OSDN Git Service

PR c++/11667
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / cp / pt.c
1 /* Handle parameterized types (templates) for GNU C++.
2    Copyright (C) 1992, 1993, 1994, 1995, 1996, 1997, 1998, 1999, 2000,
3    2001, 2002, 2003  Free Software Foundation, Inc.
4    Written by Ken Raeburn (raeburn@cygnus.com) while at Watchmaker Computing.
5    Rewritten by Jason Merrill (jason@cygnus.com).
6
7 This file is part of GCC.
8
9 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
10 it under the terms of the GNU General Public License as published by
11 the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
12 any later version.
13
14 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
15 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
16 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
17 GNU General Public License for more details.
18
19 You should have received a copy of the GNU General Public License
20 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to
21 the Free Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330,
22 Boston, MA 02111-1307, USA.  */
23
24 /* Known bugs or deficiencies include:
25
26      all methods must be provided in header files; can't use a source
27      file that contains only the method templates and "just win".  */
28
29 #include "config.h"
30 #include "system.h"
31 #include "coretypes.h"
32 #include "tm.h"
33 #include "obstack.h"
34 #include "tree.h"
35 #include "flags.h"
36 #include "cp-tree.h"
37 #include "tree-inline.h"
38 #include "decl.h"
39 #include "lex.h"
40 #include "output.h"
41 #include "except.h"
42 #include "toplev.h"
43 #include "rtl.h"
44 #include "timevar.h"
45
46 /* The type of functions taking a tree, and some additional data, and
47    returning an int.  */
48 typedef int (*tree_fn_t) (tree, void*);
49
50 /* The PENDING_TEMPLATES is a TREE_LIST of templates whose
51    instantiations have been deferred, either because their definitions
52    were not yet available, or because we were putting off doing the work.
53    The TREE_PURPOSE of each entry is either a DECL (for a function or
54    static data member), or a TYPE (for a class) indicating what we are
55    hoping to instantiate.  The TREE_VALUE is not used.  */
56 static GTY(()) tree pending_templates;
57 static GTY(()) tree last_pending_template;
58
59 int processing_template_parmlist;
60 static int template_header_count;
61
62 static GTY(()) tree saved_trees;
63 static GTY(()) varray_type inline_parm_levels;
64 static size_t inline_parm_levels_used;
65
66 static GTY(()) tree current_tinst_level;
67
68 static GTY(()) tree saved_access_scope;
69
70 /* A map from local variable declarations in the body of the template
71    presently being instantiated to the corresponding instantiated
72    local variables.  */
73 static htab_t local_specializations;
74
75 #define UNIFY_ALLOW_NONE 0
76 #define UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL 1
77 #define UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL 2
78 #define UNIFY_ALLOW_DERIVED 4
79 #define UNIFY_ALLOW_INTEGER 8
80 #define UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL 16
81 #define UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL 32
82 #define UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL 64
83 #define UNIFY_ALLOW_MAX_CORRECTION 128
84
85 #define GTB_VIA_VIRTUAL 1 /* The base class we are examining is
86                              virtual, or a base class of a virtual
87                              base.  */
88 #define GTB_IGNORE_TYPE 2 /* We don't need to try to unify the current
89                              type with the desired type.  */
90
91 static void push_access_scope (tree);
92 static void pop_access_scope (tree);
93 static int resolve_overloaded_unification (tree, tree, tree, tree,
94                                            unification_kind_t, int);
95 static int try_one_overload (tree, tree, tree, tree, tree,
96                              unification_kind_t, int);
97 static int unify (tree, tree, tree, tree, int);
98 static void add_pending_template (tree);
99 static void reopen_tinst_level (tree);
100 static tree classtype_mangled_name (tree);
101 static char* mangle_class_name_for_template (const char *, tree, tree);
102 static tree tsubst_initializer_list (tree, tree);
103 static int list_eq (tree, tree);
104 static tree get_class_bindings (tree, tree, tree);
105 static tree coerce_template_parms (tree, tree, tree, tsubst_flags_t, int);
106 static void tsubst_enum (tree, tree, tree);
107 static tree add_to_template_args (tree, tree);
108 static tree add_outermost_template_args (tree, tree);
109 static bool check_instantiated_args (tree, tree, tsubst_flags_t);
110 static int maybe_adjust_types_for_deduction (unification_kind_t, tree*, tree*); 
111 static int  type_unification_real (tree, tree, tree, tree,
112                                    int, unification_kind_t, int, int);
113 static void note_template_header (int);
114 static tree convert_nontype_argument (tree, tree);
115 static tree convert_template_argument (tree, tree, tree,
116                                        tsubst_flags_t, int, tree);
117 static tree get_bindings_overload (tree, tree, tree);
118 static int for_each_template_parm (tree, tree_fn_t, void*, htab_t);
119 static tree build_template_parm_index (int, int, int, tree, tree);
120 static int inline_needs_template_parms (tree);
121 static void push_inline_template_parms_recursive (tree, int);
122 static tree retrieve_specialization (tree, tree);
123 static tree retrieve_local_specialization (tree);
124 static tree register_specialization (tree, tree, tree);
125 static void register_local_specialization (tree, tree);
126 static tree reduce_template_parm_level (tree, tree, int);
127 static tree build_template_decl (tree, tree);
128 static int mark_template_parm (tree, void *);
129 static int template_parm_this_level_p (tree, void *);
130 static tree tsubst_friend_function (tree, tree);
131 static tree tsubst_friend_class (tree, tree);
132 static int can_complete_type_without_circularity (tree);
133 static tree get_bindings (tree, tree, tree);
134 static tree get_bindings_real (tree, tree, tree, int, int, int);
135 static int template_decl_level (tree);
136 static int check_cv_quals_for_unify (int, tree, tree);
137 static tree tsubst_template_arg (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
138 static tree tsubst_template_args (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
139 static tree tsubst_template_parms (tree, tree, tsubst_flags_t);
140 static void regenerate_decl_from_template (tree, tree);
141 static tree most_specialized (tree, tree, tree);
142 static tree most_specialized_class (tree, tree);
143 static int template_class_depth_real (tree, int);
144 static tree tsubst_aggr_type (tree, tree, tsubst_flags_t, tree, int);
145 static tree tsubst_decl (tree, tree, tree, tsubst_flags_t);
146 static tree tsubst_arg_types (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
147 static tree tsubst_function_type (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
148 static void check_specialization_scope (void);
149 static tree process_partial_specialization (tree);
150 static void set_current_access_from_decl (tree);
151 static void check_default_tmpl_args (tree, tree, int, int);
152 static tree tsubst_call_declarator_parms (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
153 static tree get_template_base_recursive (tree, tree, tree, tree, tree, int); 
154 static tree get_template_base (tree, tree, tree, tree);
155 static int verify_class_unification (tree, tree, tree);
156 static tree try_class_unification (tree, tree, tree, tree);
157 static int coerce_template_template_parms (tree, tree, tsubst_flags_t,
158                                            tree, tree);
159 static tree determine_specialization (tree, tree, tree *, int);
160 static int template_args_equal (tree, tree);
161 static void tsubst_default_arguments (tree);
162 static tree for_each_template_parm_r (tree *, int *, void *);
163 static tree copy_default_args_to_explicit_spec_1 (tree, tree);
164 static void copy_default_args_to_explicit_spec (tree);
165 static int invalid_nontype_parm_type_p (tree, tsubst_flags_t);
166 static int eq_local_specializations (const void *, const void *);
167 static bool dependent_type_p_r (tree);
168 static tree tsubst (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
169 static tree tsubst_expr (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
170 static tree tsubst_copy (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
171
172 /* Make the current scope suitable for access checking when we are
173    processing T.  T can be FUNCTION_DECL for instantiated function
174    template, or VAR_DECL for static member variable (need by
175    instantiate_decl).  */
176
177 static void
178 push_access_scope (tree t)
179 {
180   my_friendly_assert (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL
181                       || TREE_CODE (t) == VAR_DECL,
182                       0);
183
184   if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
185     push_nested_class (DECL_CONTEXT (t));
186   else
187     push_to_top_level ();
188     
189   if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL)
190     {
191       saved_access_scope = tree_cons
192         (NULL_TREE, current_function_decl, saved_access_scope);
193       current_function_decl = t;
194     }
195 }
196
197 /* Restore the scope set up by push_access_scope.  T is the node we
198    are processing.  */
199
200 static void
201 pop_access_scope (tree t)
202 {
203   if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL)
204     {
205       current_function_decl = TREE_VALUE (saved_access_scope);
206       saved_access_scope = TREE_CHAIN (saved_access_scope);
207     }
208
209   if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
210     pop_nested_class ();
211   else
212     pop_from_top_level ();
213 }
214
215 /* Do any processing required when DECL (a member template
216    declaration) is finished.  Returns the TEMPLATE_DECL corresponding
217    to DECL, unless it is a specialization, in which case the DECL
218    itself is returned.  */
219
220 tree
221 finish_member_template_decl (tree decl)
222 {
223   if (decl == error_mark_node)
224     return error_mark_node;
225
226   my_friendly_assert (DECL_P (decl), 20020812);
227
228   if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
229     {
230       tree type;
231
232       type = TREE_TYPE (decl);
233       if (IS_AGGR_TYPE (type) 
234           && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
235           && !CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type))
236         {
237           tree tmpl = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type);
238           check_member_template (tmpl);
239           return tmpl;
240         }
241       return NULL_TREE;
242     }
243   else if (TREE_CODE (decl) == FIELD_DECL)
244     error ("data member `%D' cannot be a member template", decl);
245   else if (DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
246     {
247       if (!DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl))
248         {
249           check_member_template (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
250           return DECL_TI_TEMPLATE (decl);
251         }
252       else
253         return decl;
254     } 
255   else
256     error ("invalid member template declaration `%D'", decl);
257
258   return error_mark_node;
259 }
260
261 /* Returns the template nesting level of the indicated class TYPE.
262    
263    For example, in:
264      template <class T>
265      struct A
266      {
267        template <class U>
268        struct B {};
269      };
270
271    A<T>::B<U> has depth two, while A<T> has depth one.  
272    Both A<T>::B<int> and A<int>::B<U> have depth one, if
273    COUNT_SPECIALIZATIONS is 0 or if they are instantiations, not
274    specializations.  
275
276    This function is guaranteed to return 0 if passed NULL_TREE so
277    that, for example, `template_class_depth (current_class_type)' is
278    always safe.  */
279
280 static int 
281 template_class_depth_real (tree type, int count_specializations)
282 {
283   int depth;
284
285   for (depth = 0; 
286        type && TREE_CODE (type) != NAMESPACE_DECL;
287        type = (TREE_CODE (type) == FUNCTION_DECL) 
288          ? CP_DECL_CONTEXT (type) : TYPE_CONTEXT (type))
289     {
290       if (TREE_CODE (type) != FUNCTION_DECL)
291         {
292           if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
293               && PRIMARY_TEMPLATE_P (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type))
294               && ((count_specializations
295                    && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type))
296                   || uses_template_parms (CLASSTYPE_TI_ARGS (type))))
297             ++depth;
298         }
299       else 
300         {
301           if (DECL_TEMPLATE_INFO (type)
302               && PRIMARY_TEMPLATE_P (DECL_TI_TEMPLATE (type))
303               && ((count_specializations
304                    && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type))
305                   || uses_template_parms (DECL_TI_ARGS (type))))
306             ++depth;
307         }
308     }
309
310   return depth;
311 }
312
313 /* Returns the template nesting level of the indicated class TYPE.
314    Like template_class_depth_real, but instantiations do not count in
315    the depth.  */
316
317 int 
318 template_class_depth (tree type)
319 {
320   return template_class_depth_real (type, /*count_specializations=*/0);
321 }
322
323 /* Returns 1 if processing DECL as part of do_pending_inlines
324    needs us to push template parms.  */
325
326 static int
327 inline_needs_template_parms (tree decl)
328 {
329   if (! DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
330     return 0;
331
332   return (TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (most_general_template (decl)))
333           > (processing_template_decl + DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl)));
334 }
335
336 /* Subroutine of maybe_begin_member_template_processing.
337    Push the template parms in PARMS, starting from LEVELS steps into the
338    chain, and ending at the beginning, since template parms are listed
339    innermost first.  */
340
341 static void
342 push_inline_template_parms_recursive (tree parmlist, int levels)
343 {
344   tree parms = TREE_VALUE (parmlist);
345   int i;
346
347   if (levels > 1)
348     push_inline_template_parms_recursive (TREE_CHAIN (parmlist), levels - 1);
349
350   ++processing_template_decl;
351   current_template_parms
352     = tree_cons (size_int (processing_template_decl),
353                  parms, current_template_parms);
354   TEMPLATE_PARMS_FOR_INLINE (current_template_parms) = 1;
355
356   pushlevel (0);
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) = TREE_READONLY (decl) = 1;
379             DECL_INITIAL (decl) = DECL_INITIAL (parm);
380             SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (decl);
381             pushdecl (decl);
382           }
383           break;
384
385         default:
386           abort ();
387         }
388     }
389 }
390
391 /* Restore the template parameter context for a member template or
392    a friend template defined in a class definition.  */
393
394 void
395 maybe_begin_member_template_processing (tree decl)
396 {
397   tree parms;
398   int levels = 0;
399
400   if (inline_needs_template_parms (decl))
401     {
402       parms = DECL_TEMPLATE_PARMS (most_general_template (decl));
403       levels = TMPL_PARMS_DEPTH (parms) - processing_template_decl;
404
405       if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl))
406         {
407           --levels;
408           parms = TREE_CHAIN (parms);
409         }
410
411       push_inline_template_parms_recursive (parms, levels);
412     }
413
414   /* Remember how many levels of template parameters we pushed so that
415      we can pop them later.  */
416   if (!inline_parm_levels)
417     VARRAY_INT_INIT (inline_parm_levels, 4, "inline_parm_levels");
418   if (inline_parm_levels_used == inline_parm_levels->num_elements)
419     VARRAY_GROW (inline_parm_levels, 2 * inline_parm_levels_used);
420   VARRAY_INT (inline_parm_levels, inline_parm_levels_used) = levels;
421   ++inline_parm_levels_used;
422 }
423
424 /* Undo the effects of begin_member_template_processing.  */
425
426 void 
427 maybe_end_member_template_processing (void)
428 {
429   int i;
430
431   if (!inline_parm_levels_used)
432     return;
433
434   --inline_parm_levels_used;
435   for (i = 0; 
436        i < VARRAY_INT (inline_parm_levels, inline_parm_levels_used);
437        ++i) 
438     {
439       --processing_template_decl;
440       current_template_parms = TREE_CHAIN (current_template_parms);
441       poplevel (0, 0, 0);
442     }
443 }
444
445 /* Returns nonzero iff T is a member template function.  We must be
446    careful as in
447
448      template <class T> class C { void f(); }
449
450    Here, f is a template function, and a member, but not a member
451    template.  This function does not concern itself with the origin of
452    T, only its present state.  So if we have 
453
454      template <class T> class C { template <class U> void f(U); }
455
456    then neither C<int>::f<char> nor C<T>::f<double> is considered
457    to be a member template.  But, `template <class U> void
458    C<int>::f(U)' is considered a member template.  */
459
460 int
461 is_member_template (tree t)
462 {
463   if (!DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (t))
464     /* Anything that isn't a function or a template function is
465        certainly not a member template.  */
466     return 0;
467
468   /* A local class can't have member templates.  */
469   if (decl_function_context (t))
470     return 0;
471
472   return (DECL_FUNCTION_MEMBER_P (DECL_TEMPLATE_RESULT (t))
473           /* If there are more levels of template parameters than
474              there are template classes surrounding the declaration,
475              then we have a member template.  */
476           && (TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (t)) > 
477               template_class_depth (DECL_CONTEXT (t))));
478 }
479
480 #if 0 /* UNUSED */
481 /* Returns nonzero iff T is a member template class.  See
482    is_member_template for a description of what precisely constitutes
483    a member template.  */
484
485 int
486 is_member_template_class (tree t)
487 {
488   if (!DECL_CLASS_TEMPLATE_P (t))
489     /* Anything that isn't a class template, is certainly not a member
490        template.  */
491     return 0;
492
493   if (!DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
494     /* Anything whose context isn't a class type is surely not a
495        member template.  */
496     return 0;
497
498   /* If there are more levels of template parameters than there are
499      template classes surrounding the declaration, then we have a
500      member template.  */
501   return  (TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (t)) > 
502            template_class_depth (DECL_CONTEXT (t)));
503 }
504 #endif
505
506 /* Return a new template argument vector which contains all of ARGS,
507    but has as its innermost set of arguments the EXTRA_ARGS.  */
508
509 static tree
510 add_to_template_args (tree args, tree extra_args)
511 {
512   tree new_args;
513   int extra_depth;
514   int i;
515   int j;
516
517   extra_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args);
518   new_args = make_tree_vec (TMPL_ARGS_DEPTH (args) + extra_depth);
519
520   for (i = 1; i <= TMPL_ARGS_DEPTH (args); ++i)
521     SET_TMPL_ARGS_LEVEL (new_args, i, TMPL_ARGS_LEVEL (args, i));
522
523   for (j = 1; j <= extra_depth; ++j, ++i)
524     SET_TMPL_ARGS_LEVEL (new_args, i, TMPL_ARGS_LEVEL (extra_args, j));
525     
526   return new_args;
527 }
528
529 /* Like add_to_template_args, but only the outermost ARGS are added to
530    the EXTRA_ARGS.  In particular, all but TMPL_ARGS_DEPTH
531    (EXTRA_ARGS) levels are added.  This function is used to combine
532    the template arguments from a partial instantiation with the
533    template arguments used to attain the full instantiation from the
534    partial instantiation.  */
535
536 static tree
537 add_outermost_template_args (tree args, tree extra_args)
538 {
539   tree new_args;
540
541   /* If there are more levels of EXTRA_ARGS than there are ARGS,
542      something very fishy is going on.  */
543   my_friendly_assert (TMPL_ARGS_DEPTH (args) >= TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args),
544                       0);
545
546   /* If *all* the new arguments will be the EXTRA_ARGS, just return
547      them.  */
548   if (TMPL_ARGS_DEPTH (args) == TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args))
549     return extra_args;
550
551   /* For the moment, we make ARGS look like it contains fewer levels.  */
552   TREE_VEC_LENGTH (args) -= TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args);
553   
554   new_args = add_to_template_args (args, extra_args);
555
556   /* Now, we restore ARGS to its full dimensions.  */
557   TREE_VEC_LENGTH (args) += TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args);
558
559   return new_args;
560 }
561
562 /* Return the N levels of innermost template arguments from the ARGS.  */
563
564 tree
565 get_innermost_template_args (tree args, int n)
566 {
567   tree new_args;
568   int extra_levels;
569   int i;
570
571   my_friendly_assert (n >= 0, 20000603);
572
573   /* If N is 1, just return the innermost set of template arguments.  */
574   if (n == 1)
575     return TMPL_ARGS_LEVEL (args, TMPL_ARGS_DEPTH (args));
576   
577   /* If we're not removing anything, just return the arguments we were
578      given.  */
579   extra_levels = TMPL_ARGS_DEPTH (args) - n;
580   my_friendly_assert (extra_levels >= 0, 20000603);
581   if (extra_levels == 0)
582     return args;
583
584   /* Make a new set of arguments, not containing the outer arguments.  */
585   new_args = make_tree_vec (n);
586   for (i = 1; i <= n; ++i)
587     SET_TMPL_ARGS_LEVEL (new_args, i, 
588                          TMPL_ARGS_LEVEL (args, i + extra_levels));
589
590   return new_args;
591 }
592
593 /* We've got a template header coming up; push to a new level for storing
594    the parms.  */
595
596 void
597 begin_template_parm_list (void)
598 {
599   /* We use a non-tag-transparent scope here, which causes pushtag to
600      put tags in this scope, rather than in the enclosing class or
601      namespace scope.  This is the right thing, since we want
602      TEMPLATE_DECLS, and not TYPE_DECLS for template classes.  For a
603      global template class, push_template_decl handles putting the
604      TEMPLATE_DECL into top-level scope.  For a nested template class,
605      e.g.:
606
607        template <class T> struct S1 {
608          template <class T> struct S2 {}; 
609        };
610
611      pushtag contains special code to call pushdecl_with_scope on the
612      TEMPLATE_DECL for S2.  */
613   begin_scope (sk_template_parms);
614   ++processing_template_decl;
615   ++processing_template_parmlist;
616   note_template_header (0);
617 }
618
619 /* This routine is called when a specialization is declared.  If it is
620    invalid to declare a specialization here, an error is reported.  */
621
622 static void
623 check_specialization_scope (void)
624 {
625   tree scope = current_scope ();
626
627   /* [temp.expl.spec] 
628      
629      An explicit specialization shall be declared in the namespace of
630      which the template is a member, or, for member templates, in the
631      namespace of which the enclosing class or enclosing class
632      template is a member.  An explicit specialization of a member
633      function, member class or static data member of a class template
634      shall be declared in the namespace of which the class template
635      is a member.  */
636   if (scope && TREE_CODE (scope) != NAMESPACE_DECL)
637     error ("explicit specialization in non-namespace scope `%D'",
638               scope);
639
640   /* [temp.expl.spec] 
641
642      In an explicit specialization declaration for a member of a class
643      template or a member template that appears in namespace scope,
644      the member template and some of its enclosing class templates may
645      remain unspecialized, except that the declaration shall not
646      explicitly specialize a class member template if its enclosing
647      class templates are not explicitly specialized as well.  */
648   if (current_template_parms) 
649     error ("enclosing class templates are not explicitly specialized");
650 }
651
652 /* We've just seen template <>.  */
653
654 void
655 begin_specialization (void)
656 {
657   begin_scope (sk_template_spec);
658   note_template_header (1);
659   check_specialization_scope ();
660 }
661
662 /* Called at then end of processing a declaration preceded by
663    template<>.  */
664
665 void 
666 end_specialization (void)
667 {
668   finish_scope ();
669   reset_specialization ();
670 }
671
672 /* Any template <>'s that we have seen thus far are not referring to a
673    function specialization.  */
674
675 void
676 reset_specialization (void)
677 {
678   processing_specialization = 0;
679   template_header_count = 0;
680 }
681
682 /* We've just seen a template header.  If SPECIALIZATION is nonzero,
683    it was of the form template <>.  */
684
685 static void 
686 note_template_header (int specialization)
687 {
688   processing_specialization = specialization;
689   template_header_count++;
690 }
691
692 /* We're beginning an explicit instantiation.  */
693
694 void
695 begin_explicit_instantiation (void)
696 {
697   my_friendly_assert (!processing_explicit_instantiation, 20020913);
698   processing_explicit_instantiation = true;
699 }
700
701
702 void
703 end_explicit_instantiation (void)
704 {
705   my_friendly_assert(processing_explicit_instantiation, 20020913);
706   processing_explicit_instantiation = false;
707 }
708
709 /* The TYPE is being declared.  If it is a template type, that means it
710    is a partial specialization.  Do appropriate error-checking.  */
711
712 void 
713 maybe_process_partial_specialization (tree type)
714 {
715   /* TYPE maybe an ERROR_MARK_NODE.  */
716   tree context = TYPE_P (type) ? TYPE_CONTEXT (type) : NULL_TREE;
717
718   if (CLASS_TYPE_P (type) && CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (type))
719     {
720       /* This is for ordinary explicit specialization and partial
721          specialization of a template class such as:
722
723            template <> class C<int>;
724
725          or:
726
727            template <class T> class C<T*>;
728
729          Make sure that `C<int>' and `C<T*>' are implicit instantiations.  */
730
731       if (CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION (type)
732           && !COMPLETE_TYPE_P (type))
733         {
734           if (current_namespace
735               != decl_namespace_context (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type)))
736             {
737               pedwarn ("specializing `%#T' in different namespace", type);
738               cp_pedwarn_at ("  from definition of `%#D'",
739                              CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type));
740             }
741           SET_CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type);
742           if (processing_template_decl)
743             push_template_decl (TYPE_MAIN_DECL (type));
744         }
745       else if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (type))
746         error ("specialization of `%T' after instantiation", type);
747     }
748   else if (CLASS_TYPE_P (type)
749            && !CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (type)
750            && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
751            && context && CLASS_TYPE_P (context)
752            && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (context))
753     {
754       /* This is for an explicit specialization of member class
755          template according to [temp.expl.spec/18]:
756
757            template <> template <class U> class C<int>::D;
758
759          The context `C<int>' must be an implicit instantiation.
760          Otherwise this is just a member class template declared
761          earlier like:
762
763            template <> class C<int> { template <class U> class D; };
764            template <> template <class U> class C<int>::D;
765
766          In the first case, `C<int>::D' is a specialization of `C<T>::D'
767          while in the second case, `C<int>::D' is a primary template
768          and `C<T>::D' may not exist.  */
769
770       if (CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION (context)
771           && !COMPLETE_TYPE_P (type))
772         {
773           tree t;
774
775           if (current_namespace
776               != decl_namespace_context (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type)))
777             {
778               pedwarn ("specializing `%#T' in different namespace", type);
779               cp_pedwarn_at ("  from definition of `%#D'",
780                              CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type));
781             }
782
783           /* Check for invalid specialization after instantiation:
784
785                template <> template <> class C<int>::D<int>;
786                template <> template <class U> class C<int>::D;  */
787
788           for (t = DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS
789                  (most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type)));
790                t; t = TREE_CHAIN (t))
791             if (TREE_VALUE (t) != type
792                 && TYPE_CONTEXT (TREE_VALUE (t)) == context)
793               error ("specialization `%T' after instantiation `%T'",
794                      type, TREE_VALUE (t));
795
796           /* Mark TYPE as a specialization.  And as a result, we only
797              have one level of template argument for the innermost
798              class template.  */
799           SET_CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type);
800           CLASSTYPE_TI_ARGS (type)
801             = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (type));
802         }
803     }
804   else if (processing_specialization)
805     error ("explicit specialization of non-template `%T'", type);
806 }
807
808 /* Retrieve the specialization (in the sense of [temp.spec] - a
809    specialization is either an instantiation or an explicit
810    specialization) of TMPL for the given template ARGS.  If there is
811    no such specialization, return NULL_TREE.  The ARGS are a vector of
812    arguments, or a vector of vectors of arguments, in the case of
813    templates with more than one level of parameters.  */
814    
815 static tree
816 retrieve_specialization (tree tmpl, tree args)
817 {
818   tree s;
819
820   my_friendly_assert (TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_DECL, 0);
821
822   /* There should be as many levels of arguments as there are
823      levels of parameters.  */
824   my_friendly_assert (TMPL_ARGS_DEPTH (args) 
825                       == TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl)),
826                       0);
827                       
828   for (s = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl);
829        s != NULL_TREE;
830        s = TREE_CHAIN (s))
831     if (comp_template_args (TREE_PURPOSE (s), args))
832       return TREE_VALUE (s);
833
834   return NULL_TREE;
835 }
836
837 /* Like retrieve_specialization, but for local declarations.  */
838
839 static tree
840 retrieve_local_specialization (tree tmpl)
841 {
842   tree spec = htab_find_with_hash (local_specializations, tmpl,
843                                    htab_hash_pointer (tmpl));
844   return spec ? TREE_PURPOSE (spec) : NULL_TREE;
845 }
846
847 /* Returns nonzero iff DECL is a specialization of TMPL.  */
848
849 int
850 is_specialization_of (tree decl, tree tmpl)
851 {
852   tree t;
853
854   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
855     {
856       for (t = decl; 
857            t != NULL_TREE;
858            t = DECL_TEMPLATE_INFO (t) ? DECL_TI_TEMPLATE (t) : NULL_TREE)
859         if (t == tmpl)
860           return 1;
861     }
862   else 
863     {
864       my_friendly_assert (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL, 0);
865
866       for (t = TREE_TYPE (decl);
867            t != NULL_TREE;
868            t = CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (t)
869              ? TREE_TYPE (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (t)) : NULL_TREE)
870         if (same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (t, TREE_TYPE (tmpl)))
871           return 1;
872     }  
873
874   return 0;
875 }
876
877 /* Register the specialization SPEC as a specialization of TMPL with
878    the indicated ARGS.  Returns SPEC, or an equivalent prior
879    declaration, if available.  */
880
881 static tree
882 register_specialization (tree spec, tree tmpl, tree args)
883 {
884   tree s;
885
886   my_friendly_assert (TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_DECL, 0);
887
888   if (TREE_CODE (spec) == FUNCTION_DECL 
889       && uses_template_parms (DECL_TI_ARGS (spec)))
890     /* This is the FUNCTION_DECL for a partial instantiation.  Don't
891        register it; we want the corresponding TEMPLATE_DECL instead.
892        We use `uses_template_parms (DECL_TI_ARGS (spec))' rather than
893        the more obvious `uses_template_parms (spec)' to avoid problems
894        with default function arguments.  In particular, given
895        something like this:
896
897           template <class T> void f(T t1, T t = T())
898
899        the default argument expression is not substituted for in an
900        instantiation unless and until it is actually needed.  */
901     return spec;
902     
903   /* There should be as many levels of arguments as there are
904      levels of parameters.  */
905   my_friendly_assert (TMPL_ARGS_DEPTH (args) 
906                       == TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl)),
907                       0);
908
909   for (s = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl);
910        s != NULL_TREE;
911        s = TREE_CHAIN (s))
912     {
913       tree fn = TREE_VALUE (s);
914
915       /* We can sometimes try to re-register a specialization that we've
916          already got.  In particular, regenerate_decl_from_template
917          calls duplicate_decls which will update the specialization
918          list.  But, we'll still get called again here anyhow.  It's
919          more convenient to simply allow this than to try to prevent it.  */
920       if (fn == spec)
921         return spec;
922       else if (comp_template_args (TREE_PURPOSE (s), args))
923         {
924           if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (spec))
925             {
926               if (DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (fn))
927                 {
928                   if (TREE_USED (fn) 
929                       || DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (fn))
930                     {
931                       error ("specialization of %D after instantiation",
932                                 fn);
933                       return spec;
934                     }
935                   else
936                     {
937                       /* This situation should occur only if the first
938                          specialization is an implicit instantiation,
939                          the second is an explicit specialization, and
940                          the implicit instantiation has not yet been
941                          used.  That situation can occur if we have
942                          implicitly instantiated a member function and
943                          then specialized it later.
944
945                          We can also wind up here if a friend
946                          declaration that looked like an instantiation
947                          turns out to be a specialization:
948
949                            template <class T> void foo(T);
950                            class S { friend void foo<>(int) };
951                            template <> void foo(int);  
952
953                          We transform the existing DECL in place so that
954                          any pointers to it become pointers to the
955                          updated declaration.  
956
957                          If there was a definition for the template, but
958                          not for the specialization, we want this to
959                          look as if there is no definition, and vice
960                          versa.  */
961                       DECL_INITIAL (fn) = NULL_TREE;
962                       duplicate_decls (spec, fn);
963
964                       return fn;
965                     }
966                 }
967               else if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (fn))
968                 {
969                   if (!duplicate_decls (spec, fn) && DECL_INITIAL (spec))
970                     /* Dup decl failed, but this is a new
971                        definition. Set the line number so any errors
972                        match this new definition.  */
973                     DECL_SOURCE_LOCATION (fn) = DECL_SOURCE_LOCATION (spec);
974                   
975                   return fn;
976                 }
977             }
978         }
979       }
980
981   DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl)
982      = tree_cons (args, spec, DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl));
983
984   return spec;
985 }
986
987 /* Unregister the specialization SPEC as a specialization of TMPL.
988    Replace it with NEW_SPEC, if NEW_SPEC is non-NULL.  Returns true
989    if the SPEC was listed as a specialization of TMPL.  */
990
991 bool
992 reregister_specialization (tree spec, tree tmpl, tree new_spec)
993 {
994   tree* s;
995
996   for (s = &DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl);
997        *s != NULL_TREE;
998        s = &TREE_CHAIN (*s))
999     if (TREE_VALUE (*s) == spec)
1000       {
1001         if (!new_spec)
1002           *s = TREE_CHAIN (*s);
1003         else
1004           TREE_VALUE (*s) = new_spec;
1005         return 1;
1006       }
1007
1008   return 0;
1009 }
1010
1011 /* Compare an entry in the local specializations hash table P1 (which
1012    is really a pointer to a TREE_LIST) with P2 (which is really a
1013    DECL).  */
1014
1015 static int
1016 eq_local_specializations (const void *p1, const void *p2)
1017 {
1018   return TREE_VALUE ((tree) p1) == (tree) p2;
1019 }
1020
1021 /* Hash P1, an entry in the local specializations table.  */
1022
1023 static hashval_t
1024 hash_local_specialization (const void* p1)
1025 {
1026   return htab_hash_pointer (TREE_VALUE ((tree) p1));
1027 }
1028
1029 /* Like register_specialization, but for local declarations.  We are
1030    registering SPEC, an instantiation of TMPL.  */
1031
1032 static void
1033 register_local_specialization (tree spec, tree tmpl)
1034 {
1035   void **slot;
1036
1037   slot = htab_find_slot_with_hash (local_specializations, tmpl, 
1038                                    htab_hash_pointer (tmpl), INSERT);
1039   *slot = build_tree_list (spec, tmpl);
1040 }
1041
1042 /* Print the list of candidate FNS in an error message.  */
1043
1044 void
1045 print_candidates (tree fns)
1046 {
1047   tree fn;
1048
1049   const char *str = "candidates are:";
1050
1051   for (fn = fns; fn != NULL_TREE; fn = TREE_CHAIN (fn))
1052     {
1053       tree f;
1054
1055       for (f = TREE_VALUE (fn); f; f = OVL_NEXT (f))
1056         cp_error_at ("%s %+#D", str, OVL_CURRENT (f));
1057       str = "               ";
1058     }
1059 }
1060
1061 /* Returns the template (one of the functions given by TEMPLATE_ID)
1062    which can be specialized to match the indicated DECL with the
1063    explicit template args given in TEMPLATE_ID.  The DECL may be
1064    NULL_TREE if none is available.  In that case, the functions in
1065    TEMPLATE_ID are non-members.
1066
1067    If NEED_MEMBER_TEMPLATE is nonzero the function is known to be a
1068    specialization of a member template.
1069
1070    The template args (those explicitly specified and those deduced)
1071    are output in a newly created vector *TARGS_OUT.
1072
1073    If it is impossible to determine the result, an error message is
1074    issued.  The error_mark_node is returned to indicate failure.  */
1075
1076 static tree
1077 determine_specialization (tree template_id, 
1078                           tree decl, 
1079                           tree* targs_out, 
1080                           int need_member_template)
1081 {
1082   tree fns;
1083   tree targs;
1084   tree explicit_targs;
1085   tree candidates = NULL_TREE;
1086   tree templates = NULL_TREE;
1087
1088   *targs_out = NULL_TREE;
1089
1090   if (template_id == error_mark_node)
1091     return error_mark_node;
1092
1093   fns = TREE_OPERAND (template_id, 0);
1094   explicit_targs = TREE_OPERAND (template_id, 1);
1095
1096   if (fns == error_mark_node)
1097     return error_mark_node;
1098
1099   /* Check for baselinks.  */
1100   if (BASELINK_P (fns))
1101     fns = BASELINK_FUNCTIONS (fns);
1102
1103   if (!is_overloaded_fn (fns))
1104     {
1105       error ("`%D' is not a function template", fns);
1106       return error_mark_node;
1107     }
1108
1109   for (; fns; fns = OVL_NEXT (fns))
1110     {
1111       tree fn = OVL_CURRENT (fns);
1112
1113       if (TREE_CODE (fn) == TEMPLATE_DECL)
1114         {
1115           tree decl_arg_types;
1116
1117           /* DECL might be a specialization of FN.  */
1118
1119           /* Adjust the type of DECL in case FN is a static member.  */
1120           decl_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl));
1121           if (DECL_STATIC_FUNCTION_P (fn) 
1122               && DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1123             decl_arg_types = TREE_CHAIN (decl_arg_types);
1124
1125           /* Check that the number of function parameters matches.
1126              For example,
1127                template <class T> void f(int i = 0);
1128                template <> void f<int>();
1129              The specialization f<int> is invalid but is not caught
1130              by get_bindings below.  */
1131
1132           if (list_length (TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (fn)))
1133               != list_length (decl_arg_types))
1134             continue;
1135
1136           /* See whether this function might be a specialization of this
1137              template.  */
1138           targs = get_bindings (fn, decl, explicit_targs);
1139
1140           if (!targs)
1141             /* We cannot deduce template arguments that when used to
1142                specialize TMPL will produce DECL.  */
1143             continue;
1144
1145           /* Save this template, and the arguments deduced.  */
1146           templates = tree_cons (targs, fn, templates);
1147         }
1148       else if (need_member_template)
1149         /* FN is an ordinary member function, and we need a
1150            specialization of a member template.  */
1151         ;
1152       else if (TREE_CODE (fn) != FUNCTION_DECL)
1153         /* We can get IDENTIFIER_NODEs here in certain erroneous
1154            cases.  */
1155         ;
1156       else if (!DECL_FUNCTION_MEMBER_P (fn))
1157         /* This is just an ordinary non-member function.  Nothing can
1158            be a specialization of that.  */
1159         ;
1160       else if (DECL_ARTIFICIAL (fn))
1161         /* Cannot specialize functions that are created implicitly.  */
1162         ;
1163       else
1164         {
1165           tree decl_arg_types;
1166
1167           /* This is an ordinary member function.  However, since
1168              we're here, we can assume it's enclosing class is a
1169              template class.  For example,
1170              
1171                template <typename T> struct S { void f(); };
1172                template <> void S<int>::f() {}
1173
1174              Here, S<int>::f is a non-template, but S<int> is a
1175              template class.  If FN has the same type as DECL, we
1176              might be in business.  */
1177
1178           if (!DECL_TEMPLATE_INFO (fn))
1179             /* Its enclosing class is an explicit specialization
1180                of a template class.  This is not a candidate.  */
1181             continue;
1182
1183           if (!same_type_p (TREE_TYPE (TREE_TYPE (decl)),
1184                             TREE_TYPE (TREE_TYPE (fn))))
1185             /* The return types differ.  */
1186             continue;
1187
1188           /* Adjust the type of DECL in case FN is a static member.  */
1189           decl_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl));
1190           if (DECL_STATIC_FUNCTION_P (fn) 
1191               && DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1192             decl_arg_types = TREE_CHAIN (decl_arg_types);
1193
1194           if (compparms (TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (fn)), 
1195                          decl_arg_types))
1196             /* They match!  */
1197             candidates = tree_cons (NULL_TREE, fn, candidates);
1198         }
1199     }
1200
1201   if (templates && TREE_CHAIN (templates))
1202     {
1203       /* We have:
1204          
1205            [temp.expl.spec]
1206
1207            It is possible for a specialization with a given function
1208            signature to be instantiated from more than one function
1209            template.  In such cases, explicit specification of the
1210            template arguments must be used to uniquely identify the
1211            function template specialization being specialized.
1212
1213          Note that here, there's no suggestion that we're supposed to
1214          determine which of the candidate templates is most
1215          specialized.  However, we, also have:
1216
1217            [temp.func.order]
1218
1219            Partial ordering of overloaded function template
1220            declarations is used in the following contexts to select
1221            the function template to which a function template
1222            specialization refers: 
1223
1224            -- when an explicit specialization refers to a function
1225               template. 
1226
1227          So, we do use the partial ordering rules, at least for now.
1228          This extension can only serve to make invalid programs valid,
1229          so it's safe.  And, there is strong anecdotal evidence that
1230          the committee intended the partial ordering rules to apply;
1231          the EDG front-end has that behavior, and John Spicer claims
1232          that the committee simply forgot to delete the wording in
1233          [temp.expl.spec].  */
1234      tree tmpl = most_specialized (templates, decl, explicit_targs);
1235      if (tmpl && tmpl != error_mark_node)
1236        {
1237          targs = get_bindings (tmpl, decl, explicit_targs);
1238          templates = tree_cons (targs, tmpl, NULL_TREE);
1239        }
1240     }
1241
1242   if (templates == NULL_TREE && candidates == NULL_TREE)
1243     {
1244       cp_error_at ("template-id `%D' for `%+D' does not match any template declaration",
1245                    template_id, decl);
1246       return error_mark_node;
1247     }
1248   else if ((templates && TREE_CHAIN (templates))
1249            || (candidates && TREE_CHAIN (candidates))
1250            || (templates && candidates))
1251     {
1252       cp_error_at ("ambiguous template specialization `%D' for `%+D'",
1253                    template_id, decl);
1254       chainon (candidates, templates);
1255       print_candidates (candidates);
1256       return error_mark_node;
1257     }
1258
1259   /* We have one, and exactly one, match.  */
1260   if (candidates)
1261     {
1262       /* It was a specialization of an ordinary member function in a
1263          template class.  */
1264       *targs_out = copy_node (DECL_TI_ARGS (TREE_VALUE (candidates)));
1265       return DECL_TI_TEMPLATE (TREE_VALUE (candidates));
1266     }
1267
1268   /* It was a specialization of a template.  */
1269   targs = DECL_TI_ARGS (DECL_TEMPLATE_RESULT (TREE_VALUE (templates)));
1270   if (TMPL_ARGS_HAVE_MULTIPLE_LEVELS (targs))
1271     {
1272       *targs_out = copy_node (targs);
1273       SET_TMPL_ARGS_LEVEL (*targs_out, 
1274                            TMPL_ARGS_DEPTH (*targs_out),
1275                            TREE_PURPOSE (templates));
1276     }
1277   else
1278     *targs_out = TREE_PURPOSE (templates);
1279   return TREE_VALUE (templates);
1280 }
1281
1282 /* Returns a chain of parameter types, exactly like the SPEC_TYPES,
1283    but with the default argument values filled in from those in the
1284    TMPL_TYPES.  */
1285       
1286 static tree
1287 copy_default_args_to_explicit_spec_1 (tree spec_types,
1288                                       tree tmpl_types)
1289 {
1290   tree new_spec_types;
1291
1292   if (!spec_types)
1293     return NULL_TREE;
1294
1295   if (spec_types == void_list_node)
1296     return void_list_node;
1297
1298   /* Substitute into the rest of the list.  */
1299   new_spec_types =
1300     copy_default_args_to_explicit_spec_1 (TREE_CHAIN (spec_types),
1301                                           TREE_CHAIN (tmpl_types));
1302   
1303   /* Add the default argument for this parameter.  */
1304   return hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (tmpl_types),
1305                          TREE_VALUE (spec_types),
1306                          new_spec_types);
1307 }
1308
1309 /* DECL is an explicit specialization.  Replicate default arguments
1310    from the template it specializes.  (That way, code like:
1311
1312      template <class T> void f(T = 3);
1313      template <> void f(double);
1314      void g () { f (); } 
1315
1316    works, as required.)  An alternative approach would be to look up
1317    the correct default arguments at the call-site, but this approach
1318    is consistent with how implicit instantiations are handled.  */
1319
1320 static void
1321 copy_default_args_to_explicit_spec (tree decl)
1322 {
1323   tree tmpl;
1324   tree spec_types;
1325   tree tmpl_types;
1326   tree new_spec_types;
1327   tree old_type;
1328   tree new_type;
1329   tree t;
1330   tree object_type = NULL_TREE;
1331   tree in_charge = NULL_TREE;
1332   tree vtt = NULL_TREE;
1333
1334   /* See if there's anything we need to do.  */
1335   tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
1336   tmpl_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)));
1337   for (t = tmpl_types; t; t = TREE_CHAIN (t))
1338     if (TREE_PURPOSE (t))
1339       break;
1340   if (!t)
1341     return;
1342
1343   old_type = TREE_TYPE (decl);
1344   spec_types = TYPE_ARG_TYPES (old_type);
1345   
1346   if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1347     {
1348       /* Remove the this pointer, but remember the object's type for
1349          CV quals.  */
1350       object_type = TREE_TYPE (TREE_VALUE (spec_types));
1351       spec_types = TREE_CHAIN (spec_types);
1352       tmpl_types = TREE_CHAIN (tmpl_types);
1353       
1354       if (DECL_HAS_IN_CHARGE_PARM_P (decl))
1355         {
1356           /* DECL may contain more parameters than TMPL due to the extra
1357              in-charge parameter in constructors and destructors.  */
1358           in_charge = spec_types;
1359           spec_types = TREE_CHAIN (spec_types);
1360         }
1361       if (DECL_HAS_VTT_PARM_P (decl))
1362         {
1363           vtt = spec_types;
1364           spec_types = TREE_CHAIN (spec_types);
1365         }
1366     }
1367
1368   /* Compute the merged default arguments.  */
1369   new_spec_types = 
1370     copy_default_args_to_explicit_spec_1 (spec_types, tmpl_types);
1371
1372   /* Compute the new FUNCTION_TYPE.  */
1373   if (object_type)
1374     {
1375       if (vtt)
1376         new_spec_types = hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (vtt),
1377                                          TREE_VALUE (vtt),
1378                                          new_spec_types);
1379
1380       if (in_charge)
1381         /* Put the in-charge parameter back.  */
1382         new_spec_types = hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (in_charge),
1383                                          TREE_VALUE (in_charge),
1384                                          new_spec_types);
1385
1386       new_type = build_cplus_method_type (object_type,
1387                                           TREE_TYPE (old_type),
1388                                           new_spec_types);
1389     }
1390   else
1391     new_type = build_function_type (TREE_TYPE (old_type),
1392                                     new_spec_types);
1393   new_type = build_type_attribute_variant (new_type,
1394                                            TYPE_ATTRIBUTES (old_type));
1395   new_type = build_exception_variant (new_type,
1396                                       TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (old_type));
1397   TREE_TYPE (decl) = new_type;
1398 }
1399
1400 /* Check to see if the function just declared, as indicated in
1401    DECLARATOR, and in DECL, is a specialization of a function
1402    template.  We may also discover that the declaration is an explicit
1403    instantiation at this point.
1404
1405    Returns DECL, or an equivalent declaration that should be used
1406    instead if all goes well.  Issues an error message if something is
1407    amiss.  Returns error_mark_node if the error is not easily
1408    recoverable.
1409    
1410    FLAGS is a bitmask consisting of the following flags: 
1411
1412    2: The function has a definition.
1413    4: The function is a friend.
1414
1415    The TEMPLATE_COUNT is the number of references to qualifying
1416    template classes that appeared in the name of the function.  For
1417    example, in
1418
1419      template <class T> struct S { void f(); };
1420      void S<int>::f();
1421      
1422    the TEMPLATE_COUNT would be 1.  However, explicitly specialized
1423    classes are not counted in the TEMPLATE_COUNT, so that in
1424
1425      template <class T> struct S {};
1426      template <> struct S<int> { void f(); }
1427      template <> void S<int>::f();
1428
1429    the TEMPLATE_COUNT would be 0.  (Note that this declaration is
1430    invalid; there should be no template <>.)
1431
1432    If the function is a specialization, it is marked as such via
1433    DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION.  Furthermore, its DECL_TEMPLATE_INFO
1434    is set up correctly, and it is added to the list of specializations 
1435    for that template.  */
1436
1437 tree
1438 check_explicit_specialization (tree declarator, 
1439                                tree decl, 
1440                                int template_count, 
1441                                int flags)
1442 {
1443   int have_def = flags & 2;
1444   int is_friend = flags & 4;
1445   int specialization = 0;
1446   int explicit_instantiation = 0;
1447   int member_specialization = 0;
1448   tree ctype = DECL_CLASS_CONTEXT (decl);
1449   tree dname = DECL_NAME (decl);
1450   tmpl_spec_kind tsk;
1451
1452   tsk = current_tmpl_spec_kind (template_count);
1453
1454   switch (tsk)
1455     {
1456     case tsk_none:
1457       if (processing_specialization) 
1458         {
1459           specialization = 1;
1460           SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl);
1461         }
1462       else if (TREE_CODE (declarator) == TEMPLATE_ID_EXPR)
1463         {
1464           if (is_friend)
1465             /* This could be something like:
1466
1467                template <class T> void f(T);
1468                class S { friend void f<>(int); }  */
1469             specialization = 1;
1470           else
1471             {
1472               /* This case handles bogus declarations like template <>
1473                  template <class T> void f<int>(); */
1474
1475               error ("template-id `%D' in declaration of primary template",
1476                         declarator);
1477               return decl;
1478             }
1479         }
1480       break;
1481
1482     case tsk_invalid_member_spec:
1483       /* The error has already been reported in
1484          check_specialization_scope.  */
1485       return error_mark_node;
1486
1487     case tsk_invalid_expl_inst:
1488       error ("template parameter list used in explicit instantiation");
1489
1490       /* Fall through.  */
1491
1492     case tsk_expl_inst:
1493       if (have_def)
1494         error ("definition provided for explicit instantiation");
1495       
1496       explicit_instantiation = 1;
1497       break;
1498
1499     case tsk_excessive_parms:
1500       error ("too many template parameter lists in declaration of `%D'", 
1501                 decl);
1502       return error_mark_node;
1503
1504       /* Fall through.  */
1505     case tsk_expl_spec:
1506       SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl);
1507       if (ctype)
1508         member_specialization = 1;
1509       else
1510         specialization = 1;
1511       break;
1512      
1513     case tsk_insufficient_parms:
1514       if (template_header_count)
1515         {
1516           error("too few template parameter lists in declaration of `%D'", 
1517                    decl);
1518           return decl;
1519         }
1520       else if (ctype != NULL_TREE
1521                && !TYPE_BEING_DEFINED (ctype)
1522                && CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (ctype)
1523                && !is_friend)
1524         {
1525           /* For backwards compatibility, we accept:
1526
1527                template <class T> struct S { void f(); };
1528                void S<int>::f() {} // Missing template <>
1529
1530              That used to be valid C++.  */
1531           if (pedantic)
1532             pedwarn
1533               ("explicit specialization not preceded by `template <>'");
1534           specialization = 1;
1535           SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl);
1536         }
1537       break;
1538
1539     case tsk_template:
1540       if (TREE_CODE (declarator) == TEMPLATE_ID_EXPR)
1541         {
1542           /* This case handles bogus declarations like template <>
1543              template <class T> void f<int>(); */
1544
1545           if (uses_template_parms (declarator))
1546             error ("partial specialization `%D' of function template",
1547                       declarator);
1548           else
1549             error ("template-id `%D' in declaration of primary template",
1550                       declarator);
1551           return decl;
1552         }
1553
1554       if (ctype && CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (ctype))
1555         /* This is a specialization of a member template, without
1556            specialization the containing class.  Something like:
1557
1558              template <class T> struct S {
1559                template <class U> void f (U); 
1560              };
1561              template <> template <class U> void S<int>::f(U) {}
1562              
1563            That's a specialization -- but of the entire template.  */
1564         specialization = 1;
1565       break;
1566
1567     default:
1568       abort ();
1569     }
1570
1571   if (specialization || member_specialization)
1572     {
1573       tree t = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl));
1574       for (; t; t = TREE_CHAIN (t))
1575         if (TREE_PURPOSE (t))
1576           {
1577             pedwarn
1578               ("default argument specified in explicit specialization");
1579             break;
1580           }
1581       if (current_lang_name == lang_name_c)
1582         error ("template specialization with C linkage");
1583     }
1584
1585   if (specialization || member_specialization || explicit_instantiation)
1586     {
1587       tree tmpl = NULL_TREE;
1588       tree targs = NULL_TREE;
1589
1590       /* Make sure that the declarator is a TEMPLATE_ID_EXPR.  */
1591       if (TREE_CODE (declarator) != TEMPLATE_ID_EXPR)
1592         {
1593           tree fns;
1594
1595           my_friendly_assert (TREE_CODE (declarator) == IDENTIFIER_NODE, 0);
1596           if (ctype)
1597             fns = dname;
1598           else
1599             {
1600               /* If there is no class context, the explicit instantiation
1601                  must be at namespace scope.  */
1602               my_friendly_assert (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (decl), 20030625);
1603
1604               /* Find the namespace binding, using the declaration
1605                  context.  */
1606               fns = namespace_binding (dname, CP_DECL_CONTEXT (decl));
1607             }
1608
1609           declarator = lookup_template_function (fns, NULL_TREE);
1610         }
1611
1612       if (declarator == error_mark_node)
1613         return error_mark_node;
1614
1615       if (ctype != NULL_TREE && TYPE_BEING_DEFINED (ctype))
1616         {
1617           if (!explicit_instantiation)
1618             /* A specialization in class scope.  This is invalid,
1619                but the error will already have been flagged by
1620                check_specialization_scope.  */
1621             return error_mark_node;
1622           else
1623             {
1624               /* It's not valid to write an explicit instantiation in
1625                  class scope, e.g.:
1626
1627                    class C { template void f(); }
1628
1629                    This case is caught by the parser.  However, on
1630                    something like:
1631                
1632                    template class C { void f(); };
1633
1634                    (which is invalid) we can get here.  The error will be
1635                    issued later.  */
1636               ;
1637             }
1638
1639           return decl;
1640         }
1641       else if (ctype != NULL_TREE 
1642                && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (declarator, 0)) ==
1643                    IDENTIFIER_NODE))
1644         {
1645           /* Find the list of functions in ctype that have the same
1646              name as the declared function.  */
1647           tree name = TREE_OPERAND (declarator, 0);
1648           tree fns = NULL_TREE;
1649           int idx;
1650
1651           if (constructor_name_p (name, ctype))
1652             {
1653               int is_constructor = DECL_CONSTRUCTOR_P (decl);
1654               
1655               if (is_constructor ? !TYPE_HAS_CONSTRUCTOR (ctype)
1656                   : !TYPE_HAS_DESTRUCTOR (ctype))
1657                 {
1658                   /* From [temp.expl.spec]:
1659                        
1660                      If such an explicit specialization for the member
1661                      of a class template names an implicitly-declared
1662                      special member function (clause _special_), the
1663                      program is ill-formed.  
1664
1665                      Similar language is found in [temp.explicit].  */
1666                   error ("specialization of implicitly-declared special member function");
1667                   return error_mark_node;
1668                 }
1669
1670               name = is_constructor ? ctor_identifier : dtor_identifier;
1671             }
1672
1673           if (!DECL_CONV_FN_P (decl))
1674             {
1675               idx = lookup_fnfields_1 (ctype, name);
1676               if (idx >= 0)
1677                 fns = TREE_VEC_ELT (CLASSTYPE_METHOD_VEC (ctype), idx);
1678             }
1679           else
1680             {
1681               tree methods;
1682
1683               /* For a type-conversion operator, we cannot do a
1684                  name-based lookup.  We might be looking for `operator
1685                  int' which will be a specialization of `operator T'.
1686                  So, we find *all* the conversion operators, and then
1687                  select from them.  */
1688               fns = NULL_TREE;
1689
1690               methods = CLASSTYPE_METHOD_VEC (ctype);
1691               if (methods)
1692                 for (idx = CLASSTYPE_FIRST_CONVERSION_SLOT;
1693                      idx < TREE_VEC_LENGTH (methods); ++idx) 
1694                   {
1695                     tree ovl = TREE_VEC_ELT (methods, idx);
1696
1697                     if (!ovl || !DECL_CONV_FN_P (OVL_CURRENT (ovl)))
1698                       /* There are no more conversion functions.  */
1699                       break;
1700
1701                     /* Glue all these conversion functions together
1702                        with those we already have.  */
1703                     for (; ovl; ovl = OVL_NEXT (ovl))
1704                       fns = ovl_cons (OVL_CURRENT (ovl), fns);
1705                   }
1706             }
1707               
1708           if (fns == NULL_TREE) 
1709             {
1710               error ("no member function `%D' declared in `%T'",
1711                         name, ctype);
1712               return error_mark_node;
1713             }
1714           else
1715             TREE_OPERAND (declarator, 0) = fns;
1716         }
1717       
1718       /* Figure out what exactly is being specialized at this point.
1719          Note that for an explicit instantiation, even one for a
1720          member function, we cannot tell apriori whether the
1721          instantiation is for a member template, or just a member
1722          function of a template class.  Even if a member template is
1723          being instantiated, the member template arguments may be
1724          elided if they can be deduced from the rest of the
1725          declaration.  */
1726       tmpl = determine_specialization (declarator, decl,
1727                                        &targs, 
1728                                        member_specialization);
1729             
1730       if (!tmpl || tmpl == error_mark_node)
1731         /* We couldn't figure out what this declaration was
1732            specializing.  */
1733         return error_mark_node;
1734       else
1735         {
1736           tree gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
1737
1738           if (explicit_instantiation)
1739             {
1740               /* We don't set DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION here; that
1741                  is done by do_decl_instantiation later.  */ 
1742
1743               int arg_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (targs);
1744               int parm_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl));
1745
1746               if (arg_depth > parm_depth)
1747                 {
1748                   /* If TMPL is not the most general template (for
1749                      example, if TMPL is a friend template that is
1750                      injected into namespace scope), then there will
1751                      be too many levels of TARGS.  Remove some of them
1752                      here.  */
1753                   int i;
1754                   tree new_targs;
1755
1756                   new_targs = make_tree_vec (parm_depth);
1757                   for (i = arg_depth - parm_depth; i < arg_depth; ++i)
1758                     TREE_VEC_ELT (new_targs, i - (arg_depth - parm_depth))
1759                       = TREE_VEC_ELT (targs, i);
1760                   targs = new_targs;
1761                 }
1762                   
1763               return instantiate_template (tmpl, targs, tf_error);
1764             }
1765
1766           /* If we thought that the DECL was a member function, but it
1767              turns out to be specializing a static member function,
1768              make DECL a static member function as well.  We also have
1769              to adjust last_function_parms to avoid confusing
1770              start_function later.  */
1771           if (DECL_STATIC_FUNCTION_P (tmpl)
1772               && DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1773             {
1774               revert_static_member_fn (decl);
1775               last_function_parms = TREE_CHAIN (last_function_parms);
1776             }
1777
1778           /* If this is a specialization of a member template of a
1779              template class.  In we want to return the TEMPLATE_DECL,
1780              not the specialization of it.  */
1781           if (tsk == tsk_template)
1782             {
1783               SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (tmpl);
1784               DECL_INITIAL (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)) = NULL_TREE;
1785               if (have_def)
1786                 {
1787                   DECL_SOURCE_LOCATION (tmpl) = DECL_SOURCE_LOCATION (decl);
1788                   DECL_SOURCE_LOCATION (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl))
1789                     = DECL_SOURCE_LOCATION (decl);
1790                 }
1791               return tmpl;
1792             }
1793
1794           /* Set up the DECL_TEMPLATE_INFO for DECL.  */
1795           DECL_TEMPLATE_INFO (decl) = tree_cons (tmpl, targs, NULL_TREE);
1796
1797           /* Inherit default function arguments from the template
1798              DECL is specializing.  */
1799           copy_default_args_to_explicit_spec (decl);
1800
1801           /* This specialization has the same protection as the
1802              template it specializes.  */
1803           TREE_PRIVATE (decl) = TREE_PRIVATE (gen_tmpl);
1804           TREE_PROTECTED (decl) = TREE_PROTECTED (gen_tmpl);
1805
1806           if (is_friend && !have_def)
1807             /* This is not really a declaration of a specialization.
1808                It's just the name of an instantiation.  But, it's not
1809                a request for an instantiation, either.  */
1810             SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (decl);
1811           else if (DECL_CONSTRUCTOR_P (decl) || DECL_DESTRUCTOR_P (decl))
1812             /* This is indeed a specialization.  In case of constructors
1813                and destructors, we need in-charge and not-in-charge
1814                versions in V3 ABI.  */
1815             clone_function_decl (decl, /*update_method_vec_p=*/0);
1816
1817           /* Register this specialization so that we can find it
1818              again.  */
1819           decl = register_specialization (decl, gen_tmpl, targs);
1820         }
1821     }
1822   
1823   return decl;
1824 }
1825
1826 /* TYPE is being declared.  Verify that the use of template headers
1827    and such is reasonable.  Issue error messages if not.  */
1828
1829 void
1830 maybe_check_template_type (tree type)
1831 {
1832   if (template_header_count)
1833     {
1834       /* We are in the scope of some `template <...>' header.  */
1835
1836       int context_depth 
1837         = template_class_depth_real (TYPE_CONTEXT (type),
1838                                      /*count_specializations=*/1);
1839
1840       if (template_header_count <= context_depth)
1841         /* This is OK; the template headers are for the context.  We
1842            are actually too lenient here; like
1843            check_explicit_specialization we should consider the number
1844            of template types included in the actual declaration.  For
1845            example, 
1846
1847              template <class T> struct S {
1848                template <class U> template <class V>
1849                struct I {};
1850              }; 
1851
1852            is invalid, but:
1853
1854              template <class T> struct S {
1855                template <class U> struct I;
1856              }; 
1857
1858              template <class T> template <class U.
1859              struct S<T>::I {};
1860
1861            is not.  */
1862         ; 
1863       else if (template_header_count > context_depth + 1)
1864         /* There are two many template parameter lists.  */
1865         error ("too many template parameter lists in declaration of `%T'", type); 
1866     }
1867 }
1868
1869 /* Returns 1 iff PARMS1 and PARMS2 are identical sets of template
1870    parameters.  These are represented in the same format used for
1871    DECL_TEMPLATE_PARMS.  */
1872
1873 int comp_template_parms (tree parms1, tree parms2)
1874 {
1875   tree p1;
1876   tree p2;
1877
1878   if (parms1 == parms2)
1879     return 1;
1880
1881   for (p1 = parms1, p2 = parms2; 
1882        p1 != NULL_TREE && p2 != NULL_TREE;
1883        p1 = TREE_CHAIN (p1), p2 = TREE_CHAIN (p2))
1884     {
1885       tree t1 = TREE_VALUE (p1);
1886       tree t2 = TREE_VALUE (p2);
1887       int i;
1888
1889       my_friendly_assert (TREE_CODE (t1) == TREE_VEC, 0);
1890       my_friendly_assert (TREE_CODE (t2) == TREE_VEC, 0);
1891
1892       if (TREE_VEC_LENGTH (t1) != TREE_VEC_LENGTH (t2))
1893         return 0;
1894
1895       for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (t2); ++i) 
1896         {
1897           tree parm1 = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (t1, i));
1898           tree parm2 = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (t2, i));
1899
1900           if (TREE_CODE (parm1) != TREE_CODE (parm2))
1901             return 0;
1902
1903           if (TREE_CODE (parm1) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
1904             continue;
1905           else if (!same_type_p (TREE_TYPE (parm1), TREE_TYPE (parm2)))
1906             return 0;
1907         }
1908     }
1909
1910   if ((p1 != NULL_TREE) != (p2 != NULL_TREE))
1911     /* One set of parameters has more parameters lists than the
1912        other.  */
1913     return 0;
1914
1915   return 1;
1916 }
1917
1918 /* Complain if DECL shadows a template parameter.
1919
1920    [temp.local]: A template-parameter shall not be redeclared within its
1921    scope (including nested scopes).  */
1922
1923 void
1924 check_template_shadow (tree decl)
1925 {
1926   tree olddecl;
1927
1928   /* If we're not in a template, we can't possibly shadow a template
1929      parameter.  */
1930   if (!current_template_parms)
1931     return;
1932
1933   /* Figure out what we're shadowing.  */
1934   if (TREE_CODE (decl) == OVERLOAD)
1935     decl = OVL_CURRENT (decl);
1936   olddecl = IDENTIFIER_VALUE (DECL_NAME (decl));
1937
1938   /* If there's no previous binding for this name, we're not shadowing
1939      anything, let alone a template parameter.  */
1940   if (!olddecl)
1941     return;
1942
1943   /* If we're not shadowing a template parameter, we're done.  Note
1944      that OLDDECL might be an OVERLOAD (or perhaps even an
1945      ERROR_MARK), so we can't just blithely assume it to be a _DECL
1946      node.  */
1947   if (!DECL_P (olddecl) || !DECL_TEMPLATE_PARM_P (olddecl))
1948     return;
1949
1950   /* We check for decl != olddecl to avoid bogus errors for using a
1951      name inside a class.  We check TPFI to avoid duplicate errors for
1952      inline member templates.  */
1953   if (decl == olddecl 
1954       || TEMPLATE_PARMS_FOR_INLINE (current_template_parms))
1955     return;
1956
1957   cp_error_at ("declaration of `%#D'", decl);
1958   cp_error_at (" shadows template parm `%#D'", olddecl);
1959 }
1960
1961 /* Return a new TEMPLATE_PARM_INDEX with the indicated INDEX, LEVEL,
1962    ORIG_LEVEL, DECL, and TYPE.  */
1963
1964 static tree
1965 build_template_parm_index (int index, 
1966                            int level, 
1967                            int orig_level, 
1968                            tree decl, 
1969                            tree type)
1970 {
1971   tree t = make_node (TEMPLATE_PARM_INDEX);
1972   TEMPLATE_PARM_IDX (t) = index;
1973   TEMPLATE_PARM_LEVEL (t) = level;
1974   TEMPLATE_PARM_ORIG_LEVEL (t) = orig_level;
1975   TEMPLATE_PARM_DECL (t) = decl;
1976   TREE_TYPE (t) = type;
1977   TREE_CONSTANT (t) = TREE_CONSTANT (decl);
1978   TREE_READONLY (t) = TREE_READONLY (decl);
1979
1980   return t;
1981 }
1982
1983 /* Return a TEMPLATE_PARM_INDEX, similar to INDEX, but whose
1984    TEMPLATE_PARM_LEVEL has been decreased by LEVELS.  If such a
1985    TEMPLATE_PARM_INDEX already exists, it is returned; otherwise, a
1986    new one is created.  */
1987
1988 static tree 
1989 reduce_template_parm_level (tree index, tree type, int levels)
1990 {
1991   if (TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index) == NULL_TREE
1992       || (TEMPLATE_PARM_LEVEL (TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index))
1993           != TEMPLATE_PARM_LEVEL (index) - levels))
1994     {
1995       tree orig_decl = TEMPLATE_PARM_DECL (index);
1996       tree decl, t;
1997       
1998       decl = build_decl (TREE_CODE (orig_decl), DECL_NAME (orig_decl), type);
1999       TREE_CONSTANT (decl) = TREE_CONSTANT (orig_decl);
2000       TREE_READONLY (decl) = TREE_READONLY (orig_decl);
2001       DECL_ARTIFICIAL (decl) = 1;
2002       SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (decl);
2003       
2004       t = build_template_parm_index (TEMPLATE_PARM_IDX (index),
2005                                      TEMPLATE_PARM_LEVEL (index) - levels,
2006                                      TEMPLATE_PARM_ORIG_LEVEL (index),
2007                                      decl, type);
2008       TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index) = t;
2009
2010       /* Template template parameters need this.  */
2011       DECL_TEMPLATE_PARMS (decl)
2012         = DECL_TEMPLATE_PARMS (TEMPLATE_PARM_DECL (index));
2013     }
2014
2015   return TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index);
2016 }
2017
2018 /* Process information from new template parameter NEXT and append it to the
2019    LIST being built.  */
2020
2021 tree
2022 process_template_parm (tree list, tree next)
2023 {
2024   tree parm;
2025   tree decl = 0;
2026   tree defval;
2027   int is_type, idx;
2028
2029   parm = next;
2030   my_friendly_assert (TREE_CODE (parm) == TREE_LIST, 259);
2031   defval = TREE_PURPOSE (parm);
2032   parm = TREE_VALUE (parm);
2033   is_type = TREE_PURPOSE (parm) == class_type_node;
2034
2035   if (list)
2036     {
2037       tree p = TREE_VALUE (tree_last (list));
2038
2039       if (TREE_CODE (p) == TYPE_DECL || TREE_CODE (p) == TEMPLATE_DECL)
2040         idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (TREE_TYPE (p));
2041       else
2042         idx = TEMPLATE_PARM_IDX (DECL_INITIAL (p));
2043       ++idx;
2044     }
2045   else
2046     idx = 0;
2047
2048   if (!is_type)
2049     {
2050       my_friendly_assert (TREE_CODE (TREE_PURPOSE (parm)) == TREE_LIST, 260);
2051       /* is a const-param */
2052       parm = grokdeclarator (TREE_VALUE (parm), TREE_PURPOSE (parm),
2053                              PARM, 0, NULL);
2054       SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (parm);
2055
2056       /* [temp.param]
2057
2058          The top-level cv-qualifiers on the template-parameter are
2059          ignored when determining its type.  */
2060       TREE_TYPE (parm) = TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (parm));
2061
2062       /* A template parameter is not modifiable.  */
2063       TREE_READONLY (parm) = TREE_CONSTANT (parm) = 1;
2064       if (invalid_nontype_parm_type_p (TREE_TYPE (parm), 1))
2065         TREE_TYPE (parm) = void_type_node;
2066       decl = build_decl (CONST_DECL, DECL_NAME (parm), TREE_TYPE (parm));
2067       TREE_CONSTANT (decl) = TREE_READONLY (decl) = 1;
2068       DECL_INITIAL (parm) = DECL_INITIAL (decl) 
2069         = build_template_parm_index (idx, processing_template_decl,
2070                                      processing_template_decl,
2071                                      decl, TREE_TYPE (parm));
2072     }
2073   else
2074     {
2075       tree t;
2076       parm = TREE_VALUE (parm);
2077       
2078       if (parm && TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL)
2079         {
2080           t = make_aggr_type (TEMPLATE_TEMPLATE_PARM);
2081           /* This is for distinguishing between real templates and template 
2082              template parameters */
2083           TREE_TYPE (parm) = t;
2084           TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_RESULT (parm)) = t;
2085           decl = parm;
2086         }
2087       else
2088         {
2089           t = make_aggr_type (TEMPLATE_TYPE_PARM);
2090           /* parm is either IDENTIFIER_NODE or NULL_TREE */
2091           decl = build_decl (TYPE_DECL, parm, t);
2092         }
2093         
2094       TYPE_NAME (t) = decl;
2095       TYPE_STUB_DECL (t) = decl;
2096       parm = decl;
2097       TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (t)
2098         = build_template_parm_index (idx, processing_template_decl, 
2099                                      processing_template_decl,
2100                                      decl, TREE_TYPE (parm));
2101     }
2102   DECL_ARTIFICIAL (decl) = 1;
2103   SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (decl);
2104   pushdecl (decl);
2105   parm = build_tree_list (defval, parm);
2106   return chainon (list, parm);
2107 }
2108
2109 /* The end of a template parameter list has been reached.  Process the
2110    tree list into a parameter vector, converting each parameter into a more
2111    useful form.  Type parameters are saved as IDENTIFIER_NODEs, and others
2112    as PARM_DECLs.  */
2113
2114 tree
2115 end_template_parm_list (tree parms)
2116 {
2117   int nparms;
2118   tree parm, next;
2119   tree saved_parmlist = make_tree_vec (list_length (parms));
2120
2121   current_template_parms
2122     = tree_cons (size_int (processing_template_decl),
2123                  saved_parmlist, current_template_parms);
2124
2125   for (parm = parms, nparms = 0; parm; parm = next, nparms++)
2126     {
2127       next = TREE_CHAIN (parm);
2128       TREE_VEC_ELT (saved_parmlist, nparms) = parm;
2129       TREE_CHAIN (parm) = NULL_TREE;
2130     }
2131
2132   --processing_template_parmlist;
2133
2134   return saved_parmlist;
2135 }
2136
2137 /* end_template_decl is called after a template declaration is seen.  */
2138
2139 void
2140 end_template_decl (void)
2141 {
2142   reset_specialization ();
2143
2144   if (! processing_template_decl)
2145     return;
2146
2147   /* This matches the pushlevel in begin_template_parm_list.  */
2148   finish_scope ();
2149
2150   --processing_template_decl;
2151   current_template_parms = TREE_CHAIN (current_template_parms);
2152 }
2153
2154 /* Given a template argument vector containing the template PARMS.
2155    The innermost PARMS are given first.  */
2156
2157 tree
2158 current_template_args (void)
2159 {
2160   tree header;
2161   tree args = NULL_TREE;
2162   int length = TMPL_PARMS_DEPTH (current_template_parms);
2163   int l = length;
2164
2165   /* If there is only one level of template parameters, we do not
2166      create a TREE_VEC of TREE_VECs.  Instead, we return a single
2167      TREE_VEC containing the arguments.  */
2168   if (length > 1)
2169     args = make_tree_vec (length);
2170
2171   for (header = current_template_parms; header; header = TREE_CHAIN (header))
2172     {
2173       tree a = copy_node (TREE_VALUE (header));
2174       int i;
2175
2176       TREE_TYPE (a) = NULL_TREE;
2177       for (i = TREE_VEC_LENGTH (a) - 1; i >= 0; --i)
2178         {
2179           tree t = TREE_VEC_ELT (a, i);
2180
2181           /* T will be a list if we are called from within a
2182              begin/end_template_parm_list pair, but a vector directly
2183              if within a begin/end_member_template_processing pair.  */
2184           if (TREE_CODE (t) == TREE_LIST) 
2185             {
2186               t = TREE_VALUE (t);
2187               
2188               if (TREE_CODE (t) == TYPE_DECL 
2189                   || TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
2190                 t = TREE_TYPE (t);
2191               else
2192                 t = DECL_INITIAL (t);
2193               TREE_VEC_ELT (a, i) = t;
2194             }
2195         }
2196
2197       if (length > 1)
2198         TREE_VEC_ELT (args, --l) = a;
2199       else
2200         args = a;
2201     }
2202
2203   return args;
2204 }
2205
2206 /* Return a TEMPLATE_DECL corresponding to DECL, using the indicated
2207    template PARMS.  Used by push_template_decl below.  */
2208
2209 static tree
2210 build_template_decl (tree decl, tree parms)
2211 {
2212   tree tmpl = build_lang_decl (TEMPLATE_DECL, DECL_NAME (decl), NULL_TREE);
2213   DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl) = parms;
2214   DECL_CONTEXT (tmpl) = DECL_CONTEXT (decl);
2215   if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl))
2216     {
2217       DECL_STATIC_FUNCTION_P (tmpl) = DECL_STATIC_FUNCTION_P (decl);
2218       DECL_CONSTRUCTOR_P (tmpl) = DECL_CONSTRUCTOR_P (decl);
2219       DECL_DESTRUCTOR_P (tmpl) = DECL_DESTRUCTOR_P (decl);
2220       DECL_NONCONVERTING_P (tmpl) = DECL_NONCONVERTING_P (decl);
2221       DECL_ASSIGNMENT_OPERATOR_P (tmpl) = DECL_ASSIGNMENT_OPERATOR_P (decl);
2222       if (DECL_OVERLOADED_OPERATOR_P (decl))
2223         SET_OVERLOADED_OPERATOR_CODE (tmpl, 
2224                                       DECL_OVERLOADED_OPERATOR_P (decl));
2225     }
2226
2227   return tmpl;
2228 }
2229
2230 struct template_parm_data
2231 {
2232   /* The level of the template parameters we are currently
2233      processing.  */
2234   int level;
2235
2236   /* The index of the specialization argument we are currently
2237      processing.  */
2238   int current_arg;
2239
2240   /* An array whose size is the number of template parameters.  The
2241      elements are nonzero if the parameter has been used in any one
2242      of the arguments processed so far.  */
2243   int* parms;
2244
2245   /* An array whose size is the number of template arguments.  The
2246      elements are nonzero if the argument makes use of template
2247      parameters of this level.  */
2248   int* arg_uses_template_parms;
2249 };
2250
2251 /* Subroutine of push_template_decl used to see if each template
2252    parameter in a partial specialization is used in the explicit
2253    argument list.  If T is of the LEVEL given in DATA (which is
2254    treated as a template_parm_data*), then DATA->PARMS is marked
2255    appropriately.  */
2256
2257 static int
2258 mark_template_parm (tree t, void* data)
2259 {
2260   int level;
2261   int idx;
2262   struct template_parm_data* tpd = (struct template_parm_data*) data;
2263
2264   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_PARM_INDEX)
2265     {
2266       level = TEMPLATE_PARM_LEVEL (t);
2267       idx = TEMPLATE_PARM_IDX (t);
2268     }
2269   else
2270     {
2271       level = TEMPLATE_TYPE_LEVEL (t);
2272       idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (t);
2273     }
2274
2275   if (level == tpd->level)
2276     {
2277       tpd->parms[idx] = 1;
2278       tpd->arg_uses_template_parms[tpd->current_arg] = 1;
2279     }
2280
2281   /* Return zero so that for_each_template_parm will continue the
2282      traversal of the tree; we want to mark *every* template parm.  */
2283   return 0;
2284 }
2285
2286 /* Process the partial specialization DECL.  */
2287
2288 static tree
2289 process_partial_specialization (tree decl)
2290 {
2291   tree type = TREE_TYPE (decl);
2292   tree maintmpl = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type);
2293   tree specargs = CLASSTYPE_TI_ARGS (type);
2294   tree inner_args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (specargs);
2295   tree inner_parms = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (current_template_parms);
2296   tree main_inner_parms = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (maintmpl);
2297   int nargs = TREE_VEC_LENGTH (inner_args);
2298   int ntparms = TREE_VEC_LENGTH (inner_parms);
2299   int  i;
2300   int did_error_intro = 0;
2301   struct template_parm_data tpd;
2302   struct template_parm_data tpd2;
2303
2304   /* We check that each of the template parameters given in the
2305      partial specialization is used in the argument list to the
2306      specialization.  For example:
2307
2308        template <class T> struct S;
2309        template <class T> struct S<T*>;
2310
2311      The second declaration is OK because `T*' uses the template
2312      parameter T, whereas
2313
2314        template <class T> struct S<int>;
2315
2316      is no good.  Even trickier is:
2317
2318        template <class T>
2319        struct S1
2320        {
2321           template <class U>
2322           struct S2;
2323           template <class U>
2324           struct S2<T>;
2325        };
2326
2327      The S2<T> declaration is actually invalid; it is a
2328      full-specialization.  Of course, 
2329
2330           template <class U>
2331           struct S2<T (*)(U)>;
2332
2333      or some such would have been OK.  */
2334   tpd.level = TMPL_PARMS_DEPTH (current_template_parms);
2335   tpd.parms = alloca (sizeof (int) * ntparms);
2336   memset (tpd.parms, 0, sizeof (int) * ntparms);
2337
2338   tpd.arg_uses_template_parms = alloca (sizeof (int) * nargs);
2339   memset (tpd.arg_uses_template_parms, 0, sizeof (int) * nargs);
2340   for (i = 0; i < nargs; ++i)
2341     {
2342       tpd.current_arg = i;
2343       for_each_template_parm (TREE_VEC_ELT (inner_args, i),
2344                               &mark_template_parm,
2345                               &tpd,
2346                               NULL);
2347     }
2348   for (i = 0; i < ntparms; ++i)
2349     if (tpd.parms[i] == 0)
2350       {
2351         /* One of the template parms was not used in the
2352            specialization.  */
2353         if (!did_error_intro)
2354           {
2355             error ("template parameters not used in partial specialization:");
2356             did_error_intro = 1;
2357           }
2358
2359         error ("        `%D'", 
2360                   TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i)));
2361       }
2362
2363   /* [temp.class.spec]
2364
2365      The argument list of the specialization shall not be identical to
2366      the implicit argument list of the primary template.  */
2367   if (comp_template_args 
2368       (inner_args, 
2369        INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE
2370                                                    (maintmpl)))))
2371     error ("partial specialization `%T' does not specialize any template arguments", type);
2372
2373   /* [temp.class.spec]
2374
2375      A partially specialized non-type argument expression shall not
2376      involve template parameters of the partial specialization except
2377      when the argument expression is a simple identifier.
2378
2379      The type of a template parameter corresponding to a specialized
2380      non-type argument shall not be dependent on a parameter of the
2381      specialization.  */
2382   my_friendly_assert (nargs == DECL_NTPARMS (maintmpl), 0);
2383   tpd2.parms = 0;
2384   for (i = 0; i < nargs; ++i)
2385     {
2386       tree arg = TREE_VEC_ELT (inner_args, i);
2387       if (/* These first two lines are the `non-type' bit.  */
2388           !TYPE_P (arg)
2389           && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_DECL
2390           /* This next line is the `argument expression is not just a
2391              simple identifier' condition and also the `specialized
2392              non-type argument' bit.  */
2393           && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_PARM_INDEX)
2394         {
2395           if (tpd.arg_uses_template_parms[i])
2396             error ("template argument `%E' involves template parameter(s)", arg);
2397           else 
2398             {
2399               /* Look at the corresponding template parameter,
2400                  marking which template parameters its type depends
2401                  upon.  */
2402               tree type = 
2403                 TREE_TYPE (TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (main_inner_parms, 
2404                                                      i)));
2405
2406               if (!tpd2.parms)
2407                 {
2408                   /* We haven't yet initialized TPD2.  Do so now.  */
2409                   tpd2.arg_uses_template_parms 
2410                     = alloca (sizeof (int) * nargs);
2411                   /* The number of parameters here is the number in the
2412                      main template, which, as checked in the assertion
2413                      above, is NARGS.  */
2414                   tpd2.parms = alloca (sizeof (int) * nargs);
2415                   tpd2.level = 
2416                     TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (maintmpl));
2417                 }
2418
2419               /* Mark the template parameters.  But this time, we're
2420                  looking for the template parameters of the main
2421                  template, not in the specialization.  */
2422               tpd2.current_arg = i;
2423               tpd2.arg_uses_template_parms[i] = 0;
2424               memset (tpd2.parms, 0, sizeof (int) * nargs);
2425               for_each_template_parm (type,
2426                                       &mark_template_parm,
2427                                       &tpd2,
2428                                       NULL);
2429                   
2430               if (tpd2.arg_uses_template_parms [i])
2431                 {
2432                   /* The type depended on some template parameters.
2433                      If they are fully specialized in the
2434                      specialization, that's OK.  */
2435                   int j;
2436                   for (j = 0; j < nargs; ++j)
2437                     if (tpd2.parms[j] != 0
2438                         && tpd.arg_uses_template_parms [j])
2439                       {
2440                         error ("type `%T' of template argument `%E' depends on template parameter(s)", 
2441                                   type,
2442                                   arg);
2443                         break;
2444                       }
2445                 }
2446             }
2447         }
2448     }
2449
2450   if (retrieve_specialization (maintmpl, specargs))
2451     /* We've already got this specialization.  */
2452     return decl;
2453
2454   DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (maintmpl)
2455     = tree_cons (inner_args, inner_parms,
2456                  DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (maintmpl));
2457   TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (maintmpl)) = type;
2458   return decl;
2459 }
2460
2461 /* Check that a template declaration's use of default arguments is not
2462    invalid.  Here, PARMS are the template parameters.  IS_PRIMARY is
2463    nonzero if DECL is the thing declared by a primary template.
2464    IS_PARTIAL is nonzero if DECL is a partial specialization.  */
2465
2466 static void
2467 check_default_tmpl_args (tree decl, tree parms, int is_primary, int is_partial)
2468 {
2469   const char *msg;
2470   int last_level_to_check;
2471   tree parm_level;
2472
2473   /* [temp.param] 
2474
2475      A default template-argument shall not be specified in a
2476      function template declaration or a function template definition, nor
2477      in the template-parameter-list of the definition of a member of a
2478      class template.  */
2479
2480   if (TREE_CODE (CP_DECL_CONTEXT (decl)) == FUNCTION_DECL)
2481     /* You can't have a function template declaration in a local
2482        scope, nor you can you define a member of a class template in a
2483        local scope.  */
2484     return;
2485
2486   if (current_class_type
2487       && !TYPE_BEING_DEFINED (current_class_type)
2488       && DECL_LANG_SPECIFIC (decl)
2489       /* If this is either a friend defined in the scope of the class
2490          or a member function.  */
2491       && (DECL_FUNCTION_MEMBER_P (decl)
2492           ? same_type_p (DECL_CONTEXT (decl), current_class_type)
2493           : DECL_FRIEND_CONTEXT (decl)
2494           ? same_type_p (DECL_FRIEND_CONTEXT (decl), current_class_type)
2495           : false)
2496       /* And, if it was a member function, it really was defined in
2497          the scope of the class.  */
2498       && (!DECL_FUNCTION_MEMBER_P (decl)
2499           || DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (decl)))
2500     /* We already checked these parameters when the template was
2501        declared, so there's no need to do it again now.  This function
2502        was defined in class scope, but we're processing it's body now
2503        that the class is complete.  */
2504     return;
2505
2506   /* [temp.param]
2507          
2508      If a template-parameter has a default template-argument, all
2509      subsequent template-parameters shall have a default
2510      template-argument supplied.  */
2511   for (parm_level = parms; parm_level; parm_level = TREE_CHAIN (parm_level))
2512     {
2513       tree inner_parms = TREE_VALUE (parm_level);
2514       int ntparms = TREE_VEC_LENGTH (inner_parms);
2515       int seen_def_arg_p = 0; 
2516       int i;
2517
2518       for (i = 0; i < ntparms; ++i) 
2519         {
2520           tree parm = TREE_VEC_ELT (inner_parms, i);
2521           if (TREE_PURPOSE (parm))
2522             seen_def_arg_p = 1;
2523           else if (seen_def_arg_p)
2524             {
2525               error ("no default argument for `%D'", TREE_VALUE (parm));
2526               /* For better subsequent error-recovery, we indicate that
2527                  there should have been a default argument.  */
2528               TREE_PURPOSE (parm) = error_mark_node;
2529             }
2530         }
2531     }
2532
2533   if (TREE_CODE (decl) != TYPE_DECL || is_partial || !is_primary)
2534     /* For an ordinary class template, default template arguments are
2535        allowed at the innermost level, e.g.:
2536          template <class T = int>
2537          struct S {};
2538        but, in a partial specialization, they're not allowed even
2539        there, as we have in [temp.class.spec]:
2540      
2541          The template parameter list of a specialization shall not
2542          contain default template argument values.  
2543
2544        So, for a partial specialization, or for a function template,
2545        we look at all of them.  */
2546     ;
2547   else
2548     /* But, for a primary class template that is not a partial
2549        specialization we look at all template parameters except the
2550        innermost ones.  */
2551     parms = TREE_CHAIN (parms);
2552
2553   /* Figure out what error message to issue.  */
2554   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
2555     msg = "default template arguments may not be used in function templates";
2556   else if (is_partial)
2557     msg = "default template arguments may not be used in partial specializations";
2558   else
2559     msg = "default argument for template parameter for class enclosing `%D'";
2560
2561   if (current_class_type && TYPE_BEING_DEFINED (current_class_type))
2562     /* If we're inside a class definition, there's no need to
2563        examine the parameters to the class itself.  On the one
2564        hand, they will be checked when the class is defined, and,
2565        on the other, default arguments are valid in things like:
2566          template <class T = double>
2567          struct S { template <class U> void f(U); };
2568        Here the default argument for `S' has no bearing on the
2569        declaration of `f'.  */
2570     last_level_to_check = template_class_depth (current_class_type) + 1;
2571   else
2572     /* Check everything.  */
2573     last_level_to_check = 0;
2574
2575   for (parm_level = parms; 
2576        parm_level && TMPL_PARMS_DEPTH (parm_level) >= last_level_to_check; 
2577        parm_level = TREE_CHAIN (parm_level))
2578     {
2579       tree inner_parms = TREE_VALUE (parm_level);
2580       int i;
2581       int ntparms;
2582
2583       ntparms = TREE_VEC_LENGTH (inner_parms);
2584       for (i = 0; i < ntparms; ++i) 
2585         if (TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i)))
2586           {
2587             if (msg)
2588               {
2589                 error (msg, decl);
2590                 msg = 0;
2591               }
2592
2593             /* Clear out the default argument so that we are not
2594                confused later.  */
2595             TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i)) = NULL_TREE;
2596           }
2597
2598       /* At this point, if we're still interested in issuing messages,
2599          they must apply to classes surrounding the object declared.  */
2600       if (msg)
2601         msg = "default argument for template parameter for class enclosing `%D'"; 
2602     }
2603 }
2604
2605 /* Worker for push_template_decl_real, called via
2606    for_each_template_parm.  DATA is really an int, indicating the
2607    level of the parameters we are interested in.  If T is a template
2608    parameter of that level, return nonzero.  */
2609
2610 static int
2611 template_parm_this_level_p (tree t, void* data)
2612 {
2613   int this_level = *(int *)data;
2614   int level;
2615
2616   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_PARM_INDEX)
2617     level = TEMPLATE_PARM_LEVEL (t);
2618   else
2619     level = TEMPLATE_TYPE_LEVEL (t);
2620   return level == this_level;
2621 }
2622
2623 /* Creates a TEMPLATE_DECL for the indicated DECL using the template
2624    parameters given by current_template_args, or reuses a
2625    previously existing one, if appropriate.  Returns the DECL, or an
2626    equivalent one, if it is replaced via a call to duplicate_decls.  
2627
2628    If IS_FRIEND is nonzero, DECL is a friend declaration.  */
2629
2630 tree
2631 push_template_decl_real (tree decl, int is_friend)
2632 {
2633   tree tmpl;
2634   tree args;
2635   tree info;
2636   tree ctx;
2637   int primary;
2638   int is_partial;
2639   int new_template_p = 0;
2640
2641   /* See if this is a partial specialization.  */
2642   is_partial = (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl)
2643                 && TREE_CODE (TREE_TYPE (decl)) != ENUMERAL_TYPE
2644                 && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (TREE_TYPE (decl)));
2645
2646   is_friend |= (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL && DECL_FRIEND_P (decl));
2647
2648   if (is_friend)
2649     /* For a friend, we want the context of the friend function, not
2650        the type of which it is a friend.  */
2651     ctx = DECL_CONTEXT (decl);
2652   else if (CP_DECL_CONTEXT (decl)
2653            && TREE_CODE (CP_DECL_CONTEXT (decl)) != NAMESPACE_DECL)
2654     /* In the case of a virtual function, we want the class in which
2655        it is defined.  */
2656     ctx = CP_DECL_CONTEXT (decl);
2657   else
2658     /* Otherwise, if we're currently defining some class, the DECL
2659        is assumed to be a member of the class.  */
2660     ctx = current_scope ();
2661
2662   if (ctx && TREE_CODE (ctx) == NAMESPACE_DECL)
2663     ctx = NULL_TREE;
2664
2665   if (!DECL_CONTEXT (decl))
2666     DECL_CONTEXT (decl) = FROB_CONTEXT (current_namespace);
2667
2668   /* See if this is a primary template.  */
2669   primary = template_parm_scope_p ();
2670
2671   if (primary)
2672     {
2673       if (current_lang_name == lang_name_c)
2674         error ("template with C linkage");
2675       else if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL 
2676                && ANON_AGGRNAME_P (DECL_NAME (decl))) 
2677         error ("template class without a name");
2678       else if ((DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl)
2679                 && CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (decl)))
2680                || (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL && ctx && CLASS_TYPE_P (ctx))
2681                || TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
2682         /* OK */;
2683       else
2684         error ("template declaration of `%#D'", decl);
2685     }
2686
2687   /* Check to see that the rules regarding the use of default
2688      arguments are not being violated.  */
2689   check_default_tmpl_args (decl, current_template_parms, 
2690                            primary, is_partial);
2691
2692   if (is_partial)
2693     return process_partial_specialization (decl);
2694
2695   args = current_template_args ();
2696
2697   if (!ctx 
2698       || TREE_CODE (ctx) == FUNCTION_DECL
2699       || (CLASS_TYPE_P (ctx) && TYPE_BEING_DEFINED (ctx))
2700       || (is_friend && !DECL_TEMPLATE_INFO (decl)))
2701     {
2702       if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl)
2703           && DECL_TEMPLATE_INFO (decl)
2704           && DECL_TI_TEMPLATE (decl))
2705         tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
2706       /* If DECL is a TYPE_DECL for a class-template, then there won't
2707          be DECL_LANG_SPECIFIC.  The information equivalent to
2708          DECL_TEMPLATE_INFO is found in TYPE_TEMPLATE_INFO instead.  */
2709       else if (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl) 
2710                && TYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (decl))
2711                && TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl)))
2712         {
2713           /* Since a template declaration already existed for this
2714              class-type, we must be redeclaring it here.  Make sure
2715              that the redeclaration is valid.  */
2716           redeclare_class_template (TREE_TYPE (decl),
2717                                     current_template_parms);
2718           /* We don't need to create a new TEMPLATE_DECL; just use the
2719              one we already had.  */
2720           tmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl));
2721         }
2722       else
2723         {
2724           tmpl = build_template_decl (decl, current_template_parms);
2725           new_template_p = 1;
2726
2727           if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl)
2728               && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl))
2729             {
2730               /* A specialization of a member template of a template
2731                  class.  */
2732               SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (tmpl);
2733               DECL_TEMPLATE_INFO (tmpl) = DECL_TEMPLATE_INFO (decl);
2734               DECL_TEMPLATE_INFO (decl) = NULL_TREE;
2735             }
2736         }
2737     }
2738   else
2739     {
2740       tree a, t, current, parms;
2741       int i;
2742
2743       if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
2744         {
2745           if ((IS_AGGR_TYPE_CODE (TREE_CODE (TREE_TYPE (decl)))
2746                || TREE_CODE (TREE_TYPE (decl)) == ENUMERAL_TYPE)
2747               && TYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (decl))
2748               && TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl)))
2749             tmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl));
2750           else
2751             {
2752               error ("`%D' does not declare a template type", decl);
2753               return decl;
2754             }
2755         }
2756       else if (!DECL_LANG_SPECIFIC (decl) || !DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
2757         {
2758           error ("template definition of non-template `%#D'", decl);
2759           return decl;
2760         }
2761       else
2762         tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
2763       
2764       if (is_member_template (tmpl)
2765           && DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (tmpl)
2766           && DECL_TEMPLATE_INFO (decl) && DECL_TI_ARGS (decl) 
2767           && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl))
2768         {
2769           tree new_tmpl;
2770
2771           /* The declaration is a specialization of a member
2772              template, declared outside the class.  Therefore, the
2773              innermost template arguments will be NULL, so we
2774              replace them with the arguments determined by the
2775              earlier call to check_explicit_specialization.  */
2776           args = DECL_TI_ARGS (decl);
2777
2778           new_tmpl 
2779             = build_template_decl (decl, current_template_parms);
2780           DECL_TEMPLATE_RESULT (new_tmpl) = decl;
2781           TREE_TYPE (new_tmpl) = TREE_TYPE (decl);
2782           DECL_TI_TEMPLATE (decl) = new_tmpl;
2783           SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (new_tmpl);
2784           DECL_TEMPLATE_INFO (new_tmpl) 
2785             = tree_cons (tmpl, args, NULL_TREE);
2786
2787           register_specialization (new_tmpl, 
2788                                    most_general_template (tmpl), 
2789                                    args);
2790           return decl;
2791         }
2792
2793       /* Make sure the template headers we got make sense.  */
2794
2795       parms = DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl);
2796       i = TMPL_PARMS_DEPTH (parms);
2797       if (TMPL_ARGS_DEPTH (args) != i)
2798         {
2799           error ("expected %d levels of template parms for `%#D', got %d",
2800                     i, decl, TMPL_ARGS_DEPTH (args));
2801         }
2802       else
2803         for (current = decl; i > 0; --i, parms = TREE_CHAIN (parms))
2804           {
2805             a = TMPL_ARGS_LEVEL (args, i);
2806             t = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parms);
2807
2808             if (TREE_VEC_LENGTH (t) != TREE_VEC_LENGTH (a))
2809               {
2810                 if (current == decl)
2811                   error ("got %d template parameters for `%#D'",
2812                             TREE_VEC_LENGTH (a), decl);
2813                 else
2814                   error ("got %d template parameters for `%#T'",
2815                             TREE_VEC_LENGTH (a), current);
2816                 error ("  but %d required", TREE_VEC_LENGTH (t));
2817               }
2818
2819             /* Perhaps we should also check that the parms are used in the
2820                appropriate qualifying scopes in the declarator?  */
2821
2822             if (current == decl)
2823               current = ctx;
2824             else
2825               current = TYPE_CONTEXT (current);
2826           }
2827     }
2828
2829   DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl) = decl;
2830   TREE_TYPE (tmpl) = TREE_TYPE (decl);
2831
2832   /* Push template declarations for global functions and types.  Note
2833      that we do not try to push a global template friend declared in a
2834      template class; such a thing may well depend on the template
2835      parameters of the class.  */
2836   if (new_template_p && !ctx 
2837       && !(is_friend && template_class_depth (current_class_type) > 0))
2838     tmpl = pushdecl_namespace_level (tmpl);
2839
2840   if (primary)
2841     {
2842       DECL_PRIMARY_TEMPLATE (tmpl) = tmpl;
2843       if (DECL_CONV_FN_P (tmpl))
2844         {
2845           int depth = TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl));
2846
2847           /* It is a conversion operator. See if the type converted to
2848              depends on innermost template operands.  */
2849           
2850           if (for_each_template_parm (TREE_TYPE (TREE_TYPE (tmpl)),
2851                                       template_parm_this_level_p,
2852                                       &depth,
2853                                       NULL))
2854             DECL_TEMPLATE_CONV_FN_P (tmpl) = 1;
2855         }
2856     }
2857
2858   info = tree_cons (tmpl, args, NULL_TREE);
2859
2860   if (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl))
2861     {
2862       SET_TYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (tmpl), info);
2863       if ((!ctx || TREE_CODE (ctx) != FUNCTION_DECL)
2864           && TREE_CODE (TREE_TYPE (decl)) != ENUMERAL_TYPE
2865           /* Don't change the name if we've already set it up.  */
2866           && !IDENTIFIER_TEMPLATE (DECL_NAME (decl)))
2867         DECL_NAME (decl) = classtype_mangled_name (TREE_TYPE (decl));
2868     }
2869   else if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl))
2870     DECL_TEMPLATE_INFO (decl) = info;
2871
2872   return DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl);
2873 }
2874
2875 tree
2876 push_template_decl (tree decl)
2877 {
2878   return push_template_decl_real (decl, 0);
2879 }
2880
2881 /* Called when a class template TYPE is redeclared with the indicated
2882    template PARMS, e.g.:
2883
2884      template <class T> struct S;
2885      template <class T> struct S {};  */
2886
2887 void 
2888 redeclare_class_template (tree type, tree parms)
2889 {
2890   tree tmpl;
2891   tree tmpl_parms;
2892   int i;
2893
2894   if (!TYPE_TEMPLATE_INFO (type))
2895     {
2896       error ("`%T' is not a template type", type);
2897       return;
2898     }
2899
2900   tmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (type);
2901   if (!PRIMARY_TEMPLATE_P (tmpl))
2902     /* The type is nested in some template class.  Nothing to worry
2903        about here; there are no new template parameters for the nested
2904        type.  */
2905     return;
2906
2907   parms = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parms);
2908   tmpl_parms = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (tmpl);
2909
2910   if (TREE_VEC_LENGTH (parms) != TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms))
2911     {
2912       cp_error_at ("previous declaration `%D'", tmpl);
2913       error ("used %d template parameter%s instead of %d",
2914                 TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms), 
2915                 TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms) == 1 ? "" : "s",
2916                 TREE_VEC_LENGTH (parms));
2917       return;
2918     }
2919
2920   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms); ++i)
2921     {
2922       tree tmpl_parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tmpl_parms, i));
2923       tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
2924       tree tmpl_default = TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (tmpl_parms, i));
2925       tree parm_default = TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
2926
2927       if (TREE_CODE (tmpl_parm) != TREE_CODE (parm))
2928         {
2929           cp_error_at ("template parameter `%#D'", tmpl_parm);
2930           error ("redeclared here as `%#D'", parm);
2931           return;
2932         }
2933
2934       if (tmpl_default != NULL_TREE && parm_default != NULL_TREE)
2935         {
2936           /* We have in [temp.param]:
2937
2938              A template-parameter may not be given default arguments
2939              by two different declarations in the same scope.  */
2940           error ("redefinition of default argument for `%#D'", parm);
2941           error ("%H  original definition appeared here",
2942                  &DECL_SOURCE_LOCATION (tmpl_parm));
2943           return;
2944         }
2945
2946       if (parm_default != NULL_TREE)
2947         /* Update the previous template parameters (which are the ones
2948            that will really count) with the new default value.  */
2949         TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (tmpl_parms, i)) = parm_default;
2950       else if (tmpl_default != NULL_TREE)
2951         /* Update the new parameters, too; they'll be used as the
2952            parameters for any members.  */
2953         TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (parms, i)) = tmpl_default;
2954     }
2955 }
2956
2957 /* Attempt to convert the non-type template parameter EXPR to the
2958    indicated TYPE.  If the conversion is successful, return the
2959    converted value.  If the conversion is unsuccessful, return
2960    NULL_TREE if we issued an error message, or error_mark_node if we
2961    did not.  We issue error messages for out-and-out bad template
2962    parameters, but not simply because the conversion failed, since we
2963    might be just trying to do argument deduction.  By the time this
2964    function is called, neither TYPE nor EXPR may make use of template
2965    parameters.  */
2966
2967 static tree
2968 convert_nontype_argument (tree type, tree expr)
2969 {
2970   tree expr_type = TREE_TYPE (expr);
2971
2972   /* A template-argument for a non-type, non-template
2973      template-parameter shall be one of:
2974
2975      --an integral constant-expression of integral or enumeration
2976      type; or
2977      
2978      --the name of a non-type template-parameter; or
2979      
2980      --the name of an object or function with external linkage,
2981      including function templates and function template-ids but
2982      excluding non-static class members, expressed as id-expression;
2983      or
2984      
2985      --the address of an object or function with external linkage,
2986      including function templates and function template-ids but
2987      excluding non-static class members, expressed as & id-expression
2988      where the & is optional if the name refers to a function or
2989      array; or
2990      
2991      --a pointer to member expressed as described in _expr.unary.op_.  */
2992
2993   /* An integral constant-expression can include const variables or
2994      enumerators.  Simplify things by folding them to their values,
2995      unless we're about to bind the declaration to a reference
2996      parameter.  */
2997   if (INTEGRAL_TYPE_P (expr_type)
2998       && TREE_CODE (type) != REFERENCE_TYPE)
2999     expr = decl_constant_value (expr);
3000
3001   if (is_overloaded_fn (expr))
3002     /* OK for now.  We'll check that it has external linkage later.
3003        Check this first since if expr_type is the unknown_type_node
3004        we would otherwise complain below.  */
3005     ;
3006   else if (TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (expr_type))
3007     {
3008       if (TREE_CODE (expr) != PTRMEM_CST)
3009         goto bad_argument;
3010     }
3011   else if (TYPE_PTR_P (expr_type)
3012            || TREE_CODE (expr_type) == ARRAY_TYPE
3013            || TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE
3014            /* If expr is the address of an overloaded function, we
3015               will get the unknown_type_node at this point.  */
3016            || expr_type == unknown_type_node)
3017     {
3018       tree referent;
3019       tree e = expr;
3020       STRIP_NOPS (e);
3021
3022       if (TREE_CODE (expr_type) == ARRAY_TYPE
3023           || (TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE
3024               && TREE_CODE (e) != ADDR_EXPR))
3025         referent = e;
3026       else
3027         {
3028           if (TREE_CODE (e) != ADDR_EXPR)
3029             {
3030             bad_argument:
3031               error ("`%E' is not a valid template argument", expr);
3032               if (TYPE_PTR_P (expr_type))
3033                 {
3034                   if (TREE_CODE (TREE_TYPE (expr_type)) == FUNCTION_TYPE)
3035                     error ("it must be the address of a function with external linkage");
3036                   else
3037                     error ("it must be the address of an object with external linkage");
3038                 }
3039               else if (TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (expr_type))
3040                 error ("it must be a pointer-to-member of the form `&X::Y'");
3041
3042               return NULL_TREE;
3043             }
3044
3045           referent = TREE_OPERAND (e, 0);
3046           STRIP_NOPS (referent);
3047         }
3048
3049       if (TREE_CODE (referent) == STRING_CST)
3050         {
3051           error ("string literal %E is not a valid template argument because it is the address of an object with static linkage", 
3052                     referent);
3053           return NULL_TREE;
3054         }
3055
3056       if (TREE_CODE (referent) == SCOPE_REF)
3057         referent = TREE_OPERAND (referent, 1);
3058
3059       if (is_overloaded_fn (referent))
3060         /* We'll check that it has external linkage later.  */
3061         ;
3062       else if (TREE_CODE (referent) != VAR_DECL)
3063         goto bad_argument;
3064       else if (!DECL_EXTERNAL_LINKAGE_P (referent))
3065         {
3066           error ("address of non-extern `%E' cannot be used as template argument", referent); 
3067           return error_mark_node;
3068         }
3069     }
3070   else if (INTEGRAL_TYPE_P (expr_type) || TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (expr_type))
3071     {
3072       if (! TREE_CONSTANT (expr))
3073         {
3074         non_constant:
3075           error ("non-constant `%E' cannot be used as template argument",
3076                     expr);
3077           return NULL_TREE;
3078         }
3079     }
3080   else 
3081     {
3082       if (TYPE_P (expr))
3083         error ("type '%T' cannot be used as a value for a non-type "
3084                "template-parameter", expr);
3085       else if (DECL_P (expr))
3086         error ("invalid use of '%D' as a non-type template-argument", expr);
3087       else
3088         error ("invalid use of '%E' as a non-type template-argument", expr);
3089
3090       return NULL_TREE;
3091     }
3092
3093   switch (TREE_CODE (type))
3094     {
3095     case INTEGER_TYPE:
3096     case BOOLEAN_TYPE:
3097     case ENUMERAL_TYPE:
3098       /* For a non-type template-parameter of integral or enumeration
3099          type, integral promotions (_conv.prom_) and integral
3100          conversions (_conv.integral_) are applied.  */
3101       if (!INTEGRAL_TYPE_P (expr_type))
3102         return error_mark_node;
3103       
3104       /* It's safe to call digest_init in this case; we know we're
3105          just converting one integral constant expression to another.  */
3106       expr = digest_init (type, expr, (tree*) 0);
3107
3108       if (TREE_CODE (expr) != INTEGER_CST)
3109         /* Curiously, some TREE_CONSTANT integral expressions do not
3110            simplify to integer constants.  For example, `3 % 0',
3111            remains a TRUNC_MOD_EXPR.  */
3112         goto non_constant;
3113       
3114       return expr;
3115
3116     case OFFSET_TYPE:
3117       {
3118         tree e;
3119
3120         /* For a non-type template-parameter of type pointer to data
3121            member, qualification conversions (_conv.qual_) are
3122            applied.  */
3123         e = perform_qualification_conversions (type, expr);
3124         if (TREE_CODE (e) == NOP_EXPR)
3125           /* The call to perform_qualification_conversions will
3126              insert a NOP_EXPR over EXPR to do express conversion,
3127              if necessary.  But, that will confuse us if we use
3128              this (converted) template parameter to instantiate
3129              another template; then the thing will not look like a
3130              valid template argument.  So, just make a new
3131              constant, of the appropriate type.  */
3132           e = make_ptrmem_cst (type, PTRMEM_CST_MEMBER (expr));
3133         return e;
3134       }
3135
3136     case POINTER_TYPE:
3137       {
3138         tree type_pointed_to = TREE_TYPE (type);
3139  
3140         if (TREE_CODE (type_pointed_to) == FUNCTION_TYPE)
3141           { 
3142             /* For a non-type template-parameter of type pointer to
3143                function, only the function-to-pointer conversion
3144                (_conv.func_) is applied.  If the template-argument
3145                represents a set of overloaded functions (or a pointer to
3146                such), the matching function is selected from the set
3147                (_over.over_).  */
3148             tree fns;
3149             tree fn;
3150
3151             if (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR)
3152               fns = TREE_OPERAND (expr, 0);
3153             else
3154               fns = expr;
3155
3156             fn = instantiate_type (type_pointed_to, fns, tf_none);
3157
3158             if (fn == error_mark_node)
3159               return error_mark_node;
3160
3161             if (!DECL_EXTERNAL_LINKAGE_P (fn))
3162               {
3163                 if (really_overloaded_fn (fns))
3164                   return error_mark_node;
3165                 else
3166                   goto bad_argument;
3167               }
3168
3169             expr = build_unary_op (ADDR_EXPR, fn, 0);
3170
3171             my_friendly_assert (same_type_p (type, TREE_TYPE (expr)), 
3172                                 0);
3173             return expr;
3174           }
3175         else 
3176           {
3177             /* For a non-type template-parameter of type pointer to
3178                object, qualification conversions (_conv.qual_) and the
3179                array-to-pointer conversion (_conv.array_) are applied.
3180                [Note: In particular, neither the null pointer conversion
3181                (_conv.ptr_) nor the derived-to-base conversion
3182                (_conv.ptr_) are applied.  Although 0 is a valid
3183                template-argument for a non-type template-parameter of
3184                integral type, it is not a valid template-argument for a
3185                non-type template-parameter of pointer type.]  
3186             
3187                The call to decay_conversion performs the
3188                array-to-pointer conversion, if appropriate.  */
3189             expr = decay_conversion (expr);
3190
3191             if (expr == error_mark_node)
3192               return error_mark_node;
3193             else
3194               return perform_qualification_conversions (type, expr);
3195           }
3196       }
3197       break;
3198
3199     case REFERENCE_TYPE:
3200       {
3201         tree type_referred_to = TREE_TYPE (type);
3202
3203         /* If this expression already has reference type, get the
3204            underling object.  */
3205         if (TREE_CODE (expr_type) == REFERENCE_TYPE) 
3206           {
3207             my_friendly_assert (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR, 20000604);
3208             expr = TREE_OPERAND (expr, 0);
3209             expr_type = TREE_TYPE (expr);
3210           }
3211
3212         if (TREE_CODE (type_referred_to) == FUNCTION_TYPE)
3213           {
3214             /* For a non-type template-parameter of type reference to
3215                function, no conversions apply.  If the
3216                template-argument represents a set of overloaded
3217                functions, the matching function is selected from the
3218                set (_over.over_).  */
3219             tree fn;
3220
3221             fn = instantiate_type (type_referred_to, expr, tf_none);
3222
3223             if (fn == error_mark_node)
3224               return error_mark_node;
3225
3226             if (!DECL_EXTERNAL_LINKAGE_P (fn))
3227               {
3228                 if (really_overloaded_fn (expr))
3229                   /* Don't issue an error here; we might get a different
3230                      function if the overloading had worked out
3231                      differently.  */
3232                   return error_mark_node;
3233                 else
3234                   goto bad_argument;
3235               }
3236
3237             my_friendly_assert (same_type_p (type_referred_to, 
3238                                              TREE_TYPE (fn)),
3239                                 0);
3240
3241             expr = fn;
3242           }
3243         else
3244           {
3245             /* For a non-type template-parameter of type reference to
3246                object, no conversions apply.  The type referred to by the
3247                reference may be more cv-qualified than the (otherwise
3248                identical) type of the template-argument.  The
3249                template-parameter is bound directly to the
3250                template-argument, which must be an lvalue.  */
3251             if (!same_type_p (TYPE_MAIN_VARIANT (expr_type),
3252                               TYPE_MAIN_VARIANT (type_referred_to))
3253                 || !at_least_as_qualified_p (type_referred_to,
3254                                              expr_type)
3255                 || !real_lvalue_p (expr))
3256               return error_mark_node;
3257           }
3258
3259         cxx_mark_addressable (expr);
3260         return build1 (ADDR_EXPR, type, expr);
3261       }
3262       break;
3263
3264     case RECORD_TYPE:
3265       {
3266         my_friendly_assert (TYPE_PTRMEMFUNC_P (type), 20010112);
3267
3268         /* For a non-type template-parameter of type pointer to member
3269            function, no conversions apply.  If the template-argument
3270            represents a set of overloaded member functions, the
3271            matching member function is selected from the set
3272            (_over.over_).  */
3273
3274         if (!TYPE_PTRMEMFUNC_P (expr_type) && 
3275             expr_type != unknown_type_node)
3276           return error_mark_node;
3277
3278         if (TREE_CODE (expr) == PTRMEM_CST)
3279           {
3280             /* A ptr-to-member constant.  */
3281             if (!same_type_p (type, expr_type))
3282               return error_mark_node;
3283             else 
3284               return expr;
3285           }
3286
3287         if (TREE_CODE (expr) != ADDR_EXPR)
3288           return error_mark_node;
3289
3290         expr = instantiate_type (type, expr, tf_none);
3291         
3292         if (expr == error_mark_node)
3293           return error_mark_node;
3294
3295         my_friendly_assert (same_type_p (type, TREE_TYPE (expr)),
3296                             0);
3297         return expr;
3298       }
3299       break;
3300
3301     default:
3302       /* All non-type parameters must have one of these types.  */
3303       abort ();
3304       break;
3305     }
3306
3307   return error_mark_node;
3308 }
3309
3310 /* Return 1 if PARM_PARMS and ARG_PARMS matches using rule for 
3311    template template parameters.  Both PARM_PARMS and ARG_PARMS are 
3312    vectors of TREE_LIST nodes containing TYPE_DECL, TEMPLATE_DECL 
3313    or PARM_DECL.
3314    
3315    ARG_PARMS may contain more parameters than PARM_PARMS.  If this is 
3316    the case, then extra parameters must have default arguments.
3317
3318    Consider the example:
3319      template <class T, class Allocator = allocator> class vector;
3320      template<template <class U> class TT> class C;
3321
3322    C<vector> is a valid instantiation.  PARM_PARMS for the above code 
3323    contains a TYPE_DECL (for U),  ARG_PARMS contains two TYPE_DECLs (for 
3324    T and Allocator) and OUTER_ARGS contains the argument that is used to 
3325    substitute the TT parameter.  */
3326
3327 static int
3328 coerce_template_template_parms (tree parm_parms, 
3329                                 tree arg_parms, 
3330                                 tsubst_flags_t complain, 
3331                                 tree in_decl,
3332                                 tree outer_args)
3333 {
3334   int nparms, nargs, i;
3335   tree parm, arg;
3336
3337   my_friendly_assert (TREE_CODE (parm_parms) == TREE_VEC, 0);
3338   my_friendly_assert (TREE_CODE (arg_parms) == TREE_VEC, 0);
3339
3340   nparms = TREE_VEC_LENGTH (parm_parms);
3341   nargs = TREE_VEC_LENGTH (arg_parms);
3342
3343   /* The rule here is opposite of coerce_template_parms.  */
3344   if (nargs < nparms
3345       || (nargs > nparms
3346           && TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (arg_parms, nparms)) == NULL_TREE))
3347     return 0;
3348
3349   for (i = 0; i < nparms; ++i)
3350     {
3351       parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parm_parms, i));
3352       arg = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (arg_parms, i));
3353
3354       if (arg == NULL_TREE || arg == error_mark_node
3355           || parm == NULL_TREE || parm == error_mark_node)
3356         return 0;
3357
3358       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
3359         return 0;
3360
3361       switch (TREE_CODE (parm))
3362         {
3363         case TYPE_DECL:
3364           break;
3365
3366         case TEMPLATE_DECL:
3367           /* We encounter instantiations of templates like
3368                template <template <template <class> class> class TT>
3369                class C;  */
3370           {
3371             tree parmparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parm);
3372             tree argparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (arg);
3373
3374             if (!coerce_template_template_parms (parmparm, argparm, 
3375                                                  complain, in_decl,
3376                                                  outer_args))
3377               return 0;
3378           }
3379           break;
3380
3381         case PARM_DECL:
3382           /* The tsubst call is used to handle cases such as
3383                template <class T, template <T> class TT> class D;  
3384              i.e. the parameter list of TT depends on earlier parameters.  */
3385           if (!same_type_p (tsubst (TREE_TYPE (parm), outer_args, 
3386                                     complain, in_decl),
3387                             TREE_TYPE (arg)))
3388             return 0;
3389           break;
3390           
3391         default:
3392           abort ();
3393         }
3394     }
3395   return 1;
3396 }
3397
3398 /* Convert the indicated template ARG as necessary to match the
3399    indicated template PARM.  Returns the converted ARG, or
3400    error_mark_node if the conversion was unsuccessful.  Error and
3401    warning messages are issued under control of COMPLAIN.  This
3402    conversion is for the Ith parameter in the parameter list.  ARGS is
3403    the full set of template arguments deduced so far.  */
3404
3405 static tree
3406 convert_template_argument (tree parm, 
3407                            tree arg, 
3408                            tree args, 
3409                            tsubst_flags_t complain, 
3410                            int i, 
3411                            tree in_decl)
3412 {
3413   tree val;
3414   tree inner_args;
3415   int is_type, requires_type, is_tmpl_type, requires_tmpl_type;
3416   
3417   inner_args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args);
3418
3419   if (TREE_CODE (arg) == TREE_LIST 
3420       && TREE_CODE (TREE_VALUE (arg)) == OFFSET_REF)
3421     {  
3422       /* The template argument was the name of some
3423          member function.  That's usually
3424          invalid, but static members are OK.  In any
3425          case, grab the underlying fields/functions
3426          and issue an error later if required.  */
3427       arg = TREE_VALUE (arg);
3428       TREE_TYPE (arg) = unknown_type_node;
3429     }
3430
3431   requires_tmpl_type = TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL;
3432   requires_type = (TREE_CODE (parm) == TYPE_DECL
3433                    || requires_tmpl_type);
3434
3435   if (TREE_CODE (arg) != RECORD_TYPE)
3436     is_tmpl_type = ((TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_DECL
3437                      && TREE_CODE (DECL_TEMPLATE_RESULT (arg)) == TYPE_DECL)
3438                     || TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
3439                     || TREE_CODE (arg) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE);
3440   else if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (arg) && !CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (arg)
3441            && PRIMARY_TEMPLATE_P (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (arg)))
3442     {
3443       if (is_base_of_enclosing_class (arg, current_class_type))
3444         /* This is a template name used within the scope of the
3445            template. It could be the template, or it could be the
3446            instantiation. Choose whichever makes sense.  */
3447         is_tmpl_type = requires_tmpl_type;
3448       else
3449         is_tmpl_type = 1;
3450     }
3451   else
3452     /* It is a non-template class, or a specialization of a template
3453        class, or a non-template member of a template class.  */
3454     is_tmpl_type = 0;
3455   
3456   if (is_tmpl_type
3457       && (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
3458           || TREE_CODE (arg) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE))
3459     arg = TYPE_STUB_DECL (arg);
3460   else if (is_tmpl_type && TREE_CODE (arg) == RECORD_TYPE)
3461     arg = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (arg);
3462
3463   is_type = TYPE_P (arg) || is_tmpl_type;
3464
3465   if (requires_type && ! is_type && TREE_CODE (arg) == SCOPE_REF
3466       && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg, 0)) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
3467     {
3468       pedwarn ("to refer to a type member of a template parameter, use `typename %E'", arg);
3469       
3470       arg = make_typename_type (TREE_OPERAND (arg, 0),
3471                                 TREE_OPERAND (arg, 1),
3472                                 complain & tf_error);
3473       is_type = 1;
3474     }
3475   if (is_type != requires_type)
3476     {
3477       if (in_decl)
3478         {
3479           if (complain & tf_error)
3480             {
3481               error ("type/value mismatch at argument %d in template parameter list for `%D'",
3482                         i + 1, in_decl);
3483               if (is_type)
3484                 error ("  expected a constant of type `%T', got `%T'",
3485                           TREE_TYPE (parm),
3486                           (is_tmpl_type ? DECL_NAME (arg) : arg));
3487               else if (requires_tmpl_type)
3488                 error ("  expected a class template, got `%E'", arg);
3489               else
3490                 error ("  expected a type, got `%E'", arg);
3491             }
3492         }
3493       return error_mark_node;
3494     }
3495   if (is_tmpl_type ^ requires_tmpl_type)
3496     {
3497       if (in_decl && (complain & tf_error))
3498         {
3499           error ("type/value mismatch at argument %d in template parameter list for `%D'",
3500                     i + 1, in_decl);
3501           if (is_tmpl_type)
3502             error ("  expected a type, got `%T'", DECL_NAME (arg));
3503           else
3504             error ("  expected a class template, got `%T'", arg);
3505         }
3506       return error_mark_node;
3507     }
3508       
3509   if (is_type)
3510     {
3511       if (requires_tmpl_type)
3512         {
3513           if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg)) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE)
3514             /* The number of argument required is not known yet.
3515                Just accept it for now.  */
3516             val = TREE_TYPE (arg);
3517           else
3518             {
3519               tree parmparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parm);
3520               tree argparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (arg);
3521
3522               if (coerce_template_template_parms (parmparm, argparm,
3523                                                   complain, in_decl,
3524                                                   inner_args))
3525                 {
3526                   val = arg;
3527                   
3528                   /* TEMPLATE_TEMPLATE_PARM node is preferred over 
3529                      TEMPLATE_DECL.  */
3530                   if (val != error_mark_node 
3531                       && DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (val))
3532                     val = TREE_TYPE (val);
3533                 }
3534               else
3535                 {
3536                   if (in_decl && (complain & tf_error))
3537                     {
3538                       error ("type/value mismatch at argument %d in template parameter list for `%D'",
3539                                 i + 1, in_decl);
3540                       error ("  expected a template of type `%D', got `%D'", parm, arg);
3541                     }
3542                   
3543                   val = error_mark_node;
3544                 }
3545             }
3546         }
3547       else
3548         val = groktypename (arg);
3549     }
3550   else
3551     {
3552       tree t = tsubst (TREE_TYPE (parm), args, complain, in_decl);
3553
3554       if (invalid_nontype_parm_type_p (t, complain))
3555         return error_mark_node;
3556       
3557       if (!uses_template_parms (arg) && !uses_template_parms (t))
3558         /* We used to call digest_init here.  However, digest_init
3559            will report errors, which we don't want when complain
3560            is zero.  More importantly, digest_init will try too
3561            hard to convert things: for example, `0' should not be
3562            converted to pointer type at this point according to
3563            the standard.  Accepting this is not merely an
3564            extension, since deciding whether or not these
3565            conversions can occur is part of determining which
3566            function template to call, or whether a given explicit
3567            argument specification is valid.  */
3568         val = convert_nontype_argument (t, arg);
3569       else
3570         val = arg;
3571
3572       if (val == NULL_TREE)
3573         val = error_mark_node;
3574       else if (val == error_mark_node && (complain & tf_error))
3575         error ("could not convert template argument `%E' to `%T'", 
3576                   arg, t);
3577     }
3578
3579   return val;
3580 }
3581
3582 /* Convert all template arguments to their appropriate types, and
3583    return a vector containing the innermost resulting template
3584    arguments.  If any error occurs, return error_mark_node. Error and
3585    warning messages are issued under control of COMPLAIN.
3586
3587    If REQUIRE_ALL_ARGUMENTS is nonzero, all arguments must be
3588    provided in ARGLIST, or else trailing parameters must have default
3589    values.  If REQUIRE_ALL_ARGUMENTS is zero, we will attempt argument
3590    deduction for any unspecified trailing arguments.  */
3591    
3592 static tree
3593 coerce_template_parms (tree parms, 
3594                        tree args, 
3595                        tree in_decl,
3596                        tsubst_flags_t complain,
3597                        int require_all_arguments)
3598 {
3599   int nparms, nargs, i, lost = 0;
3600   tree inner_args;
3601   tree new_args;
3602   tree new_inner_args;
3603
3604   inner_args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args);
3605   nargs = NUM_TMPL_ARGS (inner_args);
3606   nparms = TREE_VEC_LENGTH (parms);
3607
3608   if (nargs > nparms
3609       || (nargs < nparms
3610           && require_all_arguments
3611           && TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (parms, nargs)) == NULL_TREE))
3612     {
3613       if (complain & tf_error) 
3614         {
3615           error ("wrong number of template arguments (%d, should be %d)",
3616                     nargs, nparms);
3617           
3618           if (in_decl)
3619             cp_error_at ("provided for `%D'", in_decl);
3620         }
3621
3622       return error_mark_node;
3623     }
3624
3625   new_inner_args = make_tree_vec (nparms);
3626   new_args = add_outermost_template_args (args, new_inner_args);
3627   for (i = 0; i < nparms; i++)
3628     {
3629       tree arg;
3630       tree parm;
3631
3632       /* Get the Ith template parameter.  */
3633       parm = TREE_VEC_ELT (parms, i);
3634
3635       /* Calculate the Ith argument.  */
3636       if (inner_args && TREE_CODE (inner_args) == TREE_LIST)
3637         {
3638           arg = TREE_VALUE (inner_args);
3639           inner_args = TREE_CHAIN (inner_args);
3640         }
3641       else if (i < nargs)
3642         arg = TREE_VEC_ELT (inner_args, i);
3643       else
3644         /* If no template argument was supplied, look for a default
3645            value.  */
3646         arg = tsubst_template_arg (TREE_PURPOSE (parm), new_args,
3647                                    complain, in_decl);
3648
3649       /* Now, convert the Ith argument, as necessary.  */
3650       if (arg == NULL_TREE)
3651         /* We're out of arguments.  */
3652         {
3653           my_friendly_assert (!require_all_arguments, 0);
3654           break;
3655         }
3656       else if (arg == error_mark_node)
3657         {
3658           error ("template argument %d is invalid", i + 1);
3659           arg = error_mark_node;
3660         }
3661       else 
3662         arg = convert_template_argument (TREE_VALUE (parm), 
3663                                          arg, new_args, complain, i,
3664                                          in_decl); 
3665       
3666       if (arg == error_mark_node)
3667         lost++;
3668       TREE_VEC_ELT (new_inner_args, i) = arg;
3669     }
3670
3671   if (lost)
3672     return error_mark_node;
3673
3674   return new_inner_args;
3675 }
3676
3677 /* Returns 1 if template args OT and NT are equivalent.  */
3678
3679 static int
3680 template_args_equal (tree ot, tree nt)
3681 {
3682   if (nt == ot)
3683     return 1;
3684
3685   if (TREE_CODE (nt) == TREE_VEC)
3686     /* For member templates */
3687     return TREE_CODE (ot) == TREE_VEC && comp_template_args (ot, nt);
3688   else if (TYPE_P (nt))
3689     return TYPE_P (ot) && same_type_p (ot, nt);
3690   else if (TREE_CODE (ot) == TREE_VEC || TYPE_P (ot))
3691     return 0;
3692   else
3693     return cp_tree_equal (ot, nt);
3694 }
3695
3696 /* Returns 1 iff the OLDARGS and NEWARGS are in fact identical sets
3697    of template arguments.  Returns 0 otherwise.  */
3698
3699 int
3700 comp_template_args (tree oldargs, tree newargs)
3701 {
3702   int i;
3703
3704   if (TREE_VEC_LENGTH (oldargs) != TREE_VEC_LENGTH (newargs))
3705     return 0;
3706
3707   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (oldargs); ++i)
3708     {
3709       tree nt = TREE_VEC_ELT (newargs, i);
3710       tree ot = TREE_VEC_ELT (oldargs, i);
3711
3712       if (! template_args_equal (ot, nt))
3713         return 0;
3714     }
3715   return 1;
3716 }
3717
3718 /* Given class template name and parameter list, produce a user-friendly name
3719    for the instantiation.  */
3720
3721 static char *
3722 mangle_class_name_for_template (const char* name, tree parms, tree arglist)
3723 {
3724   static struct obstack scratch_obstack;
3725   static char *scratch_firstobj;
3726   int i, nparms;
3727
3728   if (!scratch_firstobj)
3729     gcc_obstack_init (&scratch_obstack);
3730   else
3731     obstack_free (&scratch_obstack, scratch_firstobj);
3732   scratch_firstobj = obstack_alloc (&scratch_obstack, 1);
3733
3734 #define ccat(C) obstack_1grow (&scratch_obstack, (C));
3735 #define cat(S)  obstack_grow (&scratch_obstack, (S), strlen (S))
3736
3737   cat (name);
3738   ccat ('<');
3739   nparms = TREE_VEC_LENGTH (parms);
3740   arglist = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist);
3741   my_friendly_assert (nparms == TREE_VEC_LENGTH (arglist), 268);
3742   for (i = 0; i < nparms; i++)
3743     {
3744       tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
3745       tree arg = TREE_VEC_ELT (arglist, i);
3746
3747       if (i)
3748         ccat (',');
3749
3750       if (TREE_CODE (parm) == TYPE_DECL)
3751         {
3752           cat (type_as_string (arg, TFF_CHASE_TYPEDEF));
3753           continue;
3754         }
3755       else if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL)
3756         {
3757           if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_DECL)
3758             {
3759               /* Already substituted with real template.  Just output 
3760                  the template name here */
3761               tree context = DECL_CONTEXT (arg);
3762               if (context)
3763                 {
3764                   /* The template may be defined in a namespace, or
3765                      may be a member template.  */
3766                   my_friendly_assert (TREE_CODE (context) == NAMESPACE_DECL
3767                                       || CLASS_TYPE_P (context), 
3768                                       980422);
3769                   cat(decl_as_string (DECL_CONTEXT (arg), TFF_PLAIN_IDENTIFIER));
3770                   cat("::");
3771                 }
3772               cat (IDENTIFIER_POINTER (DECL_NAME (arg)));
3773             }
3774           else
3775             /* Output the parameter declaration */
3776             cat (type_as_string (arg, TFF_CHASE_TYPEDEF));
3777           continue;
3778         }
3779       else
3780         my_friendly_assert (TREE_CODE (parm) == PARM_DECL, 269);
3781
3782       if (TREE_CODE (arg) == TREE_LIST)
3783         {
3784           /* New list cell was built because old chain link was in
3785              use.  */
3786           my_friendly_assert (TREE_PURPOSE (arg) == NULL_TREE, 270);
3787           arg = TREE_VALUE (arg);
3788         }
3789       /* No need to check arglist against parmlist here; we did that
3790          in coerce_template_parms, called from lookup_template_class.  */
3791       cat (expr_as_string (arg, TFF_PLAIN_IDENTIFIER));
3792     }
3793   {
3794     char *bufp = obstack_next_free (&scratch_obstack);
3795     int offset = 0;
3796     while (bufp[offset - 1] == ' ')
3797       offset--;
3798     obstack_blank_fast (&scratch_obstack, offset);
3799
3800     /* B<C<char> >, not B<C<char>> */
3801     if (bufp[offset - 1] == '>')
3802       ccat (' ');
3803   }
3804   ccat ('>');
3805   ccat ('\0');
3806   return (char *) obstack_base (&scratch_obstack);
3807 }
3808
3809 static tree
3810 classtype_mangled_name (tree t)
3811 {
3812   if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (t)
3813       /* Specializations have already had their names set up in
3814          lookup_template_class.  */
3815       && !CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (t))
3816     {
3817       tree tmpl = most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (t));
3818
3819       /* For non-primary templates, the template parameters are
3820          implicit from their surrounding context.  */
3821       if (PRIMARY_TEMPLATE_P (tmpl))
3822         {
3823           tree name = DECL_NAME (tmpl);
3824           char *mangled_name = mangle_class_name_for_template
3825             (IDENTIFIER_POINTER (name), 
3826              DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (tmpl),
3827              CLASSTYPE_TI_ARGS (t));
3828           tree id = get_identifier (mangled_name);
3829           IDENTIFIER_TEMPLATE (id) = name;
3830           return id;
3831         }
3832     }
3833
3834   return TYPE_IDENTIFIER (t);
3835 }
3836
3837 static void
3838 add_pending_template (tree d)
3839 {
3840   tree ti = (TYPE_P (d)
3841              ? CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (d)
3842              : DECL_TEMPLATE_INFO (d));
3843   tree pt;
3844   int level;
3845
3846   if (TI_PENDING_TEMPLATE_FLAG (ti))
3847     return;
3848
3849   /* We are called both from instantiate_decl, where we've already had a
3850      tinst_level pushed, and instantiate_template, where we haven't.
3851      Compensate.  */
3852   level = !(current_tinst_level && TINST_DECL (current_tinst_level) == d);
3853
3854   if (level)
3855     push_tinst_level (d);
3856
3857   pt = tree_cons (current_tinst_level, d, NULL_TREE);
3858   if (last_pending_template)
3859     TREE_CHAIN (last_pending_template) = pt;
3860   else
3861     pending_templates = pt;
3862
3863   last_pending_template = pt;
3864
3865   TI_PENDING_TEMPLATE_FLAG (ti) = 1;
3866
3867   if (level)
3868     pop_tinst_level ();
3869 }
3870
3871
3872 /* Return a TEMPLATE_ID_EXPR corresponding to the indicated FNS and
3873    ARGLIST.  Valid choices for FNS are given in the cp-tree.def
3874    documentation for TEMPLATE_ID_EXPR.  */
3875
3876 tree
3877 lookup_template_function (tree fns, tree arglist)
3878 {
3879   tree type;
3880
3881   if (fns == error_mark_node || arglist == error_mark_node)
3882     return error_mark_node;
3883
3884   if (fns == NULL_TREE)
3885     {
3886       error ("non-template used as template");
3887       return error_mark_node;
3888     }
3889
3890   my_friendly_assert (TREE_CODE (fns) == TEMPLATE_DECL
3891                       || TREE_CODE (fns) == OVERLOAD
3892                       || BASELINK_P (fns)
3893                       || TREE_CODE (fns) == IDENTIFIER_NODE,
3894                       20020730);
3895
3896   if (BASELINK_P (fns))
3897     {
3898       BASELINK_FUNCTIONS (fns) = build (TEMPLATE_ID_EXPR,
3899                                         unknown_type_node,
3900                                         BASELINK_FUNCTIONS (fns),
3901                                         arglist);
3902       return fns;
3903     }
3904
3905   type = TREE_TYPE (fns);
3906   if (TREE_CODE (fns) == OVERLOAD || !type)
3907     type = unknown_type_node;
3908   
3909   return build (TEMPLATE_ID_EXPR, type, fns, arglist);
3910 }
3911
3912 /* Within the scope of a template class S<T>, the name S gets bound
3913    (in build_self_reference) to a TYPE_DECL for the class, not a
3914    TEMPLATE_DECL.  If DECL is a TYPE_DECL for current_class_type,
3915    or one of its enclosing classes, and that type is a template,
3916    return the associated TEMPLATE_DECL.  Otherwise, the original
3917    DECL is returned.  */
3918
3919 tree
3920 maybe_get_template_decl_from_type_decl (tree decl)
3921 {
3922   return (decl != NULL_TREE
3923           && TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL 
3924           && DECL_ARTIFICIAL (decl)
3925           && CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (decl))
3926           && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (decl))) 
3927     ? CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl)) : decl;
3928 }
3929
3930 /* Given an IDENTIFIER_NODE (type TEMPLATE_DECL) and a chain of
3931    parameters, find the desired type.
3932
3933    D1 is the PTYPENAME terminal, and ARGLIST is the list of arguments.
3934    (Actually ARGLIST may be either a TREE_LIST or a TREE_VEC.  It will
3935    be a TREE_LIST if called directly from the parser, and a TREE_VEC
3936    otherwise.)
3937
3938    IN_DECL, if non-NULL, is the template declaration we are trying to
3939    instantiate.  
3940
3941    If ENTERING_SCOPE is nonzero, we are about to enter the scope of
3942    the class we are looking up.
3943    
3944    Issue error and warning messages under control of COMPLAIN.
3945
3946    If the template class is really a local class in a template
3947    function, then the FUNCTION_CONTEXT is the function in which it is
3948    being instantiated.  */
3949
3950 tree
3951 lookup_template_class (tree d1, 
3952                        tree arglist, 
3953                        tree in_decl, 
3954                        tree context, 
3955                        int entering_scope, 
3956                        tsubst_flags_t complain)
3957 {
3958   tree template = NULL_TREE, parmlist;
3959   tree t;
3960   
3961   timevar_push (TV_NAME_LOOKUP);
3962   my_friendly_assert ((!arglist || TREE_CODE (arglist) == TREE_LIST)
3963                       == ((complain & tf_user) != 0), 20030724);
3964   
3965   if (TREE_CODE (d1) == IDENTIFIER_NODE)
3966     {
3967       if (IDENTIFIER_VALUE (d1) 
3968           && DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (IDENTIFIER_VALUE (d1)))
3969         template = IDENTIFIER_VALUE (d1);
3970       else
3971         {
3972           if (context)
3973             push_decl_namespace (context);
3974           template = lookup_name (d1, /*prefer_type=*/0);
3975           template = maybe_get_template_decl_from_type_decl (template);
3976           if (context)
3977             pop_decl_namespace ();
3978         }
3979       if (template)
3980         context = DECL_CONTEXT (template);
3981     }
3982   else if (TREE_CODE (d1) == TYPE_DECL && IS_AGGR_TYPE (TREE_TYPE (d1)))
3983     {
3984       tree type = TREE_TYPE (d1);
3985
3986       /* If we are declaring a constructor, say A<T>::A<T>, we will get
3987          an implicit typename for the second A.  Deal with it.  */
3988       if (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE && TREE_TYPE (type))
3989         type = TREE_TYPE (type);
3990         
3991       if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type))
3992         {
3993           template = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type);
3994           d1 = DECL_NAME (template);
3995         }
3996     }
3997   else if (TREE_CODE (d1) == ENUMERAL_TYPE 
3998            || (TYPE_P (d1) && IS_AGGR_TYPE (d1)))
3999     {
4000       template = TYPE_TI_TEMPLATE (d1);
4001       d1 = DECL_NAME (template);
4002     }
4003   else if (TREE_CODE (d1) == TEMPLATE_DECL
4004            && TREE_CODE (DECL_TEMPLATE_RESULT (d1)) == TYPE_DECL)
4005     {
4006       template = d1;
4007       d1 = DECL_NAME (template);
4008       context = DECL_CONTEXT (template);
4009     }
4010
4011   /* With something like `template <class T> class X class X { ... };'
4012      we could end up with D1 having nothing but an IDENTIFIER_VALUE.
4013      We don't want to do that, but we have to deal with the situation,
4014      so let's give them some syntax errors to chew on instead of a
4015      crash. Alternatively D1 might not be a template type at all.  */
4016   if (! template)
4017     {
4018       if (complain & tf_error)
4019         error ("`%T' is not a template", d1);
4020       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4021     }
4022
4023   if (TREE_CODE (template) != TEMPLATE_DECL
4024          /* Make sure it's a user visible template, if it was named by
4025             the user.  */
4026       || ((complain & tf_user) && !DECL_TEMPLATE_PARM_P (template)
4027           && !PRIMARY_TEMPLATE_P (template)))
4028     {
4029       if (complain & tf_error)
4030         {
4031           error ("non-template type `%T' used as a template", d1);
4032           if (in_decl)
4033             cp_error_at ("for template declaration `%D'", in_decl);
4034         }
4035       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4036     }
4037
4038   complain &= ~tf_user;
4039   
4040   if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (template))
4041     {
4042       /* Create a new TEMPLATE_DECL and TEMPLATE_TEMPLATE_PARM node to store
4043          template arguments */
4044
4045       tree parm;
4046       tree arglist2;
4047
4048       parmlist = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (template);
4049
4050       /* Consider an example where a template template parameter declared as
4051
4052            template <class T, class U = std::allocator<T> > class TT
4053
4054          The template parameter level of T and U are one level larger than 
4055          of TT.  To proper process the default argument of U, say when an 
4056          instantiation `TT<int>' is seen, we need to build the full
4057          arguments containing {int} as the innermost level.  Outer levels,
4058          available when not appearing as default template argument, can be
4059          obtained from `current_template_args ()'.
4060
4061          Suppose that TT is later substituted with std::vector.  The above
4062          instantiation is `TT<int, std::allocator<T> >' with TT at
4063          level 1, and T at level 2, while the template arguments at level 1
4064          becomes {std::vector} and the inner level 2 is {int}.  */
4065
4066       if (current_template_parms)
4067         arglist = add_to_template_args (current_template_args (), arglist);
4068
4069       arglist2 = coerce_template_parms (parmlist, arglist, template,
4070                                         complain, /*require_all_args=*/1);
4071       if (arglist2 == error_mark_node
4072           || (!uses_template_parms (arglist2)
4073               && check_instantiated_args (template, arglist2, complain)))
4074         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4075
4076       parm = bind_template_template_parm (TREE_TYPE (template), arglist2);
4077       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, parm);
4078     }
4079   else 
4080     {
4081       tree template_type = TREE_TYPE (template);
4082       tree gen_tmpl;
4083       tree type_decl;
4084       tree found = NULL_TREE;
4085       tree *tp;
4086       int arg_depth;
4087       int parm_depth;
4088       int is_partial_instantiation;
4089
4090       gen_tmpl = most_general_template (template);
4091       parmlist = DECL_TEMPLATE_PARMS (gen_tmpl);
4092       parm_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (parmlist);
4093       arg_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (arglist);
4094
4095       if (arg_depth == 1 && parm_depth > 1)
4096         {
4097           /* We've been given an incomplete set of template arguments.
4098              For example, given:
4099
4100                template <class T> struct S1 {
4101                  template <class U> struct S2 {};
4102                  template <class U> struct S2<U*> {};
4103                 };
4104              
4105              we will be called with an ARGLIST of `U*', but the
4106              TEMPLATE will be `template <class T> template
4107              <class U> struct S1<T>::S2'.  We must fill in the missing
4108              arguments.  */
4109           arglist 
4110             = add_outermost_template_args (TYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (template)),
4111                                            arglist);
4112           arg_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (arglist);
4113         }
4114
4115       /* Now we should have enough arguments.  */
4116       my_friendly_assert (parm_depth == arg_depth, 0);
4117       
4118       /* From here on, we're only interested in the most general
4119          template.  */
4120       template = gen_tmpl;
4121
4122       /* Calculate the BOUND_ARGS.  These will be the args that are
4123          actually tsubst'd into the definition to create the
4124          instantiation.  */
4125       if (parm_depth > 1)
4126         {
4127           /* We have multiple levels of arguments to coerce, at once.  */
4128           int i;
4129           int saved_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (arglist);
4130
4131           tree bound_args = make_tree_vec (parm_depth);
4132           
4133           for (i = saved_depth,
4134                  t = DECL_TEMPLATE_PARMS (template); 
4135                i > 0 && t != NULL_TREE;
4136                --i, t = TREE_CHAIN (t))
4137             {
4138               tree a = coerce_template_parms (TREE_VALUE (t),
4139                                               arglist, template,
4140                                               complain, /*require_all_args=*/1);
4141
4142               /* Don't process further if one of the levels fails.  */
4143               if (a == error_mark_node)
4144                 {
4145                   /* Restore the ARGLIST to its full size.  */
4146                   TREE_VEC_LENGTH (arglist) = saved_depth;
4147                   POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4148                 }
4149               
4150               SET_TMPL_ARGS_LEVEL (bound_args, i, a);
4151
4152               /* We temporarily reduce the length of the ARGLIST so
4153                  that coerce_template_parms will see only the arguments
4154                  corresponding to the template parameters it is
4155                  examining.  */
4156               TREE_VEC_LENGTH (arglist)--;
4157             }
4158
4159           /* Restore the ARGLIST to its full size.  */
4160           TREE_VEC_LENGTH (arglist) = saved_depth;
4161
4162           arglist = bound_args;
4163         }
4164       else
4165         arglist
4166           = coerce_template_parms (INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parmlist),
4167                                    INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist),
4168                                    template,
4169                                    complain, /*require_all_args=*/1);
4170
4171       if (arglist == error_mark_node
4172           || (!uses_template_parms (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist))
4173               && check_instantiated_args (template,
4174                                           INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist),
4175                                           complain)))
4176         /* We were unable to bind the arguments.  */
4177         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4178
4179       /* In the scope of a template class, explicit references to the
4180          template class refer to the type of the template, not any
4181          instantiation of it.  For example, in:
4182          
4183            template <class T> class C { void f(C<T>); }
4184
4185          the `C<T>' is just the same as `C'.  Outside of the
4186          class, however, such a reference is an instantiation.  */
4187       if (comp_template_args (TYPE_TI_ARGS (template_type),
4188                               arglist))
4189         {
4190           found = template_type;
4191           
4192           if (!entering_scope && PRIMARY_TEMPLATE_P (template))
4193             {
4194               tree ctx;
4195               
4196               for (ctx = current_class_type; 
4197                    ctx; 
4198                    ctx = TYPE_CONTEXT (ctx))
4199                 {
4200                   if (TREE_CODE (ctx) == NAMESPACE_DECL)
4201                     break;
4202                   if (same_type_p (ctx, template_type))
4203                     goto found_ctx;
4204                 }
4205               
4206               /* We're not in the scope of the class, so the
4207                  TEMPLATE_TYPE is not the type we want after all.  */
4208               found = NULL_TREE;
4209             found_ctx:;
4210             }
4211         }
4212       if (found)
4213         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, found);
4214
4215       for (tp = &DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template);
4216            *tp;
4217            tp = &TREE_CHAIN (*tp))
4218         if (comp_template_args (TREE_PURPOSE (*tp), arglist))
4219           {
4220             found = *tp;
4221
4222             /* Use the move-to-front heuristic to speed up future
4223                searches.  */
4224             *tp = TREE_CHAIN (*tp);
4225             TREE_CHAIN (found) 
4226               = DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template);
4227             DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template) = found;
4228
4229             POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, TREE_VALUE (found));
4230           }
4231
4232       /* This type is a "partial instantiation" if any of the template
4233          arguments still involve template parameters.  Note that we set
4234          IS_PARTIAL_INSTANTIATION for partial specializations as
4235          well.  */
4236       is_partial_instantiation = uses_template_parms (arglist);
4237
4238       if (!is_partial_instantiation 
4239           && !PRIMARY_TEMPLATE_P (template)
4240           && TREE_CODE (CP_DECL_CONTEXT (template)) == NAMESPACE_DECL)
4241         {
4242           found = xref_tag_from_type (TREE_TYPE (template),
4243                                       DECL_NAME (template),
4244                                       /*globalize=*/1);
4245           POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, found);
4246         }
4247       
4248       context = tsubst (DECL_CONTEXT (template), arglist,
4249                         complain, in_decl);
4250       if (!context)
4251         context = global_namespace;
4252
4253       /* Create the type.  */
4254       if (TREE_CODE (template_type) == ENUMERAL_TYPE)
4255         {
4256           if (!is_partial_instantiation)
4257             {
4258               set_current_access_from_decl (TYPE_NAME (template_type));
4259               t = start_enum (TYPE_IDENTIFIER (template_type));
4260             }
4261           else
4262             /* We don't want to call start_enum for this type, since
4263                the values for the enumeration constants may involve
4264                template parameters.  And, no one should be interested
4265                in the enumeration constants for such a type.  */
4266             t = make_node (ENUMERAL_TYPE);
4267         }
4268       else
4269         {
4270           t = make_aggr_type (TREE_CODE (template_type));
4271           CLASSTYPE_DECLARED_CLASS (t) 
4272             = CLASSTYPE_DECLARED_CLASS (template_type);
4273           CLASSTYPE_GOT_SEMICOLON (t) = 1;
4274           SET_CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION (t);
4275           TYPE_FOR_JAVA (t) = TYPE_FOR_JAVA (template_type);
4276
4277           /* A local class.  Make sure the decl gets registered properly.  */
4278           if (context == current_function_decl)
4279             pushtag (DECL_NAME (template), t, 0);
4280         }
4281
4282       /* If we called start_enum or pushtag above, this information
4283          will already be set up.  */
4284       if (!TYPE_NAME (t))
4285         {
4286           TYPE_CONTEXT (t) = FROB_CONTEXT (context);
4287           
4288           type_decl = create_implicit_typedef (DECL_NAME (template), t);
4289           DECL_CONTEXT (type_decl) = TYPE_CONTEXT (t);
4290           TYPE_STUB_DECL (t) = type_decl;
4291           DECL_SOURCE_LOCATION (type_decl) 
4292             = DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_STUB_DECL (template_type));
4293         }
4294       else
4295         type_decl = TYPE_NAME (t);
4296
4297       TREE_PRIVATE (type_decl)
4298         = TREE_PRIVATE (TYPE_STUB_DECL (template_type));
4299       TREE_PROTECTED (type_decl)
4300         = TREE_PROTECTED (TYPE_STUB_DECL (template_type));
4301
4302       /* Set up the template information.  We have to figure out which
4303          template is the immediate parent if this is a full
4304          instantiation.  */
4305       if (parm_depth == 1 || is_partial_instantiation
4306           || !PRIMARY_TEMPLATE_P (template))
4307         /* This case is easy; there are no member templates involved.  */
4308         found = template;
4309       else
4310         {
4311           /* This is a full instantiation of a member template.  Look
4312              for a partial instantiation of which this is an instance.  */
4313
4314           for (found = DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template);
4315                found; found = TREE_CHAIN (found))
4316             {
4317               int success;
4318               tree tmpl = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (TREE_VALUE (found));
4319
4320               /* We only want partial instantiations, here, not
4321                  specializations or full instantiations.  */
4322               if (CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (TREE_VALUE (found))
4323                   || !uses_template_parms (TREE_VALUE (found)))
4324                 continue;
4325
4326               /* Temporarily reduce by one the number of levels in the
4327                  ARGLIST and in FOUND so as to avoid comparing the
4328                  last set of arguments.  */
4329               TREE_VEC_LENGTH (arglist)--;
4330               TREE_VEC_LENGTH (TREE_PURPOSE (found)) --;
4331
4332               /* See if the arguments match.  If they do, then TMPL is
4333                  the partial instantiation we want.  */
4334               success = comp_template_args (TREE_PURPOSE (found), arglist);
4335
4336               /* Restore the argument vectors to their full size.  */
4337               TREE_VEC_LENGTH (arglist)++;
4338               TREE_VEC_LENGTH (TREE_PURPOSE (found))++;
4339
4340               if (success)
4341                 {
4342                   found = tmpl;
4343                   break;
4344                 }
4345             }
4346
4347           if (!found)
4348             {
4349               /* There was no partial instantiation. This happens
4350                  where C<T> is a member template of A<T> and it's used
4351                  in something like
4352                 
4353                   template <typename T> struct B { A<T>::C<int> m; };
4354                   B<float>;
4355                 
4356                  Create the partial instantiation.
4357                */
4358               TREE_VEC_LENGTH (arglist)--;
4359               found = tsubst (template, arglist, complain, NULL_TREE);
4360               TREE_VEC_LENGTH (arglist)++;
4361             }
4362         }
4363
4364       SET_TYPE_TEMPLATE_INFO (t, tree_cons (found, arglist, NULL_TREE));  
4365       DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template) 
4366         = tree_cons (arglist, t, 
4367                      DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template));
4368
4369       if (TREE_CODE (t) == ENUMERAL_TYPE 
4370           && !is_partial_instantiation)
4371         /* Now that the type has been registered on the instantiations
4372            list, we set up the enumerators.  Because the enumeration
4373            constants may involve the enumeration type itself, we make
4374            sure to register the type first, and then create the
4375            constants.  That way, doing tsubst_expr for the enumeration
4376            constants won't result in recursive calls here; we'll find
4377            the instantiation and exit above.  */
4378         tsubst_enum (template_type, t, arglist);
4379
4380       /* Reset the name of the type, now that CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO
4381          is set up.  */
4382       if (TREE_CODE (t) != ENUMERAL_TYPE)
4383         DECL_NAME (type_decl) = classtype_mangled_name (t);
4384       if (!is_partial_instantiation)
4385         {
4386           /* For backwards compatibility; code that uses
4387              -fexternal-templates expects looking up a template to
4388              instantiate it.  I think DDD still relies on this.
4389              (jason 8/20/1998) */
4390           if (TREE_CODE (t) != ENUMERAL_TYPE
4391               && flag_external_templates
4392               && CLASSTYPE_INTERFACE_KNOWN (TREE_TYPE (template))
4393               && ! CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (TREE_TYPE (template)))
4394             add_pending_template (t);
4395         }
4396       else
4397         /* If the type makes use of template parameters, the
4398            code that generates debugging information will crash.  */
4399         DECL_IGNORED_P (TYPE_STUB_DECL (t)) = 1;
4400
4401       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, t);
4402     }
4403   timevar_pop (TV_NAME_LOOKUP);
4404 }
4405 \f
4406 struct pair_fn_data 
4407 {
4408   tree_fn_t fn;
4409   void *data;
4410   htab_t visited;
4411 };
4412
4413 /* Called from for_each_template_parm via walk_tree.  */
4414
4415 static tree
4416 for_each_template_parm_r (tree* tp, int* walk_subtrees, void* d)
4417 {
4418   tree t = *tp;
4419   struct pair_fn_data *pfd = (struct pair_fn_data *) d;
4420   tree_fn_t fn = pfd->fn;
4421   void *data = pfd->data;
4422   void **slot;
4423
4424   /* If we have already visited this tree, there's no need to walk
4425      subtrees.  Otherwise, add it to the visited table.  */
4426   slot = htab_find_slot (pfd->visited, *tp, INSERT);
4427   if (*slot)
4428     {
4429       *walk_subtrees = 0;
4430       return NULL_TREE;
4431     }
4432   *slot = *tp;
4433
4434   if (TYPE_P (t)
4435       && for_each_template_parm (TYPE_CONTEXT (t), fn, data, pfd->visited))
4436     return error_mark_node;
4437
4438   switch (TREE_CODE (t))
4439     {
4440     case RECORD_TYPE:
4441       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (t))
4442         break;
4443       /* Fall through.  */
4444
4445     case UNION_TYPE:
4446     case ENUMERAL_TYPE:
4447       if (!TYPE_TEMPLATE_INFO (t))
4448         *walk_subtrees = 0;
4449       else if (for_each_template_parm (TREE_VALUE (TYPE_TEMPLATE_INFO (t)),
4450                                        fn, data, pfd->visited))
4451         return error_mark_node;
4452       break;
4453
4454     case METHOD_TYPE:
4455       /* Since we're not going to walk subtrees, we have to do this
4456          explicitly here.  */
4457       if (for_each_template_parm (TYPE_METHOD_BASETYPE (t), fn, data,
4458                                   pfd->visited))
4459         return error_mark_node;
4460       /* Fall through.  */
4461
4462     case FUNCTION_TYPE:
4463       /* Check the return type.  */
4464       if (for_each_template_parm (TREE_TYPE (t), fn, data, pfd->visited))
4465         return error_mark_node;
4466
4467       /* Check the parameter types.  Since default arguments are not
4468          instantiated until they are needed, the TYPE_ARG_TYPES may
4469          contain expressions that involve template parameters.  But,
4470          no-one should be looking at them yet.  And, once they're
4471          instantiated, they don't contain template parameters, so
4472          there's no point in looking at them then, either.  */
4473       {
4474         tree parm;
4475
4476         for (parm = TYPE_ARG_TYPES (t); parm; parm = TREE_CHAIN (parm))
4477           if (for_each_template_parm (TREE_VALUE (parm), fn, data,
4478                                       pfd->visited))
4479             return error_mark_node;
4480
4481         /* Since we've already handled the TYPE_ARG_TYPES, we don't
4482            want walk_tree walking into them itself.  */
4483         *walk_subtrees = 0;
4484       }
4485       break;
4486
4487     case TYPEOF_TYPE:
4488       if (for_each_template_parm (TYPE_FIELDS (t), fn, data, 
4489                                   pfd->visited))
4490         return error_mark_node;
4491       break;
4492
4493     case FUNCTION_DECL:
4494     case VAR_DECL:
4495       if (DECL_LANG_SPECIFIC (t) && DECL_TEMPLATE_INFO (t)
4496           && for_each_template_parm (DECL_TI_ARGS (t), fn, data,
4497                                      pfd->visited))
4498         return error_mark_node;
4499       /* Fall through.  */
4500
4501     case PARM_DECL:
4502     case CONST_DECL:
4503       if (TREE_CODE (t) == CONST_DECL && DECL_TEMPLATE_PARM_P (t)
4504           && for_each_template_parm (DECL_INITIAL (t), fn, data,
4505                                      pfd->visited))
4506         return error_mark_node;
4507       if (DECL_CONTEXT (t) 
4508           && for_each_template_parm (DECL_CONTEXT (t), fn, data,
4509                                      pfd->visited))
4510         return error_mark_node;
4511       break;
4512
4513     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
4514       /* Record template parameters such as `T' inside `TT<T>'.  */
4515       if (for_each_template_parm (TYPE_TI_ARGS (t), fn, data, pfd->visited))
4516         return error_mark_node;
4517       /* Fall through.  */
4518
4519     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
4520     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
4521     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
4522       if (fn && (*fn)(t, data))
4523         return error_mark_node;
4524       else if (!fn)
4525         return error_mark_node;
4526       break;
4527
4528     case TEMPLATE_DECL:
4529       /* A template template parameter is encountered */
4530       if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (t)
4531           && for_each_template_parm (TREE_TYPE (t), fn, data, pfd->visited))
4532         return error_mark_node;
4533
4534       /* Already substituted template template parameter */
4535       *walk_subtrees = 0;
4536       break;
4537
4538     case TYPENAME_TYPE:
4539       if (!fn 
4540           || for_each_template_parm (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (t), fn,
4541                                      data, pfd->visited))
4542         return error_mark_node;
4543       break;
4544
4545     case CONSTRUCTOR:
4546       if (TREE_TYPE (t) && TYPE_PTRMEMFUNC_P (TREE_TYPE (t))
4547           && for_each_template_parm (TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE
4548                                      (TREE_TYPE (t)), fn, data,
4549                                      pfd->visited))
4550         return error_mark_node;
4551       break;
4552       
4553     case INDIRECT_REF:
4554     case COMPONENT_REF:
4555       /* If there's no type, then this thing must be some expression
4556          involving template parameters.  */
4557       if (!fn && !TREE_TYPE (t))
4558         return error_mark_node;
4559       break;
4560
4561     case MODOP_EXPR:
4562     case CAST_EXPR:
4563     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
4564     case CONST_CAST_EXPR:
4565     case STATIC_CAST_EXPR:
4566     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
4567     case ARROW_EXPR:
4568     case DOTSTAR_EXPR:
4569     case TYPEID_EXPR:
4570     case PSEUDO_DTOR_EXPR:
4571       if (!fn)
4572         return error_mark_node;
4573       break;
4574
4575     case BASELINK:
4576       /* If we do not handle this case specially, we end up walking
4577          the BINFO hierarchy, which is circular, and therefore
4578          confuses walk_tree.  */
4579       *walk_subtrees = 0;
4580       if (for_each_template_parm (BASELINK_FUNCTIONS (*tp), fn, data,
4581                                   pfd->visited))
4582         return error_mark_node;
4583       break;
4584
4585     default:
4586       break;
4587     }
4588
4589   /* We didn't find any template parameters we liked.  */
4590   return NULL_TREE;
4591 }
4592
4593 /* For each TEMPLATE_TYPE_PARM, TEMPLATE_TEMPLATE_PARM, 
4594    BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM or TEMPLATE_PARM_INDEX in T, 
4595    call FN with the parameter and the DATA.
4596    If FN returns nonzero, the iteration is terminated, and
4597    for_each_template_parm returns 1.  Otherwise, the iteration
4598    continues.  If FN never returns a nonzero value, the value
4599    returned by for_each_template_parm is 0.  If FN is NULL, it is
4600    considered to be the function which always returns 1.  */
4601
4602 static int
4603 for_each_template_parm (tree t, tree_fn_t fn, void* data, htab_t visited)
4604 {
4605   struct pair_fn_data pfd;
4606   int result;
4607
4608   /* Set up.  */
4609   pfd.fn = fn;
4610   pfd.data = data;
4611
4612   /* Walk the tree.  (Conceptually, we would like to walk without
4613      duplicates, but for_each_template_parm_r recursively calls
4614      for_each_template_parm, so we would need to reorganize a fair
4615      bit to use walk_tree_without_duplicates, so we keep our own
4616      visited list.)  */
4617   if (visited)
4618     pfd.visited = visited;
4619   else
4620     pfd.visited = htab_create (37, htab_hash_pointer, htab_eq_pointer, 
4621                                NULL);
4622   result = walk_tree (&t, 
4623                       for_each_template_parm_r, 
4624                       &pfd,
4625                       NULL) != NULL_TREE;
4626
4627   /* Clean up.  */
4628   if (!visited)
4629     htab_delete (pfd.visited);
4630
4631   return result;
4632 }
4633
4634 int
4635 uses_template_parms (tree t)
4636 {
4637   return for_each_template_parm (t, 0, 0, NULL);
4638 }
4639
4640 static int tinst_depth;
4641 extern int max_tinst_depth;
4642 #ifdef GATHER_STATISTICS
4643 int depth_reached;
4644 #endif
4645 static int tinst_level_tick;
4646 static int last_template_error_tick;
4647
4648 /* We're starting to instantiate D; record the template instantiation context
4649    for diagnostics and to restore it later.  */
4650
4651 int
4652 push_tinst_level (tree d)
4653 {
4654   tree new;
4655
4656   if (tinst_depth >= max_tinst_depth)
4657     {
4658       /* If the instantiation in question still has unbound template parms,
4659          we don't really care if we can't instantiate it, so just return.
4660          This happens with base instantiation for implicit `typename'.  */
4661       if (uses_template_parms (d))
4662         return 0;
4663
4664       last_template_error_tick = tinst_level_tick;
4665       error ("template instantiation depth exceeds maximum of %d (use -ftemplate-depth-NN to increase the maximum) instantiating `%D'",
4666              max_tinst_depth, d);
4667
4668       print_instantiation_context ();
4669
4670       return 0;
4671     }
4672
4673   new = build_expr_wfl (d, input_filename, input_line, 0);
4674   TREE_CHAIN (new) = current_tinst_level;
4675   current_tinst_level = new;
4676
4677   ++tinst_depth;
4678 #ifdef GATHER_STATISTICS
4679   if (tinst_depth > depth_reached)
4680     depth_reached = tinst_depth;
4681 #endif
4682
4683   ++tinst_level_tick;
4684   return 1;
4685 }
4686
4687 /* We're done instantiating this template; return to the instantiation
4688    context.  */
4689
4690 void
4691 pop_tinst_level (void)
4692 {
4693   tree old = current_tinst_level;
4694
4695   /* Restore the filename and line number stashed away when we started
4696      this instantiation.  */
4697   input_line = TINST_LINE (old);
4698   input_filename = TINST_FILE (old);
4699   extract_interface_info ();
4700   
4701   current_tinst_level = TREE_CHAIN (old);
4702   --tinst_depth;
4703   ++tinst_level_tick;
4704 }
4705
4706 /* We're instantiating a deferred template; restore the template
4707    instantiation context in which the instantiation was requested, which
4708    is one step out from LEVEL.  */
4709
4710 static void
4711 reopen_tinst_level (tree level)
4712 {
4713   tree t;
4714
4715   tinst_depth = 0;
4716   for (t = level; t; t = TREE_CHAIN (t))
4717     ++tinst_depth;
4718
4719   current_tinst_level = level;
4720   pop_tinst_level ();
4721 }
4722
4723 /* Return the outermost template instantiation context, for use with
4724    -falt-external-templates.  */
4725
4726 tree
4727 tinst_for_decl (void)
4728 {
4729   tree p = current_tinst_level;
4730
4731   if (p)
4732     for (; TREE_CHAIN (p) ; p = TREE_CHAIN (p))
4733       ;
4734   return p;
4735 }
4736
4737 /* DECL is a friend FUNCTION_DECL or TEMPLATE_DECL.  ARGS is the
4738    vector of template arguments, as for tsubst.
4739
4740    Returns an appropriate tsubst'd friend declaration.  */
4741
4742 static tree
4743 tsubst_friend_function (tree decl, tree args)
4744 {
4745   tree new_friend;
4746   location_t saved_loc = input_location;
4747
4748   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (decl);
4749
4750   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL 
4751       && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (decl)
4752       && TREE_CODE (DECL_TI_TEMPLATE (decl)) != TEMPLATE_DECL)
4753     /* This was a friend declared with an explicit template
4754        argument list, e.g.:
4755        
4756        friend void f<>(T);
4757        
4758        to indicate that f was a template instantiation, not a new
4759        function declaration.  Now, we have to figure out what
4760        instantiation of what template.  */
4761     {
4762       tree template_id, arglist, fns;
4763       tree new_args;
4764       tree tmpl;
4765       tree ns = decl_namespace_context (TYPE_MAIN_DECL (current_class_type));
4766       
4767       /* Friend functions are looked up in the containing namespace scope.
4768          We must enter that scope, to avoid finding member functions of the
4769          current cless with same name.  */
4770       push_nested_namespace (ns);
4771       fns = tsubst_expr (DECL_TI_TEMPLATE (decl), args,
4772                          tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
4773       pop_nested_namespace (ns);
4774       arglist = tsubst (DECL_TI_ARGS (decl), args,
4775                         tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
4776       template_id = lookup_template_function (fns, arglist);
4777       
4778       new_friend = tsubst (decl, args, tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
4779       tmpl = determine_specialization (template_id, new_friend,
4780                                        &new_args, 
4781                                        /*need_member_template=*/0);
4782       new_friend = instantiate_template (tmpl, new_args, tf_error);
4783       goto done;
4784     }
4785
4786   new_friend = tsubst (decl, args, tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
4787         
4788   /* The NEW_FRIEND will look like an instantiation, to the
4789      compiler, but is not an instantiation from the point of view of
4790      the language.  For example, we might have had:
4791      
4792      template <class T> struct S {
4793        template <class U> friend void f(T, U);
4794      };
4795      
4796      Then, in S<int>, template <class U> void f(int, U) is not an
4797      instantiation of anything.  */
4798   DECL_USE_TEMPLATE (new_friend) = 0;
4799   if (TREE_CODE (decl) == TEMPLATE_DECL)
4800     {
4801       DECL_USE_TEMPLATE (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend)) = 0;
4802       DECL_SAVED_TREE (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend))
4803         = DECL_SAVED_TREE (DECL_TEMPLATE_RESULT (decl));
4804     }
4805
4806   /* The mangled name for the NEW_FRIEND is incorrect.  The function
4807      is not a template instantiation and should not be mangled like
4808      one.  Therefore, we forget the mangling here; we'll recompute it
4809      later if we need it.  */
4810   if (TREE_CODE (new_friend) != TEMPLATE_DECL)
4811     {
4812       SET_DECL_RTL (new_friend, NULL_RTX);
4813       SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (new_friend, NULL_TREE);
4814     }
4815       
4816   if (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (new_friend))
4817     {
4818       tree old_decl;
4819       tree new_friend_template_info;
4820       tree new_friend_result_template_info;
4821       tree ns;
4822       int  new_friend_is_defn;
4823
4824       /* We must save some information from NEW_FRIEND before calling
4825          duplicate decls since that function will free NEW_FRIEND if
4826          possible.  */
4827       new_friend_template_info = DECL_TEMPLATE_INFO (new_friend);
4828       if (TREE_CODE (new_friend) == TEMPLATE_DECL)
4829         {
4830           /* This declaration is a `primary' template.  */
4831           DECL_PRIMARY_TEMPLATE (new_friend) = new_friend;
4832           
4833           new_friend_is_defn 
4834             = DECL_INITIAL (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend)) != NULL_TREE;
4835           new_friend_result_template_info
4836             = DECL_TEMPLATE_INFO (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend));
4837         }
4838       else
4839         {
4840           new_friend_is_defn = DECL_INITIAL (new_friend) != NULL_TREE;
4841           new_friend_result_template_info = NULL_TREE;
4842         }
4843
4844       /* Inside pushdecl_namespace_level, we will push into the
4845          current namespace. However, the friend function should go
4846          into the namespace of the template.  */
4847       ns = decl_namespace_context (new_friend);
4848       push_nested_namespace (ns);
4849       old_decl = pushdecl_namespace_level (new_friend);
4850       pop_nested_namespace (ns);
4851
4852       if (old_decl != new_friend)
4853         {
4854           /* This new friend declaration matched an existing
4855              declaration.  For example, given:
4856
4857                template <class T> void f(T);
4858                template <class U> class C { 
4859                  template <class T> friend void f(T) {} 
4860                };
4861
4862              the friend declaration actually provides the definition
4863              of `f', once C has been instantiated for some type.  So,
4864              old_decl will be the out-of-class template declaration,
4865              while new_friend is the in-class definition.
4866
4867              But, if `f' was called before this point, the
4868              instantiation of `f' will have DECL_TI_ARGS corresponding
4869              to `T' but not to `U', references to which might appear
4870              in the definition of `f'.  Previously, the most general
4871              template for an instantiation of `f' was the out-of-class
4872              version; now it is the in-class version.  Therefore, we
4873              run through all specialization of `f', adding to their
4874              DECL_TI_ARGS appropriately.  In particular, they need a
4875              new set of outer arguments, corresponding to the
4876              arguments for this class instantiation.  
4877
4878              The same situation can arise with something like this:
4879
4880                friend void f(int);
4881                template <class T> class C { 
4882                  friend void f(T) {}
4883                };
4884
4885              when `C<int>' is instantiated.  Now, `f(int)' is defined
4886              in the class.  */
4887
4888           if (!new_friend_is_defn)
4889             /* On the other hand, if the in-class declaration does
4890                *not* provide a definition, then we don't want to alter
4891                existing definitions.  We can just leave everything
4892                alone.  */
4893             ;
4894           else
4895             {
4896               /* Overwrite whatever template info was there before, if
4897                  any, with the new template information pertaining to
4898                  the declaration.  */
4899               DECL_TEMPLATE_INFO (old_decl) = new_friend_template_info;
4900
4901               if (TREE_CODE (old_decl) != TEMPLATE_DECL)
4902                 reregister_specialization (new_friend,
4903                                            most_general_template (old_decl),
4904                                            old_decl);
4905               else 
4906                 {
4907                   tree t;
4908                   tree new_friend_args;
4909
4910                   DECL_TEMPLATE_INFO (DECL_TEMPLATE_RESULT (old_decl)) 
4911                     = new_friend_result_template_info;
4912                     
4913                   new_friend_args = TI_ARGS (new_friend_template_info);
4914                   for (t = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (old_decl); 
4915                        t != NULL_TREE;
4916                        t = TREE_CHAIN (t))
4917                     {
4918                       tree spec = TREE_VALUE (t);
4919                   
4920                       DECL_TI_ARGS (spec) 
4921                         = add_outermost_template_args (new_friend_args,
4922                                                        DECL_TI_ARGS (spec));
4923                     }
4924
4925                   /* Now, since specializations are always supposed to
4926                      hang off of the most general template, we must move
4927                      them.  */
4928                   t = most_general_template (old_decl);
4929                   if (t != old_decl)
4930                     {
4931                       DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (t)
4932                         = chainon (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (t),
4933                                    DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (old_decl));
4934                       DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (old_decl) = NULL_TREE;
4935                     }
4936                 }
4937             }
4938
4939           /* The information from NEW_FRIEND has been merged into OLD_DECL
4940              by duplicate_decls.  */
4941           new_friend = old_decl;
4942         }
4943     }
4944   else if (COMPLETE_TYPE_P (DECL_CONTEXT (new_friend)))
4945     {
4946       /* Check to see that the declaration is really present, and,
4947          possibly obtain an improved declaration.  */
4948       tree fn = check_classfn (DECL_CONTEXT (new_friend),
4949                                new_friend);
4950       
4951       if (fn)
4952         new_friend = fn;
4953     }
4954
4955  done:
4956   input_location = saved_loc;
4957   return new_friend;
4958 }
4959
4960 /* FRIEND_TMPL is a friend TEMPLATE_DECL.  ARGS is the vector of
4961    template arguments, as for tsubst.
4962
4963    Returns an appropriate tsubst'd friend type or error_mark_node on
4964    failure.  */
4965
4966 static tree
4967 tsubst_friend_class (tree friend_tmpl, tree args)
4968 {
4969   tree friend_type;
4970   tree tmpl;
4971   tree context;
4972
4973   context = DECL_CONTEXT (friend_tmpl);
4974
4975   if (context)
4976     {
4977       if (TREE_CODE (context) == NAMESPACE_DECL)
4978         push_nested_namespace (context);
4979       else
4980         push_nested_class (tsubst (context, args, tf_none, NULL_TREE)); 
4981     }
4982
4983   /* First, we look for a class template.  */
4984   tmpl = lookup_name (DECL_NAME (friend_tmpl), /*prefer_type=*/0); 
4985
4986   /* But, if we don't find one, it might be because we're in a
4987      situation like this:
4988
4989        template <class T>
4990        struct S {
4991          template <class U>
4992          friend struct S;
4993        };
4994
4995      Here, in the scope of (say) S<int>, `S' is bound to a TYPE_DECL
4996      for `S<int>', not the TEMPLATE_DECL.  */
4997   if (!tmpl || !DECL_CLASS_TEMPLATE_P (tmpl))
4998     {
4999       tmpl = lookup_name (DECL_NAME (friend_tmpl), /*prefer_type=*/1);
5000       tmpl = maybe_get_template_decl_from_type_decl (tmpl);
5001     }
5002
5003   if (tmpl && DECL_CLASS_TEMPLATE_P (tmpl))
5004     {
5005       /* The friend template has already been declared.  Just
5006          check to see that the declarations match, and install any new
5007          default parameters.  We must tsubst the default parameters,
5008          of course.  We only need the innermost template parameters
5009          because that is all that redeclare_class_template will look
5010          at.  */
5011       if (TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (friend_tmpl))
5012           > TMPL_ARGS_DEPTH (args))
5013         {
5014           tree parms;
5015           parms = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (friend_tmpl),
5016                                          args, tf_error | tf_warning);
5017           redeclare_class_template (TREE_TYPE (tmpl), parms);
5018         }
5019
5020       friend_type = TREE_TYPE (tmpl);
5021     }
5022   else
5023     {
5024       /* The friend template has not already been declared.  In this
5025          case, the instantiation of the template class will cause the
5026          injection of this template into the global scope.  */
5027       tmpl = tsubst (friend_tmpl, args, tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5028
5029       /* The new TMPL is not an instantiation of anything, so we
5030          forget its origins.  We don't reset CLASSTYPE_TI_TEMPLATE for
5031          the new type because that is supposed to be the corresponding
5032          template decl, i.e., TMPL.  */
5033       DECL_USE_TEMPLATE (tmpl) = 0;
5034       DECL_TEMPLATE_INFO (tmpl) = NULL_TREE;
5035       CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (TREE_TYPE (tmpl)) = 0;
5036
5037       /* Inject this template into the global scope.  */
5038       friend_type = TREE_TYPE (pushdecl_top_level (tmpl));
5039     }
5040
5041   if (context) 
5042     {
5043       if (TREE_CODE (context) == NAMESPACE_DECL)
5044         pop_nested_namespace (context);
5045       else
5046         pop_nested_class ();
5047     }
5048
5049   return friend_type;
5050 }
5051
5052 /* Returns zero if TYPE cannot be completed later due to circularity.
5053    Otherwise returns one.  */
5054
5055 static int
5056 can_complete_type_without_circularity (tree type)
5057 {
5058   if (type == NULL_TREE || type == error_mark_node)
5059     return 0;
5060   else if (COMPLETE_TYPE_P (type))
5061     return 1;
5062   else if (TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE && TYPE_DOMAIN (type))
5063     return can_complete_type_without_circularity (TREE_TYPE (type));
5064   else if (CLASS_TYPE_P (type) && TYPE_BEING_DEFINED (TYPE_MAIN_VARIANT (type)))
5065     return 0;
5066   else
5067     return 1;
5068 }
5069
5070 tree
5071 instantiate_class_template (tree type)
5072 {
5073   tree template, args, pattern, t, member;
5074   tree typedecl;
5075   tree pbinfo;
5076   
5077   if (type == error_mark_node)
5078     return error_mark_node;
5079
5080   if (TYPE_BEING_DEFINED (type) 
5081       || COMPLETE_TYPE_P (type)
5082       || dependent_type_p (type))
5083     return type;
5084
5085   /* Figure out which template is being instantiated.  */
5086   template = most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type));
5087   my_friendly_assert (TREE_CODE (template) == TEMPLATE_DECL, 279);
5088
5089   /* Figure out which arguments are being used to do the
5090      instantiation.  */
5091   args = CLASSTYPE_TI_ARGS (type);
5092
5093   /* Determine what specialization of the original template to
5094      instantiate.  */
5095   t = most_specialized_class (template, args);
5096   if (t == error_mark_node)
5097     {
5098       const char *str = "candidates are:";
5099       error ("ambiguous class template instantiation for `%#T'", type);
5100       for (t = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (template); t; 
5101            t = TREE_CHAIN (t))
5102         {
5103           if (get_class_bindings (TREE_VALUE (t), TREE_PURPOSE (t),
5104                                   args))
5105             {
5106               cp_error_at ("%s %+#T", str, TREE_TYPE (t));
5107               str = "               ";
5108             }
5109         }
5110       TYPE_BEING_DEFINED (type) = 1;
5111       return error_mark_node;
5112     }
5113
5114   if (t)
5115     pattern = TREE_TYPE (t);
5116   else
5117     pattern = TREE_TYPE (template);
5118
5119   /* If the template we're instantiating is incomplete, then clearly
5120      there's nothing we can do.  */
5121   if (!COMPLETE_TYPE_P (pattern))
5122     return type;
5123
5124   /* If we've recursively instantiated too many templates, stop.  */
5125   if (! push_tinst_level (type))
5126     return type;
5127
5128   /* Now we're really doing the instantiation.  Mark the type as in
5129      the process of being defined.  */
5130   TYPE_BEING_DEFINED (type) = 1;
5131
5132   /* We may be in the middle of deferred access check.  Disable
5133      it now.  */
5134   push_deferring_access_checks (dk_no_deferred);
5135
5136   maybe_push_to_top_level (uses_template_parms (type));
5137
5138   if (t)
5139     {
5140       /* This TYPE is actually an instantiation of a partial
5141          specialization.  We replace the innermost set of ARGS with
5142          the arguments appropriate for substitution.  For example,
5143          given:
5144
5145            template <class T> struct S {};
5146            template <class T> struct S<T*> {};
5147          
5148          and supposing that we are instantiating S<int*>, ARGS will
5149          present be {int*} but we need {int}.  */
5150       tree inner_args 
5151         = get_class_bindings (TREE_VALUE (t), TREE_PURPOSE (t),
5152                               args);
5153
5154       /* If there were multiple levels in ARGS, replacing the
5155          innermost level would alter CLASSTYPE_TI_ARGS, which we don't
5156          want, so we make a copy first.  */
5157       if (TMPL_ARGS_HAVE_MULTIPLE_LEVELS (args))
5158         {
5159           args = copy_node (args);
5160           SET_TMPL_ARGS_LEVEL (args, TMPL_ARGS_DEPTH (args), inner_args);
5161         }
5162       else
5163         args = inner_args;
5164     }
5165
5166   if (flag_external_templates)
5167     {
5168       if (flag_alt_external_templates)
5169         {
5170           CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (type) = interface_only;
5171           SET_CLASSTYPE_INTERFACE_UNKNOWN_X (type, interface_unknown);
5172         }
5173       else
5174         {
5175           CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (type) = CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (pattern);
5176           SET_CLASSTYPE_INTERFACE_UNKNOWN_X
5177             (type, CLASSTYPE_INTERFACE_UNKNOWN (pattern));
5178         }
5179     }
5180   else
5181     {
5182       SET_CLASSTYPE_INTERFACE_UNKNOWN (type);
5183     }
5184
5185   TYPE_HAS_CONSTRUCTOR (type) = TYPE_HAS_CONSTRUCTOR (pattern);
5186   TYPE_HAS_DESTRUCTOR (type) = TYPE_HAS_DESTRUCTOR (pattern);
5187   TYPE_OVERLOADS_CALL_EXPR (type) = TYPE_OVERLOADS_CALL_EXPR (pattern);
5188   TYPE_OVERLOADS_ARRAY_REF (type) = TYPE_OVERLOADS_ARRAY_REF (pattern);
5189   TYPE_OVERLOADS_ARROW (type) = TYPE_OVERLOADS_ARROW (pattern);
5190   TYPE_HAS_NEW_OPERATOR (type) = TYPE_HAS_NEW_OPERATOR (pattern);
5191   TYPE_HAS_ARRAY_NEW_OPERATOR (type) = TYPE_HAS_ARRAY_NEW_OPERATOR (pattern);
5192   TYPE_GETS_DELETE (type) = TYPE_GETS_DELETE (pattern);
5193   TYPE_HAS_ASSIGN_REF (type) = TYPE_HAS_ASSIGN_REF (pattern);
5194   TYPE_HAS_CONST_ASSIGN_REF (type) = TYPE_HAS_CONST_ASSIGN_REF (pattern);
5195   TYPE_HAS_ABSTRACT_ASSIGN_REF (type) = TYPE_HAS_ABSTRACT_ASSIGN_REF (pattern);
5196   TYPE_HAS_INIT_REF (type) = TYPE_HAS_INIT_REF (pattern);
5197   TYPE_HAS_CONST_INIT_REF (type) = TYPE_HAS_CONST_INIT_REF (pattern);
5198   TYPE_HAS_DEFAULT_CONSTRUCTOR (type) = TYPE_HAS_DEFAULT_CONSTRUCTOR (pattern);
5199   TYPE_HAS_CONVERSION (type) = TYPE_HAS_CONVERSION (pattern);
5200   TYPE_BASE_CONVS_MAY_REQUIRE_CODE_P (type)
5201     = TYPE_BASE_CONVS_MAY_REQUIRE_CODE_P (pattern);
5202   TYPE_USES_MULTIPLE_INHERITANCE (type)
5203     = TYPE_USES_MULTIPLE_INHERITANCE (pattern);
5204   TYPE_USES_VIRTUAL_BASECLASSES (type)
5205     = TYPE_USES_VIRTUAL_BASECLASSES (pattern);
5206   TYPE_PACKED (type) = TYPE_PACKED (pattern);
5207   TYPE_ALIGN (type) = TYPE_ALIGN (pattern);
5208   TYPE_USER_ALIGN (type) = TYPE_USER_ALIGN (pattern);
5209   TYPE_FOR_JAVA (type) = TYPE_FOR_JAVA (pattern); /* For libjava's JArray<T> */
5210   if (ANON_AGGR_TYPE_P (pattern))
5211     SET_ANON_AGGR_TYPE_P (type);
5212
5213   pbinfo = TYPE_BINFO (pattern);
5214   
5215   if (BINFO_BASETYPES (pbinfo))
5216     {
5217       tree base_list = NULL_TREE;
5218       tree pbases = BINFO_BASETYPES (pbinfo);
5219       tree paccesses = BINFO_BASEACCESSES (pbinfo);
5220       int i;
5221
5222       /* Substitute into each of the bases to determine the actual
5223          basetypes.  */
5224       for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (pbases); ++i)
5225         {
5226           tree base;
5227           tree access;
5228           tree pbase;
5229
5230           pbase = TREE_VEC_ELT (pbases, i);
5231           access = TREE_VEC_ELT (paccesses, i);
5232
5233           /* Substitute to figure out the base class.  */
5234           base = tsubst (BINFO_TYPE (pbase), args, tf_error, NULL_TREE);
5235           if (base == error_mark_node)
5236             continue;
5237           
5238           base_list = tree_cons (access, base, base_list);
5239           TREE_VIA_VIRTUAL (base_list) = TREE_VIA_VIRTUAL (pbase);
5240         }
5241
5242       /* The list is now in reverse order; correct that.  */
5243       base_list = nreverse (base_list);
5244
5245       /* Now call xref_basetypes to set up all the base-class
5246          information.  */
5247       xref_basetypes (type, base_list);
5248     }
5249
5250   /* Now that our base classes are set up, enter the scope of the
5251      class, so that name lookups into base classes, etc. will work
5252      correctly.  This is precisely analogous to what we do in
5253      begin_class_definition when defining an ordinary non-template
5254      class.  */
5255   pushclass (type, true);
5256
5257   /* Now members are processed in the order of declaration.  */
5258   for (member = CLASSTYPE_DECL_LIST (pattern); member; member = TREE_CHAIN (member))
5259     {
5260       tree t = TREE_VALUE (member);
5261
5262       if (TREE_PURPOSE (member))
5263         {
5264           if (TYPE_P (t))
5265             {
5266               /* Build new CLASSTYPE_NESTED_UTDS.  */
5267
5268               tree tag = t;
5269               tree name = TYPE_IDENTIFIER (tag);
5270               tree newtag;
5271
5272               newtag = tsubst (tag, args, tf_error, NULL_TREE);
5273               my_friendly_assert (newtag != error_mark_node, 20010206);
5274               if (TREE_CODE (newtag) != ENUMERAL_TYPE)
5275                 {
5276                   if (TYPE_LANG_SPECIFIC (tag) && CLASSTYPE_IS_TEMPLATE (tag))
5277                     /* Unfortunately, lookup_template_class sets
5278                        CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION for a partial
5279                        instantiation (i.e., for the type of a member template
5280                        class nested within a template class.)  This behavior is
5281                        required for maybe_process_partial_specialization to work
5282                        correctly, but is not accurate in this case; the TAG is not
5283                        an instantiation of anything.  (The corresponding
5284                        TEMPLATE_DECL is an instantiation, but the TYPE is not.) */
5285                     CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (newtag) = 0;
5286
5287                   /* Now, we call pushtag to put this NEWTAG into the scope of
5288                      TYPE.  We first set up the IDENTIFIER_TYPE_VALUE to avoid
5289                      pushtag calling push_template_decl.  We don't have to do
5290                      this for enums because it will already have been done in
5291                      tsubst_enum.  */
5292                   if (name)
5293                     SET_IDENTIFIER_TYPE_VALUE (name, newtag);
5294                   pushtag (name, newtag, /*globalize=*/0);
5295                 }
5296             }
5297           else if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL 
5298                    || DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (t))
5299             {
5300               /* Build new TYPE_METHODS.  */
5301
5302               tree r = tsubst (t, args, tf_error, NULL_TREE);
5303               set_current_access_from_decl (r);
5304               grok_special_member_properties (r);
5305               finish_member_declaration (r);
5306             }
5307           else
5308             {
5309               /* Build new TYPE_FIELDS.  */
5310
5311               if (TREE_CODE (t) != CONST_DECL)
5312                 {
5313                   tree r;
5314
5315                   /* The the file and line for this declaration, to
5316                      assist in error message reporting.  Since we
5317                      called push_tinst_level above, we don't need to
5318                      restore these.  */
5319                   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (t);
5320
5321                   r = tsubst (t, args, tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5322                   if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL)
5323                     {
5324                       tree init;
5325
5326                       if (DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (r))
5327                         init = tsubst_expr (DECL_INITIAL (t), args,
5328                                             tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5329                       else
5330                         init = NULL_TREE;
5331
5332                       finish_static_data_member_decl (r, init,
5333                                                       /*asmspec_tree=*/NULL_TREE, 
5334                                                       /*flags=*/0);
5335
5336                       if (DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (r))
5337                         check_static_variable_definition (r, TREE_TYPE (r));
5338                     }
5339                   else if (TREE_CODE (r) == FIELD_DECL)
5340                     {
5341                       /* Determine whether R has a valid type and can be
5342                          completed later.  If R is invalid, then it is
5343                          replaced by error_mark_node so that it will not be
5344                          added to TYPE_FIELDS.  */
5345                       tree rtype = TREE_TYPE (r);
5346                       if (can_complete_type_without_circularity (rtype))
5347                         complete_type (rtype);
5348
5349                       if (!COMPLETE_TYPE_P (rtype))
5350                         {
5351                           cxx_incomplete_type_error (r, rtype);
5352                           r = error_mark_node;
5353                         }
5354                     }
5355
5356                   /* If it is a TYPE_DECL for a class-scoped ENUMERAL_TYPE,
5357                      such a thing will already have been added to the field
5358                      list by tsubst_enum in finish_member_declaration in the
5359                      CLASSTYPE_NESTED_UTDS case above.  */
5360                   if (!(TREE_CODE (r) == TYPE_DECL
5361                         && TREE_CODE (TREE_TYPE (r)) == ENUMERAL_TYPE
5362                         && DECL_ARTIFICIAL (r)))
5363                     {
5364                       set_current_access_from_decl (r);
5365                       finish_member_declaration (r);
5366                     }
5367                 }
5368             }
5369         }
5370       else
5371         {
5372           if (TYPE_P (t) || DECL_CLASS_TEMPLATE_P (t))
5373             {
5374               /* Build new CLASSTYPE_FRIEND_CLASSES.  */
5375
5376               tree friend_type = t;
5377               tree new_friend_type;
5378
5379               if (TREE_CODE (friend_type) == TEMPLATE_DECL)
5380                 new_friend_type = tsubst_friend_class (friend_type, args);
5381               else if (uses_template_parms (friend_type))
5382                 new_friend_type = tsubst (friend_type, args,
5383                                           tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5384               else if (CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (friend_type))
5385                 new_friend_type = friend_type;
5386               else 
5387                 {
5388                   tree ns = decl_namespace_context (TYPE_MAIN_DECL (friend_type));
5389
5390                   /* The call to xref_tag_from_type does injection for friend
5391                      classes.  */
5392                   push_nested_namespace (ns);
5393                   new_friend_type = 
5394                     xref_tag_from_type (friend_type, NULL_TREE, 1);
5395                   pop_nested_namespace (ns);
5396                 }
5397
5398               if (TREE_CODE (friend_type) == TEMPLATE_DECL)
5399                 /* Trick make_friend_class into realizing that the friend
5400                    we're adding is a template, not an ordinary class.  It's
5401                    important that we use make_friend_class since it will
5402                    perform some error-checking and output cross-reference
5403                    information.  */
5404                 ++processing_template_decl;
5405
5406               if (new_friend_type != error_mark_node)
5407                 make_friend_class (type, new_friend_type);
5408
5409               if (TREE_CODE (friend_type) == TEMPLATE_DECL)
5410                 --processing_template_decl;
5411             }
5412           else
5413             /* Build new DECL_FRIENDLIST.  */
5414             add_friend (type, tsubst_friend_function (t, args));
5415         }
5416     }
5417
5418   /* Set the file and line number information to whatever is given for
5419      the class itself.  This puts error messages involving generated
5420      implicit functions at a predictable point, and the same point
5421      that would be used for non-template classes.  */
5422   typedecl = TYPE_MAIN_DECL (type);
5423   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (typedecl);
5424   
5425   unreverse_member_declarations (type);
5426   finish_struct_1 (type);
5427   CLASSTYPE_GOT_SEMICOLON (type) = 1;
5428
5429   /* Clear this now so repo_template_used is happy.  */
5430   TYPE_BEING_DEFINED (type) = 0;
5431   repo_template_used (type);
5432
5433   /* Now that the class is complete, instantiate default arguments for
5434      any member functions.  We don't do this earlier because the
5435      default arguments may reference members of the class.  */
5436   if (!PRIMARY_TEMPLATE_P (template))
5437     for (t = TYPE_METHODS (type); t; t = TREE_CHAIN (t))
5438       if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL 
5439           /* Implicitly generated member functions will not have template
5440              information; they are not instantiations, but instead are
5441              created "fresh" for each instantiation.  */
5442           && DECL_TEMPLATE_INFO (t))
5443         tsubst_default_arguments (t);
5444
5445   popclass ();
5446   pop_from_top_level ();
5447   pop_deferring_access_checks ();
5448   pop_tinst_level ();
5449
5450   if (TYPE_CONTAINS_VPTR_P (type))
5451     keyed_classes = tree_cons (NULL_TREE, type, keyed_classes);
5452
5453   return type;
5454 }
5455
5456 static int
5457 list_eq (tree t1, tree t2)
5458 {
5459   if (t1 == NULL_TREE)
5460     return t2 == NULL_TREE;
5461   if (t2 == NULL_TREE)
5462     return 0;
5463   /* Don't care if one declares its arg const and the other doesn't -- the
5464      main variant of the arg type is all that matters.  */
5465   if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_VALUE (t1))
5466       != TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_VALUE (t2)))
5467     return 0;
5468   return list_eq (TREE_CHAIN (t1), TREE_CHAIN (t2));
5469 }
5470
5471 static tree
5472 tsubst_template_arg (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
5473 {
5474   tree r;
5475   
5476   if (!t)
5477     r = t;
5478   else if (TYPE_P (t))
5479     r = tsubst (t, args, complain, in_decl);
5480   else
5481     {
5482       r = tsubst_expr (t, args, complain, in_decl);
5483
5484       if (!uses_template_parms (r))
5485         {
5486           /* Sometimes, one of the args was an expression involving a
5487              template constant parameter, like N - 1.  Now that we've
5488              tsubst'd, we might have something like 2 - 1.  This will
5489              confuse lookup_template_class, so we do constant folding
5490              here.  We have to unset processing_template_decl, to fool
5491              tsubst_copy_and_build() into building an actual tree.  */
5492
5493          /* If the TREE_TYPE of ARG is not NULL_TREE, ARG is already
5494             as simple as it's going to get, and trying to reprocess
5495             the trees will break.  Once tsubst_expr et al DTRT for
5496             non-dependent exprs, this code can go away, as the type
5497             will always be set.  */
5498           if (!TREE_TYPE (r))
5499             {
5500               int saved_processing_template_decl = processing_template_decl; 
5501               processing_template_decl = 0;
5502               r = tsubst_copy_and_build (r, /*args=*/NULL_TREE,
5503                                          tf_error, /*in_decl=*/NULL_TREE,
5504                                          /*function_p=*/false);
5505               processing_template_decl = saved_processing_template_decl; 
5506             }
5507           r = fold (r);
5508         }
5509     }
5510   return r;
5511 }
5512
5513 /* Substitute ARGS into the vector or list of template arguments T.  */
5514
5515 static tree
5516 tsubst_template_args (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
5517 {
5518   int is_list = !(t && TREE_CODE (t) == TREE_VEC);
5519   int len = is_list ? list_length (t) : TREE_VEC_LENGTH (t);
5520   int need_new = 0, i;
5521   tree position = t;
5522   tree *elts = alloca (len * sizeof (tree));
5523   
5524   for (i = 0; i < len; i++)
5525     {
5526       tree orig_arg;
5527       tree new_arg = NULL_TREE;
5528
5529       if (is_list)
5530         {
5531           orig_arg = TREE_VALUE (position);
5532           position = TREE_CHAIN (position);
5533         }
5534       else
5535         {
5536           orig_arg = TREE_VEC_ELT (t, i);
5537           if (TREE_CODE (orig_arg) == TREE_VEC)
5538             new_arg = tsubst_template_args (orig_arg, args, complain, in_decl);
5539         }
5540
5541       if (!new_arg)
5542         new_arg = tsubst_template_arg (orig_arg, args, complain, in_decl);
5543       
5544       if (new_arg == error_mark_node)
5545         return error_mark_node;
5546
5547       elts[i] = new_arg;
5548       if (new_arg != orig_arg)
5549         need_new = 1;
5550     }
5551   
5552   if (!need_new)
5553     return t;
5554
5555   if (is_list)
5556     {
5557       t = NULL_TREE;
5558
5559       for (i = len; i--;)
5560         t = tree_cons (NULL_TREE, elts[i], t);
5561     }
5562   else
5563     {
5564       t = make_tree_vec (len);
5565       for (i = 0; i < len; i++)
5566         TREE_VEC_ELT (t, i) = elts[i];
5567     }
5568   
5569   return t;
5570 }
5571
5572 /* Return the result of substituting ARGS into the template parameters
5573    given by PARMS.  If there are m levels of ARGS and m + n levels of
5574    PARMS, then the result will contain n levels of PARMS.  For
5575    example, if PARMS is `template <class T> template <class U>
5576    template <T*, U, class V>' and ARGS is {{int}, {double}} then the
5577    result will be `template <int*, double, class V>'.  */
5578
5579 static tree
5580 tsubst_template_parms (tree parms, tree args, tsubst_flags_t complain)
5581 {
5582   tree r = NULL_TREE;
5583   tree* new_parms;
5584
5585   for (new_parms = &r;
5586        TMPL_PARMS_DEPTH (parms) > TMPL_ARGS_DEPTH (args);
5587        new_parms = &(TREE_CHAIN (*new_parms)),
5588          parms = TREE_CHAIN (parms))
5589     {
5590       tree new_vec = 
5591         make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (TREE_VALUE (parms)));
5592       int i;
5593       
5594       for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (new_vec); ++i)
5595         {
5596           tree tuple = TREE_VEC_ELT (TREE_VALUE (parms), i);
5597           tree default_value = TREE_PURPOSE (tuple);
5598           tree parm_decl = TREE_VALUE (tuple);
5599
5600           parm_decl = tsubst (parm_decl, args, complain, NULL_TREE);
5601           default_value = tsubst_template_arg (default_value, args,
5602                                                complain, NULL_TREE);
5603           
5604           tuple = build_tree_list (default_value, parm_decl);
5605           TREE_VEC_ELT (new_vec, i) = tuple;
5606         }
5607       
5608       *new_parms = 
5609         tree_cons (size_int (TMPL_PARMS_DEPTH (parms) 
5610                              - TMPL_ARGS_DEPTH (args)),
5611                    new_vec, NULL_TREE);
5612     }
5613
5614   return r;
5615 }
5616
5617 /* Substitute the ARGS into the indicated aggregate (or enumeration)
5618    type T.  If T is not an aggregate or enumeration type, it is
5619    handled as if by tsubst.  IN_DECL is as for tsubst.  If
5620    ENTERING_SCOPE is nonzero, T is the context for a template which
5621    we are presently tsubst'ing.  Return the substituted value.  */
5622
5623 static tree
5624 tsubst_aggr_type (tree t, 
5625                   tree args, 
5626                   tsubst_flags_t complain, 
5627                   tree in_decl, 
5628                   int entering_scope)
5629 {
5630   if (t == NULL_TREE)
5631     return NULL_TREE;
5632
5633   switch (TREE_CODE (t))
5634     {
5635     case RECORD_TYPE:
5636       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (t))
5637         return tsubst (TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (t), args, complain, in_decl);
5638
5639       /* else fall through */
5640     case ENUMERAL_TYPE:
5641     case UNION_TYPE:
5642       if (TYPE_TEMPLATE_INFO (t))
5643         {
5644           tree argvec;
5645           tree context;
5646           tree r;
5647
5648           /* First, determine the context for the type we are looking
5649              up.  */
5650           if (TYPE_CONTEXT (t) != NULL_TREE)
5651             context = tsubst_aggr_type (TYPE_CONTEXT (t), args,
5652                                         complain,
5653                                         in_decl, /*entering_scope=*/1);
5654           else
5655             context = NULL_TREE;
5656
5657           /* Then, figure out what arguments are appropriate for the
5658              type we are trying to find.  For example, given:
5659
5660                template <class T> struct S;
5661                template <class T, class U> void f(T, U) { S<U> su; }
5662
5663              and supposing that we are instantiating f<int, double>,
5664              then our ARGS will be {int, double}, but, when looking up
5665              S we only want {double}.  */
5666           argvec = tsubst_template_args (TYPE_TI_ARGS (t), args,
5667                                          complain, in_decl);
5668           if (argvec == error_mark_node)
5669             return error_mark_node;
5670
5671           r = lookup_template_class (t, argvec, in_decl, context,
5672                                      entering_scope, complain);
5673
5674           return cp_build_qualified_type_real (r, TYPE_QUALS (t), complain);
5675         }
5676       else 
5677         /* This is not a template type, so there's nothing to do.  */
5678         return t;
5679
5680     default:
5681       return tsubst (t, args, complain, in_decl);
5682     }
5683 }
5684
5685 /* Substitute into the default argument ARG (a default argument for
5686    FN), which has the indicated TYPE.  */
5687
5688 tree
5689 tsubst_default_argument (tree fn, tree type, tree arg)
5690 {
5691   /* This default argument came from a template.  Instantiate the
5692      default argument here, not in tsubst.  In the case of
5693      something like: 
5694      
5695        template <class T>
5696        struct S {
5697          static T t();
5698          void f(T = t());
5699        };
5700      
5701      we must be careful to do name lookup in the scope of S<T>,
5702      rather than in the current class.
5703
5704      ??? current_class_type affects a lot more than name lookup.  This is
5705      very fragile.  Fortunately, it will go away when we do 2-phase name
5706      binding properly.  */
5707
5708   /* FN is already the desired FUNCTION_DECL.  */
5709   push_access_scope (fn);
5710
5711   arg = tsubst_expr (arg, DECL_TI_ARGS (fn),
5712                      tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5713   
5714   pop_access_scope (fn);
5715
5716   /* Make sure the default argument is reasonable.  */
5717   arg = check_default_argument (type, arg);
5718
5719   return arg;
5720 }
5721
5722 /* Substitute into all the default arguments for FN.  */
5723
5724 static void
5725 tsubst_default_arguments (tree fn)
5726 {
5727   tree arg;
5728   tree tmpl_args;
5729
5730   tmpl_args = DECL_TI_ARGS (fn);
5731
5732   /* If this function is not yet instantiated, we certainly don't need
5733      its default arguments.  */
5734   if (uses_template_parms (tmpl_args))
5735     return;
5736
5737   for (arg = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (fn)); 
5738        arg; 
5739        arg = TREE_CHAIN (arg))
5740     if (TREE_PURPOSE (arg))
5741       TREE_PURPOSE (arg) = tsubst_default_argument (fn, 
5742                                                     TREE_VALUE (arg),
5743                                                     TREE_PURPOSE (arg));
5744 }
5745
5746 /* Substitute the ARGS into the T, which is a _DECL.  TYPE is the
5747    (already computed) substitution of ARGS into TREE_TYPE (T), if
5748    appropriate.  Return the result of the substitution.  Issue error
5749    and warning messages under control of COMPLAIN.  */
5750
5751 static tree
5752 tsubst_decl (tree t, tree args, tree type, tsubst_flags_t complain)
5753 {
5754   location_t saved_loc;
5755   tree r = NULL_TREE;
5756   tree in_decl = t;
5757
5758   /* Set the filename and linenumber to improve error-reporting.  */
5759   saved_loc = input_location;
5760   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (t);
5761
5762   switch (TREE_CODE (t))
5763     {
5764     case TEMPLATE_DECL:
5765       {
5766         /* We can get here when processing a member template function
5767            of a template class.  */
5768         tree decl = DECL_TEMPLATE_RESULT (t);
5769         tree spec;
5770         int is_template_template_parm = DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (t);
5771
5772         if (!is_template_template_parm)
5773           {
5774             /* We might already have an instance of this template.
5775                The ARGS are for the surrounding class type, so the
5776                full args contain the tsubst'd args for the context,
5777                plus the innermost args from the template decl.  */
5778             tree tmpl_args = DECL_CLASS_TEMPLATE_P (t) 
5779               ? CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (t))
5780               : DECL_TI_ARGS (DECL_TEMPLATE_RESULT (t));
5781             tree full_args;
5782             
5783             full_args = tsubst_template_args (tmpl_args, args,
5784                                               complain, in_decl);
5785
5786             /* tsubst_template_args doesn't copy the vector if
5787                nothing changed.  But, *something* should have
5788                changed.  */
5789             my_friendly_assert (full_args != tmpl_args, 0);
5790
5791             spec = retrieve_specialization (t, full_args);
5792             if (spec != NULL_TREE)
5793               {
5794                 r = spec;
5795                 break;
5796               }
5797           }
5798
5799         /* Make a new template decl.  It will be similar to the
5800            original, but will record the current template arguments. 
5801            We also create a new function declaration, which is just
5802            like the old one, but points to this new template, rather
5803            than the old one.  */
5804         r = copy_decl (t);
5805         my_friendly_assert (DECL_LANG_SPECIFIC (r) != 0, 0);
5806         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
5807
5808         if (is_template_template_parm)
5809           {
5810             tree new_decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
5811             DECL_TEMPLATE_RESULT (r) = new_decl;
5812             TREE_TYPE (r) = TREE_TYPE (new_decl);
5813             break;
5814           }
5815
5816         DECL_CONTEXT (r) 
5817           = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args, 
5818                               complain, in_decl, 
5819                               /*entering_scope=*/1); 
5820         DECL_TEMPLATE_INFO (r) = build_tree_list (t, args);
5821
5822         if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
5823           {
5824             tree new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
5825             TREE_TYPE (r) = new_type;
5826             CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (new_type) = r;
5827             DECL_TEMPLATE_RESULT (r) = TYPE_MAIN_DECL (new_type);
5828             DECL_TI_ARGS (r) = CLASSTYPE_TI_ARGS (new_type);
5829           }
5830         else
5831           {
5832             tree new_decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
5833             if (new_decl == error_mark_node)
5834               return error_mark_node;
5835
5836             DECL_TEMPLATE_RESULT (r) = new_decl;
5837             DECL_TI_TEMPLATE (new_decl) = r;
5838             TREE_TYPE (r) = TREE_TYPE (new_decl);
5839             DECL_TI_ARGS (r) = DECL_TI_ARGS (new_decl);
5840           }
5841
5842         SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (r);
5843         DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (r) = NULL_TREE;
5844         DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (r) = NULL_TREE;
5845
5846         /* The template parameters for this new template are all the
5847            template parameters for the old template, except the
5848            outermost level of parameters.  */
5849         DECL_TEMPLATE_PARMS (r) 
5850           = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (t), args,
5851                                    complain);
5852
5853         if (PRIMARY_TEMPLATE_P (t))
5854           DECL_PRIMARY_TEMPLATE (r) = r;
5855
5856         /* We don't partially instantiate partial specializations.  */
5857         if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
5858           break;
5859
5860         /* Record this partial instantiation.  */
5861         register_specialization (r, t, 
5862                                  DECL_TI_ARGS (DECL_TEMPLATE_RESULT (r)));
5863
5864       }
5865       break;
5866
5867     case FUNCTION_DECL:
5868       {
5869         tree ctx;
5870         tree argvec = NULL_TREE;
5871         tree *friends;
5872         tree gen_tmpl;
5873         int member;
5874         int args_depth;
5875         int parms_depth;
5876
5877         /* Nobody should be tsubst'ing into non-template functions.  */
5878         my_friendly_assert (DECL_TEMPLATE_INFO (t) != NULL_TREE, 0);
5879
5880         if (TREE_CODE (DECL_TI_TEMPLATE (t)) == TEMPLATE_DECL)
5881           {
5882             tree spec;
5883             bool dependent_p;
5884
5885             /* If T is not dependent, just return it.  We have to
5886                increment PROCESSING_TEMPLATE_DECL because
5887                value_dependent_expression_p assumes that nothing is
5888                dependent when PROCESSING_TEMPLATE_DECL is zero.  */
5889             ++processing_template_decl;
5890             dependent_p = value_dependent_expression_p (t);
5891             --processing_template_decl;
5892             if (!dependent_p)
5893               return t;
5894
5895             /* Calculate the most general template of which R is a
5896                specialization, and the complete set of arguments used to
5897                specialize R.  */
5898             gen_tmpl = most_general_template (DECL_TI_TEMPLATE (t));
5899             argvec = tsubst_template_args (DECL_TI_ARGS 
5900                                            (DECL_TEMPLATE_RESULT (gen_tmpl)),
5901                                            args, complain, in_decl); 
5902
5903             /* Check to see if we already have this specialization.  */
5904             spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, argvec);
5905
5906             if (spec)
5907               {
5908                 r = spec;
5909                 break;
5910               }
5911
5912             /* We can see more levels of arguments than parameters if
5913                there was a specialization of a member template, like
5914                this:
5915
5916                  template <class T> struct S { template <class U> void f(); }
5917                  template <> template <class U> void S<int>::f(U); 
5918
5919                Here, we'll be substituting into the specialization,
5920                because that's where we can find the code we actually
5921                want to generate, but we'll have enough arguments for
5922                the most general template.              
5923
5924                We also deal with the peculiar case:
5925
5926                  template <class T> struct S { 
5927                    template <class U> friend void f();
5928                  };
5929                  template <class U> void f() {}
5930                  template S<int>;
5931                  template void f<double>();
5932
5933                Here, the ARGS for the instantiation of will be {int,
5934                double}.  But, we only need as many ARGS as there are
5935                levels of template parameters in CODE_PATTERN.  We are
5936                careful not to get fooled into reducing the ARGS in
5937                situations like:
5938
5939                  template <class T> struct S { template <class U> void f(U); }
5940                  template <class T> template <> void S<T>::f(int) {}
5941
5942                which we can spot because the pattern will be a
5943                specialization in this case.  */
5944             args_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (args);
5945             parms_depth = 
5946               TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (DECL_TI_TEMPLATE (t))); 
5947             if (args_depth > parms_depth
5948                 && !DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (t))
5949               args = get_innermost_template_args (args, parms_depth);
5950           }
5951         else
5952           {
5953             /* This special case arises when we have something like this:
5954
5955                  template <class T> struct S { 
5956                    friend void f<int>(int, double); 
5957                  };
5958
5959                Here, the DECL_TI_TEMPLATE for the friend declaration
5960                will be an IDENTIFIER_NODE.  We are being called from
5961                tsubst_friend_function, and we want only to create a
5962                new decl (R) with appropriate types so that we can call
5963                determine_specialization.  */
5964             gen_tmpl = NULL_TREE;
5965           }
5966
5967         if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
5968           {
5969             if (DECL_NAME (t) == constructor_name (DECL_CONTEXT (t)))
5970               member = 2;
5971             else
5972               member = 1;
5973             ctx = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args, 
5974                                     complain, t, 
5975                                     /*entering_scope=*/1);
5976           }
5977         else
5978           {
5979             member = 0;
5980             ctx = DECL_CONTEXT (t);
5981           }
5982         type = tsubst (type, args, complain, in_decl);
5983         if (type == error_mark_node)
5984           return error_mark_node;
5985
5986         /* We do NOT check for matching decls pushed separately at this
5987            point, as they may not represent instantiations of this
5988            template, and in any case are considered separate under the
5989            discrete model.  */
5990         r = copy_decl (t);
5991         DECL_USE_TEMPLATE (r) = 0;
5992         TREE_TYPE (r) = type;
5993         /* Clear out the mangled name and RTL for the instantiation.  */
5994         SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (r, NULL_TREE);
5995         SET_DECL_RTL (r, NULL_RTX);
5996
5997         DECL_CONTEXT (r) = ctx;
5998
5999         if (member && DECL_CONV_FN_P (r)) 
6000           /* Type-conversion operator.  Reconstruct the name, in
6001              case it's the name of one of the template's parameters.  */
6002           DECL_NAME (r) = mangle_conv_op_name_for_type (TREE_TYPE (type));
6003
6004         DECL_ARGUMENTS (r) = tsubst (DECL_ARGUMENTS (t), args,
6005                                      complain, t);
6006         DECL_RESULT (r) = NULL_TREE;
6007
6008         TREE_STATIC (r) = 0;
6009         TREE_PUBLIC (r) = TREE_PUBLIC (t);
6010         DECL_EXTERNAL (r) = 1;
6011         DECL_INTERFACE_KNOWN (r) = 0;
6012         DECL_DEFER_OUTPUT (r) = 0;
6013         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6014         DECL_PENDING_INLINE_INFO (r) = 0;
6015         DECL_PENDING_INLINE_P (r) = 0;
6016         DECL_SAVED_TREE (r) = NULL_TREE;
6017         TREE_USED (r) = 0;
6018         if (DECL_CLONED_FUNCTION (r))
6019           {
6020             DECL_CLONED_FUNCTION (r) = tsubst (DECL_CLONED_FUNCTION (t),
6021                                                args, complain, t);
6022             TREE_CHAIN (r) = TREE_CHAIN (DECL_CLONED_FUNCTION (r));
6023             TREE_CHAIN (DECL_CLONED_FUNCTION (r)) = r;
6024           }
6025
6026         /* Set up the DECL_TEMPLATE_INFO for R.  There's no need to do
6027            this in the special friend case mentioned above where
6028            GEN_TMPL is NULL.  */
6029         if (gen_tmpl)
6030           {
6031             DECL_TEMPLATE_INFO (r) 
6032               = tree_cons (gen_tmpl, argvec, NULL_TREE);
6033             SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (r);
6034             register_specialization (r, gen_tmpl, argvec);
6035
6036             /* We're not supposed to instantiate default arguments
6037                until they are called, for a template.  But, for a
6038                declaration like:
6039
6040                  template <class T> void f () 
6041                  { extern void g(int i = T()); }
6042                  
6043                we should do the substitution when the template is
6044                instantiated.  We handle the member function case in
6045                instantiate_class_template since the default arguments
6046                might refer to other members of the class.  */
6047             if (!member
6048                 && !PRIMARY_TEMPLATE_P (gen_tmpl)
6049                 && !uses_template_parms (argvec))
6050               tsubst_default_arguments (r);
6051           }
6052
6053         /* Copy the list of befriending classes.  */
6054         for (friends = &DECL_BEFRIENDING_CLASSES (r);
6055              *friends;
6056              friends = &TREE_CHAIN (*friends)) 
6057           {
6058             *friends = copy_node (*friends);
6059             TREE_VALUE (*friends) = tsubst (TREE_VALUE (*friends),
6060                                             args, complain,
6061                                             in_decl);
6062           }
6063
6064         if (DECL_CONSTRUCTOR_P (r) || DECL_DESTRUCTOR_P (r))
6065           {
6066             maybe_retrofit_in_chrg (r);
6067             if (DECL_CONSTRUCTOR_P (r))
6068               grok_ctor_properties (ctx, r);
6069             /* If this is an instantiation of a member template, clone it.
6070                If it isn't, that'll be handled by
6071                clone_constructors_and_destructors.  */
6072             if (PRIMARY_TEMPLATE_P (gen_tmpl))
6073               clone_function_decl (r, /*update_method_vec_p=*/0);
6074           }
6075         else if (IDENTIFIER_OPNAME_P (DECL_NAME (r)))
6076           grok_op_properties (r, DECL_FRIEND_P (r));
6077       }
6078       break;
6079
6080     case PARM_DECL:
6081       {
6082         r = copy_node (t);
6083         if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (t))
6084           SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (r);
6085
6086         TREE_TYPE (r) = type;
6087         c_apply_type_quals_to_decl (cp_type_quals (type), r);
6088
6089         if (TREE_CODE (DECL_INITIAL (r)) != TEMPLATE_PARM_INDEX)
6090           DECL_INITIAL (r) = TREE_TYPE (r);
6091         else
6092           DECL_INITIAL (r) = tsubst (DECL_INITIAL (r), args,
6093                                      complain, in_decl);
6094
6095         DECL_CONTEXT (r) = NULL_TREE;
6096
6097         if (!DECL_TEMPLATE_PARM_P (r))
6098           DECL_ARG_TYPE (r) = type_passed_as (type);
6099         if (TREE_CHAIN (t))
6100           TREE_CHAIN (r) = tsubst (TREE_CHAIN (t), args,
6101                                    complain, TREE_CHAIN (t));
6102       }
6103       break;
6104
6105     case FIELD_DECL:
6106       {
6107         r = copy_decl (t);
6108         TREE_TYPE (r) = type;
6109         c_apply_type_quals_to_decl (cp_type_quals (type), r);
6110
6111         /* We don't have to set DECL_CONTEXT here; it is set by
6112            finish_member_declaration.  */
6113         DECL_INITIAL (r) = tsubst_expr (DECL_INITIAL (t), args,
6114                                         complain, in_decl);
6115         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6116         if (VOID_TYPE_P (type)) 
6117           cp_error_at ("instantiation of `%D' as type `%T'", r, type);
6118       }
6119       break;
6120
6121     case USING_DECL:
6122       {
6123         r = copy_node (t);
6124         DECL_INITIAL (r)
6125           = tsubst_copy (DECL_INITIAL (t), args, complain, in_decl);
6126         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6127       }
6128       break;
6129
6130     case TYPE_DECL:
6131       if (TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
6132           || t == TYPE_MAIN_DECL (TREE_TYPE (t)))
6133         {
6134           /* If this is the canonical decl, we don't have to mess with
6135              instantiations, and often we can't (for typename, template
6136              type parms and such).  Note that TYPE_NAME is not correct for
6137              the above test if we've copied the type for a typedef.  */
6138           r = TYPE_NAME (type);
6139           break;
6140         }
6141
6142       /* Fall through.  */
6143
6144     case VAR_DECL:
6145       {
6146         tree argvec = NULL_TREE;
6147         tree gen_tmpl = NULL_TREE;
6148         tree spec;
6149         tree tmpl = NULL_TREE;
6150         tree ctx;
6151         int local_p;
6152
6153         /* Assume this is a non-local variable.  */
6154         local_p = 0;
6155
6156         if (TYPE_P (CP_DECL_CONTEXT (t)))
6157           ctx = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args, 
6158                                   complain,
6159                                   in_decl, /*entering_scope=*/1);
6160         else if (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (t))
6161           ctx = DECL_CONTEXT (t);
6162         else
6163           {
6164             /* Subsequent calls to pushdecl will fill this in.  */
6165             ctx = NULL_TREE;
6166             local_p = 1;
6167           }
6168
6169         /* Check to see if we already have this specialization.  */
6170         if (!local_p)
6171           {
6172             tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (t);
6173             gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
6174             argvec = tsubst (DECL_TI_ARGS (t), args, complain, in_decl);
6175             spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, argvec);
6176           }
6177         else
6178           spec = retrieve_local_specialization (t);
6179
6180         if (spec)
6181           {
6182             r = spec;
6183             break;
6184           }
6185
6186         r = copy_decl (t);
6187         if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL)
6188           {
6189             type = complete_type (type);
6190             DECL_INITIALIZED_BY_CONSTANT_EXPRESSION_P (r)
6191               = DECL_INITIALIZED_BY_CONSTANT_EXPRESSION_P (t);
6192           }
6193         else if (DECL_SELF_REFERENCE_P (t))
6194           SET_DECL_SELF_REFERENCE_P (r);
6195         TREE_TYPE (r) = type;
6196         c_apply_type_quals_to_decl (cp_type_quals (type), r);
6197         DECL_CONTEXT (r) = ctx;
6198         /* Clear out the mangled name and RTL for the instantiation.  */
6199         SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (r, NULL_TREE);
6200         SET_DECL_RTL (r, NULL_RTX);
6201
6202         /* Don't try to expand the initializer until someone tries to use
6203            this variable; otherwise we run into circular dependencies.  */
6204         DECL_INITIAL (r) = NULL_TREE;
6205         SET_DECL_RTL (r, NULL_RTX);
6206         DECL_SIZE (r) = DECL_SIZE_UNIT (r) = 0;
6207
6208         /* Even if the original location is out of scope, the newly
6209            substituted one is not.  */
6210         if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL)
6211           {
6212             DECL_DEAD_FOR_LOCAL (r) = 0;
6213             DECL_INITIALIZED_P (r) = 0;
6214           }
6215
6216         if (!local_p)
6217           {
6218             /* A static data member declaration is always marked
6219                external when it is declared in-class, even if an
6220                initializer is present.  We mimic the non-template
6221                processing here.  */
6222             DECL_EXTERNAL (r) = 1;
6223
6224             register_specialization (r, gen_tmpl, argvec);
6225             DECL_TEMPLATE_INFO (r) = tree_cons (tmpl, argvec, NULL_TREE);
6226             SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (r);
6227           }
6228         else
6229           register_local_specialization (r, t);
6230
6231         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6232         if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL && VOID_TYPE_P (type))
6233           cp_error_at ("instantiation of `%D' as type `%T'", r, type);
6234         /* Compute the size, alignment, etc. of R.  */
6235         layout_decl (r, 0);
6236       }
6237       break;
6238
6239     default:
6240       abort ();
6241     } 
6242
6243   /* Restore the file and line information.  */
6244   input_location = saved_loc;
6245
6246   return r;
6247 }
6248
6249 /* Substitute into the ARG_TYPES of a function type.  */
6250
6251 static tree
6252 tsubst_arg_types (tree arg_types, 
6253                   tree args, 
6254                   tsubst_flags_t complain, 
6255                   tree in_decl)
6256 {
6257   tree remaining_arg_types;
6258   tree type;
6259
6260   if (!arg_types || arg_types == void_list_node)
6261     return arg_types;
6262   
6263   remaining_arg_types = tsubst_arg_types (TREE_CHAIN (arg_types),
6264                                           args, complain, in_decl);
6265   if (remaining_arg_types == error_mark_node)
6266     return error_mark_node;
6267
6268   type = tsubst (TREE_VALUE (arg_types), args, complain, in_decl);
6269   if (type == error_mark_node)
6270     return error_mark_node;
6271   if (VOID_TYPE_P (type))
6272     {
6273       if (complain & tf_error)
6274         {
6275           error ("invalid parameter type `%T'", type);
6276           if (in_decl)
6277             cp_error_at ("in declaration `%D'", in_decl);
6278         }
6279       return error_mark_node;
6280     }
6281
6282   /* Do array-to-pointer, function-to-pointer conversion, and ignore
6283      top-level qualifiers as required.  */
6284   type = TYPE_MAIN_VARIANT (type_decays_to (type));
6285
6286   /* Note that we do not substitute into default arguments here.  The
6287      standard mandates that they be instantiated only when needed,
6288      which is done in build_over_call.  */
6289   return hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (arg_types), type,
6290                          remaining_arg_types);
6291                          
6292 }
6293
6294 /* Substitute into a FUNCTION_TYPE or METHOD_TYPE.  This routine does
6295    *not* handle the exception-specification for FNTYPE, because the
6296    initial substitution of explicitly provided template parameters
6297    during argument deduction forbids substitution into the
6298    exception-specification:
6299
6300      [temp.deduct]
6301
6302      All references in the function type of the function template to  the
6303      corresponding template parameters are replaced by the specified tem-
6304      plate argument values.  If a substitution in a template parameter or
6305      in  the function type of the function template results in an invalid
6306      type, type deduction fails.  [Note: The equivalent  substitution  in
6307      exception specifications is done only when the function is instanti-
6308      ated, at which point a program is  ill-formed  if  the  substitution
6309      results in an invalid type.]  */
6310
6311 static tree
6312 tsubst_function_type (tree t, 
6313                       tree args, 
6314                       tsubst_flags_t complain, 
6315                       tree in_decl)
6316 {
6317   tree return_type;
6318   tree arg_types;
6319   tree fntype;
6320
6321   /* The TYPE_CONTEXT is not used for function/method types.  */
6322   my_friendly_assert (TYPE_CONTEXT (t) == NULL_TREE, 0);
6323
6324   /* Substitute the return type.  */
6325   return_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
6326   if (return_type == error_mark_node)
6327     return error_mark_node;
6328
6329   /* Substitute the argument types.  */
6330   arg_types = tsubst_arg_types (TYPE_ARG_TYPES (t), args,
6331                                 complain, in_decl); 
6332   if (arg_types == error_mark_node)
6333     return error_mark_node;
6334   
6335   /* Construct a new type node and return it.  */
6336   if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_TYPE)
6337     fntype = build_function_type (return_type, arg_types);
6338   else
6339     {
6340       tree r = TREE_TYPE (TREE_VALUE (arg_types));
6341       if (! IS_AGGR_TYPE (r))
6342         {
6343           /* [temp.deduct]
6344              
6345              Type deduction may fail for any of the following
6346              reasons:
6347              
6348              -- Attempting to create "pointer to member of T" when T
6349              is not a class type.  */
6350           if (complain & tf_error)
6351             error ("creating pointer to member function of non-class type `%T'",
6352                       r);
6353           return error_mark_node;
6354         }
6355       
6356       fntype = build_cplus_method_type (r, return_type, TREE_CHAIN
6357                                         (arg_types));
6358     }
6359   fntype = cp_build_qualified_type_real (fntype, TYPE_QUALS (t), complain);
6360   fntype = build_type_attribute_variant (fntype, TYPE_ATTRIBUTES (t));
6361   
6362   return fntype;  
6363 }
6364
6365 /* Substitute into the PARMS of a call-declarator.  */
6366
6367 static tree
6368 tsubst_call_declarator_parms (tree parms, 
6369                               tree args, 
6370                               tsubst_flags_t complain, 
6371                               tree in_decl)
6372 {
6373   tree new_parms;
6374   tree type;
6375   tree defarg;
6376
6377   if (!parms || parms == void_list_node)
6378     return parms;
6379   
6380   new_parms = tsubst_call_declarator_parms (TREE_CHAIN (parms),
6381                                             args, complain, in_decl);
6382
6383   /* Figure out the type of this parameter.  */
6384   type = tsubst (TREE_VALUE (parms), args, complain, in_decl);
6385   
6386   /* Figure out the default argument as well.  Note that we use
6387      tsubst_expr since the default argument is really an expression.  */
6388   defarg = tsubst_expr (TREE_PURPOSE (parms), args, complain, in_decl);
6389
6390   /* Chain this parameter on to the front of those we have already
6391      processed.  We don't use hash_tree_cons because that function
6392      doesn't check TREE_PARMLIST.  */
6393   new_parms = tree_cons (defarg, type, new_parms);
6394
6395   /* And note that these are parameters.  */
6396   TREE_PARMLIST (new_parms) = 1;
6397   
6398   return new_parms;
6399 }
6400
6401 /* Take the tree structure T and replace template parameters used
6402    therein with the argument vector ARGS.  IN_DECL is an associated
6403    decl for diagnostics.  If an error occurs, returns ERROR_MARK_NODE.
6404    Issue error and warning messages under control of COMPLAIN.  Note
6405    that we must be relatively non-tolerant of extensions here, in
6406    order to preserve conformance; if we allow substitutions that
6407    should not be allowed, we may allow argument deductions that should
6408    not succeed, and therefore report ambiguous overload situations
6409    where there are none.  In theory, we could allow the substitution,
6410    but indicate that it should have failed, and allow our caller to
6411    make sure that the right thing happens, but we don't try to do this
6412    yet.
6413
6414    This function is used for dealing with types, decls and the like;
6415    for expressions, use tsubst_expr or tsubst_copy.  */
6416
6417 static tree
6418 tsubst (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
6419 {
6420   tree type, r;
6421
6422   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node
6423       || t == integer_type_node
6424       || t == void_type_node
6425       || t == char_type_node
6426       || TREE_CODE (t) == NAMESPACE_DECL)
6427     return t;
6428
6429   if (TREE_CODE (t) == IDENTIFIER_NODE)
6430     type = IDENTIFIER_TYPE_VALUE (t);
6431   else
6432     type = TREE_TYPE (t);
6433   if (type == unknown_type_node)
6434     abort ();
6435
6436   if (type && TREE_CODE (t) != FUNCTION_DECL
6437       && TREE_CODE (t) != TYPENAME_TYPE
6438       && TREE_CODE (t) != TEMPLATE_DECL
6439       && TREE_CODE (t) != IDENTIFIER_NODE
6440       && TREE_CODE (t) != FUNCTION_TYPE
6441       && TREE_CODE (t) != METHOD_TYPE)
6442     type = tsubst (type, args, complain, in_decl);
6443   if (type == error_mark_node)
6444     return error_mark_node;
6445
6446   if (DECL_P (t))
6447     return tsubst_decl (t, args, type, complain);
6448
6449   switch (TREE_CODE (t))
6450     {
6451     case RECORD_TYPE:
6452     case UNION_TYPE:
6453     case ENUMERAL_TYPE:
6454       return tsubst_aggr_type (t, args, complain, in_decl,
6455                                /*entering_scope=*/0);
6456
6457     case ERROR_MARK:
6458     case IDENTIFIER_NODE:
6459     case VOID_TYPE:
6460     case REAL_TYPE:
6461     case COMPLEX_TYPE:
6462     case VECTOR_TYPE:
6463     case BOOLEAN_TYPE:
6464     case INTEGER_CST:
6465     case REAL_CST:
6466     case STRING_CST:
6467       return t;
6468
6469     case INTEGER_TYPE:
6470       if (t == integer_type_node)
6471         return t;
6472
6473       if (TREE_CODE (TYPE_MIN_VALUE (t)) == INTEGER_CST
6474           && TREE_CODE (TYPE_MAX_VALUE (t)) == INTEGER_CST)
6475         return t;
6476
6477       {
6478         tree max, omax = TREE_OPERAND (TYPE_MAX_VALUE (t), 0);
6479
6480         /* The array dimension behaves like a non-type template arg,
6481            in that we want to fold it as much as possible.  */
6482         max = tsubst_template_arg (omax, args, complain, in_decl);
6483         if (!processing_template_decl)
6484           max = decl_constant_value (max);
6485
6486         if (processing_template_decl 
6487             /* When providing explicit arguments to a template
6488                function, but leaving some arguments for subsequent
6489                deduction, MAX may be template-dependent even if we're
6490                not PROCESSING_TEMPLATE_DECL.  We still need to check for
6491                template parms, though; MAX won't be an INTEGER_CST for
6492                dynamic arrays, either.  */
6493             || (TREE_CODE (max) != INTEGER_CST
6494                 && uses_template_parms (max)))
6495           {
6496             tree itype = make_node (INTEGER_TYPE);
6497             TYPE_MIN_VALUE (itype) = size_zero_node;
6498             TYPE_MAX_VALUE (itype) = build_min (MINUS_EXPR, sizetype, max,
6499                                                 integer_one_node);
6500             return itype;
6501           }
6502
6503         if (integer_zerop (omax))
6504           {
6505             /* Still allow an explicit array of size zero.  */
6506             if (pedantic)
6507               pedwarn ("creating array with size zero");
6508           }
6509         else if (integer_zerop (max) 
6510                  || (TREE_CODE (max) == INTEGER_CST 
6511                      && INT_CST_LT (max, integer_zero_node)))
6512           {
6513             /* [temp.deduct]
6514
6515                Type deduction may fail for any of the following
6516                reasons:  
6517
6518                  Attempting to create an array with a size that is
6519                  zero or negative.  */
6520             if (complain & tf_error)
6521               error ("creating array with size zero (`%E')", max);
6522
6523             return error_mark_node;
6524           }
6525
6526         return compute_array_index_type (NULL_TREE, max);
6527       }
6528
6529     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
6530     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
6531     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
6532     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
6533       {
6534         int idx;
6535         int level;
6536         int levels;
6537
6538         r = NULL_TREE;
6539
6540         if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_TYPE_PARM
6541             || TREE_CODE (t) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
6542             || TREE_CODE (t) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
6543           {
6544             idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (t);
6545             level = TEMPLATE_TYPE_LEVEL (t);
6546           }
6547         else
6548           {
6549             idx = TEMPLATE_PARM_IDX (t);
6550             level = TEMPLATE_PARM_LEVEL (t);
6551           }
6552
6553         if (TREE_VEC_LENGTH (args) > 0)
6554           {
6555             tree arg = NULL_TREE;
6556
6557             levels = TMPL_ARGS_DEPTH (args);
6558             if (level <= levels)
6559               arg = TMPL_ARG (args, level, idx);
6560
6561             if (arg == error_mark_node)
6562               return error_mark_node;
6563             else if (arg != NULL_TREE)
6564               {
6565                 if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
6566                   {
6567                     my_friendly_assert (TYPE_P (arg), 0);
6568                     return cp_build_qualified_type_real
6569                       (arg, cp_type_quals (arg) | cp_type_quals (t),
6570                        complain | tf_ignore_bad_quals);
6571                   }
6572                 else if (TREE_CODE (t) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
6573                   {
6574                     /* We are processing a type constructed from
6575                        a template template parameter */
6576                     tree argvec = tsubst (TYPE_TI_ARGS (t),
6577                                           args, complain, in_decl);
6578                     if (argvec == error_mark_node)
6579                       return error_mark_node;
6580                         
6581                     /* We can get a TEMPLATE_TEMPLATE_PARM here when 
6582                        we are resolving nested-types in the signature of 
6583                        a member function templates.
6584                        Otherwise ARG is a TEMPLATE_DECL and is the real 
6585                        template to be instantiated.  */
6586                     if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
6587                       arg = TYPE_NAME (arg);
6588
6589                     r = lookup_template_class (arg, 
6590                                                argvec, in_decl, 
6591                                                DECL_CONTEXT (arg),
6592                                                /*entering_scope=*/0,
6593                                                complain);
6594                     return cp_build_qualified_type_real
6595                       (r, TYPE_QUALS (t), complain);
6596                   }
6597                 else
6598                   /* TEMPLATE_TEMPLATE_PARM or TEMPLATE_PARM_INDEX.  */
6599                   return arg;
6600               }
6601           }
6602         else
6603           abort ();
6604
6605         if (level == 1)
6606           /* This can happen during the attempted tsubst'ing in
6607              unify.  This means that we don't yet have any information
6608              about the template parameter in question.  */
6609           return t;
6610
6611         /* If we get here, we must have been looking at a parm for a
6612            more deeply nested template.  Make a new version of this
6613            template parameter, but with a lower level.  */
6614         switch (TREE_CODE (t))
6615           {
6616           case TEMPLATE_TYPE_PARM:
6617           case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
6618           case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
6619             if (cp_type_quals (t))
6620               {
6621                 r = tsubst (TYPE_MAIN_VARIANT (t), args, complain, in_decl);
6622                 r = cp_build_qualified_type_real
6623                   (r, cp_type_quals (t),
6624                    complain | (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_TYPE_PARM
6625                                ? tf_ignore_bad_quals : 0));
6626               }
6627             else
6628               {
6629                 r = copy_type (t);
6630                 TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (r)
6631                   = reduce_template_parm_level (TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (t),
6632                                                 r, levels);
6633                 TYPE_STUB_DECL (r) = TYPE_NAME (r) = TEMPLATE_TYPE_DECL (r);
6634                 TYPE_MAIN_VARIANT (r) = r;
6635                 TYPE_POINTER_TO (r) = NULL_TREE;
6636                 TYPE_REFERENCE_TO (r) = NULL_TREE;
6637
6638                 if (TREE_CODE (t) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
6639                   {
6640                     tree argvec = tsubst (TYPE_TI_ARGS (t), args,
6641                                           complain, in_decl); 
6642                     if (argvec == error_mark_node)
6643                       return error_mark_node;
6644
6645                     TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_TEMPLATE_INFO (r)
6646                       = tree_cons (TYPE_TI_TEMPLATE (t), argvec, NULL_TREE);
6647                   }
6648               }
6649             break;
6650
6651           case TEMPLATE_PARM_INDEX:
6652             r = reduce_template_parm_level (t, type, levels);
6653             break;
6654            
6655           default:
6656             abort ();
6657           }
6658
6659         return r;
6660       }
6661
6662     case TREE_LIST:
6663       {
6664         tree purpose, value, chain, result;
6665
6666         if (t == void_list_node)
6667           return t;
6668
6669         purpose = TREE_PURPOSE (t);
6670         if (purpose)
6671           {
6672             purpose = tsubst (purpose, args, complain, in_decl);
6673             if (purpose == error_mark_node)
6674               return error_mark_node;
6675           }
6676         value = TREE_VALUE (t);
6677         if (value)
6678           {
6679             value = tsubst (value, args, complain, in_decl);
6680             if (value == error_mark_node)
6681               return error_mark_node;
6682           }
6683         chain = TREE_CHAIN (t);
6684         if (chain && chain != void_type_node)
6685           {
6686             chain = tsubst (chain, args, complain, in_decl);
6687             if (chain == error_mark_node)
6688               return error_mark_node;
6689           }
6690         if (purpose == TREE_PURPOSE (t)
6691             && value == TREE_VALUE (t)
6692             && chain == TREE_CHAIN (t))
6693           return t;
6694         if (TREE_PARMLIST (t))
6695           {
6696             result = tree_cons (purpose, value, chain);
6697             TREE_PARMLIST (result) = 1;
6698           }
6699         else
6700           result = hash_tree_cons (purpose, value, chain);
6701         return result;
6702       }
6703     case TREE_VEC:
6704       if (type != NULL_TREE)
6705         {
6706           /* A binfo node.  We always need to make a copy, of the node
6707              itself and of its BINFO_BASETYPES.  */
6708
6709           t = copy_node (t);
6710
6711           /* Make sure type isn't a typedef copy.  */
6712           type = BINFO_TYPE (TYPE_BINFO (type));
6713
6714           TREE_TYPE (t) = complete_type (type);
6715           if (IS_AGGR_TYPE (type))
6716             {
6717               BINFO_VTABLE (t) = TYPE_BINFO_VTABLE (type);
6718               BINFO_VIRTUALS (t) = TYPE_BINFO_VIRTUALS (type);
6719               if (TYPE_BINFO_BASETYPES (type) != NULL_TREE)
6720                 BINFO_BASETYPES (t) = copy_node (TYPE_BINFO_BASETYPES (type));
6721             }
6722           return t;
6723         }
6724
6725       /* Otherwise, a vector of template arguments.  */
6726       return tsubst_template_args (t, args, complain, in_decl);
6727
6728     case POINTER_TYPE:
6729     case REFERENCE_TYPE:
6730       {
6731         enum tree_code code;
6732
6733         if (type == TREE_TYPE (t) && TREE_CODE (type) != METHOD_TYPE)
6734           return t;
6735
6736         code = TREE_CODE (t);
6737
6738
6739         /* [temp.deduct]
6740            
6741            Type deduction may fail for any of the following
6742            reasons:  
6743
6744            -- Attempting to create a pointer to reference type.
6745            -- Attempting to create a reference to a reference type or
6746               a reference to void.  */
6747         if (TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE
6748             || (code == REFERENCE_TYPE && TREE_CODE (type) == VOID_TYPE))
6749           {
6750             static location_t last_loc;
6751
6752             /* We keep track of the last time we issued this error
6753                message to avoid spewing a ton of messages during a
6754                single bad template instantiation.  */
6755             if (complain & tf_error
6756                 && (last_loc.line != input_line
6757                     || last_loc.file != input_filename))
6758               {
6759                 if (TREE_CODE (type) == VOID_TYPE)
6760                   error ("forming reference to void");
6761                 else
6762                   error ("forming %s to reference type `%T'",
6763                             (code == POINTER_TYPE) ? "pointer" : "reference",
6764                             type);
6765                 last_loc = input_location;
6766               }
6767
6768             return error_mark_node;
6769           }
6770         else if (code == POINTER_TYPE)
6771           {
6772             r = build_pointer_type (type);
6773             if (TREE_CODE (type) == METHOD_TYPE)
6774               r = build_ptrmemfunc_type (r);
6775           }
6776         else
6777           r = build_reference_type (type);
6778         r = cp_build_qualified_type_real (r, TYPE_QUALS (t), complain);
6779
6780         if (r != error_mark_node)
6781           /* Will this ever be needed for TYPE_..._TO values?  */
6782           layout_type (r);
6783         
6784         return r;
6785       }
6786     case OFFSET_TYPE:
6787       {
6788         r = tsubst (TYPE_OFFSET_BASETYPE (t), args, complain, in_decl);
6789         if (r == error_mark_node || !IS_AGGR_TYPE (r))
6790           {
6791             /* [temp.deduct]
6792
6793                Type deduction may fail for any of the following
6794                reasons:
6795                
6796                -- Attempting to create "pointer to member of T" when T
6797                   is not a class type.  */
6798             if (complain & tf_error)
6799               error ("creating pointer to member of non-class type `%T'", r);
6800             return error_mark_node;
6801           }
6802         if (TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
6803           {
6804             if (complain & tf_error)
6805               error ("creating pointer to member reference type `%T'", type);
6806             
6807             return error_mark_node;
6808           }
6809         my_friendly_assert (TREE_CODE (type) != METHOD_TYPE, 20011231);
6810         if (TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE)
6811           {
6812             /* This is really a method type. The cv qualifiers of the
6813                this pointer should _not_ be determined by the cv
6814                qualifiers of the class type.  They should be held
6815                somewhere in the FUNCTION_TYPE, but we don't do that at
6816                the moment.  Consider
6817                   typedef void (Func) () const;
6818
6819                   template <typename T1> void Foo (Func T1::*);
6820
6821                 */
6822             tree method_type;
6823
6824             method_type = build_cplus_method_type (TYPE_MAIN_VARIANT (r),
6825                                                    TREE_TYPE (type),
6826                                                    TYPE_ARG_TYPES (type));
6827             return build_ptrmemfunc_type (build_pointer_type (method_type));
6828           }
6829         else
6830           return cp_build_qualified_type_real (build_ptrmem_type (r, type),
6831                                                TYPE_QUALS (t),
6832                                                complain);
6833       }
6834     case FUNCTION_TYPE:
6835     case METHOD_TYPE:
6836       {
6837         tree fntype;
6838         tree raises;
6839
6840         fntype = tsubst_function_type (t, args, complain, in_decl);
6841         if (fntype == error_mark_node)
6842           return error_mark_node;
6843
6844         /* Substitute the exception specification.  */
6845         raises = TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (t);
6846         if (raises)
6847           {
6848             tree   list = NULL_TREE;
6849             
6850             if (! TREE_VALUE (raises))
6851               list = raises;
6852             else
6853               for (; raises != NULL_TREE; raises = TREE_CHAIN (raises))
6854                 {
6855                   tree spec = TREE_VALUE (raises);
6856                   
6857                   spec = tsubst (spec, args, complain, in_decl);
6858                   if (spec == error_mark_node)
6859                     return spec;
6860                   list = add_exception_specifier (list, spec, complain);
6861                 }
6862             fntype = build_exception_variant (fntype, list);
6863           }
6864         return fntype;
6865       }
6866     case ARRAY_TYPE:
6867       {
6868         tree domain = tsubst (TYPE_DOMAIN (t), args, complain, in_decl);
6869         if (domain == error_mark_node)
6870           return error_mark_node;
6871
6872         /* As an optimization, we avoid regenerating the array type if
6873            it will obviously be the same as T.  */
6874         if (type == TREE_TYPE (t) && domain == TYPE_DOMAIN (t))
6875           return t;
6876
6877         /* These checks should match the ones in grokdeclarator.  
6878
6879            [temp.deduct] 
6880         
6881            The deduction may fail for any of the following reasons: 
6882
6883            -- Attempting to create an array with an element type that
6884               is void, a function type, or a reference type.  */
6885         if (TREE_CODE (type) == VOID_TYPE 
6886             || TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE
6887             || TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
6888           {
6889             if (complain & tf_error)
6890               error ("creating array of `%T'", type);
6891             return error_mark_node;
6892           }
6893
6894         r = build_cplus_array_type (type, domain);
6895         return r;
6896       }
6897
6898     case PLUS_EXPR:
6899     case MINUS_EXPR:
6900       {
6901         tree e1 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
6902         tree e2 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl);
6903
6904         if (e1 == error_mark_node || e2 == error_mark_node)
6905           return error_mark_node;
6906
6907         return fold (build (TREE_CODE (t), TREE_TYPE (t), e1, e2));
6908       }
6909
6910     case NEGATE_EXPR:
6911     case NOP_EXPR:
6912       {
6913         tree e = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
6914         if (e == error_mark_node)
6915           return error_mark_node;
6916
6917         return fold (build (TREE_CODE (t), TREE_TYPE (t), e));
6918       }
6919
6920     case TYPENAME_TYPE:
6921       {
6922         tree ctx = tsubst_aggr_type (TYPE_CONTEXT (t), args, complain,
6923                                      in_decl, /*entering_scope=*/1);
6924         tree f = tsubst_copy (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (t), args,
6925                               complain, in_decl); 
6926
6927         if (ctx == error_mark_node || f == error_mark_node)
6928           return error_mark_node;
6929
6930         if (!IS_AGGR_TYPE (ctx))
6931           {
6932             if (complain & tf_error)
6933               error ("`%T' is not a class, struct, or union type",
6934                         ctx);
6935             return error_mark_node;
6936           }
6937         else if (!uses_template_parms (ctx) && !TYPE_BEING_DEFINED (ctx))
6938           {
6939             /* Normally, make_typename_type does not require that the CTX
6940                have complete type in order to allow things like:
6941              
6942                  template <class T> struct S { typename S<T>::X Y; };
6943
6944                But, such constructs have already been resolved by this
6945                point, so here CTX really should have complete type, unless
6946                it's a partial instantiation.  */
6947             ctx = complete_type (ctx);
6948             if (!COMPLETE_TYPE_P (ctx))
6949               {
6950                 if (complain & tf_error)
6951                   cxx_incomplete_type_error (NULL_TREE, ctx);
6952                 return error_mark_node;
6953               }
6954           }
6955
6956         f = make_typename_type (ctx, f,
6957                                 (complain & tf_error) | tf_keep_type_decl);
6958         if (f == error_mark_node)
6959           return f;
6960         if (TREE_CODE (f) == TYPE_DECL)
6961           {
6962             complain |= tf_ignore_bad_quals;
6963             f = TREE_TYPE (f);
6964           }
6965         
6966         return cp_build_qualified_type_real
6967           (f, cp_type_quals (f) | cp_type_quals (t), complain);
6968       }
6969                
6970     case UNBOUND_CLASS_TEMPLATE:
6971       {
6972         tree ctx = tsubst_aggr_type (TYPE_CONTEXT (t), args, complain,
6973                                      in_decl, /*entering_scope=*/1);
6974         tree name = TYPE_IDENTIFIER (t);
6975
6976         if (ctx == error_mark_node || name == error_mark_node)
6977           return error_mark_node;
6978
6979         return make_unbound_class_template (ctx, name, complain);
6980       }
6981
6982     case INDIRECT_REF:
6983       {
6984         tree e = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
6985         if (e == error_mark_node)
6986           return error_mark_node;
6987         return make_pointer_declarator (type, e);
6988       }
6989
6990     case ADDR_EXPR:
6991       {
6992         tree e = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
6993         if (e == error_mark_node)
6994           return error_mark_node;
6995         return make_reference_declarator (type, e);
6996       }
6997
6998     case ARRAY_REF:
6999       {
7000         tree e1 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
7001         tree e2 = tsubst_expr (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl);
7002         if (e1 == error_mark_node || e2 == error_mark_node)
7003           return error_mark_node;
7004
7005         return build_nt (ARRAY_REF, e1, e2, tsubst_expr);
7006       }
7007
7008     case CALL_EXPR:
7009       {
7010         tree e1 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
7011         tree e2 = (tsubst_call_declarator_parms
7012                    (CALL_DECLARATOR_PARMS (t), args, complain, in_decl));
7013         tree e3 = tsubst (CALL_DECLARATOR_EXCEPTION_SPEC (t), args,
7014                           complain, in_decl);
7015
7016         if (e1 == error_mark_node || e2 == error_mark_node 
7017             || e3 == error_mark_node)
7018           return error_mark_node;
7019
7020         return make_call_declarator (e1, e2, CALL_DECLARATOR_QUALS (t), e3);
7021       }
7022
7023     case SCOPE_REF:
7024       {
7025         tree e1 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
7026         tree e2 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl);
7027         if (e1 == error_mark_node || e2 == error_mark_node)
7028           return error_mark_node;
7029
7030         return build_nt (TREE_CODE (t), e1, e2);
7031       }
7032
7033     case TYPEOF_TYPE:
7034       {
7035         tree e1 = tsubst_expr (TYPE_FIELDS (t), args, complain, in_decl);
7036         if (e1 == error_mark_node)
7037           return error_mark_node;
7038
7039         return cp_build_qualified_type_real (TREE_TYPE (e1),
7040                                              cp_type_quals (t)
7041                                              | cp_type_quals (TREE_TYPE (e1)),
7042                                              complain);
7043       }
7044
7045     default:
7046       sorry ("use of `%s' in template",
7047              tree_code_name [(int) TREE_CODE (t)]);
7048       return error_mark_node;
7049     }
7050 }
7051
7052 /* Like tsubst_expr for a BASELINK.  OBJECT_TYPE, if non-NULL, is the
7053    type of the expression on the left-hand side of the "." or "->"
7054    operator.  */
7055
7056 static tree
7057 tsubst_baselink (tree baselink, tree object_type,
7058                  tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
7059 {
7060     tree name;
7061     tree qualifying_scope;
7062     tree fns;
7063     tree template_args = 0;
7064     bool template_id_p = false;
7065
7066     /* A baselink indicates a function from a base class.  The
7067        BASELINK_ACCESS_BINFO and BASELINK_BINFO are going to have
7068        non-dependent types; otherwise, the lookup could not have
7069        succeeded.  However, they may indicate bases of the template
7070        class, rather than the instantiated class.  
7071
7072        In addition, lookups that were not ambiguous before may be
7073        ambiguous now.  Therefore, we perform the lookup again. */
7074     qualifying_scope = BINFO_TYPE (BASELINK_ACCESS_BINFO (baselink));
7075     fns = BASELINK_FUNCTIONS (baselink);
7076     if (TREE_CODE (fns) == TEMPLATE_ID_EXPR)
7077       {
7078         template_id_p = true;
7079         template_args = TREE_OPERAND (fns, 1);
7080         fns = TREE_OPERAND (fns, 0);
7081         template_args = tsubst_copy_and_build (template_args, args,
7082                                                complain, in_decl,
7083                                                /*function_p=*/false);
7084       }
7085     name = DECL_NAME (get_first_fn (fns));
7086     baselink = lookup_fnfields (qualifying_scope, name, /*protect=*/1);
7087     if (BASELINK_P (baselink) && template_id_p)
7088       BASELINK_FUNCTIONS (baselink) 
7089         = build_nt (TEMPLATE_ID_EXPR,
7090                     BASELINK_FUNCTIONS (baselink),
7091                     template_args);
7092     if (!object_type)
7093       object_type = current_class_type;
7094     return adjust_result_of_qualified_name_lookup (baselink, 
7095                                                    qualifying_scope,
7096                                                    object_type);
7097 }
7098
7099 /* Like tsubst_expr for a SCOPE_REF, given by QUALIFIED_ID.  DONE is
7100    true if the qualified-id will be a postfix-expression in-and-of
7101    itself; false if more of the postfix-expression follows the
7102    QUALIFIED_ID.  ADDRESS_P is true if the qualified-id is the operand
7103    of "&".  */
7104
7105 static tree
7106 tsubst_qualified_id (tree qualified_id, tree args, 
7107                      tsubst_flags_t complain, tree in_decl,
7108                      bool done, bool address_p)
7109 {
7110   tree expr;
7111   tree scope;
7112   tree name;
7113   bool is_template;
7114   tree template_args;
7115
7116   my_friendly_assert (TREE_CODE (qualified_id) == SCOPE_REF, 20030706);
7117
7118   /* Figure out what name to look up.  */
7119   name = TREE_OPERAND (qualified_id, 1);
7120   if (TREE_CODE (name) == TEMPLATE_ID_EXPR)
7121     {
7122       is_template = true;
7123       template_args = tsubst_copy_and_build (TREE_OPERAND (name, 1), 
7124                                              args, complain, in_decl,
7125                                              /*function_p=*/false);
7126       name = TREE_OPERAND (name, 0);
7127     }
7128   else
7129     {
7130       is_template = false;
7131       template_args = NULL_TREE;
7132     }
7133
7134   /* Substitute into the qualifying scope.  When there are no ARGS, we
7135      are just trying to simplify a non-dependent expression.  In that
7136      case the qualifying scope may be dependent, and, in any case,
7137      substituting will not help.  */
7138   scope = TREE_OPERAND (qualified_id, 0);
7139   if (args)
7140     {
7141       scope = tsubst (scope, args, complain, in_decl);
7142       expr = tsubst_copy (name, args, complain, in_decl);
7143     }
7144   else
7145     expr = name;
7146
7147   /* This case can occur while determining which of two templates is
7148      the more specialized.  After performing argument deduction, we
7149      check that no invalid types are created.  During that phase, we
7150      may seem uninstantiated template parameters.  */
7151   if (TREE_CODE (scope) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
7152     {
7153       if (is_template)
7154         expr = lookup_template_function (expr, template_args);
7155       return build_nt (SCOPE_REF, scope, expr);
7156     }
7157
7158   if (!BASELINK_P (name) && !DECL_P (expr))
7159     expr = lookup_qualified_name (scope, expr, /*is_type_p=*/0, false);
7160   if (DECL_P (expr))
7161     check_accessibility_of_qualified_id (expr, 
7162                                          /*object_type=*/NULL_TREE,
7163                                          scope);
7164   
7165   /* Remember that there was a reference to this entity.  */
7166   if (DECL_P (expr))
7167     {
7168       mark_used (expr);
7169       if (!args && TREE_CODE (expr) == VAR_DECL)
7170         expr = DECL_INITIAL (expr);
7171     }
7172
7173   if (is_template)
7174     expr = lookup_template_function (expr, template_args);
7175
7176   if (expr == error_mark_node && complain & tf_error)
7177     qualified_name_lookup_error (scope, TREE_OPERAND (qualified_id, 1));
7178   else if (TYPE_P (scope))
7179     {
7180       expr = (adjust_result_of_qualified_name_lookup 
7181               (expr, scope, current_class_type));
7182       expr = finish_qualified_id_expr (scope, expr, done, address_p);
7183     }
7184
7185   return expr;
7186 }
7187
7188 /* Like tsubst, but deals with expressions.  This function just replaces
7189    template parms; to finish processing the resultant expression, use
7190    tsubst_expr.  */
7191
7192 static tree
7193 tsubst_copy (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
7194 {
7195   enum tree_code code;
7196   tree r;
7197
7198   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node)
7199     return t;
7200
7201   code = TREE_CODE (t);
7202
7203   switch (code)
7204     {
7205     case PARM_DECL:
7206       r = retrieve_local_specialization (t);
7207       my_friendly_assert (r != NULL, 20020903);
7208       return r;
7209
7210     case CONST_DECL:
7211       {
7212         tree enum_type;
7213         tree v;
7214
7215         if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (t))
7216           return tsubst_copy (DECL_INITIAL (t), args, complain, in_decl);
7217         /* There is no need to substitute into namespace-scope
7218            enumerators.  */
7219         if (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (t))
7220           return t;
7221
7222         /* Unfortunately, we cannot just call lookup_name here.
7223            Consider:
7224            
7225              template <int I> int f() {
7226              enum E { a = I };
7227              struct S { void g() { E e = a; } };
7228              };
7229            
7230            When we instantiate f<7>::S::g(), say, lookup_name is not
7231            clever enough to find f<7>::a.  */
7232         enum_type 
7233           = tsubst_aggr_type (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl, 
7234                               /*entering_scope=*/0);
7235
7236         for (v = TYPE_VALUES (enum_type); 
7237              v != NULL_TREE; 
7238              v = TREE_CHAIN (v))
7239           if (TREE_PURPOSE (v) == DECL_NAME (t))
7240             return TREE_VALUE (v);
7241
7242           /* We didn't find the name.  That should never happen; if
7243              name-lookup found it during preliminary parsing, we
7244              should find it again here during instantiation.  */
7245         abort ();
7246       }
7247       return t;
7248
7249     case FIELD_DECL:
7250       if (DECL_CONTEXT (t))
7251         {
7252           tree ctx;
7253
7254           ctx = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args, complain, in_decl,
7255                                   /*entering_scope=*/1);
7256           if (ctx != DECL_CONTEXT (t))
7257             return lookup_field (ctx, DECL_NAME (t), 0, false);
7258         }
7259       return t;
7260
7261     case VAR_DECL:
7262     case FUNCTION_DECL:
7263       if ((DECL_LANG_SPECIFIC (t) && DECL_TEMPLATE_INFO (t))
7264           || local_variable_p (t))
7265         t = tsubst (t, args, complain, in_decl);
7266       mark_used (t);
7267       return t;
7268
7269     case BASELINK:
7270       return tsubst_baselink (t, current_class_type, args, complain, in_decl);
7271
7272     case TEMPLATE_DECL:
7273       if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (t))
7274         return tsubst (TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_RESULT (t)), 
7275                        args, complain, in_decl);
7276       else if (is_member_template (t))
7277         return tsubst (t, args, complain, in_decl);
7278       else if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t)
7279                && uses_template_parms (DECL_CONTEXT (t)))
7280         {
7281           /* Template template argument like the following example need
7282              special treatment:
7283
7284                template <template <class> class TT> struct C {};
7285                template <class T> struct D {
7286                  template <class U> struct E {};
7287                  C<E> c;                                // #1
7288                };
7289                D<int> d;                                // #2
7290
7291              We are processing the template argument `E' in #1 for
7292              the template instantiation #2.  Originally, `E' is a
7293              TEMPLATE_DECL with `D<T>' as its DECL_CONTEXT.  Now we
7294              have to substitute this with one having context `D<int>'.  */
7295
7296           tree context = tsubst (DECL_CONTEXT (t), args, complain, in_decl);
7297           return lookup_field (context, DECL_NAME(t), 0, false);
7298         }
7299       else
7300         /* Ordinary template template argument.  */
7301         return t;
7302
7303     case CAST_EXPR:
7304     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
7305     case CONST_CAST_EXPR:
7306     case STATIC_CAST_EXPR:
7307     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
7308     case NOP_EXPR:
7309       return build1
7310         (code, tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
7311          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl));
7312
7313     case INDIRECT_REF:
7314     case NEGATE_EXPR:
7315     case TRUTH_NOT_EXPR:
7316     case BIT_NOT_EXPR:
7317     case ADDR_EXPR:
7318     case CONVERT_EXPR:      /* Unary + */
7319     case SIZEOF_EXPR:
7320     case ALIGNOF_EXPR:
7321     case ARROW_EXPR:
7322     case THROW_EXPR:
7323     case TYPEID_EXPR:
7324     case REALPART_EXPR:
7325     case IMAGPART_EXPR:
7326       return build1
7327         (code, tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
7328          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl));
7329
7330     case COMPONENT_REF:
7331       {
7332         tree object;
7333         tree name;
7334
7335         object = tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
7336         name = TREE_OPERAND (t, 1);
7337         if (TREE_CODE (name) == BIT_NOT_EXPR) 
7338           {
7339             name = tsubst_copy (TREE_OPERAND (name, 0), args,
7340                                 complain, in_decl);
7341             name = build1 (BIT_NOT_EXPR, NULL_TREE, name);
7342           }
7343         else if (TREE_CODE (name) == SCOPE_REF
7344                  && TREE_CODE (TREE_OPERAND (name, 1)) == BIT_NOT_EXPR)
7345           {
7346             tree base = tsubst_copy (TREE_OPERAND (name, 0), args,
7347                                      complain, in_decl);
7348             name = TREE_OPERAND (name, 1);
7349             name = tsubst_copy (TREE_OPERAND (name, 0), args,
7350                                 complain, in_decl);
7351             name = build1 (BIT_NOT_EXPR, NULL_TREE, name);
7352             name = build_nt (SCOPE_REF, base, name);
7353           }
7354         else if (TREE_CODE (name) == BASELINK)
7355           name = tsubst_baselink (name, 
7356                                   non_reference (TREE_TYPE (object)), 
7357                                   args, complain, 
7358                                   in_decl);
7359         else
7360           name = tsubst_copy (name, args, complain, in_decl);
7361         return build_nt (COMPONENT_REF, object, name);
7362       }
7363
7364     case PLUS_EXPR:
7365     case MINUS_EXPR:
7366     case MULT_EXPR:
7367     case TRUNC_DIV_EXPR:
7368     case CEIL_DIV_EXPR:
7369     case FLOOR_DIV_EXPR:
7370     case ROUND_DIV_EXPR:
7371     case EXACT_DIV_EXPR:
7372     case BIT_AND_EXPR:
7373     case BIT_ANDTC_EXPR:
7374     case BIT_IOR_EXPR:
7375     case BIT_XOR_EXPR:
7376     case TRUNC_MOD_EXPR:
7377     case FLOOR_MOD_EXPR:
7378     case TRUTH_ANDIF_EXPR:
7379     case TRUTH_ORIF_EXPR:
7380     case TRUTH_AND_EXPR:
7381     case TRUTH_OR_EXPR:
7382     case RSHIFT_EXPR:
7383     case LSHIFT_EXPR:
7384     case RROTATE_EXPR:
7385     case LROTATE_EXPR:
7386     case EQ_EXPR:
7387     case NE_EXPR:
7388     case MAX_EXPR:
7389     case MIN_EXPR:
7390     case LE_EXPR:
7391     case GE_EXPR:
7392     case LT_EXPR:
7393     case GT_EXPR:
7394     case ARRAY_REF:
7395     case COMPOUND_EXPR:
7396     case SCOPE_REF:
7397     case DOTSTAR_EXPR:
7398     case MEMBER_REF:
7399     case PREDECREMENT_EXPR:
7400     case PREINCREMENT_EXPR:
7401     case POSTDECREMENT_EXPR:
7402     case POSTINCREMENT_EXPR:
7403       return build_nt
7404         (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
7405          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl));
7406
7407     case CALL_EXPR:
7408       return build_nt (code, 
7409                        tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args,
7410                                     complain, in_decl),
7411                        tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain,
7412                                     in_decl),
7413                        NULL_TREE);
7414
7415     case STMT_EXPR:
7416       /* This processing should really occur in tsubst_expr.  However,
7417          tsubst_expr does not recurse into expressions, since it
7418          assumes that there aren't any statements inside them.  So, we
7419          need to expand the STMT_EXPR here.  */
7420       if (!processing_template_decl)
7421         {
7422           tree stmt_expr = begin_stmt_expr ();
7423           tsubst_expr (STMT_EXPR_STMT (t), args, complain, in_decl);
7424           return finish_stmt_expr (stmt_expr);
7425         }
7426       
7427       return t;
7428
7429     case COND_EXPR:
7430     case MODOP_EXPR:
7431     case PSEUDO_DTOR_EXPR:
7432       {
7433         r = build_nt
7434           (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
7435            tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl),
7436            tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 2), args, complain, in_decl));
7437         return r;
7438       }
7439
7440     case NEW_EXPR:
7441       {
7442         r = build_nt
7443         (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
7444          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl),
7445          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 2), args, complain, in_decl));
7446         NEW_EXPR_USE_GLOBAL (r) = NEW_EXPR_USE_GLOBAL (t);
7447         return r;
7448       }
7449
7450     case DELETE_EXPR:
7451       {
7452         r = build_nt
7453         (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
7454          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl));
7455         DELETE_EXPR_USE_GLOBAL (r) = DELETE_EXPR_USE_GLOBAL (t);
7456         DELETE_EXPR_USE_VEC (r) = DELETE_EXPR_USE_VEC (t);
7457         return r;
7458       }
7459
7460     case TEMPLATE_ID_EXPR:
7461       {
7462         /* Substituted template arguments */
7463         tree fn = TREE_OPERAND (t, 0);
7464         tree targs = TREE_OPERAND (t, 1);
7465
7466         fn = tsubst_copy (fn, args, complain, in_decl);
7467         targs = tsubst_template_args (targs, args, complain, in_decl);
7468         
7469         return lookup_template_function (fn, targs);
7470       }
7471
7472     case TREE_LIST:
7473       {
7474         tree purpose, value, chain;
7475
7476         if (t == void_list_node)
7477           return t;
7478
7479         purpose = TREE_PURPOSE (t);
7480         if (purpose)
7481           purpose = tsubst_copy (purpose, args, complain, in_decl);
7482         value = TREE_VALUE (t);
7483         if (value)
7484           value = tsubst_copy (value, args, complain, in_decl);
7485         chain = TREE_CHAIN (t);
7486         if (chain && chain != void_type_node)
7487           chain = tsubst_copy (chain, args, complain, in_decl);
7488         if (purpose == TREE_PURPOSE (t)
7489             && value == TREE_VALUE (t)
7490             && chain == TREE_CHAIN (t))
7491           return t;
7492         return tree_cons (purpose, value, chain);
7493       }
7494
7495     case RECORD_TYPE:
7496     case UNION_TYPE:
7497     case ENUMERAL_TYPE:
7498     case INTEGER_TYPE:
7499     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
7500     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
7501     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
7502     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
7503     case POINTER_TYPE:
7504     case REFERENCE_TYPE:
7505     case OFFSET_TYPE:
7506     case FUNCTION_TYPE:
7507     case METHOD_TYPE:
7508     case ARRAY_TYPE:
7509     case TYPENAME_TYPE:
7510     case UNBOUND_CLASS_TEMPLATE:
7511     case TYPEOF_TYPE:
7512     case TYPE_DECL:
7513       return tsubst (t, args, complain, in_decl);
7514
7515     case IDENTIFIER_NODE:
7516       if (IDENTIFIER_TYPENAME_P (t))
7517         {
7518           tree new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
7519           return mangle_conv_op_name_for_type (new_type);
7520         }
7521       else
7522         return t;
7523
7524     case CONSTRUCTOR:
7525       {
7526         r = build_constructor
7527           (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl), 
7528            tsubst_copy (CONSTRUCTOR_ELTS (t), args, complain, in_decl));
7529         TREE_HAS_CONSTRUCTOR (r) = TREE_HAS_CONSTRUCTOR (t);
7530         return r;
7531       }
7532
7533     case VA_ARG_EXPR:
7534       return build_x_va_arg (tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain,
7535                                           in_decl),
7536                              tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl));
7537
7538     default:
7539       return t;
7540     }
7541 }
7542
7543 /* Like tsubst_copy for expressions, etc. but also does semantic
7544    processing.  */
7545
7546 static tree
7547 tsubst_expr (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
7548 {
7549   tree stmt, tmp;
7550
7551   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node)
7552     return t;
7553
7554   if (processing_template_decl)
7555     return tsubst_copy (t, args, complain, in_decl);
7556
7557   if (!STATEMENT_CODE_P (TREE_CODE (t)))
7558     return tsubst_copy_and_build (t, args, complain, in_decl,
7559                                   /*function_p=*/false);
7560     
7561   switch (TREE_CODE (t))
7562     {
7563     case CTOR_INITIALIZER:
7564       prep_stmt (t);
7565       finish_mem_initializers (tsubst_initializer_list 
7566                                (TREE_OPERAND (t, 0), args));
7567       break;
7568
7569     case RETURN_STMT:
7570       prep_stmt (t);
7571       finish_return_stmt (tsubst_expr (RETURN_STMT_EXPR (t),
7572                                        args, complain, in_decl));
7573       break;
7574
7575     case EXPR_STMT:
7576       prep_stmt (t);
7577       finish_expr_stmt (tsubst_expr (EXPR_STMT_EXPR (t),
7578                                      args, complain, in_decl));
7579       break;
7580
7581     case USING_STMT:
7582       prep_stmt (t);
7583       do_using_directive (tsubst_expr (USING_STMT_NAMESPACE (t),
7584                                        args, complain, in_decl));
7585       break;
7586       
7587     case DECL_STMT:
7588       {
7589         tree decl;
7590         tree init;
7591
7592         prep_stmt (t);
7593         decl = DECL_STMT_DECL (t);
7594         if (TREE_CODE (decl) == LABEL_DECL)
7595           finish_label_decl (DECL_NAME (decl));
7596         else if (TREE_CODE (decl) == USING_DECL)
7597           {
7598             tree scope = DECL_INITIAL (decl);
7599             tree name = DECL_NAME (decl);
7600             tree decl;
7601             
7602             scope = tsubst_expr (scope, args, complain, in_decl);
7603             decl = lookup_qualified_name (scope, name,
7604                                           /*is_type_p=*/0, /*complain=*/false);
7605             if (decl == error_mark_node)
7606               qualified_name_lookup_error (scope, name);
7607             else
7608               do_local_using_decl (decl);
7609           }
7610         else
7611           {
7612             init = DECL_INITIAL (decl);
7613             decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
7614             if (decl != error_mark_node)
7615               {
7616                 if (init)
7617                   DECL_INITIAL (decl) = error_mark_node;
7618                 /* By marking the declaration as instantiated, we avoid
7619                    trying to instantiate it.  Since instantiate_decl can't
7620                    handle local variables, and since we've already done
7621                    all that needs to be done, that's the right thing to
7622                    do.  */
7623                 if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL)
7624                   DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (decl) = 1;
7625                 if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL
7626                     && ANON_AGGR_TYPE_P (TREE_TYPE (decl)))
7627                   /* Anonymous aggregates are a special case.  */
7628                   finish_anon_union (decl);
7629                 else 
7630                   {
7631                     maybe_push_decl (decl);
7632                     if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL
7633                         && DECL_PRETTY_FUNCTION_P (decl))
7634                       {
7635                         /* For __PRETTY_FUNCTION__ we have to adjust the
7636                            initializer.  */
7637                         const char *const name
7638                           = cxx_printable_name (current_function_decl, 2);
7639                         init = cp_fname_init (name);
7640                         TREE_TYPE (decl) = TREE_TYPE (init);
7641                       }
7642                     else
7643                       init = tsubst_expr (init, args, complain, in_decl);
7644                     cp_finish_decl (decl, init, NULL_TREE, 0);
7645                   }
7646               }
7647           }
7648
7649         /* A DECL_STMT can also be used as an expression, in the condition
7650            clause of an if/for/while construct.  If we aren't followed by
7651            another statement, return our decl.  */
7652         if (TREE_CHAIN (t) == NULL_TREE)
7653           return decl;
7654       }
7655       break;
7656
7657     case FOR_STMT:
7658       {
7659         prep_stmt (t);
7660
7661         stmt = begin_for_stmt ();
7662         tsubst_expr (FOR_INIT_STMT (t), args, complain, in_decl);
7663         finish_for_init_stmt (stmt);
7664         finish_for_cond (tsubst_expr (FOR_COND (t),
7665                                       args, complain, in_decl),
7666                          stmt);
7667         tmp = tsubst_expr (FOR_EXPR (t), args, complain, in_decl);
7668         finish_for_expr (tmp, stmt);
7669         tsubst_expr (FOR_BODY (t), args, complain, in_decl);
7670         finish_for_stmt (stmt);
7671       }
7672       break;
7673
7674     case WHILE_STMT:
7675       {
7676         prep_stmt (t);
7677         stmt = begin_while_stmt ();
7678         finish_while_stmt_cond (tsubst_expr (WHILE_COND (t),
7679                                              args, complain, in_decl),
7680                                 stmt);
7681         tsubst_expr (WHILE_BODY (t), args, complain, in_decl);
7682         finish_while_stmt (stmt);
7683       }
7684       break;
7685
7686     case DO_STMT:
7687       {
7688         prep_stmt (t);
7689         stmt = begin_do_stmt ();
7690         tsubst_expr (DO_BODY (t), args, complain, in_decl);
7691         finish_do_body (stmt);
7692         finish_do_stmt (tsubst_expr (DO_COND (t),
7693                                      args, complain, in_decl),
7694                         stmt);
7695       }
7696       break;
7697
7698     case IF_STMT:
7699       {
7700         prep_stmt (t);
7701         stmt = begin_if_stmt ();
7702         finish_if_stmt_cond (tsubst_expr (IF_COND (t),
7703                                           args, complain, in_decl),
7704                              stmt);
7705
7706         if (tmp = THEN_CLAUSE (t), tmp)
7707           {
7708             tsubst_expr (tmp, args, complain, in_decl);
7709             finish_then_clause (stmt);
7710           }
7711
7712         if (tmp = ELSE_CLAUSE (t), tmp)
7713           {
7714             begin_else_clause ();
7715             tsubst_expr (tmp, args, complain, in_decl);
7716             finish_else_clause (stmt);
7717           }
7718
7719         finish_if_stmt ();
7720       }
7721       break;
7722
7723     case COMPOUND_STMT:
7724       {
7725         prep_stmt (t);
7726         if (COMPOUND_STMT_BODY_BLOCK (t))
7727           stmt = begin_function_body ();
7728         else
7729           stmt = begin_compound_stmt (COMPOUND_STMT_NO_SCOPE (t));
7730
7731         tsubst_expr (COMPOUND_BODY (t), args, complain, in_decl);
7732
7733         if (COMPOUND_STMT_BODY_BLOCK (t))
7734           finish_function_body (stmt);
7735         else
7736           finish_compound_stmt (stmt);
7737       }
7738       break;
7739
7740     case BREAK_STMT:
7741       prep_stmt (t);
7742       finish_break_stmt ();
7743       break;
7744
7745     case CONTINUE_STMT:
7746       prep_stmt (t);
7747       finish_continue_stmt ();
7748       break;
7749
7750     case SWITCH_STMT:
7751       {
7752         tree val;
7753
7754         prep_stmt (t);
7755         stmt = begin_switch_stmt ();
7756         val = tsubst_expr (SWITCH_COND (t), args, complain, in_decl);
7757         finish_switch_cond (val, stmt);
7758         tsubst_expr (SWITCH_BODY (t), args, complain, in_decl);
7759         finish_switch_stmt (stmt);
7760       }
7761       break;
7762
7763     case CASE_LABEL:
7764       prep_stmt (t);
7765       finish_case_label (tsubst_expr (CASE_LOW (t), args, complain, in_decl),
7766                          tsubst_expr (CASE_HIGH (t), args, complain,
7767                                       in_decl));
7768       break;
7769
7770     case LABEL_STMT:
7771       input_line = STMT_LINENO (t);
7772       finish_label_stmt (DECL_NAME (LABEL_STMT_LABEL (t)));
7773       break;
7774
7775     case FILE_STMT:
7776       input_filename = FILE_STMT_FILENAME (t);
7777       add_stmt (build_nt (FILE_STMT, FILE_STMT_FILENAME_NODE (t)));
7778       break;
7779
7780     case GOTO_STMT:
7781       prep_stmt (t);
7782       tmp = GOTO_DESTINATION (t);
7783       if (TREE_CODE (tmp) != LABEL_DECL)
7784         /* Computed goto's must be tsubst'd into.  On the other hand,
7785            non-computed gotos must not be; the identifier in question
7786            will have no binding.  */
7787         tmp = tsubst_expr (tmp, args, complain, in_decl);
7788       else
7789         tmp = DECL_NAME (tmp);
7790       finish_goto_stmt (tmp);
7791       break;
7792
7793     case ASM_STMT:
7794       prep_stmt (t);
7795       tmp = finish_asm_stmt
7796         (ASM_CV_QUAL (t),
7797          tsubst_expr (ASM_STRING (t), args, complain, in_decl),
7798          tsubst_expr (ASM_OUTPUTS (t), args, complain, in_decl),
7799          tsubst_expr (ASM_INPUTS (t), args, complain, in_decl), 
7800          tsubst_expr (ASM_CLOBBERS (t), args, complain, in_decl));
7801       ASM_INPUT_P (tmp) = ASM_INPUT_P (t);
7802       break;
7803
7804     case TRY_BLOCK:
7805       prep_stmt (t);
7806       if (CLEANUP_P (t))
7807         {
7808           stmt = begin_try_block ();
7809           tsubst_expr (TRY_STMTS (t), args, complain, in_decl);
7810           finish_cleanup_try_block (stmt);
7811           finish_cleanup (tsubst_expr (TRY_HANDLERS (t), args,
7812                                        complain, in_decl),
7813                           stmt);
7814         }
7815       else
7816         {
7817           if (FN_TRY_BLOCK_P (t))
7818             stmt = begin_function_try_block ();
7819           else
7820             stmt = begin_try_block ();
7821
7822           tsubst_expr (TRY_STMTS (t), args, complain, in_decl);
7823
7824           if (FN_TRY_BLOCK_P (t))
7825             finish_function_try_block (stmt);
7826           else
7827             finish_try_block (stmt);
7828
7829           tsubst_expr (TRY_HANDLERS (t), args, complain, in_decl);
7830           if (FN_TRY_BLOCK_P (t))
7831             finish_function_handler_sequence (stmt);
7832           else
7833             finish_handler_sequence (stmt);
7834         }
7835       break;
7836       
7837     case HANDLER:
7838       {
7839         tree decl;
7840
7841         prep_stmt (t);
7842         stmt = begin_handler ();
7843         if (HANDLER_PARMS (t))
7844           {
7845             decl = DECL_STMT_DECL (HANDLER_PARMS (t));
7846             decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
7847             /* Prevent instantiate_decl from trying to instantiate
7848                this variable.  We've already done all that needs to be
7849                done.  */
7850             DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (decl) = 1;
7851           }
7852         else
7853           decl = NULL_TREE;
7854         finish_handler_parms (decl, stmt);
7855         tsubst_expr (HANDLER_BODY (t), args, complain, in_decl);
7856         finish_handler (stmt);
7857       }
7858       break;
7859
7860     case TAG_DEFN:
7861       prep_stmt (t);
7862       tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, NULL_TREE);
7863       break;
7864
7865     default:
7866       abort ();
7867     }
7868
7869   return tsubst_expr (TREE_CHAIN (t), args, complain, in_decl);
7870 }
7871
7872 /* T is a postfix-expression that is not being used in a function
7873    call.  Return the substituted version of T.  */
7874
7875 static tree
7876 tsubst_non_call_postfix_expression (tree t, tree args, 
7877                                     tsubst_flags_t complain,
7878                                     tree in_decl)
7879 {
7880   if (TREE_CODE (t) == SCOPE_REF)
7881     t = tsubst_qualified_id (t, args, complain, in_decl,
7882                              /*done=*/false, /*address_p=*/false);
7883   else
7884     t = tsubst_copy_and_build (t, args, complain, in_decl,
7885                                /*function_p=*/false);
7886
7887   return t;
7888 }
7889
7890 /* Like tsubst but deals with expressions and performs semantic
7891    analysis.  FUNCTION_P is true if T is the "F" in "F (ARGS)".  */
7892
7893 tree
7894 tsubst_copy_and_build (tree t, 
7895                        tree args, 
7896                        tsubst_flags_t complain, 
7897                        tree in_decl,
7898                        bool function_p)
7899 {
7900 #define RECUR(NODE) \
7901   tsubst_copy_and_build (NODE, args, complain, in_decl, /*function_p=*/false)
7902
7903   tree op1;
7904
7905   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node)
7906     return t;
7907
7908   switch (TREE_CODE (t))
7909     {
7910     case IDENTIFIER_NODE:
7911       {
7912         tree decl;
7913         cp_id_kind idk;
7914         tree qualifying_class;
7915         bool non_constant_expression_p;
7916         const char *error_msg;
7917
7918         if (IDENTIFIER_TYPENAME_P (t))
7919           {
7920             tree new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
7921             t = mangle_conv_op_name_for_type (new_type);
7922           }
7923
7924         /* Look up the name.  */
7925         decl = lookup_name (t, 0);
7926
7927         /* By convention, expressions use ERROR_MARK_NODE to indicate
7928            failure, not NULL_TREE.  */
7929         if (decl == NULL_TREE)
7930           decl = error_mark_node;
7931
7932         decl = finish_id_expression (t, decl, NULL_TREE,
7933                                      &idk,
7934                                      &qualifying_class,
7935                                      /*constant_expression_p=*/false,
7936                                      /*allow_non_constant_expression_p=*/false,
7937                                      &non_constant_expression_p,
7938                                      &error_msg);
7939         if (error_msg)
7940           error (error_msg);
7941         if (!function_p && TREE_CODE (decl) == IDENTIFIER_NODE)
7942           decl = unqualified_name_lookup_error (decl);
7943         return decl;
7944       }
7945
7946     case TEMPLATE_ID_EXPR:
7947       {
7948         tree object;
7949         tree template = RECUR (TREE_OPERAND (t, 0));
7950         tree targs = RECUR (TREE_OPERAND (t, 1));
7951         
7952         if (TREE_CODE (template) == COMPONENT_REF)
7953           {
7954             object = TREE_OPERAND (template, 0);
7955             template = TREE_OPERAND (template, 1);
7956           }
7957         else
7958           object = NULL_TREE;
7959         template = lookup_template_function (template, targs);
7960         
7961         if (object)
7962           return build (COMPONENT_REF, TREE_TYPE (template), 
7963                         object, template);
7964         else
7965           return template;
7966       }
7967
7968     case INDIRECT_REF:
7969       return build_x_indirect_ref (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)), "unary *");
7970
7971     case CAST_EXPR:
7972       return build_functional_cast
7973         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
7974          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
7975
7976     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
7977       return build_reinterpret_cast
7978         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
7979          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
7980
7981     case CONST_CAST_EXPR:
7982       return build_const_cast
7983         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
7984          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
7985
7986     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
7987       return build_dynamic_cast
7988         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
7989          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
7990
7991     case STATIC_CAST_EXPR:
7992       return build_static_cast
7993         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
7994          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
7995
7996     case POSTDECREMENT_EXPR:
7997     case POSTINCREMENT_EXPR:
7998       op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
7999                                                 args, complain, in_decl);
8000       return build_x_unary_op (TREE_CODE (t), op1);
8001
8002     case PREDECREMENT_EXPR:
8003     case PREINCREMENT_EXPR:
8004     case NEGATE_EXPR:
8005     case BIT_NOT_EXPR:
8006     case ABS_EXPR:
8007     case TRUTH_NOT_EXPR:
8008     case CONVERT_EXPR:  /* Unary + */
8009     case REALPART_EXPR:
8010     case IMAGPART_EXPR:
8011       return build_x_unary_op (TREE_CODE (t), RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8012
8013     case ADDR_EXPR:
8014       op1 = TREE_OPERAND (t, 0);
8015       if (TREE_CODE (op1) == SCOPE_REF)
8016         op1 = tsubst_qualified_id (op1, args, complain, in_decl, 
8017                                    /*done=*/true, /*address_p=*/true);
8018       else
8019         op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (op1, args, complain, 
8020                                                   in_decl);
8021       return build_x_unary_op (ADDR_EXPR, op1);
8022
8023     case PLUS_EXPR:
8024     case MINUS_EXPR:
8025     case MULT_EXPR:
8026     case TRUNC_DIV_EXPR:
8027     case CEIL_DIV_EXPR:
8028     case FLOOR_DIV_EXPR:
8029     case ROUND_DIV_EXPR:
8030     case EXACT_DIV_EXPR:
8031     case BIT_AND_EXPR:
8032     case BIT_ANDTC_EXPR:
8033     case BIT_IOR_EXPR:
8034     case BIT_XOR_EXPR:
8035     case TRUNC_MOD_EXPR:
8036     case FLOOR_MOD_EXPR:
8037     case TRUTH_ANDIF_EXPR:
8038     case TRUTH_ORIF_EXPR:
8039     case TRUTH_AND_EXPR:
8040     case TRUTH_OR_EXPR:
8041     case RSHIFT_EXPR:
8042     case LSHIFT_EXPR:
8043     case RROTATE_EXPR:
8044     case LROTATE_EXPR:
8045     case EQ_EXPR:
8046     case NE_EXPR:
8047     case MAX_EXPR:
8048     case MIN_EXPR:
8049     case LE_EXPR:
8050     case GE_EXPR:
8051     case LT_EXPR:
8052     case GT_EXPR:
8053     case MEMBER_REF:
8054     case DOTSTAR_EXPR:
8055       return build_x_binary_op
8056         (TREE_CODE (t), 
8057          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8058          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)));
8059
8060     case SCOPE_REF:
8061       return tsubst_qualified_id (t, args, complain, in_decl, /*done=*/true,
8062                                   /*address_p=*/false);
8063
8064     case ARRAY_REF:
8065       if (tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl)
8066           == NULL_TREE)
8067         /* new-type-id */
8068         return build_nt (ARRAY_REF, NULL_TREE, RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)));
8069
8070       op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
8071                                                 args, complain, in_decl);
8072       /* Remember that there was a reference to this entity.  */
8073       if (DECL_P (op1))
8074         mark_used (op1);
8075       return grok_array_decl (op1, RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)));
8076
8077     case SIZEOF_EXPR:
8078     case ALIGNOF_EXPR:
8079       op1 = TREE_OPERAND (t, 0);
8080       if (!args)
8081         {
8082           /* When there are no ARGS, we are trying to evaluate a
8083              non-dependent expression from the parser.  Trying to do
8084              the substitutions may not work.  */
8085           if (!TYPE_P (op1))
8086             op1 = TREE_TYPE (op1);
8087         }
8088       else
8089         {
8090           ++skip_evaluation;
8091           op1 = RECUR (op1);
8092           --skip_evaluation;
8093         }
8094       if (TREE_CODE (t) == SIZEOF_EXPR)
8095         return finish_sizeof (op1);
8096       else
8097         return finish_alignof (op1);
8098
8099     case MODOP_EXPR:
8100       return build_x_modify_expr
8101         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8102          TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 1)),
8103          RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)));
8104
8105     case ARROW_EXPR:
8106       op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
8107                                                 args, complain, in_decl);
8108       /* Remember that there was a reference to this entity.  */
8109       if (DECL_P (op1))
8110         mark_used (op1);
8111       return build_x_arrow (op1);
8112
8113     case NEW_EXPR:
8114       return build_new
8115         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8116          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8117          RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)),
8118          NEW_EXPR_USE_GLOBAL (t));
8119
8120     case DELETE_EXPR:
8121      return delete_sanity
8122        (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8123         RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8124         DELETE_EXPR_USE_VEC (t),
8125         DELETE_EXPR_USE_GLOBAL (t));
8126
8127     case COMPOUND_EXPR:
8128       return build_x_compound_expr (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8129                                     RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)));
8130
8131     case CALL_EXPR:
8132       {
8133         tree function;
8134         tree call_args;
8135         bool qualified_p;
8136
8137         function = TREE_OPERAND (t, 0);
8138         if (TREE_CODE (function) == SCOPE_REF)
8139           {
8140             qualified_p = true;
8141             function = tsubst_qualified_id (function, args, complain, in_decl,
8142                                             /*done=*/false, 
8143                                             /*address_p=*/false);
8144           }
8145         else
8146           {
8147             qualified_p = (TREE_CODE (function) == COMPONENT_REF
8148                            && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (function, 1))
8149                                == SCOPE_REF));
8150             function = tsubst_copy_and_build (function, args, complain, 
8151                                               in_decl,
8152                                               !qualified_p);
8153           }
8154
8155         call_args = RECUR (TREE_OPERAND (t, 1));
8156           
8157         if (BASELINK_P (function))
8158           qualified_p = 1;
8159
8160         if (!qualified_p
8161             && TREE_CODE (function) != TEMPLATE_ID_EXPR
8162             && (is_overloaded_fn (function)
8163                 || DECL_P (function)
8164                 || TREE_CODE (function) == IDENTIFIER_NODE))
8165           {
8166             if (call_args)
8167               function = perform_koenig_lookup (function, call_args);
8168             else if (TREE_CODE (function) == IDENTIFIER_NODE)
8169               function = unqualified_name_lookup_error (function);
8170           }
8171
8172         /* Remember that there was a reference to this entity.  */
8173         if (DECL_P (function))
8174           mark_used (function);
8175
8176         function = convert_from_reference (function);
8177
8178         if (TREE_CODE (function) == OFFSET_REF)
8179           return build_offset_ref_call_from_tree (function, call_args);
8180         if (TREE_CODE (function) == COMPONENT_REF)
8181           return (build_new_method_call 
8182                   (TREE_OPERAND (function, 0),
8183                    TREE_OPERAND (function, 1),
8184                    call_args, NULL_TREE, 
8185                    qualified_p ? LOOKUP_NONVIRTUAL : LOOKUP_NORMAL));
8186         return finish_call_expr (function, call_args, 
8187                                  /*disallow_virtual=*/qualified_p);
8188       }
8189
8190     case COND_EXPR:
8191       return build_x_conditional_expr
8192         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8193          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8194          RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)));
8195
8196     case PSEUDO_DTOR_EXPR:
8197       return finish_pseudo_destructor_expr 
8198         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8199          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8200          RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)));
8201
8202     case TREE_LIST:
8203       {
8204         tree purpose, value, chain;
8205
8206         if (t == void_list_node)
8207           return t;
8208
8209         purpose = TREE_PURPOSE (t);
8210         if (purpose)
8211           purpose = RECUR (purpose);
8212         value = TREE_VALUE (t);
8213         if (value)
8214           value = RECUR (value);
8215         chain = TREE_CHAIN (t);
8216         if (chain && chain != void_type_node)
8217           chain = RECUR (chain);
8218         if (purpose == TREE_PURPOSE (t)
8219             && value == TREE_VALUE (t)
8220             && chain == TREE_CHAIN (t))
8221           return t;
8222         return tree_cons (purpose, value, chain);
8223       }
8224
8225     case COMPONENT_REF:
8226       {
8227         tree object;
8228         tree member;
8229
8230         object = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
8231                                                      args, complain, in_decl);
8232         /* Remember that there was a reference to this entity.  */
8233         if (DECL_P (object))
8234           mark_used (object);
8235
8236         member = TREE_OPERAND (t, 1);
8237         if (BASELINK_P (member))
8238           member = tsubst_baselink (member, 
8239                                     non_reference (TREE_TYPE (object)),
8240                                     args, complain, in_decl);
8241         else
8242           member = tsubst_copy (member, args, complain, in_decl);
8243
8244         if (!CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (object)))
8245           {
8246             if (TREE_CODE (member) == BIT_NOT_EXPR)
8247               return finish_pseudo_destructor_expr (object, 
8248                                                     NULL_TREE,
8249                                                     TREE_TYPE (object));
8250             else if (TREE_CODE (member) == SCOPE_REF
8251                      && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (member, 1)) == BIT_NOT_EXPR))
8252               return finish_pseudo_destructor_expr (object, 
8253                                                     object,
8254                                                     TREE_TYPE (object));
8255           }
8256         else if (TREE_CODE (member) == SCOPE_REF
8257                  && TREE_CODE (TREE_OPERAND (member, 1)) == TEMPLATE_ID_EXPR)
8258           {
8259             tree tmpl;
8260             tree args;
8261         
8262             /* Lookup the template functions now that we know what the
8263                scope is.  */
8264             tmpl = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (member, 1), 0);
8265             args = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (member, 1), 1);
8266             member = lookup_qualified_name (TREE_OPERAND (member, 0), tmpl, 
8267                                             /*is_type=*/0, /*complain=*/false);
8268             if (BASELINK_P (member))
8269               BASELINK_FUNCTIONS (member) 
8270                 = build_nt (TEMPLATE_ID_EXPR, BASELINK_FUNCTIONS (member),
8271                             args);
8272             else
8273               {
8274                 qualified_name_lookup_error (TREE_TYPE (object), tmpl);
8275                 return error_mark_node;
8276               }
8277           }
8278         else if (TREE_CODE (member) == FIELD_DECL)
8279           return finish_non_static_data_member (member, object, NULL_TREE);
8280
8281         return finish_class_member_access_expr (object, member);
8282       }
8283
8284     case THROW_EXPR:
8285       return build_throw
8286         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8287
8288     case CONSTRUCTOR:
8289       {
8290         tree r;
8291         tree elts;
8292         tree type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
8293         bool purpose_p;
8294
8295         /* digest_init will do the wrong thing if we let it.  */
8296         if (type && TYPE_PTRMEMFUNC_P (type))
8297           return t;
8298
8299         r = NULL_TREE;
8300         /* We do not want to process the purpose of aggregate
8301            initializers as they are identifier nodes which will be
8302            looked up by digest_init.  */
8303         purpose_p = !(type && IS_AGGR_TYPE (type));
8304         for (elts = CONSTRUCTOR_ELTS (t);
8305              elts;
8306              elts = TREE_CHAIN (elts))
8307           {
8308             tree purpose = TREE_PURPOSE (elts);
8309             tree value = TREE_VALUE (elts);
8310             
8311             if (purpose && purpose_p)
8312               purpose = RECUR (purpose);
8313             value = RECUR (value);
8314             r = tree_cons (purpose, value, r);
8315           }
8316         
8317         r = build_constructor (NULL_TREE, nreverse (r));
8318         TREE_HAS_CONSTRUCTOR (r) = TREE_HAS_CONSTRUCTOR (t);
8319
8320         if (type)
8321           return digest_init (type, r, 0);
8322         return r;
8323       }
8324
8325     case TYPEID_EXPR:
8326       {
8327         tree operand_0 = RECUR (TREE_OPERAND (t, 0));
8328         if (TYPE_P (operand_0))
8329           return get_typeid (operand_0);
8330         return build_typeid (operand_0);
8331       }
8332
8333     case PARM_DECL:
8334       return convert_from_reference (tsubst_copy (t, args, complain, in_decl));
8335
8336     case VAR_DECL:
8337       if (args)
8338         t = tsubst_copy (t, args, complain, in_decl);
8339       else
8340         /* If there are no ARGS, then we are evaluating a
8341            non-dependent expression.  If the expression is
8342            non-dependent, the variable must be a constant.  */
8343         t = DECL_INITIAL (t);
8344       return convert_from_reference (t);
8345
8346     case VA_ARG_EXPR:
8347       return build_x_va_arg (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8348                              tsubst_copy (TREE_TYPE (t), args, complain, 
8349                                           in_decl));
8350
8351     default:
8352       return tsubst_copy (t, args, complain, in_decl);
8353     }
8354
8355 #undef RECUR
8356 }
8357
8358 /* Verify that the instantiated ARGS are valid. For type arguments,
8359    make sure that the type's linkage is ok. For non-type arguments,
8360    make sure they are constants if they are integral or enumerations.
8361    Emit an error under control of COMPLAIN, and return TRUE on error.  */
8362
8363 static bool
8364 check_instantiated_args (tree tmpl, tree args, tsubst_flags_t complain)
8365 {
8366   int ix, len = DECL_NTPARMS (tmpl);
8367   bool result = false;
8368
8369   for (ix = 0; ix != len; ix++)
8370     {
8371       tree t = TREE_VEC_ELT (args, ix);
8372       
8373       if (TYPE_P (t))
8374         {
8375           /* [basic.link]: A name with no linkage (notably, the name
8376              of a class or enumeration declared in a local scope)
8377              shall not be used to declare an entity with linkage.
8378              This implies that names with no linkage cannot be used as
8379              template arguments.  */
8380           tree nt = no_linkage_check (t);
8381
8382           if (nt)
8383             {
8384               if (!(complain & tf_error))
8385                 /*OK*/;
8386               else if (TYPE_ANONYMOUS_P (nt))
8387                 error ("`%T' uses anonymous type", t);
8388               else
8389                 error ("`%T' uses local type `%T'", t, nt);
8390               result = true;
8391             }
8392           /* In order to avoid all sorts of complications, we do not
8393              allow variably-modified types as template arguments.  */
8394           else if (variably_modified_type_p (t))
8395             {
8396               if (complain & tf_error)
8397                 error ("`%T' is a variably modified type", t);
8398               result = true;
8399             }
8400         }
8401       /* A non-type argument of integral or enumerated type must be a
8402          constant.  */
8403       else if (TREE_TYPE (t)
8404                && INTEGRAL_OR_ENUMERATION_TYPE_P (TREE_TYPE (t))
8405                && !TREE_CONSTANT (t))
8406         {
8407           if (complain & tf_error)
8408             error ("integral expression `%E' is not constant", t);
8409           result = true;
8410         }
8411     }
8412   if (result && complain & tf_error)
8413     error ("  trying to instantiate `%D'", tmpl);
8414   return result;
8415 }
8416
8417 /* Instantiate the indicated variable or function template TMPL with
8418    the template arguments in TARG_PTR.  */
8419
8420 tree
8421 instantiate_template (tree tmpl, tree targ_ptr, tsubst_flags_t complain)
8422 {
8423   tree fndecl;
8424   tree gen_tmpl;
8425   tree spec;
8426
8427   if (tmpl == error_mark_node)
8428     return error_mark_node;
8429
8430   my_friendly_assert (TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_DECL, 283);
8431
8432   /* If this function is a clone, handle it specially.  */
8433   if (DECL_CLONED_FUNCTION_P (tmpl))
8434     {
8435       tree spec = instantiate_template (DECL_CLONED_FUNCTION (tmpl), targ_ptr,
8436                                         complain);
8437       tree clone;
8438       
8439       /* Look for the clone.  */
8440       for (clone = TREE_CHAIN (spec);
8441            clone && DECL_CLONED_FUNCTION_P (clone);
8442            clone = TREE_CHAIN (clone))
8443         if (DECL_NAME (clone) == DECL_NAME (tmpl))
8444           return clone;
8445       /* We should always have found the clone by now.  */
8446       abort ();
8447       return NULL_TREE;
8448     }
8449   
8450   /* Check to see if we already have this specialization.  */
8451   spec = retrieve_specialization (tmpl, targ_ptr);
8452   if (spec != NULL_TREE)
8453     return spec;
8454
8455   gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
8456   if (tmpl != gen_tmpl)
8457     {
8458       /* The TMPL is a partial instantiation.  To get a full set of
8459          arguments we must add the arguments used to perform the
8460          partial instantiation.  */
8461       targ_ptr = add_outermost_template_args (DECL_TI_ARGS (tmpl),
8462                                               targ_ptr);
8463
8464       /* Check to see if we already have this specialization.  */
8465       spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, targ_ptr);
8466       if (spec != NULL_TREE)
8467         return spec;
8468     }
8469
8470   if (check_instantiated_args (gen_tmpl, INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (targ_ptr),
8471                                complain))
8472     return error_mark_node;
8473   
8474   /* We are building a FUNCTION_DECL, during which the access of its
8475      parameters and return types have to be checked.  However this
8476      FUNCTION_DECL which is the desired context for access checking
8477      is not built yet.  We solve this chicken-and-egg problem by
8478      deferring all checks until we have the FUNCTION_DECL.  */
8479   push_deferring_access_checks (dk_deferred);
8480
8481   /* substitute template parameters */
8482   fndecl = tsubst (DECL_TEMPLATE_RESULT (gen_tmpl),
8483                    targ_ptr, complain, gen_tmpl);
8484
8485   /* Now we know the specialization, compute access previously
8486      deferred.  */
8487   push_access_scope (fndecl);
8488   perform_deferred_access_checks ();
8489   pop_access_scope (fndecl);
8490   pop_deferring_access_checks ();
8491
8492   /* The DECL_TI_TEMPLATE should always be the immediate parent
8493      template, not the most general template.  */
8494   DECL_TI_TEMPLATE (fndecl) = tmpl;
8495
8496   if (flag_external_templates)
8497     add_pending_template (fndecl);
8498
8499   /* If we've just instantiated the main entry point for a function,
8500      instantiate all the alternate entry points as well.  We do this
8501      by cloning the instantiation of the main entry point, not by
8502      instantiating the template clones.  */
8503   if (TREE_CHAIN (gen_tmpl) && DECL_CLONED_FUNCTION_P (TREE_CHAIN (gen_tmpl)))
8504     clone_function_decl (fndecl, /*update_method_vec_p=*/0);
8505
8506   return fndecl;
8507 }
8508
8509 /* The FN is a TEMPLATE_DECL for a function.  The ARGS are the
8510    arguments that are being used when calling it.  TARGS is a vector
8511    into which the deduced template arguments are placed.  
8512
8513    Return zero for success, 2 for an incomplete match that doesn't resolve
8514    all the types, and 1 for complete failure.  An error message will be
8515    printed only for an incomplete match.
8516
8517    If FN is a conversion operator, or we are trying to produce a specific
8518    specialization, RETURN_TYPE is the return type desired.
8519
8520    The EXPLICIT_TARGS are explicit template arguments provided via a
8521    template-id.
8522
8523    The parameter STRICT is one of:
8524
8525    DEDUCE_CALL: 
8526      We are deducing arguments for a function call, as in
8527      [temp.deduct.call].
8528
8529    DEDUCE_CONV:
8530      We are deducing arguments for a conversion function, as in 
8531      [temp.deduct.conv].
8532
8533    DEDUCE_EXACT:
8534      We are deducing arguments when doing an explicit instantiation
8535      as in [temp.explicit], when determining an explicit specialization
8536      as in [temp.expl.spec], or when taking the address of a function
8537      template, as in [temp.deduct.funcaddr]. 
8538
8539    DEDUCE_ORDER:
8540      We are deducing arguments when calculating the partial
8541      ordering between specializations of function or class
8542      templates, as in [temp.func.order] and [temp.class.order].
8543
8544    LEN is the number of parms to consider before returning success, or -1
8545    for all.  This is used in partial ordering to avoid comparing parms for
8546    which no actual argument was passed, since they are not considered in
8547    overload resolution (and are explicitly excluded from consideration in
8548    partial ordering in [temp.func.order]/6).  */
8549
8550 int
8551 fn_type_unification (tree fn, 
8552                      tree explicit_targs, 
8553                      tree targs, 
8554                      tree args, 
8555                      tree return_type,
8556                      unification_kind_t strict, 
8557                      int len)
8558 {
8559   tree parms;
8560   tree fntype;
8561   int result;
8562
8563   my_friendly_assert (TREE_CODE (fn) == TEMPLATE_DECL, 0);
8564
8565   fntype = TREE_TYPE (fn);
8566   if (explicit_targs)
8567     {
8568       /* [temp.deduct]
8569           
8570          The specified template arguments must match the template
8571          parameters in kind (i.e., type, nontype, template), and there
8572          must not be more arguments than there are parameters;
8573          otherwise type deduction fails.
8574
8575          Nontype arguments must match the types of the corresponding
8576          nontype template parameters, or must be convertible to the
8577          types of the corresponding nontype parameters as specified in
8578          _temp.arg.nontype_, otherwise type deduction fails.
8579
8580          All references in the function type of the function template
8581          to the corresponding template parameters are replaced by the
8582          specified template argument values.  If a substitution in a
8583          template parameter or in the function type of the function
8584          template results in an invalid type, type deduction fails.  */
8585       int i;
8586       tree converted_args;
8587
8588       converted_args
8589         = (coerce_template_parms (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (fn), 
8590                                   explicit_targs, NULL_TREE, tf_none, 
8591                                   /*require_all_arguments=*/0));
8592       if (converted_args == error_mark_node)
8593         return 1;
8594
8595       fntype = tsubst (fntype, converted_args, tf_none, NULL_TREE);
8596       if (fntype == error_mark_node)
8597         return 1;
8598
8599       /* Place the explicitly specified arguments in TARGS.  */
8600       for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (targs); i++)
8601         TREE_VEC_ELT (targs, i) = TREE_VEC_ELT (converted_args, i);
8602     }
8603      
8604   parms = TYPE_ARG_TYPES (fntype);
8605   /* Never do unification on the 'this' parameter.  */
8606   if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (fn))
8607     parms = TREE_CHAIN (parms);
8608   
8609   if (return_type)
8610     {
8611       /* We've been given a return type to match, prepend it.  */
8612       parms = tree_cons (NULL_TREE, TREE_TYPE (fntype), parms);
8613       args = tree_cons (NULL_TREE, return_type, args);
8614       if (len >= 0)
8615         ++len;
8616     }
8617
8618   /* We allow incomplete unification without an error message here
8619      because the standard doesn't seem to explicitly prohibit it.  Our
8620      callers must be ready to deal with unification failures in any
8621      event.  */
8622   result = type_unification_real (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (fn), 
8623                                   targs, parms, args, /*subr=*/0,
8624                                   strict, /*allow_incomplete*/1, len);
8625
8626   if (result == 0) 
8627     /* All is well so far.  Now, check:
8628        
8629        [temp.deduct] 
8630        
8631        When all template arguments have been deduced, all uses of
8632        template parameters in nondeduced contexts are replaced with
8633        the corresponding deduced argument values.  If the
8634        substitution results in an invalid type, as described above,
8635        type deduction fails.  */
8636     if (tsubst (TREE_TYPE (fn), targs, tf_none, NULL_TREE)
8637         == error_mark_node)
8638       return 1;
8639
8640   return result;
8641 }
8642
8643 /* Adjust types before performing type deduction, as described in
8644    [temp.deduct.call] and [temp.deduct.conv].  The rules in these two
8645    sections are symmetric.  PARM is the type of a function parameter
8646    or the return type of the conversion function.  ARG is the type of
8647    the argument passed to the call, or the type of the value
8648    initialized with the result of the conversion function.  */
8649
8650 static int
8651 maybe_adjust_types_for_deduction (unification_kind_t strict, 
8652                                   tree* parm, 
8653                                   tree* arg)
8654 {
8655   int result = 0;
8656   
8657   switch (strict)
8658     {
8659     case DEDUCE_CALL:
8660       break;
8661
8662     case DEDUCE_CONV:
8663       {
8664         /* Swap PARM and ARG throughout the remainder of this
8665            function; the handling is precisely symmetric since PARM
8666            will initialize ARG rather than vice versa.  */
8667         tree* temp = parm;
8668         parm = arg;
8669         arg = temp;
8670         break;
8671       }
8672
8673     case DEDUCE_EXACT:
8674       /* There is nothing to do in this case.  */
8675       return 0;
8676
8677     case DEDUCE_ORDER:
8678       /* DR 214. [temp.func.order] is underspecified, and leads to no
8679          ordering between things like `T *' and `T const &' for `U *'.
8680          The former has T=U and the latter T=U*. The former looks more
8681          specialized and John Spicer considers it well-formed (the EDG
8682          compiler accepts it).
8683
8684          John also confirms that deduction should proceed as in a function
8685          call. Which implies the usual ARG and PARM conversions as DEDUCE_CALL.
8686          However, in ordering, ARG can have REFERENCE_TYPE, but no argument
8687          to an actual call can have such a type.
8688          
8689          If both ARG and PARM are REFERENCE_TYPE, we change neither.
8690          If only ARG is a REFERENCE_TYPE, we look through that and then
8691          proceed as with DEDUCE_CALL (which could further convert it).  */
8692       if (TREE_CODE (*arg) == REFERENCE_TYPE)
8693         {
8694           if (TREE_CODE (*parm) == REFERENCE_TYPE)
8695             return 0;
8696           *arg = TREE_TYPE (*arg);
8697         }
8698       break;
8699     default:
8700       abort ();
8701     }
8702
8703   if (TREE_CODE (*parm) != REFERENCE_TYPE)
8704     {
8705       /* [temp.deduct.call]
8706          
8707          If P is not a reference type:
8708          
8709          --If A is an array type, the pointer type produced by the
8710          array-to-pointer standard conversion (_conv.array_) is
8711          used in place of A for type deduction; otherwise,
8712          
8713          --If A is a function type, the pointer type produced by
8714          the function-to-pointer standard conversion
8715          (_conv.func_) is used in place of A for type deduction;
8716          otherwise,
8717          
8718          --If A is a cv-qualified type, the top level
8719          cv-qualifiers of A's type are ignored for type
8720          deduction.  */
8721       if (TREE_CODE (*arg) == ARRAY_TYPE)
8722         *arg = build_pointer_type (TREE_TYPE (*arg));
8723       else if (TREE_CODE (*arg) == FUNCTION_TYPE)
8724         *arg = build_pointer_type (*arg);
8725       else
8726         *arg = TYPE_MAIN_VARIANT (*arg);
8727     }
8728   
8729   /* [temp.deduct.call]
8730      
8731      If P is a cv-qualified type, the top level cv-qualifiers
8732      of P's type are ignored for type deduction.  If P is a
8733      reference type, the type referred to by P is used for
8734      type deduction.  */
8735   *parm = TYPE_MAIN_VARIANT (*parm);
8736   if (TREE_CODE (*parm) == REFERENCE_TYPE)
8737     {
8738       *parm = TREE_TYPE (*parm);
8739       result |= UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL;
8740     }
8741
8742   /* DR 322. For conversion deduction, remove a reference type on parm
8743      too (which has been swapped into ARG).  */
8744   if (strict == DEDUCE_CONV && TREE_CODE (*arg) == REFERENCE_TYPE)
8745     *arg = TREE_TYPE (*arg);
8746   
8747   return result;
8748 }
8749
8750 /* Most parms like fn_type_unification.
8751
8752    If SUBR is 1, we're being called recursively (to unify the
8753    arguments of a function or method parameter of a function
8754    template).  */
8755
8756 static int
8757 type_unification_real (tree tparms, 
8758                        tree targs, 
8759                        tree xparms, 
8760                        tree xargs, 
8761                        int subr,
8762                        unification_kind_t strict, 
8763                        int allow_incomplete, 
8764                        int xlen)
8765 {
8766   tree parm, arg;
8767   int i;
8768   int ntparms = TREE_VEC_LENGTH (tparms);
8769   int sub_strict;
8770   int saw_undeduced = 0;
8771   tree parms, args;
8772   int len;
8773
8774   my_friendly_assert (TREE_CODE (tparms) == TREE_VEC, 289);
8775   my_friendly_assert (xparms == NULL_TREE 
8776                       || TREE_CODE (xparms) == TREE_LIST, 290);
8777   /* ARGS could be NULL.  */
8778   if (xargs)
8779     my_friendly_assert (TREE_CODE (xargs) == TREE_LIST, 291);
8780   my_friendly_assert (ntparms > 0, 292);
8781
8782   switch (strict)
8783     {
8784     case DEDUCE_CALL:
8785       sub_strict = (UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL | UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL
8786                     | UNIFY_ALLOW_DERIVED);
8787       break;
8788       
8789     case DEDUCE_CONV:
8790       sub_strict = UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL;
8791       break;
8792
8793     case DEDUCE_EXACT:
8794       sub_strict = UNIFY_ALLOW_NONE;
8795       break;
8796     
8797     case DEDUCE_ORDER:
8798       sub_strict = UNIFY_ALLOW_NONE;
8799       break;
8800       
8801     default:
8802       abort ();
8803     }
8804
8805   if (xlen == 0)
8806     return 0;
8807
8808  again:
8809   parms = xparms;
8810   args = xargs;
8811   len = xlen;
8812
8813   while (parms
8814          && parms != void_list_node
8815          && args
8816          && args != void_list_node)
8817     {
8818       parm = TREE_VALUE (parms);
8819       parms = TREE_CHAIN (parms);
8820       arg = TREE_VALUE (args);
8821       args = TREE_CHAIN (args);
8822
8823       if (arg == error_mark_node)
8824         return 1;
8825       if (arg == unknown_type_node)
8826         /* We can't deduce anything from this, but we might get all the
8827            template args from other function args.  */
8828         continue;
8829
8830       /* Conversions will be performed on a function argument that
8831          corresponds with a function parameter that contains only
8832          non-deducible template parameters and explicitly specified
8833          template parameters.  */
8834       if (! uses_template_parms (parm))
8835         {
8836           tree type;
8837
8838           if (!TYPE_P (arg))
8839             type = TREE_TYPE (arg);
8840           else
8841             {
8842               type = arg;
8843               arg = NULL_TREE;
8844             }
8845
8846           if (strict == DEDUCE_EXACT || strict == DEDUCE_ORDER)
8847             {
8848               if (same_type_p (parm, type))
8849                 continue;
8850             }
8851           else
8852             /* It might work; we shouldn't check now, because we might
8853                get into infinite recursion.  Overload resolution will
8854                handle it.  */
8855             continue;
8856
8857           return 1;
8858         }
8859         
8860       if (!TYPE_P (arg))
8861         {
8862           my_friendly_assert (TREE_TYPE (arg) != NULL_TREE, 293);
8863           if (type_unknown_p (arg))
8864             {
8865               /* [temp.deduct.type] A template-argument can be deduced from
8866                  a pointer to function or pointer to member function
8867                  argument if the set of overloaded functions does not
8868                  contain function templates and at most one of a set of
8869                  overloaded functions provides a unique match.  */
8870
8871               if (resolve_overloaded_unification
8872                   (tparms, targs, parm, arg, strict, sub_strict)
8873                   != 0)
8874                 return 1;
8875               continue;
8876             }
8877           arg = TREE_TYPE (arg);
8878           if (arg == error_mark_node)
8879             return 1;
8880         }
8881       
8882       {
8883         int arg_strict = sub_strict;
8884         
8885         if (!subr)
8886           arg_strict |= maybe_adjust_types_for_deduction (strict, &parm, &arg);
8887
8888         if (unify (tparms, targs, parm, arg, arg_strict))
8889           return 1;
8890       }
8891
8892       /* Are we done with the interesting parms?  */
8893       if (--len == 0)
8894         goto done;
8895     }
8896   /* Fail if we've reached the end of the parm list, and more args
8897      are present, and the parm list isn't variadic.  */
8898   if (args && args != void_list_node && parms == void_list_node)
8899     return 1;
8900   /* Fail if parms are left and they don't have default values.  */
8901   if (parms
8902       && parms != void_list_node
8903       && TREE_PURPOSE (parms) == NULL_TREE)
8904     return 1;
8905
8906  done:
8907   if (!subr)
8908     for (i = 0; i < ntparms; i++)
8909       if (TREE_VEC_ELT (targs, i) == NULL_TREE)
8910         {
8911           tree tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, i));
8912
8913           /* If this is an undeduced nontype parameter that depends on
8914              a type parameter, try another pass; its type may have been
8915              deduced from a later argument than the one from which
8916              this parameter can be deduced.  */
8917           if (TREE_CODE (tparm) == PARM_DECL
8918               && uses_template_parms (TREE_TYPE (tparm))
8919               && !saw_undeduced++)
8920             goto again;
8921
8922           if (!allow_incomplete)
8923             error ("incomplete type unification");
8924           return 2;
8925         }
8926   return 0;
8927 }
8928
8929 /* Subroutine of type_unification_real.  Args are like the variables at the
8930    call site.  ARG is an overloaded function (or template-id); we try
8931    deducing template args from each of the overloads, and if only one
8932    succeeds, we go with that.  Modifies TARGS and returns 0 on success.  */
8933
8934 static int
8935 resolve_overloaded_unification (tree tparms, 
8936                                 tree targs,
8937                                 tree parm,
8938                                 tree arg, 
8939                                 unification_kind_t strict,
8940                                 int sub_strict)
8941 {
8942   tree tempargs = copy_node (targs);
8943   int good = 0;
8944
8945   if (TREE_CODE (arg) == ADDR_EXPR)
8946     arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
8947
8948   if (TREE_CODE (arg) == COMPONENT_REF)
8949     /* Handle `&x' where `x' is some static or non-static member
8950        function name.  */
8951     arg = TREE_OPERAND (arg, 1);
8952
8953   if (TREE_CODE (arg) == OFFSET_REF)
8954     arg = TREE_OPERAND (arg, 1);
8955
8956   /* Strip baselink information.  */
8957   if (BASELINK_P (arg))
8958     arg = BASELINK_FUNCTIONS (arg);
8959
8960   if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_ID_EXPR)
8961     {
8962       /* If we got some explicit template args, we need to plug them into
8963          the affected templates before we try to unify, in case the
8964          explicit args will completely resolve the templates in question.  */
8965
8966       tree expl_subargs = TREE_OPERAND (arg, 1);
8967       arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
8968
8969       for (; arg; arg = OVL_NEXT (arg))
8970         {
8971           tree fn = OVL_CURRENT (arg);
8972           tree subargs, elem;
8973
8974           if (TREE_CODE (fn) != TEMPLATE_DECL)
8975             continue;
8976
8977           subargs = get_bindings_overload (fn, DECL_TEMPLATE_RESULT (fn),
8978                                            expl_subargs);
8979           if (subargs)
8980             {
8981               elem = tsubst (TREE_TYPE (fn), subargs, tf_none, NULL_TREE);
8982               if (TREE_CODE (elem) == METHOD_TYPE)
8983                 elem = build_ptrmemfunc_type (build_pointer_type (elem));
8984               good += try_one_overload (tparms, targs, tempargs, parm, elem,
8985                                         strict, sub_strict);
8986             }
8987         }
8988     }
8989   else if (TREE_CODE (arg) == OVERLOAD
8990            || TREE_CODE (arg) == FUNCTION_DECL)
8991     {
8992       for (; arg; arg = OVL_NEXT (arg))
8993         {
8994           tree type = TREE_TYPE (OVL_CURRENT (arg));
8995           if (TREE_CODE (type) == METHOD_TYPE)
8996             type = build_ptrmemfunc_type (build_pointer_type (type));
8997           good += try_one_overload (tparms, targs, tempargs, parm,
8998                                     type,
8999                                     strict, sub_strict);
9000         }
9001     }
9002   else
9003     abort ();
9004
9005   /* [temp.deduct.type] A template-argument can be deduced from a pointer
9006      to function or pointer to member function argument if the set of
9007      overloaded functions does not contain function templates and at most
9008      one of a set of overloaded functions provides a unique match.
9009
9010      So if we found multiple possibilities, we return success but don't
9011      deduce anything.  */
9012
9013   if (good == 1)
9014     {
9015       int i = TREE_VEC_LENGTH (targs);
9016       for (; i--; )
9017         if (TREE_VEC_ELT (tempargs, i))
9018           TREE_VEC_ELT (targs, i) = TREE_VEC_ELT (tempargs, i);
9019     }
9020   if (good)
9021     return 0;
9022
9023   return 1;
9024 }
9025
9026 /* Subroutine of resolve_overloaded_unification; does deduction for a single
9027    overload.  Fills TARGS with any deduced arguments, or error_mark_node if
9028    different overloads deduce different arguments for a given parm.
9029    Returns 1 on success.  */
9030
9031 static int
9032 try_one_overload (tree tparms,
9033                   tree orig_targs,
9034                   tree targs, 
9035                   tree parm, 
9036                   tree arg, 
9037                   unification_kind_t strict,
9038                   int sub_strict)
9039 {
9040   int nargs;
9041   tree tempargs;
9042   int i;
9043
9044   /* [temp.deduct.type] A template-argument can be deduced from a pointer
9045      to function or pointer to member function argument if the set of
9046      overloaded functions does not contain function templates and at most
9047      one of a set of overloaded functions provides a unique match.
9048
9049      So if this is a template, just return success.  */
9050
9051   if (uses_template_parms (arg))
9052     return 1;
9053
9054   sub_strict |= maybe_adjust_types_for_deduction (strict, &parm, &arg);
9055
9056   /* We don't copy orig_targs for this because if we have already deduced
9057      some template args from previous args, unify would complain when we
9058      try to deduce a template parameter for the same argument, even though
9059      there isn't really a conflict.  */
9060   nargs = TREE_VEC_LENGTH (targs);
9061   tempargs = make_tree_vec (nargs);
9062
9063   if (unify (tparms, tempargs, parm, arg, sub_strict) != 0)
9064     return 0;
9065
9066   /* First make sure we didn't deduce anything that conflicts with
9067      explicitly specified args.  */
9068   for (i = nargs; i--; )
9069     {
9070       tree elt = TREE_VEC_ELT (tempargs, i);
9071       tree oldelt = TREE_VEC_ELT (orig_targs, i);
9072
9073       if (elt == NULL_TREE)
9074         continue;
9075       else if (uses_template_parms (elt))
9076         {
9077           /* Since we're unifying against ourselves, we will fill in template
9078              args used in the function parm list with our own template parms.
9079              Discard them.  */
9080           TREE_VEC_ELT (tempargs, i) = NULL_TREE;
9081           continue;
9082         }
9083       else if (oldelt && ! template_args_equal (oldelt, elt))
9084         return 0;
9085     }
9086
9087   for (i = nargs; i--; )
9088     {
9089       tree elt = TREE_VEC_ELT (tempargs, i);
9090
9091       if (elt)
9092         TREE_VEC_ELT (targs, i) = elt;
9093     }
9094
9095   return 1;
9096 }
9097
9098 /* Verify that nondeduce template argument agrees with the type
9099    obtained from argument deduction.  Return nonzero if the
9100    verification fails.
9101
9102    For example:
9103
9104      struct A { typedef int X; };
9105      template <class T, class U> struct C {};
9106      template <class T> struct C<T, typename T::X> {};
9107
9108    Then with the instantiation `C<A, int>', we can deduce that
9109    `T' is `A' but unify () does not check whether `typename T::X'
9110    is `int'.  This function ensure that they agree.
9111
9112    TARGS, PARMS are the same as the arguments of unify.
9113    ARGS contains template arguments from all levels.  */
9114
9115 static int
9116 verify_class_unification (tree targs, tree parms, tree args)
9117 {
9118   parms = tsubst (parms, add_outermost_template_args (args, targs),
9119                   tf_none, NULL_TREE);
9120   if (parms == error_mark_node)
9121     return 1;
9122
9123   return !comp_template_args (parms, INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args));
9124 }
9125
9126 /* PARM is a template class (perhaps with unbound template
9127    parameters).  ARG is a fully instantiated type.  If ARG can be
9128    bound to PARM, return ARG, otherwise return NULL_TREE.  TPARMS and
9129    TARGS are as for unify.  */
9130
9131 static tree
9132 try_class_unification (tree tparms, tree targs, tree parm, tree arg)
9133 {
9134   tree copy_of_targs;
9135
9136   if (!CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (arg)
9137       || (most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (arg)) 
9138           != most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (parm))))
9139     return NULL_TREE;
9140
9141   /* We need to make a new template argument vector for the call to
9142      unify.  If we used TARGS, we'd clutter it up with the result of
9143      the attempted unification, even if this class didn't work out.
9144      We also don't want to commit ourselves to all the unifications
9145      we've already done, since unification is supposed to be done on
9146      an argument-by-argument basis.  In other words, consider the
9147      following pathological case:
9148
9149        template <int I, int J, int K>
9150        struct S {};
9151        
9152        template <int I, int J>
9153        struct S<I, J, 2> : public S<I, I, I>, S<J, J, J> {};
9154        
9155        template <int I, int J, int K>
9156        void f(S<I, J, K>, S<I, I, I>);
9157        
9158        void g() {
9159          S<0, 0, 0> s0;
9160          S<0, 1, 2> s2;
9161        
9162          f(s0, s2);
9163        }
9164
9165      Now, by the time we consider the unification involving `s2', we
9166      already know that we must have `f<0, 0, 0>'.  But, even though
9167      `S<0, 1, 2>' is derived from `S<0, 0, 0>', the code is invalid
9168      because there are two ways to unify base classes of S<0, 1, 2>
9169      with S<I, I, I>.  If we kept the already deduced knowledge, we
9170      would reject the possibility I=1.  */
9171   copy_of_targs = make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (targs));
9172   
9173   /* If unification failed, we're done.  */
9174   if (unify (tparms, copy_of_targs, CLASSTYPE_TI_ARGS (parm),
9175              CLASSTYPE_TI_ARGS (arg), UNIFY_ALLOW_NONE))
9176     return NULL_TREE;
9177
9178   return arg;
9179 }
9180
9181 /* Subroutine of get_template_base.  RVAL, if non-NULL, is a base we
9182    have already discovered to be satisfactory.  ARG_BINFO is the binfo
9183    for the base class of ARG that we are currently examining.  */
9184
9185 static tree
9186 get_template_base_recursive (tree tparms, 
9187                              tree targs, 
9188                              tree parm,
9189                              tree arg_binfo, 
9190                              tree rval, 
9191                              int flags)
9192 {
9193   tree binfos;
9194   int i, n_baselinks;
9195   tree arg = BINFO_TYPE (arg_binfo);
9196
9197   if (!(flags & GTB_IGNORE_TYPE))
9198     {
9199       tree r = try_class_unification (tparms, targs,
9200                                       parm, arg);
9201
9202       /* If there is more than one satisfactory baseclass, then:
9203
9204            [temp.deduct.call]
9205
9206            If they yield more than one possible deduced A, the type
9207            deduction fails.
9208
9209            applies.  */
9210       if (r && rval && !same_type_p (r, rval))
9211         return error_mark_node;
9212       else if (r)
9213         rval = r;
9214     }
9215
9216   binfos = BINFO_BASETYPES (arg_binfo);
9217   n_baselinks = binfos ? TREE_VEC_LENGTH (binfos) : 0;
9218
9219   /* Process base types.  */
9220   for (i = 0; i < n_baselinks; i++)
9221     {
9222       tree base_binfo = TREE_VEC_ELT (binfos, i);
9223       int this_virtual;
9224
9225       /* Skip this base, if we've already seen it.  */
9226       if (BINFO_MARKED (base_binfo))
9227         continue;
9228
9229       this_virtual = 
9230         (flags & GTB_VIA_VIRTUAL) || TREE_VIA_VIRTUAL (base_binfo);
9231       
9232       /* When searching for a non-virtual, we cannot mark virtually
9233          found binfos.  */
9234       if (! this_virtual)
9235         BINFO_MARKED (base_binfo) = 1;
9236       
9237       rval = get_template_base_recursive (tparms, targs,
9238                                           parm,
9239                                           base_binfo, 
9240                                           rval,
9241                                           GTB_VIA_VIRTUAL * this_virtual);
9242       
9243       /* If we discovered more than one matching base class, we can
9244          stop now.  */
9245       if (rval == error_mark_node)
9246         return error_mark_node;
9247     }
9248
9249   return rval;
9250 }
9251
9252 /* Given a template type PARM and a class type ARG, find the unique
9253    base type in ARG that is an instance of PARM.  We do not examine
9254    ARG itself; only its base-classes.  If there is no appropriate base
9255    class, return NULL_TREE.  If there is more than one, return
9256    error_mark_node.  PARM may be the type of a partial specialization,
9257    as well as a plain template type.  Used by unify.  */
9258
9259 static tree
9260 get_template_base (tree tparms, tree targs, tree parm, tree arg)
9261 {
9262   tree rval;
9263   tree arg_binfo;
9264
9265   my_friendly_assert (IS_AGGR_TYPE_CODE (TREE_CODE (arg)), 92);
9266   
9267   arg_binfo = TYPE_BINFO (complete_type (arg));
9268   rval = get_template_base_recursive (tparms, targs,
9269                                       parm, arg_binfo, 
9270                                       NULL_TREE,
9271                                       GTB_IGNORE_TYPE);
9272
9273   /* Since get_template_base_recursive marks the bases classes, we
9274      must unmark them here.  */
9275   dfs_walk (arg_binfo, dfs_unmark, markedp, 0);
9276
9277   return rval;
9278 }
9279
9280 /* Returns the level of DECL, which declares a template parameter.  */
9281
9282 static int
9283 template_decl_level (tree decl)
9284 {
9285   switch (TREE_CODE (decl))
9286     {
9287     case TYPE_DECL:
9288     case TEMPLATE_DECL:
9289       return TEMPLATE_TYPE_LEVEL (TREE_TYPE (decl));
9290
9291     case PARM_DECL:
9292       return TEMPLATE_PARM_LEVEL (DECL_INITIAL (decl));
9293
9294     default:
9295       abort ();
9296       return 0;
9297     }
9298 }
9299
9300 /* Decide whether ARG can be unified with PARM, considering only the
9301    cv-qualifiers of each type, given STRICT as documented for unify.
9302    Returns nonzero iff the unification is OK on that basis.*/
9303
9304 static int
9305 check_cv_quals_for_unify (int strict, tree arg, tree parm)
9306 {
9307   int arg_quals = cp_type_quals (arg);
9308   int parm_quals = cp_type_quals (parm);
9309
9310   if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
9311     {
9312       /* If the cvr quals of parm will not unify with ARG, they'll be
9313          ignored in instantiation, so we have to do the same here.  */
9314       if (TREE_CODE (arg) == REFERENCE_TYPE)
9315         parm_quals &= ~(TYPE_QUAL_CONST | TYPE_QUAL_VOLATILE);
9316       if (!POINTER_TYPE_P (arg) &&
9317           TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_TYPE_PARM)
9318         parm_quals &= ~TYPE_QUAL_RESTRICT;
9319     }
9320   
9321   if (!(strict & (UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL | UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL))
9322       && (arg_quals & parm_quals) != parm_quals)
9323     return 0;
9324
9325   if (!(strict & (UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL | UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL))
9326       && (parm_quals & arg_quals) != arg_quals)
9327     return 0;
9328
9329   return 1;
9330 }
9331
9332 /* Takes parameters as for type_unification.  Returns 0 if the
9333    type deduction succeeds, 1 otherwise.  The parameter STRICT is a
9334    bitwise or of the following flags:
9335
9336      UNIFY_ALLOW_NONE:
9337        Require an exact match between PARM and ARG.
9338      UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL:
9339        Allow the deduced ARG to be more cv-qualified (by qualification
9340        conversion) than ARG.
9341      UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL:
9342        Allow the deduced ARG to be less cv-qualified than ARG.
9343      UNIFY_ALLOW_DERIVED:
9344        Allow the deduced ARG to be a template base class of ARG,
9345        or a pointer to a template base class of the type pointed to by
9346        ARG.
9347      UNIFY_ALLOW_INTEGER:
9348        Allow any integral type to be deduced.  See the TEMPLATE_PARM_INDEX
9349        case for more information. 
9350      UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL:
9351        This is the outermost level of a deduction. Used to determine validity
9352        of qualification conversions. A valid qualification conversion must
9353        have const qualified pointers leading up to the inner type which
9354        requires additional CV quals, except at the outer level, where const
9355        is not required [conv.qual]. It would be normal to set this flag in
9356        addition to setting UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL.
9357      UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL:
9358        This is the outermost level of a deduction, and PARM can be more CV
9359        qualified at this point.
9360      UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL:
9361        This is the outermost level of a deduction, and PARM can be less CV
9362        qualified at this point.
9363      UNIFY_ALLOW_MAX_CORRECTION:
9364        This is an INTEGER_TYPE's maximum value.  Used if the range may
9365        have been derived from a size specification, such as an array size.
9366        If the size was given by a nontype template parameter N, the maximum
9367        value will have the form N-1.  The flag says that we can (and indeed
9368        must) unify N with (ARG + 1), an exception to the normal rules on
9369        folding PARM.  */
9370
9371 static int
9372 unify (tree tparms, tree targs, tree parm, tree arg, int strict)
9373 {
9374   int idx;
9375   tree targ;
9376   tree tparm;
9377   int strict_in = strict;
9378
9379   /* I don't think this will do the right thing with respect to types.
9380      But the only case I've seen it in so far has been array bounds, where
9381      signedness is the only information lost, and I think that will be
9382      okay.  */
9383   while (TREE_CODE (parm) == NOP_EXPR)
9384     parm = TREE_OPERAND (parm, 0);
9385
9386   if (arg == error_mark_node)
9387     return 1;
9388   if (arg == unknown_type_node)
9389     /* We can't deduce anything from this, but we might get all the
9390        template args from other function args.  */
9391     return 0;
9392
9393   /* If PARM uses template parameters, then we can't bail out here,
9394      even if ARG == PARM, since we won't record unifications for the
9395      template parameters.  We might need them if we're trying to
9396      figure out which of two things is more specialized.  */
9397   if (arg == parm && !uses_template_parms (parm))
9398     return 0;
9399
9400   /* Immediately reject some pairs that won't unify because of
9401      cv-qualification mismatches.  */
9402   if (TREE_CODE (arg) == TREE_CODE (parm)
9403       && TYPE_P (arg)
9404       /* It is the elements of the array which hold the cv quals of an array
9405          type, and the elements might be template type parms. We'll check
9406          when we recurse.  */
9407       && TREE_CODE (arg) != ARRAY_TYPE
9408       /* We check the cv-qualifiers when unifying with template type
9409          parameters below.  We want to allow ARG `const T' to unify with
9410          PARM `T' for example, when computing which of two templates
9411          is more specialized, for example.  */
9412       && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_TYPE_PARM
9413       && !check_cv_quals_for_unify (strict_in, arg, parm))
9414     return 1;
9415
9416   if (!(strict & UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL)
9417       && TYPE_P (parm) && !CP_TYPE_CONST_P (parm))
9418     strict &= ~UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL;
9419   strict &= ~UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL;
9420   strict &= ~UNIFY_ALLOW_DERIVED;
9421   strict &= ~UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL;
9422   strict &= ~UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL;
9423   strict &= ~UNIFY_ALLOW_MAX_CORRECTION;
9424   
9425   switch (TREE_CODE (parm))
9426     {
9427     case TYPENAME_TYPE:
9428     case SCOPE_REF:
9429     case UNBOUND_CLASS_TEMPLATE:
9430       /* In a type which contains a nested-name-specifier, template
9431          argument values cannot be deduced for template parameters used
9432          within the nested-name-specifier.  */
9433       return 0;
9434
9435     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
9436     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
9437     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
9438       tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, 0));
9439
9440       if (TEMPLATE_TYPE_LEVEL (parm)
9441           != template_decl_level (tparm))
9442         /* The PARM is not one we're trying to unify.  Just check
9443            to see if it matches ARG.  */
9444         return (TREE_CODE (arg) == TREE_CODE (parm)
9445                 && same_type_p (parm, arg)) ? 0 : 1;
9446       idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (parm);
9447       targ = TREE_VEC_ELT (targs, idx);
9448       tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, idx));
9449
9450       /* Check for mixed types and values.  */
9451       if ((TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TYPE_PARM
9452            && TREE_CODE (tparm) != TYPE_DECL)
9453           || (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM 
9454               && TREE_CODE (tparm) != TEMPLATE_DECL))
9455         return 1;
9456
9457       if (TREE_CODE (parm) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
9458         {
9459           /* ARG must be constructed from a template class or a template
9460              template parameter.  */
9461           if (TREE_CODE (arg) != BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
9462               && (TREE_CODE (arg) != RECORD_TYPE || !CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (arg)))
9463             return 1;
9464
9465           {
9466             tree parmtmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (parm);
9467             tree parmvec = TYPE_TI_ARGS (parm);
9468             tree argvec = TYPE_TI_ARGS (arg);
9469             tree argtmplvec
9470               = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (TYPE_TI_TEMPLATE (arg));
9471             int i;
9472
9473             /* The parameter and argument roles have to be switched here 
9474                in order to handle default arguments properly.  For example, 
9475                template<template <class> class TT> void f(TT<int>) 
9476                should be able to accept vector<int> which comes from 
9477                template <class T, class Allocator = allocator> 
9478                class vector.  */
9479
9480             if (coerce_template_parms (argtmplvec, parmvec, parmtmpl, 0, 1)
9481                 == error_mark_node)
9482               return 1;
9483           
9484             /* Deduce arguments T, i from TT<T> or TT<i>.  
9485                We check each element of PARMVEC and ARGVEC individually
9486                rather than the whole TREE_VEC since they can have
9487                different number of elements.  */
9488
9489             for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (parmvec); ++i)
9490               {
9491                 tree t = TREE_VEC_ELT (parmvec, i);
9492
9493                 if (unify (tparms, targs, t, 
9494                            TREE_VEC_ELT (argvec, i), 
9495                            UNIFY_ALLOW_NONE))
9496                   return 1;
9497               }
9498           }
9499           arg = TYPE_TI_TEMPLATE (arg);
9500
9501           /* Fall through to deduce template name.  */
9502         }
9503
9504       if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
9505           || TREE_CODE (parm) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
9506         {
9507           /* Deduce template name TT from TT, TT<>, TT<T> and TT<i>.  */
9508
9509           /* Simple cases: Value already set, does match or doesn't.  */
9510           if (targ != NULL_TREE && template_args_equal (targ, arg))
9511             return 0;
9512           else if (targ)
9513             return 1;
9514         }
9515       else
9516         {
9517           /* If PARM is `const T' and ARG is only `int', we don't have
9518              a match unless we are allowing additional qualification.
9519              If ARG is `const int' and PARM is just `T' that's OK;
9520              that binds `const int' to `T'.  */
9521           if (!check_cv_quals_for_unify (strict_in | UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL, 
9522                                          arg, parm))
9523             return 1;
9524
9525           /* Consider the case where ARG is `const volatile int' and
9526              PARM is `const T'.  Then, T should be `volatile int'.  */
9527           arg = cp_build_qualified_type_real
9528             (arg, cp_type_quals (arg) & ~cp_type_quals (parm), tf_none);
9529           if (arg == error_mark_node)
9530             return 1;
9531
9532           /* Simple cases: Value already set, does match or doesn't.  */
9533           if (targ != NULL_TREE && same_type_p (targ, arg))
9534             return 0;
9535           else if (targ)
9536             return 1;
9537
9538           /* Make sure that ARG is not a variable-sized array.  (Note
9539              that were talking about variable-sized arrays (like
9540              `int[n]'), rather than arrays of unknown size (like
9541              `int[]').)  We'll get very confused by such a type since
9542              the bound of the array will not be computable in an
9543              instantiation.  Besides, such types are not allowed in
9544              ISO C++, so we can do as we please here.  */
9545           if (variably_modified_type_p (arg))
9546             return 1;
9547         }
9548
9549       TREE_VEC_ELT (targs, idx) = arg;
9550       return 0;
9551
9552     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
9553       tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, 0));
9554
9555       if (TEMPLATE_PARM_LEVEL (parm) 
9556           != template_decl_level (tparm))
9557         /* The PARM is not one we're trying to unify.  Just check
9558            to see if it matches ARG.  */
9559         return !(TREE_CODE (arg) == TREE_CODE (parm)
9560                  && cp_tree_equal (parm, arg));
9561
9562       idx = TEMPLATE_PARM_IDX (parm);
9563       targ = TREE_VEC_ELT (targs, idx);
9564
9565       if (targ)
9566         return !cp_tree_equal (targ, arg);
9567
9568       /* [temp.deduct.type] If, in the declaration of a function template
9569          with a non-type template-parameter, the non-type
9570          template-parameter is used in an expression in the function
9571          parameter-list and, if the corresponding template-argument is
9572          deduced, the template-argument type shall match the type of the
9573          template-parameter exactly, except that a template-argument
9574          deduced from an array bound may be of any integral type. 
9575          The non-type parameter might use already deduced type parameters.  */
9576       tparm = tsubst (TREE_TYPE (parm), targs, 0, NULL_TREE);
9577       if (!TREE_TYPE (arg))
9578         /* Template-parameter dependent expression.  Just accept it for now.
9579            It will later be processed in convert_template_argument.  */
9580         ;
9581       else if (same_type_p (TREE_TYPE (arg), tparm))
9582         /* OK */;
9583       else if ((strict & UNIFY_ALLOW_INTEGER)
9584                && (TREE_CODE (tparm) == INTEGER_TYPE
9585                    || TREE_CODE (tparm) == BOOLEAN_TYPE))
9586         /* OK */;
9587       else if (uses_template_parms (tparm))
9588         /* We haven't deduced the type of this parameter yet.  Try again
9589            later.  */
9590         return 0;
9591       else
9592         return 1;
9593
9594       TREE_VEC_ELT (targs, idx) = arg;
9595       return 0;
9596
9597     case POINTER_TYPE:
9598       {
9599         if (TREE_CODE (arg) != POINTER_TYPE)
9600           return 1;
9601         
9602         /* [temp.deduct.call]
9603
9604            A can be another pointer or pointer to member type that can
9605            be converted to the deduced A via a qualification
9606            conversion (_conv.qual_).
9607
9608            We pass down STRICT here rather than UNIFY_ALLOW_NONE.
9609            This will allow for additional cv-qualification of the
9610            pointed-to types if appropriate.  */
9611         
9612         if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg)) == RECORD_TYPE)
9613           /* The derived-to-base conversion only persists through one
9614              level of pointers.  */
9615           strict |= (strict_in & UNIFY_ALLOW_DERIVED);
9616
9617         return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), 
9618                       TREE_TYPE (arg), strict);
9619       }
9620
9621     case REFERENCE_TYPE:
9622       if (TREE_CODE (arg) != REFERENCE_TYPE)
9623         return 1;
9624       return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), TREE_TYPE (arg),
9625                     strict & UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL);
9626
9627     case ARRAY_TYPE:
9628       if (TREE_CODE (arg) != ARRAY_TYPE)
9629         return 1;
9630       if ((TYPE_DOMAIN (parm) == NULL_TREE)
9631           != (TYPE_DOMAIN (arg) == NULL_TREE))
9632         return 1;
9633       if (TYPE_DOMAIN (parm) != NULL_TREE
9634           && unify (tparms, targs, TYPE_DOMAIN (parm),
9635                     TYPE_DOMAIN (arg), UNIFY_ALLOW_NONE) != 0)
9636         return 1;
9637       return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), TREE_TYPE (arg),
9638                     strict & UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL);
9639
9640     case REAL_TYPE:
9641     case COMPLEX_TYPE:
9642     case VECTOR_TYPE:
9643     case INTEGER_TYPE:
9644     case BOOLEAN_TYPE:
9645     case VOID_TYPE:
9646       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
9647         return 1;
9648
9649       if (TREE_CODE (parm) == INTEGER_TYPE
9650           && TREE_CODE (TYPE_MAX_VALUE (parm)) != INTEGER_CST)
9651         {
9652           if (TYPE_MIN_VALUE (parm) && TYPE_MIN_VALUE (arg)
9653               && unify (tparms, targs, TYPE_MIN_VALUE (parm),
9654                         TYPE_MIN_VALUE (arg), UNIFY_ALLOW_INTEGER))
9655             return 1;
9656           if (TYPE_MAX_VALUE (parm) && TYPE_MAX_VALUE (arg)
9657               && unify (tparms, targs, TYPE_MAX_VALUE (parm),
9658                         TYPE_MAX_VALUE (arg),
9659                         UNIFY_ALLOW_INTEGER | UNIFY_ALLOW_MAX_CORRECTION))
9660             return 1;
9661         }
9662       /* We have already checked cv-qualification at the top of the
9663          function.  */
9664       else if (!same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (arg, parm))
9665         return 1;
9666
9667       /* As far as unification is concerned, this wins.  Later checks
9668          will invalidate it if necessary.  */
9669       return 0;
9670
9671       /* Types INTEGER_CST and MINUS_EXPR can come from array bounds.  */
9672       /* Type INTEGER_CST can come from ordinary constant template args.  */
9673     case INTEGER_CST:
9674       while (TREE_CODE (arg) == NOP_EXPR)
9675         arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
9676
9677       if (TREE_CODE (arg) != INTEGER_CST)
9678         return 1;
9679       return !tree_int_cst_equal (parm, arg);
9680
9681     case TREE_VEC:
9682       {
9683         int i;
9684         if (TREE_CODE (arg) != TREE_VEC)
9685           return 1;
9686         if (TREE_VEC_LENGTH (parm) != TREE_VEC_LENGTH (arg))
9687           return 1;
9688         for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (parm); ++i)
9689           if (unify (tparms, targs,
9690                      TREE_VEC_ELT (parm, i), TREE_VEC_ELT (arg, i),
9691                      UNIFY_ALLOW_NONE))
9692             return 1;
9693         return 0;
9694       }
9695
9696     case RECORD_TYPE:
9697     case UNION_TYPE:
9698       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
9699         return 1;
9700   
9701       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (parm))
9702         {
9703           if (!TYPE_PTRMEMFUNC_P (arg))
9704             return 1;
9705
9706           return unify (tparms, targs, 
9707                         TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (parm),
9708                         TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (arg),
9709                         strict);
9710         }
9711
9712       if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (parm))
9713         {
9714           tree t = NULL_TREE;
9715
9716           if (strict_in & UNIFY_ALLOW_DERIVED)
9717             {
9718               /* First, we try to unify the PARM and ARG directly.  */
9719               t = try_class_unification (tparms, targs,
9720                                          parm, arg);
9721
9722               if (!t)
9723                 {
9724                   /* Fallback to the special case allowed in
9725                      [temp.deduct.call]:
9726                      
9727                        If P is a class, and P has the form
9728                        template-id, then A can be a derived class of
9729                        the deduced A.  Likewise, if P is a pointer to
9730                        a class of the form template-id, A can be a
9731                        pointer to a derived class pointed to by the
9732                        deduced A.  */
9733                   t = get_template_base (tparms, targs,
9734                                          parm, arg);
9735
9736                   if (! t || t == error_mark_node)
9737                     return 1;
9738                 }
9739             }
9740           else if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (arg) 
9741                    && (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (parm) 
9742                        == CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (arg)))
9743             /* Perhaps PARM is something like S<U> and ARG is S<int>.
9744                Then, we should unify `int' and `U'.  */
9745             t = arg;
9746           else
9747             /* There's no chance of unification succeeding.  */
9748             return 1;
9749
9750           return unify (tparms, targs, CLASSTYPE_TI_ARGS (parm),
9751                         CLASSTYPE_TI_ARGS (t), UNIFY_ALLOW_NONE);
9752         }
9753       else if (!same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (parm, arg))
9754         return 1;
9755       return 0;
9756
9757     case METHOD_TYPE:
9758     case FUNCTION_TYPE:
9759       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
9760         return 1;
9761
9762       if (unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm),
9763                  TREE_TYPE (arg), UNIFY_ALLOW_NONE))
9764         return 1;
9765       return type_unification_real (tparms, targs, TYPE_ARG_TYPES (parm),
9766                                     TYPE_ARG_TYPES (arg), 1, 
9767                                     DEDUCE_EXACT, 0, -1);
9768
9769     case OFFSET_TYPE:
9770       if (TREE_CODE (arg) != OFFSET_TYPE)
9771         return 1;
9772       if (unify (tparms, targs, TYPE_OFFSET_BASETYPE (parm),
9773                  TYPE_OFFSET_BASETYPE (arg), UNIFY_ALLOW_NONE))
9774         return 1;
9775       return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), TREE_TYPE (arg),
9776                     strict);
9777
9778     case CONST_DECL:
9779       if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (parm))
9780         return unify (tparms, targs, DECL_INITIAL (parm), arg, strict);
9781       if (arg != decl_constant_value (parm)) 
9782         return 1;
9783       return 0;
9784
9785     case TEMPLATE_DECL:
9786       /* Matched cases are handled by the ARG == PARM test above.  */
9787       return 1;
9788
9789     case MINUS_EXPR:
9790       if (tree_int_cst_equal (TREE_OPERAND (parm, 1), integer_one_node)
9791           && (strict_in & UNIFY_ALLOW_MAX_CORRECTION))
9792         {
9793           /* We handle this case specially, since it comes up with
9794              arrays.  In particular, something like:
9795
9796              template <int N> void f(int (&x)[N]);
9797
9798              Here, we are trying to unify the range type, which
9799              looks like [0 ... (N - 1)].  */
9800           tree t, t1, t2;
9801           t1 = TREE_OPERAND (parm, 0);
9802           t2 = TREE_OPERAND (parm, 1);
9803
9804           t = fold (build (PLUS_EXPR, integer_type_node, arg, t2));
9805
9806           return unify (tparms, targs, t1, t, strict);
9807         }
9808       /* else fall through */
9809
9810     default:
9811       if (IS_EXPR_CODE_CLASS (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (parm))))
9812         {
9813
9814           /* We're looking at an expression.  This can happen with
9815              something like: 
9816            
9817                template <int I>
9818                void foo(S<I>, S<I + 2>);
9819
9820              This is a "nondeduced context":
9821
9822                [deduct.type]
9823            
9824                The nondeduced contexts are:
9825
9826                --A type that is a template-id in which one or more of
9827                  the template-arguments is an expression that references
9828                  a template-parameter.  
9829
9830              In these cases, we assume deduction succeeded, but don't
9831              actually infer any unifications.  */
9832
9833           if (!uses_template_parms (parm)
9834               && !template_args_equal (parm, arg))
9835             return 1;
9836           else
9837             return 0;
9838         }
9839       else
9840         sorry ("use of `%s' in template type unification",
9841                tree_code_name [(int) TREE_CODE (parm)]);
9842
9843       return 1;
9844     }
9845 }
9846 \f
9847 /* Called if RESULT is explicitly instantiated, or is a member of an
9848    explicitly instantiated class, or if using -frepo and the
9849    instantiation of RESULT has been assigned to this file.  */
9850
9851 void
9852 mark_decl_instantiated (tree result, int extern_p)
9853 {
9854   /* We used to set this unconditionally; we moved that to
9855      do_decl_instantiation so it wouldn't get set on members of
9856      explicit class template instantiations.  But we still need to set
9857      it here for the 'extern template' case in order to suppress
9858      implicit instantiations.  */
9859   if (extern_p)
9860     SET_DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (result);
9861
9862   /* If this entity has already been written out, it's too late to
9863      make any modifications.  */
9864   if (TREE_ASM_WRITTEN (result))
9865     return;
9866
9867   if (TREE_CODE (result) != FUNCTION_DECL)
9868     /* The TREE_PUBLIC flag for function declarations will have been
9869        set correctly by tsubst.  */
9870     TREE_PUBLIC (result) = 1;
9871
9872   /* This might have been set by an earlier implicit instantiation.  */
9873   DECL_COMDAT (result) = 0;
9874
9875   if (! extern_p)
9876     {
9877       DECL_INTERFACE_KNOWN (result) = 1;
9878       DECL_NOT_REALLY_EXTERN (result) = 1;
9879
9880       /* Always make artificials weak.  */
9881       if (DECL_ARTIFICIAL (result) && flag_weak)
9882         comdat_linkage (result);
9883       /* For WIN32 we also want to put explicit instantiations in
9884          linkonce sections.  */
9885       else if (TREE_PUBLIC (result))
9886         maybe_make_one_only (result);
9887     }
9888
9889   if (TREE_CODE (result) == FUNCTION_DECL)
9890     defer_fn (result);
9891 }
9892
9893 /* Given two function templates PAT1 and PAT2, return:
9894
9895    DEDUCE should be DEDUCE_EXACT or DEDUCE_ORDER.
9896    
9897    1 if PAT1 is more specialized than PAT2 as described in [temp.func.order].
9898    -1 if PAT2 is more specialized than PAT1.
9899    0 if neither is more specialized.
9900
9901    LEN is passed through to fn_type_unification.  */
9902    
9903 int
9904 more_specialized (tree pat1, tree pat2, int deduce, int len)
9905 {
9906   tree targs;
9907   int winner = 0;
9908
9909   targs = get_bindings_real (pat1, DECL_TEMPLATE_RESULT (pat2),
9910                              NULL_TREE, 0, deduce, len);
9911   if (targs)
9912     --winner;
9913
9914   targs = get_bindings_real (pat2, DECL_TEMPLATE_RESULT (pat1),
9915                              NULL_TREE, 0, deduce, len);
9916   if (targs)
9917     ++winner;
9918
9919   return winner;
9920 }
9921
9922 /* Given two class template specialization list nodes PAT1 and PAT2, return:
9923
9924    1 if PAT1 is more specialized than PAT2 as described in [temp.class.order].
9925    -1 if PAT2 is more specialized than PAT1.
9926    0 if neither is more specialized.
9927
9928    FULL_ARGS is the full set of template arguments that triggers this
9929    partial ordering.  */
9930    
9931 int
9932 more_specialized_class (tree pat1, tree pat2, tree full_args)
9933 {
9934   tree targs;
9935   int winner = 0;
9936
9937   targs = get_class_bindings (TREE_VALUE (pat1), TREE_PURPOSE (pat1),
9938                               add_outermost_template_args (full_args, TREE_PURPOSE (pat2)));
9939   if (targs)
9940     --winner;
9941
9942   targs = get_class_bindings (TREE_VALUE (pat2), TREE_PURPOSE (pat2),
9943                               add_outermost_template_args (full_args, TREE_PURPOSE (pat1)));
9944   if (targs)
9945     ++winner;
9946
9947   return winner;
9948 }
9949
9950 /* Return the template arguments that will produce the function signature
9951    DECL from the function template FN, with the explicit template
9952    arguments EXPLICIT_ARGS.  If CHECK_RETTYPE is 1, the return type must
9953    also match.  Return NULL_TREE if no satisfactory arguments could be
9954    found.  DEDUCE and LEN are passed through to fn_type_unification.  */
9955    
9956 static tree
9957 get_bindings_real (tree fn, 
9958                    tree decl, 
9959                    tree explicit_args, 
9960                    int check_rettype, 
9961                    int deduce, 
9962                    int len)
9963 {
9964   int ntparms = DECL_NTPARMS (fn);
9965   tree targs = make_tree_vec (ntparms);
9966   tree decl_type;
9967   tree decl_arg_types;
9968   int i;
9969
9970   /* Substitute the explicit template arguments into the type of DECL.
9971      The call to fn_type_unification will handle substitution into the
9972      FN.  */
9973   decl_type = TREE_TYPE (decl);
9974   if (explicit_args && uses_template_parms (decl_type))
9975     {
9976       tree tmpl;
9977       tree converted_args;
9978
9979       if (DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
9980         tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
9981       else
9982         /* We can get here for some invalid specializations.  */
9983         return NULL_TREE;
9984
9985       converted_args
9986         = (coerce_template_parms (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (tmpl),
9987                                   explicit_args, NULL_TREE,
9988                                   tf_none, /*require_all_arguments=*/0));
9989       if (converted_args == error_mark_node)
9990         return NULL_TREE;
9991       
9992       decl_type = tsubst (decl_type, converted_args, tf_none, NULL_TREE); 
9993       if (decl_type == error_mark_node)
9994         return NULL_TREE;
9995     }
9996
9997   decl_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (decl_type);
9998   /* Never do unification on the 'this' parameter.  */
9999   if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
10000     decl_arg_types = TREE_CHAIN (decl_arg_types);
10001
10002   i = fn_type_unification (fn, explicit_args, targs, 
10003                            decl_arg_types,
10004                            (check_rettype || DECL_CONV_FN_P (fn)
10005                             ? TREE_TYPE (decl_type) : NULL_TREE),
10006                            deduce, len);
10007
10008   if (i != 0)
10009     return NULL_TREE;
10010
10011   return targs;
10012 }
10013
10014 /* For most uses, we want to check the return type.  */
10015
10016 static tree 
10017 get_bindings (tree fn, tree decl, tree explicit_args)
10018 {
10019   return get_bindings_real (fn, decl, explicit_args, 1, DEDUCE_EXACT, -1);
10020 }
10021
10022 /* But for resolve_overloaded_unification, we only care about the parameter
10023    types.  */
10024
10025 static tree
10026 get_bindings_overload (tree fn, tree decl, tree explicit_args)
10027 {
10028   return get_bindings_real (fn, decl, explicit_args, 0, DEDUCE_EXACT, -1);
10029 }
10030
10031 /* Return the innermost template arguments that, when applied to a
10032    template specialization whose innermost template parameters are
10033    TPARMS, and whose specialization arguments are PARMS, yield the
10034    ARGS.  
10035
10036    For example, suppose we have:
10037
10038      template <class T, class U> struct S {};
10039      template <class T> struct S<T*, int> {};
10040
10041    Then, suppose we want to get `S<double*, int>'.  The TPARMS will be
10042    {T}, the PARMS will be {T*, int} and the ARGS will be {double*,
10043    int}.  The resulting vector will be {double}, indicating that `T'
10044    is bound to `double'.  */
10045
10046 static tree
10047 get_class_bindings (tree tparms, tree parms, tree args)
10048 {
10049   int i, ntparms = TREE_VEC_LENGTH (tparms);
10050   tree vec = make_tree_vec (ntparms);
10051
10052   if (unify (tparms, vec, parms, INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args),
10053              UNIFY_ALLOW_NONE))
10054     return NULL_TREE;
10055
10056   for (i =  0; i < ntparms; ++i)
10057     if (! TREE_VEC_ELT (vec, i))
10058       return NULL_TREE;
10059
10060   if (verify_class_unification (vec, parms, args))
10061     return NULL_TREE;
10062
10063   return vec;
10064 }
10065
10066 /* In INSTANTIATIONS is a list of <INSTANTIATION, TEMPLATE> pairs.
10067    Pick the most specialized template, and return the corresponding
10068    instantiation, or if there is no corresponding instantiation, the
10069    template itself.  If there is no most specialized template,
10070    error_mark_node is returned.  If there are no templates at all,
10071    NULL_TREE is returned.  */
10072
10073 tree
10074 most_specialized_instantiation (tree instantiations)
10075 {
10076   tree fn, champ;
10077   int fate;
10078
10079   if (!instantiations)
10080     return NULL_TREE;
10081
10082   champ = instantiations;
10083   for (fn = TREE_CHAIN (instantiations); fn; fn = TREE_CHAIN (fn))
10084     {
10085       fate = more_specialized (TREE_VALUE (champ), TREE_VALUE (fn),
10086                                DEDUCE_EXACT, -1);
10087       if (fate == 1)
10088         ;
10089       else
10090         {
10091           if (fate == 0)
10092             {
10093               fn = TREE_CHAIN (fn);
10094               if (! fn)
10095                 return error_mark_node;
10096             }
10097           champ = fn;
10098         }
10099     }
10100
10101   for (fn = instantiations; fn && fn != champ; fn = TREE_CHAIN (fn))
10102     {
10103       fate = more_specialized (TREE_VALUE (champ), TREE_VALUE (fn),
10104                                DEDUCE_EXACT, -1);
10105       if (fate != 1)
10106         return error_mark_node;
10107     }
10108
10109   return TREE_PURPOSE (champ) ? TREE_PURPOSE (champ) : TREE_VALUE (champ);
10110 }
10111
10112 /* Return the most specialized of the list of templates in FNS that can
10113    produce an instantiation matching DECL, given the explicit template
10114    arguments EXPLICIT_ARGS.  */
10115
10116 static tree
10117 most_specialized (tree fns, tree decl, tree explicit_args)
10118 {
10119   tree candidates = NULL_TREE;
10120   tree fn, args;
10121
10122   for (fn = fns; fn; fn = TREE_CHAIN (fn))
10123     {
10124       tree candidate = TREE_VALUE (fn);
10125
10126       args = get_bindings (candidate, decl, explicit_args);
10127       if (args)
10128         candidates = tree_cons (NULL_TREE, candidate, candidates);
10129     }
10130
10131   return most_specialized_instantiation (candidates);
10132 }
10133
10134 /* If DECL is a specialization of some template, return the most
10135    general such template.  Otherwise, returns NULL_TREE.
10136
10137    For example, given:
10138
10139      template <class T> struct S { template <class U> void f(U); };
10140
10141    if TMPL is `template <class U> void S<int>::f(U)' this will return
10142    the full template.  This function will not trace past partial
10143    specializations, however.  For example, given in addition:
10144
10145      template <class T> struct S<T*> { template <class U> void f(U); };
10146
10147    if TMPL is `template <class U> void S<int*>::f(U)' this will return
10148    `template <class T> template <class U> S<T*>::f(U)'.  */
10149
10150 tree
10151 most_general_template (tree decl)
10152 {
10153   /* If DECL is a FUNCTION_DECL, find the TEMPLATE_DECL of which it is
10154      an immediate specialization.  */
10155   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
10156     {
10157       if (DECL_TEMPLATE_INFO (decl)) {
10158         decl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
10159
10160         /* The DECL_TI_TEMPLATE can be an IDENTIFIER_NODE for a
10161            template friend.  */
10162         if (TREE_CODE (decl) != TEMPLATE_DECL)
10163           return NULL_TREE;
10164       } else
10165         return NULL_TREE;
10166     }
10167
10168   /* Look for more and more general templates.  */
10169   while (DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
10170     {
10171       /* The DECL_TI_TEMPLATE can be an IDENTIFIER_NODE in some cases.
10172          (See cp-tree.h for details.)  */
10173       if (TREE_CODE (DECL_TI_TEMPLATE (decl)) != TEMPLATE_DECL)
10174         break;
10175
10176       if (CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (decl))
10177           && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (TREE_TYPE (decl)))
10178         break;
10179
10180       /* Stop if we run into an explicitly specialized class template.  */
10181       if (!DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (decl)
10182           && DECL_CONTEXT (decl)
10183           && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (DECL_CONTEXT (decl)))
10184         break;
10185
10186       decl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
10187     }
10188
10189   return decl;
10190 }
10191
10192 /* Return the most specialized of the class template specializations
10193    of TMPL which can produce an instantiation matching ARGS, or
10194    error_mark_node if the choice is ambiguous.  */
10195
10196 static tree
10197 most_specialized_class (tree tmpl, tree args)
10198 {
10199   tree list = NULL_TREE;
10200   tree t;
10201   tree champ;
10202   int fate;
10203
10204   tmpl = most_general_template (tmpl);
10205   for (t = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl); t; t = TREE_CHAIN (t))
10206     {
10207       tree spec_args 
10208         = get_class_bindings (TREE_VALUE (t), TREE_PURPOSE (t), args);
10209       if (spec_args)
10210         {
10211           list = tree_cons (TREE_PURPOSE (t), TREE_VALUE (t), list);
10212           TREE_TYPE (list) = TREE_TYPE (t);
10213         }
10214     }
10215
10216   if (! list)
10217     return NULL_TREE;
10218
10219   t = list;
10220   champ = t;
10221   t = TREE_CHAIN (t);
10222   for (; t; t = TREE_CHAIN (t))
10223     {
10224       fate = more_specialized_class (champ, t, args);
10225       if (fate == 1)
10226         ;
10227       else
10228         {
10229           if (fate == 0)
10230             {
10231               t = TREE_CHAIN (t);
10232               if (! t)
10233                 return error_mark_node;
10234             }
10235           champ = t;
10236         }
10237     }
10238
10239   for (t = list; t && t != champ; t = TREE_CHAIN (t))
10240     {
10241       fate = more_specialized_class (champ, t, args);
10242       if (fate != 1)
10243         return error_mark_node;
10244     }
10245
10246   return champ;
10247 }
10248
10249 /* Explicitly instantiate DECL.  */
10250
10251 void
10252 do_decl_instantiation (tree decl, tree storage)
10253 {
10254   tree result = NULL_TREE;
10255   int extern_p = 0;
10256
10257   if (!decl)
10258     /* An error occurred, for which grokdeclarator has already issued
10259        an appropriate message.  */
10260     return;
10261   else if (! DECL_LANG_SPECIFIC (decl))
10262     {
10263       error ("explicit instantiation of non-template `%#D'", decl);
10264       return;
10265     }
10266   else if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL)
10267     {
10268       /* There is an asymmetry here in the way VAR_DECLs and
10269          FUNCTION_DECLs are handled by grokdeclarator.  In the case of
10270          the latter, the DECL we get back will be marked as a
10271          template instantiation, and the appropriate
10272          DECL_TEMPLATE_INFO will be set up.  This does not happen for
10273          VAR_DECLs so we do the lookup here.  Probably, grokdeclarator
10274          should handle VAR_DECLs as it currently handles
10275          FUNCTION_DECLs.  */
10276       result = lookup_field (DECL_CONTEXT (decl), DECL_NAME (decl), 0, false);
10277       if (!result || TREE_CODE (result) != VAR_DECL)
10278         {
10279           error ("no matching template for `%D' found", decl);
10280           return;
10281         }
10282     }
10283   else if (TREE_CODE (decl) != FUNCTION_DECL)
10284     {
10285       error ("explicit instantiation of `%#D'", decl);
10286       return;
10287     }
10288   else
10289     result = decl;
10290
10291   /* Check for various error cases.  Note that if the explicit
10292      instantiation is valid the RESULT will currently be marked as an
10293      *implicit* instantiation; DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION is not set
10294      until we get here.  */
10295
10296   if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (result))
10297     {
10298       /* DR 259 [temp.spec].
10299
10300          Both an explicit instantiation and a declaration of an explicit
10301          specialization shall not appear in a program unless the explicit
10302          instantiation follows a declaration of the explicit specialization.
10303
10304          For a given set of template parameters, if an explicit
10305          instantiation of a template appears after a declaration of an
10306          explicit specialization for that template, the explicit
10307          instantiation has no effect.  */
10308       return;
10309     }
10310   else if (DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (result))
10311     {
10312       /* [temp.spec]
10313
10314          No program shall explicitly instantiate any template more
10315          than once.  
10316
10317          We check DECL_INTERFACE_KNOWN so as not to complain when the first
10318          instantiation was `extern' and the second is not, and EXTERN_P for
10319          the opposite case.  If -frepo, chances are we already got marked
10320          as an explicit instantiation because of the repo file.  */
10321       if (DECL_INTERFACE_KNOWN (result) && !extern_p && !flag_use_repository)
10322         pedwarn ("duplicate explicit instantiation of `%#D'", result);
10323
10324       /* If we've already instantiated the template, just return now.  */
10325       if (DECL_INTERFACE_KNOWN (result))
10326         return;
10327     }
10328   else if (!DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (result))
10329     {
10330       error ("no matching template for `%D' found", result);
10331       return;
10332     }
10333   else if (!DECL_TEMPLATE_INFO (result))
10334     {
10335       pedwarn ("explicit instantiation of non-template `%#D'", result);
10336       return;
10337     }
10338
10339   if (flag_external_templates)
10340     return;
10341
10342   if (storage == NULL_TREE)
10343     ;
10344   else if (storage == ridpointers[(int) RID_EXTERN])
10345     {
10346       if (pedantic && !in_system_header)
10347         pedwarn ("ISO C++ forbids the use of `extern' on explicit instantiations");
10348       extern_p = 1;
10349     }
10350   else
10351     error ("storage class `%D' applied to template instantiation",
10352               storage);
10353
10354   SET_DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (result);
10355   mark_decl_instantiated (result, extern_p);
10356   repo_template_instantiated (result, extern_p);
10357   if (! extern_p)
10358     instantiate_decl (result, /*defer_ok=*/1);
10359 }
10360
10361 void
10362 mark_class_instantiated (tree t, int extern_p)
10363 {
10364   SET_CLASSTYPE_EXPLICIT_INSTANTIATION (t);
10365   SET_CLASSTYPE_INTERFACE_KNOWN (t);
10366   CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (t) = extern_p;
10367   TYPE_DECL_SUPPRESS_DEBUG (TYPE_NAME (t)) = extern_p;
10368   if (! extern_p)
10369     {
10370       CLASSTYPE_DEBUG_REQUESTED (t) = 1;
10371       rest_of_type_compilation (t, 1);
10372     }
10373 }     
10374
10375 /* Called from do_type_instantiation through binding_table_foreach to
10376    do recursive instantiation for the type bound in ENTRY.  */
10377 static void
10378 bt_instantiate_type_proc (binding_entry entry, void *data)
10379 {
10380   tree storage = *(tree *) data;
10381
10382   if (IS_AGGR_TYPE (entry->type)
10383       && !uses_template_parms (CLASSTYPE_TI_ARGS (entry->type)))
10384     do_type_instantiation (TYPE_MAIN_DECL (entry->type), storage, 0);
10385 }
10386
10387 /* Perform an explicit instantiation of template class T.  STORAGE, if
10388    non-null, is the RID for extern, inline or static.  COMPLAIN is
10389    nonzero if this is called from the parser, zero if called recursively,
10390    since the standard is unclear (as detailed below).  */
10391  
10392 void
10393 do_type_instantiation (tree t, tree storage, tsubst_flags_t complain)
10394 {
10395   int extern_p = 0;
10396   int nomem_p = 0;
10397   int static_p = 0;
10398
10399   if (TREE_CODE (t) == TYPE_DECL)
10400     t = TREE_TYPE (t);
10401
10402   if (! CLASS_TYPE_P (t) || ! CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (t))
10403     {
10404       error ("explicit instantiation of non-template type `%T'", t);
10405       return;
10406     }
10407
10408   complete_type (t);
10409
10410   /* With -fexternal-templates, explicit instantiations are treated the same
10411      as implicit ones.  */
10412   if (flag_external_templates)
10413     return;
10414
10415   if (!COMPLETE_TYPE_P (t))
10416     {
10417       if (complain & tf_error)
10418         error ("explicit instantiation of `%#T' before definition of template",
10419                   t);
10420       return;
10421     }
10422
10423   if (storage != NULL_TREE)
10424     {
10425       if (pedantic && !in_system_header)
10426         pedwarn("ISO C++ forbids the use of `%s' on explicit instantiations", 
10427                    IDENTIFIER_POINTER (storage));
10428
10429       if (storage == ridpointers[(int) RID_INLINE])
10430         nomem_p = 1;
10431       else if (storage == ridpointers[(int) RID_EXTERN])
10432         extern_p = 1;
10433       else if (storage == ridpointers[(int) RID_STATIC])
10434         static_p = 1;
10435       else
10436         {
10437           error ("storage class `%D' applied to template instantiation",
10438                     storage);
10439           extern_p = 0;
10440         }
10441     }
10442
10443   if (CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (t))
10444     {
10445       /* DR 259 [temp.spec].
10446
10447          Both an explicit instantiation and a declaration of an explicit
10448          specialization shall not appear in a program unless the explicit
10449          instantiation follows a declaration of the explicit specialization.
10450
10451          For a given set of template parameters, if an explicit
10452          instantiation of a template appears after a declaration of an
10453          explicit specialization for that template, the explicit
10454          instantiation has no effect.  */
10455       return;
10456     }
10457   else if (CLASSTYPE_EXPLICIT_INSTANTIATION (t))
10458     {
10459       /* [temp.spec]
10460
10461          No program shall explicitly instantiate any template more
10462          than once.  
10463
10464          If CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY, then the first explicit instantiation
10465          was `extern'.  If EXTERN_P then the second is.  If -frepo, chances
10466          are we already got marked as an explicit instantiation because of the
10467          repo file.  All these cases are OK.  */
10468       if (!CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (t) && !extern_p && !flag_use_repository
10469           && (complain & tf_error))
10470         pedwarn ("duplicate explicit instantiation of `%#T'", t);
10471       
10472       /* If we've already instantiated the template, just return now.  */
10473       if (!CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (t))
10474         return;
10475     }
10476
10477   mark_class_instantiated (t, extern_p);
10478   repo_template_instantiated (t, extern_p);
10479
10480   if (nomem_p)
10481     return;
10482
10483   {
10484     tree tmp;
10485
10486     /* In contrast to implicit instantiation, where only the
10487        declarations, and not the definitions, of members are
10488        instantiated, we have here:
10489
10490          [temp.explicit]
10491
10492          The explicit instantiation of a class template specialization
10493          implies the instantiation of all of its members not
10494          previously explicitly specialized in the translation unit
10495          containing the explicit instantiation.  
10496
10497        Of course, we can't instantiate member template classes, since
10498        we don't have any arguments for them.  Note that the standard
10499        is unclear on whether the instantiation of the members are
10500        *explicit* instantiations or not.  We choose to be generous,
10501        and not set DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION.  Therefore, we allow
10502        the explicit instantiation of a class where some of the members
10503        have no definition in the current translation unit.  */
10504
10505     if (! static_p)
10506       for (tmp = TYPE_METHODS (t); tmp; tmp = TREE_CHAIN (tmp))
10507         if (TREE_CODE (tmp) == FUNCTION_DECL
10508             && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmp))
10509           {
10510             mark_decl_instantiated (tmp, extern_p);
10511             repo_template_instantiated (tmp, extern_p);
10512             if (! extern_p)
10513               instantiate_decl (tmp, /*defer_ok=*/1);
10514           }
10515
10516     for (tmp = TYPE_FIELDS (t); tmp; tmp = TREE_CHAIN (tmp))
10517       if (TREE_CODE (tmp) == VAR_DECL && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmp))
10518         {
10519           mark_decl_instantiated (tmp, extern_p);
10520           repo_template_instantiated (tmp, extern_p);
10521           if (! extern_p)
10522             instantiate_decl (tmp, /*defer_ok=*/1);
10523         }
10524
10525     if (CLASSTYPE_NESTED_UTDS (t))
10526       binding_table_foreach (CLASSTYPE_NESTED_UTDS (t),
10527                              bt_instantiate_type_proc, &storage);
10528   }
10529 }
10530
10531 /* Given a function DECL, which is a specialization of TMPL, modify
10532    DECL to be a re-instantiation of TMPL with the same template
10533    arguments.  TMPL should be the template into which tsubst'ing
10534    should occur for DECL, not the most general template.
10535
10536    One reason for doing this is a scenario like this:
10537
10538      template <class T>
10539      void f(const T&, int i);
10540
10541      void g() { f(3, 7); }
10542
10543      template <class T>
10544      void f(const T& t, const int i) { }
10545
10546    Note that when the template is first instantiated, with
10547    instantiate_template, the resulting DECL will have no name for the
10548    first parameter, and the wrong type for the second.  So, when we go
10549    to instantiate the DECL, we regenerate it.  */
10550
10551 static void
10552 regenerate_decl_from_template (tree decl, tree tmpl)
10553 {
10554   /* The most general version of TMPL.  */
10555   tree gen_tmpl;
10556   /* The arguments used to instantiate DECL, from the most general
10557      template.  */
10558   tree args;
10559   tree code_pattern;
10560   tree new_decl;
10561   bool unregistered;
10562
10563   args = DECL_TI_ARGS (decl);
10564   code_pattern = DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl);
10565
10566   /* Unregister the specialization so that when we tsubst we will not
10567      just return DECL.  We don't have to unregister DECL from TMPL
10568      because if would only be registered there if it were a partial
10569      instantiation of a specialization, which it isn't: it's a full
10570      instantiation.  */
10571   gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
10572   unregistered = reregister_specialization (decl, gen_tmpl,
10573                                             /*new_spec=*/NULL_TREE);
10574
10575   /* If the DECL was not unregistered then something peculiar is
10576      happening: we created a specialization but did not call
10577      register_specialization for it.  */
10578   my_friendly_assert (unregistered, 0);
10579
10580   /* Make sure that we can see identifiers, and compute access
10581      correctly.  */
10582   push_access_scope (decl);
10583
10584   /* Do the substitution to get the new declaration.  */
10585   new_decl = tsubst (code_pattern, args, tf_error, NULL_TREE);
10586
10587   if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL)
10588     {
10589       /* Set up DECL_INITIAL, since tsubst doesn't.  */
10590       if (!DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (decl))
10591         DECL_INITIAL (new_decl) = 
10592           tsubst_expr (DECL_INITIAL (code_pattern), args, 
10593                        tf_error, DECL_TI_TEMPLATE (decl));
10594     }
10595   else if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
10596     {
10597       /* Convince duplicate_decls to use the DECL_ARGUMENTS from the
10598          new decl.  */ 
10599       DECL_INITIAL (new_decl) = error_mark_node;
10600       /* And don't complain about a duplicate definition.  */
10601       DECL_INITIAL (decl) = NULL_TREE;
10602     }
10603
10604   pop_access_scope (decl);
10605
10606   /* The immediate parent of the new template is still whatever it was
10607      before, even though tsubst sets DECL_TI_TEMPLATE up as the most
10608      general template.  We also reset the DECL_ASSEMBLER_NAME since
10609      tsubst always calculates the name as if the function in question
10610      were really a template instance, and sometimes, with friend
10611      functions, this is not so.  See tsubst_friend_function for
10612      details.  */
10613   DECL_TI_TEMPLATE (new_decl) = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
10614   COPY_DECL_ASSEMBLER_NAME (decl, new_decl);
10615   COPY_DECL_RTL (decl, new_decl);
10616   DECL_USE_TEMPLATE (new_decl) = DECL_USE_TEMPLATE (decl);
10617
10618   /* Call duplicate decls to merge the old and new declarations.  */
10619   duplicate_decls (new_decl, decl);
10620
10621   /* Now, re-register the specialization.  */
10622   register_specialization (decl, gen_tmpl, args);
10623 }
10624
10625 /* Return the TEMPLATE_DECL into which DECL_TI_ARGS(DECL) should be
10626    substituted to get DECL.  */
10627
10628 tree
10629 template_for_substitution (tree decl)
10630 {
10631   tree tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
10632
10633   /* Set TMPL to the template whose DECL_TEMPLATE_RESULT is the pattern
10634      for the instantiation.  This is not always the most general
10635      template.  Consider, for example:
10636
10637         template <class T>
10638         struct S { template <class U> void f();
10639                    template <> void f<int>(); };
10640
10641      and an instantiation of S<double>::f<int>.  We want TD to be the
10642      specialization S<T>::f<int>, not the more general S<T>::f<U>.  */
10643   while (/* An instantiation cannot have a definition, so we need a
10644             more general template.  */
10645          DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmpl)
10646            /* We must also deal with friend templates.  Given:
10647
10648                 template <class T> struct S { 
10649                   template <class U> friend void f() {};
10650                 };
10651
10652               S<int>::f<U> say, is not an instantiation of S<T>::f<U>,
10653               so far as the language is concerned, but that's still
10654               where we get the pattern for the instantiation from.  On
10655               other hand, if the definition comes outside the class, say:
10656
10657                 template <class T> struct S { 
10658                   template <class U> friend void f();
10659                 };
10660                 template <class U> friend void f() {}
10661
10662               we don't need to look any further.  That's what the check for
10663               DECL_INITIAL is for.  */
10664           || (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL
10665               && DECL_FRIEND_PSEUDO_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmpl)
10666               && !DECL_INITIAL (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl))))
10667     {
10668       /* The present template, TD, should not be a definition.  If it
10669          were a definition, we should be using it!  Note that we
10670          cannot restructure the loop to just keep going until we find
10671          a template with a definition, since that might go too far if
10672          a specialization was declared, but not defined.  */
10673       my_friendly_assert (!(TREE_CODE (decl) == VAR_DECL
10674                             && !DECL_IN_AGGR_P (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl))), 
10675                           0); 
10676       
10677       /* Fetch the more general template.  */
10678       tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (tmpl);
10679     }
10680
10681   return tmpl;
10682 }
10683
10684 /* Produce the definition of D, a _DECL generated from a template.  If
10685    DEFER_OK is nonzero, then we don't have to actually do the
10686    instantiation now; we just have to do it sometime.  */
10687
10688 tree
10689 instantiate_decl (tree d, int defer_ok)
10690 {
10691   tree tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (d);
10692   tree gen_args;
10693   tree args;
10694   tree td;
10695   tree code_pattern;
10696   tree spec;
10697   tree gen_tmpl;
10698   int pattern_defined;
10699   int need_push;
10700   location_t saved_loc = input_location;
10701   
10702   /* This function should only be used to instantiate templates for
10703      functions and static member variables.  */
10704   my_friendly_assert (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL
10705                       || TREE_CODE (d) == VAR_DECL, 0);
10706
10707   /* Variables are never deferred; if instantiation is required, they
10708      are instantiated right away.  That allows for better code in the
10709      case that an expression refers to the value of the variable --
10710      if the variable has a constant value the referring expression can
10711      take advantage of that fact.  */
10712   if (TREE_CODE (d) == VAR_DECL)
10713     defer_ok = 0;
10714
10715   /* Don't instantiate cloned functions.  Instead, instantiate the
10716      functions they cloned.  */
10717   if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL && DECL_CLONED_FUNCTION_P (d))
10718     d = DECL_CLONED_FUNCTION (d);
10719
10720   if (DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (d))
10721     /* D has already been instantiated.  It might seem reasonable to
10722        check whether or not D is an explicit instantiation, and, if so,
10723        stop here.  But when an explicit instantiation is deferred
10724        until the end of the compilation, DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION
10725        is set, even though we still need to do the instantiation.  */
10726     return d;
10727
10728   /* If we already have a specialization of this declaration, then
10729      there's no reason to instantiate it.  Note that
10730      retrieve_specialization gives us both instantiations and
10731      specializations, so we must explicitly check
10732      DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION.  */
10733   gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
10734   gen_args = DECL_TI_ARGS (d);
10735   spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, gen_args);
10736   if (spec != NULL_TREE && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (spec))
10737     return spec;
10738
10739   /* This needs to happen before any tsubsting.  */
10740   if (! push_tinst_level (d))
10741     return d;
10742
10743   timevar_push (TV_PARSE);
10744
10745   /* We may be in the middle of deferred access check.  Disable
10746      it now.  */
10747   push_deferring_access_checks (dk_no_deferred);
10748
10749   /* Set TD to the template whose DECL_TEMPLATE_RESULT is the pattern
10750      for the instantiation.  */
10751   td = template_for_substitution (d);
10752   code_pattern = DECL_TEMPLATE_RESULT (td);
10753
10754   if ((DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (d) && !DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (d))
10755       || DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (td))
10756     /* In the case of a friend template whose definition is provided
10757        outside the class, we may have too many arguments.  Drop the
10758        ones we don't need.  The same is true for specializations.  */
10759     args = get_innermost_template_args
10760       (gen_args, TMPL_PARMS_DEPTH  (DECL_TEMPLATE_PARMS (td)));
10761   else
10762     args = gen_args;
10763
10764   if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL)
10765     pattern_defined = (DECL_SAVED_TREE (code_pattern) != NULL_TREE);
10766   else
10767     pattern_defined = ! DECL_IN_AGGR_P (code_pattern);
10768
10769   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (d);
10770
10771   if (pattern_defined)
10772     {
10773       /* Let the repository code that this template definition is
10774          available.
10775
10776          The repository doesn't need to know about cloned functions
10777          because they never actually show up in the object file.  It
10778          does need to know about the clones; those are the symbols
10779          that the linker will be emitting error messages about.  */
10780       if (DECL_MAYBE_IN_CHARGE_CONSTRUCTOR_P (d)
10781           || DECL_MAYBE_IN_CHARGE_DESTRUCTOR_P (d))
10782         {
10783           tree t;
10784
10785           for (t = TREE_CHAIN (d);
10786                t && DECL_CLONED_FUNCTION_P (t); 
10787                t = TREE_CHAIN (t))
10788             repo_template_used (t);
10789         }
10790       else
10791         repo_template_used (d);
10792
10793       if (flag_external_templates && ! DECL_INTERFACE_KNOWN (d))
10794         {
10795           if (flag_alt_external_templates)
10796             {
10797               if (interface_unknown)
10798                 warn_if_unknown_interface (d);
10799             }
10800           else if (DECL_INTERFACE_KNOWN (code_pattern))
10801             {
10802               DECL_INTERFACE_KNOWN (d) = 1;
10803               DECL_NOT_REALLY_EXTERN (d) = ! DECL_EXTERNAL (code_pattern);
10804             }
10805           else
10806             warn_if_unknown_interface (code_pattern);
10807         }
10808
10809       if (at_eof)
10810         import_export_decl (d);
10811     }
10812
10813   if (!defer_ok)
10814     {
10815       /* Recheck the substitutions to obtain any warning messages
10816          about ignoring cv qualifiers.  */
10817       tree gen = DECL_TEMPLATE_RESULT (gen_tmpl);
10818       tree type = TREE_TYPE (gen);
10819
10820       /* Make sure that we can see identifiers, and compute access
10821          correctly.  D is already the target FUNCTION_DECL with the
10822          right context.  */
10823       push_access_scope (d);
10824
10825       if (TREE_CODE (gen) == FUNCTION_DECL)
10826         {
10827           tsubst (DECL_ARGUMENTS (gen), gen_args, tf_error | tf_warning, d);
10828           tsubst (TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (type), gen_args,
10829                   tf_error | tf_warning, d);
10830           /* Don't simply tsubst the function type, as that will give
10831              duplicate warnings about poor parameter qualifications.
10832              The function arguments are the same as the decl_arguments
10833              without the top level cv qualifiers.  */
10834           type = TREE_TYPE (type);
10835         }
10836       tsubst (type, gen_args, tf_error | tf_warning, d);
10837
10838       pop_access_scope (d);
10839     }
10840   
10841   if (TREE_CODE (d) == VAR_DECL && DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (d)
10842       && DECL_INITIAL (d) == NULL_TREE)
10843     /* We should have set up DECL_INITIAL in instantiate_class_template.  */
10844     abort ();
10845   /* Reject all external templates except inline functions.  */
10846   else if (DECL_INTERFACE_KNOWN (d)
10847            && ! DECL_NOT_REALLY_EXTERN (d)
10848            && ! (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL 
10849                  && DECL_INLINE (d)))
10850     goto out;
10851   /* Defer all other templates, unless we have been explicitly
10852      forbidden from doing so.  We restore the source position here
10853      because it's used by add_pending_template.  */
10854   else if (! pattern_defined || defer_ok)
10855     {
10856       input_location = saved_loc;
10857
10858       if (at_eof && !pattern_defined 
10859           && DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (d))
10860         /* [temp.explicit]
10861
10862            The definition of a non-exported function template, a
10863            non-exported member function template, or a non-exported
10864            member function or static data member of a class template
10865            shall be present in every translation unit in which it is
10866            explicitly instantiated.  */
10867         pedwarn
10868           ("explicit instantiation of `%D' but no definition available", d);
10869
10870       add_pending_template (d);
10871       goto out;
10872     }
10873
10874   need_push = !global_bindings_p ();
10875   if (need_push)
10876     push_to_top_level ();
10877
10878   /* Regenerate the declaration in case the template has been modified
10879      by a subsequent redeclaration.  */
10880   regenerate_decl_from_template (d, td);
10881   
10882   /* We already set the file and line above.  Reset them now in case
10883      they changed as a result of calling
10884      regenerate_decl_from_template.  */
10885   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (d);
10886
10887   if (TREE_CODE (d) == VAR_DECL)
10888     {
10889       /* Clear out DECL_RTL; whatever was there before may not be right
10890          since we've reset the type of the declaration.  */
10891       SET_DECL_RTL (d, NULL_RTX);
10892
10893       DECL_IN_AGGR_P (d) = 0;
10894       import_export_decl (d);
10895       DECL_EXTERNAL (d) = ! DECL_NOT_REALLY_EXTERN (d);
10896
10897       if (DECL_EXTERNAL (d))
10898         {
10899           /* The fact that this code is executing indicates that:
10900              
10901              (1) D is a template static data member, for which a
10902                  definition is available.
10903
10904              (2) An implicit or explicit instantiation has occurred.
10905
10906              (3) We are not going to emit a definition of the static
10907                  data member at this time.
10908
10909              This situation is peculiar, but it occurs on platforms
10910              without weak symbols when performing an implicit
10911              instantiation.  There, we cannot implicitly instantiate a
10912              defined static data member in more than one translation
10913              unit, so import_export_decl marks the declaration as
10914              external; we must rely on explicit instantiation.  */
10915         }
10916       else
10917         {
10918           /* Mark D as instantiated so that recursive calls to
10919              instantiate_decl do not try to instantiate it again.  */
10920           DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (d) = 1;
10921           cp_finish_decl (d, 
10922                           (!DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (d) 
10923                            ? DECL_INITIAL (d) : NULL_TREE),
10924                           NULL_TREE, 0);
10925         }
10926     }
10927   else if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL)
10928     {
10929       htab_t saved_local_specializations;
10930       tree subst_decl;
10931       tree tmpl_parm;
10932       tree spec_parm;
10933
10934       /* Mark D as instantiated so that recursive calls to
10935          instantiate_decl do not try to instantiate it again.  */
10936       DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (d) = 1;
10937
10938       /* Save away the current list, in case we are instantiating one
10939          template from within the body of another.  */
10940       saved_local_specializations = local_specializations;
10941
10942       /* Set up the list of local specializations.  */
10943       local_specializations = htab_create (37, 
10944                                            hash_local_specialization,
10945                                            eq_local_specializations,
10946                                            NULL);
10947
10948       /* Set up context.  */
10949       import_export_decl (d);
10950       start_function (NULL_TREE, d, NULL_TREE, SF_PRE_PARSED);
10951
10952       /* Create substitution entries for the parameters.  */
10953       subst_decl = DECL_TEMPLATE_RESULT (template_for_substitution (d));
10954       tmpl_parm = DECL_ARGUMENTS (subst_decl);
10955       spec_parm = DECL_ARGUMENTS (d);
10956       if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (d))
10957         {
10958           register_local_specialization (spec_parm, tmpl_parm);
10959           spec_parm = skip_artificial_parms_for (d, spec_parm);
10960           tmpl_parm = skip_artificial_parms_for (subst_decl, tmpl_parm);
10961         }
10962       while (tmpl_parm)
10963         {
10964           register_local_specialization (spec_parm, tmpl_parm);
10965           tmpl_parm = TREE_CHAIN (tmpl_parm);
10966           spec_parm = TREE_CHAIN (spec_parm);
10967         }
10968       my_friendly_assert (!spec_parm, 20020813);
10969
10970       /* Substitute into the body of the function.  */
10971       tsubst_expr (DECL_SAVED_TREE (code_pattern), args,
10972                    tf_error | tf_warning, tmpl);
10973
10974       /* We don't need the local specializations any more.  */
10975       htab_delete (local_specializations);
10976       local_specializations = saved_local_specializations;
10977
10978       /* Finish the function.  */
10979       d = finish_function (0);
10980       expand_or_defer_fn (d);
10981     }
10982
10983   /* We're not deferring instantiation any more.  */
10984   TI_PENDING_TEMPLATE_FLAG (DECL_TEMPLATE_INFO (d)) = 0;
10985
10986   if (need_push)
10987     pop_from_top_level ();
10988
10989 out:
10990   input_location = saved_loc;
10991   pop_deferring_access_checks ();
10992   pop_tinst_level ();
10993
10994   timevar_pop (TV_PARSE);
10995
10996   return d;
10997 }
10998
10999 /* Run through the list of templates that we wish we could
11000    instantiate, and instantiate any we can.  */
11001
11002 int
11003 instantiate_pending_templates (void)
11004 {
11005   tree *t;
11006   tree last = NULL_TREE;
11007   int instantiated_something = 0;
11008   int reconsider;
11009   
11010   do 
11011     {
11012       reconsider = 0;
11013
11014       t = &pending_templates;
11015       while (*t)
11016         {
11017           tree instantiation = TREE_VALUE (*t);
11018
11019           reopen_tinst_level (TREE_PURPOSE (*t));
11020
11021           if (TYPE_P (instantiation))
11022             {
11023               tree fn;
11024
11025               if (!COMPLETE_TYPE_P (instantiation))
11026                 {
11027                   instantiate_class_template (instantiation);
11028                   if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (instantiation))
11029                     for (fn = TYPE_METHODS (instantiation); 
11030                          fn;
11031                          fn = TREE_CHAIN (fn))
11032                       if (! DECL_ARTIFICIAL (fn))
11033                         instantiate_decl (fn, /*defer_ok=*/0);
11034                   if (COMPLETE_TYPE_P (instantiation))
11035                     {
11036                       instantiated_something = 1;
11037                       reconsider = 1;
11038                     }
11039                 }
11040
11041               if (COMPLETE_TYPE_P (instantiation))
11042                 /* If INSTANTIATION has been instantiated, then we don't
11043                    need to consider it again in the future.  */
11044                 *t = TREE_CHAIN (*t);
11045               else
11046                 {
11047                   last = *t;
11048                   t = &TREE_CHAIN (*t);
11049                 }
11050             }
11051           else
11052             {
11053               if (!DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (instantiation)
11054                   && !DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (instantiation))
11055                 {
11056                   instantiation = instantiate_decl (instantiation,
11057                                                     /*defer_ok=*/0);
11058                   if (DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (instantiation))
11059                     {
11060                       instantiated_something = 1;
11061                       reconsider = 1;
11062                     }
11063                 }
11064
11065               if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (instantiation)
11066                   || DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (instantiation))
11067                 /* If INSTANTIATION has been instantiated, then we don't
11068                    need to consider it again in the future.  */
11069                 *t = TREE_CHAIN (*t);
11070               else
11071                 {
11072                   last = *t;
11073                   t = &TREE_CHAIN (*t);
11074                 }
11075             }
11076           tinst_depth = 0;
11077           current_tinst_level = NULL_TREE;
11078         }
11079       last_pending_template = last;
11080     } 
11081   while (reconsider);
11082
11083   return instantiated_something;
11084 }
11085
11086 /* Substitute ARGVEC into T, which is a list of initializers for
11087    either base class or a non-static data member.  The TREE_PURPOSEs
11088    are DECLs, and the TREE_VALUEs are the initializer values.  Used by
11089    instantiate_decl.  */
11090
11091 static tree
11092 tsubst_initializer_list (tree t, tree argvec)
11093 {
11094   tree inits = NULL_TREE;
11095
11096   for (; t; t = TREE_CHAIN (t))
11097     {
11098       tree decl;
11099       tree init;
11100       tree val;
11101
11102       decl = tsubst_copy (TREE_PURPOSE (t), argvec, tf_error | tf_warning,
11103                           NULL_TREE);
11104       decl = expand_member_init (decl);
11105       if (decl && !DECL_P (decl))
11106         in_base_initializer = 1;
11107       
11108       init = tsubst_expr (TREE_VALUE (t), argvec, tf_error | tf_warning,
11109                           NULL_TREE);
11110       if (!init)
11111         ;
11112       else if (TREE_CODE (init) == TREE_LIST)
11113         for (val = init; val; val = TREE_CHAIN (val))
11114           TREE_VALUE (val) = convert_from_reference (TREE_VALUE (val));
11115       else if (init != void_type_node)
11116         init = convert_from_reference (init);
11117
11118       in_base_initializer = 0;
11119
11120       if (decl)
11121         {
11122           init = build_tree_list (decl, init);
11123           TREE_CHAIN (init) = inits;
11124           inits = init;
11125         }
11126     }
11127   return inits;
11128 }
11129
11130 /* Set CURRENT_ACCESS_SPECIFIER based on the protection of DECL.  */
11131
11132 static void
11133 set_current_access_from_decl (tree decl)
11134 {
11135   if (TREE_PRIVATE (decl))
11136     current_access_specifier = access_private_node;
11137   else if (TREE_PROTECTED (decl))
11138     current_access_specifier = access_protected_node;
11139   else
11140     current_access_specifier = access_public_node;
11141 }
11142
11143 /* Instantiate an enumerated type.  TAG is the template type, NEWTAG
11144    is the instantiation (which should have been created with
11145    start_enum) and ARGS are the template arguments to use.  */
11146
11147 static void
11148 tsubst_enum (tree tag, tree newtag, tree args)
11149 {
11150   tree e;
11151
11152   for (e = TYPE_VALUES (tag); e; e = TREE_CHAIN (e))
11153     {
11154       tree value;
11155       tree decl;
11156
11157       decl = TREE_VALUE (e);
11158       /* Note that in a template enum, the TREE_VALUE is the
11159          CONST_DECL, not the corresponding INTEGER_CST.  */
11160       value = tsubst_expr (DECL_INITIAL (decl), 
11161                            args, tf_error | tf_warning,
11162                            NULL_TREE);
11163
11164       /* Give this enumeration constant the correct access.  */
11165       set_current_access_from_decl (decl);
11166
11167       /* Actually build the enumerator itself.  */
11168       build_enumerator (DECL_NAME (decl), value, newtag); 
11169     }
11170
11171   finish_enum (newtag);
11172   DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_NAME (newtag))
11173     = DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_NAME (tag));
11174 }
11175
11176 /* DECL is a FUNCTION_DECL that is a template specialization.  Return
11177    its type -- but without substituting the innermost set of template
11178    arguments.  So, innermost set of template parameters will appear in
11179    the type.  */
11180
11181 tree 
11182 get_mostly_instantiated_function_type (tree decl)
11183 {
11184   tree fn_type;
11185   tree tmpl;
11186   tree targs;
11187   tree tparms;
11188   int parm_depth;
11189
11190   tmpl = most_general_template (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
11191   targs = DECL_TI_ARGS (decl);
11192   tparms = DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl);
11193   parm_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (tparms);
11194
11195   /* There should be as many levels of arguments as there are levels
11196      of parameters.  */
11197   my_friendly_assert (parm_depth == TMPL_ARGS_DEPTH (targs), 0);
11198
11199   fn_type = TREE_TYPE (tmpl);
11200
11201   if (parm_depth == 1)
11202     /* No substitution is necessary.  */
11203     ;
11204   else
11205     {
11206       int i;
11207       tree partial_args;
11208
11209       /* Replace the innermost level of the TARGS with NULL_TREEs to
11210          let tsubst know not to substitute for those parameters.  */
11211       partial_args = make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (targs));
11212       for (i = 1; i < TMPL_ARGS_DEPTH (targs); ++i)
11213         SET_TMPL_ARGS_LEVEL (partial_args, i,
11214                              TMPL_ARGS_LEVEL (targs, i));
11215       SET_TMPL_ARGS_LEVEL (partial_args,
11216                            TMPL_ARGS_DEPTH (targs),
11217                            make_tree_vec (DECL_NTPARMS (tmpl)));
11218
11219       /* Make sure that we can see identifiers, and compute access
11220          correctly.  We can just use the context of DECL for the
11221          partial substitution here.  It depends only on outer template
11222          parameters, regardless of whether the innermost level is
11223          specialized or not.  */
11224       push_access_scope (decl);
11225
11226       /* Now, do the (partial) substitution to figure out the
11227          appropriate function type.  */
11228       fn_type = tsubst (fn_type, partial_args, tf_error, NULL_TREE);
11229
11230       /* Substitute into the template parameters to obtain the real
11231          innermost set of parameters.  This step is important if the
11232          innermost set of template parameters contains value
11233          parameters whose types depend on outer template parameters.  */
11234       TREE_VEC_LENGTH (partial_args)--;
11235       tparms = tsubst_template_parms (tparms, partial_args, tf_error);
11236
11237       pop_access_scope (decl);
11238     }
11239
11240   return fn_type;
11241 }
11242
11243 /* Return truthvalue if we're processing a template different from
11244    the last one involved in diagnostics.  */
11245 int
11246 problematic_instantiation_changed (void)
11247 {
11248   return last_template_error_tick != tinst_level_tick;
11249 }
11250
11251 /* Remember current template involved in diagnostics.  */
11252 void
11253 record_last_problematic_instantiation (void)
11254 {
11255   last_template_error_tick = tinst_level_tick;
11256 }
11257
11258 tree
11259 current_instantiation (void)
11260 {
11261   return current_tinst_level;
11262 }
11263
11264 /* [temp.param] Check that template non-type parm TYPE is of an allowable
11265    type. Return zero for ok, nonzero for disallowed. Issue error and
11266    warning messages under control of COMPLAIN.  */
11267
11268 static int
11269 invalid_nontype_parm_type_p (tree type, tsubst_flags_t complain)
11270 {
11271   if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
11272     return 0;
11273   else if (POINTER_TYPE_P (type))
11274     return 0;
11275   else if (TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (type))
11276     return 0;
11277   else if (TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
11278     return 0;
11279   else if (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE)
11280     return 0;
11281            
11282   if (complain & tf_error)
11283     error ("`%#T' is not a valid type for a template constant parameter",
11284               type);
11285   return 1;
11286 }
11287
11288 /* Returns TRUE if TYPE is dependent, in the sense of [temp.dep.type].
11289    Assumes that TYPE really is a type, and not the ERROR_MARK_NODE.*/
11290
11291 static bool
11292 dependent_type_p_r (tree type)
11293 {
11294   tree scope;
11295
11296   /* [temp.dep.type]
11297
11298      A type is dependent if it is:
11299
11300      -- a template parameter.  */
11301   if (TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
11302     return true;
11303   /* -- a qualified-id with a nested-name-specifier which contains a
11304         class-name that names a dependent type or whose unqualified-id
11305         names a dependent type.  */
11306   if (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE)
11307     return true;
11308   /* -- a cv-qualified type where the cv-unqualified type is
11309         dependent.  */
11310   type = TYPE_MAIN_VARIANT (type);
11311   /* -- a compound type constructed from any dependent type.  */
11312   if (TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (type))
11313     return (dependent_type_p (TYPE_PTRMEM_CLASS_TYPE (type))
11314             || dependent_type_p (TYPE_PTRMEM_POINTED_TO_TYPE 
11315                                            (type)));
11316   else if (TREE_CODE (type) == POINTER_TYPE
11317            || TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
11318     return dependent_type_p (TREE_TYPE (type));
11319   else if (TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE
11320            || TREE_CODE (type) == METHOD_TYPE)
11321     {
11322       tree arg_type;
11323
11324       if (dependent_type_p (TREE_TYPE (type)))
11325         return true;
11326       for (arg_type = TYPE_ARG_TYPES (type); 
11327            arg_type; 
11328            arg_type = TREE_CHAIN (arg_type))
11329         if (dependent_type_p (TREE_VALUE (arg_type)))
11330           return true;
11331       return false;
11332     }
11333   /* -- an array type constructed from any dependent type or whose
11334         size is specified by a constant expression that is
11335         value-dependent.  */
11336   if (TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE)
11337     {
11338       if (TYPE_DOMAIN (type)
11339           && ((value_dependent_expression_p 
11340                (TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (type))))
11341               || (type_dependent_expression_p
11342                   (TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (type))))))
11343         return true;
11344       return dependent_type_p (TREE_TYPE (type));
11345     }
11346   /* -- a template-id in which either the template name is a template
11347         parameter or any of the template arguments is a dependent type or
11348         an expression that is type-dependent or value-dependent.  
11349
11350      This language seems somewhat confused; for example, it does not
11351      discuss template template arguments.  Therefore, we use the
11352      definition for dependent template arguments in [temp.dep.temp].  */
11353   if (CLASS_TYPE_P (type) && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
11354       && (dependent_template_id_p
11355           (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type),
11356            CLASSTYPE_TI_ARGS (type))))
11357     return true;
11358   else if (TREE_CODE (type) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
11359     return true;
11360   /* All TYPEOF_TYPEs are dependent; if the argument of the `typeof'
11361      expression is not type-dependent, then it should already been
11362      have resolved.  */
11363   if (TREE_CODE (type) == TYPEOF_TYPE)
11364     return true;
11365   /* The standard does not specifically mention types that are local
11366      to template functions or local classes, but they should be
11367      considered dependent too.  For example:
11368
11369        template <int I> void f() { 
11370          enum E { a = I }; 
11371          S<sizeof (E)> s;
11372        }
11373
11374      The size of `E' cannot be known until the value of `I' has been
11375      determined.  Therefore, `E' must be considered dependent.  */
11376   scope = TYPE_CONTEXT (type);
11377   if (scope && TYPE_P (scope))
11378     return dependent_type_p (scope);
11379   else if (scope && TREE_CODE (scope) == FUNCTION_DECL)
11380     return type_dependent_expression_p (scope);
11381
11382   /* Other types are non-dependent.  */
11383   return false;
11384 }
11385
11386 /* Returns TRUE if TYPE is dependent, in the sense of
11387    [temp.dep.type].  */
11388
11389 bool
11390 dependent_type_p (tree type)
11391 {
11392   /* If there are no template parameters in scope, then there can't be
11393      any dependent types.  */
11394   if (!processing_template_decl)
11395     return false;
11396
11397   /* If the type is NULL, we have not computed a type for the entity
11398      in question; in that case, the type is dependent.  */
11399   if (!type)
11400     return true;
11401
11402   /* Erroneous types can be considered non-dependent.  */
11403   if (type == error_mark_node)
11404     return false;
11405
11406   /* If we have not already computed the appropriate value for TYPE,
11407      do so now.  */
11408   if (!TYPE_DEPENDENT_P_VALID (type))
11409     {
11410       TYPE_DEPENDENT_P (type) = dependent_type_p_r (type);
11411       TYPE_DEPENDENT_P_VALID (type) = 1;
11412     }
11413
11414   return TYPE_DEPENDENT_P (type);
11415 }
11416
11417 /* Returns TRUE if EXPRESSION is dependent, according to CRITERION.  */
11418
11419 static bool
11420 dependent_scope_ref_p (tree expression, bool criterion (tree))
11421 {
11422   tree scope;
11423   tree name;
11424
11425   my_friendly_assert (TREE_CODE (expression) == SCOPE_REF, 20030714);
11426
11427   if (!TYPE_P (TREE_OPERAND (expression, 0)))
11428     return true;
11429
11430   scope = TREE_OPERAND (expression, 0);
11431   name = TREE_OPERAND (expression, 1);
11432
11433   /* [temp.dep.expr]
11434
11435      An id-expression is type-dependent if it contains a
11436      nested-name-specifier that contains a class-name that names a
11437      dependent type.  */
11438   /* The suggested resolution to Core Issue 2 implies that if the
11439      qualifying type is the current class, then we must peek
11440      inside it.  */
11441   if (DECL_P (name) 
11442       && currently_open_class (scope)
11443       && !criterion (name))
11444     return false;
11445   if (dependent_type_p (scope))
11446     return true;
11447
11448   return false;
11449 }
11450
11451 /* Returns TRUE if the EXPRESSION is value-dependent, in the sense of
11452    [temp.dep.constexpr] */
11453
11454 bool
11455 value_dependent_expression_p (tree expression)
11456 {
11457   if (!processing_template_decl)
11458     return false;
11459
11460   /* A name declared with a dependent type.  */
11461   if (TREE_CODE (expression) == IDENTIFIER_NODE
11462       || (DECL_P (expression) 
11463           && type_dependent_expression_p (expression)))
11464     return true;
11465   /* A non-type template parameter.  */
11466   if ((TREE_CODE (expression) == CONST_DECL
11467        && DECL_TEMPLATE_PARM_P (expression))
11468       || TREE_CODE (expression) == TEMPLATE_PARM_INDEX)
11469     return true;
11470   /* A constant with integral or enumeration type and is initialized 
11471      with an expression that is value-dependent.  */
11472   if (TREE_CODE (expression) == VAR_DECL
11473       && DECL_INITIAL (expression)
11474       && INTEGRAL_OR_ENUMERATION_TYPE_P (TREE_TYPE (expression))
11475       && value_dependent_expression_p (DECL_INITIAL (expression)))
11476     return true;
11477   /* These expressions are value-dependent if the type to which the
11478      cast occurs is dependent or the expression being casted is
11479      value-dependent.  */
11480   if (TREE_CODE (expression) == DYNAMIC_CAST_EXPR
11481       || TREE_CODE (expression) == STATIC_CAST_EXPR
11482       || TREE_CODE (expression) == CONST_CAST_EXPR
11483       || TREE_CODE (expression) == REINTERPRET_CAST_EXPR
11484       || TREE_CODE (expression) == CAST_EXPR)
11485     {
11486       if (dependent_type_p (TREE_TYPE (expression)))
11487         return true;
11488       /* A functional cast has a list of operands.  */
11489       expression = TREE_OPERAND (expression, 0);
11490       if (TREE_CODE (expression) == TREE_LIST)
11491         {
11492           do
11493             {
11494               if (value_dependent_expression_p (TREE_VALUE (expression)))
11495                 return true;
11496               expression = TREE_CHAIN (expression);
11497             }
11498           while (expression);
11499           return false;
11500         }
11501       else
11502         return value_dependent_expression_p (expression);
11503     }
11504   /* A `sizeof' expression is value-dependent if the operand is
11505      type-dependent.  */
11506   if (TREE_CODE (expression) == SIZEOF_EXPR
11507       || TREE_CODE (expression) == ALIGNOF_EXPR)
11508     {
11509       expression = TREE_OPERAND (expression, 0);
11510       if (TYPE_P (expression))
11511         return dependent_type_p (expression);
11512       return type_dependent_expression_p (expression);
11513     }
11514   if (TREE_CODE (expression) == SCOPE_REF)
11515     return dependent_scope_ref_p (expression, value_dependent_expression_p);
11516   /* A constant expression is value-dependent if any subexpression is
11517      value-dependent.  */
11518   if (IS_EXPR_CODE_CLASS (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (expression))))
11519     {
11520       switch (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (expression)))
11521         {
11522         case '1':
11523           return (value_dependent_expression_p 
11524                   (TREE_OPERAND (expression, 0)));
11525         case '<':
11526         case '2':
11527           return ((value_dependent_expression_p 
11528                    (TREE_OPERAND (expression, 0)))
11529                   || (value_dependent_expression_p 
11530                       (TREE_OPERAND (expression, 1))));
11531         case 'e':
11532           {
11533             int i;
11534             for (i = 0; i < first_rtl_op (TREE_CODE (expression)); ++i)
11535               /* In some cases, some of the operands may be missing.
11536                  (For example, in the case of PREDECREMENT_EXPR, the
11537                  amount to increment by may be missing.)  That doesn't
11538                  make the expression dependent.  */
11539               if (TREE_OPERAND (expression, i)
11540                   && (value_dependent_expression_p
11541                       (TREE_OPERAND (expression, i))))
11542                 return true;
11543             return false;
11544           }
11545         }
11546     }
11547
11548   /* The expression is not value-dependent.  */
11549   return false;
11550 }
11551
11552 /* Returns TRUE if the EXPRESSION is type-dependent, in the sense of
11553    [temp.dep.expr].  */
11554
11555 bool
11556 type_dependent_expression_p (tree expression)
11557 {
11558   if (!processing_template_decl)
11559     return false;
11560
11561   if (expression == error_mark_node)
11562     return false;
11563
11564   /* An unresolved name is always dependent.  */
11565   if (TREE_CODE (expression) == IDENTIFIER_NODE)
11566     return true;
11567   
11568   /* Some expression forms are never type-dependent.  */
11569   if (TREE_CODE (expression) == PSEUDO_DTOR_EXPR
11570       || TREE_CODE (expression) == SIZEOF_EXPR
11571       || TREE_CODE (expression) == ALIGNOF_EXPR
11572       || TREE_CODE (expression) == TYPEID_EXPR
11573       || TREE_CODE (expression) == DELETE_EXPR
11574       || TREE_CODE (expression) == VEC_DELETE_EXPR
11575       || TREE_CODE (expression) == THROW_EXPR)
11576     return false;
11577
11578   /* The types of these expressions depends only on the type to which
11579      the cast occurs.  */
11580   if (TREE_CODE (expression) == DYNAMIC_CAST_EXPR
11581       || TREE_CODE (expression) == STATIC_CAST_EXPR
11582       || TREE_CODE (expression) == CONST_CAST_EXPR
11583       || TREE_CODE (expression) == REINTERPRET_CAST_EXPR
11584       || TREE_CODE (expression) == CAST_EXPR)
11585     return dependent_type_p (TREE_TYPE (expression));
11586
11587   /* The types of these expressions depends only on the type created
11588      by the expression.  */
11589   if (TREE_CODE (expression) == NEW_EXPR
11590       || TREE_CODE (expression) == VEC_NEW_EXPR)
11591     {
11592       /* For NEW_EXPR tree nodes created inside a template, either
11593          the object type itself or a TREE_LIST may appear as the
11594          operand 1.  */
11595       tree type = TREE_OPERAND (expression, 1);
11596       if (TREE_CODE (type) == TREE_LIST)
11597         /* This is an array type.  We need to check array dimensions
11598            as well.  */
11599         return dependent_type_p (TREE_VALUE (TREE_PURPOSE (type)))
11600                || value_dependent_expression_p
11601                     (TREE_OPERAND (TREE_VALUE (type), 1));
11602       else
11603         return dependent_type_p (type);
11604     }
11605
11606   if (TREE_CODE (expression) == SCOPE_REF
11607       && dependent_scope_ref_p (expression,
11608                                 type_dependent_expression_p))
11609     return true;
11610
11611   if (TREE_CODE (expression) == FUNCTION_DECL
11612       && DECL_LANG_SPECIFIC (expression)
11613       && DECL_TEMPLATE_INFO (expression)
11614       && (dependent_template_id_p
11615           (DECL_TI_TEMPLATE (expression),
11616            INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (DECL_TI_ARGS (expression)))))
11617     return true;
11618
11619   if (TREE_TYPE (expression) == unknown_type_node)
11620     {
11621       if (TREE_CODE (expression) == ADDR_EXPR)
11622         return type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 0));
11623       if (TREE_CODE (expression) == BASELINK)
11624         expression = BASELINK_FUNCTIONS (expression);
11625       if (TREE_CODE (expression) == TEMPLATE_ID_EXPR)
11626         {
11627           if (any_dependent_template_arguments_p (TREE_OPERAND (expression, 
11628                                                                 1)))
11629             return true;
11630           expression = TREE_OPERAND (expression, 0);
11631         }
11632       if (TREE_CODE (expression) == OVERLOAD)
11633         {
11634           while (expression)
11635             {
11636               if (type_dependent_expression_p (OVL_CURRENT (expression)))
11637                 return true;
11638               expression = OVL_NEXT (expression);
11639             }
11640           return false;
11641         }
11642       abort ();
11643     }
11644   
11645   return (dependent_type_p (TREE_TYPE (expression)));
11646 }
11647
11648 /* Returns TRUE if ARGS (a TREE_LIST of arguments to a function call)
11649    contains a type-dependent expression.  */
11650
11651 bool
11652 any_type_dependent_arguments_p (tree args)
11653 {
11654   while (args)
11655     {
11656       tree arg = TREE_VALUE (args);
11657
11658       if (type_dependent_expression_p (arg))
11659         return true;
11660       args = TREE_CHAIN (args);
11661     }
11662   return false;
11663 }
11664
11665 /* Returns TRUE if the ARG (a template argument) is dependent.  */
11666
11667 static bool
11668 dependent_template_arg_p (tree arg)
11669 {
11670   if (!processing_template_decl)
11671     return false;
11672
11673   if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_DECL
11674       || TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
11675     return dependent_template_p (arg);
11676   else if (TYPE_P (arg))
11677     return dependent_type_p (arg);
11678   else
11679     return (type_dependent_expression_p (arg)
11680             || value_dependent_expression_p (arg));
11681 }
11682
11683 /* Returns true if ARGS (a collection of template arguments) contains
11684    any dependent arguments.  */
11685
11686 bool
11687 any_dependent_template_arguments_p (tree args)
11688 {
11689   if (!args)
11690     return false;
11691
11692   my_friendly_assert (TREE_CODE (args) == TREE_LIST
11693                       || TREE_CODE (args) == TREE_VEC,
11694                       20030707);
11695
11696   if (TREE_CODE (args) == TREE_LIST)
11697     {
11698       while (args)
11699         {
11700           if (dependent_template_arg_p (TREE_VALUE (args)))
11701             return true;
11702           args = TREE_CHAIN (args);
11703         }
11704     }
11705   else
11706     {
11707       int i; 
11708       for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (args); ++i)
11709         if (dependent_template_arg_p (TREE_VEC_ELT (args, i)))
11710           return true;
11711     }
11712
11713   return false;
11714 }
11715
11716 /* Returns TRUE if the template TMPL is dependent.  */
11717
11718 bool
11719 dependent_template_p (tree tmpl)
11720 {
11721   /* Template template parameters are dependent.  */
11722   if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (tmpl)
11723       || TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
11724     return true;
11725   /* So are qualified names that have not been looked up.  */
11726   if (TREE_CODE (tmpl) == SCOPE_REF)
11727     return true;
11728   /* So are member templates of dependent classes.  */
11729   if (TYPE_P (CP_DECL_CONTEXT (tmpl)))
11730     return dependent_type_p (DECL_CONTEXT (tmpl));
11731   return false;
11732 }
11733
11734 /* Returns TRUE if the specialization TMPL<ARGS> is dependent.  */
11735
11736 bool
11737 dependent_template_id_p (tree tmpl, tree args)
11738 {
11739   return (dependent_template_p (tmpl)
11740           || any_dependent_template_arguments_p (args));
11741 }
11742
11743 /* TYPE is a TYPENAME_TYPE.  Returns the ordinary TYPE to which the
11744    TYPENAME_TYPE corresponds.  Returns ERROR_MARK_NODE if no such TYPE
11745    can be found.  Note that this function peers inside uninstantiated
11746    templates and therefore should be used only in extremely limited
11747    situations.  */
11748
11749 tree
11750 resolve_typename_type (tree type, bool only_current_p)
11751 {
11752   tree scope;
11753   tree name;
11754   tree decl;
11755   int quals;
11756
11757   my_friendly_assert (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE,
11758                       20010702);
11759
11760   scope = TYPE_CONTEXT (type);
11761   name = TYPE_IDENTIFIER (type);
11762
11763   /* If the SCOPE is itself a TYPENAME_TYPE, then we need to resolve
11764      it first before we can figure out what NAME refers to.  */
11765   if (TREE_CODE (scope) == TYPENAME_TYPE)
11766     scope = resolve_typename_type (scope, only_current_p);
11767   /* If we don't know what SCOPE refers to, then we cannot resolve the
11768      TYPENAME_TYPE.  */
11769   if (scope == error_mark_node || TREE_CODE (scope) == TYPENAME_TYPE)
11770     return error_mark_node;
11771   /* If the SCOPE is a template type parameter, we have no way of
11772      resolving the name.  */
11773   if (TREE_CODE (scope) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
11774     return type;
11775   /* If the SCOPE is not the current instantiation, there's no reason
11776      to look inside it.  */
11777   if (only_current_p && !currently_open_class (scope))
11778     return error_mark_node;
11779   /* If SCOPE is a partial instantiation, it will not have a valid
11780      TYPE_FIELDS list, so use the original template.  */
11781   scope = CLASSTYPE_PRIMARY_TEMPLATE_TYPE (scope);
11782   /* Enter the SCOPE so that name lookup will be resolved as if we
11783      were in the class definition.  In particular, SCOPE will no
11784      longer be considered a dependent type.  */
11785   push_scope (scope);
11786   /* Look up the declaration.  */
11787   decl = lookup_member (scope, name, /*protect=*/0, /*want_type=*/true);
11788   /* Obtain the set of qualifiers applied to the TYPE.  */
11789   quals = cp_type_quals (type);
11790   /* For a TYPENAME_TYPE like "typename X::template Y<T>", we want to
11791      find a TEMPLATE_DECL.  Otherwise, we want to find a TYPE_DECL.  */
11792   if (!decl)
11793     type = error_mark_node;
11794   else if (TREE_CODE (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type)) == IDENTIFIER_NODE
11795            && TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
11796     type = TREE_TYPE (decl);
11797   else if (TREE_CODE (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type)) == TEMPLATE_ID_EXPR
11798            && DECL_CLASS_TEMPLATE_P (decl))
11799     {
11800       tree tmpl;
11801       tree args;
11802       /* Obtain the template and the arguments.  */
11803       tmpl = TREE_OPERAND (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type), 0);
11804       args = TREE_OPERAND (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type), 1);
11805       /* Instantiate the template.  */
11806       type = lookup_template_class (tmpl, args, NULL_TREE, NULL_TREE,
11807                                     /*entering_scope=*/0, tf_error | tf_user);
11808     }
11809   else
11810     type = error_mark_node;
11811   /* Qualify the resulting type.  */
11812   if (type != error_mark_node && quals)
11813     type = cp_build_qualified_type (type, quals);
11814   /* Leave the SCOPE.  */
11815   pop_scope (scope);
11816
11817   return type;
11818 }
11819
11820 /* EXPR is an expression which is not type-dependent.  Return a proxy
11821    for EXPR that can be used to compute the types of larger
11822    expressions containing EXPR.  */
11823
11824 tree
11825 build_non_dependent_expr (tree expr)
11826 {
11827   /* Preserve null pointer constants so that the type of things like 
11828      "p == 0" where "p" is a pointer can be determined.  */
11829   if (null_ptr_cst_p (expr))
11830     return expr;
11831   /* Preserve OVERLOADs; the functions must be available to resolve
11832      types.  */
11833   if (TREE_CODE (expr) == OVERLOAD)
11834     return expr;
11835   /* Otherwise, build a NON_DEPENDENT_EXPR.  
11836
11837      REFERENCE_TYPEs are not stripped for expressions in templates
11838      because doing so would play havoc with mangling.  Consider, for
11839      example:
11840
11841        template <typename T> void f<T& g>() { g(); } 
11842
11843      In the body of "f", the expression for "g" will have
11844      REFERENCE_TYPE, even though the standard says that it should
11845      not.  The reason is that we must preserve the syntactic form of
11846      the expression so that mangling (say) "f<g>" inside the body of
11847      "f" works out correctly.  Therefore, the REFERENCE_TYPE is
11848      stripped here.  */
11849   return build (NON_DEPENDENT_EXPR, non_reference (TREE_TYPE (expr)));
11850 }
11851
11852 /* ARGS is a TREE_LIST of expressions as arguments to a function call.
11853    Return a new TREE_LIST with the various arguments replaced with
11854    equivalent non-dependent expressions.  */
11855
11856 tree
11857 build_non_dependent_args (tree args)
11858 {
11859   tree a;
11860   tree new_args;
11861
11862   new_args = NULL_TREE;
11863   for (a = args; a; a = TREE_CHAIN (a))
11864     new_args = tree_cons (NULL_TREE, 
11865                           build_non_dependent_expr (TREE_VALUE (a)),
11866                           new_args);
11867   return nreverse (new_args);
11868 }
11869
11870 #include "gt-cp-pt.h"