VALUE (raises);
7046                   
7047                   spec = tsubst (spec, args, complain, in_decl);
7048                   if (spec == error_mark_node)
7049                     return spec;
7050                   list = add_exception_specifier (list, spec, complain);
7051                 }
7052             fntype = build_exception_variant (fntype, list);
7053           }
7054         return fntype;
7055       }
7056     case ARRAY_TYPE:
7057       {
7058         tree domain = tsubst (TYPE_DOMAIN (t), args, complain, in_decl);
7059         if (domain == error_mark_node)
7060           return error_mark_node;
7061
7062         /* As an optimization, we avoid regenerating the array type if
7063            it will obviously be the same as T.  */
7064         if (type == TREE_TYPE (t) && domain == TYPE_DOMAIN (t))
7065           return t;
7066
7067         /* These checks should match the ones in grokdeclarator.  
7068
7069            [temp.deduct] 
7070         
7071            The deduction may fail for any of the following reasons: 
7072
7073            -- Attempting to create an array with an element type that
7074               is void, a function type, or a reference type, or [DR337] 
7075               an abstract class type.  */
7076         if (TREE_CODE (type) == VOID_TYPE 
7077             || TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE
7078             || TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
7079           {
7080             if (complain & tf_error)
7081               error ("creating array of `%T'", type);
7082             return error_mark_node;
7083           }
7084         if (CLASS_TYPE_P (type) && CLASSTYPE_PURE_VIRTUALS (type))
7085           {
7086             if (complain & tf_error)
7087               error ("creating array of `%T', which is an abstract class type", 
7088                      type);
7089             return error_mark_node;         
7090           }
7091
7092         r = build_cplus_array_type (type, domain);
7093         return r;
7094       }
7095
7096     case PLUS_EXPR:
7097     case MINUS_EXPR:
7098       {
7099         tree e1 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
7100         tree e2 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl);
7101
7102         if (e1 == error_mark_node || e2 == error_mark_node)
7103           return error_mark_node;
7104
7105         return fold (build (TREE_CODE (t), TREE_TYPE (t), e1, e2));
7106       }
7107
7108     case NEGATE_EXPR:
7109     case NOP_EXPR:
7110       {
7111         tree e = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
7112         if (e == error_mark_node)
7113           return error_mark_node;
7114
7115         return fold (build (TREE_CODE (t), TREE_TYPE (t), e));
7116       }
7117
7118     case TYPENAME_TYPE:
7119       {
7120         tree ctx = tsubst_aggr_type (TYPE_CONTEXT (t), args, complain,
7121                                      in_decl, /*entering_scope=*/1);
7122         tree f = tsubst_copy (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (t), args,
7123                               complain, in_decl); 
7124
7125         if (ctx == error_mark_node || f == error_mark_node)
7126           return error_mark_node;
7127
7128         if (!IS_AGGR_TYPE (ctx))
7129           {
7130             if (complain & tf_error)
7131               error ("`%T' is not a class, struct, or union type",
7132                         ctx);
7133             return error_mark_node;
7134           }
7135         else if (!uses_template_parms (ctx) && !TYPE_BEING_DEFINED (ctx))
7136           {
7137             /* Normally, make_typename_type does not require that the CTX
7138                have complete type in order to allow things like:
7139              
7140                  template <class T> struct S { typename S<T>::X Y; };
7141
7142                But, such constructs have already been resolved by this
7143                point, so here CTX really should have complete type, unless
7144                it's a partial instantiation.  */
7145             ctx = complete_type (ctx);
7146             if (!COMPLETE_TYPE_P (ctx))
7147               {
7148                 if (complain & tf_error)
7149                   cxx_incomplete_type_error (NULL_TREE, ctx);
7150                 return error_mark_node;
7151               }
7152           }
7153
7154         f = make_typename_type (ctx, f,
7155                                 (complain & tf_error) | tf_keep_type_decl);
7156         if (f == error_mark_node)
7157           return f;
7158         if (TREE_CODE (f) == TYPE_DECL)
7159           {
7160             complain |= tf_ignore_bad_quals;
7161             f = TREE_TYPE (f);
7162           }
7163         
7164         return cp_build_qualified_type_real
7165           (f, cp_type_quals (f) | cp_type_quals (t), complain);
7166       }
7167                
7168     case UNBOUND_CLASS_TEMPLATE:
7169       {
7170         tree ctx = tsubst_aggr_type (TYPE_CONTEXT (t), args, complain,
7171                                      in_decl, /*entering_scope=*/1);
7172         tree name = TYPE_IDENTIFIER (t);
7173
7174         if (ctx == error_mark_node || name == error_mark_node)
7175           return error_mark_node;
7176
7177         return make_unbound_class_template (ctx, name, complain);
7178       }
7179
7180     case INDIRECT_REF:
7181       {
7182         tree e = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
7183         if (e == error_mark_node)
7184           return error_mark_node;
7185         return make_pointer_declarator (type, e);
7186       }
7187
7188     case ADDR_EXPR:
7189       {
7190         tree e = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
7191         if (e == error_mark_node)
7192           return error_mark_node;
7193         return make_reference_declarator (type, e);
7194       }
7195
7196     case ARRAY_REF:
7197       {
7198         tree e1 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
7199         tree e2 = tsubst_expr (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl);
7200         if (e1 == error_mark_node || e2 == error_mark_node)
7201           return error_mark_node;
7202
7203         return build_nt (ARRAY_REF, e1, e2);
7204       }
7205
7206     case CALL_EXPR:
7207       {
7208         tree e1 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
7209         tree e2 = (tsubst_call_declarator_parms
7210                    (CALL_DECLARATOR_PARMS (t), args, complain, in_decl));
7211         tree e3 = tsubst (CALL_DECLARATOR_EXCEPTION_SPEC (t), args,
7212                           complain, in_decl);
7213
7214         if (e1 == error_mark_node || e2 == error_mark_node 
7215             || e3 == error_mark_node)
7216           return error_mark_node;
7217
7218         return make_call_declarator (e1, e2, CALL_DECLARATOR_QUALS (t), e3);
7219       }
7220
7221     case SCOPE_REF:
7222       {
7223         tree e1 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
7224         tree e2 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl);
7225         if (e1 == error_mark_node || e2 == error_mark_node)
7226           return error_mark_node;
7227
7228         return build_nt (TREE_CODE (t), e1, e2);
7229       }
7230
7231     case TYPEOF_TYPE:
7232       {
7233         tree type;
7234
7235         type = finish_typeof (tsubst_expr (TYPEOF_TYPE_EXPR (t), args,
7236                                            complain, in_decl));
7237         return cp_build_qualified_type_real (type,
7238                                              cp_type_quals (t)
7239                                              | cp_type_quals (type),
7240                                              complain);
7241       }
7242
7243     default:
7244       sorry ("use of `%s' in template",
7245              tree_code_name [(int) TREE_CODE (t)]);
7246       return error_mark_node;
7247     }
7248 }
7249
7250 /* Like tsubst_expr for a BASELINK.  OBJECT_TYPE, if non-NULL, is the
7251    type of the expression on the left-hand side of the "." or "->"
7252    operator.  */
7253
7254 static tree
7255 tsubst_baselink (tree baselink, tree object_type,
7256                  tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
7257 {
7258     tree name;
7259     tree qualifying_scope;
7260     tree fns;
7261     tree template_args = 0;
7262     bool template_id_p = false;
7263
7264     /* A baselink indicates a function from a base class.  The
7265        BASELINK_ACCESS_BINFO and BASELINK_BINFO are going to have
7266        non-dependent types; otherwise, the lookup could not have
7267        succeeded.  However, they may indicate bases of the template
7268        class, rather than the instantiated class.  
7269
7270        In addition, lookups that were not ambiguous before may be
7271        ambiguous now.  Therefore, we perform the lookup again.  */
7272     qualifying_scope = BINFO_TYPE (BASELINK_ACCESS_BINFO (baselink));
7273     fns = BASELINK_FUNCTIONS (baselink);
7274     if (TREE_CODE (fns) == TEMPLATE_ID_EXPR)
7275       {
7276         template_id_p = true;
7277         template_args = TREE_OPERAND (fns, 1);
7278         fns = TREE_OPERAND (fns, 0);
7279         if (template_args)
7280           template_args = tsubst_template_args (template_args, args,
7281                                                 complain, in_decl);
7282       }
7283     name = DECL_NAME (get_first_fn (fns));
7284     baselink = lookup_fnfields (qualifying_scope, name, /*protect=*/1);
7285     if (BASELINK_P (baselink) && template_id_p)
7286       BASELINK_FUNCTIONS (baselink) 
7287         = build_nt (TEMPLATE_ID_EXPR,
7288                     BASELINK_FUNCTIONS (baselink),
7289                     template_args);
7290     if (!object_type)
7291       object_type = current_class_type;
7292     return adjust_result_of_qualified_name_lookup (baselink, 
7293                                                    qualifying_scope,
7294                                                    object_type);
7295 }
7296
7297 /* Like tsubst_expr for a SCOPE_REF, given by QUALIFIED_ID.  DONE is
7298    true if the qualified-id will be a postfix-expression in-and-of
7299    itself; false if more of the postfix-expression follows the
7300    QUALIFIED_ID.  ADDRESS_P is true if the qualified-id is the operand
7301    of "&".  */
7302
7303 static tree
7304 tsubst_qualified_id (tree qualified_id, tree args, 
7305                      tsubst_flags_t complain, tree in_decl,
7306                      bool done, bool address_p)
7307 {
7308   tree expr;
7309   tree scope;
7310   tree name;
7311   bool is_template;
7312   tree template_args;
7313
7314   my_friendly_assert (TREE_CODE (qualified_id) == SCOPE_REF, 20030706);
7315
7316   /* Figure out what name to look up.  */
7317   name = TREE_OPERAND (qualified_id, 1);
7318   if (TREE_CODE (name) == TEMPLATE_ID_EXPR)
7319     {
7320       is_template = true;
7321       template_args = TREE_OPERAND (name, 1);
7322       if (template_args)
7323         template_args = tsubst_template_args (template_args, args,
7324                                               complain, in_decl);
7325       name = TREE_OPERAND (name, 0);
7326     }
7327   else
7328     {
7329       is_template = false;
7330       template_args = NULL_TREE;
7331     }
7332
7333   /* Substitute into the qualifying scope.  When there are no ARGS, we
7334      are just trying to simplify a non-dependent expression.  In that
7335      case the qualifying scope may be dependent, and, in any case,
7336      substituting will not help.  */
7337   scope = TREE_OPERAND (qualified_id, 0);
7338   if (args)
7339     {
7340       scope = tsubst (scope, args, complain, in_decl);
7341       expr = tsubst_copy (name, args, complain, in_decl);
7342     }
7343   else
7344     expr = name;
7345
7346   if (dependent_type_p (scope))
7347     return build_nt (SCOPE_REF, scope, expr);
7348   
7349   if (!BASELINK_P (name) && !DECL_P (expr))
7350     {
7351       expr = lookup_qualified_name (scope, expr, /*is_type_p=*/0, false);
7352       if (TREE_CODE (TREE_CODE (expr) == TEMPLATE_DECL
7353                      ? DECL_TEMPLATE_RESULT (expr) : expr) == TYPE_DECL)
7354         {
7355           if (complain & tf_error)
7356             {
7357               error ("dependent-name `%E' is parsed as a non-type, but "
7358                      "instantiation yields a type", qualified_id);
7359               inform ("say `typename %E' if a type is meant", qualified_id);
7360             }
7361           return error_mark_node;
7362         }
7363     }
7364   
7365   if (DECL_P (expr))
7366     check_accessibility_of_qualified_id (expr, /*object_type=*/NULL_TREE,
7367                                          scope);
7368   
7369   /* Remember that there was a reference to this entity.  */
7370   if (DECL_P (expr))
7371     mark_used (expr);
7372
7373   if (is_template)
7374     expr = lookup_template_function (expr, template_args);
7375
7376   if (expr == error_mark_node && complain & tf_error)
7377     qualified_name_lookup_error (scope, TREE_OPERAND (qualified_id, 1));
7378   else if (TYPE_P (scope))
7379     {
7380       expr = (adjust_result_of_qualified_name_lookup 
7381               (expr, scope, current_class_type));
7382       expr = finish_qualified_id_expr (scope, expr, done, address_p);
7383     }
7384
7385   return expr;
7386 }
7387
7388 /* Like tsubst, but deals with expressions.  This function just replaces
7389    template parms; to finish processing the resultant expression, use
7390    tsubst_expr.  */
7391
7392 static tree
7393 tsubst_copy (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
7394 {
7395   enum tree_code code;
7396   tree r;
7397
7398   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node)
7399     return t;
7400
7401   code = TREE_CODE (t);
7402
7403   switch (code)
7404     {
7405     case PARM_DECL:
7406       r = retrieve_local_specialization (t);
7407       my_friendly_assert (r != NULL, 20020903);
7408       mark_used (r);
7409       return r;
7410
7411     case CONST_DECL:
7412       {
7413         tree enum_type;
7414         tree v;
7415
7416         if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (t))
7417           return tsubst_copy (DECL_INITIAL (t), args, complain, in_decl);
7418         /* There is no need to substitute into namespace-scope
7419            enumerators.  */
7420         if (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (t))
7421           return t;
7422         /* If ARGS is NULL, then T is known to be non-dependent.  */
7423         if (args == NULL_TREE)
7424           return decl_constant_value (t);
7425
7426         /* Unfortunately, we cannot just call lookup_name here.
7427            Consider:
7428            
7429              template <int I> int f() {
7430              enum E { a = I };
7431              struct S { void g() { E e = a; } };
7432              };
7433            
7434            When we instantiate f<7>::S::g(), say, lookup_name is not
7435            clever enough to find f<7>::a.  */
7436         enum_type 
7437           = tsubst_aggr_type (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl, 
7438                               /*entering_scope=*/0);
7439
7440         for (v = TYPE_VALUES (enum_type); 
7441              v != NULL_TREE; 
7442              v = TREE_CHAIN (v))
7443           if (TREE_PURPOSE (v) == DECL_NAME (t))
7444             return TREE_VALUE (v);
7445
7446           /* We didn't find the name.  That should never happen; if
7447              name-lookup found it during preliminary parsing, we
7448              should find it again here during instantiation.  */
7449         abort ();
7450       }
7451       return t;
7452
7453     case FIELD_DECL:
7454       if (DECL_CONTEXT (t))
7455         {
7456           tree ctx;
7457
7458           ctx = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args, complain, in_decl,
7459                                   /*entering_scope=*/1);
7460           if (ctx != DECL_CONTEXT (t))
7461             return lookup_field (ctx, DECL_NAME (t), 0, false);
7462         }
7463       return t;
7464
7465     case VAR_DECL:
7466     case FUNCTION_DECL:
7467       if ((DECL_LANG_SPECIFIC (t) && DECL_TEMPLATE_INFO (t))
7468           || local_variable_p (t))
7469         t = tsubst (t, args, complain, in_decl);
7470       mark_used (t);
7471       return t;
7472
7473     case BASELINK:
7474       return tsubst_baselink (t, current_class_type, args, complain, in_decl);
7475
7476     case TEMPLATE_DECL:
7477       if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (t))
7478         return tsubst (TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_RESULT (t)), 
7479                        args, complain, in_decl);
7480       else if (is_member_template (t))
7481         return tsubst (t, args, complain, in_decl);
7482       else if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t)
7483                && uses_template_parms (DECL_CONTEXT (t)))
7484         {
7485           /* Template template argument like the following example need
7486              special treatment:
7487
7488                template <template <class> class TT> struct C {};
7489                template <class T> struct D {
7490                  template <class U> struct E {};
7491                  C<E> c;                                // #1
7492                };
7493                D<int> d;                                // #2
7494
7495              We are processing the template argument `E' in #1 for
7496              the template instantiation #2.  Originally, `E' is a
7497              TEMPLATE_DECL with `D<T>' as its DECL_CONTEXT.  Now we
7498              have to substitute this with one having context `D<int>'.  */
7499
7500           tree context = tsubst (DECL_CONTEXT (t), args, complain, in_decl);
7501           return lookup_field (context, DECL_NAME(t), 0, false);
7502         }
7503       else
7504         /* Ordinary template template argument.  */
7505         return t;
7506
7507     case CAST_EXPR:
7508     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
7509     case CONST_CAST_EXPR:
7510     case STATIC_CAST_EXPR:
7511     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
7512     case NOP_EXPR:
7513       return build1
7514         (code, tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
7515          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl));
7516
7517     case INDIRECT_REF:
7518     case NEGATE_EXPR:
7519     case TRUTH_NOT_EXPR:
7520     case BIT_NOT_EXPR:
7521     case ADDR_EXPR:
7522     case CONVERT_EXPR:      /* Unary + */
7523     case SIZEOF_EXPR:
7524     case ALIGNOF_EXPR:
7525     case ARROW_EXPR:
7526     case THROW_EXPR:
7527     case TYPEID_EXPR:
7528     case REALPART_EXPR:
7529     case IMAGPART_EXPR:
7530       return build1
7531         (code, tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
7532          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl));
7533
7534     case COMPONENT_REF:
7535       {
7536         tree object;
7537         tree name;
7538
7539         object = tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
7540         name = TREE_OPERAND (t, 1);
7541         if (TREE_CODE (name) == BIT_NOT_EXPR) 
7542           {
7543             name = tsubst_copy (TREE_OPERAND (name, 0), args,
7544                                 complain, in_decl);
7545             name = build1 (BIT_NOT_EXPR, NULL_TREE, name);
7546           }
7547         else if (TREE_CODE (name) == SCOPE_REF
7548                  && TREE_CODE (TREE_OPERAND (name, 1)) == BIT_NOT_EXPR)
7549           {
7550             tree base = tsubst_copy (TREE_OPERAND (name, 0), args,
7551                                      complain, in_decl);
7552             name = TREE_OPERAND (name, 1);
7553             name = tsubst_copy (TREE_OPERAND (name, 0), args,
7554                                 complain, in_decl);
7555             name = build1 (BIT_NOT_EXPR, NULL_TREE, name);
7556             name = build_nt (SCOPE_REF, base, name);
7557           }
7558         else if (TREE_CODE (name) == BASELINK)
7559           name = tsubst_baselink (name, 
7560                                   non_reference (TREE_TYPE (object)), 
7561                                   args, complain, 
7562                                   in_decl);
7563         else
7564           name = tsubst_copy (name, args, complain, in_decl);
7565         return build_nt (COMPONENT_REF, object, name);
7566       }
7567
7568     case PLUS_EXPR:
7569     case MINUS_EXPR:
7570     case MULT_EXPR:
7571     case TRUNC_DIV_EXPR:
7572     case CEIL_DIV_EXPR:
7573     case FLOOR_DIV_EXPR:
7574     case ROUND_DIV_EXPR:
7575     case EXACT_DIV_EXPR:
7576     case BIT_AND_EXPR:
7577     case BIT_IOR_EXPR:
7578     case BIT_XOR_EXPR:
7579     case TRUNC_MOD_EXPR:
7580     case FLOOR_MOD_EXPR:
7581     case TRUTH_ANDIF_EXPR:
7582     case TRUTH_ORIF_EXPR:
7583     case TRUTH_AND_EXPR:
7584     case TRUTH_OR_EXPR:
7585     case RSHIFT_EXPR:
7586     case LSHIFT_EXPR:
7587     case RROTATE_EXPR:
7588     case LROTATE_EXPR:
7589     case EQ_EXPR:
7590     case NE_EXPR:
7591     case MAX_EXPR:
7592     case MIN_EXPR:
7593     case LE_EXPR:
7594     case GE_EXPR:
7595     case LT_EXPR:
7596     case GT_EXPR:
7597     case ARRAY_REF:
7598     case COMPOUND_EXPR:
7599     case SCOPE_REF:
7600     case DOTSTAR_EXPR:
7601     case MEMBER_REF:
7602     case PREDECREMENT_EXPR:
7603     case PREINCREMENT_EXPR:
7604     case POSTDECREMENT_EXPR:
7605     case POSTINCREMENT_EXPR:
7606       return build_nt
7607         (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
7608          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl));
7609
7610     case CALL_EXPR:
7611       return build_nt (code, 
7612                        tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args,
7613                                     complain, in_decl),
7614                        tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain,
7615                                     in_decl),
7616                        NULL_TREE);
7617
7618     case STMT_EXPR:
7619       /* This processing should really occur in tsubst_expr.  However,
7620          tsubst_expr does not recurse into expressions, since it
7621          assumes that there aren't any statements inside them.  So, we
7622          need to expand the STMT_EXPR here.  */
7623       if (!processing_template_decl)
7624         {
7625           tree stmt_expr = begin_stmt_expr ();
7626           
7627           tsubst_expr (STMT_EXPR_STMT (t), args,
7628                        complain | tf_stmt_expr_cmpd, in_decl);
7629           return finish_stmt_expr (stmt_expr, false);
7630         }
7631       
7632       return t;
7633
7634     case COND_EXPR:
7635     case MODOP_EXPR:
7636     case PSEUDO_DTOR_EXPR:
7637       {
7638         r = build_nt
7639           (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
7640            tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl),
7641            tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 2), args, complain, in_decl));
7642         return r;
7643       }
7644
7645     case NEW_EXPR:
7646       {
7647         r = build_nt
7648         (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
7649          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl),
7650          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 2), args, complain, in_decl));
7651         NEW_EXPR_USE_GLOBAL (r) = NEW_EXPR_USE_GLOBAL (t);
7652         return r;
7653       }
7654
7655     case DELETE_EXPR:
7656       {
7657         r = build_nt
7658         (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
7659          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl));
7660         DELETE_EXPR_USE_GLOBAL (r) = DELETE_EXPR_USE_GLOBAL (t);
7661         DELETE_EXPR_USE_VEC (r) = DELETE_EXPR_USE_VEC (t);
7662         return r;
7663       }
7664
7665     case TEMPLATE_ID_EXPR:
7666       {
7667         /* Substituted template arguments */
7668         tree fn = TREE_OPERAND (t, 0);
7669         tree targs = TREE_OPERAND (t, 1);
7670
7671         fn = tsubst_copy (fn, args, complain, in_decl);
7672         if (targs)
7673           targs = tsubst_template_args (targs, args, complain, in_decl);
7674         
7675         return lookup_template_function (fn, targs);
7676       }
7677
7678     case TREE_LIST:
7679       {
7680         tree purpose, value, chain;
7681
7682         if (t == void_list_node)
7683           return t;
7684
7685         purpose = TREE_PURPOSE (t);
7686         if (purpose)
7687           purpose = tsubst_copy (purpose, args, complain, in_decl);
7688         value = TREE_VALUE (t);
7689         if (value)
7690           value = tsubst_copy (value, args, complain, in_decl);
7691         chain = TREE_CHAIN (t);
7692         if (chain && chain != void_type_node)
7693           chain = tsubst_copy (chain, args, complain, in_decl);
7694         if (purpose == TREE_PURPOSE (t)
7695             && value == TREE_VALUE (t)
7696             && chain == TREE_CHAIN (t))
7697           return t;
7698         return tree_cons (purpose, value, chain);
7699       }
7700
7701     case RECORD_TYPE:
7702     case UNION_TYPE:
7703     case ENUMERAL_TYPE:
7704     case INTEGER_TYPE:
7705     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
7706     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
7707     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
7708     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
7709     case POINTER_TYPE:
7710     case REFERENCE_TYPE:
7711     case OFFSET_TYPE:
7712     case FUNCTION_TYPE:
7713     case METHOD_TYPE:
7714     case ARRAY_TYPE:
7715     case TYPENAME_TYPE:
7716     case UNBOUND_CLASS_TEMPLATE:
7717     case TYPEOF_TYPE:
7718     case TYPE_DECL:
7719       return tsubst (t, args, complain, in_decl);
7720
7721     case IDENTIFIER_NODE:
7722       if (IDENTIFIER_TYPENAME_P (t))
7723         {
7724           tree new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
7725           return mangle_conv_op_name_for_type (new_type);
7726         }
7727       else
7728         return t;
7729
7730     case CONSTRUCTOR:
7731       {
7732         r = build_constructor
7733           (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl), 
7734            tsubst_copy (CONSTRUCTOR_ELTS (t), args, complain, in_decl));
7735         TREE_HAS_CONSTRUCTOR (r) = TREE_HAS_CONSTRUCTOR (t);
7736         return r;
7737       }
7738
7739     case VA_ARG_EXPR:
7740       return build_x_va_arg (tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain,
7741                                           in_decl),
7742                              tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl));
7743
7744     default:
7745       return t;
7746     }
7747 }
7748
7749 /* Like tsubst_copy for expressions, etc. but also does semantic
7750    processing.  */
7751
7752 static tree
7753 tsubst_expr (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
7754 {
7755   tree stmt, tmp;
7756   tsubst_flags_t stmt_expr
7757     = complain & (tf_stmt_expr_cmpd | tf_stmt_expr_body);
7758
7759   complain ^= stmt_expr;
7760   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node)
7761     return t;
7762
7763   if (!STATEMENT_CODE_P (TREE_CODE (t)))
7764     return tsubst_copy_and_build (t, args, complain, in_decl,
7765                                   /*function_p=*/false);
7766     
7767   switch (TREE_CODE (t))
7768     {
7769     case CTOR_INITIALIZER:
7770       prep_stmt (t);
7771       finish_mem_initializers (tsubst_initializer_list 
7772                                (TREE_OPERAND (t, 0), args));
7773       break;
7774
7775     case RETURN_STMT:
7776       prep_stmt (t);
7777       finish_return_stmt (tsubst_expr (RETURN_STMT_EXPR (t),
7778                                        args, complain, in_decl));
7779       break;
7780
7781     case EXPR_STMT:
7782       {
7783         tree r;
7784         
7785         prep_stmt (t);
7786
7787         r = tsubst_expr (EXPR_STMT_EXPR (t), args, complain, in_decl);
7788         if (stmt_expr & tf_stmt_expr_body && !TREE_CHAIN (t))
7789           finish_stmt_expr_expr (r);
7790         else
7791           finish_expr_stmt (r);
7792         break;
7793       }
7794
7795     case USING_STMT:
7796       prep_stmt (t);
7797       do_using_directive (tsubst_expr (USING_STMT_NAMESPACE (t),
7798                                        args, complain, in_decl));
7799       break;
7800       
7801     case DECL_STMT:
7802       {
7803         tree decl;
7804         tree init;
7805
7806         prep_stmt (t);
7807         decl = DECL_STMT_DECL (t);
7808         if (TREE_CODE (decl) == LABEL_DECL)
7809           finish_label_decl (DECL_NAME (decl));
7810         else if (TREE_CODE (decl) == USING_DECL)
7811           {
7812             tree scope = DECL_INITIAL (decl);
7813             tree name = DECL_NAME (decl);
7814             tree decl;
7815             
7816             scope = tsubst_expr (scope, args, complain, in_decl);
7817             decl = lookup_qualified_name (scope, name,
7818                                           /*is_type_p=*/false,
7819                                           /*complain=*/false);
7820             if (decl == error_mark_node)
7821               qualified_name_lookup_error (scope, name);
7822             else
7823               do_local_using_decl (decl, scope, name);
7824           }
7825         else
7826           {
7827             init = DECL_INITIAL (decl);
7828             decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
7829             if (decl != error_mark_node)
7830               {
7831                 if (init)
7832                   DECL_INITIAL (decl) = error_mark_node;
7833                 /* By marking the declaration as instantiated, we avoid
7834                    trying to instantiate it.  Since instantiate_decl can't
7835                    handle local variables, and since we've already done
7836                    all that needs to be done, that's the right thing to
7837                    do.  */
7838                 if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL)
7839                   DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (decl) = 1;
7840                 if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL
7841                     && ANON_AGGR_TYPE_P (TREE_TYPE (decl)))
7842                   /* Anonymous aggregates are a special case.  */
7843                   finish_anon_union (decl);
7844                 else 
7845                   {
7846                     maybe_push_decl (decl);
7847                     if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL
7848                         && DECL_PRETTY_FUNCTION_P (decl))
7849                       {
7850                         /* For __PRETTY_FUNCTION__ we have to adjust the
7851                            initializer.  */
7852                         const char *const name
7853                           = cxx_printable_name (current_function_decl, 2);
7854                         init = cp_fname_init (name, &TREE_TYPE (decl));
7855                       }
7856                     else
7857                       init = tsubst_expr (init, args, complain, in_decl);
7858                     cp_finish_decl (decl, init, NULL_TREE, 0);
7859                   }
7860               }
7861           }
7862
7863         /* A DECL_STMT can also be used as an expression, in the condition
7864            clause of an if/for/while construct.  If we aren't followed by
7865            another statement, return our decl.  */
7866         if (TREE_CHAIN (t) == NULL_TREE)
7867           return decl;
7868       }
7869       break;
7870
7871     case FOR_STMT:
7872       {
7873         prep_stmt (t);
7874
7875         stmt = begin_for_stmt ();
7876         tsubst_expr (FOR_INIT_STMT (t), args, complain, in_decl);
7877         finish_for_init_stmt (stmt);
7878         finish_for_cond (tsubst_expr (FOR_COND (t),
7879                                       args, complain, in_decl),
7880                          stmt);
7881         tmp = tsubst_expr (FOR_EXPR (t), args, complain, in_decl);
7882         finish_for_expr (tmp, stmt);
7883         tsubst_expr (FOR_BODY (t), args, complain, in_decl);
7884         finish_for_stmt (stmt);
7885       }
7886       break;
7887
7888     case WHILE_STMT:
7889       {
7890         prep_stmt (t);
7891         stmt = begin_while_stmt ();
7892         finish_while_stmt_cond (tsubst_expr (WHILE_COND (t),
7893                                              args, complain, in_decl),
7894                                 stmt);
7895         tsubst_expr (WHILE_BODY (t), args, complain, in_decl);
7896         finish_while_stmt (stmt);
7897       }
7898       break;
7899
7900     case DO_STMT:
7901       {
7902         prep_stmt (t);
7903         stmt = begin_do_stmt ();
7904         tsubst_expr (DO_BODY (t), args, complain, in_decl);
7905         finish_do_body (stmt);
7906         finish_do_stmt (tsubst_expr (DO_COND (t),
7907                                      args, complain, in_decl),
7908                         stmt);
7909       }
7910       break;
7911
7912     case IF_STMT:
7913       {
7914         prep_stmt (t);
7915         stmt = begin_if_stmt ();
7916         finish_if_stmt_cond (tsubst_expr (IF_COND (t),
7917                                           args, complain, in_decl),
7918                              stmt);
7919
7920         if (tmp = THEN_CLAUSE (t), tmp)
7921           {
7922             tsubst_expr (tmp, args, complain, in_decl);
7923             finish_then_clause (stmt);
7924           }
7925
7926         if (tmp = ELSE_CLAUSE (t), tmp)
7927           {
7928             begin_else_clause ();
7929             tsubst_expr (tmp, args, complain, in_decl);
7930             finish_else_clause (stmt);
7931           }
7932
7933         finish_if_stmt ();
7934       }
7935       break;
7936
7937     case COMPOUND_STMT:
7938       {
7939         prep_stmt (t);
7940         if (COMPOUND_STMT_BODY_BLOCK (t))
7941           stmt = begin_function_body ();
7942         else
7943           stmt = begin_compound_stmt (COMPOUND_STMT_NO_SCOPE (t));
7944
7945         tsubst_expr (COMPOUND_BODY (t), args,
7946                      complain | ((stmt_expr & tf_stmt_expr_cmpd) << 1),
7947                      in_decl);
7948
7949         if (COMPOUND_STMT_BODY_BLOCK (t))
7950           finish_function_body (stmt);
7951         else
7952           finish_compound_stmt (stmt);
7953       }
7954       break;
7955
7956     case BREAK_STMT:
7957       prep_stmt (t);
7958       finish_break_stmt ();
7959       break;
7960
7961     case CONTINUE_STMT:
7962       prep_stmt (t);
7963       finish_continue_stmt ();
7964       break;
7965
7966     case SWITCH_STMT:
7967       {
7968         tree val;
7969
7970         prep_stmt (t);
7971         stmt = begin_switch_stmt ();
7972         val = tsubst_expr (SWITCH_COND (t), args, complain, in_decl);
7973         finish_switch_cond (val, stmt);
7974         tsubst_expr (SWITCH_BODY (t), args, complain, in_decl);
7975         finish_switch_stmt (stmt);
7976       }
7977       break;
7978
7979     case CASE_LABEL:
7980       prep_stmt (t);
7981       finish_case_label (tsubst_expr (CASE_LOW (t), args, complain, in_decl),
7982                          tsubst_expr (CASE_HIGH (t), args, complain,
7983                                       in_decl));
7984       break;
7985
7986     case LABEL_STMT:
7987       prep_stmt (t);
7988       finish_label_stmt (DECL_NAME (LABEL_STMT_LABEL (t)));
7989       break;
7990
7991     case GOTO_STMT:
7992       prep_stmt (t);
7993       tmp = GOTO_DESTINATION (t);
7994       if (TREE_CODE (tmp) != LABEL_DECL)
7995         /* Computed goto's must be tsubst'd into.  On the other hand,
7996            non-computed gotos must not be; the identifier in question
7997            will have no binding.  */
7998         tmp = tsubst_expr (tmp, args, complain, in_decl);
7999       else
8000         tmp = DECL_NAME (tmp);
8001       finish_goto_stmt (tmp);
8002       break;
8003
8004     case ASM_STMT:
8005       prep_stmt (t);
8006       tmp = finish_asm_stmt
8007         (ASM_VOLATILE_P (t),
8008          tsubst_expr (ASM_STRING (t), args, complain, in_decl),
8009          tsubst_expr (ASM_OUTPUTS (t), args, complain, in_decl),
8010          tsubst_expr (ASM_INPUTS (t), args, complain, in_decl), 
8011          tsubst_expr (ASM_CLOBBERS (t), args, complain, in_decl));
8012       ASM_INPUT_P (tmp) = ASM_INPUT_P (t);
8013       break;
8014
8015     case TRY_BLOCK:
8016       prep_stmt (t);
8017       if (CLEANUP_P (t))
8018         {
8019           stmt = begin_try_block ();
8020           tsubst_expr (TRY_STMTS (t), args, complain, in_decl);
8021           finish_cleanup_try_block (stmt);
8022           finish_cleanup (tsubst_expr (TRY_HANDLERS (t), args,
8023                                        complain, in_decl),
8024                           stmt);
8025         }
8026       else
8027         {
8028           if (FN_TRY_BLOCK_P (t))
8029             stmt = begin_function_try_block ();
8030           else
8031             stmt = begin_try_block ();
8032
8033           tsubst_expr (TRY_STMTS (t), args, complain, in_decl);
8034
8035           if (FN_TRY_BLOCK_P (t))
8036             finish_function_try_block (stmt);
8037           else
8038             finish_try_block (stmt);
8039
8040           tsubst_expr (TRY_HANDLERS (t), args, complain, in_decl);
8041           if (FN_TRY_BLOCK_P (t))
8042             finish_function_handler_sequence (stmt);
8043           else
8044             finish_handler_sequence (stmt);
8045         }
8046       break;
8047       
8048     case HANDLER:
8049       {
8050         tree decl;
8051
8052         prep_stmt (t);
8053         stmt = begin_handler ();
8054         if (HANDLER_PARMS (t))
8055           {
8056             decl = DECL_STMT_DECL (HANDLER_PARMS (t));
8057             decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
8058             /* Prevent instantiate_decl from trying to instantiate
8059                this variable.  We've already done all that needs to be
8060                done.  */
8061             DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (decl) = 1;
8062           }
8063         else
8064           decl = NULL_TREE;
8065         finish_handler_parms (decl, stmt);
8066         tsubst_expr (HANDLER_BODY (t), args, complain, in_decl);
8067         finish_handler (stmt);
8068       }
8069       break;
8070
8071     case TAG_DEFN:
8072       prep_stmt (t);
8073       tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, NULL_TREE);
8074       break;
8075
8076     default:
8077       abort ();
8078     }
8079
8080   return tsubst_expr (TREE_CHAIN (t), args, complain | stmt_expr, in_decl);
8081 }
8082
8083 /* T is a postfix-expression that is not being used in a function
8084    call.  Return the substituted version of T.  */
8085
8086 static tree
8087 tsubst_non_call_postfix_expression (tree t, tree args, 
8088                                     tsubst_flags_t complain,
8089                                     tree in_decl)
8090 {
8091   if (TREE_CODE (t) == SCOPE_REF)
8092     t = tsubst_qualified_id (t, args, complain, in_decl,
8093                              /*done=*/false, /*address_p=*/false);
8094   else
8095     t = tsubst_copy_and_build (t, args, complain, in_decl,
8096                                /*function_p=*/false);
8097
8098   return t;
8099 }
8100
8101 /* Like tsubst but deals with expressions and performs semantic
8102    analysis.  FUNCTION_P is true if T is the "F" in "F (ARGS)".  */
8103
8104 tree
8105 tsubst_copy_and_build (tree t, 
8106                        tree args, 
8107                        tsubst_flags_t complain, 
8108                        tree in_decl,
8109                        bool function_p)
8110 {
8111 #define RECUR(NODE) \
8112   tsubst_copy_and_build (NODE, args, complain, in_decl, /*function_p=*/false)
8113
8114   tree op1;
8115
8116   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node)
8117     return t;
8118
8119   switch (TREE_CODE (t))
8120     {
8121     case USING_DECL:
8122       t = DECL_NAME (t);
8123       /* Fall through.  */
8124     case IDENTIFIER_NODE:
8125       {
8126         tree decl;
8127         cp_id_kind idk;
8128         tree qualifying_class;
8129         bool non_integral_constant_expression_p;
8130         const char *error_msg;
8131
8132         if (IDENTIFIER_TYPENAME_P (t))
8133           {
8134             tree new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
8135             t = mangle_conv_op_name_for_type (new_type);
8136           }
8137
8138         /* Look up the name.  */
8139         decl = lookup_name (t, 0);
8140
8141         /* By convention, expressions use ERROR_MARK_NODE to indicate
8142            failure, not NULL_TREE.  */
8143         if (decl == NULL_TREE)
8144           decl = error_mark_node;
8145
8146         decl = finish_id_expression (t, decl, NULL_TREE,
8147                                      &idk,
8148                                      &qualifying_class,
8149                                      /*integral_constant_expression_p=*/false,
8150                                      /*allow_non_integral_constant_expression_p=*/false,
8151                                      &non_integral_constant_expression_p,
8152                                      &error_msg);
8153         if (error_msg)
8154           error (error_msg);
8155         if (!function_p && TREE_CODE (decl) == IDENTIFIER_NODE)
8156           decl = unqualified_name_lookup_error (decl);
8157         return decl;
8158       }
8159
8160     case TEMPLATE_ID_EXPR:
8161       {
8162         tree object;
8163         tree template = RECUR (TREE_OPERAND (t, 0));
8164         tree targs = TREE_OPERAND (t, 1);
8165
8166         if (targs)
8167           targs = tsubst_template_args (targs, args, complain, in_decl);
8168         
8169         if (TREE_CODE (template) == COMPONENT_REF)
8170           {
8171             object = TREE_OPERAND (template, 0);
8172             template = TREE_OPERAND (template, 1);
8173           }
8174         else
8175           object = NULL_TREE;
8176         template = lookup_template_function (template, targs);
8177         
8178         if (object)
8179           return build (COMPONENT_REF, TREE_TYPE (template), 
8180                         object, template);
8181         else
8182           return template;
8183       }
8184
8185     case INDIRECT_REF:
8186       return build_x_indirect_ref (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)), "unary *");
8187
8188     case NOP_EXPR:
8189       return build_nop
8190         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
8191          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8192
8193     case CAST_EXPR:
8194       return build_functional_cast
8195         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
8196          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8197
8198     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
8199       return build_reinterpret_cast
8200         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
8201          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8202
8203     case CONST_CAST_EXPR:
8204       return build_const_cast
8205         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
8206          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8207
8208     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
8209       return build_dynamic_cast
8210         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
8211          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8212
8213     case STATIC_CAST_EXPR:
8214       return build_static_cast
8215         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
8216          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8217
8218     case POSTDECREMENT_EXPR:
8219     case POSTINCREMENT_EXPR:
8220       op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
8221                                                 args, complain, in_decl);
8222       return build_x_unary_op (TREE_CODE (t), op1);
8223
8224     case PREDECREMENT_EXPR:
8225     case PREINCREMENT_EXPR:
8226     case NEGATE_EXPR:
8227     case BIT_NOT_EXPR:
8228     case ABS_EXPR:
8229     case TRUTH_NOT_EXPR:
8230     case CONVERT_EXPR:  /* Unary + */
8231     case REALPART_EXPR:
8232     case IMAGPART_EXPR:
8233       return build_x_unary_op (TREE_CODE (t), RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8234
8235     case ADDR_EXPR:
8236       op1 = TREE_OPERAND (t, 0);
8237       if (TREE_CODE (op1) == SCOPE_REF)
8238         op1 = tsubst_qualified_id (op1, args, complain, in_decl, 
8239                                    /*done=*/true, /*address_p=*/true);
8240       else
8241         op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (op1, args, complain, 
8242                                                   in_decl);
8243       if (TREE_CODE (op1) == LABEL_DECL)
8244         return finish_label_address_expr (DECL_NAME (op1));
8245       return build_x_unary_op (ADDR_EXPR, op1);
8246
8247     case PLUS_EXPR:
8248     case MINUS_EXPR:
8249     case MULT_EXPR:
8250     case TRUNC_DIV_EXPR:
8251     case CEIL_DIV_EXPR:
8252     case FLOOR_DIV_EXPR:
8253     case ROUND_DIV_EXPR:
8254     case EXACT_DIV_EXPR:
8255     case BIT_AND_EXPR:
8256     case BIT_IOR_EXPR:
8257     case BIT_XOR_EXPR:
8258     case TRUNC_MOD_EXPR:
8259     case FLOOR_MOD_EXPR:
8260     case TRUTH_ANDIF_EXPR:
8261     case TRUTH_ORIF_EXPR:
8262     case TRUTH_AND_EXPR:
8263     case TRUTH_OR_EXPR:
8264     case RSHIFT_EXPR:
8265     case LSHIFT_EXPR:
8266     case RROTATE_EXPR:
8267     case LROTATE_EXPR:
8268     case EQ_EXPR:
8269     case NE_EXPR:
8270     case MAX_EXPR:
8271     case MIN_EXPR:
8272     case LE_EXPR:
8273     case GE_EXPR:
8274     case LT_EXPR:
8275     case GT_EXPR:
8276     case MEMBER_REF:
8277     case DOTSTAR_EXPR:
8278       return build_x_binary_op
8279         (TREE_CODE (t), 
8280          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8281          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8282          /*overloaded_p=*/NULL);
8283
8284     case SCOPE_REF:
8285       return tsubst_qualified_id (t, args, complain, in_decl, /*done=*/true,
8286                                   /*address_p=*/false);
8287
8288     case ARRAY_REF:
8289       if (tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl)
8290           == NULL_TREE)
8291         /* new-type-id */
8292         return build_nt (ARRAY_REF, NULL_TREE, RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)));
8293
8294       op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
8295                                                 args, complain, in_decl);
8296       /* Remember that there was a reference to this entity.  */
8297       if (DECL_P (op1))
8298         mark_used (op1);
8299       return grok_array_decl (op1, RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)));
8300
8301     case SIZEOF_EXPR:
8302     case ALIGNOF_EXPR:
8303       op1 = TREE_OPERAND (t, 0);
8304       if (!args)
8305         {
8306           /* When there are no ARGS, we are trying to evaluate a
8307              non-dependent expression from the parser.  Trying to do
8308              the substitutions may not work.  */
8309           if (!TYPE_P (op1))
8310             op1 = TREE_TYPE (op1);
8311         }
8312       else
8313         {
8314           ++skip_evaluation;
8315           op1 = RECUR (op1);
8316           --skip_evaluation;
8317         }
8318       if (TYPE_P (op1))
8319         return cxx_sizeof_or_alignof_type (op1, TREE_CODE (t), true);
8320       else
8321         return cxx_sizeof_or_alignof_expr (op1, TREE_CODE (t));
8322
8323     case MODOP_EXPR:
8324       return build_x_modify_expr
8325         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8326          TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 1)),
8327          RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)));
8328
8329     case ARROW_EXPR:
8330       op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
8331                                                 args, complain, in_decl);
8332       /* Remember that there was a reference to this entity.  */
8333       if (DECL_P (op1))
8334         mark_used (op1);
8335       return build_x_arrow (op1);
8336
8337     case NEW_EXPR:
8338       return build_new
8339         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8340          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8341          RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)),
8342          NEW_EXPR_USE_GLOBAL (t));
8343
8344     case DELETE_EXPR:
8345      return delete_sanity
8346        (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8347         RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8348         DELETE_EXPR_USE_VEC (t),
8349         DELETE_EXPR_USE_GLOBAL (t));
8350
8351     case COMPOUND_EXPR:
8352       return build_x_compound_expr (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8353                                     RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)));
8354
8355     case CALL_EXPR:
8356       {
8357         tree function;
8358         tree call_args;
8359         bool qualified_p;
8360         bool koenig_p;
8361
8362         function = TREE_OPERAND (t, 0);
8363         /* When we parsed the expression,  we determined whether or
8364            not Koenig lookup should be performed.  */
8365         koenig_p = KOENIG_LOOKUP_P (t);
8366         if (TREE_CODE (function) == SCOPE_REF)
8367           {
8368             qualified_p = true;
8369             function = tsubst_qualified_id (function, args, complain, in_decl,
8370                                             /*done=*/false, 
8371                                             /*address_p=*/false);
8372           }
8373         else
8374           {
8375             qualified_p = (TREE_CODE (function) == COMPONENT_REF
8376                            && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (function, 1))
8377                                == SCOPE_REF));
8378             function = tsubst_copy_and_build (function, args, complain, 
8379                                               in_decl,
8380                                               !qualified_p);
8381             if (BASELINK_P (function))
8382               qualified_p = true;
8383           }
8384
8385         call_args = RECUR (TREE_OPERAND (t, 1));
8386
8387         /* We do not perform argument-dependent lookup if normal
8388            lookup finds a non-function, in accordance with the
8389            expected resolution of DR 218.  */
8390         if (koenig_p
8391             && (is_overloaded_fn (function)
8392                 || TREE_CODE (function) == IDENTIFIER_NODE))
8393           function = perform_koenig_lookup (function, call_args);
8394
8395         if (TREE_CODE (function) == IDENTIFIER_NODE)
8396           {
8397             unqualified_name_lookup_error (function);
8398             return error_mark_node;
8399           }
8400
8401         /* Remember that there was a reference to this entity.  */
8402         if (DECL_P (function))
8403           mark_used (function);
8404
8405         function = convert_from_reference (function);
8406
8407         if (TREE_CODE (function) == OFFSET_REF)
8408           return build_offset_ref_call_from_tree (function, call_args);
8409         if (TREE_CODE (function) == COMPONENT_REF)
8410           {
8411             if (!BASELINK_P (TREE_OPERAND (function, 1)))
8412               return finish_call_expr (function, call_args,
8413                                        /*disallow_virtual=*/false,
8414                                        /*koenig_p=*/false);
8415             else
8416               return (build_new_method_call 
8417                       (TREE_OPERAND (function, 0),
8418                        TREE_OPERAND (function, 1),
8419                        call_args, NULL_TREE, 
8420                        qualified_p ? LOOKUP_NONVIRTUAL : LOOKUP_NORMAL));
8421           }
8422         return finish_call_expr (function, call_args, 
8423                                  /*disallow_virtual=*/qualified_p,
8424                                  koenig_p);
8425       }
8426
8427     case COND_EXPR:
8428       return build_x_conditional_expr
8429         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8430          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8431          RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)));
8432
8433     case PSEUDO_DTOR_EXPR:
8434       return finish_pseudo_destructor_expr 
8435         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8436          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8437          RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)));
8438
8439     case TREE_LIST:
8440       {
8441         tree purpose, value, chain;
8442
8443         if (t == void_list_node)
8444           return t;
8445
8446         purpose = TREE_PURPOSE (t);
8447         if (purpose)
8448           purpose = RECUR (purpose);
8449         value = TREE_VALUE (t);
8450         if (value)
8451           value = RECUR (value);
8452         chain = TREE_CHAIN (t);
8453         if (chain && chain != void_type_node)
8454           chain = RECUR (chain);
8455         if (purpose == TREE_PURPOSE (t)
8456             && value == TREE_VALUE (t)
8457             && chain == TREE_CHAIN (t))
8458           return t;
8459         return tree_cons (purpose, value, chain);
8460       }
8461
8462     case COMPONENT_REF:
8463       {
8464         tree object;
8465         tree member;
8466
8467         object = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
8468                                                      args, complain, in_decl);
8469         /* Remember that there was a reference to this entity.  */
8470         if (DECL_P (object))
8471           mark_used (object);
8472
8473         member = TREE_OPERAND (t, 1);
8474         if (BASELINK_P (member))
8475           member = tsubst_baselink (member, 
8476                                     non_reference (TREE_TYPE (object)),
8477                                     args, complain, in_decl);
8478         else
8479           member = tsubst_copy (member, args, complain, in_decl);
8480
8481         if (!CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (object)))
8482           {
8483             if (TREE_CODE (member) == BIT_NOT_EXPR)
8484               return finish_pseudo_destructor_expr (object, 
8485                                                     NULL_TREE,
8486                                                     TREE_TYPE (object));
8487             else if (TREE_CODE (member) == SCOPE_REF
8488                      && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (member, 1)) == BIT_NOT_EXPR))
8489               return finish_pseudo_destructor_expr (object, 
8490                                                     object,
8491                                                     TREE_TYPE (object));
8492           }
8493         else if (TREE_CODE (member) == SCOPE_REF
8494                  && TREE_CODE (TREE_OPERAND (member, 1)) == TEMPLATE_ID_EXPR)
8495           {
8496             tree tmpl;
8497             tree args;
8498         
8499             /* Lookup the template functions now that we know what the
8500                scope is.  */
8501             tmpl = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (member, 1), 0);
8502             args = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (member, 1), 1);
8503             member = lookup_qualified_name (TREE_OPERAND (member, 0), tmpl, 
8504                                             /*is_type_p=*/false,
8505                                             /*complain=*/false);
8506             if (BASELINK_P (member))
8507               BASELINK_FUNCTIONS (member) 
8508                 = build_nt (TEMPLATE_ID_EXPR, BASELINK_FUNCTIONS (member),
8509                             args);
8510             else
8511               {
8512                 qualified_name_lookup_error (TREE_TYPE (object), tmpl);
8513                 return error_mark_node;
8514               }
8515           }
8516         else if (TREE_CODE (member) == FIELD_DECL)
8517           return finish_non_static_data_member (member, object, NULL_TREE);
8518
8519         return finish_class_member_access_expr (object, member);
8520       }
8521
8522     case THROW_EXPR:
8523       return build_throw
8524         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8525
8526     case CONSTRUCTOR:
8527       {
8528         tree r;
8529         tree elts;
8530         tree type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
8531         bool purpose_p;
8532
8533         /* digest_init will do the wrong thing if we let it.  */
8534         if (type && TYPE_PTRMEMFUNC_P (type))
8535           return t;
8536
8537         r = NULL_TREE;
8538         /* We do not want to process the purpose of aggregate
8539            initializers as they are identifier nodes which will be
8540            looked up by digest_init.  */
8541         purpose_p = !(type && IS_AGGR_TYPE (type));
8542         for (elts = CONSTRUCTOR_ELTS (t);
8543              elts;
8544              elts = TREE_CHAIN (elts))
8545           {
8546             tree purpose = TREE_PURPOSE (elts);
8547             tree value = TREE_VALUE (elts);
8548             
8549             if (purpose && purpose_p)
8550               purpose = RECUR (purpose);
8551             value = RECUR (value);
8552             r = tree_cons (purpose, value, r);
8553           }
8554         
8555         r = build_constructor (NULL_TREE, nreverse (r));
8556         TREE_HAS_CONSTRUCTOR (r) = TREE_HAS_CONSTRUCTOR (t);
8557
8558         if (type)
8559           return digest_init (type, r, 0);
8560         return r;
8561       }
8562
8563     case TYPEID_EXPR:
8564       {
8565         tree operand_0 = RECUR (TREE_OPERAND (t, 0));
8566         if (TYPE_P (operand_0))
8567           return get_typeid (operand_0);
8568         return build_typeid (operand_0);
8569       }
8570
8571     case PARM_DECL:
8572       return convert_from_reference (tsubst_copy (t, args, complain, in_decl));
8573
8574     case VAR_DECL:
8575       if (args)
8576         t = tsubst_copy (t, args, complain, in_decl);
8577       return convert_from_reference (t);
8578
8579     case VA_ARG_EXPR:
8580       return build_x_va_arg (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8581                              tsubst_copy (TREE_TYPE (t), args, complain, 
8582                                           in_decl));
8583
8584     default:
8585       return tsubst_copy (t, args, complain, in_decl);
8586     }
8587
8588 #undef RECUR
8589 }
8590
8591 /* Verify that the instantiated ARGS are valid. For type arguments,
8592    make sure that the type's linkage is ok. For non-type arguments,
8593    make sure they are constants if they are integral or enumerations.
8594    Emit an error under control of COMPLAIN, and return TRUE on error.  */
8595
8596 static bool
8597 check_instantiated_args (tree tmpl, tree args, tsubst_flags_t complain)
8598 {
8599   int ix, len = DECL_NTPARMS (tmpl);
8600   bool result = false;
8601
8602   for (ix = 0; ix != len; ix++)
8603     {
8604       tree t = TREE_VEC_ELT (args, ix);
8605       
8606       if (TYPE_P (t))
8607         {
8608           /* [basic.link]: A name with no linkage (notably, the name
8609              of a class or enumeration declared in a local scope)
8610              shall not be used to declare an entity with linkage.
8611              This implies that names with no linkage cannot be used as
8612              template arguments.  */
8613           tree nt = no_linkage_check (t);
8614
8615           if (nt)
8616             {
8617               if (!(complain & tf_error))
8618                 /*OK*/;
8619               else if (TYPE_ANONYMOUS_P (nt))
8620                 error ("`%T' uses anonymous type", t);
8621               else
8622                 error ("`%T' uses local type `%T'", t, nt);
8623               result = true;
8624             }
8625           /* In order to avoid all sorts of complications, we do not
8626              allow variably-modified types as template arguments.  */
8627           else if (variably_modified_type_p (t))
8628             {
8629               if (complain & tf_error)
8630                 error ("`%T' is a variably modified type", t);
8631               result = true;
8632             }
8633         }
8634       /* A non-type argument of integral or enumerated type must be a
8635          constant.  */
8636       else if (TREE_TYPE (t)
8637                && INTEGRAL_OR_ENUMERATION_TYPE_P (TREE_TYPE (t))
8638                && !TREE_CONSTANT (t))
8639         {
8640           if (complain & tf_error)
8641             error ("integral expression `%E' is not constant", t);
8642           result = true;
8643         }
8644     }
8645   if (result && complain & tf_error)
8646     error ("  trying to instantiate `%D'", tmpl);
8647   return result;
8648 }
8649
8650 /* Instantiate the indicated variable or function template TMPL with
8651    the template arguments in TARG_PTR.  */
8652
8653 tree
8654 instantiate_template (tree tmpl, tree targ_ptr, tsubst_flags_t complain)
8655 {
8656   tree fndecl;
8657   tree gen_tmpl;
8658   tree spec;
8659
8660   if (tmpl == error_mark_node)
8661     return error_mark_node;
8662
8663   my_friendly_assert (TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_DECL, 283);
8664
8665   /* If this function is a clone, handle it specially.  */
8666   if (DECL_CLONED_FUNCTION_P (tmpl))
8667     {
8668       tree spec;
8669       tree clone;
8670       
8671       spec = instantiate_template (DECL_CLONED_FUNCTION (tmpl), targ_ptr,
8672                                    complain);
8673       if (spec == error_mark_node)
8674         return error_mark_node;
8675
8676       /* Look for the clone.  */
8677       for (clone = TREE_CHAIN (spec);
8678            clone && DECL_CLONED_FUNCTION_P (clone);
8679            clone = TREE_CHAIN (clone))
8680         if (DECL_NAME (clone) == DECL_NAME (tmpl))
8681           return clone;
8682       /* We should always have found the clone by now.  */
8683       abort ();
8684       return NULL_TREE;
8685     }
8686   
8687   /* Check to see if we already have this specialization.  */
8688   spec = retrieve_specialization (tmpl, targ_ptr);
8689   if (spec != NULL_TREE)
8690     return spec;
8691
8692   gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
8693   if (tmpl != gen_tmpl)
8694     {
8695       /* The TMPL is a partial instantiation.  To get a full set of
8696          arguments we must add the arguments used to perform the
8697          partial instantiation.  */
8698       targ_ptr = add_outermost_template_args (DECL_TI_ARGS (tmpl),
8699                                               targ_ptr);
8700
8701       /* Check to see if we already have this specialization.  */
8702       spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, targ_ptr);
8703       if (spec != NULL_TREE)
8704         return spec;
8705     }
8706
8707   if (check_instantiated_args (gen_tmpl, INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (targ_ptr),
8708                                complain))
8709     return error_mark_node;
8710   
8711   /* We are building a FUNCTION_DECL, during which the access of its
8712      parameters and return types have to be checked.  However this
8713      FUNCTION_DECL which is the desired context for access checking
8714      is not built yet.  We solve this chicken-and-egg problem by
8715      deferring all checks until we have the FUNCTION_DECL.  */
8716   push_deferring_access_checks (dk_deferred);
8717
8718   /* Substitute template parameters.  */
8719   fndecl = tsubst (DECL_TEMPLATE_RESULT (gen_tmpl),
8720                    targ_ptr, complain, gen_tmpl);
8721
8722   /* Now we know the specialization, compute access previously
8723      deferred.  */
8724   push_access_scope (fndecl);
8725   perform_deferred_access_checks ();
8726   pop_access_scope (fndecl);
8727   pop_deferring_access_checks ();
8728
8729   /* The DECL_TI_TEMPLATE should always be the immediate parent
8730      template, not the most general template.  */
8731   DECL_TI_TEMPLATE (fndecl) = tmpl;
8732
8733   /* If we've just instantiated the main entry point for a function,
8734      instantiate all the alternate entry points as well.  We do this
8735      by cloning the instantiation of the main entry point, not by
8736      instantiating the template clones.  */
8737   if (TREE_CHAIN (gen_tmpl) && DECL_CLONED_FUNCTION_P (TREE_CHAIN (gen_tmpl)))
8738     clone_function_decl (fndecl, /*update_method_vec_p=*/0);
8739
8740   return fndecl;
8741 }
8742
8743 /* The FN is a TEMPLATE_DECL for a function.  The ARGS are the
8744    arguments that are being used when calling it.  TARGS is a vector
8745    into which the deduced template arguments are placed.  
8746
8747    Return zero for success, 2 for an incomplete match that doesn't resolve
8748    all the types, and 1 for complete failure.  An error message will be
8749    printed only for an incomplete match.
8750
8751    If FN is a conversion operator, or we are trying to produce a specific
8752    specialization, RETURN_TYPE is the return type desired.
8753
8754    The EXPLICIT_TARGS are explicit template arguments provided via a
8755    template-id.
8756
8757    The parameter STRICT is one of:
8758
8759    DEDUCE_CALL: 
8760      We are deducing arguments for a function call, as in
8761      [temp.deduct.call].
8762
8763    DEDUCE_CONV:
8764      We are deducing arguments for a conversion function, as in 
8765      [temp.deduct.conv].
8766
8767    DEDUCE_EXACT:
8768      We are deducing arguments when doing an explicit instantiation
8769      as in [temp.explicit], when determining an explicit specialization
8770      as in [temp.expl.spec], or when taking the address of a function
8771      template, as in [temp.deduct.funcaddr]. 
8772
8773    DEDUCE_ORDER:
8774      We are deducing arguments when calculating the partial
8775      ordering between specializations of function or class
8776      templates, as in [temp.func.order] and [temp.class.order].
8777
8778    LEN is the number of parms to consider before returning success, or -1
8779    for all.  This is used in partial ordering to avoid comparing parms for
8780    which no actual argument was passed, since they are not considered in
8781    overload resolution (and are explicitly excluded from consideration in
8782    partial ordering in [temp.func.order]/6).  */
8783
8784 int
8785 fn_type_unification (tree fn, 
8786                      tree explicit_targs, 
8787                      tree targs, 
8788                      tree args, 
8789                      tree return_type,
8790                      unification_kind_t strict, 
8791                      int len)
8792 {
8793   tree parms;
8794   tree fntype;
8795   int result;
8796
8797   my_friendly_assert (TREE_CODE (fn) == TEMPLATE_DECL, 0);
8798
8799   fntype = TREE_TYPE (fn);
8800   if (explicit_targs)
8801     {
8802       /* [temp.deduct]
8803           
8804          The specified template arguments must match the template
8805          parameters in kind (i.e., type, nontype, template), and there
8806          must not be more arguments than there are parameters;
8807          otherwise type deduction fails.
8808
8809          Nontype arguments must match the types of the corresponding
8810          nontype template parameters, or must be convertible to the
8811          types of the corresponding nontype parameters as specified in
8812          _temp.arg.nontype_, otherwise type deduction fails.
8813
8814          All references in the function type of the function template
8815          to the corresponding template parameters are replaced by the
8816          specified template argument values.  If a substitution in a
8817          template parameter or in the function type of the function
8818          template results in an invalid type, type deduction fails.  */
8819       int i;
8820       tree converted_args;
8821       bool incomplete;
8822
8823       converted_args
8824         = (coerce_template_parms (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (fn), 
8825                                   explicit_targs, NULL_TREE, tf_none, 
8826                                   /*require_all_arguments=*/0));
8827       if (converted_args == error_mark_node)
8828         return 1;
8829
8830       /* Substitute the explicit args into the function type.  This is
8831          necessary so that, for instance, explicitly declared function
8832          arguments can match null pointed constants.  If we were given
8833          an incomplete set of explicit args, we must not do semantic
8834          processing during substitution as we could create partial
8835          instantiations.  */
8836       incomplete = NUM_TMPL_ARGS (explicit_targs) != NUM_TMPL_ARGS (targs);
8837       processing_template_decl += incomplete;
8838       fntype = tsubst (fntype, converted_args, tf_none, NULL_TREE);
8839       processing_template_decl -= incomplete;
8840       
8841       if (fntype == error_mark_node)
8842         return 1;
8843
8844       /* Place the explicitly specified arguments in TARGS.  */
8845       for (i = NUM_TMPL_ARGS (converted_args); i--;)
8846         TREE_VEC_ELT (targs, i) = TREE_VEC_ELT (converted_args, i);
8847     }
8848      
8849   parms = TYPE_ARG_TYPES (fntype);
8850   /* Never do unification on the 'this' parameter.  */
8851   if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (fn))
8852     parms = TREE_CHAIN (parms);
8853   
8854   if (return_type)
8855     {
8856       /* We've been given a return type to match, prepend it.  */
8857       parms = tree_cons (NULL_TREE, TREE_TYPE (fntype), parms);
8858       args = tree_cons (NULL_TREE, return_type, args);
8859       if (len >= 0)
8860         ++len;
8861     }
8862
8863   /* We allow incomplete unification without an error message here
8864      because the standard doesn't seem to explicitly prohibit it.  Our
8865      callers must be ready to deal with unification failures in any
8866      event.  */
8867   result = type_unification_real (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (fn), 
8868                                   targs, parms, args, /*subr=*/0,
8869                                   strict, /*allow_incomplete*/1, len);
8870
8871   if (result == 0) 
8872     /* All is well so far.  Now, check:
8873        
8874        [temp.deduct] 
8875        
8876        When all template arguments have been deduced, all uses of
8877        template parameters in nondeduced contexts are replaced with
8878        the corresponding deduced argument values.  If the
8879        substitution results in an invalid type, as described above,
8880        type deduction fails.  */
8881     if (tsubst (TREE_TYPE (fn), targs, tf_none, NULL_TREE)
8882         == error_mark_node)
8883       return 1;
8884
8885   return result;
8886 }
8887
8888 /* Adjust types before performing type deduction, as described in
8889    [temp.deduct.call] and [temp.deduct.conv].  The rules in these two
8890    sections are symmetric.  PARM is the type of a function parameter
8891    or the return type of the conversion function.  ARG is the type of
8892    the argument passed to the call, or the type of the value
8893    initialized with the result of the conversion function.  */
8894
8895 static int
8896 maybe_adjust_types_for_deduction (unification_kind_t strict, 
8897                                   tree* parm, 
8898                                   tree* arg)
8899 {
8900   int result = 0;
8901   
8902   switch (strict)
8903     {
8904     case DEDUCE_CALL:
8905       break;
8906
8907     case DEDUCE_CONV:
8908       {
8909         /* Swap PARM and ARG throughout the remainder of this
8910            function; the handling is precisely symmetric since PARM
8911            will initialize ARG rather than vice versa.  */
8912         tree* temp = parm;
8913         parm = arg;
8914         arg = temp;
8915         break;
8916       }
8917
8918     case DEDUCE_EXACT:
8919       /* There is nothing to do in this case.  */
8920       return 0;
8921
8922     case DEDUCE_ORDER:
8923       /* DR 214. [temp.func.order] is underspecified, and leads to no
8924          ordering between things like `T *' and `T const &' for `U *'.
8925          The former has T=U and the latter T=U*. The former looks more
8926          specialized and John Spicer considers it well-formed (the EDG
8927          compiler accepts it).
8928
8929          John also confirms that deduction should proceed as in a function
8930          call. Which implies the usual ARG and PARM conversions as DEDUCE_CALL.
8931          However, in ordering, ARG can have REFERENCE_TYPE, but no argument
8932          to an actual call can have such a type.
8933          
8934          If both ARG and PARM are REFERENCE_TYPE, we change neither.
8935          If only ARG is a REFERENCE_TYPE, we look through that and then
8936          proceed as with DEDUCE_CALL (which could further convert it).  */
8937       if (TREE_CODE (*arg) == REFERENCE_TYPE)
8938         {
8939           if (TREE_CODE (*parm) == REFERENCE_TYPE)
8940             return 0;
8941           *arg = TREE_TYPE (*arg);
8942         }
8943       break;
8944     default:
8945       abort ();
8946     }
8947
8948   if (TREE_CODE (*parm) != REFERENCE_TYPE)
8949     {
8950       /* [temp.deduct.call]
8951          
8952          If P is not a reference type:
8953          
8954          --If A is an array type, the pointer type produced by the
8955          array-to-pointer standard conversion (_conv.array_) is
8956          used in place of A for type deduction; otherwise,
8957          
8958          --If A is a function type, the pointer type produced by
8959          the function-to-pointer standard conversion
8960          (_conv.func_) is used in place of A for type deduction;
8961          otherwise,
8962          
8963          --If A is a cv-qualified type, the top level
8964          cv-qualifiers of A's type are ignored for type
8965          deduction.  */
8966       if (TREE_CODE (*arg) == ARRAY_TYPE)
8967         *arg = build_pointer_type (TREE_TYPE (*arg));
8968       else if (TREE_CODE (*arg) == FUNCTION_TYPE)
8969         *arg = build_pointer_type (*arg);
8970       else
8971         *arg = TYPE_MAIN_VARIANT (*arg);
8972     }
8973   
8974   /* [temp.deduct.call]
8975      
8976      If P is a cv-qualified type, the top level cv-qualifiers
8977      of P's type are ignored for type deduction.  If P is a
8978      reference type, the type referred to by P is used for
8979      type deduction.  */
8980   *parm = TYPE_MAIN_VARIANT (*parm);
8981   if (TREE_CODE (*parm) == REFERENCE_TYPE)
8982     {
8983       *parm = TREE_TYPE (*parm);
8984       result |= UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL;
8985     }
8986
8987   /* DR 322. For conversion deduction, remove a reference type on parm
8988      too (which has been swapped into ARG).  */
8989   if (strict == DEDUCE_CONV && TREE_CODE (*arg) == REFERENCE_TYPE)
8990     *arg = TREE_TYPE (*arg);
8991   
8992   return result;
8993 }
8994
8995 /* Most parms like fn_type_unification.
8996
8997    If SUBR is 1, we're being called recursively (to unify the
8998    arguments of a function or method parameter of a function
8999    template).  */
9000
9001 static int
9002 type_unification_real (tree tparms, 
9003                        tree targs, 
9004                        tree xparms, 
9005                        tree xargs, 
9006                        int subr,
9007                        unification_kind_t strict, 
9008                        int allow_incomplete, 
9009                        int xlen)
9010 {
9011   tree parm, arg;
9012   int i;
9013   int ntparms = TREE_VEC_LENGTH (tparms);
9014   int sub_strict;
9015   int saw_undeduced = 0;
9016   tree parms, args;
9017   int len;
9018
9019   my_friendly_assert (TREE_CODE (tparms) == TREE_VEC, 289);
9020   my_friendly_assert (xparms == NULL_TREE 
9021                       || TREE_CODE (xparms) == TREE_LIST, 290);
9022   my_friendly_assert (!xargs || TREE_CODE (xargs) == TREE_LIST, 291);
9023   my_friendly_assert (ntparms > 0, 292);
9024
9025   switch (strict)
9026     {
9027     case DEDUCE_CALL:
9028       sub_strict = (UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL | UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL
9029                     | UNIFY_ALLOW_DERIVED);
9030       break;
9031       
9032     case DEDUCE_CONV:
9033       sub_strict = UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL;
9034       break;
9035
9036     case DEDUCE_EXACT:
9037       sub_strict = UNIFY_ALLOW_NONE;
9038       break;
9039     
9040     case DEDUCE_ORDER:
9041       sub_strict = UNIFY_ALLOW_NONE;
9042       break;
9043       
9044     default:
9045       abort ();
9046     }
9047
9048   if (xlen == 0)
9049     return 0;
9050
9051  again:
9052   parms = xparms;
9053   args = xargs;
9054   len = xlen;
9055
9056   while (parms
9057          && parms != void_list_node
9058          && args
9059          && args != void_list_node)
9060     {
9061       parm = TREE_VALUE (parms);
9062       parms = TREE_CHAIN (parms);
9063       arg = TREE_VALUE (args);
9064       args = TREE_CHAIN (args);
9065
9066       if (arg == error_mark_node)
9067         return 1;
9068       if (arg == unknown_type_node)
9069         /* We can't deduce anything from this, but we might get all the
9070            template args from other function args.  */
9071         continue;
9072
9073       /* Conversions will be performed on a function argument that
9074          corresponds with a function parameter that contains only
9075          non-deducible template parameters and explicitly specified
9076          template parameters.  */
9077       if (!uses_template_parms (parm))
9078         {
9079           tree type;
9080
9081           if (!TYPE_P (arg))
9082             type = TREE_TYPE (arg);
9083           else
9084             type = arg;
9085
9086           if (strict == DEDUCE_EXACT || strict == DEDUCE_ORDER)
9087             {
9088               if (same_type_p (parm, type))
9089                 continue;
9090             }
9091           else
9092             /* It might work; we shouldn't check now, because we might
9093                get into infinite recursion.  Overload resolution will
9094                handle it.  */
9095             continue;
9096
9097           return 1;
9098         }
9099         
9100       if (!TYPE_P (arg))
9101         {
9102           my_friendly_assert (TREE_TYPE (arg) != NULL_TREE, 293);
9103           if (type_unknown_p (arg))
9104             {
9105               /* [temp.deduct.type] A template-argument can be deduced from
9106                  a pointer to function or pointer to member function
9107                  argument if the set of overloaded functions does not
9108                  contain function templates and at most one of a set of
9109                  overloaded functions provides a unique match.  */
9110
9111               if (resolve_overloaded_unification
9112                   (tparms, targs, parm, arg, strict, sub_strict)
9113                   != 0)
9114                 return 1;
9115               continue;
9116             }
9117           arg = TREE_TYPE (arg);
9118           if (arg == error_mark_node)
9119             return 1;
9120         }
9121       
9122       {
9123         int arg_strict = sub_strict;
9124         
9125         if (!subr)
9126           arg_strict |= maybe_adjust_types_for_deduction (strict, &parm, &arg);
9127
9128         if (unify (tparms, targs, parm, arg, arg_strict))
9129           return 1;
9130       }
9131
9132       /* Are we done with the interesting parms?  */
9133       if (--len == 0)
9134         goto done;
9135     }
9136   /* Fail if we've reached the end of the parm list, and more args
9137      are present, and the parm list isn't variadic.  */
9138   if (args && args != void_list_node && parms == void_list_node)
9139     return 1;
9140   /* Fail if parms are left and they don't have default values.  */
9141   if (parms
9142       && parms != void_list_node
9143       && TREE_PURPOSE (parms) == NULL_TREE)
9144     return 1;
9145
9146  done:
9147   if (!subr)
9148     for (i = 0; i < ntparms; i++)
9149       if (TREE_VEC_ELT (targs, i) == NULL_TREE)
9150         {
9151           tree tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, i));
9152
9153           /* If this is an undeduced nontype parameter that depends on
9154              a type parameter, try another pass; its type may have been
9155              deduced from a later argument than the one from which
9156              this parameter can be deduced.  */
9157           if (TREE_CODE (tparm) == PARM_DECL
9158               && uses_template_parms (TREE_TYPE (tparm))
9159               && !saw_undeduced++)
9160             goto again;
9161
9162           if (!allow_incomplete)
9163             error ("incomplete type unification");
9164           return 2;
9165         }
9166   return 0;
9167 }
9168
9169 /* Subroutine of type_unification_real.  Args are like the variables at the
9170    call site.  ARG is an overloaded function (or template-id); we try
9171    deducing template args from each of the overloads, and if only one
9172    succeeds, we go with that.  Modifies TARGS and returns 0 on success.  */
9173
9174 static int
9175 resolve_overloaded_unification (tree tparms, 
9176                                 tree targs,
9177                                 tree parm,
9178                                 tree arg, 
9179                                 unification_kind_t strict,
9180                                 int sub_strict)
9181 {
9182   tree tempargs = copy_node (targs);
9183   int good = 0;
9184   bool addr_p;
9185
9186   if (TREE_CODE (arg) == ADDR_EXPR)
9187     {
9188       arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
9189       addr_p = true;
9190     }
9191   else
9192     addr_p = false;
9193
9194   if (TREE_CODE (arg) == COMPONENT_REF)
9195     /* Handle `&x' where `x' is some static or non-static member
9196        function name.  */
9197     arg = TREE_OPERAND (arg, 1);
9198
9199   if (TREE_CODE (arg) == OFFSET_REF)
9200     arg = TREE_OPERAND (arg, 1);
9201
9202   /* Strip baselink information.  */
9203   if (BASELINK_P (arg))
9204     arg = BASELINK_FUNCTIONS (arg);
9205
9206   if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_ID_EXPR)
9207     {
9208       /* If we got some explicit template args, we need to plug them into
9209          the affected templates before we try to unify, in case the
9210          explicit args will completely resolve the templates in question.  */
9211
9212       tree expl_subargs = TREE_OPERAND (arg, 1);
9213       arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
9214
9215       for (; arg; arg = OVL_NEXT (arg))
9216         {
9217           tree fn = OVL_CURRENT (arg);
9218           tree subargs, elem;
9219
9220           if (TREE_CODE (fn) != TEMPLATE_DECL)
9221             continue;
9222
9223           subargs = get_bindings_overload (fn, DECL_TEMPLATE_RESULT (fn),
9224                                            expl_subargs);
9225           if (subargs)
9226             {
9227               elem = tsubst (TREE_TYPE (fn), subargs, tf_none, NULL_TREE);
9228               good += try_one_overload (tparms, targs, tempargs, parm, 
9229                                         elem, strict, sub_strict, addr_p);
9230             }
9231         }
9232     }
9233   else if (TREE_CODE (arg) == OVERLOAD
9234            || TREE_CODE (arg) == FUNCTION_DECL)
9235     {
9236       for (; arg; arg = OVL_NEXT (arg))
9237         good += try_one_overload (tparms, targs, tempargs, parm,
9238                                   TREE_TYPE (OVL_CURRENT (arg)),
9239                                   strict, sub_strict, addr_p);
9240     }
9241   else
9242     abort ();
9243
9244   /* [temp.deduct.type] A template-argument can be deduced from a pointer
9245      to function or pointer to member function argument if the set of
9246      overloaded functions does not contain function templates and at most
9247      one of a set of overloaded functions provides a unique match.
9248
9249      So if we found multiple possibilities, we return success but don't
9250      deduce anything.  */
9251
9252   if (good == 1)
9253     {
9254       int i = TREE_VEC_LENGTH (targs);
9255       for (; i--; )
9256         if (TREE_VEC_ELT (tempargs, i))
9257           TREE_VEC_ELT (targs, i) = TREE_VEC_ELT (tempargs, i);
9258     }
9259   if (good)
9260     return 0;
9261
9262   return 1;
9263 }
9264
9265 /* Subroutine of resolve_overloaded_unification; does deduction for a single
9266    overload.  Fills TARGS with any deduced arguments, or error_mark_node if
9267    different overloads deduce different arguments for a given parm.
9268    ADDR_P is true if the expression for which deduction is being
9269    performed was of the form "& fn" rather than simply "fn".
9270
9271    Returns 1 on success.  */
9272
9273 static int
9274 try_one_overload (tree tparms,
9275                   tree orig_targs,
9276                   tree targs, 
9277                   tree parm, 
9278                   tree arg, 
9279                   unification_kind_t strict,
9280                   int sub_strict,
9281                   bool addr_p)
9282 {
9283   int nargs;
9284   tree tempargs;
9285   int i;
9286
9287   /* [temp.deduct.type] A template-argument can be deduced from a pointer
9288      to function or pointer to member function argument if the set of
9289      overloaded functions does not contain function templates and at most
9290      one of a set of overloaded functions provides a unique match.
9291
9292      So if this is a template, just return success.  */
9293
9294   if (uses_template_parms (arg))
9295     return 1;
9296
9297   if (TREE_CODE (arg) == METHOD_TYPE)
9298     arg = build_ptrmemfunc_type (build_pointer_type (arg));
9299   else if (addr_p)
9300     arg = build_pointer_type (arg);
9301
9302   sub_strict |= maybe_adjust_types_for_deduction (strict, &parm, &arg);
9303
9304   /* We don't copy orig_targs for this because if we have already deduced
9305      some template args from previous args, unify would complain when we
9306      try to deduce a template parameter for the same argument, even though
9307      there isn't really a conflict.  */
9308   nargs = TREE_VEC_LENGTH (targs);
9309   tempargs = make_tree_vec (nargs);
9310
9311   if (unify (tparms, tempargs, parm, arg, sub_strict) != 0)
9312     return 0;
9313
9314   /* First make sure we didn't deduce anything that conflicts with
9315      explicitly specified args.  */
9316   for (i = nargs; i--; )
9317     {
9318       tree elt = TREE_VEC_ELT (tempargs, i);
9319       tree oldelt = TREE_VEC_ELT (orig_targs, i);
9320
9321       if (elt == NULL_TREE)
9322         continue;
9323       else if (uses_template_parms (elt))
9324         {
9325           /* Since we're unifying against ourselves, we will fill in template
9326              args used in the function parm list with our own template parms.
9327              Discard them.  */
9328           TREE_VEC_ELT (tempargs, i) = NULL_TREE;
9329           continue;
9330         }
9331       else if (oldelt && ! template_args_equal (oldelt, elt))
9332         return 0;
9333     }
9334
9335   for (i = nargs; i--; )
9336     {
9337       tree elt = TREE_VEC_ELT (tempargs, i);
9338
9339       if (elt)
9340         TREE_VEC_ELT (targs, i) = elt;
9341     }
9342
9343   return 1;
9344 }
9345
9346 /* Verify that nondeduce template argument agrees with the type
9347    obtained from argument deduction.  Return nonzero if the
9348    verification fails.
9349
9350    For example:
9351
9352      struct A { typedef int X; };
9353      template <class T, class U> struct C {};
9354      template <class T> struct C<T, typename T::X> {};
9355
9356    Then with the instantiation `C<A, int>', we can deduce that
9357    `T' is `A' but unify () does not check whether `typename T::X'
9358    is `int'.  This function ensure that they agree.
9359
9360    TARGS, PARMS are the same as the arguments of unify.
9361    ARGS contains template arguments from all levels.  */
9362
9363 static int
9364 verify_class_unification (tree targs, tree parms, tree args)
9365 {
9366   parms = tsubst (parms, add_outermost_template_args (args, targs),
9367                   tf_none, NULL_TREE);
9368   if (parms == error_mark_node)
9369     return 1;
9370
9371   return !comp_template_args (parms, INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args));
9372 }
9373
9374 /* PARM is a template class (perhaps with unbound template
9375    parameters).  ARG is a fully instantiated type.  If ARG can be
9376    bound to PARM, return ARG, otherwise return NULL_TREE.  TPARMS and
9377    TARGS are as for unify.  */
9378
9379 static tree
9380 try_class_unification (tree tparms, tree targs, tree parm, tree arg)
9381 {
9382   tree copy_of_targs;
9383
9384   if (!CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (arg)
9385       || (most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (arg)) 
9386           != most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (parm))))
9387     return NULL_TREE;
9388
9389   /* We need to make a new template argument vector for the call to
9390      unify.  If we used TARGS, we'd clutter it up with the result of
9391      the attempted unification, even if this class didn't work out.
9392      We also don't want to commit ourselves to all the unifications
9393      we've already done, since unification is supposed to be done on
9394      an argument-by-argument basis.  In other words, consider the
9395      following pathological case:
9396
9397        template <int I, int J, int K>
9398        struct S {};
9399        
9400        template <int I, int J>
9401        struct S<I, J, 2> : public S<I, I, I>, S<J, J, J> {};
9402        
9403        template <int I, int J, int K>
9404        void f(S<I, J, K>, S<I, I, I>);
9405        
9406        void g() {
9407          S<0, 0, 0> s0;
9408          S<0, 1, 2> s2;
9409        
9410          f(s0, s2);
9411        }
9412
9413      Now, by the time we consider the unification involving `s2', we
9414      already know that we must have `f<0, 0, 0>'.  But, even though
9415      `S<0, 1, 2>' is derived from `S<0, 0, 0>', the code is invalid
9416      because there are two ways to unify base classes of S<0, 1, 2>
9417      with S<I, I, I>.  If we kept the already deduced knowledge, we
9418      would reject the possibility I=1.  */
9419   copy_of_targs = make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (targs));
9420   
9421   /* If unification failed, we're done.  */
9422   if (unify (tparms, copy_of_targs, CLASSTYPE_TI_ARGS (parm),
9423              CLASSTYPE_TI_ARGS (arg), UNIFY_ALLOW_NONE))
9424     return NULL_TREE;
9425
9426   return arg;
9427 }
9428
9429 /* Subroutine of get_template_base.  RVAL, if non-NULL, is a base we
9430    have already discovered to be satisfactory.  ARG_BINFO is the binfo
9431    for the base class of ARG that we are currently examining.  */
9432
9433 static tree
9434 get_template_base_recursive (tree tparms, 
9435                              tree targs, 
9436                              tree parm,
9437                              tree arg_binfo, 
9438                              tree rval, 
9439                              int flags)
9440 {
9441   tree binfos;
9442   int i, n_baselinks;
9443   tree arg = BINFO_TYPE (arg_binfo);
9444
9445   if (!(flags & GTB_IGNORE_TYPE))
9446     {
9447       tree r = try_class_unification (tparms, targs,
9448                                       parm, arg);
9449
9450       /* If there is more than one satisfactory baseclass, then:
9451
9452            [temp.deduct.call]
9453
9454            If they yield more than one possible deduced A, the type
9455            deduction fails.
9456
9457            applies.  */
9458       if (r && rval && !same_type_p (r, rval))
9459         return error_mark_node;
9460       else if (r)
9461         rval = r;
9462     }
9463
9464   binfos = BINFO_BASETYPES (arg_binfo);
9465   n_baselinks = binfos ? TREE_VEC_LENGTH (binfos) : 0;
9466
9467   /* Process base types.  */
9468   for (i = 0; i < n_baselinks; i++)
9469     {
9470       tree base_binfo = TREE_VEC_ELT (binfos, i);
9471       int this_virtual;
9472
9473       /* Skip this base, if we've already seen it.  */
9474       if (BINFO_MARKED (base_binfo))
9475         continue;
9476
9477       this_virtual = 
9478         (flags & GTB_VIA_VIRTUAL) || TREE_VIA_VIRTUAL (base_binfo);
9479       
9480       /* When searching for a non-virtual, we cannot mark virtually
9481          found binfos.  */
9482       if (! this_virtual)
9483         BINFO_MARKED (base_binfo) = 1;
9484       
9485       rval = get_template_base_recursive (tparms, targs,
9486                                           parm,
9487                                           base_binfo, 
9488                                           rval,
9489                                           GTB_VIA_VIRTUAL * this_virtual);
9490       
9491       /* If we discovered more than one matching base class, we can
9492          stop now.  */
9493       if (rval == error_mark_node)
9494         return error_mark_node;
9495     }
9496
9497   return rval;
9498 }
9499
9500 /* Given a template type PARM and a class type ARG, find the unique
9501    base type in ARG that is an instance of PARM.  We do not examine
9502    ARG itself; only its base-classes.  If there is no appropriate base
9503    class, return NULL_TREE.  If there is more than one, return
9504    error_mark_node.  PARM may be the type of a partial specialization,
9505    as well as a plain template type.  Used by unify.  */
9506
9507 static tree
9508 get_template_base (tree tparms, tree targs, tree parm, tree arg)
9509 {
9510   tree rval;
9511   tree arg_binfo;
9512
9513   my_friendly_assert (IS_AGGR_TYPE_CODE (TREE_CODE (arg)), 92);
9514   
9515   arg_binfo = TYPE_BINFO (complete_type (arg));
9516   rval = get_template_base_recursive (tparms, targs,
9517                                       parm, arg_binfo, 
9518                                       NULL_TREE,
9519                                       GTB_IGNORE_TYPE);
9520
9521   /* Since get_template_base_recursive marks the bases classes, we
9522      must unmark them here.  */
9523   dfs_walk (arg_binfo, dfs_unmark, markedp, 0);
9524
9525   return rval;
9526 }
9527
9528 /* Returns the level of DECL, which declares a template parameter.  */
9529
9530 static int
9531 template_decl_level (tree decl)
9532 {
9533   switch (TREE_CODE (decl))
9534     {
9535     case TYPE_DECL:
9536     case TEMPLATE_DECL:
9537       return TEMPLATE_TYPE_LEVEL (TREE_TYPE (decl));
9538
9539     case PARM_DECL:
9540       return TEMPLATE_PARM_LEVEL (DECL_INITIAL (decl));
9541
9542     default:
9543       abort ();
9544       return 0;
9545     }
9546 }
9547
9548 /* Decide whether ARG can be unified with PARM, considering only the
9549    cv-qualifiers of each type, given STRICT as documented for unify.
9550    Returns nonzero iff the unification is OK on that basis.  */
9551
9552 static int
9553 check_cv_quals_for_unify (int strict, tree arg, tree parm)
9554 {
9555   int arg_quals = cp_type_quals (arg);
9556   int parm_quals = cp_type_quals (parm);
9557
9558   if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TYPE_PARM
9559       && !(strict & UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL))
9560     {
9561       /*  Although a CVR qualifier is ignored when being applied to a
9562           substituted template parameter ([8.3.2]/1 for example), that
9563           does not apply during deduction [14.8.2.4]/1, (even though
9564           that is not explicitly mentioned, [14.8.2.4]/9 indicates
9565           this).  Except when we're allowing additional CV qualifiers
9566           at the outer level [14.8.2.1]/3,1st bullet.  */
9567       if ((TREE_CODE (arg) == REFERENCE_TYPE
9568            || TREE_CODE (arg) == FUNCTION_TYPE
9569            || TREE_CODE (arg) == METHOD_TYPE)
9570           && (parm_quals & (TYPE_QUAL_CONST | TYPE_QUAL_VOLATILE)))
9571         return 0;
9572
9573       if ((!POINTER_TYPE_P (arg) && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_TYPE_PARM)
9574           && (parm_quals & TYPE_QUAL_RESTRICT))
9575         return 0;
9576     }
9577
9578   if (!(strict & (UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL | UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL))
9579       && (arg_quals & parm_quals) != parm_quals)
9580     return 0;
9581
9582   if (!(strict & (UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL | UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL))
9583       && (parm_quals & arg_quals) != arg_quals)
9584     return 0;
9585
9586   return 1;
9587 }
9588
9589 /* Takes parameters as for type_unification.  Returns 0 if the
9590    type deduction succeeds, 1 otherwise.  The parameter STRICT is a
9591    bitwise or of the following flags:
9592
9593      UNIFY_ALLOW_NONE:
9594        Require an exact match between PARM and ARG.
9595      UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL:
9596        Allow the deduced ARG to be more cv-qualified (by qualification
9597        conversion) than ARG.
9598      UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL:
9599        Allow the deduced ARG to be less cv-qualified than ARG.
9600      UNIFY_ALLOW_DERIVED:
9601        Allow the deduced ARG to be a template base class of ARG,
9602        or a pointer to a template base class of the type pointed to by
9603        ARG.
9604      UNIFY_ALLOW_INTEGER:
9605        Allow any integral type to be deduced.  See the TEMPLATE_PARM_INDEX
9606        case for more information. 
9607      UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL:
9608        This is the outermost level of a deduction. Used to determine validity
9609        of qualification conversions. A valid qualification conversion must
9610        have const qualified pointers leading up to the inner type which
9611        requires additional CV quals, except at the outer level, where const
9612        is not required [conv.qual]. It would be normal to set this flag in
9613        addition to setting UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL.
9614      UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL:
9615        This is the outermost level of a deduction, and PARM can be more CV
9616        qualified at this point.
9617      UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL:
9618        This is the outermost level of a deduction, and PARM can be less CV
9619        qualified at this point.
9620      UNIFY_ALLOW_MAX_CORRECTION:
9621        This is an INTEGER_TYPE's maximum value.  Used if the range may
9622        have been derived from a size specification, such as an array size.
9623        If the size was given by a nontype template parameter N, the maximum
9624        value will have the form N-1.  The flag says that we can (and indeed
9625        must) unify N with (ARG + 1), an exception to the normal rules on
9626        folding PARM.  */
9627
9628 static int
9629 unify (tree tparms, tree targs, tree parm, tree arg, int strict)
9630 {
9631   int idx;
9632   tree targ;
9633   tree tparm;
9634   int strict_in = strict;
9635
9636   /* I don't think this will do the right thing with respect to types.
9637      But the only case I've seen it in so far has been array bounds, where
9638      signedness is the only information lost, and I think that will be
9639      okay.  */
9640   while (TREE_CODE (parm) == NOP_EXPR)
9641     parm = TREE_OPERAND (parm, 0);
9642
9643   if (arg == error_mark_node)
9644     return 1;
9645   if (arg == unknown_type_node)
9646     /* We can't deduce anything from this, but we might get all the
9647        template args from other function args.  */
9648     return 0;
9649
9650   /* If PARM uses template parameters, then we can't bail out here,
9651      even if ARG == PARM, since we won't record unifications for the
9652      template parameters.  We might need them if we're trying to
9653      figure out which of two things is more specialized.  */
9654   if (arg == parm && !uses_template_parms (parm))
9655     return 0;
9656
9657   /* Immediately reject some pairs that won't unify because of
9658      cv-qualification mismatches.  */
9659   if (TREE_CODE (arg) == TREE_CODE (parm)
9660       && TYPE_P (arg)
9661       /* It is the elements of the array which hold the cv quals of an array
9662          type, and the elements might be template type parms. We'll check
9663          when we recurse.  */
9664       && TREE_CODE (arg) != ARRAY_TYPE
9665       /* We check the cv-qualifiers when unifying with template type
9666          parameters below.  We want to allow ARG `const T' to unify with
9667          PARM `T' for example, when computing which of two templates
9668          is more specialized, for example.  */
9669       && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_TYPE_PARM
9670       && !check_cv_quals_for_unify (strict_in, arg, parm))
9671     return 1;
9672
9673   if (!(strict & UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL)
9674       && TYPE_P (parm) && !CP_TYPE_CONST_P (parm))
9675     strict &= ~UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL;
9676   strict &= ~UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL;
9677   strict &= ~UNIFY_ALLOW_DERIVED;
9678   strict &= ~UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL;
9679   strict &= ~UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL;
9680   strict &= ~UNIFY_ALLOW_MAX_CORRECTION;
9681   
9682   switch (TREE_CODE (parm))
9683     {
9684     case TYPENAME_TYPE:
9685     case SCOPE_REF:
9686     case UNBOUND_CLASS_TEMPLATE:
9687       /* In a type which contains a nested-name-specifier, template
9688          argument values cannot be deduced for template parameters used
9689          within the nested-name-specifier.  */
9690       return 0;
9691
9692     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
9693     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
9694     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
9695       tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, 0));
9696
9697       if (TEMPLATE_TYPE_LEVEL (parm)
9698           != template_decl_level (tparm))
9699         /* The PARM is not one we're trying to unify.  Just check
9700            to see if it matches ARG.  */
9701         return (TREE_CODE (arg) == TREE_CODE (parm)
9702                 && same_type_p (parm, arg)) ? 0 : 1;
9703       idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (parm);
9704       targ = TREE_VEC_ELT (targs, idx);
9705       tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, idx));
9706
9707       /* Check for mixed types and values.  */
9708       if ((TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TYPE_PARM
9709            && TREE_CODE (tparm) != TYPE_DECL)
9710           || (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM 
9711               && TREE_CODE (tparm) != TEMPLATE_DECL))
9712         return 1;
9713
9714       if (TREE_CODE (parm) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
9715         {
9716           /* ARG must be constructed from a template class or a template
9717              template parameter.  */
9718           if (TREE_CODE (arg) != BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
9719               && (TREE_CODE (arg) != RECORD_TYPE || !CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (arg)))
9720             return 1;
9721
9722           {
9723             tree parmtmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (parm);
9724             tree parmvec = TYPE_TI_ARGS (parm);
9725             tree argvec = TYPE_TI_ARGS (arg);
9726             tree argtmplvec
9727               = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (TYPE_TI_TEMPLATE (arg));
9728             int i;
9729
9730             /* The parameter and argument roles have to be switched here 
9731                in order to handle default arguments properly.  For example, 
9732                template<template <class> class TT> void f(TT<int>) 
9733                should be able to accept vector<int> which comes from 
9734                template <class T, class Allocator = allocator> 
9735                class vector.  */
9736
9737             if (coerce_template_parms (argtmplvec, parmvec, parmtmpl, 0, 1)
9738                 == error_mark_node)
9739               return 1;
9740           
9741             /* Deduce arguments T, i from TT<T> or TT<i>.  
9742                We check each element of PARMVEC and ARGVEC individually
9743                rather than the whole TREE_VEC since they can have
9744                different number of elements.  */
9745
9746             for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (parmvec); ++i)
9747               {
9748                 tree t = TREE_VEC_ELT (parmvec, i);
9749
9750                 if (unify (tparms, targs, t, 
9751                            TREE_VEC_ELT (argvec, i), 
9752                            UNIFY_ALLOW_NONE))
9753                   return 1;
9754               }
9755           }
9756           arg = TYPE_TI_TEMPLATE (arg);
9757
9758           /* Fall through to deduce template name.  */
9759         }
9760
9761       if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
9762           || TREE_CODE (parm) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
9763         {
9764           /* Deduce template name TT from TT, TT<>, TT<T> and TT<i>.  */
9765
9766           /* Simple cases: Value already set, does match or doesn't.  */
9767           if (targ != NULL_TREE && template_args_equal (targ, arg))
9768             return 0;
9769           else if (targ)
9770             return 1;
9771         }
9772       else
9773         {
9774           /* If PARM is `const T' and ARG is only `int', we don't have
9775              a match unless we are allowing additional qualification.
9776              If ARG is `const int' and PARM is just `T' that's OK;
9777              that binds `const int' to `T'.  */
9778           if (!check_cv_quals_for_unify (strict_in | UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL, 
9779                                          arg, parm))
9780             return 1;
9781
9782           /* Consider the case where ARG is `const volatile int' and
9783              PARM is `const T'.  Then, T should be `volatile int'.  */
9784           arg = cp_build_qualified_type_real
9785             (arg, cp_type_quals (arg) & ~cp_type_quals (parm), tf_none);
9786           if (arg == error_mark_node)
9787             return 1;
9788
9789           /* Simple cases: Value already set, does match or doesn't.  */
9790           if (targ != NULL_TREE && same_type_p (targ, arg))
9791             return 0;
9792           else if (targ)
9793             return 1;
9794
9795           /* Make sure that ARG is not a variable-sized array.  (Note
9796              that were talking about variable-sized arrays (like
9797              `int[n]'), rather than arrays of unknown size (like
9798              `int[]').)  We'll get very confused by such a type since
9799              the bound of the array will not be computable in an
9800              instantiation.  Besides, such types are not allowed in
9801              ISO C++, so we can do as we please here.  */
9802           if (variably_modified_type_p (arg))
9803             return 1;
9804         }
9805
9806       TREE_VEC_ELT (targs, idx) = arg;
9807       return 0;
9808
9809     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
9810       tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, 0));
9811
9812       if (TEMPLATE_PARM_LEVEL (parm) 
9813           != template_decl_level (tparm))
9814         /* The PARM is not one we're trying to unify.  Just check
9815            to see if it matches ARG.  */
9816         return !(TREE_CODE (arg) == TREE_CODE (parm)
9817                  && cp_tree_equal (parm, arg));
9818
9819       idx = TEMPLATE_PARM_IDX (parm);
9820       targ = TREE_VEC_ELT (targs, idx);
9821
9822       if (targ)
9823         return !cp_tree_equal (targ, arg);
9824
9825       /* [temp.deduct.type] If, in the declaration of a function template
9826          with a non-type template-parameter, the non-type
9827          template-parameter is used in an expression in the function
9828          parameter-list and, if the corresponding template-argument is
9829          deduced, the template-argument type shall match the type of the
9830          template-parameter exactly, except that a template-argument
9831          deduced from an array bound may be of any integral type. 
9832          The non-type parameter might use already deduced type parameters.  */
9833       tparm = tsubst (TREE_TYPE (parm), targs, 0, NULL_TREE);
9834       if (!TREE_TYPE (arg))
9835         /* Template-parameter dependent expression.  Just accept it for now.
9836            It will later be processed in convert_template_argument.  */
9837         ;
9838       else if (same_type_p (TREE_TYPE (arg), tparm))
9839         /* OK */;
9840       else if ((strict & UNIFY_ALLOW_INTEGER)
9841                && (TREE_CODE (tparm) == INTEGER_TYPE
9842                    || TREE_CODE (tparm) == BOOLEAN_TYPE))
9843         /* OK */;
9844       else if (uses_template_parms (tparm))
9845         /* We haven't deduced the type of this parameter yet.  Try again
9846            later.  */
9847         return 0;
9848       else
9849         return 1;
9850
9851       TREE_VEC_ELT (targs, idx) = arg;
9852       return 0;
9853
9854     case PTRMEM_CST:
9855      {
9856         /* A pointer-to-member constant can be unified only with
9857          another constant.  */
9858       if (TREE_CODE (arg) != PTRMEM_CST)
9859         return 1;
9860
9861       /* Just unify the class member. It would be useless (and possibly
9862          wrong, depending on the strict flags) to unify also
9863          PTRMEM_CST_CLASS, because we want to be sure that both parm and
9864          arg refer to the same variable, even if through different
9865          classes. For instance:
9866
9867          struct A { int x; };
9868          struct B : A { };
9869
9870          Unification of &A::x and &B::x must succeed.  */
9871       return unify (tparms, targs, PTRMEM_CST_MEMBER (parm),
9872                     PTRMEM_CST_MEMBER (arg), strict);
9873      }
9874
9875     case POINTER_TYPE:
9876       {
9877         if (TREE_CODE (arg) != POINTER_TYPE)
9878           return 1;
9879         
9880         /* [temp.deduct.call]
9881
9882            A can be another pointer or pointer to member type that can
9883            be converted to the deduced A via a qualification
9884            conversion (_conv.qual_).
9885
9886            We pass down STRICT here rather than UNIFY_ALLOW_NONE.
9887            This will allow for additional cv-qualification of the
9888            pointed-to types if appropriate.  */
9889         
9890         if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg)) == RECORD_TYPE)
9891           /* The derived-to-base conversion only persists through one
9892              level of pointers.  */
9893           strict |= (strict_in & UNIFY_ALLOW_DERIVED);
9894
9895         return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), 
9896                       TREE_TYPE (arg), strict);
9897       }
9898
9899     case REFERENCE_TYPE:
9900       if (TREE_CODE (arg) != REFERENCE_TYPE)
9901         return 1;
9902       return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), TREE_TYPE (arg),
9903                     strict & UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL);
9904
9905     case ARRAY_TYPE:
9906       if (TREE_CODE (arg) != ARRAY_TYPE)
9907         return 1;
9908       if ((TYPE_DOMAIN (parm) == NULL_TREE)
9909           != (TYPE_DOMAIN (arg) == NULL_TREE))
9910         return 1;
9911       if (TYPE_DOMAIN (parm) != NULL_TREE
9912           && unify (tparms, targs, TYPE_DOMAIN (parm),
9913                     TYPE_DOMAIN (arg), UNIFY_ALLOW_NONE) != 0)
9914         return 1;
9915       return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), TREE_TYPE (arg),
9916                     strict & UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL);
9917
9918     case REAL_TYPE:
9919     case COMPLEX_TYPE:
9920     case VECTOR_TYPE:
9921     case INTEGER_TYPE:
9922     case BOOLEAN_TYPE:
9923     case VOID_TYPE:
9924       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
9925         return 1;
9926
9927       if (TREE_CODE (parm) == INTEGER_TYPE
9928           && TREE_CODE (TYPE_MAX_VALUE (parm)) != INTEGER_CST)
9929         {
9930           if (TYPE_MIN_VALUE (parm) && TYPE_MIN_VALUE (arg)
9931               && unify (tparms, targs, TYPE_MIN_VALUE (parm),
9932                         TYPE_MIN_VALUE (arg), UNIFY_ALLOW_INTEGER))
9933             return 1;
9934           if (TYPE_MAX_VALUE (parm) && TYPE_MAX_VALUE (arg)
9935               && unify (tparms, targs, TYPE_MAX_VALUE (parm),
9936                         TYPE_MAX_VALUE (arg),
9937                         UNIFY_ALLOW_INTEGER | UNIFY_ALLOW_MAX_CORRECTION))
9938             return 1;
9939         }
9940       /* We have already checked cv-qualification at the top of the
9941          function.  */
9942       else if (!same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (arg, parm))
9943         return 1;
9944
9945       /* As far as unification is concerned, this wins.  Later checks
9946          will invalidate it if necessary.  */
9947       return 0;
9948
9949       /* Types INTEGER_CST and MINUS_EXPR can come from array bounds.  */
9950       /* Type INTEGER_CST can come from ordinary constant template args.  */
9951     case INTEGER_CST:
9952       while (TREE_CODE (arg) == NOP_EXPR)
9953         arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
9954
9955       if (TREE_CODE (arg) != INTEGER_CST)
9956         return 1;
9957       return !tree_int_cst_equal (parm, arg);
9958
9959     case TREE_VEC:
9960       {
9961         int i;
9962         if (TREE_CODE (arg) != TREE_VEC)
9963           return 1;
9964         if (TREE_VEC_LENGTH (parm) != TREE_VEC_LENGTH (arg))
9965           return 1;
9966         for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (parm); ++i)
9967           if (unify (tparms, targs,
9968                      TREE_VEC_ELT (parm, i), TREE_VEC_ELT (arg, i),
9969                      UNIFY_ALLOW_NONE))
9970             return 1;
9971         return 0;
9972       }
9973
9974     case RECORD_TYPE:
9975     case UNION_TYPE:
9976       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
9977         return 1;
9978   
9979       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (parm))
9980         {
9981           if (!TYPE_PTRMEMFUNC_P (arg))
9982             return 1;
9983
9984           return unify (tparms, targs, 
9985                         TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (parm),
9986                         TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (arg),
9987                         strict);
9988         }
9989
9990       if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (parm))
9991         {
9992           tree t = NULL_TREE;
9993
9994           if (strict_in & UNIFY_ALLOW_DERIVED)
9995             {
9996               /* First, we try to unify the PARM and ARG directly.  */
9997               t = try_class_unification (tparms, targs,
9998                                          parm, arg);
9999
10000               if (!t)
10001                 {
10002                   /* Fallback to the special case allowed in
10003                      [temp.deduct.call]:
10004                      
10005                        If P is a class, and P has the form
10006                        template-id, then A can be a derived class of
10007                        the deduced A.  Likewise, if P is a pointer to
10008                        a class of the form template-id, A can be a
10009                        pointer to a derived class pointed to by the
10010                        deduced A.  */
10011                   t = get_template_base (tparms, targs,
10012                                          parm, arg);
10013
10014                   if (! t || t == error_mark_node)
10015                     return 1;
10016                 }
10017             }
10018           else if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (arg) 
10019                    && (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (parm) 
10020                        == CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (arg)))
10021             /* Perhaps PARM is something like S<U> and ARG is S<int>.
10022                Then, we should unify `int' and `U'.  */
10023             t = arg;
10024           else
10025             /* There's no chance of unification succeeding.  */
10026             return 1;
10027
10028           return unify (tparms, targs, CLASSTYPE_TI_ARGS (parm),
10029                         CLASSTYPE_TI_ARGS (t), UNIFY_ALLOW_NONE);
10030         }
10031       else if (!same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (parm, arg))
10032         return 1;
10033       return 0;
10034
10035     case METHOD_TYPE:
10036     case FUNCTION_TYPE:
10037       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
10038         return 1;
10039
10040       if (unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm),
10041                  TREE_TYPE (arg), UNIFY_ALLOW_NONE))
10042         return 1;
10043       return type_unification_real (tparms, targs, TYPE_ARG_TYPES (parm),
10044                                     TYPE_ARG_TYPES (arg), 1, 
10045                                     DEDUCE_EXACT, 0, -1);
10046
10047     case OFFSET_TYPE:
10048       if (TREE_CODE (arg) != OFFSET_TYPE)
10049         return 1;
10050       if (unify (tparms, targs, TYPE_OFFSET_BASETYPE (parm),
10051                  TYPE_OFFSET_BASETYPE (arg), UNIFY_ALLOW_NONE))
10052         return 1;
10053       return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), TREE_TYPE (arg),
10054                     strict);
10055
10056     case CONST_DECL:
10057       if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (parm))
10058         return unify (tparms, targs, DECL_INITIAL (parm), arg, strict);
10059       if (arg != decl_constant_value (parm)) 
10060         return 1;
10061       return 0;
10062
10063     case FIELD_DECL:
10064     case TEMPLATE_DECL:
10065       /* Matched cases are handled by the ARG == PARM test above.  */
10066       return 1;
10067
10068     case MINUS_EXPR:
10069       if (tree_int_cst_equal (TREE_OPERAND (parm, 1), integer_one_node)
10070           && (strict_in & UNIFY_ALLOW_MAX_CORRECTION))
10071         {
10072           /* We handle this case specially, since it comes up with
10073              arrays.  In particular, something like:
10074
10075              template <int N> void f(int (&x)[N]);
10076
10077              Here, we are trying to unify the range type, which
10078              looks like [0 ... (N - 1)].  */
10079           tree t, t1, t2;
10080           t1 = TREE_OPERAND (parm, 0);
10081           t2 = TREE_OPERAND (parm, 1);
10082
10083           t = fold (build (PLUS_EXPR, integer_type_node, arg, t2));
10084
10085           return unify (tparms, targs, t1, t, strict);
10086         }
10087       /* Else fall through.  */
10088
10089     default:
10090       if (IS_EXPR_CODE_CLASS (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (parm))))
10091         {
10092
10093           /* We're looking at an expression.  This can happen with
10094              something like: 
10095            
10096                template <int I>
10097                void foo(S<I>, S<I + 2>);
10098
10099              This is a "nondeduced context":
10100
10101                [deduct.type]
10102            
10103                The nondeduced contexts are:
10104
10105                --A type that is a template-id in which one or more of
10106                  the template-arguments is an expression that references
10107                  a template-parameter.  
10108
10109              In these cases, we assume deduction succeeded, but don't
10110              actually infer any unifications.  */
10111
10112           if (!uses_template_parms (parm)
10113               && !template_args_equal (parm, arg))
10114             return 1;
10115           else
10116             return 0;
10117         }
10118       else
10119         sorry ("use of `%s' in template type unification",
10120                tree_code_name [(int) TREE_CODE (parm)]);
10121
10122       return 1;
10123     }
10124 }
10125 \f
10126 /* Called if RESULT is explicitly instantiated, or is a member of an
10127    explicitly instantiated class, or if using -frepo and the
10128    instantiation of RESULT has been assigned to this file.  */
10129
10130 void
10131 mark_decl_instantiated (tree result, int extern_p)
10132 {
10133   SET_DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (result);
10134
10135   /* If this entity has already been written out, it's too late to
10136      make any modifications.  */
10137   if (TREE_ASM_WRITTEN (result))
10138     return;
10139
10140   if (TREE_CODE (result) != FUNCTION_DECL)
10141     /* The TREE_PUBLIC flag for function declarations will have been
10142        set correctly by tsubst.  */
10143     TREE_PUBLIC (result) = 1;
10144
10145   /* This might have been set by an earlier implicit instantiation.  */
10146   DECL_COMDAT (result) = 0;
10147
10148   if (! extern_p)
10149     {
10150       DECL_INTERFACE_KNOWN (result) = 1;
10151       DECL_NOT_REALLY_EXTERN (result) = 1;
10152
10153       /* Always make artificials weak.  */
10154       if (DECL_ARTIFICIAL (result) && flag_weak)
10155         comdat_linkage (result);
10156       /* For WIN32 we also want to put explicit instantiations in
10157          linkonce sections.  */
10158       else if (TREE_PUBLIC (result))
10159         maybe_make_one_only (result);
10160     }
10161
10162   if (TREE_CODE (result) == FUNCTION_DECL 
10163       && (DECL_ARTIFICIAL (result) 
10164           || (DECL_DECLARED_INLINE_P (result) && TREE_USED (result))))
10165     defer_fn (result);
10166 }
10167
10168 /* Given two function templates PAT1 and PAT2, return:
10169
10170    DEDUCE should be DEDUCE_EXACT or DEDUCE_ORDER.
10171    
10172    1 if PAT1 is more specialized than PAT2 as described in [temp.func.order].
10173    -1 if PAT2 is more specialized than PAT1.
10174    0 if neither is more specialized.
10175
10176    LEN is passed through to fn_type_unification.  */
10177    
10178 int
10179 more_specialized (tree pat1, tree pat2, int deduce, int len)
10180 {
10181   tree targs;
10182   int winner = 0;
10183
10184   /* If template argument deduction succeeds, we substitute the
10185      resulting arguments into non-deduced contexts.  While doing that,
10186      we must be aware that we may encounter dependent types.  */
10187   ++processing_template_decl;
10188   targs = get_bindings_real (pat1, DECL_TEMPLATE_RESULT (pat2),
10189                              NULL_TREE, 0, deduce, len);
10190   if (targs)
10191     --winner;
10192
10193   targs = get_bindings_real (pat2, DECL_TEMPLATE_RESULT (pat1),
10194                              NULL_TREE, 0, deduce, len);
10195   if (targs)
10196     ++winner;
10197   --processing_template_decl;
10198
10199   return winner;
10200 }
10201
10202 /* Given two class template specialization list nodes PAT1 and PAT2, return:
10203
10204    1 if PAT1 is more specialized than PAT2 as described in [temp.class.order].
10205    -1 if PAT2 is more specialized than PAT1.
10206    0 if neither is more specialized.
10207
10208    FULL_ARGS is the full set of template arguments that triggers this
10209    partial ordering.  */
10210    
10211 int
10212 more_specialized_class (tree pat1, tree pat2, tree full_args)
10213 {
10214   tree targs;
10215   int winner = 0;
10216
10217   /* Just like what happens for functions, if we are ordering between 
10218      different class template specializations, we may encounter dependent
10219      types in the arguments, and we need our dependency check functions
10220      to behave correctly.  */
10221   ++processing_template_decl;
10222   targs = get_class_bindings (TREE_VALUE (pat1), TREE_PURPOSE (pat1),
10223                               add_outermost_template_args (full_args, TREE_PURPOSE (pat2)));
10224   if (targs)
10225     --winner;
10226
10227   targs = get_class_bindings (TREE_VALUE (pat2), TREE_PURPOSE (pat2),
10228                               add_outermost_template_args (full_args, TREE_PURPOSE (pat1)));
10229   if (targs)
10230     ++winner;
10231   --processing_template_decl;
10232
10233   return winner;
10234 }
10235
10236 /* Return the template arguments that will produce the function signature
10237    DECL from the function template FN, with the explicit template
10238    arguments EXPLICIT_ARGS.  If CHECK_RETTYPE is 1, the return type must
10239    also match.  Return NULL_TREE if no satisfactory arguments could be
10240    found.  DEDUCE and LEN are passed through to fn_type_unification.  */
10241    
10242 static tree
10243 get_bindings_real (tree fn, 
10244                    tree decl, 
10245                    tree explicit_args, 
10246                    int check_rettype, 
10247                    int deduce, 
10248                    int len)
10249 {
10250   int ntparms = DECL_NTPARMS (fn);
10251   tree targs = make_tree_vec (ntparms);
10252   tree decl_type;
10253   tree decl_arg_types;
10254   int i;
10255
10256   /* Substitute the explicit template arguments into the type of DECL.
10257      The call to fn_type_unification will handle substitution into the
10258      FN.  */
10259   decl_type = TREE_TYPE (decl);
10260   if (explicit_args && uses_template_parms (decl_type))
10261     {
10262       tree tmpl;
10263       tree converted_args;
10264
10265       if (DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
10266         tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
10267       else
10268         /* We can get here for some invalid specializations.  */
10269         return NULL_TREE;
10270
10271       converted_args
10272         = (coerce_template_parms (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (tmpl),
10273                                   explicit_args, NULL_TREE,
10274                                   tf_none, /*require_all_arguments=*/0));
10275       if (converted_args == error_mark_node)
10276         return NULL_TREE;
10277       
10278       decl_type = tsubst (decl_type, converted_args, tf_none, NULL_TREE); 
10279       if (decl_type == error_mark_node)
10280         return NULL_TREE;
10281     }
10282
10283   decl_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (decl_type);
10284   /* Never do unification on the 'this' parameter.  */
10285   if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
10286     decl_arg_types = TREE_CHAIN (decl_arg_types);
10287
10288   i = fn_type_unification (fn, explicit_args, targs, 
10289                            decl_arg_types,
10290                            (check_rettype || DECL_CONV_FN_P (fn)
10291                             ? TREE_TYPE (decl_type) : NULL_TREE),
10292                            deduce, len);
10293
10294   if (i != 0)
10295     return NULL_TREE;
10296
10297   return targs;
10298 }
10299
10300 /* For most uses, we want to check the return type.  */
10301
10302 static tree 
10303 get_bindings (tree fn, tree decl, tree explicit_args)
10304 {
10305   return get_bindings_real (fn, decl, explicit_args, 1, DEDUCE_EXACT, -1);
10306 }
10307
10308 /* But for resolve_overloaded_unification, we only care about the parameter
10309    types.  */
10310
10311 static tree
10312 get_bindings_overload (tree fn, tree decl, tree explicit_args)
10313 {
10314   return get_bindings_real (fn, decl, explicit_args, 0, DEDUCE_EXACT, -1);
10315 }
10316
10317 /* Return the innermost template arguments that, when applied to a
10318    template specialization whose innermost template parameters are
10319    TPARMS, and whose specialization arguments are PARMS, yield the
10320    ARGS.  
10321
10322    For example, suppose we have:
10323
10324      template <class T, class U> struct S {};
10325      template <class T> struct S<T*, int> {};
10326
10327    Then, suppose we want to get `S<double*, int>'.  The TPARMS will be
10328    {T}, the PARMS will be {T*, int} and the ARGS will be {double*,
10329    int}.  The resulting vector will be {double}, indicating that `T'
10330    is bound to `double'.  */
10331
10332 static tree
10333 get_class_bindings (tree tparms, tree parms, tree args)
10334 {
10335   int i, ntparms = TREE_VEC_LENGTH (tparms);
10336   tree vec = make_tree_vec (ntparms);
10337
10338   if (unify (tparms, vec, parms, INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args),
10339              UNIFY_ALLOW_NONE))
10340     return NULL_TREE;
10341
10342   for (i =  0; i < ntparms; ++i)
10343     if (! TREE_VEC_ELT (vec, i))
10344       return NULL_TREE;
10345
10346   if (verify_class_unification (vec, parms, args))
10347     return NULL_TREE;
10348
10349   return vec;
10350 }
10351
10352 /* In INSTANTIATIONS is a list of <INSTANTIATION, TEMPLATE> pairs.
10353    Pick the most specialized template, and return the corresponding
10354    instantiation, or if there is no corresponding instantiation, the
10355    template itself.  If there is no most specialized template,
10356    error_mark_node is returned.  If there are no templates at all,
10357    NULL_TREE is returned.  */
10358
10359 tree
10360 most_specialized_instantiation (tree instantiations)
10361 {
10362   tree fn, champ;
10363   int fate;
10364
10365   if (!instantiations)
10366     return NULL_TREE;
10367
10368   champ = instantiations;
10369   for (fn = TREE_CHAIN (instantiations); fn; fn = TREE_CHAIN (fn))
10370     {
10371       fate = more_specialized (TREE_VALUE (champ), TREE_VALUE (fn),
10372                                DEDUCE_EXACT, -1);
10373       if (fate == 1)
10374         ;
10375       else
10376         {
10377           if (fate == 0)
10378             {
10379               fn = TREE_CHAIN (fn);
10380               if (! fn)
10381                 return error_mark_node;
10382             }
10383           champ = fn;
10384         }
10385     }
10386
10387   for (fn = instantiations; fn && fn != champ; fn = TREE_CHAIN (fn))
10388     {
10389       fate = more_specialized (TREE_VALUE (champ), TREE_VALUE (fn),
10390                                DEDUCE_EXACT, -1);
10391       if (fate != 1)
10392         return error_mark_node;
10393     }
10394
10395   return TREE_PURPOSE (champ) ? TREE_PURPOSE (champ) : TREE_VALUE (champ);
10396 }
10397
10398 /* Return the most specialized of the list of templates in FNS that can
10399    produce an instantiation matching DECL, given the explicit template
10400    arguments EXPLICIT_ARGS.  */
10401
10402 static tree
10403 most_specialized (tree fns, tree decl, tree explicit_args)
10404 {
10405   tree candidates = NULL_TREE;
10406   tree fn, args;
10407
10408   for (fn = fns; fn; fn = TREE_CHAIN (fn))
10409     {
10410       tree candidate = TREE_VALUE (fn);
10411
10412       args = get_bindings (candidate, decl, explicit_args);
10413       if (args)
10414         candidates = tree_cons (NULL_TREE, candidate, candidates);
10415     }
10416
10417   return most_specialized_instantiation (candidates);
10418 }
10419
10420 /* If DECL is a specialization of some template, return the most
10421    general such template.  Otherwise, returns NULL_TREE.
10422
10423    For example, given:
10424
10425      template <class T> struct S { template <class U> void f(U); };
10426
10427    if TMPL is `template <class U> void S<int>::f(U)' this will return
10428    the full template.  This function will not trace past partial
10429    specializations, however.  For example, given in addition:
10430
10431      template <class T> struct S<T*> { template <class U> void f(U); };
10432
10433    if TMPL is `template <class U> void S<int*>::f(U)' this will return
10434    `template <class T> template <class U> S<T*>::f(U)'.  */
10435
10436 tree
10437 most_general_template (tree decl)
10438 {
10439   /* If DECL is a FUNCTION_DECL, find the TEMPLATE_DECL of which it is
10440      an immediate specialization.  */
10441   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
10442     {
10443       if (DECL_TEMPLATE_INFO (decl)) {
10444         decl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
10445
10446         /* The DECL_TI_TEMPLATE can be an IDENTIFIER_NODE for a
10447            template friend.  */
10448         if (TREE_CODE (decl) != TEMPLATE_DECL)
10449           return NULL_TREE;
10450       } else
10451         return NULL_TREE;
10452     }
10453
10454   /* Look for more and more general templates.  */
10455   while (DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
10456     {
10457       /* The DECL_TI_TEMPLATE can be an IDENTIFIER_NODE in some cases.
10458          (See cp-tree.h for details.)  */
10459       if (TREE_CODE (DECL_TI_TEMPLATE (decl)) != TEMPLATE_DECL)
10460         break;
10461
10462       if (CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (decl))
10463           && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (TREE_TYPE (decl)))
10464         break;
10465
10466       /* Stop if we run into an explicitly specialized class template.  */
10467       if (!DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (decl)
10468           && DECL_CONTEXT (decl)
10469           && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (DECL_CONTEXT (decl)))
10470         break;
10471
10472       decl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
10473     }
10474
10475   return decl;
10476 }
10477
10478 /* Return the most specialized of the class template specializations
10479    of TMPL which can produce an instantiation matching ARGS, or
10480    error_mark_node if the choice is ambiguous.  */
10481
10482 static tree
10483 most_specialized_class (tree tmpl, tree args)
10484 {
10485   tree list = NULL_TREE;
10486   tree t;
10487   tree champ;
10488   int fate;
10489
10490   tmpl = most_general_template (tmpl);
10491   for (t = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl); t; t = TREE_CHAIN (t))
10492     {
10493       tree spec_args 
10494         = get_class_bindings (TREE_VALUE (t), TREE_PURPOSE (t), args);
10495       if (spec_args)
10496         {
10497           list = tree_cons (TREE_PURPOSE (t), TREE_VALUE (t), list);
10498           TREE_TYPE (list) = TREE_TYPE (t);
10499         }
10500     }
10501
10502   if (! list)
10503     return NULL_TREE;
10504
10505   t = list;
10506   champ = t;
10507   t = TREE_CHAIN (t);
10508   for (; t; t = TREE_CHAIN (t))
10509     {
10510       fate = more_specialized_class (champ, t, args);
10511       if (fate == 1)
10512         ;
10513       else
10514         {
10515           if (fate == 0)
10516             {
10517               t = TREE_CHAIN (t);
10518               if (! t)
10519                 return error_mark_node;
10520             }
10521           champ = t;
10522         }
10523     }
10524
10525   for (t = list; t && t != champ; t = TREE_CHAIN (t))
10526     {
10527       fate = more_specialized_class (champ, t, args);
10528       if (fate != 1)
10529         return error_mark_node;
10530     }
10531
10532   return champ;
10533 }
10534
10535 /* Explicitly instantiate DECL.  */
10536
10537 void
10538 do_decl_instantiation (tree decl, tree storage)
10539 {
10540   tree result = NULL_TREE;
10541   int extern_p = 0;
10542
10543   if (!decl)
10544     /* An error occurred, for which grokdeclarator has already issued
10545        an appropriate message.  */
10546     return;
10547   else if (! DECL_LANG_SPECIFIC (decl))
10548     {
10549       error ("explicit instantiation of non-template `%#D'", decl);
10550       return;
10551     }
10552   else if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL)
10553     {
10554       /* There is an asymmetry here in the way VAR_DECLs and
10555          FUNCTION_DECLs are handled by grokdeclarator.  In the case of
10556          the latter, the DECL we get back will be marked as a
10557          template instantiation, and the appropriate
10558          DECL_TEMPLATE_INFO will be set up.  This does not happen for
10559          VAR_DECLs so we do the lookup here.  Probably, grokdeclarator
10560          should handle VAR_DECLs as it currently handles
10561          FUNCTION_DECLs.  */
10562       result = lookup_field (DECL_CONTEXT (decl), DECL_NAME (decl), 0, false);
10563       if (!result || TREE_CODE (result) != VAR_DECL)
10564         {
10565           error ("no matching template for `%D' found", decl);
10566           return;
10567         }
10568     }
10569   else if (TREE_CODE (decl) != FUNCTION_DECL)
10570     {
10571       error ("explicit instantiation of `%#D'", decl);
10572       return;
10573     }
10574   else
10575     result = decl;
10576
10577   /* Check for various error cases.  Note that if the explicit
10578      instantiation is valid the RESULT will currently be marked as an
10579      *implicit* instantiation; DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION is not set
10580      until we get here.  */
10581
10582   if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (result))
10583     {
10584       /* DR 259 [temp.spec].
10585
10586          Both an explicit instantiation and a declaration of an explicit
10587          specialization shall not appear in a program unless the explicit
10588          instantiation follows a declaration of the explicit specialization.
10589
10590          For a given set of template parameters, if an explicit
10591          instantiation of a template appears after a declaration of an
10592          explicit specialization for that template, the explicit
10593          instantiation has no effect.  */
10594       return;
10595     }
10596   else if (DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (result))
10597     {
10598       /* [temp.spec]
10599
10600          No program shall explicitly instantiate any template more
10601          than once.  
10602
10603          We check DECL_INTERFACE_KNOWN so as not to complain when the first
10604          instantiation was `extern' and the second is not, and EXTERN_P for
10605          the opposite case.  If -frepo, chances are we already got marked
10606          as an explicit instantiation because of the repo file.  */
10607       if (DECL_INTERFACE_KNOWN (result) && !extern_p && !flag_use_repository)
10608         pedwarn ("duplicate explicit instantiation of `%#D'", result);
10609
10610       /* If we've already instantiated the template, just return now.  */
10611       if (DECL_INTERFACE_KNOWN (result))
10612         return;
10613     }
10614   else if (!DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (result))
10615     {
10616       error ("no matching template for `%D' found", result);
10617       return;
10618     }
10619   else if (!DECL_TEMPLATE_INFO (result))
10620     {
10621       pedwarn ("explicit instantiation of non-template `%#D'", result);
10622       return;
10623     }
10624
10625   if (storage == NULL_TREE)
10626     ;
10627   else if (storage == ridpointers[(int) RID_EXTERN])
10628     {
10629       if (pedantic && !in_system_header)
10630         pedwarn ("ISO C++ forbids the use of `extern' on explicit instantiations");
10631       extern_p = 1;
10632     }
10633   else
10634     error ("storage class `%D' applied to template instantiation",
10635               storage);
10636
10637   mark_decl_instantiated (result, extern_p);
10638   repo_template_instantiated (result, extern_p);
10639   if (! extern_p)
10640     instantiate_decl (result, /*defer_ok=*/1, /*undefined_ok=*/0);
10641 }
10642
10643 void
10644 mark_class_instantiated (tree t, int extern_p)
10645 {
10646   SET_CLASSTYPE_EXPLICIT_INSTANTIATION (t);
10647   SET_CLASSTYPE_INTERFACE_KNOWN (t);
10648   CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (t) = extern_p;
10649   TYPE_DECL_SUPPRESS_DEBUG (TYPE_NAME (t)) = extern_p;
10650   if (! extern_p)
10651     {
10652       CLASSTYPE_DEBUG_REQUESTED (t) = 1;
10653       rest_of_type_compilation (t, 1);
10654     }
10655 }     
10656
10657 /* Called from do_type_instantiation through binding_table_foreach to
10658    do recursive instantiation for the type bound in ENTRY.  */
10659 static void
10660 bt_instantiate_type_proc (binding_entry entry, void *data)
10661 {
10662   tree storage = *(tree *) data;
10663
10664   if (IS_AGGR_TYPE (entry->type)
10665       && !uses_template_parms (CLASSTYPE_TI_ARGS (entry->type)))
10666     do_type_instantiation (TYPE_MAIN_DECL (entry->type), storage, 0);
10667 }
10668
10669 /* Called from do_type_instantiation to instantiate a member
10670    (a member function or a static member variable) of an
10671    explicitly instantiated class template. */
10672 static void
10673 instantiate_class_member (tree decl, int extern_p)
10674 {
10675   mark_decl_instantiated (decl, extern_p);
10676   repo_template_instantiated (decl, extern_p);
10677   if (! extern_p)
10678     instantiate_decl (decl, /*defer_ok=*/1, /* undefined_ok=*/1);
10679 }
10680
10681 /* Perform an explicit instantiation of template class T.  STORAGE, if
10682    non-null, is the RID for extern, inline or static.  COMPLAIN is
10683    nonzero if this is called from the parser, zero if called recursively,
10684    since the standard is unclear (as detailed below).  */
10685  
10686 void
10687 do_type_instantiation (tree t, tree storage, tsubst_flags_t complain)
10688 {
10689   int extern_p = 0;
10690   int nomem_p = 0;
10691   int static_p = 0;
10692   int previous_instantiation_extern_p = 0;
10693
10694   if (TREE_CODE (t) == TYPE_DECL)
10695     t = TREE_TYPE (t);
10696
10697   if (! CLASS_TYPE_P (t) || ! CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (t))
10698     {
10699       error ("explicit instantiation of non-template type `%T'", t);
10700       return;
10701     }
10702
10703   complete_type (t);
10704
10705   if (!COMPLETE_TYPE_P (t))
10706     {
10707       if (complain & tf_error)
10708         error ("explicit instantiation of `%#T' before definition of template",
10709                   t);
10710       return;
10711     }
10712
10713   if (storage != NULL_TREE)
10714     {
10715       if (pedantic && !in_system_header)
10716         pedwarn("ISO C++ forbids the use of `%E' on explicit instantiations", 
10717                 storage);
10718
10719       if (storage == ridpointers[(int) RID_INLINE])
10720         nomem_p = 1;
10721       else if (storage == ridpointers[(int) RID_EXTERN])
10722         extern_p = 1;
10723       else if (storage == ridpointers[(int) RID_STATIC])
10724         static_p = 1;
10725       else
10726         {
10727           error ("storage class `%D' applied to template instantiation",
10728                     storage);
10729           extern_p = 0;
10730         }
10731     }
10732
10733   if (CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (t))
10734     {
10735       /* DR 259 [temp.spec].
10736
10737          Both an explicit instantiation and a declaration of an explicit
10738          specialization shall not appear in a program unless the explicit
10739          instantiation follows a declaration of the explicit specialization.
10740
10741          For a given set of template parameters, if an explicit
10742          instantiation of a template appears after a declaration of an
10743          explicit specialization for that template, the explicit
10744          instantiation has no effect.  */
10745       return;
10746     }
10747   else if (CLASSTYPE_EXPLICIT_INSTANTIATION (t))
10748     {
10749       /* [temp.spec]
10750
10751          No program shall explicitly instantiate any template more
10752          than once.  
10753
10754          If PREVIOUS_INSTANTIATION_EXTERN_P, then the first explicit
10755          instantiation was `extern'.  If EXTERN_P then the second is.
10756          If -frepo, chances are we already got marked as an explicit
10757          instantiation because of the repo file.  All these cases are
10758          OK.  */
10759
10760       previous_instantiation_extern_p = CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (t);
10761
10762       if (!previous_instantiation_extern_p && !extern_p
10763           && !flag_use_repository
10764           && (complain & tf_error))
10765         pedwarn ("duplicate explicit instantiation of `%#T'", t);
10766       
10767       /* If we've already instantiated the template, just return now.  */
10768       if (!CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (t))
10769         return;
10770     }
10771
10772   mark_class_instantiated (t, extern_p);
10773   repo_template_instantiated (t, extern_p);
10774
10775   if (nomem_p)
10776     return;
10777
10778   {
10779     tree tmp;
10780
10781     /* In contrast to implicit instantiation, where only the
10782        declarations, and not the definitions, of members are
10783        instantiated, we have here:
10784
10785          [temp.explicit]
10786
10787          The explicit instantiation of a class template specialization
10788          implies the instantiation of all of its members not
10789          previously explicitly specialized in the translation unit
10790          containing the explicit instantiation.  
10791
10792        Of course, we can't instantiate member template classes, since
10793        we don't have any arguments for them.  Note that the standard
10794        is unclear on whether the instantiation of the members are
10795        *explicit* instantiations or not.  However, the most natural
10796        interpretation is that it should be an explicit instantiation. */
10797
10798     if (! static_p)
10799       for (tmp = TYPE_METHODS (t); tmp; tmp = TREE_CHAIN (tmp))
10800         if (TREE_CODE (tmp) == FUNCTION_DECL
10801             && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmp))
10802           instantiate_class_member (tmp, extern_p);
10803
10804     for (tmp = TYPE_FIELDS (t); tmp; tmp = TREE_CHAIN (tmp))
10805       if (TREE_CODE (tmp) == VAR_DECL && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmp))
10806         instantiate_class_member (tmp, extern_p);
10807
10808     if (CLASSTYPE_NESTED_UTDS (t))
10809       binding_table_foreach (CLASSTYPE_NESTED_UTDS (t),
10810                              bt_instantiate_type_proc, &storage);
10811   }
10812 }
10813
10814 /* Given a function DECL, which is a specialization of TMPL, modify
10815    DECL to be a re-instantiation of TMPL with the same template
10816    arguments.  TMPL should be the template into which tsubst'ing
10817    should occur for DECL, not the most general template.
10818
10819    One reason for doing this is a scenario like this:
10820
10821      template <class T>
10822      void f(const T&, int i);
10823
10824      void g() { f(3, 7); }
10825
10826      template <class T>
10827      void f(const T& t, const int i) { }
10828
10829    Note that when the template is first instantiated, with
10830    instantiate_template, the resulting DECL will have no name for the
10831    first parameter, and the wrong type for the second.  So, when we go
10832    to instantiate the DECL, we regenerate it.  */
10833
10834 static void
10835 regenerate_decl_from_template (tree decl, tree tmpl)
10836 {
10837   /* The most general version of TMPL.  */
10838   tree gen_tmpl;
10839   /* The arguments used to instantiate DECL, from the most general
10840      template.  */
10841   tree args;
10842   tree code_pattern;
10843   tree new_decl;
10844   bool unregistered;
10845
10846   args = DECL_TI_ARGS (decl);
10847   code_pattern = DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl);
10848
10849   /* Unregister the specialization so that when we tsubst we will not
10850      just return DECL.  We don't have to unregister DECL from TMPL
10851      because if would only be registered there if it were a partial
10852      instantiation of a specialization, which it isn't: it's a full
10853      instantiation.  */
10854   gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
10855   unregistered = reregister_specialization (decl, gen_tmpl,
10856                                             /*new_spec=*/NULL_TREE);
10857
10858   /* If the DECL was not unregistered then something peculiar is
10859      happening: we created a specialization but did not call
10860      register_specialization for it.  */
10861   my_friendly_assert (unregistered, 0);
10862
10863   /* Make sure that we can see identifiers, and compute access
10864      correctly.  */
10865   push_access_scope (decl);
10866
10867   /* Do the substitution to get the new declaration.  */
10868   new_decl = tsubst (code_pattern, args, tf_error, NULL_TREE);
10869
10870   if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL)
10871     {
10872       /* Set up DECL_INITIAL, since tsubst doesn't.  */
10873       if (!DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (decl))
10874         DECL_INITIAL (new_decl) = 
10875           tsubst_expr (DECL_INITIAL (code_pattern), args, 
10876                        tf_error, DECL_TI_TEMPLATE (decl));
10877     }
10878   else if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
10879     {
10880       /* Convince duplicate_decls to use the DECL_ARGUMENTS from the
10881          new decl.  */ 
10882       DECL_INITIAL (new_decl) = error_mark_node;
10883       /* And don't complain about a duplicate definition.  */
10884       DECL_INITIAL (decl) = NULL_TREE;
10885     }
10886
10887   pop_access_scope (decl);
10888
10889   /* The immediate parent of the new template is still whatever it was
10890      before, even though tsubst sets DECL_TI_TEMPLATE up as the most
10891      general template.  We also reset the DECL_ASSEMBLER_NAME since
10892      tsubst always calculates the name as if the function in question
10893      were really a template instance, and sometimes, with friend
10894      functions, this is not so.  See tsubst_friend_function for
10895      details.  */
10896   DECL_TI_TEMPLATE (new_decl) = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
10897   COPY_DECL_ASSEMBLER_NAME (decl, new_decl);
10898   COPY_DECL_RTL (decl, new_decl);
10899   DECL_USE_TEMPLATE (new_decl) = DECL_USE_TEMPLATE (decl);
10900
10901   /* Call duplicate decls to merge the old and new declarations.  */
10902   duplicate_decls (new_decl, decl);
10903
10904   /* Now, re-register the specialization.  */
10905   register_specialization (decl, gen_tmpl, args);
10906 }
10907
10908 /* Return the TEMPLATE_DECL into which DECL_TI_ARGS(DECL) should be
10909    substituted to get DECL.  */
10910
10911 tree
10912 template_for_substitution (tree decl)
10913 {
10914   tree tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
10915
10916   /* Set TMPL to the template whose DECL_TEMPLATE_RESULT is the pattern
10917      for the instantiation.  This is not always the most general
10918      template.  Consider, for example:
10919
10920         template <class T>
10921         struct S { template <class U> void f();
10922                    template <> void f<int>(); };
10923
10924      and an instantiation of S<double>::f<int>.  We want TD to be the
10925      specialization S<T>::f<int>, not the more general S<T>::f<U>.  */
10926   while (/* An instantiation cannot have a definition, so we need a
10927             more general template.  */
10928          DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmpl)
10929            /* We must also deal with friend templates.  Given:
10930
10931                 template <class T> struct S { 
10932                   template <class U> friend void f() {};
10933                 };
10934
10935               S<int>::f<U> say, is not an instantiation of S<T>::f<U>,
10936               so far as the language is concerned, but that's still
10937               where we get the pattern for the instantiation from.  On
10938               other hand, if the definition comes outside the class, say:
10939
10940                 template <class T> struct S { 
10941                   template <class U> friend void f();
10942                 };
10943                 template <class U> friend void f() {}
10944
10945               we don't need to look any further.  That's what the check for
10946               DECL_INITIAL is for.  */
10947           || (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL
10948               && DECL_FRIEND_PSEUDO_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmpl)
10949               && !DECL_INITIAL (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl))))
10950     {
10951       /* The present template, TD, should not be a definition.  If it
10952          were a definition, we should be using it!  Note that we
10953          cannot restructure the loop to just keep going until we find
10954          a template with a definition, since that might go too far if
10955          a specialization was declared, but not defined.  */
10956       my_friendly_assert (!(TREE_CODE (decl) == VAR_DECL
10957                             && !DECL_IN_AGGR_P (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl))), 
10958                           0); 
10959       
10960       /* Fetch the more general template.  */
10961       tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (tmpl);
10962     }
10963
10964   return tmpl;
10965 }
10966
10967 /* Produce the definition of D, a _DECL generated from a template.  If
10968    DEFER_OK is nonzero, then we don't have to actually do the
10969    instantiation now; we just have to do it sometime.  Normally it is
10970    an error if this is an explicit instantiation but D is undefined.
10971    If UNDEFINED_OK is nonzero, then instead we treat it as an implicit
10972    instantiation.  UNDEFINED_OK is nonzero only if we are being used
10973    to instantiate the members of an explicitly instantiated class
10974    template. */
10975
10976
10977 tree
10978 instantiate_decl (tree d, int defer_ok, int undefined_ok)
10979 {
10980   tree tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (d);
10981   tree gen_args;
10982   tree args;
10983   tree td;
10984   tree code_pattern;
10985   tree spec;
10986   tree gen_tmpl;
10987   int pattern_defined;
10988   int need_push;
10989   location_t saved_loc = input_location;
10990   
10991   /* This function should only be used to instantiate templates for
10992      functions and static member variables.  */
10993   my_friendly_assert (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL
10994                       || TREE_CODE (d) == VAR_DECL, 0);
10995
10996   /* Variables are never deferred; if instantiation is required, they
10997      are instantiated right away.  That allows for better code in the
10998      case that an expression refers to the value of the variable --
10999      if the variable has a constant value the referring expression can
11000      take advantage of that fact.  */
11001   if (TREE_CODE (d) == VAR_DECL)
11002     defer_ok = 0;
11003
11004   /* Don't instantiate cloned functions.  Instead, instantiate the
11005      functions they cloned.  */
11006   if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL && DECL_CLONED_FUNCTION_P (d))
11007     d = DECL_CLONED_FUNCTION (d);
11008
11009   if (DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (d))
11010     /* D has already been instantiated.  It might seem reasonable to
11011        check whether or not D is an explicit instantiation, and, if so,
11012        stop here.  But when an explicit instantiation is deferred
11013        until the end of the compilation, DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION
11014        is set, even though we still need to do the instantiation.  */
11015     return d;
11016
11017   /* If we already have a specialization of this declaration, then
11018      there's no reason to instantiate it.  Note that
11019      retrieve_specialization gives us both instantiations and
11020      specializations, so we must explicitly check
11021      DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION.  */
11022   gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
11023   gen_args = DECL_TI_ARGS (d);
11024   spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, gen_args);
11025   if (spec != NULL_TREE && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (spec))
11026     return spec;
11027
11028   /* This needs to happen before any tsubsting.  */
11029   if (! push_tinst_level (d))
11030     return d;
11031
11032   timevar_push (TV_PARSE);
11033
11034   /* We may be in the middle of deferred access check.  Disable it now.  */
11035   push_deferring_access_checks (dk_no_deferred);
11036
11037   /* Set TD to the template whose DECL_TEMPLATE_RESULT is the pattern
11038      for the instantiation.  */
11039   td = template_for_substitution (d);
11040   code_pattern = DECL_TEMPLATE_RESULT (td);
11041
11042   if ((DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (d) && !DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (d))
11043       || DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (td))
11044     /* In the case of a friend template whose definition is provided
11045        outside the class, we may have too many arguments.  Drop the
11046        ones we don't need.  The same is true for specializations.  */
11047     args = get_innermost_template_args
11048       (gen_args, TMPL_PARMS_DEPTH  (DECL_TEMPLATE_PARMS (td)));
11049   else
11050     args = gen_args;
11051
11052   if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL)
11053     pattern_defined = (DECL_SAVED_TREE (code_pattern) != NULL_TREE);
11054   else
11055     pattern_defined = ! DECL_IN_AGGR_P (code_pattern);
11056
11057   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (d);
11058
11059   if (pattern_defined)
11060     {
11061       /* Let the repository code that this template definition is
11062          available.
11063
11064          The repository doesn't need to know about cloned functions
11065          because they never actually show up in the object file.  It
11066          does need to know about the clones; those are the symbols
11067          that the linker will be emitting error messages about.  */
11068       if (DECL_MAYBE_IN_CHARGE_CONSTRUCTOR_P (d)
11069           || DECL_MAYBE_IN_CHARGE_DESTRUCTOR_P (d))
11070         {
11071           tree t;
11072
11073           for (t = TREE_CHAIN (d);
11074                t && DECL_CLONED_FUNCTION_P (t); 
11075                t = TREE_CHAIN (t))
11076             repo_template_used (t);
11077         }
11078       else
11079         repo_template_used (d);
11080
11081       if (at_eof)
11082         import_export_decl (d);
11083     }
11084
11085   if (! pattern_defined && DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (d) && undefined_ok)
11086     SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (d);
11087
11088   if (!defer_ok)
11089     {
11090       /* Recheck the substitutions to obtain any warning messages
11091          about ignoring cv qualifiers.  */
11092       tree gen = DECL_TEMPLATE_RESULT (gen_tmpl);
11093       tree type = TREE_TYPE (gen);
11094
11095       /* Make sure that we can see identifiers, and compute access
11096          correctly.  D is already the target FUNCTION_DECL with the
11097          right context.  */
11098       push_access_scope (d);
11099
11100       if (TREE_CODE (gen) == FUNCTION_DECL)
11101         {
11102           tsubst (DECL_ARGUMENTS (gen), gen_args, tf_error | tf_warning, d);
11103           tsubst (TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (type), gen_args,
11104                   tf_error | tf_warning, d);
11105           /* Don't simply tsubst the function type, as that will give
11106              duplicate warnings about poor parameter qualifications.
11107              The function arguments are the same as the decl_arguments
11108              without the top level cv qualifiers.  */
11109           type = TREE_TYPE (type);
11110         }
11111       tsubst (type, gen_args, tf_error | tf_warning, d);
11112
11113       pop_access_scope (d);
11114     }
11115   
11116   if (TREE_CODE (d) == VAR_DECL && DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (d)
11117       && DECL_INITIAL (d) == NULL_TREE)
11118     /* We should have set up DECL_INITIAL in instantiate_class_template.  */
11119     abort ();
11120   /* Reject all external templates except inline functions.  */
11121   else if (DECL_INTERFACE_KNOWN (d)
11122            && ! DECL_NOT_REALLY_EXTERN (d)
11123            && ! (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL 
11124                  && DECL_INLINE (d)))
11125     goto out;
11126   /* Defer all other templates, unless we have been explicitly
11127      forbidden from doing so.  We restore the source position here
11128      because it's used by add_pending_template.  */
11129   else if (! pattern_defined || defer_ok)
11130     {
11131       input_location = saved_loc;
11132
11133       if (at_eof && !pattern_defined 
11134           && DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (d))
11135         /* [temp.explicit]
11136
11137            The definition of a non-exported function template, a
11138            non-exported member function template, or a non-exported
11139            member function or static data member of a class template
11140            shall be present in every translation unit in which it is
11141            explicitly instantiated.  */
11142         pedwarn
11143           ("explicit instantiation of `%D' but no definition available", d);
11144
11145       add_pending_template (d);
11146       goto out;
11147     }
11148
11149   need_push = !cfun || !global_bindings_p ();
11150   if (need_push)
11151     push_to_top_level ();
11152
11153   /* Mark D as instantiated so that recursive calls to
11154      instantiate_decl do not try to instantiate it again.  */
11155   DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (d) = 1;
11156
11157   /* Regenerate the declaration in case the template has been modified
11158      by a subsequent redeclaration.  */
11159   regenerate_decl_from_template (d, td);
11160   
11161   /* We already set the file and line above.  Reset them now in case
11162      they changed as a result of calling regenerate_decl_from_template.  */
11163   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (d);
11164
11165   if (TREE_CODE (d) == VAR_DECL)
11166     {
11167       /* Clear out DECL_RTL; whatever was there before may not be right
11168          since we've reset the type of the declaration.  */
11169       SET_DECL_RTL (d, NULL_RTX);
11170
11171       DECL_IN_AGGR_P (d) = 0;
11172       import_export_decl (d);
11173       DECL_EXTERNAL (d) = ! DECL_NOT_REALLY_EXTERN (d);
11174
11175       if (DECL_EXTERNAL (d))
11176         {
11177           /* The fact that this code is executing indicates that:
11178              
11179              (1) D is a template static data member, for which a
11180                  definition is available.
11181
11182              (2) An implicit or explicit instantiation has occurred.
11183
11184              (3) We are not going to emit a definition of the static
11185                  data member at this time.
11186
11187              This situation is peculiar, but it occurs on platforms
11188              without weak symbols when performing an implicit
11189              instantiation.  There, we cannot implicitly instantiate a
11190              defined static data member in more than one translation
11191              unit, so import_export_decl marks the declaration as
11192              external; we must rely on explicit instantiation.
11193
11194              Reset instantiated marker to make sure that later
11195              explicit instantiation will be processed.  */
11196           DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (d) = 0;
11197         }
11198       else
11199         {
11200           /* This is done in analogous to `start_decl'.  It is
11201              required for correct access checking.  */
11202           push_nested_class (DECL_CONTEXT (d));
11203           cp_finish_decl (d, 
11204                           (!DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (d) 
11205                            ? DECL_INITIAL (d) : NULL_TREE),
11206                           NULL_TREE, 0);
11207           /* Normally, pop_nested_class is called by cp_finish_decl
11208              above.  But when instantiate_decl is triggered during
11209              instantiate_class_template processing, its DECL_CONTEXT
11210              is still not completed yet, and pop_nested_class isn't
11211              called.  */
11212           if (!COMPLETE_TYPE_P (DECL_CONTEXT (d)))
11213             pop_nested_class ();
11214         }
11215     }
11216   else if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL)
11217     {
11218       htab_t saved_local_specializations;
11219       tree subst_decl;
11220       tree tmpl_parm;
11221       tree spec_parm;
11222
11223       /* Mark D as instantiated so that recursive calls to
11224          instantiate_decl do not try to instantiate it again.  */
11225       DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (d) = 1;
11226
11227       /* Save away the current list, in case we are instantiating one
11228          template from within the body of another.  */
11229       saved_local_specializations = local_specializations;
11230
11231       /* Set up the list of local specializations.  */
11232       local_specializations = htab_create (37, 
11233                                            hash_local_specialization,
11234                                            eq_local_specializations,
11235                                            NULL);
11236
11237       /* Set up context.  */
11238       import_export_decl (d);
11239       start_function (NULL_TREE, d, NULL_TREE, SF_PRE_PARSED);
11240
11241       /* Create substitution entries for the parameters.  */
11242       subst_decl = DECL_TEMPLATE_RESULT (template_for_substitution (d));
11243       tmpl_parm = DECL_ARGUMENTS (subst_decl);
11244       spec_parm = DECL_ARGUMENTS (d);
11245       if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (d))
11246         {
11247           register_local_specialization (spec_parm, tmpl_parm);
11248           spec_parm = skip_artificial_parms_for (d, spec_parm);
11249           tmpl_parm = skip_artificial_parms_for (subst_decl, tmpl_parm);
11250         }
11251       while (tmpl_parm)
11252         {
11253           register_local_specialization (spec_parm, tmpl_parm);
11254           tmpl_parm = TREE_CHAIN (tmpl_parm);
11255           spec_parm = TREE_CHAIN (spec_parm);
11256         }
11257       my_friendly_assert (!spec_parm, 20020813);
11258
11259       /* Substitute into the body of the function.  */
11260       tsubst_expr (DECL_SAVED_TREE (code_pattern), args,
11261                    tf_error | tf_warning, tmpl);
11262
11263       /* We don't need the local specializations any more.  */
11264       htab_delete (local_specializations);
11265       local_specializations = saved_local_specializations;
11266
11267       /* Finish the function.  */
11268       d = finish_function (0);
11269       expand_or_defer_fn (d);
11270     }
11271
11272   /* We're not deferring instantiation any more.  */
11273   TI_PENDING_TEMPLATE_FLAG (DECL_TEMPLATE_INFO (d)) = 0;
11274
11275   if (need_push)
11276     pop_from_top_level ();
11277
11278 out:
11279   input_location = saved_loc;
11280   pop_deferring_access_checks ();
11281   pop_tinst_level ();
11282
11283   timevar_pop (TV_PARSE);
11284
11285   return d;
11286 }
11287
11288 /* Run through the list of templates that we wish we could
11289    instantiate, and instantiate any we can.  */
11290
11291 int
11292 instantiate_pending_templates (void)
11293 {
11294   tree *t;
11295   tree last = NULL_TREE;
11296   int instantiated_something = 0;
11297   int reconsider;
11298   location_t saved_loc = input_location;
11299   
11300   do 
11301     {
11302       reconsider = 0;
11303
11304       t = &pending_templates;
11305       while (*t)
11306         {
11307           tree instantiation = TREE_VALUE (*t);
11308
11309           reopen_tinst_level (TREE_PURPOSE (*t));
11310
11311           if (TYPE_P (instantiation))
11312             {
11313               tree fn;
11314
11315               if (!COMPLETE_TYPE_P (instantiation))
11316                 {
11317                   instantiate_class_template (instantiation);
11318                   if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (instantiation))
11319                     for (fn = TYPE_METHODS (instantiation); 
11320                          fn;
11321                          fn = TREE_CHAIN (fn))
11322                       if (! DECL_ARTIFICIAL (fn))
11323                         instantiate_decl (fn, /*defer_ok=*/0, /*undefined_ok=*/0);
11324                   if (COMPLETE_TYPE_P (instantiation))
11325                     {
11326                       instantiated_something = 1;
11327                       reconsider = 1;
11328                     }
11329                 }
11330
11331               if (COMPLETE_TYPE_P (instantiation))
11332                 /* If INSTANTIATION has been instantiated, then we don't
11333                    need to consider it again in the future.  */
11334                 *t = TREE_CHAIN (*t);
11335               else
11336                 {
11337                   last = *t;
11338                   t = &TREE_CHAIN (*t);
11339                 }
11340             }
11341           else
11342             {
11343               if (!DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (instantiation)
11344                   && !DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (instantiation))
11345                 {
11346                   instantiation = instantiate_decl (instantiation,
11347                                                     /*defer_ok=*/0,
11348                                                     /*undefined_ok=*/0);
11349                   if (DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (instantiation))
11350                     {
11351                       instantiated_something = 1;
11352                       reconsider = 1;
11353                     }
11354                 }
11355
11356               if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (instantiation)
11357                   || DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (instantiation))
11358                 /* If INSTANTIATION has been instantiated, then we don't
11359                    need to consider it again in the future.  */
11360                 *t = TREE_CHAIN (*t);
11361               else
11362                 {
11363                   last = *t;
11364                   t = &TREE_CHAIN (*t);
11365                 }
11366             }
11367           tinst_depth = 0;
11368           current_tinst_level = NULL_TREE;
11369         }
11370       last_pending_template = last;
11371     } 
11372   while (reconsider);
11373
11374   input_location = saved_loc;
11375   return instantiated_something;
11376 }
11377
11378 /* Substitute ARGVEC into T, which is a list of initializers for
11379    either base class or a non-static data member.  The TREE_PURPOSEs
11380    are DECLs, and the TREE_VALUEs are the initializer values.  Used by
11381    instantiate_decl.  */
11382
11383 static tree
11384 tsubst_initializer_list (tree t, tree argvec)
11385 {
11386   tree inits = NULL_TREE;
11387
11388   for (; t; t = TREE_CHAIN (t))
11389     {
11390       tree decl;
11391       tree init;
11392       tree val;
11393
11394       decl = tsubst_copy (TREE_PURPOSE (t), argvec, tf_error | tf_warning,
11395                           NULL_TREE);
11396       decl = expand_member_init (decl);
11397       if (decl && !DECL_P (decl))
11398         in_base_initializer = 1;
11399       
11400       init = tsubst_expr (TREE_VALUE (t), argvec, tf_error | tf_warning,
11401                           NULL_TREE);
11402       if (!init)
11403         ;
11404       else if (TREE_CODE (init) == TREE_LIST)
11405         for (val = init; val; val = TREE_CHAIN (val))
11406           TREE_VALUE (val) = convert_from_reference (TREE_VALUE (val));
11407       else if (init != void_type_node)
11408         init = convert_from_reference (init);
11409
11410       in_base_initializer = 0;
11411
11412       if (decl)
11413         {
11414           init = build_tree_list (decl, init);
11415           TREE_CHAIN (init) = inits;
11416           inits = init;
11417         }
11418     }
11419   return inits;
11420 }
11421
11422 /* Set CURRENT_ACCESS_SPECIFIER based on the protection of DECL.  */
11423
11424 static void
11425 set_current_access_from_decl (tree decl)
11426 {
11427   if (TREE_PRIVATE (decl))
11428     current_access_specifier = access_private_node;
11429   else if (TREE_PROTECTED (decl))
11430     current_access_specifier = access_protected_node;
11431   else
11432     current_access_specifier = access_public_node;
11433 }
11434
11435 /* Instantiate an enumerated type.  TAG is the template type, NEWTAG
11436    is the instantiation (which should have been created with
11437    start_enum) and ARGS are the template arguments to use.  */
11438
11439 static void
11440 tsubst_enum (tree tag, tree newtag, tree args)
11441 {
11442   tree e;
11443
11444   for (e = TYPE_VALUES (tag); e; e = TREE_CHAIN (e))
11445     {
11446       tree value;
11447       tree decl;
11448
11449       decl = TREE_VALUE (e);
11450       /* Note that in a template enum, the TREE_VALUE is the
11451          CONST_DECL, not the corresponding INTEGER_CST.  */
11452       value = tsubst_expr (DECL_INITIAL (decl), 
11453                            args, tf_error | tf_warning,
11454                            NULL_TREE);
11455
11456       /* Give this enumeration constant the correct access.  */
11457       set_current_access_from_decl (decl);
11458
11459       /* Actually build the enumerator itself.  */
11460       build_enumerator (DECL_NAME (decl), value, newtag); 
11461     }
11462
11463   finish_enum (newtag);
11464   DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_NAME (newtag))
11465     = DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_NAME (tag));
11466 }
11467
11468 /* DECL is a FUNCTION_DECL that is a template specialization.  Return
11469    its type -- but without substituting the innermost set of template
11470    arguments.  So, innermost set of template parameters will appear in
11471    the type.  */
11472
11473 tree 
11474 get_mostly_instantiated_function_type (tree decl)
11475 {
11476   tree fn_type;
11477   tree tmpl;
11478   tree targs;
11479   tree tparms;
11480   int parm_depth;
11481
11482   tmpl = most_general_template (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
11483   targs = DECL_TI_ARGS (decl);
11484   tparms = DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl);
11485   parm_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (tparms);
11486
11487   /* There should be as many levels of arguments as there are levels
11488      of parameters.  */
11489   my_friendly_assert (parm_depth == TMPL_ARGS_DEPTH (targs), 0);
11490
11491   fn_type = TREE_TYPE (tmpl);
11492
11493   if (parm_depth == 1)
11494     /* No substitution is necessary.  */
11495     ;
11496   else
11497     {
11498       int i;
11499       tree partial_args;
11500
11501       /* Replace the innermost level of the TARGS with NULL_TREEs to
11502          let tsubst know not to substitute for those parameters.  */
11503       partial_args = make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (targs));
11504       for (i = 1; i < TMPL_ARGS_DEPTH (targs); ++i)
11505         SET_TMPL_ARGS_LEVEL (partial_args, i,
11506                              TMPL_ARGS_LEVEL (targs, i));
11507       SET_TMPL_ARGS_LEVEL (partial_args,
11508                            TMPL_ARGS_DEPTH (targs),
11509                            make_tree_vec (DECL_NTPARMS (tmpl)));
11510
11511       /* Make sure that we can see identifiers, and compute access
11512          correctly.  We can just use the context of DECL for the
11513          partial substitution here.  It depends only on outer template
11514          parameters, regardless of whether the innermost level is
11515          specialized or not.  */
11516       push_access_scope (decl);
11517
11518       ++processing_template_decl;
11519       /* Now, do the (partial) substitution to figure out the
11520          appropriate function type.  */
11521       fn_type = tsubst (fn_type, partial_args, tf_error, NULL_TREE);
11522       --processing_template_decl;
11523
11524       /* Substitute into the template parameters to obtain the real
11525          innermost set of parameters.  This step is important if the
11526          innermost set of template parameters contains value
11527          parameters whose types depend on outer template parameters.  */
11528       TREE_VEC_LENGTH (partial_args)--;
11529       tparms = tsubst_template_parms (tparms, partial_args, tf_error);
11530
11531       pop_access_scope (decl);
11532     }
11533
11534   return fn_type;
11535 }
11536
11537 /* Return truthvalue if we're processing a template different from
11538    the last one involved in diagnostics.  */
11539 int
11540 problematic_instantiation_changed (void)
11541 {
11542   return last_template_error_tick != tinst_level_tick;
11543 }
11544
11545 /* Remember current template involved in diagnostics.  */
11546 void
11547 record_last_problematic_instantiation (void)
11548 {
11549   last_template_error_tick = tinst_level_tick;
11550 }
11551
11552 tree
11553 current_instantiation (void)
11554 {
11555   return current_tinst_level;
11556 }
11557
11558 /* [temp.param] Check that template non-type parm TYPE is of an allowable
11559    type. Return zero for ok, nonzero for disallowed. Issue error and
11560    warning messages under control of COMPLAIN.  */
11561
11562 static int
11563 invalid_nontype_parm_type_p (tree type, tsubst_flags_t complain)
11564 {
11565   if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
11566     return 0;
11567   else if (POINTER_TYPE_P (type))
11568     return 0;
11569   else if (TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (type))
11570     return 0;
11571   else if (TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
11572     return 0;
11573   else if (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE)
11574     return 0;
11575            
11576   if (complain & tf_error)
11577     error ("`%#T' is not a valid type for a template constant parameter",
11578               type);
11579   return 1;
11580 }
11581
11582 /* Returns TRUE if TYPE is dependent, in the sense of [temp.dep.type].
11583    Assumes that TYPE really is a type, and not the ERROR_MARK_NODE.*/
11584
11585 static bool
11586 dependent_type_p_r (tree type)
11587 {
11588   tree scope;
11589
11590   /* [temp.dep.type]
11591
11592      A type is dependent if it is:
11593
11594      -- a template parameter. Template template parameters are
11595         types for us (since TYPE_P holds true for them) so we
11596         handle them here.  */
11597   if (TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TYPE_PARM 
11598       || TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
11599     return true;
11600   /* -- a qualified-id with a nested-name-specifier which contains a
11601         class-name that names a dependent type or whose unqualified-id
11602         names a dependent type.  */
11603   if (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE)
11604     return true;
11605   /* -- a cv-qualified type where the cv-unqualified type is
11606         dependent.  */
11607   type = TYPE_MAIN_VARIANT (type);
11608   /* -- a compound type constructed from any dependent type.  */
11609   if (TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (type))
11610     return (dependent_type_p (TYPE_PTRMEM_CLASS_TYPE (type))
11611             || dependent_type_p (TYPE_PTRMEM_POINTED_TO_TYPE 
11612                                            (type)));
11613   else if (TREE_CODE (type) == POINTER_TYPE
11614            || TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
11615     return dependent_type_p (TREE_TYPE (type));
11616   else if (TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE
11617            || TREE_CODE (type) == METHOD_TYPE)
11618     {
11619       tree arg_type;
11620
11621       if (dependent_type_p (TREE_TYPE (type)))
11622         return true;
11623       for (arg_type = TYPE_ARG_TYPES (type); 
11624            arg_type; 
11625            arg_type = TREE_CHAIN (arg_type))
11626         if (dependent_type_p (TREE_VALUE (arg_type)))
11627           return true;
11628       return false;
11629     }
11630   /* -- an array type constructed from any dependent type or whose
11631         size is specified by a constant expression that is
11632         value-dependent.  */
11633   if (TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE)
11634     {
11635       if (TYPE_DOMAIN (type)
11636           && ((value_dependent_expression_p 
11637                (TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (type))))
11638               || (type_dependent_expression_p
11639                   (TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (type))))))
11640         return true;
11641       return dependent_type_p (TREE_TYPE (type));
11642     }
11643   
11644   /* -- a template-id in which either the template name is a template
11645      parameter ...  */
11646   if (TREE_CODE (type) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
11647     return true;
11648   /* ... or any of the template arguments is a dependent type or
11649         an expression that is type-dependent or value-dependent.  */
11650   else if (CLASS_TYPE_P (type) && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
11651            && (any_dependent_template_arguments_p 
11652                (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (type)))))
11653     return true;
11654   
11655   /* All TYPEOF_TYPEs are dependent; if the argument of the `typeof'
11656      expression is not type-dependent, then it should already been
11657      have resolved.  */
11658   if (TREE_CODE (type) == TYPEOF_TYPE)
11659     return true;
11660   
11661   /* The standard does not specifically mention types that are local
11662      to template functions or local classes, but they should be
11663      considered dependent too.  For example:
11664
11665        template <int I> void f() { 
11666          enum E { a = I }; 
11667          S<sizeof (E)> s;
11668        }
11669
11670      The size of `E' cannot be known until the value of `I' has been
11671      determined.  Therefore, `E' must be considered dependent.  */
11672   scope = TYPE_CONTEXT (type);
11673   if (scope && TYPE_P (scope))
11674     return dependent_type_p (scope);
11675   else if (scope && TREE_CODE (scope) == FUNCTION_DECL)
11676     return type_dependent_expression_p (scope);
11677
11678   /* Other types are non-dependent.  */
11679   return false;
11680 }
11681
11682 /* Returns TRUE if TYPE is dependent, in the sense of
11683    [temp.dep.type].  */
11684
11685 bool
11686 dependent_type_p (tree type)
11687 {
11688   /* If there are no template parameters in scope, then there can't be
11689      any dependent types.  */
11690   if (!processing_template_decl)
11691     return false;
11692
11693   /* If the type is NULL, we have not computed a type for the entity
11694      in question; in that case, the type is dependent.  */
11695   if (!type)
11696     return true;
11697
11698   /* Erroneous types can be considered non-dependent.  */
11699   if (type == error_mark_node)
11700     return false;
11701
11702   /* If we have not already computed the appropriate value for TYPE,
11703      do so now.  */
11704   if (!TYPE_DEPENDENT_P_VALID (type))
11705     {
11706       TYPE_DEPENDENT_P (type) = dependent_type_p_r (type);
11707       TYPE_DEPENDENT_P_VALID (type) = 1;
11708     }
11709
11710   return TYPE_DEPENDENT_P (type);
11711 }
11712
11713 /* Returns TRUE if EXPRESSION is dependent, according to CRITERION.  */
11714
11715 static bool
11716 dependent_scope_ref_p (tree expression, bool criterion (tree))
11717 {
11718   tree scope;
11719   tree name;
11720
11721   my_friendly_assert (TREE_CODE (expression) == SCOPE_REF, 20030714);
11722
11723   if (!TYPE_P (TREE_OPERAND (expression, 0)))
11724     return true;
11725
11726   scope = TREE_OPERAND (expression, 0);
11727   name = TREE_OPERAND (expression, 1);
11728
11729   /* [temp.dep.expr]
11730
11731      An id-expression is type-dependent if it contains a
11732      nested-name-specifier that contains a class-name that names a
11733      dependent type.  */
11734   /* The suggested resolution to Core Issue 2 implies that if the
11735      qualifying type is the current class, then we must peek
11736      inside it.  */
11737   if (DECL_P (name) 
11738       && currently_open_class (scope)
11739       && !criterion (name))
11740     return false;
11741   if (dependent_type_p (scope))
11742     return true;
11743
11744   return false;
11745 }
11746
11747 /* Returns TRUE if the EXPRESSION is value-dependent, in the sense of
11748    [temp.dep.constexpr] */
11749
11750 bool
11751 value_dependent_expression_p (tree expression)
11752 {
11753   if (!processing_template_decl)
11754     return false;
11755
11756   /* A name declared with a dependent type.  */
11757   if (TREE_CODE (expression) == IDENTIFIER_NODE
11758       || (DECL_P (expression) 
11759           && type_dependent_expression_p (expression)))
11760     return true;
11761   /* A non-type template parameter.  */
11762   if ((TREE_CODE (expression) == CONST_DECL
11763        && DECL_TEMPLATE_PARM_P (expression))
11764       || TREE_CODE (expression) == TEMPLATE_PARM_INDEX)
11765     return true;
11766   /* A constant with integral or enumeration type and is initialized 
11767      with an expression that is value-dependent.  */
11768   if (TREE_CODE (expression) == VAR_DECL
11769       && DECL_INITIAL (expression)
11770       && INTEGRAL_OR_ENUMERATION_TYPE_P (TREE_TYPE (expression))
11771       && value_dependent_expression_p (DECL_INITIAL (expression)))
11772     return true;
11773   /* These expressions are value-dependent if the type to which the
11774      cast occurs is dependent or the expression being casted is
11775      value-dependent.  */
11776   if (TREE_CODE (expression) == DYNAMIC_CAST_EXPR
11777       || TREE_CODE (expression) == STATIC_CAST_EXPR
11778       || TREE_CODE (expression) == CONST_CAST_EXPR
11779       || TREE_CODE (expression) == REINTERPRET_CAST_EXPR
11780       || TREE_CODE (expression) == CAST_EXPR)
11781     {
11782       tree type = TREE_TYPE (expression);
11783       if (dependent_type_p (type))
11784         return true;
11785       /* A functional cast has a list of operands.  */
11786       expression = TREE_OPERAND (expression, 0);
11787       if (!expression)
11788         {
11789           /* If there are no operands, it must be an expression such
11790              as "int()". This should not happen for aggregate types
11791              because it would form non-constant expressions.  */
11792           my_friendly_assert (INTEGRAL_OR_ENUMERATION_TYPE_P (type), 
11793                               20040318);
11794
11795           return false;
11796         }
11797       if (TREE_CODE (expression) == TREE_LIST)
11798         {
11799           do
11800             {
11801               if (value_dependent_expression_p (TREE_VALUE (expression)))
11802                 return true;
11803               expression = TREE_CHAIN (expression);
11804             }
11805           while (expression);
11806           return false;
11807         }
11808       else
11809         return value_dependent_expression_p (expression);
11810     }
11811   /* A `sizeof' expression is value-dependent if the operand is
11812      type-dependent.  */
11813   if (TREE_CODE (expression) == SIZEOF_EXPR
11814       || TREE_CODE (expression) == ALIGNOF_EXPR)
11815     {
11816       expression = TREE_OPERAND (expression, 0);
11817       if (TYPE_P (expression))
11818         return dependent_type_p (expression);
11819       return type_dependent_expression_p (expression);
11820     }
11821   if (TREE_CODE (expression) == SCOPE_REF)
11822     return dependent_scope_ref_p (expression, value_dependent_expression_p);
11823   if (TREE_CODE (expression) == COMPONENT_REF)
11824     return (value_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 0))
11825             || value_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 1)));
11826   /* A constant expression is value-dependent if any subexpression is
11827      value-dependent.  */
11828   if (IS_EXPR_CODE_CLASS (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (expression))))
11829     {
11830       switch (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (expression)))
11831         {
11832         case '1':
11833           return (value_dependent_expression_p 
11834                   (TREE_OPERAND (expression, 0)));
11835         case '<':
11836         case '2':
11837           return ((value_dependent_expression_p 
11838                    (TREE_OPERAND (expression, 0)))
11839                   || (value_dependent_expression_p 
11840                       (TREE_OPERAND (expression, 1))));
11841         case 'e':
11842           {
11843             int i;
11844             for (i = 0; i < first_rtl_op (TREE_CODE (expression)); ++i)
11845               /* In some cases, some of the operands may be missing.
11846                  (For example, in the case of PREDECREMENT_EXPR, the
11847                  amount to increment by may be missing.)  That doesn't
11848                  make the expression dependent.  */
11849               if (TREE_OPERAND (expression, i)
11850                   && (value_dependent_expression_p
11851                       (TREE_OPERAND (expression, i))))
11852                 return true;
11853             return false;
11854           }
11855         }
11856     }
11857
11858   /* The expression is not value-dependent.  */
11859   return false;
11860 }
11861
11862 /* Returns TRUE if the EXPRESSION is type-dependent, in the sense of
11863    [temp.dep.expr].  */
11864
11865 bool
11866 type_dependent_expression_p (tree expression)
11867 {
11868   if (!processing_template_decl)
11869     return false;
11870
11871   if (expression == error_mark_node)
11872     return false;
11873
11874   /* An unresolved name is always dependent.  */
11875   if (TREE_CODE (expression) == IDENTIFIER_NODE)
11876     return true;
11877   
11878   /* Some expression forms are never type-dependent.  */
11879   if (TREE_CODE (expression) == PSEUDO_DTOR_EXPR
11880       || TREE_CODE (expression) == SIZEOF_EXPR
11881       || TREE_CODE (expression) == ALIGNOF_EXPR
11882       || TREE_CODE (expression) == TYPEID_EXPR
11883       || TREE_CODE (expression) == DELETE_EXPR
11884       || TREE_CODE (expression) == VEC_DELETE_EXPR
11885       || TREE_CODE (expression) == THROW_EXPR)
11886     return false;
11887
11888   /* The types of these expressions depends only on the type to which
11889      the cast occurs.  */
11890   if (TREE_CODE (expression) == DYNAMIC_CAST_EXPR
11891       || TREE_CODE (expression) == STATIC_CAST_EXPR
11892       || TREE_CODE (expression) == CONST_CAST_EXPR
11893       || TREE_CODE (expression) == REINTERPRET_CAST_EXPR
11894       || TREE_CODE (expression) == CAST_EXPR)
11895     return dependent_type_p (TREE_TYPE (expression));
11896
11897   /* The types of these expressions depends only on the type created
11898      by the expression.  */
11899   if (TREE_CODE (expression) == NEW_EXPR
11900       || TREE_CODE (expression) == VEC_NEW_EXPR)
11901     {
11902       /* For NEW_EXPR tree nodes created inside a template, either
11903          the object type itself or a TREE_LIST may appear as the
11904          operand 1.  */
11905       tree type = TREE_OPERAND (expression, 1);
11906       if (TREE_CODE (type) == TREE_LIST)
11907         /* This is an array type.  We need to check array dimensions
11908            as well.  */
11909         return dependent_type_p (TREE_VALUE (TREE_PURPOSE (type)))
11910                || value_dependent_expression_p
11911                     (TREE_OPERAND (TREE_VALUE (type), 1));
11912       else
11913         return dependent_type_p (type);
11914     }
11915
11916   if (TREE_CODE (expression) == SCOPE_REF
11917       && dependent_scope_ref_p (expression,
11918                                 type_dependent_expression_p))
11919     return true;
11920
11921   if (TREE_CODE (expression) == FUNCTION_DECL
11922       && DECL_LANG_SPECIFIC (expression)
11923       && DECL_TEMPLATE_INFO (expression)
11924       && (any_dependent_template_arguments_p
11925           (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (DECL_TI_ARGS (expression)))))
11926     return true;
11927
11928   if (TREE_CODE (expression) == TEMPLATE_DECL
11929       && !DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (expression))
11930     return false;
11931
11932   if (TREE_TYPE (expression) == unknown_type_node)
11933     {
11934       if (TREE_CODE (expression) == ADDR_EXPR)
11935         return type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 0));
11936       if (TREE_CODE (expression) == COMPONENT_REF
11937           || TREE_CODE (expression) == OFFSET_REF)
11938         {
11939           if (type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 0)))
11940             return true;
11941           expression = TREE_OPERAND (expression, 1);
11942           if (TREE_CODE (expression) == IDENTIFIER_NODE)
11943             return false;
11944         }
11945       
11946       if (TREE_CODE (expression) == BASELINK)
11947         expression = BASELINK_FUNCTIONS (expression);
11948       if (TREE_CODE (expression) == TEMPLATE_ID_EXPR)
11949         {
11950           if (any_dependent_template_arguments_p
11951               (TREE_OPERAND (expression, 1)))
11952             return true;
11953           expression = TREE_OPERAND (expression, 0);
11954         }
11955       if (TREE_CODE (expression) == OVERLOAD)
11956         {
11957           while (expression)
11958             {
11959               if (type_dependent_expression_p (OVL_CURRENT (expression)))
11960                 return true;
11961               expression = OVL_NEXT (expression);
11962             }
11963           return false;
11964         }
11965       abort ();
11966     }
11967   
11968   return (dependent_type_p (TREE_TYPE (expression)));
11969 }
11970
11971 /* Returns TRUE if ARGS (a TREE_LIST of arguments to a function call)
11972    contains a type-dependent expression.  */
11973
11974 bool
11975 any_type_dependent_arguments_p (tree args)
11976 {
11977   while (args)
11978     {
11979       tree arg = TREE_VALUE (args);
11980
11981       if (type_dependent_expression_p (arg))
11982         return true;
11983       args = TREE_CHAIN (args);
11984     }
11985   return false;
11986 }
11987
11988 /* Returns TRUE if the ARG (a template argument) is dependent.  */
11989
11990 static bool
11991 dependent_template_arg_p (tree arg)
11992 {
11993   if (!processing_template_decl)
11994     return false;
11995
11996   if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_DECL
11997       || TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
11998     return dependent_template_p (arg);
11999   else if (TYPE_P (arg))
12000     return dependent_type_p (arg);
12001   else
12002     return (type_dependent_expression_p (arg)
12003             || value_dependent_expression_p (arg));
12004 }
12005
12006 /* Returns true if ARGS (a collection of template arguments) contains
12007    any dependent arguments.  */
12008
12009 bool
12010 any_dependent_template_arguments_p (tree args)
12011 {
12012   int i;
12013   int j;
12014
12015   if (!args)
12016     return false;
12017
12018   for (i = 0; i < TMPL_ARGS_DEPTH (args); ++i)
12019     {
12020       tree level = TMPL_ARGS_LEVEL (args, i + 1);
12021       for (j = 0; j < TREE_VEC_LENGTH (level); ++j)
12022         if (dependent_template_arg_p (TREE_VEC_ELT (level, j)))
12023           return true;
12024     }
12025
12026   return false;
12027 }
12028
12029 /* Returns TRUE if the template TMPL is dependent.  */
12030
12031 bool
12032 dependent_template_p (tree tmpl)
12033 {
12034   if (TREE_CODE (tmpl) == OVERLOAD)
12035     {
12036       while (tmpl)
12037         {
12038           if (dependent_template_p (OVL_FUNCTION (tmpl)))
12039             return true;
12040           tmpl = OVL_CHAIN (tmpl);
12041         }
12042       return false;
12043     }
12044
12045   /* Template template parameters are dependent.  */
12046   if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (tmpl)
12047       || TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
12048     return true;
12049   /* So are qualified names that have not been looked up.  */
12050   if (TREE_CODE (tmpl) == SCOPE_REF)
12051     return true;
12052   /* So are member templates of dependent classes.  */
12053   if (TYPE_P (CP_DECL_CONTEXT (tmpl)))
12054     return dependent_type_p (DECL_CONTEXT (tmpl));
12055   return false;
12056 }
12057
12058 /* Returns TRUE if the specialization TMPL<ARGS> is dependent.  */
12059
12060 bool
12061 dependent_template_id_p (tree tmpl, tree args)
12062 {
12063   return (dependent_template_p (tmpl)
12064           || any_dependent_template_arguments_p (args));
12065 }
12066
12067 /* TYPE is a TYPENAME_TYPE.  Returns the ordinary TYPE to which the
12068    TYPENAME_TYPE corresponds.  Returns ERROR_MARK_NODE if no such TYPE
12069    can be found.  Note that this function peers inside uninstantiated
12070    templates and therefore should be used only in extremely limited
12071    situations.  */
12072
12073 tree
12074 resolve_typename_type (tree type, bool only_current_p)
12075 {
12076   tree scope;
12077   tree name;
12078   tree decl;
12079   int quals;
12080   bool pop_p;
12081
12082   my_friendly_assert (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE,
12083                       20010702);
12084
12085   scope = TYPE_CONTEXT (type);
12086   name = TYPE_IDENTIFIER (type);
12087
12088   /* If the SCOPE is itself a TYPENAME_TYPE, then we need to resolve
12089      it first before we can figure out what NAME refers to.  */
12090   if (TREE_CODE (scope) == TYPENAME_TYPE)
12091     scope = resolve_typename_type (scope, only_current_p);
12092   /* If we don't know what SCOPE refers to, then we cannot resolve the
12093      TYPENAME_TYPE.  */
12094   if (scope == error_mark_node || TREE_CODE (scope) == TYPENAME_TYPE)
12095     return error_mark_node;
12096   /* If the SCOPE is a template type parameter, we have no way of
12097      resolving the name.  */
12098   if (TREE_CODE (scope) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
12099     return type;
12100   /* If the SCOPE is not the current instantiation, there's no reason
12101      to look inside it.  */
12102   if (only_current_p && !currently_open_class (scope))
12103     return error_mark_node;
12104   /* If SCOPE is a partial instantiation, it will not have a valid
12105      TYPE_FIELDS list, so use the original template.  */
12106   scope = CLASSTYPE_PRIMARY_TEMPLATE_TYPE (scope);
12107   /* Enter the SCOPE so that name lookup will be resolved as if we
12108      were in the class definition.  In particular, SCOPE will no
12109      longer be considered a dependent type.  */
12110   pop_p = push_scope (scope);
12111   /* Look up the declaration.  */
12112   decl = lookup_member (scope, name, /*protect=*/0, /*want_type=*/true);
12113   /* Obtain the set of qualifiers applied to the TYPE.  */
12114   quals = cp_type_quals (type);
12115   /* For a TYPENAME_TYPE like "typename X::template Y<T>", we want to
12116      find a TEMPLATE_DECL.  Otherwise, we want to find a TYPE_DECL.  */
12117   if (!decl)
12118     type = error_mark_node;
12119   else if (TREE_CODE (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type)) == IDENTIFIER_NODE
12120            && TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
12121     type = TREE_TYPE (decl);
12122   else if (TREE_CODE (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type)) == TEMPLATE_ID_EXPR
12123            && DECL_CLASS_TEMPLATE_P (decl))
12124     {
12125       tree tmpl;
12126       tree args;
12127       /* Obtain the template and the arguments.  */
12128       tmpl = TREE_OPERAND (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type), 0);
12129       args = TREE_OPERAND (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type), 1);
12130       /* Instantiate the template.  */
12131       type = lookup_template_class (tmpl, args, NULL_TREE, NULL_TREE,
12132                                     /*entering_scope=*/0, tf_error | tf_user);
12133     }
12134   else
12135     type = error_mark_node;
12136   /* Qualify the resulting type.  */
12137   if (type != error_mark_node && quals)
12138     type = cp_build_qualified_type (type, quals);
12139   /* Leave the SCOPE.  */
12140   if (pop_p)
12141     pop_scope (scope);
12142
12143   return type;
12144 }
12145
12146 /* EXPR is an expression which is not type-dependent.  Return a proxy
12147    for EXPR that can be used to compute the types of larger
12148    expressions containing EXPR.  */
12149
12150 tree
12151 build_non_dependent_expr (tree expr)
12152 {
12153   tree inner_expr;
12154
12155   /* Preserve null pointer constants so that the type of things like 
12156      "p == 0" where "p" is a pointer can be determined.  */
12157   if (null_ptr_cst_p (expr))
12158     return expr;
12159   /* Preserve OVERLOADs; the functions must be available to resolve
12160      types.  */
12161   inner_expr = (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR ? 
12162                 TREE_OPERAND (expr, 0) : expr);
12163   if (TREE_CODE (inner_expr) == OVERLOAD 
12164       || TREE_CODE (inner_expr) == FUNCTION_DECL
12165       || TREE_CODE (inner_expr) == TEMPLATE_DECL
12166       || TREE_CODE (inner_expr) == TEMPLATE_ID_EXPR)
12167     return expr;
12168   /* Preserve string constants; conversions from string constants to
12169      "char *" are allowed, even though normally a "const char *"
12170      cannot be used to initialize a "char *".  */
12171   if (TREE_CODE (expr) == STRING_CST)
12172     return expr;
12173   /* Preserve arithmetic constants, as an optimization -- there is no
12174      reason to create a new node.  */
12175   if (TREE_CODE (expr) == INTEGER_CST || TREE_CODE (expr) == REAL_CST)
12176     return expr;
12177   /* Preserve THROW_EXPRs -- all throw-expressions have type "void".
12178      There is at least one place where we want to know that a
12179      particular expression is a throw-expression: when checking a ?:
12180      expression, there are special rules if the second or third
12181      argument is a throw-expression.  */
12182   if (TREE_CODE (expr) == THROW_EXPR)
12183     return expr;
12184
12185   if (TREE_CODE (expr) == COND_EXPR)
12186     return build (COND_EXPR,
12187                   TREE_TYPE (expr),
12188                   TREE_OPERAND (expr, 0),
12189                   (TREE_OPERAND (expr, 1) 
12190                    ? build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 1))
12191                    : build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 0))),
12192                   build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 2)));
12193   if (TREE_CODE (expr) == COMPOUND_EXPR
12194       && !COMPOUND_EXPR_OVERLOADED (expr))
12195     return build (COMPOUND_EXPR,
12196                   TREE_TYPE (expr),
12197                   TREE_OPERAND (expr, 0),
12198                   build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 1)));
12199       
12200   /* Otherwise, build a NON_DEPENDENT_EXPR.  
12201
12202      REFERENCE_TYPEs are not stripped for expressions in templates
12203      because doing so would play havoc with mangling.  Consider, for
12204      example:
12205
12206        template <typename T> void f<T& g>() { g(); } 
12207
12208      In the body of "f", the expression for "g" will have
12209      REFERENCE_TYPE, even though the standard says that it should
12210      not.  The reason is that we must preserve the syntactic form of
12211      the expression so that mangling (say) "f<g>" inside the body of
12212      "f" works out correctly.  Therefore, the REFERENCE_TYPE is
12213      stripped here.  */
12214   return build1 (NON_DEPENDENT_EXPR, non_reference (TREE_TYPE (expr)), expr);
12215 }
12216
12217 /* ARGS is a TREE_LIST of expressions as arguments to a function call.
12218    Return a new TREE_LIST with the various arguments replaced with
12219    equivalent non-dependent expressions.  */
12220
12221 tree
12222 build_non_dependent_args (tree args)
12223 {
12224   tree a;
12225   tree new_args;
12226
12227   new_args = NULL_TREE;
12228   for (a = args; a; a = TREE_CHAIN (a))
12229     new_args = tree_cons (NULL_TREE, 
12230                           build_non_dependent_expr (TREE_VALUE (a)),
12231                           new_args);
12232   return nreverse (new_args);
12233 }
12234
12235 #include "gt-cp-pt.h"