OSDN Git Service

PR c++/13092
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / cp / pt.c
1 /* Handle parameterized types (templates) for GNU C++.
2    Copyright (C) 1992, 1993, 1994, 1995, 1996, 1997, 1998, 1999, 2000,
3    2001, 2002, 2003, 2004  Free Software Foundation, Inc.
4    Written by Ken Raeburn (raeburn@cygnus.com) while at Watchmaker Computing.
5    Rewritten by Jason Merrill (jason@cygnus.com).
6
7 This file is part of GCC.
8
9 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
10 it under the terms of the GNU General Public License as published by
11 the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
12 any later version.
13
14 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
15 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
16 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
17 GNU General Public License for more details.
18
19 You should have received a copy of the GNU General Public License
20 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to
21 the Free Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330,
22 Boston, MA 02111-1307, USA.  */
23
24 /* Known bugs or deficiencies include:
25
26      all methods must be provided in header files; can't use a source
27      file that contains only the method templates and "just win".  */
28
29 #include "config.h"
30 #include "system.h"
31 #include "coretypes.h"
32 #include "tm.h"
33 #include "obstack.h"
34 #include "tree.h"
35 #include "flags.h"
36 #include "cp-tree.h"
37 #include "tree-inline.h"
38 #include "decl.h"
39 #include "lex.h"
40 #include "output.h"
41 #include "except.h"
42 #include "toplev.h"
43 #include "rtl.h"
44 #include "timevar.h"
45
46 /* The type of functions taking a tree, and some additional data, and
47    returning an int.  */
48 typedef int (*tree_fn_t) (tree, void*);
49
50 /* The PENDING_TEMPLATES is a TREE_LIST of templates whose
51    instantiations have been deferred, either because their definitions
52    were not yet available, or because we were putting off doing the work.
53    The TREE_PURPOSE of each entry is either a DECL (for a function or
54    static data member), or a TYPE (for a class) indicating what we are
55    hoping to instantiate.  The TREE_VALUE is not used.  */
56 static GTY(()) tree pending_templates;
57 static GTY(()) tree last_pending_template;
58
59 int processing_template_parmlist;
60 static int template_header_count;
61
62 static GTY(()) tree saved_trees;
63 static GTY(()) varray_type inline_parm_levels;
64 static size_t inline_parm_levels_used;
65
66 static GTY(()) tree current_tinst_level;
67
68 static GTY(()) tree saved_access_scope;
69
70 /* A map from local variable declarations in the body of the template
71    presently being instantiated to the corresponding instantiated
72    local variables.  */
73 static htab_t local_specializations;
74
75 #define UNIFY_ALLOW_NONE 0
76 #define UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL 1
77 #define UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL 2
78 #define UNIFY_ALLOW_DERIVED 4
79 #define UNIFY_ALLOW_INTEGER 8
80 #define UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL 16
81 #define UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL 32
82 #define UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL 64
83 #define UNIFY_ALLOW_MAX_CORRECTION 128
84
85 #define GTB_VIA_VIRTUAL 1 /* The base class we are examining is
86                              virtual, or a base class of a virtual
87                              base.  */
88 #define GTB_IGNORE_TYPE 2 /* We don't need to try to unify the current
89                              type with the desired type.  */
90
91 static void push_access_scope (tree);
92 static void pop_access_scope (tree);
93 static int resolve_overloaded_unification (tree, tree, tree, tree,
94                                            unification_kind_t, int);
95 static int try_one_overload (tree, tree, tree, tree, tree,
96                              unification_kind_t, int, bool);
97 static int unify (tree, tree, tree, tree, int);
98 static void add_pending_template (tree);
99 static void reopen_tinst_level (tree);
100 static tree classtype_mangled_name (tree);
101 static char* mangle_class_name_for_template (const char *, tree, tree);
102 static tree tsubst_initializer_list (tree, tree);
103 static tree get_class_bindings (tree, tree, tree);
104 static tree coerce_template_parms (tree, tree, tree, tsubst_flags_t, int);
105 static void tsubst_enum (tree, tree, tree);
106 static tree add_to_template_args (tree, tree);
107 static tree add_outermost_template_args (tree, tree);
108 static bool check_instantiated_args (tree, tree, tsubst_flags_t);
109 static int maybe_adjust_types_for_deduction (unification_kind_t, tree*, tree*); 
110 static int  type_unification_real (tree, tree, tree, tree,
111                                    int, unification_kind_t, int, int);
112 static void note_template_header (int);
113 static tree convert_nontype_argument (tree, tree);
114 static tree convert_template_argument (tree, tree, tree,
115                                        tsubst_flags_t, int, tree);
116 static tree get_bindings_overload (tree, tree, tree);
117 static int for_each_template_parm (tree, tree_fn_t, void*, htab_t);
118 static tree build_template_parm_index (int, int, int, tree, tree);
119 static int inline_needs_template_parms (tree);
120 static void push_inline_template_parms_recursive (tree, int);
121 static tree retrieve_specialization (tree, tree);
122 static tree retrieve_local_specialization (tree);
123 static tree register_specialization (tree, tree, tree);
124 static void register_local_specialization (tree, tree);
125 static tree reduce_template_parm_level (tree, tree, int);
126 static tree build_template_decl (tree, tree);
127 static int mark_template_parm (tree, void *);
128 static int template_parm_this_level_p (tree, void *);
129 static tree tsubst_friend_function (tree, tree);
130 static tree tsubst_friend_class (tree, tree);
131 static int can_complete_type_without_circularity (tree);
132 static tree get_bindings (tree, tree, tree);
133 static tree get_bindings_real (tree, tree, tree, int, int, int);
134 static int template_decl_level (tree);
135 static int check_cv_quals_for_unify (int, tree, tree);
136 static tree tsubst_template_arg (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
137 static tree tsubst_template_args (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
138 static tree tsubst_template_parms (tree, tree, tsubst_flags_t);
139 static void regenerate_decl_from_template (tree, tree);
140 static tree most_specialized (tree, tree, tree);
141 static tree most_specialized_class (tree, tree);
142 static int template_class_depth_real (tree, int);
143 static tree tsubst_aggr_type (tree, tree, tsubst_flags_t, tree, int);
144 static tree tsubst_decl (tree, tree, tree, tsubst_flags_t);
145 static tree tsubst_arg_types (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
146 static tree tsubst_function_type (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
147 static void check_specialization_scope (void);
148 static tree process_partial_specialization (tree);
149 static void set_current_access_from_decl (tree);
150 static void check_default_tmpl_args (tree, tree, int, int);
151 static tree tsubst_call_declarator_parms (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
152 static tree get_template_base_recursive (tree, tree, tree, tree, tree, int); 
153 static tree get_template_base (tree, tree, tree, tree);
154 static int verify_class_unification (tree, tree, tree);
155 static tree try_class_unification (tree, tree, tree, tree);
156 static int coerce_template_template_parms (tree, tree, tsubst_flags_t,
157                                            tree, tree);
158 static tree determine_specialization (tree, tree, tree *, int);
159 static int template_args_equal (tree, tree);
160 static void tsubst_default_arguments (tree);
161 static tree for_each_template_parm_r (tree *, int *, void *);
162 static tree copy_default_args_to_explicit_spec_1 (tree, tree);
163 static void copy_default_args_to_explicit_spec (tree);
164 static int invalid_nontype_parm_type_p (tree, tsubst_flags_t);
165 static int eq_local_specializations (const void *, const void *);
166 static bool dependent_type_p_r (tree);
167 static tree tsubst (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
168 static tree tsubst_expr (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
169 static tree tsubst_copy (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
170
171 /* Make the current scope suitable for access checking when we are
172    processing T.  T can be FUNCTION_DECL for instantiated function
173    template, or VAR_DECL for static member variable (need by
174    instantiate_decl).  */
175
176 static void
177 push_access_scope (tree t)
178 {
179   my_friendly_assert (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL
180                       || TREE_CODE (t) == VAR_DECL,
181                       0);
182
183   if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
184     push_nested_class (DECL_CONTEXT (t));
185   else
186     push_to_top_level ();
187     
188   if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL)
189     {
190       saved_access_scope = tree_cons
191         (NULL_TREE, current_function_decl, saved_access_scope);
192       current_function_decl = t;
193     }
194 }
195
196 /* Restore the scope set up by push_access_scope.  T is the node we
197    are processing.  */
198
199 static void
200 pop_access_scope (tree t)
201 {
202   if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL)
203     {
204       current_function_decl = TREE_VALUE (saved_access_scope);
205       saved_access_scope = TREE_CHAIN (saved_access_scope);
206     }
207
208   if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
209     pop_nested_class ();
210   else
211     pop_from_top_level ();
212 }
213
214 /* Do any processing required when DECL (a member template
215    declaration) is finished.  Returns the TEMPLATE_DECL corresponding
216    to DECL, unless it is a specialization, in which case the DECL
217    itself is returned.  */
218
219 tree
220 finish_member_template_decl (tree decl)
221 {
222   if (decl == error_mark_node)
223     return error_mark_node;
224
225   my_friendly_assert (DECL_P (decl), 20020812);
226
227   if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
228     {
229       tree type;
230
231       type = TREE_TYPE (decl);
232       if (IS_AGGR_TYPE (type) 
233           && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
234           && !CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type))
235         {
236           tree tmpl = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type);
237           check_member_template (tmpl);
238           return tmpl;
239         }
240       return NULL_TREE;
241     }
242   else if (TREE_CODE (decl) == FIELD_DECL)
243     error ("data member `%D' cannot be a member template", decl);
244   else if (DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
245     {
246       if (!DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl))
247         {
248           check_member_template (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
249           return DECL_TI_TEMPLATE (decl);
250         }
251       else
252         return decl;
253     } 
254   else
255     error ("invalid member template declaration `%D'", decl);
256
257   return error_mark_node;
258 }
259
260 /* Returns the template nesting level of the indicated class TYPE.
261    
262    For example, in:
263      template <class T>
264      struct A
265      {
266        template <class U>
267        struct B {};
268      };
269
270    A<T>::B<U> has depth two, while A<T> has depth one.  
271    Both A<T>::B<int> and A<int>::B<U> have depth one, if
272    COUNT_SPECIALIZATIONS is 0 or if they are instantiations, not
273    specializations.  
274
275    This function is guaranteed to return 0 if passed NULL_TREE so
276    that, for example, `template_class_depth (current_class_type)' is
277    always safe.  */
278
279 static int 
280 template_class_depth_real (tree type, int count_specializations)
281 {
282   int depth;
283
284   for (depth = 0; 
285        type && TREE_CODE (type) != NAMESPACE_DECL;
286        type = (TREE_CODE (type) == FUNCTION_DECL) 
287          ? CP_DECL_CONTEXT (type) : TYPE_CONTEXT (type))
288     {
289       if (TREE_CODE (type) != FUNCTION_DECL)
290         {
291           if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
292               && PRIMARY_TEMPLATE_P (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type))
293               && ((count_specializations
294                    && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type))
295                   || uses_template_parms (CLASSTYPE_TI_ARGS (type))))
296             ++depth;
297         }
298       else 
299         {
300           if (DECL_TEMPLATE_INFO (type)
301               && PRIMARY_TEMPLATE_P (DECL_TI_TEMPLATE (type))
302               && ((count_specializations
303                    && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type))
304                   || uses_template_parms (DECL_TI_ARGS (type))))
305             ++depth;
306         }
307     }
308
309   return depth;
310 }
311
312 /* Returns the template nesting level of the indicated class TYPE.
313    Like template_class_depth_real, but instantiations do not count in
314    the depth.  */
315
316 int 
317 template_class_depth (tree type)
318 {
319   return template_class_depth_real (type, /*count_specializations=*/0);
320 }
321
322 /* Returns 1 if processing DECL as part of do_pending_inlines
323    needs us to push template parms.  */
324
325 static int
326 inline_needs_template_parms (tree decl)
327 {
328   if (! DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
329     return 0;
330
331   return (TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (most_general_template (decl)))
332           > (processing_template_decl + DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl)));
333 }
334
335 /* Subroutine of maybe_begin_member_template_processing.
336    Push the template parms in PARMS, starting from LEVELS steps into the
337    chain, and ending at the beginning, since template parms are listed
338    innermost first.  */
339
340 static void
341 push_inline_template_parms_recursive (tree parmlist, int levels)
342 {
343   tree parms = TREE_VALUE (parmlist);
344   int i;
345
346   if (levels > 1)
347     push_inline_template_parms_recursive (TREE_CHAIN (parmlist), levels - 1);
348
349   ++processing_template_decl;
350   current_template_parms
351     = tree_cons (size_int (processing_template_decl),
352                  parms, current_template_parms);
353   TEMPLATE_PARMS_FOR_INLINE (current_template_parms) = 1;
354
355   begin_scope (TREE_VEC_LENGTH (parms) ? sk_template_parms : sk_template_spec,
356                NULL);
357   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (parms); ++i) 
358     {
359       tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
360       my_friendly_assert (DECL_P (parm), 0);
361
362       switch (TREE_CODE (parm))
363         {
364         case TYPE_DECL:
365         case TEMPLATE_DECL:
366           pushdecl (parm);
367           break;
368
369         case PARM_DECL:
370           {
371             /* Make a CONST_DECL as is done in process_template_parm.
372                It is ugly that we recreate this here; the original
373                version built in process_template_parm is no longer
374                available.  */
375             tree decl = build_decl (CONST_DECL, DECL_NAME (parm),
376                                     TREE_TYPE (parm));
377             DECL_ARTIFICIAL (decl) = 1;
378             TREE_CONSTANT (decl) = 1;
379             TREE_INVARIANT (decl) = 1;
380             TREE_READONLY (decl) = 1;
381             DECL_INITIAL (decl) = DECL_INITIAL (parm);
382             SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (decl);
383             pushdecl (decl);
384           }
385           break;
386
387         default:
388           abort ();
389         }
390     }
391 }
392
393 /* Restore the template parameter context for a member template or
394    a friend template defined in a class definition.  */
395
396 void
397 maybe_begin_member_template_processing (tree decl)
398 {
399   tree parms;
400   int levels = 0;
401
402   if (inline_needs_template_parms (decl))
403     {
404       parms = DECL_TEMPLATE_PARMS (most_general_template (decl));
405       levels = TMPL_PARMS_DEPTH (parms) - processing_template_decl;
406
407       if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl))
408         {
409           --levels;
410           parms = TREE_CHAIN (parms);
411         }
412
413       push_inline_template_parms_recursive (parms, levels);
414     }
415
416   /* Remember how many levels of template parameters we pushed so that
417      we can pop them later.  */
418   if (!inline_parm_levels)
419     VARRAY_INT_INIT (inline_parm_levels, 4, "inline_parm_levels");
420   if (inline_parm_levels_used == inline_parm_levels->num_elements)
421     VARRAY_GROW (inline_parm_levels, 2 * inline_parm_levels_used);
422   VARRAY_INT (inline_parm_levels, inline_parm_levels_used) = levels;
423   ++inline_parm_levels_used;
424 }
425
426 /* Undo the effects of begin_member_template_processing.  */
427
428 void 
429 maybe_end_member_template_processing (void)
430 {
431   int i;
432
433   if (!inline_parm_levels_used)
434     return;
435
436   --inline_parm_levels_used;
437   for (i = 0; 
438        i < VARRAY_INT (inline_parm_levels, inline_parm_levels_used);
439        ++i) 
440     {
441       --processing_template_decl;
442       current_template_parms = TREE_CHAIN (current_template_parms);
443       poplevel (0, 0, 0);
444     }
445 }
446
447 /* Returns nonzero iff T is a member template function.  We must be
448    careful as in
449
450      template <class T> class C { void f(); }
451
452    Here, f is a template function, and a member, but not a member
453    template.  This function does not concern itself with the origin of
454    T, only its present state.  So if we have 
455
456      template <class T> class C { template <class U> void f(U); }
457
458    then neither C<int>::f<char> nor C<T>::f<double> is considered
459    to be a member template.  But, `template <class U> void
460    C<int>::f(U)' is considered a member template.  */
461
462 int
463 is_member_template (tree t)
464 {
465   if (!DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (t))
466     /* Anything that isn't a function or a template function is
467        certainly not a member template.  */
468     return 0;
469
470   /* A local class can't have member templates.  */
471   if (decl_function_context (t))
472     return 0;
473
474   return (DECL_FUNCTION_MEMBER_P (DECL_TEMPLATE_RESULT (t))
475           /* If there are more levels of template parameters than
476              there are template classes surrounding the declaration,
477              then we have a member template.  */
478           && (TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (t)) > 
479               template_class_depth (DECL_CONTEXT (t))));
480 }
481
482 #if 0 /* UNUSED */
483 /* Returns nonzero iff T is a member template class.  See
484    is_member_template for a description of what precisely constitutes
485    a member template.  */
486
487 int
488 is_member_template_class (tree t)
489 {
490   if (!DECL_CLASS_TEMPLATE_P (t))
491     /* Anything that isn't a class template, is certainly not a member
492        template.  */
493     return 0;
494
495   if (!DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
496     /* Anything whose context isn't a class type is surely not a
497        member template.  */
498     return 0;
499
500   /* If there are more levels of template parameters than there are
501      template classes surrounding the declaration, then we have a
502      member template.  */
503   return  (TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (t)) > 
504            template_class_depth (DECL_CONTEXT (t)));
505 }
506 #endif
507
508 /* Return a new template argument vector which contains all of ARGS,
509    but has as its innermost set of arguments the EXTRA_ARGS.  */
510
511 static tree
512 add_to_template_args (tree args, tree extra_args)
513 {
514   tree new_args;
515   int extra_depth;
516   int i;
517   int j;
518
519   extra_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args);
520   new_args = make_tree_vec (TMPL_ARGS_DEPTH (args) + extra_depth);
521
522   for (i = 1; i <= TMPL_ARGS_DEPTH (args); ++i)
523     SET_TMPL_ARGS_LEVEL (new_args, i, TMPL_ARGS_LEVEL (args, i));
524
525   for (j = 1; j <= extra_depth; ++j, ++i)
526     SET_TMPL_ARGS_LEVEL (new_args, i, TMPL_ARGS_LEVEL (extra_args, j));
527     
528   return new_args;
529 }
530
531 /* Like add_to_template_args, but only the outermost ARGS are added to
532    the EXTRA_ARGS.  In particular, all but TMPL_ARGS_DEPTH
533    (EXTRA_ARGS) levels are added.  This function is used to combine
534    the template arguments from a partial instantiation with the
535    template arguments used to attain the full instantiation from the
536    partial instantiation.  */
537
538 static tree
539 add_outermost_template_args (tree args, tree extra_args)
540 {
541   tree new_args;
542
543   /* If there are more levels of EXTRA_ARGS than there are ARGS,
544      something very fishy is going on.  */
545   my_friendly_assert (TMPL_ARGS_DEPTH (args) >= TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args),
546                       0);
547
548   /* If *all* the new arguments will be the EXTRA_ARGS, just return
549      them.  */
550   if (TMPL_ARGS_DEPTH (args) == TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args))
551     return extra_args;
552
553   /* For the moment, we make ARGS look like it contains fewer levels.  */
554   TREE_VEC_LENGTH (args) -= TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args);
555   
556   new_args = add_to_template_args (args, extra_args);
557
558   /* Now, we restore ARGS to its full dimensions.  */
559   TREE_VEC_LENGTH (args) += TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args);
560
561   return new_args;
562 }
563
564 /* Return the N levels of innermost template arguments from the ARGS.  */
565
566 tree
567 get_innermost_template_args (tree args, int n)
568 {
569   tree new_args;
570   int extra_levels;
571   int i;
572
573   my_friendly_assert (n >= 0, 20000603);
574
575   /* If N is 1, just return the innermost set of template arguments.  */
576   if (n == 1)
577     return TMPL_ARGS_LEVEL (args, TMPL_ARGS_DEPTH (args));
578   
579   /* If we're not removing anything, just return the arguments we were
580      given.  */
581   extra_levels = TMPL_ARGS_DEPTH (args) - n;
582   my_friendly_assert (extra_levels >= 0, 20000603);
583   if (extra_levels == 0)
584     return args;
585
586   /* Make a new set of arguments, not containing the outer arguments.  */
587   new_args = make_tree_vec (n);
588   for (i = 1; i <= n; ++i)
589     SET_TMPL_ARGS_LEVEL (new_args, i, 
590                          TMPL_ARGS_LEVEL (args, i + extra_levels));
591
592   return new_args;
593 }
594
595 /* We've got a template header coming up; push to a new level for storing
596    the parms.  */
597
598 void
599 begin_template_parm_list (void)
600 {
601   /* We use a non-tag-transparent scope here, which causes pushtag to
602      put tags in this scope, rather than in the enclosing class or
603      namespace scope.  This is the right thing, since we want
604      TEMPLATE_DECLS, and not TYPE_DECLS for template classes.  For a
605      global template class, push_template_decl handles putting the
606      TEMPLATE_DECL into top-level scope.  For a nested template class,
607      e.g.:
608
609        template <class T> struct S1 {
610          template <class T> struct S2 {}; 
611        };
612
613      pushtag contains special code to call pushdecl_with_scope on the
614      TEMPLATE_DECL for S2.  */
615   begin_scope (sk_template_parms, NULL);
616   ++processing_template_decl;
617   ++processing_template_parmlist;
618   note_template_header (0);
619 }
620
621 /* This routine is called when a specialization is declared.  If it is
622    invalid to declare a specialization here, an error is reported.  */
623
624 static void
625 check_specialization_scope (void)
626 {
627   tree scope = current_scope ();
628
629   /* [temp.expl.spec] 
630      
631      An explicit specialization shall be declared in the namespace of
632      which the template is a member, or, for member templates, in the
633      namespace of which the enclosing class or enclosing class
634      template is a member.  An explicit specialization of a member
635      function, member class or static data member of a class template
636      shall be declared in the namespace of which the class template
637      is a member.  */
638   if (scope && TREE_CODE (scope) != NAMESPACE_DECL)
639     error ("explicit specialization in non-namespace scope `%D'",
640               scope);
641
642   /* [temp.expl.spec] 
643
644      In an explicit specialization declaration for a member of a class
645      template or a member template that appears in namespace scope,
646      the member template and some of its enclosing class templates may
647      remain unspecialized, except that the declaration shall not
648      explicitly specialize a class member template if its enclosing
649      class templates are not explicitly specialized as well.  */
650   if (current_template_parms) 
651     error ("enclosing class templates are not explicitly specialized");
652 }
653
654 /* We've just seen template <>.  */
655
656 void
657 begin_specialization (void)
658 {
659   begin_scope (sk_template_spec, NULL);
660   note_template_header (1);
661   check_specialization_scope ();
662 }
663
664 /* Called at then end of processing a declaration preceded by
665    template<>.  */
666
667 void 
668 end_specialization (void)
669 {
670   finish_scope ();
671   reset_specialization ();
672 }
673
674 /* Any template <>'s that we have seen thus far are not referring to a
675    function specialization.  */
676
677 void
678 reset_specialization (void)
679 {
680   processing_specialization = 0;
681   template_header_count = 0;
682 }
683
684 /* We've just seen a template header.  If SPECIALIZATION is nonzero,
685    it was of the form template <>.  */
686
687 static void 
688 note_template_header (int specialization)
689 {
690   processing_specialization = specialization;
691   template_header_count++;
692 }
693
694 /* We're beginning an explicit instantiation.  */
695
696 void
697 begin_explicit_instantiation (void)
698 {
699   my_friendly_assert (!processing_explicit_instantiation, 20020913);
700   processing_explicit_instantiation = true;
701 }
702
703
704 void
705 end_explicit_instantiation (void)
706 {
707   my_friendly_assert(processing_explicit_instantiation, 20020913);
708   processing_explicit_instantiation = false;
709 }
710
711 /* The TYPE is being declared.  If it is a template type, that means it
712    is a partial specialization.  Do appropriate error-checking.  */
713
714 void 
715 maybe_process_partial_specialization (tree type)
716 {
717   /* TYPE maybe an ERROR_MARK_NODE.  */
718   tree context = TYPE_P (type) ? TYPE_CONTEXT (type) : NULL_TREE;
719
720   if (CLASS_TYPE_P (type) && CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (type))
721     {
722       /* This is for ordinary explicit specialization and partial
723          specialization of a template class such as:
724
725            template <> class C<int>;
726
727          or:
728
729            template <class T> class C<T*>;
730
731          Make sure that `C<int>' and `C<T*>' are implicit instantiations.  */
732
733       if (CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION (type)
734           && !COMPLETE_TYPE_P (type))
735         {
736           tree tpl_ns = decl_namespace_context (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type));
737           if (is_associated_namespace (current_namespace, tpl_ns))
738             /* Same or super-using namespace.  */;
739           else
740             {
741               pedwarn ("specializing `%#T' in different namespace", type);
742               cp_pedwarn_at ("  from definition of `%#D'",
743                              CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type));
744             }
745           SET_CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type);
746           if (processing_template_decl)
747             push_template_decl (TYPE_MAIN_DECL (type));
748         }
749       else if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (type))
750         error ("specialization of `%T' after instantiation", type);
751     }
752   else if (CLASS_TYPE_P (type)
753            && !CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (type)
754            && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
755            && context && CLASS_TYPE_P (context)
756            && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (context))
757     {
758       /* This is for an explicit specialization of member class
759          template according to [temp.expl.spec/18]:
760
761            template <> template <class U> class C<int>::D;
762
763          The context `C<int>' must be an implicit instantiation.
764          Otherwise this is just a member class template declared
765          earlier like:
766
767            template <> class C<int> { template <class U> class D; };
768            template <> template <class U> class C<int>::D;
769
770          In the first case, `C<int>::D' is a specialization of `C<T>::D'
771          while in the second case, `C<int>::D' is a primary template
772          and `C<T>::D' may not exist.  */
773
774       if (CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION (context)
775           && !COMPLETE_TYPE_P (type))
776         {
777           tree t;
778
779           if (current_namespace
780               != decl_namespace_context (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type)))
781             {
782               pedwarn ("specializing `%#T' in different namespace", type);
783               cp_pedwarn_at ("  from definition of `%#D'",
784                              CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type));
785             }
786
787           /* Check for invalid specialization after instantiation:
788
789                template <> template <> class C<int>::D<int>;
790                template <> template <class U> class C<int>::D;  */
791
792           for (t = DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS
793                  (most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type)));
794                t; t = TREE_CHAIN (t))
795             if (TREE_VALUE (t) != type
796                 && TYPE_CONTEXT (TREE_VALUE (t)) == context)
797               error ("specialization `%T' after instantiation `%T'",
798                      type, TREE_VALUE (t));
799
800           /* Mark TYPE as a specialization.  And as a result, we only
801              have one level of template argument for the innermost
802              class template.  */
803           SET_CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type);
804           CLASSTYPE_TI_ARGS (type)
805             = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (type));
806         }
807     }
808   else if (processing_specialization)
809     error ("explicit specialization of non-template `%T'", type);
810 }
811
812 /* Retrieve the specialization (in the sense of [temp.spec] - a
813    specialization is either an instantiation or an explicit
814    specialization) of TMPL for the given template ARGS.  If there is
815    no such specialization, return NULL_TREE.  The ARGS are a vector of
816    arguments, or a vector of vectors of arguments, in the case of
817    templates with more than one level of parameters.  */
818    
819 static tree
820 retrieve_specialization (tree tmpl, tree args)
821 {
822   tree s;
823
824   my_friendly_assert (TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_DECL, 0);
825
826   /* There should be as many levels of arguments as there are
827      levels of parameters.  */
828   my_friendly_assert (TMPL_ARGS_DEPTH (args) 
829                       == TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl)),
830                       0);
831                       
832   for (s = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl);
833        s != NULL_TREE;
834        s = TREE_CHAIN (s))
835     if (comp_template_args (TREE_PURPOSE (s), args))
836       return TREE_VALUE (s);
837
838   return NULL_TREE;
839 }
840
841 /* Like retrieve_specialization, but for local declarations.  */
842
843 static tree
844 retrieve_local_specialization (tree tmpl)
845 {
846   tree spec = htab_find_with_hash (local_specializations, tmpl,
847                                    htab_hash_pointer (tmpl));
848   return spec ? TREE_PURPOSE (spec) : NULL_TREE;
849 }
850
851 /* Returns nonzero iff DECL is a specialization of TMPL.  */
852
853 int
854 is_specialization_of (tree decl, tree tmpl)
855 {
856   tree t;
857
858   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
859     {
860       for (t = decl; 
861            t != NULL_TREE;
862            t = DECL_TEMPLATE_INFO (t) ? DECL_TI_TEMPLATE (t) : NULL_TREE)
863         if (t == tmpl)
864           return 1;
865     }
866   else 
867     {
868       my_friendly_assert (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL, 0);
869
870       for (t = TREE_TYPE (decl);
871            t != NULL_TREE;
872            t = CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (t)
873              ? TREE_TYPE (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (t)) : NULL_TREE)
874         if (same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (t, TREE_TYPE (tmpl)))
875           return 1;
876     }  
877
878   return 0;
879 }
880
881 /* Returns nonzero iff DECL is a specialization of friend declaration
882    FRIEND according to [temp.friend].  */
883
884 bool
885 is_specialization_of_friend (tree decl, tree friend)
886 {
887   bool need_template = true;
888   int template_depth;
889
890   my_friendly_assert (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL, 0);
891
892   /* For [temp.friend/6] when FRIEND is an ordinary member function
893      of a template class, we want to check if DECL is a specialization
894      if this.  */
895   if (TREE_CODE (friend) == FUNCTION_DECL
896       && DECL_TEMPLATE_INFO (friend)
897       && !DECL_USE_TEMPLATE (friend))
898     {
899       friend = DECL_TI_TEMPLATE (friend);
900       need_template = false;
901     }
902
903   /* There is nothing to do if this is not a template friend.  */
904   if (TREE_CODE (friend) != TEMPLATE_DECL)
905     return 0;
906
907   if (is_specialization_of (decl, friend))
908     return 1;
909
910   /* [temp.friend/6]
911      A member of a class template may be declared to be a friend of a
912      non-template class.  In this case, the corresponding member of
913      every specialization of the class template is a friend of the
914      class granting friendship.
915      
916      For example, given a template friend declaration
917
918        template <class T> friend void A<T>::f();
919
920      the member function below is considered a friend
921
922        template <> struct A<int> {
923          void f();
924        };
925
926      For this type of template friend, TEMPLATE_DEPTH below will be
927      nonzero.  To determine if DECL is a friend of FRIEND, we first
928      check if the enclosing class is a specialization of another.  */
929
930   template_depth = template_class_depth (DECL_CONTEXT (friend));
931   if (template_depth
932       && DECL_CLASS_SCOPE_P (decl)
933       && is_specialization_of (TYPE_NAME (DECL_CONTEXT (decl)), 
934                                CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (DECL_CONTEXT (friend))))
935     {
936       /* Next, we check the members themselves.  In order to handle
937          a few tricky cases like
938
939            template <class T> friend void A<T>::g(T t);
940            template <class T> template <T t> friend void A<T>::h();
941
942          we need to figure out what ARGS is (corresponding to `T' in above
943          examples) from DECL for later processing.  */
944
945       tree context = DECL_CONTEXT (decl);
946       tree args = NULL_TREE;
947       int current_depth = 0;
948       while (current_depth < template_depth)
949         {
950           if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (context))
951             {
952               if (current_depth == 0)
953                 args = TYPE_TI_ARGS (context);
954               else
955                 args = add_to_template_args (TYPE_TI_ARGS (context), args);
956               current_depth++;
957             }
958           context = TYPE_CONTEXT (context);
959         }
960
961       if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
962         {
963           bool is_template;
964           tree friend_type;
965           tree decl_type;
966           tree friend_args_type;
967           tree decl_args_type;
968
969           /* Make sure that both DECL and FRIEND are templates or
970              non-templates.  */
971           is_template = DECL_TEMPLATE_INFO (decl)
972                         && PRIMARY_TEMPLATE_P (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
973           if (need_template ^ is_template)
974             return 0;
975           else if (is_template)
976             {
977               /* If both are templates, check template parameter list.  */
978               tree friend_parms
979                 = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (friend),
980                                          args, tf_none);
981               if (!comp_template_parms
982                      (DECL_TEMPLATE_PARMS (DECL_TI_TEMPLATE (decl)),
983                       friend_parms))
984                 return 0;
985
986               decl_type = TREE_TYPE (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
987             }
988           else
989             decl_type = TREE_TYPE (decl);
990
991           friend_type = tsubst_function_type (TREE_TYPE (friend), args,
992                                               tf_none, NULL_TREE);
993           if (friend_type == error_mark_node)
994             return 0;
995
996           /* Check if return types match.  */
997           if (!same_type_p (TREE_TYPE (decl_type), TREE_TYPE (friend_type)))
998             return 0;
999
1000           /* Check if function parameter types match, ignoring the
1001              `this' parameter.  */
1002           friend_args_type = TYPE_ARG_TYPES (friend_type);
1003           decl_args_type = TYPE_ARG_TYPES (decl_type);
1004           if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (friend))
1005             friend_args_type = TREE_CHAIN (friend_args_type);
1006           if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1007             decl_args_type = TREE_CHAIN (decl_args_type);
1008           if (compparms (decl_args_type, friend_args_type))
1009             return 1;
1010         }
1011     }
1012   return 0;
1013 }
1014
1015 /* Register the specialization SPEC as a specialization of TMPL with
1016    the indicated ARGS.  Returns SPEC, or an equivalent prior
1017    declaration, if available.  */
1018
1019 static tree
1020 register_specialization (tree spec, tree tmpl, tree args)
1021 {
1022   tree s;
1023
1024   my_friendly_assert (TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_DECL, 0);
1025
1026   if (TREE_CODE (spec) == FUNCTION_DECL 
1027       && uses_template_parms (DECL_TI_ARGS (spec)))
1028     /* This is the FUNCTION_DECL for a partial instantiation.  Don't
1029        register it; we want the corresponding TEMPLATE_DECL instead.
1030        We use `uses_template_parms (DECL_TI_ARGS (spec))' rather than
1031        the more obvious `uses_template_parms (spec)' to avoid problems
1032        with default function arguments.  In particular, given
1033        something like this:
1034
1035           template <class T> void f(T t1, T t = T())
1036
1037        the default argument expression is not substituted for in an
1038        instantiation unless and until it is actually needed.  */
1039     return spec;
1040
1041   /* There should be as many levels of arguments as there are
1042      levels of parameters.  */
1043   my_friendly_assert (TMPL_ARGS_DEPTH (args) 
1044                       == TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl)),
1045                       0);
1046
1047   for (s = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl);
1048        s != NULL_TREE;
1049        s = TREE_CHAIN (s))
1050     {
1051       tree fn = TREE_VALUE (s);
1052
1053       /* We can sometimes try to re-register a specialization that we've
1054          already got.  In particular, regenerate_decl_from_template
1055          calls duplicate_decls which will update the specialization
1056          list.  But, we'll still get called again here anyhow.  It's
1057          more convenient to simply allow this than to try to prevent it.  */
1058       if (fn == spec)
1059         return spec;
1060       else if (comp_template_args (TREE_PURPOSE (s), args))
1061         {
1062           if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (spec))
1063             {
1064               if (DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (fn))
1065                 {
1066                   if (TREE_USED (fn) 
1067                       || DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (fn))
1068                     {
1069                       error ("specialization of %D after instantiation",
1070                                 fn);
1071                       return spec;
1072                     }
1073                   else
1074                     {
1075                       /* This situation should occur only if the first
1076                          specialization is an implicit instantiation,
1077                          the second is an explicit specialization, and
1078                          the implicit instantiation has not yet been
1079                          used.  That situation can occur if we have
1080                          implicitly instantiated a member function and
1081                          then specialized it later.
1082
1083                          We can also wind up here if a friend
1084                          declaration that looked like an instantiation
1085                          turns out to be a specialization:
1086
1087                            template <class T> void foo(T);
1088                            class S { friend void foo<>(int) };
1089                            template <> void foo(int);  
1090
1091                          We transform the existing DECL in place so that
1092                          any pointers to it become pointers to the
1093                          updated declaration.  
1094
1095                          If there was a definition for the template, but
1096                          not for the specialization, we want this to
1097                          look as if there were no definition, and vice
1098                          versa.  */
1099                       DECL_INITIAL (fn) = NULL_TREE;
1100                       duplicate_decls (spec, fn);
1101
1102                       return fn;
1103                     }
1104                 }
1105               else if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (fn))
1106                 {
1107                   if (!duplicate_decls (spec, fn) && DECL_INITIAL (spec))
1108                     /* Dup decl failed, but this is a new
1109                        definition. Set the line number so any errors
1110                        match this new definition.  */
1111                     DECL_SOURCE_LOCATION (fn) = DECL_SOURCE_LOCATION (spec);
1112                   
1113                   return fn;
1114                 }
1115             }
1116         }
1117       }
1118
1119   DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl)
1120      = tree_cons (args, spec, DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl));
1121
1122   return spec;
1123 }
1124
1125 /* Unregister the specialization SPEC as a specialization of TMPL.
1126    Replace it with NEW_SPEC, if NEW_SPEC is non-NULL.  Returns true
1127    if the SPEC was listed as a specialization of TMPL.  */
1128
1129 bool
1130 reregister_specialization (tree spec, tree tmpl, tree new_spec)
1131 {
1132   tree* s;
1133
1134   for (s = &DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl);
1135        *s != NULL_TREE;
1136        s = &TREE_CHAIN (*s))
1137     if (TREE_VALUE (*s) == spec)
1138       {
1139         if (!new_spec)
1140           *s = TREE_CHAIN (*s);
1141         else
1142           TREE_VALUE (*s) = new_spec;
1143         return 1;
1144       }
1145
1146   return 0;
1147 }
1148
1149 /* Compare an entry in the local specializations hash table P1 (which
1150    is really a pointer to a TREE_LIST) with P2 (which is really a
1151    DECL).  */
1152
1153 static int
1154 eq_local_specializations (const void *p1, const void *p2)
1155 {
1156   return TREE_VALUE ((tree) p1) == (tree) p2;
1157 }
1158
1159 /* Hash P1, an entry in the local specializations table.  */
1160
1161 static hashval_t
1162 hash_local_specialization (const void* p1)
1163 {
1164   return htab_hash_pointer (TREE_VALUE ((tree) p1));
1165 }
1166
1167 /* Like register_specialization, but for local declarations.  We are
1168    registering SPEC, an instantiation of TMPL.  */
1169
1170 static void
1171 register_local_specialization (tree spec, tree tmpl)
1172 {
1173   void **slot;
1174
1175   slot = htab_find_slot_with_hash (local_specializations, tmpl, 
1176                                    htab_hash_pointer (tmpl), INSERT);
1177   *slot = build_tree_list (spec, tmpl);
1178 }
1179
1180 /* Print the list of candidate FNS in an error message.  */
1181
1182 void
1183 print_candidates (tree fns)
1184 {
1185   tree fn;
1186
1187   const char *str = "candidates are:";
1188
1189   for (fn = fns; fn != NULL_TREE; fn = TREE_CHAIN (fn))
1190     {
1191       tree f;
1192
1193       for (f = TREE_VALUE (fn); f; f = OVL_NEXT (f))
1194         cp_error_at ("%s %+#D", str, OVL_CURRENT (f));
1195       str = "               ";
1196     }
1197 }
1198
1199 /* Returns the template (one of the functions given by TEMPLATE_ID)
1200    which can be specialized to match the indicated DECL with the
1201    explicit template args given in TEMPLATE_ID.  The DECL may be
1202    NULL_TREE if none is available.  In that case, the functions in
1203    TEMPLATE_ID are non-members.
1204
1205    If NEED_MEMBER_TEMPLATE is nonzero the function is known to be a
1206    specialization of a member template.
1207
1208    The template args (those explicitly specified and those deduced)
1209    are output in a newly created vector *TARGS_OUT.
1210
1211    If it is impossible to determine the result, an error message is
1212    issued.  The error_mark_node is returned to indicate failure.  */
1213
1214 static tree
1215 determine_specialization (tree template_id, 
1216                           tree decl, 
1217                           tree* targs_out, 
1218                           int need_member_template)
1219 {
1220   tree fns;
1221   tree targs;
1222   tree explicit_targs;
1223   tree candidates = NULL_TREE;
1224   tree templates = NULL_TREE;
1225
1226   *targs_out = NULL_TREE;
1227
1228   if (template_id == error_mark_node)
1229     return error_mark_node;
1230
1231   fns = TREE_OPERAND (template_id, 0);
1232   explicit_targs = TREE_OPERAND (template_id, 1);
1233
1234   if (fns == error_mark_node)
1235     return error_mark_node;
1236
1237   /* Check for baselinks.  */
1238   if (BASELINK_P (fns))
1239     fns = BASELINK_FUNCTIONS (fns);
1240
1241   if (!is_overloaded_fn (fns))
1242     {
1243       error ("`%D' is not a function template", fns);
1244       return error_mark_node;
1245     }
1246
1247   for (; fns; fns = OVL_NEXT (fns))
1248     {
1249       tree fn = OVL_CURRENT (fns);
1250
1251       if (TREE_CODE (fn) == TEMPLATE_DECL)
1252         {
1253           tree decl_arg_types;
1254           tree fn_arg_types;
1255
1256           /* DECL might be a specialization of FN.  */
1257
1258           /* Adjust the type of DECL in case FN is a static member.  */
1259           decl_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl));
1260           if (DECL_STATIC_FUNCTION_P (fn) 
1261               && DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1262             decl_arg_types = TREE_CHAIN (decl_arg_types);
1263
1264           /* Check that the number of function parameters matches.
1265              For example,
1266                template <class T> void f(int i = 0);
1267                template <> void f<int>();
1268              The specialization f<int> is invalid but is not caught
1269              by get_bindings below.  */
1270
1271           fn_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (fn));
1272           if (list_length (fn_arg_types) != list_length (decl_arg_types))
1273             continue;
1274
1275           /* For a non-static member function, we need to make sure that
1276              the const qualification is the same. This can be done by
1277              checking the 'this' in the argument list.  */
1278           if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (fn)
1279               && !same_type_p (TREE_VALUE (fn_arg_types), 
1280                                TREE_VALUE (decl_arg_types)))
1281             continue;
1282
1283           /* See whether this function might be a specialization of this
1284              template.  */
1285           targs = get_bindings (fn, decl, explicit_targs);
1286
1287           if (!targs)
1288             /* We cannot deduce template arguments that when used to
1289                specialize TMPL will produce DECL.  */
1290             continue;
1291
1292           /* Save this template, and the arguments deduced.  */
1293           templates = tree_cons (targs, fn, templates);
1294         }
1295       else if (need_member_template)
1296         /* FN is an ordinary member function, and we need a
1297            specialization of a member template.  */
1298         ;
1299       else if (TREE_CODE (fn) != FUNCTION_DECL)
1300         /* We can get IDENTIFIER_NODEs here in certain erroneous
1301            cases.  */
1302         ;
1303       else if (!DECL_FUNCTION_MEMBER_P (fn))
1304         /* This is just an ordinary non-member function.  Nothing can
1305            be a specialization of that.  */
1306         ;
1307       else if (DECL_ARTIFICIAL (fn))
1308         /* Cannot specialize functions that are created implicitly.  */
1309         ;
1310       else
1311         {
1312           tree decl_arg_types;
1313
1314           /* This is an ordinary member function.  However, since
1315              we're here, we can assume it's enclosing class is a
1316              template class.  For example,
1317              
1318                template <typename T> struct S { void f(); };
1319                template <> void S<int>::f() {}
1320
1321              Here, S<int>::f is a non-template, but S<int> is a
1322              template class.  If FN has the same type as DECL, we
1323              might be in business.  */
1324
1325           if (!DECL_TEMPLATE_INFO (fn))
1326             /* Its enclosing class is an explicit specialization
1327                of a template class.  This is not a candidate.  */
1328             continue;
1329
1330           if (!same_type_p (TREE_TYPE (TREE_TYPE (decl)),
1331                             TREE_TYPE (TREE_TYPE (fn))))
1332             /* The return types differ.  */
1333             continue;
1334
1335           /* Adjust the type of DECL in case FN is a static member.  */
1336           decl_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl));
1337           if (DECL_STATIC_FUNCTION_P (fn) 
1338               && DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1339             decl_arg_types = TREE_CHAIN (decl_arg_types);
1340
1341           if (compparms (TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (fn)), 
1342                          decl_arg_types))
1343             /* They match!  */
1344             candidates = tree_cons (NULL_TREE, fn, candidates);
1345         }
1346     }
1347
1348   if (templates && TREE_CHAIN (templates))
1349     {
1350       /* We have:
1351          
1352            [temp.expl.spec]
1353
1354            It is possible for a specialization with a given function
1355            signature to be instantiated from more than one function
1356            template.  In such cases, explicit specification of the
1357            template arguments must be used to uniquely identify the
1358            function template specialization being specialized.
1359
1360          Note that here, there's no suggestion that we're supposed to
1361          determine which of the candidate templates is most
1362          specialized.  However, we, also have:
1363
1364            [temp.func.order]
1365
1366            Partial ordering of overloaded function template
1367            declarations is used in the following contexts to select
1368            the function template to which a function template
1369            specialization refers: 
1370
1371            -- when an explicit specialization refers to a function
1372               template. 
1373
1374          So, we do use the partial ordering rules, at least for now.
1375          This extension can only serve to make invalid programs valid,
1376          so it's safe.  And, there is strong anecdotal evidence that
1377          the committee intended the partial ordering rules to apply;
1378          the EDG front-end has that behavior, and John Spicer claims
1379          that the committee simply forgot to delete the wording in
1380          [temp.expl.spec].  */
1381      tree tmpl = most_specialized (templates, decl, explicit_targs);
1382      if (tmpl && tmpl != error_mark_node)
1383        {
1384          targs = get_bindings (tmpl, decl, explicit_targs);
1385          templates = tree_cons (targs, tmpl, NULL_TREE);
1386        }
1387     }
1388
1389   if (templates == NULL_TREE && candidates == NULL_TREE)
1390     {
1391       cp_error_at ("template-id `%D' for `%+D' does not match any template declaration",
1392                    template_id, decl);
1393       return error_mark_node;
1394     }
1395   else if ((templates && TREE_CHAIN (templates))
1396            || (candidates && TREE_CHAIN (candidates))
1397            || (templates && candidates))
1398     {
1399       cp_error_at ("ambiguous template specialization `%D' for `%+D'",
1400                    template_id, decl);
1401       chainon (candidates, templates);
1402       print_candidates (candidates);
1403       return error_mark_node;
1404     }
1405
1406   /* We have one, and exactly one, match.  */
1407   if (candidates)
1408     {
1409       /* It was a specialization of an ordinary member function in a
1410          template class.  */
1411       *targs_out = copy_node (DECL_TI_ARGS (TREE_VALUE (candidates)));
1412       return DECL_TI_TEMPLATE (TREE_VALUE (candidates));
1413     }
1414
1415   /* It was a specialization of a template.  */
1416   targs = DECL_TI_ARGS (DECL_TEMPLATE_RESULT (TREE_VALUE (templates)));
1417   if (TMPL_ARGS_HAVE_MULTIPLE_LEVELS (targs))
1418     {
1419       *targs_out = copy_node (targs);
1420       SET_TMPL_ARGS_LEVEL (*targs_out, 
1421                            TMPL_ARGS_DEPTH (*targs_out),
1422                            TREE_PURPOSE (templates));
1423     }
1424   else
1425     *targs_out = TREE_PURPOSE (templates);
1426   return TREE_VALUE (templates);
1427 }
1428
1429 /* Returns a chain of parameter types, exactly like the SPEC_TYPES,
1430    but with the default argument values filled in from those in the
1431    TMPL_TYPES.  */
1432       
1433 static tree
1434 copy_default_args_to_explicit_spec_1 (tree spec_types,
1435                                       tree tmpl_types)
1436 {
1437   tree new_spec_types;
1438
1439   if (!spec_types)
1440     return NULL_TREE;
1441
1442   if (spec_types == void_list_node)
1443     return void_list_node;
1444
1445   /* Substitute into the rest of the list.  */
1446   new_spec_types =
1447     copy_default_args_to_explicit_spec_1 (TREE_CHAIN (spec_types),
1448                                           TREE_CHAIN (tmpl_types));
1449   
1450   /* Add the default argument for this parameter.  */
1451   return hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (tmpl_types),
1452                          TREE_VALUE (spec_types),
1453                          new_spec_types);
1454 }
1455
1456 /* DECL is an explicit specialization.  Replicate default arguments
1457    from the template it specializes.  (That way, code like:
1458
1459      template <class T> void f(T = 3);
1460      template <> void f(double);
1461      void g () { f (); } 
1462
1463    works, as required.)  An alternative approach would be to look up
1464    the correct default arguments at the call-site, but this approach
1465    is consistent with how implicit instantiations are handled.  */
1466
1467 static void
1468 copy_default_args_to_explicit_spec (tree decl)
1469 {
1470   tree tmpl;
1471   tree spec_types;
1472   tree tmpl_types;
1473   tree new_spec_types;
1474   tree old_type;
1475   tree new_type;
1476   tree t;
1477   tree object_type = NULL_TREE;
1478   tree in_charge = NULL_TREE;
1479   tree vtt = NULL_TREE;
1480
1481   /* See if there's anything we need to do.  */
1482   tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
1483   tmpl_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)));
1484   for (t = tmpl_types; t; t = TREE_CHAIN (t))
1485     if (TREE_PURPOSE (t))
1486       break;
1487   if (!t)
1488     return;
1489
1490   old_type = TREE_TYPE (decl);
1491   spec_types = TYPE_ARG_TYPES (old_type);
1492   
1493   if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1494     {
1495       /* Remove the this pointer, but remember the object's type for
1496          CV quals.  */
1497       object_type = TREE_TYPE (TREE_VALUE (spec_types));
1498       spec_types = TREE_CHAIN (spec_types);
1499       tmpl_types = TREE_CHAIN (tmpl_types);
1500       
1501       if (DECL_HAS_IN_CHARGE_PARM_P (decl))
1502         {
1503           /* DECL may contain more parameters than TMPL due to the extra
1504              in-charge parameter in constructors and destructors.  */
1505           in_charge = spec_types;
1506           spec_types = TREE_CHAIN (spec_types);
1507         }
1508       if (DECL_HAS_VTT_PARM_P (decl))
1509         {
1510           vtt = spec_types;
1511           spec_types = TREE_CHAIN (spec_types);
1512         }
1513     }
1514
1515   /* Compute the merged default arguments.  */
1516   new_spec_types = 
1517     copy_default_args_to_explicit_spec_1 (spec_types, tmpl_types);
1518
1519   /* Compute the new FUNCTION_TYPE.  */
1520   if (object_type)
1521     {
1522       if (vtt)
1523         new_spec_types = hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (vtt),
1524                                          TREE_VALUE (vtt),
1525                                          new_spec_types);
1526
1527       if (in_charge)
1528         /* Put the in-charge parameter back.  */
1529         new_spec_types = hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (in_charge),
1530                                          TREE_VALUE (in_charge),
1531                                          new_spec_types);
1532
1533       new_type = build_method_type_directly (object_type,
1534                                              TREE_TYPE (old_type),
1535                                              new_spec_types);
1536     }
1537   else
1538     new_type = build_function_type (TREE_TYPE (old_type),
1539                                     new_spec_types);
1540   new_type = cp_build_type_attribute_variant (new_type,
1541                                               TYPE_ATTRIBUTES (old_type));
1542   new_type = build_exception_variant (new_type,
1543                                       TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (old_type));
1544   TREE_TYPE (decl) = new_type;
1545 }
1546
1547 /* Check to see if the function just declared, as indicated in
1548    DECLARATOR, and in DECL, is a specialization of a function
1549    template.  We may also discover that the declaration is an explicit
1550    instantiation at this point.
1551
1552    Returns DECL, or an equivalent declaration that should be used
1553    instead if all goes well.  Issues an error message if something is
1554    amiss.  Returns error_mark_node if the error is not easily
1555    recoverable.
1556    
1557    FLAGS is a bitmask consisting of the following flags: 
1558
1559    2: The function has a definition.
1560    4: The function is a friend.
1561
1562    The TEMPLATE_COUNT is the number of references to qualifying
1563    template classes that appeared in the name of the function.  For
1564    example, in
1565
1566      template <class T> struct S { void f(); };
1567      void S<int>::f();
1568      
1569    the TEMPLATE_COUNT would be 1.  However, explicitly specialized
1570    classes are not counted in the TEMPLATE_COUNT, so that in
1571
1572      template <class T> struct S {};
1573      template <> struct S<int> { void f(); }
1574      template <> void S<int>::f();
1575
1576    the TEMPLATE_COUNT would be 0.  (Note that this declaration is
1577    invalid; there should be no template <>.)
1578
1579    If the function is a specialization, it is marked as such via
1580    DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION.  Furthermore, its DECL_TEMPLATE_INFO
1581    is set up correctly, and it is added to the list of specializations 
1582    for that template.  */
1583
1584 tree
1585 check_explicit_specialization (tree declarator, 
1586                                tree decl, 
1587                                int template_count, 
1588                                int flags)
1589 {
1590   int have_def = flags & 2;
1591   int is_friend = flags & 4;
1592   int specialization = 0;
1593   int explicit_instantiation = 0;
1594   int member_specialization = 0;
1595   tree ctype = DECL_CLASS_CONTEXT (decl);
1596   tree dname = DECL_NAME (decl);
1597   tmpl_spec_kind tsk;
1598
1599   tsk = current_tmpl_spec_kind (template_count);
1600
1601   switch (tsk)
1602     {
1603     case tsk_none:
1604       if (processing_specialization) 
1605         {
1606           specialization = 1;
1607           SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl);
1608         }
1609       else if (TREE_CODE (declarator) == TEMPLATE_ID_EXPR)
1610         {
1611           if (is_friend)
1612             /* This could be something like:
1613
1614                template <class T> void f(T);
1615                class S { friend void f<>(int); }  */
1616             specialization = 1;
1617           else
1618             {
1619               /* This case handles bogus declarations like template <>
1620                  template <class T> void f<int>(); */
1621
1622               error ("template-id `%D' in declaration of primary template",
1623                         declarator);
1624               return decl;
1625             }
1626         }
1627       break;
1628
1629     case tsk_invalid_member_spec:
1630       /* The error has already been reported in
1631          check_specialization_scope.  */
1632       return error_mark_node;
1633
1634     case tsk_invalid_expl_inst:
1635       error ("template parameter list used in explicit instantiation");
1636
1637       /* Fall through.  */
1638
1639     case tsk_expl_inst:
1640       if (have_def)
1641         error ("definition provided for explicit instantiation");
1642       
1643       explicit_instantiation = 1;
1644       break;
1645
1646     case tsk_excessive_parms:
1647       error ("too many template parameter lists in declaration of `%D'", 
1648                 decl);
1649       return error_mark_node;
1650
1651       /* Fall through.  */
1652     case tsk_expl_spec:
1653       SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl);
1654       if (ctype)
1655         member_specialization = 1;
1656       else
1657         specialization = 1;
1658       break;
1659      
1660     case tsk_insufficient_parms:
1661       if (template_header_count)
1662         {
1663           error("too few template parameter lists in declaration of `%D'", 
1664                    decl);
1665           return decl;
1666         }
1667       else if (ctype != NULL_TREE
1668                && !TYPE_BEING_DEFINED (ctype)
1669                && CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (ctype)
1670                && !is_friend)
1671         {
1672           /* For backwards compatibility, we accept:
1673
1674                template <class T> struct S { void f(); };
1675                void S<int>::f() {} // Missing template <>
1676
1677              That used to be valid C++.  */
1678           if (pedantic)
1679             pedwarn
1680               ("explicit specialization not preceded by `template <>'");
1681           specialization = 1;
1682           SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl);
1683         }
1684       break;
1685
1686     case tsk_template:
1687       if (TREE_CODE (declarator) == TEMPLATE_ID_EXPR)
1688         {
1689           /* This case handles bogus declarations like template <>
1690              template <class T> void f<int>(); */
1691
1692           if (uses_template_parms (declarator))
1693             error ("partial specialization `%D' of function template",
1694                       declarator);
1695           else
1696             error ("template-id `%D' in declaration of primary template",
1697                       declarator);
1698           return decl;
1699         }
1700
1701       if (ctype && CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (ctype))
1702         /* This is a specialization of a member template, without
1703            specialization the containing class.  Something like:
1704
1705              template <class T> struct S {
1706                template <class U> void f (U); 
1707              };
1708              template <> template <class U> void S<int>::f(U) {}
1709              
1710            That's a specialization -- but of the entire template.  */
1711         specialization = 1;
1712       break;
1713
1714     default:
1715       abort ();
1716     }
1717
1718   if (specialization || member_specialization)
1719     {
1720       tree t = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl));
1721       for (; t; t = TREE_CHAIN (t))
1722         if (TREE_PURPOSE (t))
1723           {
1724             pedwarn
1725               ("default argument specified in explicit specialization");
1726             break;
1727           }
1728       if (current_lang_name == lang_name_c)
1729         error ("template specialization with C linkage");
1730     }
1731
1732   if (specialization || member_specialization || explicit_instantiation)
1733     {
1734       tree tmpl = NULL_TREE;
1735       tree targs = NULL_TREE;
1736
1737       /* Make sure that the declarator is a TEMPLATE_ID_EXPR.  */
1738       if (TREE_CODE (declarator) != TEMPLATE_ID_EXPR)
1739         {
1740           tree fns;
1741
1742           my_friendly_assert (TREE_CODE (declarator) == IDENTIFIER_NODE, 0);
1743           if (ctype)
1744             fns = dname;
1745           else
1746             {
1747               /* If there is no class context, the explicit instantiation
1748                  must be at namespace scope.  */
1749               my_friendly_assert (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (decl), 20030625);
1750
1751               /* Find the namespace binding, using the declaration
1752                  context.  */
1753               fns = namespace_binding (dname, CP_DECL_CONTEXT (decl));
1754             }
1755
1756           declarator = lookup_template_function (fns, NULL_TREE);
1757         }
1758
1759       if (declarator == error_mark_node)
1760         return error_mark_node;
1761
1762       if (ctype != NULL_TREE && TYPE_BEING_DEFINED (ctype))
1763         {
1764           if (!explicit_instantiation)
1765             /* A specialization in class scope.  This is invalid,
1766                but the error will already have been flagged by
1767                check_specialization_scope.  */
1768             return error_mark_node;
1769           else
1770             {
1771               /* It's not valid to write an explicit instantiation in
1772                  class scope, e.g.:
1773
1774                    class C { template void f(); }
1775
1776                    This case is caught by the parser.  However, on
1777                    something like:
1778                
1779                    template class C { void f(); };
1780
1781                    (which is invalid) we can get here.  The error will be
1782                    issued later.  */
1783               ;
1784             }
1785
1786           return decl;
1787         }
1788       else if (ctype != NULL_TREE 
1789                && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (declarator, 0)) ==
1790                    IDENTIFIER_NODE))
1791         {
1792           /* Find the list of functions in ctype that have the same
1793              name as the declared function.  */
1794           tree name = TREE_OPERAND (declarator, 0);
1795           tree fns = NULL_TREE;
1796           int idx;
1797
1798           if (constructor_name_p (name, ctype))
1799             {
1800               int is_constructor = DECL_CONSTRUCTOR_P (decl);
1801               
1802               if (is_constructor ? !TYPE_HAS_CONSTRUCTOR (ctype)
1803                   : !TYPE_HAS_DESTRUCTOR (ctype))
1804                 {
1805                   /* From [temp.expl.spec]:
1806                        
1807                      If such an explicit specialization for the member
1808                      of a class template names an implicitly-declared
1809                      special member function (clause _special_), the
1810                      program is ill-formed.  
1811
1812                      Similar language is found in [temp.explicit].  */
1813                   error ("specialization of implicitly-declared special member function");
1814                   return error_mark_node;
1815                 }
1816
1817               name = is_constructor ? ctor_identifier : dtor_identifier;
1818             }
1819
1820           if (!DECL_CONV_FN_P (decl))
1821             {
1822               idx = lookup_fnfields_1 (ctype, name);
1823               if (idx >= 0)
1824                 fns = TREE_VEC_ELT (CLASSTYPE_METHOD_VEC (ctype), idx);
1825             }
1826           else
1827             {
1828               tree methods;
1829
1830               /* For a type-conversion operator, we cannot do a
1831                  name-based lookup.  We might be looking for `operator
1832                  int' which will be a specialization of `operator T'.
1833                  So, we find *all* the conversion operators, and then
1834                  select from them.  */
1835               fns = NULL_TREE;
1836
1837               methods = CLASSTYPE_METHOD_VEC (ctype);
1838               if (methods)
1839                 for (idx = CLASSTYPE_FIRST_CONVERSION_SLOT;
1840                      idx < TREE_VEC_LENGTH (methods); ++idx) 
1841                   {
1842                     tree ovl = TREE_VEC_ELT (methods, idx);
1843
1844                     if (!ovl || !DECL_CONV_FN_P (OVL_CURRENT (ovl)))
1845                       /* There are no more conversion functions.  */
1846                       break;
1847
1848                     /* Glue all these conversion functions together
1849                        with those we already have.  */
1850                     for (; ovl; ovl = OVL_NEXT (ovl))
1851                       fns = ovl_cons (OVL_CURRENT (ovl), fns);
1852                   }
1853             }
1854               
1855           if (fns == NULL_TREE) 
1856             {
1857               error ("no member function `%D' declared in `%T'",
1858                         name, ctype);
1859               return error_mark_node;
1860             }
1861           else
1862             TREE_OPERAND (declarator, 0) = fns;
1863         }
1864       
1865       /* Figure out what exactly is being specialized at this point.
1866          Note that for an explicit instantiation, even one for a
1867          member function, we cannot tell apriori whether the
1868          instantiation is for a member template, or just a member
1869          function of a template class.  Even if a member template is
1870          being instantiated, the member template arguments may be
1871          elided if they can be deduced from the rest of the
1872          declaration.  */
1873       tmpl = determine_specialization (declarator, decl,
1874                                        &targs, 
1875                                        member_specialization);
1876             
1877       if (!tmpl || tmpl == error_mark_node)
1878         /* We couldn't figure out what this declaration was
1879            specializing.  */
1880         return error_mark_node;
1881       else
1882         {
1883           tree gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
1884
1885           if (explicit_instantiation)
1886             {
1887               /* We don't set DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION here; that
1888                  is done by do_decl_instantiation later.  */ 
1889
1890               int arg_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (targs);
1891               int parm_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl));
1892
1893               if (arg_depth > parm_depth)
1894                 {
1895                   /* If TMPL is not the most general template (for
1896                      example, if TMPL is a friend template that is
1897                      injected into namespace scope), then there will
1898                      be too many levels of TARGS.  Remove some of them
1899                      here.  */
1900                   int i;
1901                   tree new_targs;
1902
1903                   new_targs = make_tree_vec (parm_depth);
1904                   for (i = arg_depth - parm_depth; i < arg_depth; ++i)
1905                     TREE_VEC_ELT (new_targs, i - (arg_depth - parm_depth))
1906                       = TREE_VEC_ELT (targs, i);
1907                   targs = new_targs;
1908                 }
1909                   
1910               return instantiate_template (tmpl, targs, tf_error);
1911             }
1912
1913           /* If we thought that the DECL was a member function, but it
1914              turns out to be specializing a static member function,
1915              make DECL a static member function as well.  */
1916           if (DECL_STATIC_FUNCTION_P (tmpl)
1917               && DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1918             revert_static_member_fn (decl);
1919
1920           /* If this is a specialization of a member template of a
1921              template class.  In we want to return the TEMPLATE_DECL,
1922              not the specialization of it.  */
1923           if (tsk == tsk_template)
1924             {
1925               SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (tmpl);
1926               DECL_INITIAL (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)) = NULL_TREE;
1927               if (have_def)
1928                 {
1929                   DECL_SOURCE_LOCATION (tmpl) = DECL_SOURCE_LOCATION (decl);
1930                   DECL_SOURCE_LOCATION (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl))
1931                     = DECL_SOURCE_LOCATION (decl);
1932                 }
1933               return tmpl;
1934             }
1935
1936           /* Set up the DECL_TEMPLATE_INFO for DECL.  */
1937           DECL_TEMPLATE_INFO (decl) = tree_cons (tmpl, targs, NULL_TREE);
1938
1939           /* Inherit default function arguments from the template
1940              DECL is specializing.  */
1941           copy_default_args_to_explicit_spec (decl);
1942
1943           /* This specialization has the same protection as the
1944              template it specializes.  */
1945           TREE_PRIVATE (decl) = TREE_PRIVATE (gen_tmpl);
1946           TREE_PROTECTED (decl) = TREE_PROTECTED (gen_tmpl);
1947
1948           if (is_friend && !have_def)
1949             /* This is not really a declaration of a specialization.
1950                It's just the name of an instantiation.  But, it's not
1951                a request for an instantiation, either.  */
1952             SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (decl);
1953           else if (DECL_CONSTRUCTOR_P (decl) || DECL_DESTRUCTOR_P (decl))
1954             /* This is indeed a specialization.  In case of constructors
1955                and destructors, we need in-charge and not-in-charge
1956                versions in V3 ABI.  */
1957             clone_function_decl (decl, /*update_method_vec_p=*/0);
1958
1959           /* Register this specialization so that we can find it
1960              again.  */
1961           decl = register_specialization (decl, gen_tmpl, targs);
1962         }
1963     }
1964   
1965   return decl;
1966 }
1967
1968 /* TYPE is being declared.  Verify that the use of template headers
1969    and such is reasonable.  Issue error messages if not.  */
1970
1971 void
1972 maybe_check_template_type (tree type)
1973 {
1974   if (template_header_count)
1975     {
1976       /* We are in the scope of some `template <...>' header.  */
1977
1978       int context_depth 
1979         = template_class_depth_real (TYPE_CONTEXT (type),
1980                                      /*count_specializations=*/1);
1981
1982       if (template_header_count <= context_depth)
1983         /* This is OK; the template headers are for the context.  We
1984            are actually too lenient here; like
1985            check_explicit_specialization we should consider the number
1986            of template types included in the actual declaration.  For
1987            example, 
1988
1989              template <class T> struct S {
1990                template <class U> template <class V>
1991                struct I {};
1992              }; 
1993
1994            is invalid, but:
1995
1996              template <class T> struct S {
1997                template <class U> struct I;
1998              }; 
1999
2000              template <class T> template <class U.
2001              struct S<T>::I {};
2002
2003            is not.  */
2004         ; 
2005       else if (template_header_count > context_depth + 1)
2006         /* There are two many template parameter lists.  */
2007         error ("too many template parameter lists in declaration of `%T'", type); 
2008     }
2009 }
2010
2011 /* Returns 1 iff PARMS1 and PARMS2 are identical sets of template
2012    parameters.  These are represented in the same format used for
2013    DECL_TEMPLATE_PARMS.  */
2014
2015 int comp_template_parms (tree parms1, tree parms2)
2016 {
2017   tree p1;
2018   tree p2;
2019
2020   if (parms1 == parms2)
2021     return 1;
2022
2023   for (p1 = parms1, p2 = parms2; 
2024        p1 != NULL_TREE && p2 != NULL_TREE;
2025        p1 = TREE_CHAIN (p1), p2 = TREE_CHAIN (p2))
2026     {
2027       tree t1 = TREE_VALUE (p1);
2028       tree t2 = TREE_VALUE (p2);
2029       int i;
2030
2031       my_friendly_assert (TREE_CODE (t1) == TREE_VEC, 0);
2032       my_friendly_assert (TREE_CODE (t2) == TREE_VEC, 0);
2033
2034       if (TREE_VEC_LENGTH (t1) != TREE_VEC_LENGTH (t2))
2035         return 0;
2036
2037       for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (t2); ++i) 
2038         {
2039           tree parm1 = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (t1, i));
2040           tree parm2 = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (t2, i));
2041
2042           if (TREE_CODE (parm1) != TREE_CODE (parm2))
2043             return 0;
2044
2045           if (TREE_CODE (parm1) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
2046             continue;
2047           else if (!same_type_p (TREE_TYPE (parm1), TREE_TYPE (parm2)))
2048             return 0;
2049         }
2050     }
2051
2052   if ((p1 != NULL_TREE) != (p2 != NULL_TREE))
2053     /* One set of parameters has more parameters lists than the
2054        other.  */
2055     return 0;
2056
2057   return 1;
2058 }
2059
2060 /* Complain if DECL shadows a template parameter.
2061
2062    [temp.local]: A template-parameter shall not be redeclared within its
2063    scope (including nested scopes).  */
2064
2065 void
2066 check_template_shadow (tree decl)
2067 {
2068   tree olddecl;
2069
2070   /* If we're not in a template, we can't possibly shadow a template
2071      parameter.  */
2072   if (!current_template_parms)
2073     return;
2074
2075   /* Figure out what we're shadowing.  */
2076   if (TREE_CODE (decl) == OVERLOAD)
2077     decl = OVL_CURRENT (decl);
2078   olddecl = IDENTIFIER_VALUE (DECL_NAME (decl));
2079
2080   /* If there's no previous binding for this name, we're not shadowing
2081      anything, let alone a template parameter.  */
2082   if (!olddecl)
2083     return;
2084
2085   /* If we're not shadowing a template parameter, we're done.  Note
2086      that OLDDECL might be an OVERLOAD (or perhaps even an
2087      ERROR_MARK), so we can't just blithely assume it to be a _DECL
2088      node.  */
2089   if (!DECL_P (olddecl) || !DECL_TEMPLATE_PARM_P (olddecl))
2090     return;
2091
2092   /* We check for decl != olddecl to avoid bogus errors for using a
2093      name inside a class.  We check TPFI to avoid duplicate errors for
2094      inline member templates.  */
2095   if (decl == olddecl 
2096       || TEMPLATE_PARMS_FOR_INLINE (current_template_parms))
2097     return;
2098
2099   cp_error_at ("declaration of `%#D'", decl);
2100   cp_error_at (" shadows template parm `%#D'", olddecl);
2101 }
2102
2103 /* Return a new TEMPLATE_PARM_INDEX with the indicated INDEX, LEVEL,
2104    ORIG_LEVEL, DECL, and TYPE.  */
2105
2106 static tree
2107 build_template_parm_index (int index, 
2108                            int level, 
2109                            int orig_level, 
2110                            tree decl, 
2111                            tree type)
2112 {
2113   tree t = make_node (TEMPLATE_PARM_INDEX);
2114   TEMPLATE_PARM_IDX (t) = index;
2115   TEMPLATE_PARM_LEVEL (t) = level;
2116   TEMPLATE_PARM_ORIG_LEVEL (t) = orig_level;
2117   TEMPLATE_PARM_DECL (t) = decl;
2118   TREE_TYPE (t) = type;
2119   TREE_CONSTANT (t) = TREE_CONSTANT (decl);
2120   TREE_INVARIANT (t) = TREE_INVARIANT (decl);
2121   TREE_READONLY (t) = TREE_READONLY (decl);
2122
2123   return t;
2124 }
2125
2126 /* Return a TEMPLATE_PARM_INDEX, similar to INDEX, but whose
2127    TEMPLATE_PARM_LEVEL has been decreased by LEVELS.  If such a
2128    TEMPLATE_PARM_INDEX already exists, it is returned; otherwise, a
2129    new one is created.  */
2130
2131 static tree 
2132 reduce_template_parm_level (tree index, tree type, int levels)
2133 {
2134   if (TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index) == NULL_TREE
2135       || (TEMPLATE_PARM_LEVEL (TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index))
2136           != TEMPLATE_PARM_LEVEL (index) - levels))
2137     {
2138       tree orig_decl = TEMPLATE_PARM_DECL (index);
2139       tree decl, t;
2140       
2141       decl = build_decl (TREE_CODE (orig_decl), DECL_NAME (orig_decl), type);
2142       TREE_CONSTANT (decl) = TREE_CONSTANT (orig_decl);
2143       TREE_INVARIANT (decl) = TREE_INVARIANT (orig_decl);
2144       TREE_READONLY (decl) = TREE_READONLY (orig_decl);
2145       DECL_ARTIFICIAL (decl) = 1;
2146       SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (decl);
2147       
2148       t = build_template_parm_index (TEMPLATE_PARM_IDX (index),
2149                                      TEMPLATE_PARM_LEVEL (index) - levels,
2150                                      TEMPLATE_PARM_ORIG_LEVEL (index),
2151                                      decl, type);
2152       TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index) = t;
2153
2154       /* Template template parameters need this.  */
2155       DECL_TEMPLATE_PARMS (decl)
2156         = DECL_TEMPLATE_PARMS (TEMPLATE_PARM_DECL (index));
2157     }
2158
2159   return TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index);
2160 }
2161
2162 /* Process information from new template parameter NEXT and append it to the
2163    LIST being built.  */
2164
2165 tree
2166 process_template_parm (tree list, tree next)
2167 {
2168   tree parm;
2169   tree decl = 0;
2170   tree defval;
2171   int is_type, idx;
2172
2173   parm = next;
2174   my_friendly_assert (TREE_CODE (parm) == TREE_LIST, 259);
2175   defval = TREE_PURPOSE (parm);
2176   parm = TREE_VALUE (parm);
2177   is_type = TREE_PURPOSE (parm) == class_type_node;
2178
2179   if (list)
2180     {
2181       tree p = TREE_VALUE (tree_last (list));
2182
2183       if (TREE_CODE (p) == TYPE_DECL || TREE_CODE (p) == TEMPLATE_DECL)
2184         idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (TREE_TYPE (p));
2185       else
2186         idx = TEMPLATE_PARM_IDX (DECL_INITIAL (p));
2187       ++idx;
2188     }
2189   else
2190     idx = 0;
2191
2192   if (!is_type)
2193     {
2194       my_friendly_assert (TREE_CODE (TREE_PURPOSE (parm)) == TREE_LIST, 260);
2195       /* is a const-param */
2196       parm = grokdeclarator (TREE_VALUE (parm), TREE_PURPOSE (parm),
2197                              PARM, 0, NULL);
2198       SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (parm);
2199
2200       /* [temp.param]
2201
2202          The top-level cv-qualifiers on the template-parameter are
2203          ignored when determining its type.  */
2204       TREE_TYPE (parm) = TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (parm));
2205
2206       /* A template parameter is not modifiable.  */
2207       TREE_CONSTANT (parm) = 1;
2208       TREE_INVARIANT (parm) = 1;
2209       TREE_READONLY (parm) = 1;
2210       if (invalid_nontype_parm_type_p (TREE_TYPE (parm), 1))
2211         TREE_TYPE (parm) = void_type_node;
2212       decl = build_decl (CONST_DECL, DECL_NAME (parm), TREE_TYPE (parm));
2213       TREE_CONSTANT (decl) = 1;
2214       TREE_INVARIANT (decl) = 1;
2215       TREE_READONLY (decl) = 1;
2216       DECL_INITIAL (parm) = DECL_INITIAL (decl) 
2217         = build_template_parm_index (idx, processing_template_decl,
2218                                      processing_template_decl,
2219                                      decl, TREE_TYPE (parm));
2220     }
2221   else
2222     {
2223       tree t;
2224       parm = TREE_VALUE (parm);
2225       
2226       if (parm && TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL)
2227         {
2228           t = make_aggr_type (TEMPLATE_TEMPLATE_PARM);
2229           /* This is for distinguishing between real templates and template 
2230              template parameters */
2231           TREE_TYPE (parm) = t;
2232           TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_RESULT (parm)) = t;
2233           decl = parm;
2234         }
2235       else
2236         {
2237           t = make_aggr_type (TEMPLATE_TYPE_PARM);
2238           /* parm is either IDENTIFIER_NODE or NULL_TREE.  */
2239           decl = build_decl (TYPE_DECL, parm, t);
2240         }
2241         
2242       TYPE_NAME (t) = decl;
2243       TYPE_STUB_DECL (t) = decl;
2244       parm = decl;
2245       TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (t)
2246         = build_template_parm_index (idx, processing_template_decl, 
2247                                      processing_template_decl,
2248                                      decl, TREE_TYPE (parm));
2249     }
2250   DECL_ARTIFICIAL (decl) = 1;
2251   SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (decl);
2252   pushdecl (decl);
2253   parm = build_tree_list (defval, parm);
2254   return chainon (list, parm);
2255 }
2256
2257 /* The end of a template parameter list has been reached.  Process the
2258    tree list into a parameter vector, converting each parameter into a more
2259    useful form.  Type parameters are saved as IDENTIFIER_NODEs, and others
2260    as PARM_DECLs.  */
2261
2262 tree
2263 end_template_parm_list (tree parms)
2264 {
2265   int nparms;
2266   tree parm, next;
2267   tree saved_parmlist = make_tree_vec (list_length (parms));
2268
2269   current_template_parms
2270     = tree_cons (size_int (processing_template_decl),
2271                  saved_parmlist, current_template_parms);
2272
2273   for (parm = parms, nparms = 0; parm; parm = next, nparms++)
2274     {
2275       next = TREE_CHAIN (parm);
2276       TREE_VEC_ELT (saved_parmlist, nparms) = parm;
2277       TREE_CHAIN (parm) = NULL_TREE;
2278     }
2279
2280   --processing_template_parmlist;
2281
2282   return saved_parmlist;
2283 }
2284
2285 /* end_template_decl is called after a template declaration is seen.  */
2286
2287 void
2288 end_template_decl (void)
2289 {
2290   reset_specialization ();
2291
2292   if (! processing_template_decl)
2293     return;
2294
2295   /* This matches the pushlevel in begin_template_parm_list.  */
2296   finish_scope ();
2297
2298   --processing_template_decl;
2299   current_template_parms = TREE_CHAIN (current_template_parms);
2300 }
2301
2302 /* Given a template argument vector containing the template PARMS.
2303    The innermost PARMS are given first.  */
2304
2305 tree
2306 current_template_args (void)
2307 {
2308   tree header;
2309   tree args = NULL_TREE;
2310   int length = TMPL_PARMS_DEPTH (current_template_parms);
2311   int l = length;
2312
2313   /* If there is only one level of template parameters, we do not
2314      create a TREE_VEC of TREE_VECs.  Instead, we return a single
2315      TREE_VEC containing the arguments.  */
2316   if (length > 1)
2317     args = make_tree_vec (length);
2318
2319   for (header = current_template_parms; header; header = TREE_CHAIN (header))
2320     {
2321       tree a = copy_node (TREE_VALUE (header));
2322       int i;
2323
2324       TREE_TYPE (a) = NULL_TREE;
2325       for (i = TREE_VEC_LENGTH (a) - 1; i >= 0; --i)
2326         {
2327           tree t = TREE_VEC_ELT (a, i);
2328
2329           /* T will be a list if we are called from within a
2330              begin/end_template_parm_list pair, but a vector directly
2331              if within a begin/end_member_template_processing pair.  */
2332           if (TREE_CODE (t) == TREE_LIST) 
2333             {
2334               t = TREE_VALUE (t);
2335               
2336               if (TREE_CODE (t) == TYPE_DECL 
2337                   || TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
2338                 t = TREE_TYPE (t);
2339               else
2340                 t = DECL_INITIAL (t);
2341               TREE_VEC_ELT (a, i) = t;
2342             }
2343         }
2344
2345       if (length > 1)
2346         TREE_VEC_ELT (args, --l) = a;
2347       else
2348         args = a;
2349     }
2350
2351   return args;
2352 }
2353
2354 /* Return a TEMPLATE_DECL corresponding to DECL, using the indicated
2355    template PARMS.  Used by push_template_decl below.  */
2356
2357 static tree
2358 build_template_decl (tree decl, tree parms)
2359 {
2360   tree tmpl = build_lang_decl (TEMPLATE_DECL, DECL_NAME (decl), NULL_TREE);
2361   DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl) = parms;
2362   DECL_CONTEXT (tmpl) = DECL_CONTEXT (decl);
2363   if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl))
2364     {
2365       DECL_STATIC_FUNCTION_P (tmpl) = DECL_STATIC_FUNCTION_P (decl);
2366       DECL_CONSTRUCTOR_P (tmpl) = DECL_CONSTRUCTOR_P (decl);
2367       DECL_DESTRUCTOR_P (tmpl) = DECL_DESTRUCTOR_P (decl);
2368       DECL_NONCONVERTING_P (tmpl) = DECL_NONCONVERTING_P (decl);
2369       DECL_ASSIGNMENT_OPERATOR_P (tmpl) = DECL_ASSIGNMENT_OPERATOR_P (decl);
2370       if (DECL_OVERLOADED_OPERATOR_P (decl))
2371         SET_OVERLOADED_OPERATOR_CODE (tmpl, 
2372                                       DECL_OVERLOADED_OPERATOR_P (decl));
2373     }
2374
2375   return tmpl;
2376 }
2377
2378 struct template_parm_data
2379 {
2380   /* The level of the template parameters we are currently
2381      processing.  */
2382   int level;
2383
2384   /* The index of the specialization argument we are currently
2385      processing.  */
2386   int current_arg;
2387
2388   /* An array whose size is the number of template parameters.  The
2389      elements are nonzero if the parameter has been used in any one
2390      of the arguments processed so far.  */
2391   int* parms;
2392
2393   /* An array whose size is the number of template arguments.  The
2394      elements are nonzero if the argument makes use of template
2395      parameters of this level.  */
2396   int* arg_uses_template_parms;
2397 };
2398
2399 /* Subroutine of push_template_decl used to see if each template
2400    parameter in a partial specialization is used in the explicit
2401    argument list.  If T is of the LEVEL given in DATA (which is
2402    treated as a template_parm_data*), then DATA->PARMS is marked
2403    appropriately.  */
2404
2405 static int
2406 mark_template_parm (tree t, void* data)
2407 {
2408   int level;
2409   int idx;
2410   struct template_parm_data* tpd = (struct template_parm_data*) data;
2411
2412   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_PARM_INDEX)
2413     {
2414       level = TEMPLATE_PARM_LEVEL (t);
2415       idx = TEMPLATE_PARM_IDX (t);
2416     }
2417   else
2418     {
2419       level = TEMPLATE_TYPE_LEVEL (t);
2420       idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (t);
2421     }
2422
2423   if (level == tpd->level)
2424     {
2425       tpd->parms[idx] = 1;
2426       tpd->arg_uses_template_parms[tpd->current_arg] = 1;
2427     }
2428
2429   /* Return zero so that for_each_template_parm will continue the
2430      traversal of the tree; we want to mark *every* template parm.  */
2431   return 0;
2432 }
2433
2434 /* Process the partial specialization DECL.  */
2435
2436 static tree
2437 process_partial_specialization (tree decl)
2438 {
2439   tree type = TREE_TYPE (decl);
2440   tree maintmpl = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type);
2441   tree specargs = CLASSTYPE_TI_ARGS (type);
2442   tree inner_args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (specargs);
2443   tree inner_parms = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (current_template_parms);
2444   tree main_inner_parms = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (maintmpl);
2445   int nargs = TREE_VEC_LENGTH (inner_args);
2446   int ntparms = TREE_VEC_LENGTH (inner_parms);
2447   int  i;
2448   int did_error_intro = 0;
2449   struct template_parm_data tpd;
2450   struct template_parm_data tpd2;
2451
2452   /* We check that each of the template parameters given in the
2453      partial specialization is used in the argument list to the
2454      specialization.  For example:
2455
2456        template <class T> struct S;
2457        template <class T> struct S<T*>;
2458
2459      The second declaration is OK because `T*' uses the template
2460      parameter T, whereas
2461
2462        template <class T> struct S<int>;
2463
2464      is no good.  Even trickier is:
2465
2466        template <class T>
2467        struct S1
2468        {
2469           template <class U>
2470           struct S2;
2471           template <class U>
2472           struct S2<T>;
2473        };
2474
2475      The S2<T> declaration is actually invalid; it is a
2476      full-specialization.  Of course, 
2477
2478           template <class U>
2479           struct S2<T (*)(U)>;
2480
2481      or some such would have been OK.  */
2482   tpd.level = TMPL_PARMS_DEPTH (current_template_parms);
2483   tpd.parms = alloca (sizeof (int) * ntparms);
2484   memset (tpd.parms, 0, sizeof (int) * ntparms);
2485
2486   tpd.arg_uses_template_parms = alloca (sizeof (int) * nargs);
2487   memset (tpd.arg_uses_template_parms, 0, sizeof (int) * nargs);
2488   for (i = 0; i < nargs; ++i)
2489     {
2490       tpd.current_arg = i;
2491       for_each_template_parm (TREE_VEC_ELT (inner_args, i),
2492                               &mark_template_parm,
2493                               &tpd,
2494                               NULL);
2495     }
2496   for (i = 0; i < ntparms; ++i)
2497     if (tpd.parms[i] == 0)
2498       {
2499         /* One of the template parms was not used in the
2500            specialization.  */
2501         if (!did_error_intro)
2502           {
2503             error ("template parameters not used in partial specialization:");
2504             did_error_intro = 1;
2505           }
2506
2507         error ("        `%D'", 
2508                   TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i)));
2509       }
2510
2511   /* [temp.class.spec]
2512
2513      The argument list of the specialization shall not be identical to
2514      the implicit argument list of the primary template.  */
2515   if (comp_template_args 
2516       (inner_args, 
2517        INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE
2518                                                    (maintmpl)))))
2519     error ("partial specialization `%T' does not specialize any template arguments", type);
2520
2521   /* [temp.class.spec]
2522
2523      A partially specialized non-type argument expression shall not
2524      involve template parameters of the partial specialization except
2525      when the argument expression is a simple identifier.
2526
2527      The type of a template parameter corresponding to a specialized
2528      non-type argument shall not be dependent on a parameter of the
2529      specialization.  */
2530   my_friendly_assert (nargs == DECL_NTPARMS (maintmpl), 0);
2531   tpd2.parms = 0;
2532   for (i = 0; i < nargs; ++i)
2533     {
2534       tree arg = TREE_VEC_ELT (inner_args, i);
2535       if (/* These first two lines are the `non-type' bit.  */
2536           !TYPE_P (arg)
2537           && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_DECL
2538           /* This next line is the `argument expression is not just a
2539              simple identifier' condition and also the `specialized
2540              non-type argument' bit.  */
2541           && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_PARM_INDEX)
2542         {
2543           if (tpd.arg_uses_template_parms[i])
2544             error ("template argument `%E' involves template parameter(s)", arg);
2545           else 
2546             {
2547               /* Look at the corresponding template parameter,
2548                  marking which template parameters its type depends
2549                  upon.  */
2550               tree type = 
2551                 TREE_TYPE (TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (main_inner_parms, 
2552                                                      i)));
2553
2554               if (!tpd2.parms)
2555                 {
2556                   /* We haven't yet initialized TPD2.  Do so now.  */
2557                   tpd2.arg_uses_template_parms 
2558                     = alloca (sizeof (int) * nargs);
2559                   /* The number of parameters here is the number in the
2560                      main template, which, as checked in the assertion
2561                      above, is NARGS.  */
2562                   tpd2.parms = alloca (sizeof (int) * nargs);
2563                   tpd2.level = 
2564                     TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (maintmpl));
2565                 }
2566
2567               /* Mark the template parameters.  But this time, we're
2568                  looking for the template parameters of the main
2569                  template, not in the specialization.  */
2570               tpd2.current_arg = i;
2571               tpd2.arg_uses_template_parms[i] = 0;
2572               memset (tpd2.parms, 0, sizeof (int) * nargs);
2573               for_each_template_parm (type,
2574                                       &mark_template_parm,
2575                                       &tpd2,
2576                                       NULL);
2577                   
2578               if (tpd2.arg_uses_template_parms [i])
2579                 {
2580                   /* The type depended on some template parameters.
2581                      If they are fully specialized in the
2582                      specialization, that's OK.  */
2583                   int j;
2584                   for (j = 0; j < nargs; ++j)
2585                     if (tpd2.parms[j] != 0
2586                         && tpd.arg_uses_template_parms [j])
2587                       {
2588                         error ("type `%T' of template argument `%E' depends on template parameter(s)", 
2589                                   type,
2590                                   arg);
2591                         break;
2592                       }
2593                 }
2594             }
2595         }
2596     }
2597
2598   if (retrieve_specialization (maintmpl, specargs))
2599     /* We've already got this specialization.  */
2600     return decl;
2601
2602   DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (maintmpl)
2603     = tree_cons (inner_args, inner_parms,
2604                  DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (maintmpl));
2605   TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (maintmpl)) = type;
2606   return decl;
2607 }
2608
2609 /* Check that a template declaration's use of default arguments is not
2610    invalid.  Here, PARMS are the template parameters.  IS_PRIMARY is
2611    nonzero if DECL is the thing declared by a primary template.
2612    IS_PARTIAL is nonzero if DECL is a partial specialization.  */
2613
2614 static void
2615 check_default_tmpl_args (tree decl, tree parms, int is_primary, int is_partial)
2616 {
2617   const char *msg;
2618   int last_level_to_check;
2619   tree parm_level;
2620
2621   /* [temp.param] 
2622
2623      A default template-argument shall not be specified in a
2624      function template declaration or a function template definition, nor
2625      in the template-parameter-list of the definition of a member of a
2626      class template.  */
2627
2628   if (TREE_CODE (CP_DECL_CONTEXT (decl)) == FUNCTION_DECL)
2629     /* You can't have a function template declaration in a local
2630        scope, nor you can you define a member of a class template in a
2631        local scope.  */
2632     return;
2633
2634   if (current_class_type
2635       && !TYPE_BEING_DEFINED (current_class_type)
2636       && DECL_LANG_SPECIFIC (decl)
2637       /* If this is either a friend defined in the scope of the class
2638          or a member function.  */
2639       && (DECL_FUNCTION_MEMBER_P (decl)
2640           ? same_type_p (DECL_CONTEXT (decl), current_class_type)
2641           : DECL_FRIEND_CONTEXT (decl)
2642           ? same_type_p (DECL_FRIEND_CONTEXT (decl), current_class_type)
2643           : false)
2644       /* And, if it was a member function, it really was defined in
2645          the scope of the class.  */
2646       && (!DECL_FUNCTION_MEMBER_P (decl)
2647           || DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (decl)))
2648     /* We already checked these parameters when the template was
2649        declared, so there's no need to do it again now.  This function
2650        was defined in class scope, but we're processing it's body now
2651        that the class is complete.  */
2652     return;
2653
2654   /* [temp.param]
2655          
2656      If a template-parameter has a default template-argument, all
2657      subsequent template-parameters shall have a default
2658      template-argument supplied.  */
2659   for (parm_level = parms; parm_level; parm_level = TREE_CHAIN (parm_level))
2660     {
2661       tree inner_parms = TREE_VALUE (parm_level);
2662       int ntparms = TREE_VEC_LENGTH (inner_parms);
2663       int seen_def_arg_p = 0; 
2664       int i;
2665
2666       for (i = 0; i < ntparms; ++i) 
2667         {
2668           tree parm = TREE_VEC_ELT (inner_parms, i);
2669           if (TREE_PURPOSE (parm))
2670             seen_def_arg_p = 1;
2671           else if (seen_def_arg_p)
2672             {
2673               error ("no default argument for `%D'", TREE_VALUE (parm));
2674               /* For better subsequent error-recovery, we indicate that
2675                  there should have been a default argument.  */
2676               TREE_PURPOSE (parm) = error_mark_node;
2677             }
2678         }
2679     }
2680
2681   if (TREE_CODE (decl) != TYPE_DECL || is_partial || !is_primary)
2682     /* For an ordinary class template, default template arguments are
2683        allowed at the innermost level, e.g.:
2684          template <class T = int>
2685          struct S {};
2686        but, in a partial specialization, they're not allowed even
2687        there, as we have in [temp.class.spec]:
2688      
2689          The template parameter list of a specialization shall not
2690          contain default template argument values.  
2691
2692        So, for a partial specialization, or for a function template,
2693        we look at all of them.  */
2694     ;
2695   else
2696     /* But, for a primary class template that is not a partial
2697        specialization we look at all template parameters except the
2698        innermost ones.  */
2699     parms = TREE_CHAIN (parms);
2700
2701   /* Figure out what error message to issue.  */
2702   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
2703     msg = "default template arguments may not be used in function templates";
2704   else if (is_partial)
2705     msg = "default template arguments may not be used in partial specializations";
2706   else
2707     msg = "default argument for template parameter for class enclosing `%D'";
2708
2709   if (current_class_type && TYPE_BEING_DEFINED (current_class_type))
2710     /* If we're inside a class definition, there's no need to
2711        examine the parameters to the class itself.  On the one
2712        hand, they will be checked when the class is defined, and,
2713        on the other, default arguments are valid in things like:
2714          template <class T = double>
2715          struct S { template <class U> void f(U); };
2716        Here the default argument for `S' has no bearing on the
2717        declaration of `f'.  */
2718     last_level_to_check = template_class_depth (current_class_type) + 1;
2719   else
2720     /* Check everything.  */
2721     last_level_to_check = 0;
2722
2723   for (parm_level = parms; 
2724        parm_level && TMPL_PARMS_DEPTH (parm_level) >= last_level_to_check; 
2725        parm_level = TREE_CHAIN (parm_level))
2726     {
2727       tree inner_parms = TREE_VALUE (parm_level);
2728       int i;
2729       int ntparms;
2730
2731       ntparms = TREE_VEC_LENGTH (inner_parms);
2732       for (i = 0; i < ntparms; ++i) 
2733         if (TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i)))
2734           {
2735             if (msg)
2736               {
2737                 error (msg, decl);
2738                 msg = 0;
2739               }
2740
2741             /* Clear out the default argument so that we are not
2742                confused later.  */
2743             TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i)) = NULL_TREE;
2744           }
2745
2746       /* At this point, if we're still interested in issuing messages,
2747          they must apply to classes surrounding the object declared.  */
2748       if (msg)
2749         msg = "default argument for template parameter for class enclosing `%D'"; 
2750     }
2751 }
2752
2753 /* Worker for push_template_decl_real, called via
2754    for_each_template_parm.  DATA is really an int, indicating the
2755    level of the parameters we are interested in.  If T is a template
2756    parameter of that level, return nonzero.  */
2757
2758 static int
2759 template_parm_this_level_p (tree t, void* data)
2760 {
2761   int this_level = *(int *)data;
2762   int level;
2763
2764   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_PARM_INDEX)
2765     level = TEMPLATE_PARM_LEVEL (t);
2766   else
2767     level = TEMPLATE_TYPE_LEVEL (t);
2768   return level == this_level;
2769 }
2770
2771 /* Creates a TEMPLATE_DECL for the indicated DECL using the template
2772    parameters given by current_template_args, or reuses a
2773    previously existing one, if appropriate.  Returns the DECL, or an
2774    equivalent one, if it is replaced via a call to duplicate_decls.  
2775
2776    If IS_FRIEND is nonzero, DECL is a friend declaration.  */
2777
2778 tree
2779 push_template_decl_real (tree decl, int is_friend)
2780 {
2781   tree tmpl;
2782   tree args;
2783   tree info;
2784   tree ctx;
2785   int primary;
2786   int is_partial;
2787   int new_template_p = 0;
2788
2789   if (decl == error_mark_node)
2790     return decl;
2791
2792   /* See if this is a partial specialization.  */
2793   is_partial = (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl)
2794                 && TREE_CODE (TREE_TYPE (decl)) != ENUMERAL_TYPE
2795                 && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (TREE_TYPE (decl)));
2796
2797   is_friend |= (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL && DECL_FRIEND_P (decl));
2798
2799   if (is_friend)
2800     /* For a friend, we want the context of the friend function, not
2801        the type of which it is a friend.  */
2802     ctx = DECL_CONTEXT (decl);
2803   else if (CP_DECL_CONTEXT (decl)
2804            && TREE_CODE (CP_DECL_CONTEXT (decl)) != NAMESPACE_DECL)
2805     /* In the case of a virtual function, we want the class in which
2806        it is defined.  */
2807     ctx = CP_DECL_CONTEXT (decl);
2808   else
2809     /* Otherwise, if we're currently defining some class, the DECL
2810        is assumed to be a member of the class.  */
2811     ctx = current_scope ();
2812
2813   if (ctx && TREE_CODE (ctx) == NAMESPACE_DECL)
2814     ctx = NULL_TREE;
2815
2816   if (!DECL_CONTEXT (decl))
2817     DECL_CONTEXT (decl) = FROB_CONTEXT (current_namespace);
2818
2819   /* See if this is a primary template.  */
2820   primary = template_parm_scope_p ();
2821
2822   if (primary)
2823     {
2824       if (current_lang_name == lang_name_c)
2825         error ("template with C linkage");
2826       else if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL 
2827                && ANON_AGGRNAME_P (DECL_NAME (decl))) 
2828         error ("template class without a name");
2829       else if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL
2830                && DECL_DESTRUCTOR_P (decl))
2831         {
2832           /* [temp.mem]
2833              
2834               A destructor shall not be a member template.  */
2835           error ("destructor `%D' declared as member template", decl);
2836           return error_mark_node;
2837         }
2838       else if ((DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl)
2839                 && CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (decl)))
2840                || (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL && ctx && CLASS_TYPE_P (ctx))
2841                || TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
2842         /* OK */;
2843       else
2844         {
2845           error ("template declaration of `%#D'", decl);
2846           return error_mark_node;
2847         }
2848     }
2849
2850   /* Check to see that the rules regarding the use of default
2851      arguments are not being violated.  */
2852   check_default_tmpl_args (decl, current_template_parms, 
2853                            primary, is_partial);
2854
2855   if (is_partial)
2856     return process_partial_specialization (decl);
2857
2858   args = current_template_args ();
2859
2860   if (!ctx 
2861       || TREE_CODE (ctx) == FUNCTION_DECL
2862       || (CLASS_TYPE_P (ctx) && TYPE_BEING_DEFINED (ctx))
2863       || (is_friend && !DECL_TEMPLATE_INFO (decl)))
2864     {
2865       if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl)
2866           && DECL_TEMPLATE_INFO (decl)
2867           && DECL_TI_TEMPLATE (decl))
2868         tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
2869       /* If DECL is a TYPE_DECL for a class-template, then there won't
2870          be DECL_LANG_SPECIFIC.  The information equivalent to
2871          DECL_TEMPLATE_INFO is found in TYPE_TEMPLATE_INFO instead.  */
2872       else if (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl) 
2873                && TYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (decl))
2874                && TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl)))
2875         {
2876           /* Since a template declaration already existed for this
2877              class-type, we must be redeclaring it here.  Make sure
2878              that the redeclaration is valid.  */
2879           redeclare_class_template (TREE_TYPE (decl),
2880                                     current_template_parms);
2881           /* We don't need to create a new TEMPLATE_DECL; just use the
2882              one we already had.  */
2883           tmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl));
2884         }
2885       else
2886         {
2887           tmpl = build_template_decl (decl, current_template_parms);
2888           new_template_p = 1;
2889
2890           if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl)
2891               && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl))
2892             {
2893               /* A specialization of a member template of a template
2894                  class.  */
2895               SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (tmpl);
2896               DECL_TEMPLATE_INFO (tmpl) = DECL_TEMPLATE_INFO (decl);
2897               DECL_TEMPLATE_INFO (decl) = NULL_TREE;
2898             }
2899         }
2900     }
2901   else
2902     {
2903       tree a, t, current, parms;
2904       int i;
2905
2906       if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
2907         {
2908           if ((IS_AGGR_TYPE_CODE (TREE_CODE (TREE_TYPE (decl)))
2909                || TREE_CODE (TREE_TYPE (decl)) == ENUMERAL_TYPE)
2910               && TYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (decl))
2911               && TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl)))
2912             tmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl));
2913           else
2914             {
2915               error ("`%D' does not declare a template type", decl);
2916               return decl;
2917             }
2918         }
2919       else if (!DECL_LANG_SPECIFIC (decl) || !DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
2920         {
2921           error ("template definition of non-template `%#D'", decl);
2922           return decl;
2923         }
2924       else
2925         tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
2926       
2927       if (DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (tmpl)
2928           && DECL_TEMPLATE_INFO (decl) && DECL_TI_ARGS (decl) 
2929           && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl)
2930           && is_member_template (tmpl))
2931         {
2932           tree new_tmpl;
2933
2934           /* The declaration is a specialization of a member
2935              template, declared outside the class.  Therefore, the
2936              innermost template arguments will be NULL, so we
2937              replace them with the arguments determined by the
2938              earlier call to check_explicit_specialization.  */
2939           args = DECL_TI_ARGS (decl);
2940
2941           new_tmpl 
2942             = build_template_decl (decl, current_template_parms);
2943           DECL_TEMPLATE_RESULT (new_tmpl) = decl;
2944           TREE_TYPE (new_tmpl) = TREE_TYPE (decl);
2945           DECL_TI_TEMPLATE (decl) = new_tmpl;
2946           SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (new_tmpl);
2947           DECL_TEMPLATE_INFO (new_tmpl) 
2948             = tree_cons (tmpl, args, NULL_TREE);
2949
2950           register_specialization (new_tmpl, 
2951                                    most_general_template (tmpl), 
2952                                    args);
2953           return decl;
2954         }
2955
2956       /* Make sure the template headers we got make sense.  */
2957
2958       parms = DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl);
2959       i = TMPL_PARMS_DEPTH (parms);
2960       if (TMPL_ARGS_DEPTH (args) != i)
2961         {
2962           error ("expected %d levels of template parms for `%#D', got %d",
2963                     i, decl, TMPL_ARGS_DEPTH (args));
2964         }
2965       else
2966         for (current = decl; i > 0; --i, parms = TREE_CHAIN (parms))
2967           {
2968             a = TMPL_ARGS_LEVEL (args, i);
2969             t = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parms);
2970
2971             if (TREE_VEC_LENGTH (t) != TREE_VEC_LENGTH (a))
2972               {
2973                 if (current == decl)
2974                   error ("got %d template parameters for `%#D'",
2975                             TREE_VEC_LENGTH (a), decl);
2976                 else
2977                   error ("got %d template parameters for `%#T'",
2978                             TREE_VEC_LENGTH (a), current);
2979                 error ("  but %d required", TREE_VEC_LENGTH (t));
2980               }
2981
2982             /* Perhaps we should also check that the parms are used in the
2983                appropriate qualifying scopes in the declarator?  */
2984
2985             if (current == decl)
2986               current = ctx;
2987             else
2988               current = TYPE_CONTEXT (current);
2989           }
2990     }
2991
2992   DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl) = decl;
2993   TREE_TYPE (tmpl) = TREE_TYPE (decl);
2994
2995   /* Push template declarations for global functions and types.  Note
2996      that we do not try to push a global template friend declared in a
2997      template class; such a thing may well depend on the template
2998      parameters of the class.  */
2999   if (new_template_p && !ctx 
3000       && !(is_friend && template_class_depth (current_class_type) > 0))
3001     tmpl = pushdecl_namespace_level (tmpl);
3002
3003   if (primary)
3004     {
3005       DECL_PRIMARY_TEMPLATE (tmpl) = tmpl;
3006       if (DECL_CONV_FN_P (tmpl))
3007         {
3008           int depth = TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl));
3009
3010           /* It is a conversion operator. See if the type converted to
3011              depends on innermost template operands.  */
3012           
3013           if (uses_template_parms_level (TREE_TYPE (TREE_TYPE (tmpl)),
3014                                          depth))
3015             DECL_TEMPLATE_CONV_FN_P (tmpl) = 1;
3016         }
3017     }
3018
3019   /* The DECL_TI_ARGS of DECL contains full set of arguments referring
3020      back to its most general template.  If TMPL is a specialization,
3021      ARGS may only have the innermost set of arguments.  Add the missing
3022      argument levels if necessary.  */
3023   if (DECL_TEMPLATE_INFO (tmpl))
3024     args = add_outermost_template_args (DECL_TI_ARGS (tmpl), args);
3025
3026   info = tree_cons (tmpl, args, NULL_TREE);
3027
3028   if (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl))
3029     {
3030       SET_TYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (tmpl), info);
3031       if ((!ctx || TREE_CODE (ctx) != FUNCTION_DECL)
3032           && TREE_CODE (TREE_TYPE (decl)) != ENUMERAL_TYPE
3033           /* Don't change the name if we've already set it up.  */
3034           && !IDENTIFIER_TEMPLATE (DECL_NAME (decl)))
3035         DECL_NAME (decl) = classtype_mangled_name (TREE_TYPE (decl));
3036     }
3037   else if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl))
3038     DECL_TEMPLATE_INFO (decl) = info;
3039
3040   return DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl);
3041 }
3042
3043 tree
3044 push_template_decl (tree decl)
3045 {
3046   return push_template_decl_real (decl, 0);
3047 }
3048
3049 /* Called when a class template TYPE is redeclared with the indicated
3050    template PARMS, e.g.:
3051
3052      template <class T> struct S;
3053      template <class T> struct S {};  */
3054
3055 void 
3056 redeclare_class_template (tree type, tree parms)
3057 {
3058   tree tmpl;
3059   tree tmpl_parms;
3060   int i;
3061
3062   if (!TYPE_TEMPLATE_INFO (type))
3063     {
3064       error ("`%T' is not a template type", type);
3065       return;
3066     }
3067
3068   tmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (type);
3069   if (!PRIMARY_TEMPLATE_P (tmpl))
3070     /* The type is nested in some template class.  Nothing to worry
3071        about here; there are no new template parameters for the nested
3072        type.  */
3073     return;
3074
3075   parms = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parms);
3076   tmpl_parms = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (tmpl);
3077
3078   if (TREE_VEC_LENGTH (parms) != TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms))
3079     {
3080       cp_error_at ("previous declaration `%D'", tmpl);
3081       error ("used %d template parameter%s instead of %d",
3082                 TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms), 
3083                 TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms) == 1 ? "" : "s",
3084                 TREE_VEC_LENGTH (parms));
3085       return;
3086     }
3087
3088   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms); ++i)
3089     {
3090       tree tmpl_parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tmpl_parms, i));
3091       tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
3092       tree tmpl_default = TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (tmpl_parms, i));
3093       tree parm_default = TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
3094
3095       if (TREE_CODE (tmpl_parm) != TREE_CODE (parm))
3096         {
3097           cp_error_at ("template parameter `%#D'", tmpl_parm);
3098           error ("redeclared here as `%#D'", parm);
3099           return;
3100         }
3101
3102       if (tmpl_default != NULL_TREE && parm_default != NULL_TREE)
3103         {
3104           /* We have in [temp.param]:
3105
3106              A template-parameter may not be given default arguments
3107              by two different declarations in the same scope.  */
3108           error ("redefinition of default argument for `%#D'", parm);
3109           error ("%J  original definition appeared here", tmpl_parm);
3110           return;
3111         }
3112
3113       if (parm_default != NULL_TREE)
3114         /* Update the previous template parameters (which are the ones
3115            that will really count) with the new default value.  */
3116         TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (tmpl_parms, i)) = parm_default;
3117       else if (tmpl_default != NULL_TREE)
3118         /* Update the new parameters, too; they'll be used as the
3119            parameters for any members.  */
3120         TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (parms, i)) = tmpl_default;
3121     }
3122 }
3123
3124 /* Simplify EXPR if it is a non-dependent expression.  Returns the
3125    (possibly simplified) expression.  */
3126
3127 tree
3128 fold_non_dependent_expr (tree expr)
3129 {
3130   /* If we're in a template, but EXPR isn't value dependent, simplify
3131      it.  We're supposed to treat:
3132      
3133        template <typename T> void f(T[1 + 1]);
3134        template <typename T> void f(T[2]);
3135                    
3136      as two declarations of the same function, for example.  */
3137   if (processing_template_decl
3138       && !type_dependent_expression_p (expr)
3139       && !value_dependent_expression_p (expr))
3140     {
3141       HOST_WIDE_INT saved_processing_template_decl;
3142
3143       saved_processing_template_decl = processing_template_decl;
3144       processing_template_decl = 0;
3145       expr = tsubst_copy_and_build (expr,
3146                                     /*args=*/NULL_TREE,
3147                                     tf_error,
3148                                     /*in_decl=*/NULL_TREE,
3149                                     /*function_p=*/false);
3150       processing_template_decl = saved_processing_template_decl;
3151     }
3152   return expr;
3153 }
3154
3155 /* Attempt to convert the non-type template parameter EXPR to the
3156    indicated TYPE.  If the conversion is successful, return the
3157    converted value.  If the conversion is unsuccessful, return
3158    NULL_TREE if we issued an error message, or error_mark_node if we
3159    did not.  We issue error messages for out-and-out bad template
3160    parameters, but not simply because the conversion failed, since we
3161    might be just trying to do argument deduction.  Both TYPE and EXPR
3162    must be non-dependent.  */
3163
3164 static tree
3165 convert_nontype_argument (tree type, tree expr)
3166 {
3167   tree expr_type;
3168
3169   /* If we are in a template, EXPR may be non-dependent, but still
3170      have a syntactic, rather than semantic, form.  For example, EXPR
3171      might be a SCOPE_REF, rather than the VAR_DECL to which the
3172      SCOPE_REF refers.  Preserving the qualifying scope is necessary
3173      so that access checking can be performed when the template is
3174      instantiated -- but here we need the resolved form so that we can
3175      convert the argument.  */
3176   expr = fold_non_dependent_expr (expr);
3177   expr_type = TREE_TYPE (expr);
3178
3179   /* A template-argument for a non-type, non-template
3180      template-parameter shall be one of:
3181
3182      --an integral constant-expression of integral or enumeration
3183      type; or
3184      
3185      --the name of a non-type template-parameter; or
3186      
3187      --the name of an object or function with external linkage,
3188      including function templates and function template-ids but
3189      excluding non-static class members, expressed as id-expression;
3190      or
3191      
3192      --the address of an object or function with external linkage,
3193      including function templates and function template-ids but
3194      excluding non-static class members, expressed as & id-expression
3195      where the & is optional if the name refers to a function or
3196      array; or
3197      
3198      --a pointer to member expressed as described in _expr.unary.op_.  */
3199
3200   /* An integral constant-expression can include const variables or
3201 .     enumerators.  Simplify things by folding them to their values,
3202      unless we're about to bind the declaration to a reference
3203      parameter.  */
3204   if (INTEGRAL_TYPE_P (expr_type) && TREE_CODE (type) != REFERENCE_TYPE)
3205     while (true) 
3206       {
3207         tree const_expr = decl_constant_value (expr);
3208         /* In a template, the initializer for a VAR_DECL may not be
3209            marked as TREE_CONSTANT, in which case decl_constant_value
3210            will not return the initializer.  Handle that special case
3211            here.  */
3212         if (expr == const_expr
3213             && TREE_CODE (expr) == VAR_DECL
3214             && DECL_INITIALIZED_BY_CONSTANT_EXPRESSION_P (expr)
3215             && CP_TYPE_CONST_NON_VOLATILE_P (TREE_TYPE (expr))
3216             /* DECL_INITIAL can be NULL if we are processing a
3217                variable initialized to an expression involving itself.
3218                We know it is initialized to a constant -- but not what
3219                constant, yet.  */
3220             && DECL_INITIAL (expr))
3221           const_expr = DECL_INITIAL (expr);
3222         if (expr == const_expr)
3223           break;
3224         expr = fold_non_dependent_expr (const_expr);
3225       }
3226
3227   if (is_overloaded_fn (expr))
3228     /* OK for now.  We'll check that it has external linkage later.
3229        Check this first since if expr_type is the unknown_type_node
3230        we would otherwise complain below.  */
3231     ;
3232   else if (TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (expr_type))
3233     {
3234       if (TREE_CODE (expr) != PTRMEM_CST)
3235         goto bad_argument;
3236     }
3237   else if (TYPE_PTR_P (expr_type)
3238            || TREE_CODE (expr_type) == ARRAY_TYPE
3239            || TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE
3240            /* If expr is the address of an overloaded function, we
3241               will get the unknown_type_node at this point.  */
3242            || expr_type == unknown_type_node)
3243     {
3244       tree referent;
3245       tree e = expr;
3246       STRIP_NOPS (e);
3247
3248       if (TREE_CODE (expr_type) == ARRAY_TYPE
3249           || (TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE
3250               && TREE_CODE (e) != ADDR_EXPR))
3251         referent = e;
3252       else
3253         {
3254           if (TREE_CODE (e) != ADDR_EXPR)
3255             {
3256             bad_argument:
3257               error ("`%E' is not a valid template argument", expr);
3258               if (TYPE_PTR_P (expr_type))
3259                 {
3260                   if (TREE_CODE (TREE_TYPE (expr_type)) == FUNCTION_TYPE)
3261                     error ("it must be the address of a function with external linkage");
3262                   else
3263                     error ("it must be the address of an object with external linkage");
3264                 }
3265               else if (TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (expr_type))
3266                 error ("it must be a pointer-to-member of the form `&X::Y'");
3267
3268               return NULL_TREE;
3269             }
3270
3271           referent = TREE_OPERAND (e, 0);
3272           STRIP_NOPS (referent);
3273         }
3274
3275       if (TREE_CODE (referent) == STRING_CST)
3276         {
3277           error ("string literal %E is not a valid template argument because it is the address of an object with static linkage", 
3278                     referent);
3279           return NULL_TREE;
3280         }
3281
3282       if (TREE_CODE (referent) == SCOPE_REF)
3283         referent = TREE_OPERAND (referent, 1);
3284
3285       if (is_overloaded_fn (referent))
3286         /* We'll check that it has external linkage later.  */
3287         ;
3288       else if (TREE_CODE (referent) != VAR_DECL)
3289         goto bad_argument;
3290       else if (!DECL_EXTERNAL_LINKAGE_P (referent))
3291         {
3292           error ("address of non-extern `%E' cannot be used as template argument", referent); 
3293           return error_mark_node;
3294         }
3295     }
3296   else if (INTEGRAL_TYPE_P (expr_type) || TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (expr_type))
3297     {
3298       if (! TREE_CONSTANT (expr))
3299         {
3300         non_constant:
3301           error ("non-constant `%E' cannot be used as template argument",
3302                     expr);
3303           return NULL_TREE;
3304         }
3305     }
3306   else 
3307     {
3308       if (TYPE_P (expr))
3309         error ("type '%T' cannot be used as a value for a non-type "
3310                "template-parameter", expr);
3311       else if (DECL_P (expr))
3312         error ("invalid use of '%D' as a non-type template-argument", expr);
3313       else
3314         error ("invalid use of '%E' as a non-type template-argument", expr);
3315
3316       return NULL_TREE;
3317     }
3318
3319   switch (TREE_CODE (type))
3320     {
3321     case INTEGER_TYPE:
3322     case BOOLEAN_TYPE:
3323     case ENUMERAL_TYPE:
3324       /* For a non-type template-parameter of integral or enumeration
3325          type, integral promotions (_conv.prom_) and integral
3326          conversions (_conv.integral_) are applied.  */
3327       if (!INTEGRAL_TYPE_P (expr_type))
3328         return error_mark_node;
3329       
3330       /* It's safe to call digest_init in this case; we know we're
3331          just converting one integral constant expression to another.  */
3332       expr = digest_init (type, expr, (tree*) 0);
3333
3334       if (TREE_CODE (expr) != INTEGER_CST)
3335         /* Curiously, some TREE_CONSTANT integral expressions do not
3336            simplify to integer constants.  For example, `3 % 0',
3337            remains a TRUNC_MOD_EXPR.  */
3338         goto non_constant;
3339       
3340       return expr;
3341
3342     case OFFSET_TYPE:
3343       {
3344         tree e;
3345
3346         /* For a non-type template-parameter of type pointer to data
3347            member, qualification conversions (_conv.qual_) are
3348            applied.  */
3349         e = perform_qualification_conversions (type, expr);
3350         if (TREE_CODE (e) == NOP_EXPR)
3351           /* The call to perform_qualification_conversions will
3352              insert a NOP_EXPR over EXPR to do express conversion,
3353              if necessary.  But, that will confuse us if we use
3354              this (converted) template parameter to instantiate
3355              another template; then the thing will not look like a
3356              valid template argument.  So, just make a new
3357              constant, of the appropriate type.  */
3358           e = make_ptrmem_cst (type, PTRMEM_CST_MEMBER (expr));
3359         return e;
3360       }
3361
3362     case POINTER_TYPE:
3363       {
3364         tree type_pointed_to = TREE_TYPE (type);
3365  
3366         if (TREE_CODE (type_pointed_to) == FUNCTION_TYPE)
3367           { 
3368             /* For a non-type template-parameter of type pointer to
3369                function, only the function-to-pointer conversion
3370                (_conv.func_) is applied.  If the template-argument
3371                represents a set of overloaded functions (or a pointer to
3372                such), the matching function is selected from the set
3373                (_over.over_).  */
3374             tree fns;
3375             tree fn;
3376
3377             if (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR)
3378               fns = TREE_OPERAND (expr, 0);
3379             else
3380               fns = expr;
3381
3382             fn = instantiate_type (type_pointed_to, fns, tf_none);
3383
3384             if (fn == error_mark_node)
3385               return error_mark_node;
3386
3387             if (!DECL_EXTERNAL_LINKAGE_P (fn))
3388               {
3389                 if (really_overloaded_fn (fns))
3390                   return error_mark_node;
3391                 else
3392                   goto bad_argument;
3393               }
3394
3395             expr = build_unary_op (ADDR_EXPR, fn, 0);
3396
3397             my_friendly_assert (same_type_p (type, TREE_TYPE (expr)), 
3398                                 0);
3399             return expr;
3400           }
3401         else 
3402           {
3403             /* For a non-type template-parameter of type pointer to
3404                object, qualification conversions (_conv.qual_) and the
3405                array-to-pointer conversion (_conv.array_) are applied.
3406                [Note: In particular, neither the null pointer conversion
3407                (_conv.ptr_) nor the derived-to-base conversion
3408                (_conv.ptr_) are applied.  Although 0 is a valid
3409                template-argument for a non-type template-parameter of
3410                integral type, it is not a valid template-argument for a
3411                non-type template-parameter of pointer type.]  
3412             
3413                The call to decay_conversion performs the
3414                array-to-pointer conversion, if appropriate.  */
3415             expr = decay_conversion (expr);
3416
3417             if (expr == error_mark_node)
3418               return error_mark_node;
3419             else
3420               return perform_qualification_conversions (type, expr);
3421           }
3422       }
3423       break;
3424
3425     case REFERENCE_TYPE:
3426       {
3427         tree type_referred_to = TREE_TYPE (type);
3428
3429         /* If this expression already has reference type, get the
3430            underlying object.  */
3431         if (TREE_CODE (expr_type) == REFERENCE_TYPE) 
3432           {
3433             if (TREE_CODE (expr) == NOP_EXPR
3434                 && TREE_CODE (TREE_OPERAND (expr, 0)) == ADDR_EXPR)
3435               STRIP_NOPS (expr);
3436             my_friendly_assert (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR, 20000604);
3437             expr = TREE_OPERAND (expr, 0);
3438             expr_type = TREE_TYPE (expr);
3439           }
3440
3441         if (TREE_CODE (type_referred_to) == FUNCTION_TYPE)
3442           {
3443             /* For a non-type template-parameter of type reference to
3444                function, no conversions apply.  If the
3445                template-argument represents a set of overloaded
3446                functions, the matching function is selected from the
3447                set (_over.over_).  */
3448             tree fn;
3449
3450             fn = instantiate_type (type_referred_to, expr, tf_none);
3451
3452             if (fn == error_mark_node)
3453               return error_mark_node;
3454
3455             if (!DECL_EXTERNAL_LINKAGE_P (fn))
3456               {
3457                 if (really_overloaded_fn (expr))
3458                   /* Don't issue an error here; we might get a different
3459                      function if the overloading had worked out
3460                      differently.  */
3461                   return error_mark_node;
3462                 else
3463                   goto bad_argument;
3464               }
3465
3466             my_friendly_assert (same_type_p (type_referred_to, 
3467                                              TREE_TYPE (fn)),
3468                                 0);
3469
3470             expr = fn;
3471           }
3472         else
3473           {
3474             /* For a non-type template-parameter of type reference to
3475                object, no conversions apply.  The type referred to by the
3476                reference may be more cv-qualified than the (otherwise
3477                identical) type of the template-argument.  The
3478                template-parameter is bound directly to the
3479                template-argument, which must be an lvalue.  */
3480             if (!same_type_p (TYPE_MAIN_VARIANT (expr_type),
3481                               TYPE_MAIN_VARIANT (type_referred_to))
3482                 || !at_least_as_qualified_p (type_referred_to,
3483                                              expr_type)
3484                 || !real_lvalue_p (expr))
3485               return error_mark_node;
3486           }
3487
3488         cxx_mark_addressable (expr);
3489         return build_nop (type, build_address (expr));
3490       }
3491       break;
3492
3493     case RECORD_TYPE:
3494       {
3495         my_friendly_assert (TYPE_PTRMEMFUNC_P (type), 20010112);
3496
3497         /* For a non-type template-parameter of type pointer to member
3498            function, no conversions apply.  If the template-argument
3499            represents a set of overloaded member functions, the
3500            matching member function is selected from the set
3501            (_over.over_).  */
3502
3503         if (!TYPE_PTRMEMFUNC_P (expr_type) && 
3504             expr_type != unknown_type_node)
3505           return error_mark_node;
3506
3507         if (TREE_CODE (expr) == PTRMEM_CST)
3508           {
3509             /* A ptr-to-member constant.  */
3510             if (!same_type_p (type, expr_type))
3511               return error_mark_node;
3512             else 
3513               return expr;
3514           }
3515
3516         if (TREE_CODE (expr) != ADDR_EXPR)
3517           return error_mark_node;
3518
3519         expr = instantiate_type (type, expr, tf_none);
3520         
3521         if (expr == error_mark_node)
3522           return error_mark_node;
3523
3524         if (!same_type_p (type, TREE_TYPE (expr)))
3525           return error_mark_node;
3526
3527         return expr;
3528       }
3529       break;
3530
3531     default:
3532       /* All non-type parameters must have one of these types.  */
3533       abort ();
3534       break;
3535     }
3536
3537   return error_mark_node;
3538 }
3539
3540 /* Return 1 if PARM_PARMS and ARG_PARMS matches using rule for 
3541    template template parameters.  Both PARM_PARMS and ARG_PARMS are 
3542    vectors of TREE_LIST nodes containing TYPE_DECL, TEMPLATE_DECL 
3543    or PARM_DECL.
3544    
3545    ARG_PARMS may contain more parameters than PARM_PARMS.  If this is 
3546    the case, then extra parameters must have default arguments.
3547
3548    Consider the example:
3549      template <class T, class Allocator = allocator> class vector;
3550      template<template <class U> class TT> class C;
3551
3552    C<vector> is a valid instantiation.  PARM_PARMS for the above code 
3553    contains a TYPE_DECL (for U),  ARG_PARMS contains two TYPE_DECLs (for 
3554    T and Allocator) and OUTER_ARGS contains the argument that is used to 
3555    substitute the TT parameter.  */
3556
3557 static int
3558 coerce_template_template_parms (tree parm_parms, 
3559                                 tree arg_parms, 
3560                                 tsubst_flags_t complain, 
3561                                 tree in_decl,
3562                                 tree outer_args)
3563 {
3564   int nparms, nargs, i;
3565   tree parm, arg;
3566
3567   my_friendly_assert (TREE_CODE (parm_parms) == TREE_VEC, 0);
3568   my_friendly_assert (TREE_CODE (arg_parms) == TREE_VEC, 0);
3569
3570   nparms = TREE_VEC_LENGTH (parm_parms);
3571   nargs = TREE_VEC_LENGTH (arg_parms);
3572
3573   /* The rule here is opposite of coerce_template_parms.  */
3574   if (nargs < nparms
3575       || (nargs > nparms
3576           && TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (arg_parms, nparms)) == NULL_TREE))
3577     return 0;
3578
3579   for (i = 0; i < nparms; ++i)
3580     {
3581       parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parm_parms, i));
3582       arg = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (arg_parms, i));
3583
3584       if (arg == NULL_TREE || arg == error_mark_node
3585           || parm == NULL_TREE || parm == error_mark_node)
3586         return 0;
3587
3588       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
3589         return 0;
3590
3591       switch (TREE_CODE (parm))
3592         {
3593         case TYPE_DECL:
3594           break;
3595
3596         case TEMPLATE_DECL:
3597           /* We encounter instantiations of templates like
3598                template <template <template <class> class> class TT>
3599                class C;  */
3600           {
3601             tree parmparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parm);
3602             tree argparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (arg);
3603
3604             if (!coerce_template_template_parms
3605                 (parmparm, argparm, complain, in_decl, outer_args))
3606               return 0;
3607           }
3608           break;
3609
3610         case PARM_DECL:
3611           /* The tsubst call is used to handle cases such as
3612                template <class T, template <T> class TT> class D;  
3613              i.e. the parameter list of TT depends on earlier parameters.  */
3614           if (!same_type_p
3615               (tsubst (TREE_TYPE (parm), outer_args, complain, in_decl),
3616                TREE_TYPE (arg)))
3617             return 0;
3618           break;
3619           
3620         default:
3621           abort ();
3622         }
3623     }
3624   return 1;
3625 }
3626
3627 /* Convert the indicated template ARG as necessary to match the
3628    indicated template PARM.  Returns the converted ARG, or
3629    error_mark_node if the conversion was unsuccessful.  Error and
3630    warning messages are issued under control of COMPLAIN.  This
3631    conversion is for the Ith parameter in the parameter list.  ARGS is
3632    the full set of template arguments deduced so far.  */
3633
3634 static tree
3635 convert_template_argument (tree parm, 
3636                            tree arg, 
3637                            tree args, 
3638                            tsubst_flags_t complain, 
3639                            int i, 
3640                            tree in_decl)
3641 {
3642   tree val;
3643   tree inner_args;
3644   int is_type, requires_type, is_tmpl_type, requires_tmpl_type;
3645   
3646   inner_args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args);
3647
3648   if (TREE_CODE (arg) == TREE_LIST 
3649       && TREE_CODE (TREE_VALUE (arg)) == OFFSET_REF)
3650     {  
3651       /* The template argument was the name of some
3652          member function.  That's usually
3653          invalid, but static members are OK.  In any
3654          case, grab the underlying fields/functions
3655          and issue an error later if required.  */
3656       arg = TREE_VALUE (arg);
3657       TREE_TYPE (arg) = unknown_type_node;
3658     }
3659
3660   requires_tmpl_type = TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL;
3661   requires_type = (TREE_CODE (parm) == TYPE_DECL
3662                    || requires_tmpl_type);
3663
3664   is_tmpl_type = ((TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_DECL
3665                    && TREE_CODE (DECL_TEMPLATE_RESULT (arg)) == TYPE_DECL)
3666                   || TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
3667                   || TREE_CODE (arg) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE);
3668   
3669   if (is_tmpl_type
3670       && (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
3671           || TREE_CODE (arg) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE))
3672     arg = TYPE_STUB_DECL (arg);
3673
3674   is_type = TYPE_P (arg) || is_tmpl_type;
3675
3676   if (requires_type && ! is_type && TREE_CODE (arg) == SCOPE_REF
3677       && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg, 0)) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
3678     {
3679       pedwarn ("to refer to a type member of a template parameter, use `typename %E'", arg);
3680       
3681       arg = make_typename_type (TREE_OPERAND (arg, 0),
3682                                 TREE_OPERAND (arg, 1),
3683                                 complain & tf_error);
3684       is_type = 1;
3685     }
3686   if (is_type != requires_type)
3687     {
3688       if (in_decl)
3689         {
3690           if (complain & tf_error)
3691             {
3692               error ("type/value mismatch at argument %d in template parameter list for `%D'",
3693                         i + 1, in_decl);
3694               if (is_type)
3695                 error ("  expected a constant of type `%T', got `%T'",
3696                           TREE_TYPE (parm),
3697                           (is_tmpl_type ? DECL_NAME (arg) : arg));
3698               else if (requires_tmpl_type)
3699                 error ("  expected a class template, got `%E'", arg);
3700               else
3701                 error ("  expected a type, got `%E'", arg);
3702             }
3703         }
3704       return error_mark_node;
3705     }
3706   if (is_tmpl_type ^ requires_tmpl_type)
3707     {
3708       if (in_decl && (complain & tf_error))
3709         {
3710           error ("type/value mismatch at argument %d in template parameter list for `%D'",
3711                     i + 1, in_decl);
3712           if (is_tmpl_type)
3713             error ("  expected a type, got `%T'", DECL_NAME (arg));
3714           else
3715             error ("  expected a class template, got `%T'", arg);
3716         }
3717       return error_mark_node;
3718     }
3719       
3720   if (is_type)
3721     {
3722       if (requires_tmpl_type)
3723         {
3724           if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg)) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE)
3725             /* The number of argument required is not known yet.
3726                Just accept it for now.  */
3727             val = TREE_TYPE (arg);
3728           else
3729             {
3730               tree parmparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parm);
3731               tree argparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (arg);
3732
3733               if (coerce_template_template_parms (parmparm, argparm,
3734                                                   complain, in_decl,
3735                                                   inner_args))
3736                 {
3737                   val = arg;
3738                   
3739                   /* TEMPLATE_TEMPLATE_PARM node is preferred over 
3740                      TEMPLATE_DECL.  */
3741                   if (val != error_mark_node 
3742                       && DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (val))
3743                     val = TREE_TYPE (val);
3744                 }
3745               else
3746                 {
3747                   if (in_decl && (complain & tf_error))
3748                     {
3749                       error ("type/value mismatch at argument %d in template parameter list for `%D'",
3750                                 i + 1, in_decl);
3751                       error ("  expected a template of type `%D', got `%D'", parm, arg);
3752                     }
3753                   
3754                   val = error_mark_node;
3755                 }
3756             }
3757         }
3758       else
3759         val = groktypename (arg);
3760     }
3761   else
3762     {
3763       tree t = tsubst (TREE_TYPE (parm), args, complain, in_decl);
3764
3765       if (invalid_nontype_parm_type_p (t, complain))
3766         return error_mark_node;
3767       
3768       if (!uses_template_parms (arg) && !uses_template_parms (t))
3769         /* We used to call digest_init here.  However, digest_init
3770            will report errors, which we don't want when complain
3771            is zero.  More importantly, digest_init will try too
3772            hard to convert things: for example, `0' should not be
3773            converted to pointer type at this point according to
3774            the standard.  Accepting this is not merely an
3775            extension, since deciding whether or not these
3776            conversions can occur is part of determining which
3777            function template to call, or whether a given explicit
3778            argument specification is valid.  */
3779         val = convert_nontype_argument (t, arg);
3780       else
3781         val = arg;
3782
3783       if (val == NULL_TREE)
3784         val = error_mark_node;
3785       else if (val == error_mark_node && (complain & tf_error))
3786         error ("could not convert template argument `%E' to `%T'", 
3787                   arg, t);
3788     }
3789
3790   return val;
3791 }
3792
3793 /* Convert all template arguments to their appropriate types, and
3794    return a vector containing the innermost resulting template
3795    arguments.  If any error occurs, return error_mark_node. Error and
3796    warning messages are issued under control of COMPLAIN.
3797
3798    If REQUIRE_ALL_ARGUMENTS is nonzero, all arguments must be
3799    provided in ARGLIST, or else trailing parameters must have default
3800    values.  If REQUIRE_ALL_ARGUMENTS is zero, we will attempt argument
3801    deduction for any unspecified trailing arguments.  */
3802    
3803 static tree
3804 coerce_template_parms (tree parms, 
3805                        tree args, 
3806                        tree in_decl,
3807                        tsubst_flags_t complain,
3808                        int require_all_arguments)
3809 {
3810   int nparms, nargs, i, lost = 0;
3811   tree inner_args;
3812   tree new_args;
3813   tree new_inner_args;
3814
3815   inner_args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args);
3816   nargs = inner_args ? NUM_TMPL_ARGS (inner_args) : 0;
3817   nparms = TREE_VEC_LENGTH (parms);
3818
3819   if (nargs > nparms
3820       || (nargs < nparms
3821           && require_all_arguments
3822           && TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (parms, nargs)) == NULL_TREE))
3823     {
3824       if (complain & tf_error) 
3825         {
3826           error ("wrong number of template arguments (%d, should be %d)",
3827                     nargs, nparms);
3828           
3829           if (in_decl)
3830             cp_error_at ("provided for `%D'", in_decl);
3831         }
3832
3833       return error_mark_node;
3834     }
3835
3836   new_inner_args = make_tree_vec (nparms);
3837   new_args = add_outermost_template_args (args, new_inner_args);
3838   for (i = 0; i < nparms; i++)
3839     {
3840       tree arg;
3841       tree parm;
3842
3843       /* Get the Ith template parameter.  */
3844       parm = TREE_VEC_ELT (parms, i);
3845
3846       /* Calculate the Ith argument.  */
3847       if (i < nargs)
3848         arg = TREE_VEC_ELT (inner_args, i);
3849       else if (require_all_arguments)
3850         /* There must be a default arg in this case.  */
3851         arg = tsubst_template_arg (TREE_PURPOSE (parm), new_args,
3852                                    complain, in_decl);
3853       else
3854         break;
3855       
3856       my_friendly_assert (arg, 20030727);
3857       if (arg == error_mark_node)
3858         error ("template argument %d is invalid", i + 1);
3859       else 
3860         arg = convert_template_argument (TREE_VALUE (parm), 
3861                                          arg, new_args, complain, i,
3862                                          in_decl); 
3863       
3864       if (arg == error_mark_node)
3865         lost++;
3866       TREE_VEC_ELT (new_inner_args, i) = arg;
3867     }
3868
3869   if (lost)
3870     return error_mark_node;
3871
3872   return new_inner_args;
3873 }
3874
3875 /* Returns 1 if template args OT and NT are equivalent.  */
3876
3877 static int
3878 template_args_equal (tree ot, tree nt)
3879 {
3880   if (nt == ot)
3881     return 1;
3882
3883   if (TREE_CODE (nt) == TREE_VEC)
3884     /* For member templates */
3885     return TREE_CODE (ot) == TREE_VEC && comp_template_args (ot, nt);
3886   else if (TYPE_P (nt))
3887     return TYPE_P (ot) && same_type_p (ot, nt);
3888   else if (TREE_CODE (ot) == TREE_VEC || TYPE_P (ot))
3889     return 0;
3890   else
3891     return cp_tree_equal (ot, nt);
3892 }
3893
3894 /* Returns 1 iff the OLDARGS and NEWARGS are in fact identical sets
3895    of template arguments.  Returns 0 otherwise.  */
3896
3897 int
3898 comp_template_args (tree oldargs, tree newargs)
3899 {
3900   int i;
3901
3902   if (TREE_VEC_LENGTH (oldargs) != TREE_VEC_LENGTH (newargs))
3903     return 0;
3904
3905   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (oldargs); ++i)
3906     {
3907       tree nt = TREE_VEC_ELT (newargs, i);
3908       tree ot = TREE_VEC_ELT (oldargs, i);
3909
3910       if (! template_args_equal (ot, nt))
3911         return 0;
3912     }
3913   return 1;
3914 }
3915
3916 /* Given class template name and parameter list, produce a user-friendly name
3917    for the instantiation.  */
3918
3919 static char *
3920 mangle_class_name_for_template (const char* name, tree parms, tree arglist)
3921 {
3922   static struct obstack scratch_obstack;
3923   static char *scratch_firstobj;
3924   int i, nparms;
3925
3926   if (!scratch_firstobj)
3927     gcc_obstack_init (&scratch_obstack);
3928   else
3929     obstack_free (&scratch_obstack, scratch_firstobj);
3930   scratch_firstobj = obstack_alloc (&scratch_obstack, 1);
3931
3932 #define ccat(C) obstack_1grow (&scratch_obstack, (C));
3933 #define cat(S)  obstack_grow (&scratch_obstack, (S), strlen (S))
3934
3935   cat (name);
3936   ccat ('<');
3937   nparms = TREE_VEC_LENGTH (parms);
3938   arglist = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist);
3939   my_friendly_assert (nparms == TREE_VEC_LENGTH (arglist), 268);
3940   for (i = 0; i < nparms; i++)
3941     {
3942       tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
3943       tree arg = TREE_VEC_ELT (arglist, i);
3944
3945       if (i)
3946         ccat (',');
3947
3948       if (TREE_CODE (parm) == TYPE_DECL)
3949         {
3950           cat (type_as_string (arg, TFF_CHASE_TYPEDEF));
3951           continue;
3952         }
3953       else if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL)
3954         {
3955           if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_DECL)
3956             {
3957               /* Already substituted with real template.  Just output 
3958                  the template name here */
3959               tree context = DECL_CONTEXT (arg);
3960               if (context)
3961                 {
3962                   /* The template may be defined in a namespace, or
3963                      may be a member template.  */
3964                   my_friendly_assert (TREE_CODE (context) == NAMESPACE_DECL
3965                                       || CLASS_TYPE_P (context), 
3966                                       980422);
3967                   cat(decl_as_string (DECL_CONTEXT (arg), TFF_PLAIN_IDENTIFIER));
3968                   cat("::");
3969                 }
3970               cat (IDENTIFIER_POINTER (DECL_NAME (arg)));
3971             }
3972           else
3973             /* Output the parameter declaration.  */
3974             cat (type_as_string (arg, TFF_CHASE_TYPEDEF));
3975           continue;
3976         }
3977       else
3978         my_friendly_assert (TREE_CODE (parm) == PARM_DECL, 269);
3979
3980       /* No need to check arglist against parmlist here; we did that
3981          in coerce_template_parms, called from lookup_template_class.  */
3982       cat (expr_as_string (arg, TFF_PLAIN_IDENTIFIER));
3983     }
3984   {
3985     char *bufp = obstack_next_free (&scratch_obstack);
3986     int offset = 0;
3987     while (bufp[offset - 1] == ' ')
3988       offset--;
3989     obstack_blank_fast (&scratch_obstack, offset);
3990
3991     /* B<C<char> >, not B<C<char>> */
3992     if (bufp[offset - 1] == '>')
3993       ccat (' ');
3994   }
3995   ccat ('>');
3996   ccat ('\0');
3997   return (char *) obstack_base (&scratch_obstack);
3998 }
3999
4000 static tree
4001 classtype_mangled_name (tree t)
4002 {
4003   if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (t)
4004       /* Specializations have already had their names set up in
4005          lookup_template_class.  */
4006       && !CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (t))
4007     {
4008       tree tmpl = most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (t));
4009
4010       /* For non-primary templates, the template parameters are
4011          implicit from their surrounding context.  */
4012       if (PRIMARY_TEMPLATE_P (tmpl))
4013         {
4014           tree name = DECL_NAME (tmpl);
4015           char *mangled_name = mangle_class_name_for_template
4016             (IDENTIFIER_POINTER (name), 
4017              DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (tmpl),
4018              CLASSTYPE_TI_ARGS (t));
4019           tree id = get_identifier (mangled_name);
4020           IDENTIFIER_TEMPLATE (id) = name;
4021           return id;
4022         }
4023     }
4024
4025   return TYPE_IDENTIFIER (t);
4026 }
4027
4028 static void
4029 add_pending_template (tree d)
4030 {
4031   tree ti = (TYPE_P (d)
4032              ? CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (d)
4033              : DECL_TEMPLATE_INFO (d));
4034   tree pt;
4035   int level;
4036
4037   if (TI_PENDING_TEMPLATE_FLAG (ti))
4038     return;
4039
4040   /* We are called both from instantiate_decl, where we've already had a
4041      tinst_level pushed, and instantiate_template, where we haven't.
4042      Compensate.  */
4043   level = !(current_tinst_level && TINST_DECL (current_tinst_level) == d);
4044
4045   if (level)
4046     push_tinst_level (d);
4047
4048   pt = tree_cons (current_tinst_level, d, NULL_TREE);
4049   if (last_pending_template)
4050     TREE_CHAIN (last_pending_template) = pt;
4051   else
4052     pending_templates = pt;
4053
4054   last_pending_template = pt;
4055
4056   TI_PENDING_TEMPLATE_FLAG (ti) = 1;
4057
4058   if (level)
4059     pop_tinst_level ();
4060 }
4061
4062
4063 /* Return a TEMPLATE_ID_EXPR corresponding to the indicated FNS and
4064    ARGLIST.  Valid choices for FNS are given in the cp-tree.def
4065    documentation for TEMPLATE_ID_EXPR.  */
4066
4067 tree
4068 lookup_template_function (tree fns, tree arglist)
4069 {
4070   tree type;
4071
4072   if (fns == error_mark_node || arglist == error_mark_node)
4073     return error_mark_node;
4074
4075   my_friendly_assert (!arglist || TREE_CODE (arglist) == TREE_VEC, 20030726);
4076   if (fns == NULL_TREE 
4077       || TREE_CODE (fns) == FUNCTION_DECL)
4078     {
4079       error ("non-template used as template");
4080       return error_mark_node;
4081     }
4082
4083   my_friendly_assert (TREE_CODE (fns) == TEMPLATE_DECL
4084                       || TREE_CODE (fns) == OVERLOAD
4085                       || BASELINK_P (fns)
4086                       || TREE_CODE (fns) == IDENTIFIER_NODE,
4087                       20020730);
4088
4089   if (BASELINK_P (fns))
4090     {
4091       BASELINK_FUNCTIONS (fns) = build (TEMPLATE_ID_EXPR,
4092                                         unknown_type_node,
4093                                         BASELINK_FUNCTIONS (fns),
4094                                         arglist);
4095       return fns;
4096     }
4097
4098   type = TREE_TYPE (fns);
4099   if (TREE_CODE (fns) == OVERLOAD || !type)
4100     type = unknown_type_node;
4101   
4102   return build (TEMPLATE_ID_EXPR, type, fns, arglist);
4103 }
4104
4105 /* Within the scope of a template class S<T>, the name S gets bound
4106    (in build_self_reference) to a TYPE_DECL for the class, not a
4107    TEMPLATE_DECL.  If DECL is a TYPE_DECL for current_class_type,
4108    or one of its enclosing classes, and that type is a template,
4109    return the associated TEMPLATE_DECL.  Otherwise, the original
4110    DECL is returned.  */
4111
4112 tree
4113 maybe_get_template_decl_from_type_decl (tree decl)
4114 {
4115   return (decl != NULL_TREE
4116           && TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL 
4117           && DECL_ARTIFICIAL (decl)
4118           && CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (decl))
4119           && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (decl))) 
4120     ? CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl)) : decl;
4121 }
4122
4123 /* Given an IDENTIFIER_NODE (type TEMPLATE_DECL) and a chain of
4124    parameters, find the desired type.
4125
4126    D1 is the PTYPENAME terminal, and ARGLIST is the list of arguments.
4127
4128    IN_DECL, if non-NULL, is the template declaration we are trying to
4129    instantiate.  
4130
4131    If ENTERING_SCOPE is nonzero, we are about to enter the scope of
4132    the class we are looking up.
4133    
4134    Issue error and warning messages under control of COMPLAIN.
4135
4136    If the template class is really a local class in a template
4137    function, then the FUNCTION_CONTEXT is the function in which it is
4138    being instantiated.  */
4139
4140 tree
4141 lookup_template_class (tree d1, 
4142                        tree arglist, 
4143                        tree in_decl, 
4144                        tree context, 
4145                        int entering_scope, 
4146                        tsubst_flags_t complain)
4147 {
4148   tree template = NULL_TREE, parmlist;
4149   tree t;
4150   
4151   timevar_push (TV_NAME_LOOKUP);
4152   
4153   if (TREE_CODE (d1) == IDENTIFIER_NODE)
4154     {
4155       if (IDENTIFIER_VALUE (d1) 
4156           && DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (IDENTIFIER_VALUE (d1)))
4157         template = IDENTIFIER_VALUE (d1);
4158       else
4159         {
4160           if (context)
4161             push_decl_namespace (context);
4162           template = lookup_name (d1, /*prefer_type=*/0);
4163           template = maybe_get_template_decl_from_type_decl (template);
4164           if (context)
4165             pop_decl_namespace ();
4166         }
4167       if (template)
4168         context = DECL_CONTEXT (template);
4169     }
4170   else if (TREE_CODE (d1) == TYPE_DECL && IS_AGGR_TYPE (TREE_TYPE (d1)))
4171     {
4172       tree type = TREE_TYPE (d1);
4173
4174       /* If we are declaring a constructor, say A<T>::A<T>, we will get
4175          an implicit typename for the second A.  Deal with it.  */
4176       if (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE && TREE_TYPE (type))
4177         type = TREE_TYPE (type);
4178         
4179       if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type))
4180         {
4181           template = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type);
4182           d1 = DECL_NAME (template);
4183         }
4184     }
4185   else if (TREE_CODE (d1) == ENUMERAL_TYPE 
4186            || (TYPE_P (d1) && IS_AGGR_TYPE (d1)))
4187     {
4188       template = TYPE_TI_TEMPLATE (d1);
4189       d1 = DECL_NAME (template);
4190     }
4191   else if (TREE_CODE (d1) == TEMPLATE_DECL
4192            && TREE_CODE (DECL_TEMPLATE_RESULT (d1)) == TYPE_DECL)
4193     {
4194       template = d1;
4195       d1 = DECL_NAME (template);
4196       context = DECL_CONTEXT (template);
4197     }
4198
4199   /* With something like `template <class T> class X class X { ... };'
4200      we could end up with D1 having nothing but an IDENTIFIER_VALUE.
4201      We don't want to do that, but we have to deal with the situation,
4202      so let's give them some syntax errors to chew on instead of a
4203      crash. Alternatively D1 might not be a template type at all.  */
4204   if (! template)
4205     {
4206       if (complain & tf_error)
4207         error ("`%T' is not a template", d1);
4208       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4209     }
4210
4211   if (TREE_CODE (template) != TEMPLATE_DECL
4212          /* Make sure it's a user visible template, if it was named by
4213             the user.  */
4214       || ((complain & tf_user) && !DECL_TEMPLATE_PARM_P (template)
4215           && !PRIMARY_TEMPLATE_P (template)))
4216     {
4217       if (complain & tf_error)
4218         {
4219           error ("non-template type `%T' used as a template", d1);
4220           if (in_decl)
4221             cp_error_at ("for template declaration `%D'", in_decl);
4222         }
4223       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4224     }
4225
4226   complain &= ~tf_user;
4227   
4228   if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (template))
4229     {
4230       /* Create a new TEMPLATE_DECL and TEMPLATE_TEMPLATE_PARM node to store
4231          template arguments */
4232
4233       tree parm;
4234       tree arglist2;
4235
4236       parmlist = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (template);
4237
4238       /* Consider an example where a template template parameter declared as
4239
4240            template <class T, class U = std::allocator<T> > class TT
4241
4242          The template parameter level of T and U are one level larger than 
4243          of TT.  To proper process the default argument of U, say when an 
4244          instantiation `TT<int>' is seen, we need to build the full
4245          arguments containing {int} as the innermost level.  Outer levels,
4246          available when not appearing as default template argument, can be
4247          obtained from `current_template_args ()'.
4248
4249          Suppose that TT is later substituted with std::vector.  The above
4250          instantiation is `TT<int, std::allocator<T> >' with TT at
4251          level 1, and T at level 2, while the template arguments at level 1
4252          becomes {std::vector} and the inner level 2 is {int}.  */
4253
4254       if (current_template_parms)
4255         arglist = add_to_template_args (current_template_args (), arglist);
4256
4257       arglist2 = coerce_template_parms (parmlist, arglist, template,
4258                                         complain, /*require_all_args=*/1);
4259       if (arglist2 == error_mark_node
4260           || (!uses_template_parms (arglist2)
4261               && check_instantiated_args (template, arglist2, complain)))
4262         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4263
4264       parm = bind_template_template_parm (TREE_TYPE (template), arglist2);
4265       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, parm);
4266     }
4267   else 
4268     {
4269       tree template_type = TREE_TYPE (template);
4270       tree gen_tmpl;
4271       tree type_decl;
4272       tree found = NULL_TREE;
4273       tree *tp;
4274       int arg_depth;
4275       int parm_depth;
4276       int is_partial_instantiation;
4277
4278       gen_tmpl = most_general_template (template);
4279       parmlist = DECL_TEMPLATE_PARMS (gen_tmpl);
4280       parm_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (parmlist);
4281       arg_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (arglist);
4282
4283       if (arg_depth == 1 && parm_depth > 1)
4284         {
4285           /* We've been given an incomplete set of template arguments.
4286              For example, given:
4287
4288                template <class T> struct S1 {
4289                  template <class U> struct S2 {};
4290                  template <class U> struct S2<U*> {};
4291                 };
4292              
4293              we will be called with an ARGLIST of `U*', but the
4294              TEMPLATE will be `template <class T> template
4295              <class U> struct S1<T>::S2'.  We must fill in the missing
4296              arguments.  */
4297           arglist 
4298             = add_outermost_template_args (TYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (template)),
4299                                            arglist);
4300           arg_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (arglist);
4301         }
4302
4303       /* Now we should have enough arguments.  */
4304       my_friendly_assert (parm_depth == arg_depth, 0);
4305       
4306       /* From here on, we're only interested in the most general
4307          template.  */
4308       template = gen_tmpl;
4309
4310       /* Calculate the BOUND_ARGS.  These will be the args that are
4311          actually tsubst'd into the definition to create the
4312          instantiation.  */
4313       if (parm_depth > 1)
4314         {
4315           /* We have multiple levels of arguments to coerce, at once.  */
4316           int i;
4317           int saved_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (arglist);
4318
4319           tree bound_args = make_tree_vec (parm_depth);
4320           
4321           for (i = saved_depth,
4322                  t = DECL_TEMPLATE_PARMS (template); 
4323                i > 0 && t != NULL_TREE;
4324                --i, t = TREE_CHAIN (t))
4325             {
4326               tree a = coerce_template_parms (TREE_VALUE (t),
4327                                               arglist, template,
4328                                               complain, /*require_all_args=*/1);
4329
4330               /* Don't process further if one of the levels fails.  */
4331               if (a == error_mark_node)
4332                 {
4333                   /* Restore the ARGLIST to its full size.  */
4334                   TREE_VEC_LENGTH (arglist) = saved_depth;
4335                   POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4336                 }
4337               
4338               SET_TMPL_ARGS_LEVEL (bound_args, i, a);
4339
4340               /* We temporarily reduce the length of the ARGLIST so
4341                  that coerce_template_parms will see only the arguments
4342                  corresponding to the template parameters it is
4343                  examining.  */
4344               TREE_VEC_LENGTH (arglist)--;
4345             }
4346
4347           /* Restore the ARGLIST to its full size.  */
4348           TREE_VEC_LENGTH (arglist) = saved_depth;
4349
4350           arglist = bound_args;
4351         }
4352       else
4353         arglist
4354           = coerce_template_parms (INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parmlist),
4355                                    INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist),
4356                                    template,
4357                                    complain, /*require_all_args=*/1);
4358
4359       if (arglist == error_mark_node)
4360         /* We were unable to bind the arguments.  */
4361         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4362
4363       /* In the scope of a template class, explicit references to the
4364          template class refer to the type of the template, not any
4365          instantiation of it.  For example, in:
4366          
4367            template <class T> class C { void f(C<T>); }
4368
4369          the `C<T>' is just the same as `C'.  Outside of the
4370          class, however, such a reference is an instantiation.  */
4371       if (comp_template_args (TYPE_TI_ARGS (template_type),
4372                               arglist))
4373         {
4374           found = template_type;
4375           
4376           if (!entering_scope && PRIMARY_TEMPLATE_P (template))
4377             {
4378               tree ctx;
4379               
4380               for (ctx = current_class_type; 
4381                    ctx && TREE_CODE (ctx) != NAMESPACE_DECL;
4382                    ctx = (TYPE_P (ctx)
4383                           ? TYPE_CONTEXT (ctx)
4384                           : DECL_CONTEXT (ctx)))
4385                 if (TYPE_P (ctx) && same_type_p (ctx, template_type))
4386                   goto found_ctx;
4387               
4388               /* We're not in the scope of the class, so the
4389                  TEMPLATE_TYPE is not the type we want after all.  */
4390               found = NULL_TREE;
4391             found_ctx:;
4392             }
4393         }
4394       if (found)
4395         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, found);
4396
4397       for (tp = &DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template);
4398            *tp;
4399            tp = &TREE_CHAIN (*tp))
4400         if (comp_template_args (TREE_PURPOSE (*tp), arglist))
4401           {
4402             found = *tp;
4403
4404             /* Use the move-to-front heuristic to speed up future
4405                searches.  */
4406             *tp = TREE_CHAIN (*tp);
4407             TREE_CHAIN (found) 
4408               = DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template);
4409             DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template) = found;
4410
4411             POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, TREE_VALUE (found));
4412           }
4413
4414       /* This type is a "partial instantiation" if any of the template
4415          arguments still involve template parameters.  Note that we set
4416          IS_PARTIAL_INSTANTIATION for partial specializations as
4417          well.  */
4418       is_partial_instantiation = uses_template_parms (arglist);
4419
4420       /* If the deduced arguments are invalid, then the binding
4421          failed.  */
4422       if (!is_partial_instantiation
4423           && check_instantiated_args (template,
4424                                       INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist),
4425                                       complain))
4426         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4427         
4428       if (!is_partial_instantiation 
4429           && !PRIMARY_TEMPLATE_P (template)
4430           && TREE_CODE (CP_DECL_CONTEXT (template)) == NAMESPACE_DECL)
4431         {
4432           found = xref_tag_from_type (TREE_TYPE (template),
4433                                       DECL_NAME (template),
4434                                       /*globalize=*/1);
4435           POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, found);
4436         }
4437       
4438       context = tsubst (DECL_CONTEXT (template), arglist,
4439                         complain, in_decl);
4440       if (!context)
4441         context = global_namespace;
4442
4443       /* Create the type.  */
4444       if (TREE_CODE (template_type) == ENUMERAL_TYPE)
4445         {
4446           if (!is_partial_instantiation)
4447             {
4448               set_current_access_from_decl (TYPE_NAME (template_type));
4449               t = start_enum (TYPE_IDENTIFIER (template_type));
4450             }
4451           else
4452             /* We don't want to call start_enum for this type, since
4453                the values for the enumeration constants may involve
4454                template parameters.  And, no one should be interested
4455                in the enumeration constants for such a type.  */
4456             t = make_node (ENUMERAL_TYPE);
4457         }
4458       else
4459         {
4460           t = make_aggr_type (TREE_CODE (template_type));
4461           CLASSTYPE_DECLARED_CLASS (t) 
4462             = CLASSTYPE_DECLARED_CLASS (template_type);
4463           SET_CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION (t);
4464           TYPE_FOR_JAVA (t) = TYPE_FOR_JAVA (template_type);
4465
4466           /* A local class.  Make sure the decl gets registered properly.  */
4467           if (context == current_function_decl)
4468             pushtag (DECL_NAME (template), t, 0);
4469         }
4470
4471       /* If we called start_enum or pushtag above, this information
4472          will already be set up.  */
4473       if (!TYPE_NAME (t))
4474         {
4475           TYPE_CONTEXT (t) = FROB_CONTEXT (context);
4476           
4477           type_decl = create_implicit_typedef (DECL_NAME (template), t);
4478           DECL_CONTEXT (type_decl) = TYPE_CONTEXT (t);
4479           TYPE_STUB_DECL (t) = type_decl;
4480           DECL_SOURCE_LOCATION (type_decl) 
4481             = DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_STUB_DECL (template_type));
4482         }
4483       else
4484         type_decl = TYPE_NAME (t);
4485
4486       TREE_PRIVATE (type_decl)
4487         = TREE_PRIVATE (TYPE_STUB_DECL (template_type));
4488       TREE_PROTECTED (type_decl)
4489         = TREE_PROTECTED (TYPE_STUB_DECL (template_type));
4490
4491       /* Set up the template information.  We have to figure out which
4492          template is the immediate parent if this is a full
4493          instantiation.  */
4494       if (parm_depth == 1 || is_partial_instantiation
4495           || !PRIMARY_TEMPLATE_P (template))
4496         /* This case is easy; there are no member templates involved.  */
4497         found = template;
4498       else
4499         {
4500           /* This is a full instantiation of a member template.  Look
4501              for a partial instantiation of which this is an instance.  */
4502
4503           for (found = DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template);
4504                found; found = TREE_CHAIN (found))
4505             {
4506               int success;
4507               tree tmpl = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (TREE_VALUE (found));
4508
4509               /* We only want partial instantiations, here, not
4510                  specializations or full instantiations.  */
4511               if (CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (TREE_VALUE (found))
4512                   || !uses_template_parms (TREE_VALUE (found)))
4513                 continue;
4514
4515               /* Temporarily reduce by one the number of levels in the
4516                  ARGLIST and in FOUND so as to avoid comparing the
4517                  last set of arguments.  */
4518               TREE_VEC_LENGTH (arglist)--;
4519               TREE_VEC_LENGTH (TREE_PURPOSE (found)) --;
4520
4521               /* See if the arguments match.  If they do, then TMPL is
4522                  the partial instantiation we want.  */
4523               success = comp_template_args (TREE_PURPOSE (found), arglist);
4524
4525               /* Restore the argument vectors to their full size.  */
4526               TREE_VEC_LENGTH (arglist)++;
4527               TREE_VEC_LENGTH (TREE_PURPOSE (found))++;
4528
4529               if (success)
4530                 {
4531                   found = tmpl;
4532                   break;
4533                 }
4534             }
4535
4536           if (!found)
4537             {
4538               /* There was no partial instantiation. This happens
4539                  where C<T> is a member template of A<T> and it's used
4540                  in something like
4541                 
4542                   template <typename T> struct B { A<T>::C<int> m; };
4543                   B<float>;
4544                 
4545                  Create the partial instantiation.
4546                */
4547               TREE_VEC_LENGTH (arglist)--;
4548               found = tsubst (template, arglist, complain, NULL_TREE);
4549               TREE_VEC_LENGTH (arglist)++;
4550             }
4551         }
4552
4553       SET_TYPE_TEMPLATE_INFO (t, tree_cons (found, arglist, NULL_TREE));  
4554       DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template) 
4555         = tree_cons (arglist, t, 
4556                      DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template));
4557
4558       if (TREE_CODE (t) == ENUMERAL_TYPE 
4559           && !is_partial_instantiation)
4560         /* Now that the type has been registered on the instantiations
4561            list, we set up the enumerators.  Because the enumeration
4562            constants may involve the enumeration type itself, we make
4563            sure to register the type first, and then create the
4564            constants.  That way, doing tsubst_expr for the enumeration
4565            constants won't result in recursive calls here; we'll find
4566            the instantiation and exit above.  */
4567         tsubst_enum (template_type, t, arglist);
4568
4569       /* Reset the name of the type, now that CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO
4570          is set up.  */
4571       if (TREE_CODE (t) != ENUMERAL_TYPE)
4572         DECL_NAME (type_decl) = classtype_mangled_name (t);
4573       if (is_partial_instantiation)
4574         /* If the type makes use of template parameters, the
4575            code that generates debugging information will crash.  */
4576         DECL_IGNORED_P (TYPE_STUB_DECL (t)) = 1;
4577
4578       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, t);
4579     }
4580   timevar_pop (TV_NAME_LOOKUP);
4581 }
4582 \f
4583 struct pair_fn_data 
4584 {
4585   tree_fn_t fn;
4586   void *data;
4587   htab_t visited;
4588 };
4589
4590 /* Called from for_each_template_parm via walk_tree.  */
4591
4592 static tree
4593 for_each_template_parm_r (tree* tp, int* walk_subtrees, void* d)
4594 {
4595   tree t = *tp;
4596   struct pair_fn_data *pfd = (struct pair_fn_data *) d;
4597   tree_fn_t fn = pfd->fn;
4598   void *data = pfd->data;
4599
4600   if (TYPE_P (t)
4601       && for_each_template_parm (TYPE_CONTEXT (t), fn, data, pfd->visited))
4602     return error_mark_node;
4603
4604   switch (TREE_CODE (t))
4605     {
4606     case RECORD_TYPE:
4607       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (t))
4608         break;
4609       /* Fall through.  */
4610
4611     case UNION_TYPE:
4612     case ENUMERAL_TYPE:
4613       if (!TYPE_TEMPLATE_INFO (t))
4614         *walk_subtrees = 0;
4615       else if (for_each_template_parm (TREE_VALUE (TYPE_TEMPLATE_INFO (t)),
4616                                        fn, data, pfd->visited))
4617         return error_mark_node;
4618       break;
4619
4620     case METHOD_TYPE:
4621       /* Since we're not going to walk subtrees, we have to do this
4622          explicitly here.  */
4623       if (for_each_template_parm (TYPE_METHOD_BASETYPE (t), fn, data,
4624                                   pfd->visited))
4625         return error_mark_node;
4626       /* Fall through.  */
4627
4628     case FUNCTION_TYPE:
4629       /* Check the return type.  */
4630       if (for_each_template_parm (TREE_TYPE (t), fn, data, pfd->visited))
4631         return error_mark_node;
4632
4633       /* Check the parameter types.  Since default arguments are not
4634          instantiated until they are needed, the TYPE_ARG_TYPES may
4635          contain expressions that involve template parameters.  But,
4636          no-one should be looking at them yet.  And, once they're
4637          instantiated, they don't contain template parameters, so
4638          there's no point in looking at them then, either.  */
4639       {
4640         tree parm;
4641
4642         for (parm = TYPE_ARG_TYPES (t); parm; parm = TREE_CHAIN (parm))
4643           if (for_each_template_parm (TREE_VALUE (parm), fn, data,
4644                                       pfd->visited))
4645             return error_mark_node;
4646
4647         /* Since we've already handled the TYPE_ARG_TYPES, we don't
4648            want walk_tree walking into them itself.  */
4649         *walk_subtrees = 0;
4650       }
4651       break;
4652
4653     case TYPEOF_TYPE:
4654       if (for_each_template_parm (TYPE_FIELDS (t), fn, data, 
4655                                   pfd->visited))
4656         return error_mark_node;
4657       break;
4658
4659     case FUNCTION_DECL:
4660     case VAR_DECL:
4661       if (DECL_LANG_SPECIFIC (t) && DECL_TEMPLATE_INFO (t)
4662           && for_each_template_parm (DECL_TI_ARGS (t), fn, data,
4663                                      pfd->visited))
4664         return error_mark_node;
4665       /* Fall through.  */
4666
4667     case PARM_DECL:
4668     case CONST_DECL:
4669       if (TREE_CODE (t) == CONST_DECL && DECL_TEMPLATE_PARM_P (t)
4670           && for_each_template_parm (DECL_INITIAL (t), fn, data,
4671                                      pfd->visited))
4672         return error_mark_node;
4673       if (DECL_CONTEXT (t) 
4674           && for_each_template_parm (DECL_CONTEXT (t), fn, data,
4675                                      pfd->visited))
4676         return error_mark_node;
4677       break;
4678
4679     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
4680       /* Record template parameters such as `T' inside `TT<T>'.  */
4681       if (for_each_template_parm (TYPE_TI_ARGS (t), fn, data, pfd->visited))
4682         return error_mark_node;
4683       /* Fall through.  */
4684
4685     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
4686     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
4687     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
4688       if (fn && (*fn)(t, data))
4689         return error_mark_node;
4690       else if (!fn)
4691         return error_mark_node;
4692       break;
4693
4694     case TEMPLATE_DECL:
4695       /* A template template parameter is encountered.  */
4696       if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (t)
4697           && for_each_template_parm (TREE_TYPE (t), fn, data, pfd->visited))
4698         return error_mark_node;
4699
4700       /* Already substituted template template parameter */
4701       *walk_subtrees = 0;
4702       break;
4703
4704     case TYPENAME_TYPE:
4705       if (!fn 
4706           || for_each_template_parm (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (t), fn,
4707                                      data, pfd->visited))
4708         return error_mark_node;
4709       break;
4710
4711     case CONSTRUCTOR:
4712       if (TREE_TYPE (t) && TYPE_PTRMEMFUNC_P (TREE_TYPE (t))
4713           && for_each_template_parm (TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE
4714                                      (TREE_TYPE (t)), fn, data,
4715                                      pfd->visited))
4716         return error_mark_node;
4717       break;
4718       
4719     case INDIRECT_REF:
4720     case COMPONENT_REF:
4721       /* If there's no type, then this thing must be some expression
4722          involving template parameters.  */
4723       if (!fn && !TREE_TYPE (t))
4724         return error_mark_node;
4725       break;
4726
4727     case MODOP_EXPR:
4728     case CAST_EXPR:
4729     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
4730     case CONST_CAST_EXPR:
4731     case STATIC_CAST_EXPR:
4732     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
4733     case ARROW_EXPR:
4734     case DOTSTAR_EXPR:
4735     case TYPEID_EXPR:
4736     case PSEUDO_DTOR_EXPR:
4737       if (!fn)
4738         return error_mark_node;
4739       break;
4740
4741     case BASELINK:
4742       /* If we do not handle this case specially, we end up walking
4743          the BINFO hierarchy, which is circular, and therefore
4744          confuses walk_tree.  */
4745       *walk_subtrees = 0;
4746       if (for_each_template_parm (BASELINK_FUNCTIONS (*tp), fn, data,
4747                                   pfd->visited))
4748         return error_mark_node;
4749       break;
4750
4751     default:
4752       break;
4753     }
4754
4755   /* We didn't find any template parameters we liked.  */
4756   return NULL_TREE;
4757 }
4758
4759 /* For each TEMPLATE_TYPE_PARM, TEMPLATE_TEMPLATE_PARM, 
4760    BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM or TEMPLATE_PARM_INDEX in T, 
4761    call FN with the parameter and the DATA.
4762    If FN returns nonzero, the iteration is terminated, and
4763    for_each_template_parm returns 1.  Otherwise, the iteration
4764    continues.  If FN never returns a nonzero value, the value
4765    returned by for_each_template_parm is 0.  If FN is NULL, it is
4766    considered to be the function which always returns 1.  */
4767
4768 static int
4769 for_each_template_parm (tree t, tree_fn_t fn, void* data, htab_t visited)
4770 {
4771   struct pair_fn_data pfd;
4772   int result;
4773
4774   /* Set up.  */
4775   pfd.fn = fn;
4776   pfd.data = data;
4777
4778   /* Walk the tree.  (Conceptually, we would like to walk without
4779      duplicates, but for_each_template_parm_r recursively calls
4780      for_each_template_parm, so we would need to reorganize a fair
4781      bit to use walk_tree_without_duplicates, so we keep our own
4782      visited list.)  */
4783   if (visited)
4784     pfd.visited = visited;
4785   else
4786     pfd.visited = htab_create (37, htab_hash_pointer, htab_eq_pointer, 
4787                                NULL);
4788   result = walk_tree (&t, 
4789                       for_each_template_parm_r, 
4790                       &pfd,
4791                       pfd.visited) != NULL_TREE;
4792
4793   /* Clean up.  */
4794   if (!visited)
4795     htab_delete (pfd.visited);
4796
4797   return result;
4798 }
4799
4800 /* Returns true if T depends on any template parameter.  */
4801
4802 int
4803 uses_template_parms (tree t)
4804 {
4805   bool dependent_p;
4806   int saved_processing_template_decl;
4807
4808   saved_processing_template_decl = processing_template_decl;
4809   if (!saved_processing_template_decl)
4810     processing_template_decl = 1;
4811   if (TYPE_P (t))
4812     dependent_p = dependent_type_p (t);
4813   else if (TREE_CODE (t) == TREE_VEC)
4814     dependent_p = any_dependent_template_arguments_p (t);
4815   else if (TREE_CODE (t) == TREE_LIST)
4816     dependent_p = (uses_template_parms (TREE_VALUE (t))
4817                    || uses_template_parms (TREE_CHAIN (t)));
4818   else if (DECL_P (t) 
4819            || EXPR_P (t) 
4820            || TREE_CODE (t) == TEMPLATE_PARM_INDEX
4821            || TREE_CODE (t) == OVERLOAD
4822            || TREE_CODE (t) == BASELINK
4823            || TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (t)) == 'c')
4824     dependent_p = (type_dependent_expression_p (t)
4825                    || value_dependent_expression_p (t));
4826   else if (t == error_mark_node)
4827     dependent_p = false;
4828   else 
4829     abort ();
4830   processing_template_decl = saved_processing_template_decl;
4831
4832   return dependent_p;
4833 }
4834
4835 /* Returns true if T depends on any template parameter with level LEVEL.  */
4836
4837 int
4838 uses_template_parms_level (tree t, int level)
4839 {
4840   return for_each_template_parm (t, template_parm_this_level_p, &level, NULL);
4841 }
4842
4843 static int tinst_depth;
4844 extern int max_tinst_depth;
4845 #ifdef GATHER_STATISTICS
4846 int depth_reached;
4847 #endif
4848 static int tinst_level_tick;
4849 static int last_template_error_tick;
4850
4851 /* We're starting to instantiate D; record the template instantiation context
4852    for diagnostics and to restore it later.  */
4853
4854 int
4855 push_tinst_level (tree d)
4856 {
4857   tree new;
4858
4859   if (tinst_depth >= max_tinst_depth)
4860     {
4861       /* If the instantiation in question still has unbound template parms,
4862          we don't really care if we can't instantiate it, so just return.
4863          This happens with base instantiation for implicit `typename'.  */
4864       if (uses_template_parms (d))
4865         return 0;
4866
4867       last_template_error_tick = tinst_level_tick;
4868       error ("template instantiation depth exceeds maximum of %d (use -ftemplate-depth-NN to increase the maximum) instantiating `%D'",
4869              max_tinst_depth, d);
4870
4871       print_instantiation_context ();
4872
4873       return 0;
4874     }
4875
4876   new = make_node (TINST_LEVEL);
4877   annotate_with_locus (new, input_location);
4878   TINST_DECL (new) = d;
4879   TREE_CHAIN (new) = current_tinst_level;
4880   current_tinst_level = new;
4881
4882   ++tinst_depth;
4883 #ifdef GATHER_STATISTICS
4884   if (tinst_depth > depth_reached)
4885     depth_reached = tinst_depth;
4886 #endif
4887
4888   ++tinst_level_tick;
4889   return 1;
4890 }
4891
4892 /* We're done instantiating this template; return to the instantiation
4893    context.  */
4894
4895 void
4896 pop_tinst_level (void)
4897 {
4898   tree old = current_tinst_level;
4899
4900   /* Restore the filename and line number stashed away when we started
4901      this instantiation.  */
4902   input_location = *EXPR_LOCUS (old);
4903   extract_interface_info ();
4904   
4905   current_tinst_level = TREE_CHAIN (old);
4906   --tinst_depth;
4907   ++tinst_level_tick;
4908 }
4909
4910 /* We're instantiating a deferred template; restore the template
4911    instantiation context in which the instantiation was requested, which
4912    is one step out from LEVEL.  */
4913
4914 static void
4915 reopen_tinst_level (tree level)
4916 {
4917   tree t;
4918
4919   tinst_depth = 0;
4920   for (t = level; t; t = TREE_CHAIN (t))
4921     ++tinst_depth;
4922
4923   current_tinst_level = level;
4924   pop_tinst_level ();
4925 }
4926
4927 /* Return the outermost template instantiation context, for use with
4928    -falt-external-templates.  */
4929
4930 tree
4931 tinst_for_decl (void)
4932 {
4933   tree p = current_tinst_level;
4934
4935   if (p)
4936     for (; TREE_CHAIN (p) ; p = TREE_CHAIN (p))
4937       ;
4938   return p;
4939 }
4940
4941 /* DECL is a friend FUNCTION_DECL or TEMPLATE_DECL.  ARGS is the
4942    vector of template arguments, as for tsubst.
4943
4944    Returns an appropriate tsubst'd friend declaration.  */
4945
4946 static tree
4947 tsubst_friend_function (tree decl, tree args)
4948 {
4949   tree new_friend;
4950   location_t saved_loc = input_location;
4951
4952   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (decl);
4953
4954   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL 
4955       && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (decl)
4956       && TREE_CODE (DECL_TI_TEMPLATE (decl)) != TEMPLATE_DECL)
4957     /* This was a friend declared with an explicit template
4958        argument list, e.g.:
4959        
4960        friend void f<>(T);
4961        
4962        to indicate that f was a template instantiation, not a new
4963        function declaration.  Now, we have to figure out what
4964        instantiation of what template.  */
4965     {
4966       tree template_id, arglist, fns;
4967       tree new_args;
4968       tree tmpl;
4969       tree ns = decl_namespace_context (TYPE_MAIN_DECL (current_class_type));
4970       
4971       /* Friend functions are looked up in the containing namespace scope.
4972          We must enter that scope, to avoid finding member functions of the
4973          current cless with same name.  */
4974       push_nested_namespace (ns);
4975       fns = tsubst_expr (DECL_TI_TEMPLATE (decl), args,
4976                          tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
4977       pop_nested_namespace (ns);
4978       arglist = tsubst (DECL_TI_ARGS (decl), args,
4979                         tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
4980       template_id = lookup_template_function (fns, arglist);
4981       
4982       new_friend = tsubst (decl, args, tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
4983       tmpl = determine_specialization (template_id, new_friend,
4984                                        &new_args, 
4985                                        /*need_member_template=*/0);
4986       new_friend = instantiate_template (tmpl, new_args, tf_error);
4987       goto done;
4988     }
4989
4990   new_friend = tsubst (decl, args, tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
4991         
4992   /* The NEW_FRIEND will look like an instantiation, to the
4993      compiler, but is not an instantiation from the point of view of
4994      the language.  For example, we might have had:
4995      
4996      template <class T> struct S {
4997        template <class U> friend void f(T, U);
4998      };
4999      
5000      Then, in S<int>, template <class U> void f(int, U) is not an
5001      instantiation of anything.  */
5002   if (new_friend == error_mark_node)
5003     return error_mark_node;
5004   
5005   DECL_USE_TEMPLATE (new_friend) = 0;
5006   if (TREE_CODE (decl) == TEMPLATE_DECL)
5007     {
5008       DECL_USE_TEMPLATE (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend)) = 0;
5009       DECL_SAVED_TREE (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend))
5010         = DECL_SAVED_TREE (DECL_TEMPLATE_RESULT (decl));
5011     }
5012
5013   /* The mangled name for the NEW_FRIEND is incorrect.  The function
5014      is not a template instantiation and should not be mangled like
5015      one.  Therefore, we forget the mangling here; we'll recompute it
5016      later if we need it.  */
5017   if (TREE_CODE (new_friend) != TEMPLATE_DECL)
5018     {
5019       SET_DECL_RTL (new_friend, NULL_RTX);
5020       SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (new_friend, NULL_TREE);
5021     }
5022       
5023   if (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (new_friend))
5024     {
5025       tree old_decl;
5026       tree new_friend_template_info;
5027       tree new_friend_result_template_info;
5028       tree ns;
5029       int  new_friend_is_defn;
5030
5031       /* We must save some information from NEW_FRIEND before calling
5032          duplicate decls since that function will free NEW_FRIEND if
5033          possible.  */
5034       new_friend_template_info = DECL_TEMPLATE_INFO (new_friend);
5035       new_friend_is_defn =
5036             (DECL_INITIAL (DECL_TEMPLATE_RESULT 
5037                            (template_for_substitution (new_friend)))
5038              != NULL_TREE);
5039       if (TREE_CODE (new_friend) == TEMPLATE_DECL)
5040         {
5041           /* This declaration is a `primary' template.  */
5042           DECL_PRIMARY_TEMPLATE (new_friend) = new_friend;
5043           
5044           new_friend_result_template_info
5045             = DECL_TEMPLATE_INFO (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend));
5046         }
5047       else
5048         new_friend_result_template_info = NULL_TREE;
5049
5050       /* Inside pushdecl_namespace_level, we will push into the
5051          current namespace. However, the friend function should go
5052          into the namespace of the template.  */
5053       ns = decl_namespace_context (new_friend);
5054       push_nested_namespace (ns);
5055       old_decl = pushdecl_namespace_level (new_friend);
5056       pop_nested_namespace (ns);
5057
5058       if (old_decl != new_friend)
5059         {
5060           /* This new friend declaration matched an existing
5061              declaration.  For example, given:
5062
5063                template <class T> void f(T);
5064                template <class U> class C { 
5065                  template <class T> friend void f(T) {} 
5066                };
5067
5068              the friend declaration actually provides the definition
5069              of `f', once C has been instantiated for some type.  So,
5070              old_decl will be the out-of-class template declaration,
5071              while new_friend is the in-class definition.
5072
5073              But, if `f' was called before this point, the
5074              instantiation of `f' will have DECL_TI_ARGS corresponding
5075              to `T' but not to `U', references to which might appear
5076              in the definition of `f'.  Previously, the most general
5077              template for an instantiation of `f' was the out-of-class
5078              version; now it is the in-class version.  Therefore, we
5079              run through all specialization of `f', adding to their
5080              DECL_TI_ARGS appropriately.  In particular, they need a
5081              new set of outer arguments, corresponding to the
5082              arguments for this class instantiation.  
5083
5084              The same situation can arise with something like this:
5085
5086                friend void f(int);
5087                template <class T> class C { 
5088                  friend void f(T) {}
5089                };
5090
5091              when `C<int>' is instantiated.  Now, `f(int)' is defined
5092              in the class.  */
5093
5094           if (!new_friend_is_defn)
5095             /* On the other hand, if the in-class declaration does
5096                *not* provide a definition, then we don't want to alter
5097                existing definitions.  We can just leave everything
5098                alone.  */
5099             ;
5100           else
5101             {
5102               /* Overwrite whatever template info was there before, if
5103                  any, with the new template information pertaining to
5104                  the declaration.  */
5105               DECL_TEMPLATE_INFO (old_decl) = new_friend_template_info;
5106
5107               if (TREE_CODE (old_decl) != TEMPLATE_DECL)
5108                 reregister_specialization (new_friend,
5109                                            most_general_template (old_decl),
5110                                            old_decl);
5111               else 
5112                 {
5113                   tree t;
5114                   tree new_friend_args;
5115
5116                   DECL_TEMPLATE_INFO (DECL_TEMPLATE_RESULT (old_decl)) 
5117                     = new_friend_result_template_info;
5118                     
5119                   new_friend_args = TI_ARGS (new_friend_template_info);
5120                   for (t = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (old_decl); 
5121                        t != NULL_TREE;
5122                        t = TREE_CHAIN (t))
5123                     {
5124                       tree spec = TREE_VALUE (t);
5125                   
5126                       DECL_TI_ARGS (spec) 
5127                         = add_outermost_template_args (new_friend_args,
5128                                                        DECL_TI_ARGS (spec));
5129                     }
5130
5131                   /* Now, since specializations are always supposed to
5132                      hang off of the most general template, we must move
5133                      them.  */
5134                   t = most_general_template (old_decl);
5135                   if (t != old_decl)
5136                     {
5137                       DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (t)
5138                         = chainon (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (t),
5139                                    DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (old_decl));
5140                       DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (old_decl) = NULL_TREE;
5141                     }
5142                 }
5143             }
5144
5145           /* The information from NEW_FRIEND has been merged into OLD_DECL
5146              by duplicate_decls.  */
5147           new_friend = old_decl;
5148         }
5149     }
5150   else if (COMPLETE_TYPE_P (DECL_CONTEXT (new_friend)))
5151     {
5152       /* Check to see that the declaration is really present, and,
5153          possibly obtain an improved declaration.  */
5154       tree fn = check_classfn (DECL_CONTEXT (new_friend), 
5155                                new_friend, NULL_TREE);
5156       
5157       if (fn)
5158         new_friend = fn;
5159     }
5160
5161  done:
5162   input_location = saved_loc;
5163   return new_friend;
5164 }
5165
5166 /* FRIEND_TMPL is a friend TEMPLATE_DECL.  ARGS is the vector of
5167    template arguments, as for tsubst.
5168
5169    Returns an appropriate tsubst'd friend type or error_mark_node on
5170    failure.  */
5171
5172 static tree
5173 tsubst_friend_class (tree friend_tmpl, tree args)
5174 {
5175   tree friend_type;
5176   tree tmpl;
5177   tree context;
5178
5179   context = DECL_CONTEXT (friend_tmpl);
5180
5181   if (context)
5182     {
5183       if (TREE_CODE (context) == NAMESPACE_DECL)
5184         push_nested_namespace (context);
5185       else
5186         push_nested_class (tsubst (context, args, tf_none, NULL_TREE)); 
5187     }
5188
5189   /* First, we look for a class template.  */
5190   tmpl = lookup_name (DECL_NAME (friend_tmpl), /*prefer_type=*/0); 
5191
5192   /* But, if we don't find one, it might be because we're in a
5193      situation like this:
5194
5195        template <class T>
5196        struct S {
5197          template <class U>
5198          friend struct S;
5199        };
5200
5201      Here, in the scope of (say) S<int>, `S' is bound to a TYPE_DECL
5202      for `S<int>', not the TEMPLATE_DECL.  */
5203   if (!tmpl || !DECL_CLASS_TEMPLATE_P (tmpl))
5204     {
5205       tmpl = lookup_name (DECL_NAME (friend_tmpl), /*prefer_type=*/1);
5206       tmpl = maybe_get_template_decl_from_type_decl (tmpl);
5207     }
5208
5209   if (tmpl && DECL_CLASS_TEMPLATE_P (tmpl))
5210     {
5211       /* The friend template has already been declared.  Just
5212          check to see that the declarations match, and install any new
5213          default parameters.  We must tsubst the default parameters,
5214          of course.  We only need the innermost template parameters
5215          because that is all that redeclare_class_template will look
5216          at.  */
5217       if (TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (friend_tmpl))
5218           > TMPL_ARGS_DEPTH (args))
5219         {
5220           tree parms;
5221           parms = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (friend_tmpl),
5222                                          args, tf_error | tf_warning);
5223           redeclare_class_template (TREE_TYPE (tmpl), parms);
5224         }
5225
5226       friend_type = TREE_TYPE (tmpl);
5227     }
5228   else
5229     {
5230       /* The friend template has not already been declared.  In this
5231          case, the instantiation of the template class will cause the
5232          injection of this template into the global scope.  */
5233       tmpl = tsubst (friend_tmpl, args, tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5234
5235       /* The new TMPL is not an instantiation of anything, so we
5236          forget its origins.  We don't reset CLASSTYPE_TI_TEMPLATE for
5237          the new type because that is supposed to be the corresponding
5238          template decl, i.e., TMPL.  */
5239       DECL_USE_TEMPLATE (tmpl) = 0;
5240       DECL_TEMPLATE_INFO (tmpl) = NULL_TREE;
5241       CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (TREE_TYPE (tmpl)) = 0;
5242       CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (tmpl))
5243         = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (tmpl)));
5244
5245       /* Inject this template into the global scope.  */
5246       friend_type = TREE_TYPE (pushdecl_top_level (tmpl));
5247     }
5248
5249   if (context) 
5250     {
5251       if (TREE_CODE (context) == NAMESPACE_DECL)
5252         pop_nested_namespace (context);
5253       else
5254         pop_nested_class ();
5255     }
5256
5257   return friend_type;
5258 }
5259
5260 /* Returns zero if TYPE cannot be completed later due to circularity.
5261    Otherwise returns one.  */
5262
5263 static int
5264 can_complete_type_without_circularity (tree type)
5265 {
5266   if (type == NULL_TREE || type == error_mark_node)
5267     return 0;
5268   else if (COMPLETE_TYPE_P (type))
5269     return 1;
5270   else if (TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE && TYPE_DOMAIN (type))
5271     return can_complete_type_without_circularity (TREE_TYPE (type));
5272   else if (CLASS_TYPE_P (type)
5273            && TYPE_BEING_DEFINED (TYPE_MAIN_VARIANT (type)))
5274     return 0;
5275   else
5276     return 1;
5277 }
5278
5279 tree
5280 instantiate_class_template (tree type)
5281 {
5282   tree template, args, pattern, t, member;
5283   tree typedecl;
5284   tree pbinfo;
5285   
5286   if (type == error_mark_node)
5287     return error_mark_node;
5288
5289   if (TYPE_BEING_DEFINED (type) 
5290       || COMPLETE_TYPE_P (type)
5291       || dependent_type_p (type))
5292     return type;
5293
5294   /* Figure out which template is being instantiated.  */
5295   template = most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type));
5296   my_friendly_assert (TREE_CODE (template) == TEMPLATE_DECL, 279);
5297
5298   /* Figure out which arguments are being used to do the
5299      instantiation.  */
5300   args = CLASSTYPE_TI_ARGS (type);
5301
5302   /* Determine what specialization of the original template to
5303      instantiate.  */
5304   t = most_specialized_class (template, args);
5305   if (t == error_mark_node)
5306     {
5307       const char *str = "candidates are:";
5308       error ("ambiguous class template instantiation for `%#T'", type);
5309       for (t = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (template); t; 
5310            t = TREE_CHAIN (t))
5311         {
5312           if (get_class_bindings (TREE_VALUE (t), TREE_PURPOSE (t), args))
5313             {
5314               cp_error_at ("%s %+#T", str, TREE_TYPE (t));
5315               str = "               ";
5316             }
5317         }
5318       TYPE_BEING_DEFINED (type) = 1;
5319       return error_mark_node;
5320     }
5321
5322   if (t)
5323     pattern = TREE_TYPE (t);
5324   else
5325     pattern = TREE_TYPE (template);
5326
5327   /* If the template we're instantiating is incomplete, then clearly
5328      there's nothing we can do.  */
5329   if (!COMPLETE_TYPE_P (pattern))
5330     return type;
5331
5332   /* If we've recursively instantiated too many templates, stop.  */
5333   if (! push_tinst_level (type))
5334     return type;
5335
5336   /* Now we're really doing the instantiation.  Mark the type as in
5337      the process of being defined.  */
5338   TYPE_BEING_DEFINED (type) = 1;
5339
5340   /* We may be in the middle of deferred access check.  Disable
5341      it now.  */
5342   push_deferring_access_checks (dk_no_deferred);
5343
5344   push_to_top_level ();
5345
5346   if (t)
5347     {
5348       /* This TYPE is actually an instantiation of a partial
5349          specialization.  We replace the innermost set of ARGS with
5350          the arguments appropriate for substitution.  For example,
5351          given:
5352
5353            template <class T> struct S {};
5354            template <class T> struct S<T*> {};
5355          
5356          and supposing that we are instantiating S<int*>, ARGS will
5357          present be {int*} but we need {int}.  */
5358       tree inner_args 
5359         = get_class_bindings (TREE_VALUE (t), TREE_PURPOSE (t),
5360                               args);
5361
5362       /* If there were multiple levels in ARGS, replacing the
5363          innermost level would alter CLASSTYPE_TI_ARGS, which we don't
5364          want, so we make a copy first.  */
5365       if (TMPL_ARGS_HAVE_MULTIPLE_LEVELS (args))
5366         {
5367           args = copy_node (args);
5368           SET_TMPL_ARGS_LEVEL (args, TMPL_ARGS_DEPTH (args), inner_args);
5369         }
5370       else
5371         args = inner_args;
5372     }
5373
5374   SET_CLASSTYPE_INTERFACE_UNKNOWN (type);
5375
5376   /* Set the input location to the template definition. This is needed
5377      if tsubsting causes an error.  */
5378   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_NAME (pattern));
5379
5380   TYPE_HAS_CONSTRUCTOR (type) = TYPE_HAS_CONSTRUCTOR (pattern);
5381   TYPE_HAS_DESTRUCTOR (type) = TYPE_HAS_DESTRUCTOR (pattern);
5382   TYPE_HAS_NEW_OPERATOR (type) = TYPE_HAS_NEW_OPERATOR (pattern);
5383   TYPE_HAS_ARRAY_NEW_OPERATOR (type) = TYPE_HAS_ARRAY_NEW_OPERATOR (pattern);
5384   TYPE_GETS_DELETE (type) = TYPE_GETS_DELETE (pattern);
5385   TYPE_HAS_ASSIGN_REF (type) = TYPE_HAS_ASSIGN_REF (pattern);
5386   TYPE_HAS_CONST_ASSIGN_REF (type) = TYPE_HAS_CONST_ASSIGN_REF (pattern);
5387   TYPE_HAS_ABSTRACT_ASSIGN_REF (type) = TYPE_HAS_ABSTRACT_ASSIGN_REF (pattern);
5388   TYPE_HAS_INIT_REF (type) = TYPE_HAS_INIT_REF (pattern);
5389   TYPE_HAS_CONST_INIT_REF (type) = TYPE_HAS_CONST_INIT_REF (pattern);
5390   TYPE_HAS_DEFAULT_CONSTRUCTOR (type) = TYPE_HAS_DEFAULT_CONSTRUCTOR (pattern);
5391   TYPE_HAS_CONVERSION (type) = TYPE_HAS_CONVERSION (pattern);
5392   TYPE_BASE_CONVS_MAY_REQUIRE_CODE_P (type)
5393     = TYPE_BASE_CONVS_MAY_REQUIRE_CODE_P (pattern);
5394   TYPE_USES_MULTIPLE_INHERITANCE (type)
5395     = TYPE_USES_MULTIPLE_INHERITANCE (pattern);
5396   TYPE_USES_VIRTUAL_BASECLASSES (type)
5397     = TYPE_USES_VIRTUAL_BASECLASSES (pattern);
5398   TYPE_PACKED (type) = TYPE_PACKED (pattern);
5399   TYPE_ALIGN (type) = TYPE_ALIGN (pattern);
5400   TYPE_USER_ALIGN (type) = TYPE_USER_ALIGN (pattern);
5401   TYPE_FOR_JAVA (type) = TYPE_FOR_JAVA (pattern); /* For libjava's JArray<T> */
5402   if (ANON_AGGR_TYPE_P (pattern))
5403     SET_ANON_AGGR_TYPE_P (type);
5404
5405   pbinfo = TYPE_BINFO (pattern);
5406
5407 #ifdef ENABLE_CHECKING
5408   if (DECL_CLASS_SCOPE_P (TYPE_MAIN_DECL (pattern))
5409       && ! COMPLETE_TYPE_P (TYPE_CONTEXT (type))
5410       && ! TYPE_BEING_DEFINED (TYPE_CONTEXT (type)))
5411     /* We should never instantiate a nested class before its enclosing
5412        class; we need to look up the nested class by name before we can
5413        instantiate it, and that lookup should instantiate the enclosing
5414        class.  */
5415     abort ();
5416 #endif
5417
5418   if (BINFO_BASETYPES (pbinfo))
5419     {
5420       tree base_list = NULL_TREE;
5421       tree pbases = BINFO_BASETYPES (pbinfo);
5422       tree paccesses = BINFO_BASEACCESSES (pbinfo);
5423       tree context = TYPE_CONTEXT (type);
5424       bool pop_p;
5425       int i;
5426
5427       /* We must enter the scope containing the type, as that is where
5428          the accessibility of types named in dependent bases are
5429          looked up from.  */
5430       pop_p = push_scope (context ? context : global_namespace);
5431   
5432       /* Substitute into each of the bases to determine the actual
5433          basetypes.  */
5434       for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (pbases); ++i)
5435         {
5436           tree base;
5437           tree access;
5438           tree pbase;
5439
5440           pbase = TREE_VEC_ELT (pbases, i);
5441           access = TREE_VEC_ELT (paccesses, i);
5442
5443           /* Substitute to figure out the base class.  */
5444           base = tsubst (BINFO_TYPE (pbase), args, tf_error, NULL_TREE);
5445           if (base == error_mark_node)
5446             continue;
5447           
5448           base_list = tree_cons (access, base, base_list);
5449           TREE_VIA_VIRTUAL (base_list) = TREE_VIA_VIRTUAL (pbase);
5450         }
5451
5452       /* The list is now in reverse order; correct that.  */
5453       base_list = nreverse (base_list);
5454
5455       /* Now call xref_basetypes to set up all the base-class
5456          information.  */
5457       xref_basetypes (type, base_list);
5458
5459       if (pop_p)
5460         pop_scope (context ? context : global_namespace);
5461     }
5462
5463   /* Now that our base classes are set up, enter the scope of the
5464      class, so that name lookups into base classes, etc. will work
5465      correctly.  This is precisely analogous to what we do in
5466      begin_class_definition when defining an ordinary non-template
5467      class.  */
5468   pushclass (type);
5469
5470   /* Now members are processed in the order of declaration.  */
5471   for (member = CLASSTYPE_DECL_LIST (pattern);
5472        member; member = TREE_CHAIN (member))
5473     {
5474       tree t = TREE_VALUE (member);
5475
5476       if (TREE_PURPOSE (member))
5477         {
5478           if (TYPE_P (t))
5479             {
5480               /* Build new CLASSTYPE_NESTED_UTDS.  */
5481
5482               tree tag = t;
5483               tree name = TYPE_IDENTIFIER (tag);
5484               tree newtag;
5485
5486               newtag = tsubst (tag, args, tf_error, NULL_TREE);
5487               if (newtag == error_mark_node)
5488                 continue;
5489
5490               if (TREE_CODE (newtag) != ENUMERAL_TYPE)
5491                 {
5492                   if (TYPE_LANG_SPECIFIC (tag) && CLASSTYPE_IS_TEMPLATE (tag))
5493                     /* Unfortunately, lookup_template_class sets
5494                        CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION for a partial
5495                        instantiation (i.e., for the type of a member
5496                        template class nested within a template class.)
5497                        This behavior is required for
5498                        maybe_process_partial_specialization to work
5499                        correctly, but is not accurate in this case;
5500                        the TAG is not an instantiation of anything.
5501                        (The corresponding TEMPLATE_DECL is an
5502                        instantiation, but the TYPE is not.) */
5503                     CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (newtag) = 0;
5504
5505                   /* Now, we call pushtag to put this NEWTAG into the scope of
5506                      TYPE.  We first set up the IDENTIFIER_TYPE_VALUE to avoid
5507                      pushtag calling push_template_decl.  We don't have to do
5508                      this for enums because it will already have been done in
5509                      tsubst_enum.  */
5510                   if (name)
5511                     SET_IDENTIFIER_TYPE_VALUE (name, newtag);
5512                   pushtag (name, newtag, /*globalize=*/0);
5513                 }
5514             }
5515           else if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL 
5516                    || DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (t))
5517             {
5518               /* Build new TYPE_METHODS.  */
5519               tree r;
5520               
5521               if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5522                 ++processing_template_decl;
5523               r = tsubst (t, args, tf_error, NULL_TREE);
5524               if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5525                 --processing_template_decl;
5526               set_current_access_from_decl (r);
5527               grok_special_member_properties (r);
5528               finish_member_declaration (r);
5529             }
5530           else
5531             {
5532               /* Build new TYPE_FIELDS.  */
5533
5534               if (TREE_CODE (t) != CONST_DECL)
5535                 {
5536                   tree r;
5537
5538                   /* The the file and line for this declaration, to
5539                      assist in error message reporting.  Since we
5540                      called push_tinst_level above, we don't need to
5541                      restore these.  */
5542                   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (t);
5543
5544                   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5545                     ++processing_template_decl;
5546                   r = tsubst (t, args, tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5547                   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5548                     --processing_template_decl;
5549                   if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL)
5550                     {
5551                       tree init;
5552
5553                       if (DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (r))
5554                         init = tsubst_expr (DECL_INITIAL (t), args,
5555                                             tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5556                       else
5557                         init = NULL_TREE;
5558
5559                       finish_static_data_member_decl
5560                         (r, init, /*asmspec_tree=*/NULL_TREE, /*flags=*/0);
5561
5562                       if (DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (r))
5563                         check_static_variable_definition (r, TREE_TYPE (r));
5564                     }
5565                   else if (TREE_CODE (r) == FIELD_DECL)
5566                     {
5567                       /* Determine whether R has a valid type and can be
5568                          completed later.  If R is invalid, then it is
5569                          replaced by error_mark_node so that it will not be
5570                          added to TYPE_FIELDS.  */
5571                       tree rtype = TREE_TYPE (r);
5572                       if (can_complete_type_without_circularity (rtype))
5573                         complete_type (rtype);
5574
5575                       if (!COMPLETE_TYPE_P (rtype))
5576                         {
5577                           cxx_incomplete_type_error (r, rtype);
5578                           r = error_mark_node;
5579                         }
5580                     }
5581
5582                   /* If it is a TYPE_DECL for a class-scoped ENUMERAL_TYPE,
5583                      such a thing will already have been added to the field
5584                      list by tsubst_enum in finish_member_declaration in the
5585                      CLASSTYPE_NESTED_UTDS case above.  */
5586                   if (!(TREE_CODE (r) == TYPE_DECL
5587                         && TREE_CODE (TREE_TYPE (r)) == ENUMERAL_TYPE
5588                         && DECL_ARTIFICIAL (r)))
5589                     {
5590                       set_current_access_from_decl (r);
5591                       finish_member_declaration (r);
5592                     }
5593                 }
5594             }
5595         }
5596       else
5597         {
5598           if (TYPE_P (t) || DECL_CLASS_TEMPLATE_P (t))
5599             {
5600               /* Build new CLASSTYPE_FRIEND_CLASSES.  */
5601
5602               tree friend_type = t;
5603               tree new_friend_type;
5604
5605               if (TREE_CODE (friend_type) == TEMPLATE_DECL)
5606                 new_friend_type = tsubst_friend_class (friend_type, args);
5607               else if (uses_template_parms (friend_type))
5608                 new_friend_type = tsubst (friend_type, args,
5609                                           tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5610               else if (CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (friend_type))
5611                 new_friend_type = friend_type;
5612               else 
5613                 {
5614                   tree ns = decl_namespace_context (TYPE_MAIN_DECL (friend_type));
5615
5616                   /* The call to xref_tag_from_type does injection for friend
5617                      classes.  */
5618                   push_nested_namespace (ns);
5619                   new_friend_type = 
5620                     xref_tag_from_type (friend_type, NULL_TREE, 1);
5621                   pop_nested_namespace (ns);
5622                 }
5623
5624               if (TREE_CODE (friend_type) == TEMPLATE_DECL)
5625                 /* Trick make_friend_class into realizing that the friend
5626                    we're adding is a template, not an ordinary class.  It's
5627                    important that we use make_friend_class since it will
5628                    perform some error-checking and output cross-reference
5629                    information.  */
5630                 ++processing_template_decl;
5631
5632               if (new_friend_type != error_mark_node)
5633                 make_friend_class (type, new_friend_type,
5634                                    /*complain=*/false);
5635
5636               if (TREE_CODE (friend_type) == TEMPLATE_DECL)
5637                 --processing_template_decl;
5638             }
5639           else
5640             {
5641               /* Build new DECL_FRIENDLIST.  */
5642               tree r;
5643
5644               if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5645                 ++processing_template_decl;
5646               r = tsubst_friend_function (t, args);
5647               if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5648                 --processing_template_decl;
5649               add_friend (type, r, /*complain=*/false);
5650             }
5651         }
5652     }
5653
5654   /* Set the file and line number information to whatever is given for
5655      the class itself.  This puts error messages involving generated
5656      implicit functions at a predictable point, and the same point
5657      that would be used for non-template classes.  */
5658   typedecl = TYPE_MAIN_DECL (type);
5659   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (typedecl);
5660
5661   unreverse_member_declarations (type);
5662   finish_struct_1 (type);
5663
5664   /* Clear this now so repo_template_used is happy.  */
5665   TYPE_BEING_DEFINED (type) = 0;
5666   repo_template_used (type);
5667
5668   /* Now that the class is complete, instantiate default arguments for
5669      any member functions.  We don't do this earlier because the
5670      default arguments may reference members of the class.  */
5671   if (!PRIMARY_TEMPLATE_P (template))
5672     for (t = TYPE_METHODS (type); t; t = TREE_CHAIN (t))
5673       if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL 
5674           /* Implicitly generated member functions will not have template
5675              information; they are not instantiations, but instead are
5676              created "fresh" for each instantiation.  */
5677           && DECL_TEMPLATE_INFO (t))
5678         tsubst_default_arguments (t);
5679
5680   popclass ();
5681   pop_from_top_level ();
5682   pop_deferring_access_checks ();
5683   pop_tinst_level ();
5684
5685   if (TYPE_CONTAINS_VPTR_P (type))
5686     keyed_classes = tree_cons (NULL_TREE, type, keyed_classes);
5687
5688   return type;
5689 }
5690
5691 static tree
5692 tsubst_template_arg (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
5693 {
5694   tree r;
5695   
5696   if (!t)
5697     r = t;
5698   else if (TYPE_P (t))
5699     r = tsubst (t, args, complain, in_decl);
5700   else
5701     {
5702       r = tsubst_expr (t, args, complain, in_decl);
5703
5704       if (!uses_template_parms (r))
5705         {
5706           /* Sometimes, one of the args was an expression involving a
5707              template constant parameter, like N - 1.  Now that we've
5708              tsubst'd, we might have something like 2 - 1.  This will
5709              confuse lookup_template_class, so we do constant folding
5710              here.  We have to unset processing_template_decl, to fool
5711              tsubst_copy_and_build() into building an actual tree.  */
5712
5713          /* If the TREE_TYPE of ARG is not NULL_TREE, ARG is already
5714             as simple as it's going to get, and trying to reprocess
5715             the trees will break.  Once tsubst_expr et al DTRT for
5716             non-dependent exprs, this code can go away, as the type
5717             will always be set.  */
5718           if (!TREE_TYPE (r))
5719             {
5720               int saved_processing_template_decl = processing_template_decl; 
5721               processing_template_decl = 0;
5722               r = tsubst_copy_and_build (r, /*args=*/NULL_TREE,
5723                                          tf_error, /*in_decl=*/NULL_TREE,
5724                                          /*function_p=*/false);
5725               processing_template_decl = saved_processing_template_decl; 
5726             }
5727           r = fold (r);
5728         }
5729     }
5730   return r;
5731 }
5732
5733 /* Substitute ARGS into the vector or list of template arguments T.  */
5734
5735 static tree
5736 tsubst_template_args (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
5737 {
5738   int len = TREE_VEC_LENGTH (t);
5739   int need_new = 0, i;
5740   tree *elts = alloca (len * sizeof (tree));
5741   
5742   for (i = 0; i < len; i++)
5743     {
5744       tree orig_arg = TREE_VEC_ELT (t, i);
5745       tree new_arg;
5746
5747       if (TREE_CODE (orig_arg) == TREE_VEC)
5748         new_arg = tsubst_template_args (orig_arg, args, complain, in_decl);
5749       else
5750         new_arg = tsubst_template_arg (orig_arg, args, complain, in_decl);
5751       
5752       if (new_arg == error_mark_node)
5753         return error_mark_node;
5754
5755       elts[i] = new_arg;
5756       if (new_arg != orig_arg)
5757         need_new = 1;
5758     }
5759   
5760   if (!need_new)
5761     return t;
5762
5763   t = make_tree_vec (len);
5764   for (i = 0; i < len; i++)
5765     TREE_VEC_ELT (t, i) = elts[i];
5766   
5767   return t;
5768 }
5769
5770 /* Return the result of substituting ARGS into the template parameters
5771    given by PARMS.  If there are m levels of ARGS and m + n levels of
5772    PARMS, then the result will contain n levels of PARMS.  For
5773    example, if PARMS is `template <class T> template <class U>
5774    template <T*, U, class V>' and ARGS is {{int}, {double}} then the
5775    result will be `template <int*, double, class V>'.  */
5776
5777 static tree
5778 tsubst_template_parms (tree parms, tree args, tsubst_flags_t complain)
5779 {
5780   tree r = NULL_TREE;
5781   tree* new_parms;
5782
5783   for (new_parms = &r;
5784        TMPL_PARMS_DEPTH (parms) > TMPL_ARGS_DEPTH (args);
5785        new_parms = &(TREE_CHAIN (*new_parms)),
5786          parms = TREE_CHAIN (parms))
5787     {
5788       tree new_vec = 
5789         make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (TREE_VALUE (parms)));
5790       int i;
5791       
5792       for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (new_vec); ++i)
5793         {
5794           tree tuple = TREE_VEC_ELT (TREE_VALUE (parms), i);
5795           tree default_value = TREE_PURPOSE (tuple);
5796           tree parm_decl = TREE_VALUE (tuple);
5797
5798           parm_decl = tsubst (parm_decl, args, complain, NULL_TREE);
5799           default_value = tsubst_template_arg (default_value, args,
5800                                                complain, NULL_TREE);
5801           
5802           tuple = build_tree_list (default_value, parm_decl);
5803           TREE_VEC_ELT (new_vec, i) = tuple;
5804         }
5805       
5806       *new_parms = 
5807         tree_cons (size_int (TMPL_PARMS_DEPTH (parms) 
5808                              - TMPL_ARGS_DEPTH (args)),
5809                    new_vec, NULL_TREE);
5810     }
5811
5812   return r;
5813 }
5814
5815 /* Substitute the ARGS into the indicated aggregate (or enumeration)
5816    type T.  If T is not an aggregate or enumeration type, it is
5817    handled as if by tsubst.  IN_DECL is as for tsubst.  If
5818    ENTERING_SCOPE is nonzero, T is the context for a template which
5819    we are presently tsubst'ing.  Return the substituted value.  */
5820
5821 static tree
5822 tsubst_aggr_type (tree t, 
5823                   tree args, 
5824                   tsubst_flags_t complain, 
5825                   tree in_decl, 
5826                   int entering_scope)
5827 {
5828   if (t == NULL_TREE)
5829     return NULL_TREE;
5830
5831   switch (TREE_CODE (t))
5832     {
5833     case RECORD_TYPE:
5834       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (t))
5835         return tsubst (TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (t), args, complain, in_decl);
5836
5837       /* Else fall through.  */
5838     case ENUMERAL_TYPE:
5839     case UNION_TYPE:
5840       if (TYPE_TEMPLATE_INFO (t))
5841         {
5842           tree argvec;
5843           tree context;
5844           tree r;
5845
5846           /* First, determine the context for the type we are looking
5847              up.  */
5848           context = TYPE_CONTEXT (t);
5849           if (context)
5850             context = tsubst_aggr_type (context, args, complain,
5851                                         in_decl, /*entering_scope=*/1);
5852
5853           /* Then, figure out what arguments are appropriate for the
5854              type we are trying to find.  For example, given:
5855
5856                template <class T> struct S;
5857                template <class T, class U> void f(T, U) { S<U> su; }
5858
5859              and supposing that we are instantiating f<int, double>,
5860              then our ARGS will be {int, double}, but, when looking up
5861              S we only want {double}.  */
5862           argvec = tsubst_template_args (TYPE_TI_ARGS (t), args,
5863                                          complain, in_decl);
5864           if (argvec == error_mark_node)
5865             return error_mark_node;
5866
5867           r = lookup_template_class (t, argvec, in_decl, context,
5868                                      entering_scope, complain);
5869
5870           return cp_build_qualified_type_real (r, TYPE_QUALS (t), complain);
5871         }
5872       else 
5873         /* This is not a template type, so there's nothing to do.  */
5874         return t;
5875
5876     default:
5877       return tsubst (t, args, complain, in_decl);
5878     }
5879 }
5880
5881 /* Substitute into the default argument ARG (a default argument for
5882    FN), which has the indicated TYPE.  */
5883
5884 tree
5885 tsubst_default_argument (tree fn, tree type, tree arg)
5886 {
5887   /* This default argument came from a template.  Instantiate the
5888      default argument here, not in tsubst.  In the case of
5889      something like: 
5890      
5891        template <class T>
5892        struct S {
5893          static T t();
5894          void f(T = t());
5895        };
5896      
5897      we must be careful to do name lookup in the scope of S<T>,
5898      rather than in the current class.
5899
5900      ??? current_class_type affects a lot more than name lookup.  This is
5901      very fragile.  Fortunately, it will go away when we do 2-phase name
5902      binding properly.  */
5903
5904   /* FN is already the desired FUNCTION_DECL.  */
5905   push_access_scope (fn);
5906   /* The default argument expression should not be considered to be
5907      within the scope of FN.  Since push_access_scope sets
5908      current_function_decl, we must explicitly clear it here.  */
5909   current_function_decl = NULL_TREE;
5910
5911   arg = tsubst_expr (arg, DECL_TI_ARGS (fn),
5912                      tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5913   
5914   pop_access_scope (fn);
5915
5916   /* Make sure the default argument is reasonable.  */
5917   arg = check_default_argument (type, arg);
5918
5919   return arg;
5920 }
5921
5922 /* Substitute into all the default arguments for FN.  */
5923
5924 static void
5925 tsubst_default_arguments (tree fn)
5926 {
5927   tree arg;
5928   tree tmpl_args;
5929
5930   tmpl_args = DECL_TI_ARGS (fn);
5931
5932   /* If this function is not yet instantiated, we certainly don't need
5933      its default arguments.  */
5934   if (uses_template_parms (tmpl_args))
5935     return;
5936
5937   for (arg = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (fn)); 
5938        arg; 
5939        arg = TREE_CHAIN (arg))
5940     if (TREE_PURPOSE (arg))
5941       TREE_PURPOSE (arg) = tsubst_default_argument (fn, 
5942                                                     TREE_VALUE (arg),
5943                                                     TREE_PURPOSE (arg));
5944 }
5945
5946 /* Substitute the ARGS into the T, which is a _DECL.  TYPE is the
5947    (already computed) substitution of ARGS into TREE_TYPE (T), if
5948    appropriate.  Return the result of the substitution.  Issue error
5949    and warning messages under control of COMPLAIN.  */
5950
5951 static tree
5952 tsubst_decl (tree t, tree args, tree type, tsubst_flags_t complain)
5953 {
5954   location_t saved_loc;
5955   tree r = NULL_TREE;
5956   tree in_decl = t;
5957
5958   /* Set the filename and linenumber to improve error-reporting.  */
5959   saved_loc = input_location;
5960   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (t);
5961
5962   switch (TREE_CODE (t))
5963     {
5964     case TEMPLATE_DECL:
5965       {
5966         /* We can get here when processing a member template function
5967            of a template class.  */
5968         tree decl = DECL_TEMPLATE_RESULT (t);
5969         tree spec;
5970         int is_template_template_parm = DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (t);
5971
5972         if (!is_template_template_parm)
5973           {
5974             /* We might already have an instance of this template.
5975                The ARGS are for the surrounding class type, so the
5976                full args contain the tsubst'd args for the context,
5977                plus the innermost args from the template decl.  */
5978             tree tmpl_args = DECL_CLASS_TEMPLATE_P (t) 
5979               ? CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (t))
5980               : DECL_TI_ARGS (DECL_TEMPLATE_RESULT (t));
5981             tree full_args;
5982             
5983             full_args = tsubst_template_args (tmpl_args, args,
5984                                               complain, in_decl);
5985
5986             /* tsubst_template_args doesn't copy the vector if
5987                nothing changed.  But, *something* should have
5988                changed.  */
5989             my_friendly_assert (full_args != tmpl_args, 0);
5990
5991             spec = retrieve_specialization (t, full_args);
5992             if (spec != NULL_TREE)
5993               {
5994                 r = spec;
5995                 break;
5996               }
5997           }
5998
5999         /* Make a new template decl.  It will be similar to the
6000            original, but will record the current template arguments. 
6001            We also create a new function declaration, which is just
6002            like the old one, but points to this new template, rather
6003            than the old one.  */
6004         r = copy_decl (t);
6005         my_friendly_assert (DECL_LANG_SPECIFIC (r) != 0, 0);
6006         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6007
6008         if (is_template_template_parm)
6009           {
6010             tree new_decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
6011             DECL_TEMPLATE_RESULT (r) = new_decl;
6012             TREE_TYPE (r) = TREE_TYPE (new_decl);
6013             break;
6014           }
6015
6016         DECL_CONTEXT (r) 
6017           = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args, 
6018                               complain, in_decl, 
6019                               /*entering_scope=*/1); 
6020         DECL_TEMPLATE_INFO (r) = build_tree_list (t, args);
6021
6022         if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
6023           {
6024             tree new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
6025             if (new_type == error_mark_node)
6026               return error_mark_node;
6027
6028             TREE_TYPE (r) = new_type;
6029             CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (new_type) = r;
6030             DECL_TEMPLATE_RESULT (r) = TYPE_MAIN_DECL (new_type);
6031             DECL_TI_ARGS (r) = CLASSTYPE_TI_ARGS (new_type);
6032           }
6033         else
6034           {
6035             tree new_decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
6036             if (new_decl == error_mark_node)
6037               return error_mark_node;
6038
6039             DECL_TEMPLATE_RESULT (r) = new_decl;
6040             DECL_TI_TEMPLATE (new_decl) = r;
6041             TREE_TYPE (r) = TREE_TYPE (new_decl);
6042             DECL_TI_ARGS (r) = DECL_TI_ARGS (new_decl);
6043           }
6044
6045         SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (r);
6046         DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (r) = NULL_TREE;
6047         DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (r) = NULL_TREE;
6048
6049         /* The template parameters for this new template are all the
6050            template parameters for the old template, except the
6051            outermost level of parameters.  */
6052         DECL_TEMPLATE_PARMS (r) 
6053           = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (t), args,
6054                                    complain);
6055
6056         if (PRIMARY_TEMPLATE_P (t))
6057           DECL_PRIMARY_TEMPLATE (r) = r;
6058
6059         if (TREE_CODE (decl) != TYPE_DECL)
6060           /* Record this non-type partial instantiation.  */
6061           register_specialization (r, t, 
6062                                    DECL_TI_ARGS (DECL_TEMPLATE_RESULT (r)));
6063       }
6064       break;
6065
6066     case FUNCTION_DECL:
6067       {
6068         tree ctx;
6069         tree argvec = NULL_TREE;
6070         tree *friends;
6071         tree gen_tmpl;
6072         int member;
6073         int args_depth;
6074         int parms_depth;
6075
6076         /* Nobody should be tsubst'ing into non-template functions.  */
6077         my_friendly_assert (DECL_TEMPLATE_INFO (t) != NULL_TREE, 0);
6078
6079         if (TREE_CODE (DECL_TI_TEMPLATE (t)) == TEMPLATE_DECL)
6080           {
6081             tree spec;
6082             bool dependent_p;
6083
6084             /* If T is not dependent, just return it.  We have to
6085                increment PROCESSING_TEMPLATE_DECL because
6086                value_dependent_expression_p assumes that nothing is
6087                dependent when PROCESSING_TEMPLATE_DECL is zero.  */
6088             ++processing_template_decl;
6089             dependent_p = value_dependent_expression_p (t);
6090             --processing_template_decl;
6091             if (!dependent_p)
6092               return t;
6093
6094             /* Calculate the most general template of which R is a
6095                specialization, and the complete set of arguments used to
6096                specialize R.  */
6097             gen_tmpl = most_general_template (DECL_TI_TEMPLATE (t));
6098             argvec = tsubst_template_args (DECL_TI_ARGS 
6099                                            (DECL_TEMPLATE_RESULT (gen_tmpl)),
6100                                            args, complain, in_decl); 
6101
6102             /* Check to see if we already have this specialization.  */
6103             spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, argvec);
6104
6105             if (spec)
6106               {
6107                 r = spec;
6108                 break;
6109               }
6110
6111             /* We can see more levels of arguments than parameters if
6112                there was a specialization of a member template, like
6113                this:
6114
6115                  template <class T> struct S { template <class U> void f(); }
6116                  template <> template <class U> void S<int>::f(U); 
6117
6118                Here, we'll be substituting into the specialization,
6119                because that's where we can find the code we actually
6120                want to generate, but we'll have enough arguments for
6121                the most general template.              
6122
6123                We also deal with the peculiar case:
6124
6125                  template <class T> struct S { 
6126                    template <class U> friend void f();
6127                  };
6128                  template <class U> void f() {}
6129                  template S<int>;
6130                  template void f<double>();
6131
6132                Here, the ARGS for the instantiation of will be {int,
6133                double}.  But, we only need as many ARGS as there are
6134                levels of template parameters in CODE_PATTERN.  We are
6135                careful not to get fooled into reducing the ARGS in
6136                situations like:
6137
6138                  template <class T> struct S { template <class U> void f(U); }
6139                  template <class T> template <> void S<T>::f(int) {}
6140
6141                which we can spot because the pattern will be a
6142                specialization in this case.  */
6143             args_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (args);
6144             parms_depth = 
6145               TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (DECL_TI_TEMPLATE (t))); 
6146             if (args_depth > parms_depth
6147                 && !DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (t))
6148               args = get_innermost_template_args (args, parms_depth);
6149           }
6150         else
6151           {
6152             /* This special case arises when we have something like this:
6153
6154                  template <class T> struct S { 
6155                    friend void f<int>(int, double); 
6156                  };
6157
6158                Here, the DECL_TI_TEMPLATE for the friend declaration
6159                will be an IDENTIFIER_NODE.  We are being called from
6160                tsubst_friend_function, and we want only to create a
6161                new decl (R) with appropriate types so that we can call
6162                determine_specialization.  */
6163             gen_tmpl = NULL_TREE;
6164           }
6165
6166         if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
6167           {
6168             if (DECL_NAME (t) == constructor_name (DECL_CONTEXT (t)))
6169               member = 2;
6170             else
6171               member = 1;
6172             ctx = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args, 
6173                                     complain, t, /*entering_scope=*/1);
6174           }
6175         else
6176           {
6177             member = 0;
6178             ctx = DECL_CONTEXT (t);
6179           }
6180         type = tsubst (type, args, complain, in_decl);
6181         if (type == error_mark_node)
6182           return error_mark_node;
6183
6184         /* We do NOT check for matching decls pushed separately at this
6185            point, as they may not represent instantiations of this
6186            template, and in any case are considered separate under the
6187            discrete model.  */
6188         r = copy_decl (t);
6189         DECL_USE_TEMPLATE (r) = 0;
6190         TREE_TYPE (r) = type;
6191         /* Clear out the mangled name and RTL for the instantiation.  */
6192         SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (r, NULL_TREE);
6193         SET_DECL_RTL (r, NULL_RTX);
6194         DECL_INITIAL (r) = NULL_TREE;
6195         DECL_CONTEXT (r) = ctx;
6196
6197         if (member && DECL_CONV_FN_P (r)) 
6198           /* Type-conversion operator.  Reconstruct the name, in
6199              case it's the name of one of the template's parameters.  */
6200           DECL_NAME (r) = mangle_conv_op_name_for_type (TREE_TYPE (type));
6201
6202         DECL_ARGUMENTS (r) = tsubst (DECL_ARGUMENTS (t), args,
6203                                      complain, t);
6204         DECL_RESULT (r) = NULL_TREE;
6205
6206         TREE_STATIC (r) = 0;
6207         TREE_PUBLIC (r) = TREE_PUBLIC (t);
6208         DECL_EXTERNAL (r) = 1;
6209         DECL_INTERFACE_KNOWN (r) = 0;
6210         DECL_DEFER_OUTPUT (r) = 0;
6211         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6212         DECL_PENDING_INLINE_INFO (r) = 0;
6213         DECL_PENDING_INLINE_P (r) = 0;
6214         DECL_SAVED_TREE (r) = NULL_TREE;
6215         TREE_USED (r) = 0;
6216         if (DECL_CLONED_FUNCTION (r))
6217           {
6218             DECL_CLONED_FUNCTION (r) = tsubst (DECL_CLONED_FUNCTION (t),
6219                                                args, complain, t);
6220             TREE_CHAIN (r) = TREE_CHAIN (DECL_CLONED_FUNCTION (r));
6221             TREE_CHAIN (DECL_CLONED_FUNCTION (r)) = r;
6222           }
6223
6224         /* Set up the DECL_TEMPLATE_INFO for R.  There's no need to do
6225            this in the special friend case mentioned above where
6226            GEN_TMPL is NULL.  */
6227         if (gen_tmpl)
6228           {
6229             DECL_TEMPLATE_INFO (r) 
6230               = tree_cons (gen_tmpl, argvec, NULL_TREE);
6231             SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (r);
6232             register_specialization (r, gen_tmpl, argvec);
6233
6234             /* We're not supposed to instantiate default arguments
6235                until they are called, for a template.  But, for a
6236                declaration like:
6237
6238                  template <class T> void f () 
6239                  { extern void g(int i = T()); }
6240                  
6241                we should do the substitution when the template is
6242                instantiated.  We handle the member function case in
6243                instantiate_class_template since the default arguments
6244                might refer to other members of the class.  */
6245             if (!member
6246                 && !PRIMARY_TEMPLATE_P (gen_tmpl)
6247                 && !uses_template_parms (argvec))
6248               tsubst_default_arguments (r);
6249           }
6250
6251         /* Copy the list of befriending classes.  */
6252         for (friends = &DECL_BEFRIENDING_CLASSES (r);
6253              *friends;
6254              friends = &TREE_CHAIN (*friends)) 
6255           {
6256             *friends = copy_node (*friends);
6257             TREE_VALUE (*friends) = tsubst (TREE_VALUE (*friends),
6258                                             args, complain,
6259                                             in_decl);
6260           }
6261
6262         if (DECL_CONSTRUCTOR_P (r) || DECL_DESTRUCTOR_P (r))
6263           {
6264             maybe_retrofit_in_chrg (r);
6265             if (DECL_CONSTRUCTOR_P (r))
6266               grok_ctor_properties (ctx, r);
6267             /* If this is an instantiation of a member template, clone it.
6268                If it isn't, that'll be handled by
6269                clone_constructors_and_destructors.  */
6270             if (PRIMARY_TEMPLATE_P (gen_tmpl))
6271               clone_function_decl (r, /*update_method_vec_p=*/0);
6272           }
6273         else if (IDENTIFIER_OPNAME_P (DECL_NAME (r)))
6274           grok_op_properties (r, DECL_FRIEND_P (r),
6275                               (complain & tf_error) != 0);
6276
6277         if (DECL_FRIEND_P (t) && DECL_FRIEND_CONTEXT (t))
6278           SET_DECL_FRIEND_CONTEXT (r,
6279                                    tsubst (DECL_FRIEND_CONTEXT (t),
6280                                             args, complain, in_decl));
6281       }
6282       break;
6283
6284     case PARM_DECL:
6285       {
6286         r = copy_node (t);
6287         if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (t))
6288           SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (r);
6289
6290         TREE_TYPE (r) = type;
6291         c_apply_type_quals_to_decl (cp_type_quals (type), r);
6292
6293         if (DECL_INITIAL (r))
6294           {
6295             if (TREE_CODE (DECL_INITIAL (r)) != TEMPLATE_PARM_INDEX)
6296               DECL_INITIAL (r) = TREE_TYPE (r);
6297             else
6298               DECL_INITIAL (r) = tsubst (DECL_INITIAL (r), args,
6299                                          complain, in_decl);
6300           }
6301
6302         DECL_CONTEXT (r) = NULL_TREE;
6303
6304         if (!DECL_TEMPLATE_PARM_P (r))
6305           DECL_ARG_TYPE (r) = type_passed_as (type);
6306         if (TREE_CHAIN (t))
6307           TREE_CHAIN (r) = tsubst (TREE_CHAIN (t), args,
6308                                    complain, TREE_CHAIN (t));
6309       }
6310       break;
6311
6312     case FIELD_DECL:
6313       {
6314         r = copy_decl (t);
6315         TREE_TYPE (r) = type;
6316         c_apply_type_quals_to_decl (cp_type_quals (type), r);
6317
6318         /* We don't have to set DECL_CONTEXT here; it is set by
6319            finish_member_declaration.  */
6320         DECL_INITIAL (r) = tsubst_expr (DECL_INITIAL (t), args,
6321                                         complain, in_decl);
6322         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6323         if (VOID_TYPE_P (type)) 
6324           cp_error_at ("instantiation of `%D' as type `%T'", r, type);
6325       }
6326       break;
6327
6328     case USING_DECL:
6329       {
6330         r = copy_node (t);
6331         /* It is not a dependent using decl any more.  */
6332         TREE_TYPE (r) = void_type_node;
6333         DECL_INITIAL (r)
6334           = tsubst_copy (DECL_INITIAL (t), args, complain, in_decl);
6335         DECL_NAME (r)
6336           = tsubst_copy (DECL_NAME (t), args, complain, in_decl);
6337         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6338       }
6339       break;
6340
6341     case TYPE_DECL:
6342       if (TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
6343           || t == TYPE_MAIN_DECL (TREE_TYPE (t)))
6344         {
6345           /* If this is the canonical decl, we don't have to mess with
6346              instantiations, and often we can't (for typename, template
6347              type parms and such).  Note that TYPE_NAME is not correct for
6348              the above test if we've copied the type for a typedef.  */
6349           r = TYPE_NAME (type);
6350           break;
6351         }
6352
6353       /* Fall through.  */
6354
6355     case VAR_DECL:
6356       {
6357         tree argvec = NULL_TREE;
6358         tree gen_tmpl = NULL_TREE;
6359         tree spec;
6360         tree tmpl = NULL_TREE;
6361         tree ctx;
6362         int local_p;
6363
6364         /* Assume this is a non-local variable.  */
6365         local_p = 0;
6366
6367         if (TYPE_P (CP_DECL_CONTEXT (t)))
6368           ctx = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args, 
6369                                   complain,
6370                                   in_decl, /*entering_scope=*/1);
6371         else if (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (t))
6372           ctx = DECL_CONTEXT (t);
6373         else
6374           {
6375             /* Subsequent calls to pushdecl will fill this in.  */
6376             ctx = NULL_TREE;
6377             local_p = 1;
6378           }
6379
6380         /* Check to see if we already have this specialization.  */
6381         if (!local_p)
6382           {
6383             tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (t);
6384             gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
6385             argvec = tsubst (DECL_TI_ARGS (t), args, complain, in_decl);
6386             spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, argvec);
6387           }
6388         else
6389           spec = retrieve_local_specialization (t);
6390
6391         if (spec)
6392           {
6393             r = spec;
6394             break;
6395           }
6396
6397         r = copy_decl (t);
6398         if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL)
6399           {
6400             type = complete_type (type);
6401             DECL_INITIALIZED_BY_CONSTANT_EXPRESSION_P (r)
6402               = DECL_INITIALIZED_BY_CONSTANT_EXPRESSION_P (t);
6403           }
6404         else if (DECL_SELF_REFERENCE_P (t))
6405           SET_DECL_SELF_REFERENCE_P (r);
6406         TREE_TYPE (r) = type;
6407         c_apply_type_quals_to_decl (cp_type_quals (type), r);
6408         DECL_CONTEXT (r) = ctx;
6409         /* Clear out the mangled name and RTL for the instantiation.  */
6410         SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (r, NULL_TREE);
6411         SET_DECL_RTL (r, NULL_RTX);
6412
6413         /* Don't try to expand the initializer until someone tries to use
6414            this variable; otherwise we run into circular dependencies.  */
6415         DECL_INITIAL (r) = NULL_TREE;
6416         SET_DECL_RTL (r, NULL_RTX);
6417         DECL_SIZE (r) = DECL_SIZE_UNIT (r) = 0;
6418
6419         /* Even if the original location is out of scope, the newly
6420            substituted one is not.  */
6421         if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL)
6422           {
6423             DECL_DEAD_FOR_LOCAL (r) = 0;
6424             DECL_INITIALIZED_P (r) = 0;
6425           }
6426
6427         if (!local_p)
6428           {
6429             /* A static data member declaration is always marked
6430                external when it is declared in-class, even if an
6431                initializer is present.  We mimic the non-template
6432                processing here.  */
6433             DECL_EXTERNAL (r) = 1;
6434
6435             register_specialization (r, gen_tmpl, argvec);
6436             DECL_TEMPLATE_INFO (r) = tree_cons (tmpl, argvec, NULL_TREE);
6437             SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (r);
6438           }
6439         else
6440           register_local_specialization (r, t);
6441
6442         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6443         if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL && VOID_TYPE_P (type))
6444           cp_error_at ("instantiation of `%D' as type `%T'", r, type);
6445         /* Compute the size, alignment, etc. of R.  */
6446         layout_decl (r, 0);
6447       }
6448       break;
6449
6450     default:
6451       abort ();
6452     } 
6453
6454   /* Restore the file and line information.  */
6455   input_location = saved_loc;
6456
6457   return r;
6458 }
6459
6460 /* Substitute into the ARG_TYPES of a function type.  */
6461
6462 static tree
6463 tsubst_arg_types (tree arg_types, 
6464                   tree args, 
6465                   tsubst_flags_t complain, 
6466                   tree in_decl)
6467 {
6468   tree remaining_arg_types;
6469   tree type;
6470
6471   if (!arg_types || arg_types == void_list_node)
6472     return arg_types;
6473   
6474   remaining_arg_types = tsubst_arg_types (TREE_CHAIN (arg_types),
6475                                           args, complain, in_decl);
6476   if (remaining_arg_types == error_mark_node)
6477     return error_mark_node;
6478
6479   type = tsubst (TREE_VALUE (arg_types), args, complain, in_decl);
6480   if (type == error_mark_node)
6481     return error_mark_node;
6482   if (VOID_TYPE_P (type))
6483     {
6484       if (complain & tf_error)
6485         {
6486           error ("invalid parameter type `%T'", type);
6487           if (in_decl)
6488             cp_error_at ("in declaration `%D'", in_decl);
6489         }
6490       return error_mark_node;
6491     }
6492
6493   /* Do array-to-pointer, function-to-pointer conversion, and ignore
6494      top-level qualifiers as required.  */
6495   type = TYPE_MAIN_VARIANT (type_decays_to (type));
6496
6497   /* Note that we do not substitute into default arguments here.  The
6498      standard mandates that they be instantiated only when needed,
6499      which is done in build_over_call.  */
6500   return hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (arg_types), type,
6501                          remaining_arg_types);
6502                          
6503 }
6504
6505 /* Substitute into a FUNCTION_TYPE or METHOD_TYPE.  This routine does
6506    *not* handle the exception-specification for FNTYPE, because the
6507    initial substitution of explicitly provided template parameters
6508    during argument deduction forbids substitution into the
6509    exception-specification:
6510
6511      [temp.deduct]
6512
6513      All references in the function type of the function template to  the
6514      corresponding template parameters are replaced by the specified tem-
6515      plate argument values.  If a substitution in a template parameter or
6516      in  the function type of the function template results in an invalid
6517      type, type deduction fails.  [Note: The equivalent  substitution  in
6518      exception specifications is done only when the function is instanti-
6519      ated, at which point a program is  ill-formed  if  the  substitution
6520      results in an invalid type.]  */
6521
6522 static tree
6523 tsubst_function_type (tree t, 
6524                       tree args, 
6525                       tsubst_flags_t complain, 
6526                       tree in_decl)
6527 {
6528   tree return_type;
6529   tree arg_types;
6530   tree fntype;
6531
6532   /* The TYPE_CONTEXT is not used for function/method types.  */
6533   my_friendly_assert (TYPE_CONTEXT (t) == NULL_TREE, 0);
6534
6535   /* Substitute the return type.  */
6536   return_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
6537   if (return_type == error_mark_node)
6538     return error_mark_node;
6539
6540   /* Substitute the argument types.  */
6541   arg_types = tsubst_arg_types (TYPE_ARG_TYPES (t), args,
6542                                 complain, in_decl); 
6543   if (arg_types == error_mark_node)
6544     return error_mark_node;
6545   
6546   /* Construct a new type node and return it.  */
6547   if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_TYPE)
6548     fntype = build_function_type (return_type, arg_types);
6549   else
6550     {
6551       tree r = TREE_TYPE (TREE_VALUE (arg_types));
6552       if (! IS_AGGR_TYPE (r))
6553         {
6554           /* [temp.deduct]
6555              
6556              Type deduction may fail for any of the following
6557              reasons:
6558              
6559              -- Attempting to create "pointer to member of T" when T
6560              is not a class type.  */
6561           if (complain & tf_error)
6562             error ("creating pointer to member function of non-class type `%T'",
6563                       r);
6564           return error_mark_node;
6565         }
6566       
6567       fntype = build_method_type_directly (r, return_type, 
6568                                            TREE_CHAIN (arg_types));
6569     }
6570   fntype = cp_build_qualified_type_real (fntype, TYPE_QUALS (t), complain);
6571   fntype = cp_build_type_attribute_variant (fntype, TYPE_ATTRIBUTES (t));
6572   
6573   return fntype;  
6574 }
6575
6576 /* Substitute into the PARMS of a call-declarator.  */
6577
6578 static tree
6579 tsubst_call_declarator_parms (tree parms, 
6580                               tree args, 
6581                               tsubst_flags_t complain, 
6582                               tree in_decl)
6583 {
6584   tree new_parms;
6585   tree type;
6586   tree defarg;
6587
6588   if (!parms || parms == void_list_node)
6589     return parms;
6590   
6591   new_parms = tsubst_call_declarator_parms (TREE_CHAIN (parms),
6592                                             args, complain, in_decl);
6593
6594   /* Figure out the type of this parameter.  */
6595   type = tsubst (TREE_VALUE (parms), args, complain, in_decl);
6596   
6597   /* Figure out the default argument as well.  Note that we use
6598      tsubst_expr since the default argument is really an expression.  */
6599   defarg = tsubst_expr (TREE_PURPOSE (parms), args, complain, in_decl);
6600
6601   /* Chain this parameter on to the front of those we have already
6602      processed.  We don't use hash_tree_cons because that function
6603      doesn't check TREE_PARMLIST.  */
6604   new_parms = tree_cons (defarg, type, new_parms);
6605
6606   /* And note that these are parameters.  */
6607   TREE_PARMLIST (new_parms) = 1;
6608   
6609   return new_parms;
6610 }
6611
6612 /* Take the tree structure T and replace template parameters used
6613    therein with the argument vector ARGS.  IN_DECL is an associated
6614    decl for diagnostics.  If an error occurs, returns ERROR_MARK_NODE.
6615    Issue error and warning messages under control of COMPLAIN.  Note
6616    that we must be relatively non-tolerant of extensions here, in
6617    order to preserve conformance; if we allow substitutions that
6618    should not be allowed, we may allow argument deductions that should
6619    not succeed, and therefore report ambiguous overload situations
6620    where there are none.  In theory, we could allow the substitution,
6621    but indicate that it should have failed, and allow our caller to
6622    make sure that the right thing happens, but we don't try to do this
6623    yet.
6624
6625    This function is used for dealing with types, decls and the like;
6626    for expressions, use tsubst_expr or tsubst_copy.  */
6627
6628 static tree
6629 tsubst (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
6630 {
6631   tree type, r;
6632
6633   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node
6634       || t == integer_type_node
6635       || t == void_type_node
6636       || t == char_type_node
6637       || TREE_CODE (t) == NAMESPACE_DECL)
6638     return t;
6639
6640   if (TREE_CODE (t) == IDENTIFIER_NODE)
6641     type = IDENTIFIER_TYPE_VALUE (t);
6642   else
6643     type = TREE_TYPE (t);
6644
6645   my_friendly_assert (type != unknown_type_node, 20030716);
6646
6647   if (type && TREE_CODE (t) != FUNCTION_DECL
6648       && TREE_CODE (t) != TYPENAME_TYPE
6649       && TREE_CODE (t) != TEMPLATE_DECL
6650       && TREE_CODE (t) != IDENTIFIER_NODE
6651       && TREE_CODE (t) != FUNCTION_TYPE
6652       && TREE_CODE (t) != METHOD_TYPE)
6653     type = tsubst (type, args, complain, in_decl);
6654   if (type == error_mark_node)
6655     return error_mark_node;
6656
6657   if (DECL_P (t))
6658     return tsubst_decl (t, args, type, complain);
6659
6660   switch (TREE_CODE (t))
6661     {
6662     case RECORD_TYPE:
6663     case UNION_TYPE:
6664     case ENUMERAL_TYPE:
6665       return tsubst_aggr_type (t, args, complain, in_decl,
6666                                /*entering_scope=*/0);
6667
6668     case ERROR_MARK:
6669     case IDENTIFIER_NODE:
6670     case VOID_TYPE:
6671     case REAL_TYPE:
6672     case COMPLEX_TYPE:
6673     case VECTOR_TYPE:
6674     case BOOLEAN_TYPE:
6675     case INTEGER_CST:
6676     case REAL_CST:
6677     case STRING_CST:
6678       return t;
6679
6680     case INTEGER_TYPE:
6681       if (t == integer_type_node)
6682         return t;
6683
6684       if (TREE_CODE (TYPE_MIN_VALUE (t)) == INTEGER_CST
6685           && TREE_CODE (TYPE_MAX_VALUE (t)) == INTEGER_CST)
6686         return t;
6687
6688       {
6689         tree max, omax = TREE_OPERAND (TYPE_MAX_VALUE (t), 0);
6690
6691         /* The array dimension behaves like a non-type template arg,
6692            in that we want to fold it as much as possible.  */
6693         max = tsubst_template_arg (omax, args, complain, in_decl);
6694         if (!processing_template_decl)
6695           max = decl_constant_value (max);
6696
6697         if (integer_zerop (omax))
6698           {
6699             /* Still allow an explicit array of size zero.  */
6700             if (pedantic)
6701               pedwarn ("creating array with size zero");
6702           }
6703         else if (integer_zerop (max) 
6704                  || (TREE_CODE (max) == INTEGER_CST 
6705                      && INT_CST_LT (max, integer_zero_node)))
6706           {
6707             /* [temp.deduct]
6708
6709                Type deduction may fail for any of the following
6710                reasons:  
6711
6712                  Attempting to create an array with a size that is
6713                  zero or negative.  */
6714             if (complain & tf_error)
6715               error ("creating array with size zero (`%E')", max);
6716
6717             return error_mark_node;
6718           }
6719
6720         return compute_array_index_type (NULL_TREE, max);
6721       }
6722
6723     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
6724     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
6725     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
6726     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
6727       {
6728         int idx;
6729         int level;
6730         int levels;
6731
6732         r = NULL_TREE;
6733
6734         if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_TYPE_PARM
6735             || TREE_CODE (t) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
6736             || TREE_CODE (t) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
6737           {
6738             idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (t);
6739             level = TEMPLATE_TYPE_LEVEL (t);
6740           }
6741         else
6742           {
6743             idx = TEMPLATE_PARM_IDX (t);
6744             level = TEMPLATE_PARM_LEVEL (t);
6745           }
6746
6747         if (TREE_VEC_LENGTH (args) > 0)
6748           {
6749             tree arg = NULL_TREE;
6750
6751             levels = TMPL_ARGS_DEPTH (args);
6752             if (level <= levels)
6753               arg = TMPL_ARG (args, level, idx);
6754
6755             if (arg == error_mark_node)
6756               return error_mark_node;
6757             else if (arg != NULL_TREE)
6758               {
6759                 if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
6760                   {
6761                     my_friendly_assert (TYPE_P (arg), 0);
6762                     return cp_build_qualified_type_real
6763                       (arg, cp_type_quals (arg) | cp_type_quals (t),
6764                        complain | tf_ignore_bad_quals);
6765                   }
6766                 else if (TREE_CODE (t) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
6767                   {
6768                     /* We are processing a type constructed from
6769                        a template template parameter.  */
6770                     tree argvec = tsubst (TYPE_TI_ARGS (t),
6771                                           args, complain, in_decl);
6772                     if (argvec == error_mark_node)
6773                       return error_mark_node;
6774                         
6775                     /* We can get a TEMPLATE_TEMPLATE_PARM here when 
6776                        we are resolving nested-types in the signature of 
6777                        a member function templates.
6778                        Otherwise ARG is a TEMPLATE_DECL and is the real 
6779                        template to be instantiated.  */
6780                     if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
6781                       arg = TYPE_NAME (arg);
6782
6783                     r = lookup_template_class (arg, 
6784                                                argvec, in_decl, 
6785                                                DECL_CONTEXT (arg),
6786                                                /*entering_scope=*/0,
6787                                                complain);
6788                     return cp_build_qualified_type_real
6789                       (r, TYPE_QUALS (t), complain);
6790                   }
6791                 else
6792                   /* TEMPLATE_TEMPLATE_PARM or TEMPLATE_PARM_INDEX.  */
6793                   return arg;
6794               }
6795           }
6796         else
6797           abort ();
6798
6799         if (level == 1)
6800           /* This can happen during the attempted tsubst'ing in
6801              unify.  This means that we don't yet have any information
6802              about the template parameter in question.  */
6803           return t;
6804
6805         /* If we get here, we must have been looking at a parm for a
6806            more deeply nested template.  Make a new version of this
6807            template parameter, but with a lower level.  */
6808         switch (TREE_CODE (t))
6809           {
6810           case TEMPLATE_TYPE_PARM:
6811           case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
6812           case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
6813             if (cp_type_quals (t))
6814               {
6815                 r = tsubst (TYPE_MAIN_VARIANT (t), args, complain, in_decl);
6816                 r = cp_build_qualified_type_real
6817                   (r, cp_type_quals (t),
6818                    complain | (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_TYPE_PARM
6819                                ? tf_ignore_bad_quals : 0));
6820               }
6821             else
6822               {
6823                 r = copy_type (t);
6824                 TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (r)
6825                   = reduce_template_parm_level (TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (t),
6826                                                 r, levels);
6827                 TYPE_STUB_DECL (r) = TYPE_NAME (r) = TEMPLATE_TYPE_DECL (r);
6828                 TYPE_MAIN_VARIANT (r) = r;
6829                 TYPE_POINTER_TO (r) = NULL_TREE;
6830                 TYPE_REFERENCE_TO (r) = NULL_TREE;
6831
6832                 if (TREE_CODE (t) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
6833                   {
6834                     tree argvec = tsubst (TYPE_TI_ARGS (t), args,
6835                                           complain, in_decl); 
6836                     if (argvec == error_mark_node)
6837                       return error_mark_node;
6838
6839                     TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_TEMPLATE_INFO (r)
6840                       = tree_cons (TYPE_TI_TEMPLATE (t), argvec, NULL_TREE);
6841                   }
6842               }
6843             break;
6844
6845           case TEMPLATE_PARM_INDEX:
6846             r = reduce_template_parm_level (t, type, levels);
6847             break;
6848            
6849           default:
6850             abort ();
6851           }
6852
6853         return r;
6854       }
6855
6856     case TREE_LIST:
6857       {
6858         tree purpose, value, chain, result;
6859
6860         if (t == void_list_node)
6861           return t;
6862
6863         purpose = TREE_PURPOSE (t);
6864         if (purpose)
6865           {
6866             purpose = tsubst (purpose, args, complain, in_decl);
6867             if (purpose == error_mark_node)
6868               return error_mark_node;
6869           }
6870         value = TREE_VALUE (t);
6871         if (value)
6872           {
6873             value = tsubst (value, args, complain, in_decl);
6874             if (value == error_mark_node)
6875               return error_mark_node;
6876           }
6877         chain = TREE_CHAIN (t);
6878         if (chain && chain != void_type_node)
6879           {
6880             chain = tsubst (chain, args, complain, in_decl);
6881             if (chain == error_mark_node)
6882               return error_mark_node;
6883           }
6884         if (purpose == TREE_PURPOSE (t)
6885             && value == TREE_VALUE (t)
6886             && chain == TREE_CHAIN (t))
6887           return t;
6888         if (TREE_PARMLIST (t))
6889           {
6890             result = tree_cons (purpose, value, chain);
6891             TREE_PARMLIST (result) = 1;
6892           }
6893         else
6894           result = hash_tree_cons (purpose, value, chain);
6895         return result;
6896       }
6897     case TREE_VEC:
6898       if (type != NULL_TREE)
6899         {
6900           /* A binfo node.  We always need to make a copy, of the node
6901              itself and of its BINFO_BASETYPES.  */
6902
6903           t = copy_node (t);
6904
6905           /* Make sure type isn't a typedef copy.  */
6906           type = BINFO_TYPE (TYPE_BINFO (type));
6907
6908           TREE_TYPE (t) = complete_type (type);
6909           if (IS_AGGR_TYPE (type))
6910             {
6911               BINFO_VTABLE (t) = TYPE_BINFO_VTABLE (type);
6912               BINFO_VIRTUALS (t) = TYPE_BINFO_VIRTUALS (type);
6913               if (TYPE_BINFO_BASETYPES (type) != NULL_TREE)
6914                 BINFO_BASETYPES (t) = copy_node (TYPE_BINFO_BASETYPES (type));
6915             }
6916           return t;
6917         }
6918
6919       /* Otherwise, a vector of template arguments.  */
6920       return tsubst_template_args (t, args, complain, in_decl);
6921
6922     case POINTER_TYPE:
6923     case REFERENCE_TYPE:
6924       {
6925         enum tree_code code;
6926
6927         if (type == TREE_TYPE (t) && TREE_CODE (type) != METHOD_TYPE)
6928           return t;
6929
6930         code = TREE_CODE (t);
6931
6932
6933         /* [temp.deduct]
6934            
6935            Type deduction may fail for any of the following
6936            reasons:  
6937
6938            -- Attempting to create a pointer to reference type.
6939            -- Attempting to create a reference to a reference type or
6940               a reference to void.  */
6941         if (TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE
6942             || (code == REFERENCE_TYPE && TREE_CODE (type) == VOID_TYPE))
6943           {
6944             static location_t last_loc;
6945
6946             /* We keep track of the last time we issued this error
6947                message to avoid spewing a ton of messages during a
6948                single bad template instantiation.  */
6949             if (complain & tf_error
6950                 && (last_loc.line != input_line
6951                     || last_loc.file != input_filename))
6952               {
6953                 if (TREE_CODE (type) == VOID_TYPE)
6954                   error ("forming reference to void");
6955                 else
6956                   error ("forming %s to reference type `%T'",
6957                             (code == POINTER_TYPE) ? "pointer" : "reference",
6958                             type);
6959                 last_loc = input_location;
6960               }
6961
6962             return error_mark_node;
6963           }
6964         else if (code == POINTER_TYPE)
6965           {
6966             r = build_pointer_type (type);
6967             if (TREE_CODE (type) == METHOD_TYPE)
6968               r = build_ptrmemfunc_type (r);
6969           }
6970         else
6971           r = build_reference_type (type);
6972         r = cp_build_qualified_type_real (r, TYPE_QUALS (t), complain);
6973
6974         if (r != error_mark_node)
6975           /* Will this ever be needed for TYPE_..._TO values?  */
6976           layout_type (r);
6977         
6978         return r;
6979       }
6980     case OFFSET_TYPE:
6981       {
6982         r = tsubst (TYPE_OFFSET_BASETYPE (t), args, complain, in_decl);
6983         if (r == error_mark_node || !IS_AGGR_TYPE (r))
6984           {
6985             /* [temp.deduct]
6986
6987                Type deduction may fail for any of the following
6988                reasons:
6989                
6990                -- Attempting to create "pointer to member of T" when T
6991                   is not a class type.  */
6992             if (complain & tf_error)
6993               error ("creating pointer to member of non-class type `%T'", r);
6994             return error_mark_node;
6995           }
6996         if (TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
6997           {
6998             if (complain & tf_error)
6999               error ("creating pointer to member reference type `%T'", type);
7000             
7001             return error_mark_node;
7002           }
7003         my_friendly_assert (TREE_CODE (type) != METHOD_TYPE, 20011231);
7004         if (TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE)
7005           {
7006             /* This is really a method type. The cv qualifiers of the
7007                this pointer should _not_ be determined by the cv
7008                qualifiers of the class type.  They should be held
7009                somewhere in the FUNCTION_TYPE, but we don't do that at
7010                the moment.  Consider
7011                   typedef void (Func) () const;
7012
7013                   template <typename T1> void Foo (Func T1::*);
7014
7015                 */
7016             tree method_type;
7017
7018             method_type = build_method_type_directly (TYPE_MAIN_VARIANT (r),
7019                                                       TREE_TYPE (type),
7020                                                       TYPE_ARG_TYPES (type));
7021             return build_ptrmemfunc_type (build_pointer_type (method_type));
7022           }
7023         else
7024           return cp_build_qualified_type_real (build_ptrmem_type (r, type),
7025                                                TYPE_QUALS (t),
7026                                                complain);
7027       }
7028     case FUNCTION_TYPE:
7029     case METHOD_TYPE:
7030       {
7031         tree fntype;
7032         tree raises;
7033
7034         fntype = tsubst_function_type (t, args, complain, in_decl);
7035         if (fntype == error_mark_node)
7036           return error_mark_node;
7037
7038         /* Substitute the exception specification.  */
7039         raises = TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (t);
7040         if (raises)
7041           {
7042             tree   list = NULL_TREE;
7043             
7044             if (! TREE_VALUE (raises))
7045               list = raises;
7046             else
7047               for (; raises != NULL_TREE; raises = TREE_CHAIN (raises))
7048                 {
7049                   tree spec = TREE_VALUE (raises);
7050                   
7051                   spec = tsubst (spec, args, complain, in_decl);
7052                   if (spec == error_mark_node)
7053                     return spec;
7054                   list = add_exception_specifier (list, spec, complain);
7055                 }
7056             fntype = build_exception_variant (fntype, list);
7057           }
7058         return fntype;
7059       }
7060     case ARRAY_TYPE:
7061       {
7062         tree domain = tsubst (TYPE_DOMAIN (t), args, complain, in_decl);
7063         if (domain == error_mark_node)
7064           return error_mark_node;
7065
7066         /* As an optimization, we avoid regenerating the array type if
7067            it will obviously be the same as T.  */
7068         if (type == TREE_TYPE (t) && domain == TYPE_DOMAIN (t))
7069           return t;
7070
7071         /* These checks should match the ones in grokdeclarator.  
7072
7073            [temp.deduct] 
7074         
7075            The deduction may fail for any of the following reasons: 
7076
7077            -- Attempting to create an array with an element type that
7078               is void, a function type, or a reference type, or [DR337] 
7079               an abstract class type.  */
7080         if (TREE_CODE (type) == VOID_TYPE 
7081             || TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE
7082             || TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
7083           {
7084             if (complain & tf_error)
7085               error ("creating array of `%T'", type);
7086             return error_mark_node;
7087           }
7088         if (CLASS_TYPE_P (type) && CLASSTYPE_PURE_VIRTUALS (type))
7089           {
7090             if (complain & tf_error)
7091               error ("creating array of `%T', which is an abstract class type", 
7092                      type);
7093             return error_mark_node;         
7094           }
7095
7096         r = build_cplus_array_type (type, domain);
7097         return r;
7098       }
7099
7100     case PLUS_EXPR:
7101     case MINUS_EXPR:
7102       {
7103         tree e1 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
7104         tree e2 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl);
7105
7106         if (e1 == error_mark_node || e2 == error_mark_node)
7107           return error_mark_node;
7108
7109         return fold (build (TREE_CODE (t), TREE_TYPE (t), e1, e2));
7110       }
7111
7112     case NEGATE_EXPR:
7113     case NOP_EXPR:
7114       {
7115         tree e = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
7116         if (e == error_mark_node)
7117           return error_mark_node;
7118
7119         return fold (build (TREE_CODE (t), TREE_TYPE (t), e));
7120       }
7121
7122     case TYPENAME_TYPE:
7123       {
7124         tree ctx = tsubst_aggr_type (TYPE_CONTEXT (t), args, complain,
7125                                      in_decl, /*entering_scope=*/1);
7126         tree f = tsubst_copy (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (t), args,
7127                               complain, in_decl); 
7128
7129         if (ctx == error_mark_node || f == error_mark_node)
7130           return error_mark_node;
7131
7132         if (!IS_AGGR_TYPE (ctx))
7133           {
7134             if (complain & tf_error)
7135               error ("`%T' is not a class, struct, or union type",
7136                         ctx);
7137             return error_mark_node;
7138           }
7139         else if (!uses_template_parms (ctx) && !TYPE_BEING_DEFINED (ctx))
7140           {
7141             /* Normally, make_typename_type does not require that the CTX
7142                have complete type in order to allow things like:
7143              
7144                  template <class T> struct S { typename S<T>::X Y; };
7145
7146                But, such constructs have already been resolved by this
7147                point, so here CTX really should have complete type, unless
7148                it's a partial instantiation.  */
7149             ctx = complete_type (ctx);
7150             if (!COMPLETE_TYPE_P (ctx))
7151               {
7152                 if (complain & tf_error)
7153                   cxx_incomplete_type_error (NULL_TREE, ctx);
7154                 return error_mark_node;
7155               }
7156           }
7157
7158         f = make_typename_type (ctx, f,
7159                                 (complain & tf_error) | tf_keep_type_decl);
7160         if (f == error_mark_node)
7161           return f;
7162         if (TREE_CODE (f) == TYPE_DECL)
7163           {
7164             complain |= tf_ignore_bad_quals;
7165             f = TREE_TYPE (f);
7166           }
7167         
7168         return cp_build_qualified_type_real
7169           (f, cp_type_quals (f) | cp_type_quals (t), complain);
7170       }
7171                
7172     case UNBOUND_CLASS_TEMPLATE:
7173       {
7174         tree ctx = tsubst_aggr_type (TYPE_CONTEXT (t), args, complain,
7175                                      in_decl, /*entering_scope=*/1);
7176         tree name = TYPE_IDENTIFIER (t);
7177
7178         if (ctx == error_mark_node || name == error_mark_node)
7179           return error_mark_node;
7180
7181         return make_unbound_class_template (ctx, name, complain);
7182       }
7183
7184     case INDIRECT_REF:
7185       {
7186         tree e = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
7187         if (e == error_mark_node)
7188           return error_mark_node;
7189         return make_pointer_declarator (type, e);
7190       }
7191
7192     case ADDR_EXPR:
7193       {
7194         tree e = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
7195         if (e == error_mark_node)
7196           return error_mark_node;
7197         return make_reference_declarator (type, e);
7198       }
7199
7200     case ARRAY_REF:
7201       {
7202         tree e1 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
7203         tree e2 = tsubst_expr (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl);
7204         if (e1 == error_mark_node || e2 == error_mark_node)
7205           return error_mark_node;
7206
7207         return build_nt (ARRAY_REF, e1, e2);
7208       }
7209
7210     case CALL_EXPR:
7211       {
7212         tree e1 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
7213         tree e2 = (tsubst_call_declarator_parms
7214                    (CALL_DECLARATOR_PARMS (t), args, complain, in_decl));
7215         tree e3 = tsubst (CALL_DECLARATOR_EXCEPTION_SPEC (t), args,
7216                           complain, in_decl);
7217
7218         if (e1 == error_mark_node || e2 == error_mark_node 
7219             || e3 == error_mark_node)
7220           return error_mark_node;
7221
7222         return make_call_declarator (e1, e2, CALL_DECLARATOR_QUALS (t), e3);
7223       }
7224
7225     case SCOPE_REF:
7226       {
7227         tree e1 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
7228         tree e2 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl);
7229         if (e1 == error_mark_node || e2 == error_mark_node)
7230           return error_mark_node;
7231
7232         return build_nt (TREE_CODE (t), e1, e2);
7233       }
7234
7235     case TYPEOF_TYPE:
7236       {
7237         tree type;
7238
7239         type = finish_typeof (tsubst_expr (TYPEOF_TYPE_EXPR (t), args,
7240                                            complain, in_decl));
7241         return cp_build_qualified_type_real (type,
7242                                              cp_type_quals (t)
7243                                              | cp_type_quals (type),
7244                                              complain);
7245       }
7246
7247     default:
7248       sorry ("use of `%s' in template",
7249              tree_code_name [(int) TREE_CODE (t)]);
7250       return error_mark_node;
7251     }
7252 }
7253
7254 /* Like tsubst_expr for a BASELINK.  OBJECT_TYPE, if non-NULL, is the
7255    type of the expression on the left-hand side of the "." or "->"
7256    operator.  */
7257
7258 static tree
7259 tsubst_baselink (tree baselink, tree object_type,
7260                  tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
7261 {
7262     tree name;
7263     tree qualifying_scope;
7264     tree fns;
7265     tree template_args = 0;
7266     bool template_id_p = false;
7267
7268     /* A baselink indicates a function from a base class.  The
7269        BASELINK_ACCESS_BINFO and BASELINK_BINFO are going to have
7270        non-dependent types; otherwise, the lookup could not have
7271        succeeded.  However, they may indicate bases of the template
7272        class, rather than the instantiated class.  
7273
7274        In addition, lookups that were not ambiguous before may be
7275        ambiguous now.  Therefore, we perform the lookup again.  */
7276     qualifying_scope = BINFO_TYPE (BASELINK_ACCESS_BINFO (baselink));
7277     fns = BASELINK_FUNCTIONS (baselink);
7278     if (TREE_CODE (fns) == TEMPLATE_ID_EXPR)
7279       {
7280         template_id_p = true;
7281         template_args = TREE_OPERAND (fns, 1);
7282         fns = TREE_OPERAND (fns, 0);
7283         if (template_args)
7284           template_args = tsubst_template_args (template_args, args,
7285                                                 complain, in_decl);
7286       }
7287     name = DECL_NAME (get_first_fn (fns));
7288     baselink = lookup_fnfields (qualifying_scope, name, /*protect=*/1);
7289     if (BASELINK_P (baselink) && template_id_p)
7290       BASELINK_FUNCTIONS (baselink) 
7291         = build_nt (TEMPLATE_ID_EXPR,
7292                     BASELINK_FUNCTIONS (baselink),
7293                     template_args);
7294     if (!object_type)
7295       object_type = current_class_type;
7296     return adjust_result_of_qualified_name_lookup (baselink, 
7297                                                    qualifying_scope,
7298                                                    object_type);
7299 }
7300
7301 /* Like tsubst_expr for a SCOPE_REF, given by QUALIFIED_ID.  DONE is
7302    true if the qualified-id will be a postfix-expression in-and-of
7303    itself; false if more of the postfix-expression follows the
7304    QUALIFIED_ID.  ADDRESS_P is true if the qualified-id is the operand
7305    of "&".  */
7306
7307 static tree
7308 tsubst_qualified_id (tree qualified_id, tree args, 
7309                      tsubst_flags_t complain, tree in_decl,
7310                      bool done, bool address_p)
7311 {
7312   tree expr;
7313   tree scope;
7314   tree name;
7315   bool is_template;
7316   tree template_args;
7317
7318   my_friendly_assert (TREE_CODE (qualified_id) == SCOPE_REF, 20030706);
7319
7320   /* Figure out what name to look up.  */
7321   name = TREE_OPERAND (qualified_id, 1);
7322   if (TREE_CODE (name) == TEMPLATE_ID_EXPR)
7323     {
7324       is_template = true;
7325       template_args = TREE_OPERAND (name, 1);
7326       if (template_args)
7327         template_args = tsubst_template_args (template_args, args,
7328                                               complain, in_decl);
7329       name = TREE_OPERAND (name, 0);
7330     }
7331   else
7332     {
7333       is_template = false;
7334       template_args = NULL_TREE;
7335     }
7336
7337   /* Substitute into the qualifying scope.  When there are no ARGS, we
7338      are just trying to simplify a non-dependent expression.  In that
7339      case the qualifying scope may be dependent, and, in any case,
7340      substituting will not help.  */
7341   scope = TREE_OPERAND (qualified_id, 0);
7342   if (args)
7343     {
7344       scope = tsubst (scope, args, complain, in_decl);
7345       expr = tsubst_copy (name, args, complain, in_decl);
7346     }
7347   else
7348     expr = name;
7349
7350   if (dependent_type_p (scope))
7351     return build_nt (SCOPE_REF, scope, expr);
7352   
7353   if (!BASELINK_P (name) && !DECL_P (expr))
7354     {
7355       expr = lookup_qualified_name (scope, expr, /*is_type_p=*/0, false);
7356       if (TREE_CODE (TREE_CODE (expr) == TEMPLATE_DECL
7357                      ? DECL_TEMPLATE_RESULT (expr) : expr) == TYPE_DECL)
7358         {
7359           if (complain & tf_error)
7360             {
7361               error ("dependent-name `%E' is parsed as a non-type, but "
7362                      "instantiation yields a type", qualified_id);
7363               inform ("say `typename %E' if a type is meant", qualified_id);
7364             }
7365           return error_mark_node;
7366         }
7367     }
7368   
7369   if (DECL_P (expr))
7370     check_accessibility_of_qualified_id (expr, /*object_type=*/NULL_TREE,
7371                                          scope);
7372   
7373   /* Remember that there was a reference to this entity.  */
7374   if (DECL_P (expr))
7375     mark_used (expr);
7376
7377   if (is_template)
7378     expr = lookup_template_function (expr, template_args);
7379
7380   if (expr == error_mark_node && complain & tf_error)
7381     qualified_name_lookup_error (scope, TREE_OPERAND (qualified_id, 1));
7382   else if (TYPE_P (scope))
7383     {
7384       expr = (adjust_result_of_qualified_name_lookup 
7385               (expr, scope, current_class_type));
7386       expr = finish_qualified_id_expr (scope, expr, done, address_p);
7387     }
7388
7389   return expr;
7390 }
7391
7392 /* Like tsubst, but deals with expressions.  This function just replaces
7393    template parms; to finish processing the resultant expression, use
7394    tsubst_expr.  */
7395
7396 static tree
7397 tsubst_copy (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
7398 {
7399   enum tree_code code;
7400   tree r;
7401
7402   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node)
7403     return t;
7404
7405   code = TREE_CODE (t);
7406
7407   switch (code)
7408     {
7409     case PARM_DECL:
7410       r = retrieve_local_specialization (t);
7411       my_friendly_assert (r != NULL, 20020903);
7412       mark_used (r);
7413       return r;
7414
7415     case CONST_DECL:
7416       {
7417         tree enum_type;
7418         tree v;
7419
7420         if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (t))
7421           return tsubst_copy (DECL_INITIAL (t), args, complain, in_decl);
7422         /* There is no need to substitute into namespace-scope
7423            enumerators.  */
7424         if (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (t))
7425           return t;
7426
7427         /* Unfortunately, we cannot just call lookup_name here.
7428            Consider:
7429            
7430              template <int I> int f() {
7431              enum E { a = I };
7432              struct S { void g() { E e = a; } };
7433              };
7434            
7435            When we instantiate f<7>::S::g(), say, lookup_name is not
7436            clever enough to find f<7>::a.  */
7437         enum_type 
7438           = tsubst_aggr_type (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl, 
7439                               /*entering_scope=*/0);
7440
7441         for (v = TYPE_VALUES (enum_type); 
7442              v != NULL_TREE; 
7443              v = TREE_CHAIN (v))
7444           if (TREE_PURPOSE (v) == DECL_NAME (t))
7445             return TREE_VALUE (v);
7446
7447           /* We didn't find the name.  That should never happen; if
7448              name-lookup found it during preliminary parsing, we
7449              should find it again here during instantiation.  */
7450         abort ();
7451       }
7452       return t;
7453
7454     case FIELD_DECL:
7455       if (DECL_CONTEXT (t))
7456         {
7457           tree ctx;
7458
7459           ctx = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args, complain, in_decl,
7460                                   /*entering_scope=*/1);
7461           if (ctx != DECL_CONTEXT (t))
7462             return lookup_field (ctx, DECL_NAME (t), 0, false);
7463         }
7464       return t;
7465
7466     case VAR_DECL:
7467     case FUNCTION_DECL:
7468       if ((DECL_LANG_SPECIFIC (t) && DECL_TEMPLATE_INFO (t))
7469           || local_variable_p (t))
7470         t = tsubst (t, args, complain, in_decl);
7471       mark_used (t);
7472       return t;
7473
7474     case BASELINK:
7475       return tsubst_baselink (t, current_class_type, args, complain, in_decl);
7476
7477     case TEMPLATE_DECL:
7478       if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (t))
7479         return tsubst (TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_RESULT (t)), 
7480                        args, complain, in_decl);
7481       else if (is_member_template (t))
7482         return tsubst (t, args, complain, in_decl);
7483       else if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t)
7484                && uses_template_parms (DECL_CONTEXT (t)))
7485         {
7486           /* Template template argument like the following example need
7487              special treatment:
7488
7489                template <template <class> class TT> struct C {};
7490                template <class T> struct D {
7491                  template <class U> struct E {};
7492                  C<E> c;                                // #1
7493                };
7494                D<int> d;                                // #2
7495
7496              We are processing the template argument `E' in #1 for
7497              the template instantiation #2.  Originally, `E' is a
7498              TEMPLATE_DECL with `D<T>' as its DECL_CONTEXT.  Now we
7499              have to substitute this with one having context `D<int>'.  */
7500
7501           tree context = tsubst (DECL_CONTEXT (t), args, complain, in_decl);
7502           return lookup_field (context, DECL_NAME(t), 0, false);
7503         }
7504       else
7505         /* Ordinary template template argument.  */
7506         return t;
7507
7508     case CAST_EXPR:
7509     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
7510     case CONST_CAST_EXPR:
7511     case STATIC_CAST_EXPR:
7512     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
7513     case NOP_EXPR:
7514       return build1
7515         (code, tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
7516          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl));
7517
7518     case INDIRECT_REF:
7519     case NEGATE_EXPR:
7520     case TRUTH_NOT_EXPR:
7521     case BIT_NOT_EXPR:
7522     case ADDR_EXPR:
7523     case CONVERT_EXPR:      /* Unary + */
7524     case SIZEOF_EXPR:
7525     case ALIGNOF_EXPR:
7526     case ARROW_EXPR:
7527     case THROW_EXPR:
7528     case TYPEID_EXPR:
7529     case REALPART_EXPR:
7530     case IMAGPART_EXPR:
7531       return build1
7532         (code, tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
7533          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl));
7534
7535     case COMPONENT_REF:
7536       {
7537         tree object;
7538         tree name;
7539
7540         object = tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
7541         name = TREE_OPERAND (t, 1);
7542         if (TREE_CODE (name) == BIT_NOT_EXPR) 
7543           {
7544             name = tsubst_copy (TREE_OPERAND (name, 0), args,
7545                                 complain, in_decl);
7546             name = build1 (BIT_NOT_EXPR, NULL_TREE, name);
7547           }
7548         else if (TREE_CODE (name) == SCOPE_REF
7549                  && TREE_CODE (TREE_OPERAND (name, 1)) == BIT_NOT_EXPR)
7550           {
7551             tree base = tsubst_copy (TREE_OPERAND (name, 0), args,
7552                                      complain, in_decl);
7553             name = TREE_OPERAND (name, 1);
7554             name = tsubst_copy (TREE_OPERAND (name, 0), args,
7555                                 complain, in_decl);
7556             name = build1 (BIT_NOT_EXPR, NULL_TREE, name);
7557             name = build_nt (SCOPE_REF, base, name);
7558           }
7559         else if (TREE_CODE (name) == BASELINK)
7560           name = tsubst_baselink (name, 
7561                                   non_reference (TREE_TYPE (object)), 
7562                                   args, complain, 
7563                                   in_decl);
7564         else
7565           name = tsubst_copy (name, args, complain, in_decl);
7566         return build_nt (COMPONENT_REF, object, name);
7567       }
7568
7569     case PLUS_EXPR:
7570     case MINUS_EXPR:
7571     case MULT_EXPR:
7572     case TRUNC_DIV_EXPR:
7573     case CEIL_DIV_EXPR:
7574     case FLOOR_DIV_EXPR:
7575     case ROUND_DIV_EXPR:
7576     case EXACT_DIV_EXPR:
7577     case BIT_AND_EXPR:
7578     case BIT_IOR_EXPR:
7579     case BIT_XOR_EXPR:
7580     case TRUNC_MOD_EXPR:
7581     case FLOOR_MOD_EXPR:
7582     case TRUTH_ANDIF_EXPR:
7583     case TRUTH_ORIF_EXPR:
7584     case TRUTH_AND_EXPR:
7585     case TRUTH_OR_EXPR:
7586     case RSHIFT_EXPR:
7587     case LSHIFT_EXPR:
7588     case RROTATE_EXPR:
7589     case LROTATE_EXPR:
7590     case EQ_EXPR:
7591     case NE_EXPR:
7592     case MAX_EXPR:
7593     case MIN_EXPR:
7594     case LE_EXPR:
7595     case GE_EXPR:
7596     case LT_EXPR:
7597     case GT_EXPR:
7598     case ARRAY_REF:
7599     case COMPOUND_EXPR:
7600     case SCOPE_REF:
7601     case DOTSTAR_EXPR:
7602     case MEMBER_REF:
7603     case PREDECREMENT_EXPR:
7604     case PREINCREMENT_EXPR:
7605     case POSTDECREMENT_EXPR:
7606     case POSTINCREMENT_EXPR:
7607       return build_nt
7608         (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
7609          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl));
7610
7611     case CALL_EXPR:
7612       return build_nt (code, 
7613                        tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args,
7614                                     complain, in_decl),
7615                        tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain,
7616                                     in_decl),
7617                        NULL_TREE);
7618
7619     case STMT_EXPR:
7620       /* This processing should really occur in tsubst_expr.  However,
7621          tsubst_expr does not recurse into expressions, since it
7622          assumes that there aren't any statements inside them.  So, we
7623          need to expand the STMT_EXPR here.  */
7624       if (!processing_template_decl)
7625         {
7626           tree stmt_expr = begin_stmt_expr ();
7627           
7628           tsubst_expr (STMT_EXPR_STMT (t), args,
7629                        complain | tf_stmt_expr_cmpd, in_decl);
7630           return finish_stmt_expr (stmt_expr, false);
7631         }
7632       
7633       return t;
7634
7635     case COND_EXPR:
7636     case MODOP_EXPR:
7637     case PSEUDO_DTOR_EXPR:
7638       {
7639         r = build_nt
7640           (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
7641            tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl),
7642            tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 2), args, complain, in_decl));
7643         return r;
7644       }
7645
7646     case NEW_EXPR:
7647       {
7648         r = build_nt
7649         (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
7650          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl),
7651          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 2), args, complain, in_decl));
7652         NEW_EXPR_USE_GLOBAL (r) = NEW_EXPR_USE_GLOBAL (t);
7653         return r;
7654       }
7655
7656     case DELETE_EXPR:
7657       {
7658         r = build_nt
7659         (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
7660          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl));
7661         DELETE_EXPR_USE_GLOBAL (r) = DELETE_EXPR_USE_GLOBAL (t);
7662         DELETE_EXPR_USE_VEC (r) = DELETE_EXPR_USE_VEC (t);
7663         return r;
7664       }
7665
7666     case TEMPLATE_ID_EXPR:
7667       {
7668         /* Substituted template arguments */
7669         tree fn = TREE_OPERAND (t, 0);
7670         tree targs = TREE_OPERAND (t, 1);
7671
7672         fn = tsubst_copy (fn, args, complain, in_decl);
7673         if (targs)
7674           targs = tsubst_template_args (targs, args, complain, in_decl);
7675         
7676         return lookup_template_function (fn, targs);
7677       }
7678
7679     case TREE_LIST:
7680       {
7681         tree purpose, value, chain;
7682
7683         if (t == void_list_node)
7684           return t;
7685
7686         purpose = TREE_PURPOSE (t);
7687         if (purpose)
7688           purpose = tsubst_copy (purpose, args, complain, in_decl);
7689         value = TREE_VALUE (t);
7690         if (value)
7691           value = tsubst_copy (value, args, complain, in_decl);
7692         chain = TREE_CHAIN (t);
7693         if (chain && chain != void_type_node)
7694           chain = tsubst_copy (chain, args, complain, in_decl);
7695         if (purpose == TREE_PURPOSE (t)
7696             && value == TREE_VALUE (t)
7697             && chain == TREE_CHAIN (t))
7698           return t;
7699         return tree_cons (purpose, value, chain);
7700       }
7701
7702     case RECORD_TYPE:
7703     case UNION_TYPE:
7704     case ENUMERAL_TYPE:
7705     case INTEGER_TYPE:
7706     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
7707     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
7708     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
7709     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
7710     case POINTER_TYPE:
7711     case REFERENCE_TYPE:
7712     case OFFSET_TYPE:
7713     case FUNCTION_TYPE:
7714     case METHOD_TYPE:
7715     case ARRAY_TYPE:
7716     case TYPENAME_TYPE:
7717     case UNBOUND_CLASS_TEMPLATE:
7718     case TYPEOF_TYPE:
7719     case TYPE_DECL:
7720       return tsubst (t, args, complain, in_decl);
7721
7722     case IDENTIFIER_NODE:
7723       if (IDENTIFIER_TYPENAME_P (t))
7724         {
7725           tree new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
7726           return mangle_conv_op_name_for_type (new_type);
7727         }
7728       else
7729         return t;
7730
7731     case CONSTRUCTOR:
7732       {
7733         r = build_constructor
7734           (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl), 
7735            tsubst_copy (CONSTRUCTOR_ELTS (t), args, complain, in_decl));
7736         TREE_HAS_CONSTRUCTOR (r) = TREE_HAS_CONSTRUCTOR (t);
7737         return r;
7738       }
7739
7740     case VA_ARG_EXPR:
7741       return build_x_va_arg (tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain,
7742                                           in_decl),
7743                              tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl));
7744
7745     default:
7746       return t;
7747     }
7748 }
7749
7750 /* Like tsubst_copy for expressions, etc. but also does semantic
7751    processing.  */
7752
7753 static tree
7754 tsubst_expr (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
7755 {
7756   tree stmt, tmp;
7757   tsubst_flags_t stmt_expr
7758     = complain & (tf_stmt_expr_cmpd | tf_stmt_expr_body);
7759
7760   complain ^= stmt_expr;
7761   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node)
7762     return t;
7763
7764   if (!STATEMENT_CODE_P (TREE_CODE (t)))
7765     return tsubst_copy_and_build (t, args, complain, in_decl,
7766                                   /*function_p=*/false);
7767     
7768   switch (TREE_CODE (t))
7769     {
7770     case CTOR_INITIALIZER:
7771       prep_stmt (t);
7772       finish_mem_initializers (tsubst_initializer_list 
7773                                (TREE_OPERAND (t, 0), args));
7774       break;
7775
7776     case RETURN_STMT:
7777       prep_stmt (t);
7778       finish_return_stmt (tsubst_expr (RETURN_STMT_EXPR (t),
7779                                        args, complain, in_decl));
7780       break;
7781
7782     case EXPR_STMT:
7783       {
7784         tree r;
7785         
7786         prep_stmt (t);
7787
7788         r = tsubst_expr (EXPR_STMT_EXPR (t), args, complain, in_decl);
7789         if (stmt_expr & tf_stmt_expr_body && !TREE_CHAIN (t))
7790           finish_stmt_expr_expr (r);
7791         else
7792           finish_expr_stmt (r);
7793         break;
7794       }
7795
7796     case USING_STMT:
7797       prep_stmt (t);
7798       do_using_directive (tsubst_expr (USING_STMT_NAMESPACE (t),
7799                                        args, complain, in_decl));
7800       break;
7801       
7802     case DECL_STMT:
7803       {
7804         tree decl;
7805         tree init;
7806
7807         prep_stmt (t);
7808         decl = DECL_STMT_DECL (t);
7809         if (TREE_CODE (decl) == LABEL_DECL)
7810           finish_label_decl (DECL_NAME (decl));
7811         else if (TREE_CODE (decl) == USING_DECL)
7812           {
7813             tree scope = DECL_INITIAL (decl);
7814             tree name = DECL_NAME (decl);
7815             tree decl;
7816             
7817             scope = tsubst_expr (scope, args, complain, in_decl);
7818             decl = lookup_qualified_name (scope, name,
7819                                           /*is_type_p=*/false,
7820                                           /*complain=*/false);
7821             if (decl == error_mark_node)
7822               qualified_name_lookup_error (scope, name);
7823             else
7824               do_local_using_decl (decl, scope, name);
7825           }
7826         else
7827           {
7828             init = DECL_INITIAL (decl);
7829             decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
7830             if (decl != error_mark_node)
7831               {
7832                 if (init)
7833                   DECL_INITIAL (decl) = error_mark_node;
7834                 /* By marking the declaration as instantiated, we avoid
7835                    trying to instantiate it.  Since instantiate_decl can't
7836                    handle local variables, and since we've already done
7837                    all that needs to be done, that's the right thing to
7838                    do.  */
7839                 if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL)
7840                   DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (decl) = 1;
7841                 if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL
7842                     && ANON_AGGR_TYPE_P (TREE_TYPE (decl)))
7843                   /* Anonymous aggregates are a special case.  */
7844                   finish_anon_union (decl);
7845                 else 
7846                   {
7847                     maybe_push_decl (decl);
7848                     if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL
7849                         && DECL_PRETTY_FUNCTION_P (decl))
7850                       {
7851                         /* For __PRETTY_FUNCTION__ we have to adjust the
7852                            initializer.  */
7853                         const char *const name
7854                           = cxx_printable_name (current_function_decl, 2);
7855                         init = cp_fname_init (name, &TREE_TYPE (decl));
7856                       }
7857                     else
7858                       init = tsubst_expr (init, args, complain, in_decl);
7859                     cp_finish_decl (decl, init, NULL_TREE, 0);
7860                   }
7861               }
7862           }
7863
7864         /* A DECL_STMT can also be used as an expression, in the condition
7865            clause of an if/for/while construct.  If we aren't followed by
7866            another statement, return our decl.  */
7867         if (TREE_CHAIN (t) == NULL_TREE)
7868           return decl;
7869       }
7870       break;
7871
7872     case FOR_STMT:
7873       {
7874         prep_stmt (t);
7875
7876         stmt = begin_for_stmt ();
7877         tsubst_expr (FOR_INIT_STMT (t), args, complain, in_decl);
7878         finish_for_init_stmt (stmt);
7879         finish_for_cond (tsubst_expr (FOR_COND (t),
7880                                       args, complain, in_decl),
7881                          stmt);
7882         tmp = tsubst_expr (FOR_EXPR (t), args, complain, in_decl);
7883         finish_for_expr (tmp, stmt);
7884         tsubst_expr (FOR_BODY (t), args, complain, in_decl);
7885         finish_for_stmt (stmt);
7886       }
7887       break;
7888
7889     case WHILE_STMT:
7890       {
7891         prep_stmt (t);
7892         stmt = begin_while_stmt ();
7893         finish_while_stmt_cond (tsubst_expr (WHILE_COND (t),
7894                                              args, complain, in_decl),
7895                                 stmt);
7896         tsubst_expr (WHILE_BODY (t), args, complain, in_decl);
7897         finish_while_stmt (stmt);
7898       }
7899       break;
7900
7901     case DO_STMT:
7902       {
7903         prep_stmt (t);
7904         stmt = begin_do_stmt ();
7905         tsubst_expr (DO_BODY (t), args, complain, in_decl);
7906         finish_do_body (stmt);
7907         finish_do_stmt (tsubst_expr (DO_COND (t),
7908                                      args, complain, in_decl),
7909                         stmt);
7910       }
7911       break;
7912
7913     case IF_STMT:
7914       {
7915         prep_stmt (t);
7916         stmt = begin_if_stmt ();
7917         finish_if_stmt_cond (tsubst_expr (IF_COND (t),
7918                                           args, complain, in_decl),
7919                              stmt);
7920
7921         if (tmp = THEN_CLAUSE (t), tmp)
7922           {
7923             tsubst_expr (tmp, args, complain, in_decl);
7924             finish_then_clause (stmt);
7925           }
7926
7927         if (tmp = ELSE_CLAUSE (t), tmp)
7928           {
7929             begin_else_clause ();
7930             tsubst_expr (tmp, args, complain, in_decl);
7931             finish_else_clause (stmt);
7932           }
7933
7934         finish_if_stmt ();
7935       }
7936       break;
7937
7938     case COMPOUND_STMT:
7939       {
7940         prep_stmt (t);
7941         if (COMPOUND_STMT_BODY_BLOCK (t))
7942           stmt = begin_function_body ();
7943         else
7944           stmt = begin_compound_stmt (COMPOUND_STMT_NO_SCOPE (t));
7945
7946         tsubst_expr (COMPOUND_BODY (t), args,
7947                      complain | ((stmt_expr & tf_stmt_expr_cmpd) << 1),
7948                      in_decl);
7949
7950         if (COMPOUND_STMT_BODY_BLOCK (t))
7951           finish_function_body (stmt);
7952         else
7953           finish_compound_stmt (stmt);
7954       }
7955       break;
7956
7957     case BREAK_STMT:
7958       prep_stmt (t);
7959       finish_break_stmt ();
7960       break;
7961
7962     case CONTINUE_STMT:
7963       prep_stmt (t);
7964       finish_continue_stmt ();
7965       break;
7966
7967     case SWITCH_STMT:
7968       {
7969         tree val;
7970
7971         prep_stmt (t);
7972         stmt = begin_switch_stmt ();
7973         val = tsubst_expr (SWITCH_COND (t), args, complain, in_decl);
7974         finish_switch_cond (val, stmt);
7975         tsubst_expr (SWITCH_BODY (t), args, complain, in_decl);
7976         finish_switch_stmt (stmt);
7977       }
7978       break;
7979
7980     case CASE_LABEL:
7981       prep_stmt (t);
7982       finish_case_label (tsubst_expr (CASE_LOW (t), args, complain, in_decl),
7983                          tsubst_expr (CASE_HIGH (t), args, complain,
7984                                       in_decl));
7985       break;
7986
7987     case LABEL_STMT:
7988       prep_stmt (t);
7989       finish_label_stmt (DECL_NAME (LABEL_STMT_LABEL (t)));
7990       break;
7991
7992     case GOTO_STMT:
7993       prep_stmt (t);
7994       tmp = GOTO_DESTINATION (t);
7995       if (TREE_CODE (tmp) != LABEL_DECL)
7996         /* Computed goto's must be tsubst'd into.  On the other hand,
7997            non-computed gotos must not be; the identifier in question
7998            will have no binding.  */
7999         tmp = tsubst_expr (tmp, args, complain, in_decl);
8000       else
8001         tmp = DECL_NAME (tmp);
8002       finish_goto_stmt (tmp);
8003       break;
8004
8005     case ASM_STMT:
8006       prep_stmt (t);
8007       tmp = finish_asm_stmt
8008         (ASM_VOLATILE_P (t),
8009          tsubst_expr (ASM_STRING (t), args, complain, in_decl),
8010          tsubst_expr (ASM_OUTPUTS (t), args, complain, in_decl),
8011          tsubst_expr (ASM_INPUTS (t), args, complain, in_decl), 
8012          tsubst_expr (ASM_CLOBBERS (t), args, complain, in_decl));
8013       ASM_INPUT_P (tmp) = ASM_INPUT_P (t);
8014       break;
8015
8016     case TRY_BLOCK:
8017       prep_stmt (t);
8018       if (CLEANUP_P (t))
8019         {
8020           stmt = begin_try_block ();
8021           tsubst_expr (TRY_STMTS (t), args, complain, in_decl);
8022           finish_cleanup_try_block (stmt);
8023           finish_cleanup (tsubst_expr (TRY_HANDLERS (t), args,
8024                                        complain, in_decl),
8025                           stmt);
8026         }
8027       else
8028         {
8029           if (FN_TRY_BLOCK_P (t))
8030             stmt = begin_function_try_block ();
8031           else
8032             stmt = begin_try_block ();
8033
8034           tsubst_expr (TRY_STMTS (t), args, complain, in_decl);
8035
8036           if (FN_TRY_BLOCK_P (t))
8037             finish_function_try_block (stmt);
8038           else
8039             finish_try_block (stmt);
8040
8041           tsubst_expr (TRY_HANDLERS (t), args, complain, in_decl);
8042           if (FN_TRY_BLOCK_P (t))
8043             finish_function_handler_sequence (stmt);
8044           else
8045             finish_handler_sequence (stmt);
8046         }
8047       break;
8048       
8049     case HANDLER:
8050       {
8051         tree decl;
8052
8053         prep_stmt (t);
8054         stmt = begin_handler ();
8055         if (HANDLER_PARMS (t))
8056           {
8057             decl = DECL_STMT_DECL (HANDLER_PARMS (t));
8058             decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
8059             /* Prevent instantiate_decl from trying to instantiate
8060                this variable.  We've already done all that needs to be
8061                done.  */
8062             DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (decl) = 1;
8063           }
8064         else
8065           decl = NULL_TREE;
8066         finish_handler_parms (decl, stmt);
8067         tsubst_expr (HANDLER_BODY (t), args, complain, in_decl);
8068         finish_handler (stmt);
8069       }
8070       break;
8071
8072     case TAG_DEFN:
8073       prep_stmt (t);
8074       tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, NULL_TREE);
8075       break;
8076
8077     default:
8078       abort ();
8079     }
8080
8081   return tsubst_expr (TREE_CHAIN (t), args, complain | stmt_expr, in_decl);
8082 }
8083
8084 /* T is a postfix-expression that is not being used in a function
8085    call.  Return the substituted version of T.  */
8086
8087 static tree
8088 tsubst_non_call_postfix_expression (tree t, tree args, 
8089                                     tsubst_flags_t complain,
8090                                     tree in_decl)
8091 {
8092   if (TREE_CODE (t) == SCOPE_REF)
8093     t = tsubst_qualified_id (t, args, complain, in_decl,
8094                              /*done=*/false, /*address_p=*/false);
8095   else
8096     t = tsubst_copy_and_build (t, args, complain, in_decl,
8097                                /*function_p=*/false);
8098
8099   return t;
8100 }
8101
8102 /* Like tsubst but deals with expressions and performs semantic
8103    analysis.  FUNCTION_P is true if T is the "F" in "F (ARGS)".  */
8104
8105 tree
8106 tsubst_copy_and_build (tree t, 
8107                        tree args, 
8108                        tsubst_flags_t complain, 
8109                        tree in_decl,
8110                        bool function_p)
8111 {
8112 #define RECUR(NODE) \
8113   tsubst_copy_and_build (NODE, args, complain, in_decl, /*function_p=*/false)
8114
8115   tree op1;
8116
8117   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node)
8118     return t;
8119
8120   switch (TREE_CODE (t))
8121     {
8122     case USING_DECL:
8123       t = DECL_NAME (t);
8124       /* Fall through.  */
8125     case IDENTIFIER_NODE:
8126       {
8127         tree decl;
8128         cp_id_kind idk;
8129         tree qualifying_class;
8130         bool non_integral_constant_expression_p;
8131         const char *error_msg;
8132
8133         if (IDENTIFIER_TYPENAME_P (t))
8134           {
8135             tree new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
8136             t = mangle_conv_op_name_for_type (new_type);
8137           }
8138
8139         /* Look up the name.  */
8140         decl = lookup_name (t, 0);
8141
8142         /* By convention, expressions use ERROR_MARK_NODE to indicate
8143            failure, not NULL_TREE.  */
8144         if (decl == NULL_TREE)
8145           decl = error_mark_node;
8146
8147         decl = finish_id_expression (t, decl, NULL_TREE,
8148                                      &idk,
8149                                      &qualifying_class,
8150                                      /*integral_constant_expression_p=*/false,
8151                                      /*allow_non_integral_constant_expression_p=*/false,
8152                                      &non_integral_constant_expression_p,
8153                                      &error_msg);
8154         if (error_msg)
8155           error (error_msg);
8156         if (!function_p && TREE_CODE (decl) == IDENTIFIER_NODE)
8157           decl = unqualified_name_lookup_error (decl);
8158         return decl;
8159       }
8160
8161     case TEMPLATE_ID_EXPR:
8162       {
8163         tree object;
8164         tree template = RECUR (TREE_OPERAND (t, 0));
8165         tree targs = TREE_OPERAND (t, 1);
8166
8167         if (targs)
8168           targs = tsubst_template_args (targs, args, complain, in_decl);
8169         
8170         if (TREE_CODE (template) == COMPONENT_REF)
8171           {
8172             object = TREE_OPERAND (template, 0);
8173             template = TREE_OPERAND (template, 1);
8174           }
8175         else
8176           object = NULL_TREE;
8177         template = lookup_template_function (template, targs);
8178         
8179         if (object)
8180           return build (COMPONENT_REF, TREE_TYPE (template), 
8181                         object, template);
8182         else
8183           return template;
8184       }
8185
8186     case INDIRECT_REF:
8187       return build_x_indirect_ref (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)), "unary *");
8188
8189     case NOP_EXPR:
8190       return build_nop
8191         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
8192          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8193
8194     case CAST_EXPR:
8195       return build_functional_cast
8196         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
8197          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8198
8199     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
8200       return build_reinterpret_cast
8201         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
8202          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8203
8204     case CONST_CAST_EXPR:
8205       return build_const_cast
8206         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
8207          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8208
8209     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
8210       return build_dynamic_cast
8211         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
8212          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8213
8214     case STATIC_CAST_EXPR:
8215       return build_static_cast
8216         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
8217          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8218
8219     case POSTDECREMENT_EXPR:
8220     case POSTINCREMENT_EXPR:
8221       op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
8222                                                 args, complain, in_decl);
8223       return build_x_unary_op (TREE_CODE (t), op1);
8224
8225     case PREDECREMENT_EXPR:
8226     case PREINCREMENT_EXPR:
8227     case NEGATE_EXPR:
8228     case BIT_NOT_EXPR:
8229     case ABS_EXPR:
8230     case TRUTH_NOT_EXPR:
8231     case CONVERT_EXPR:  /* Unary + */
8232     case REALPART_EXPR:
8233     case IMAGPART_EXPR:
8234       return build_x_unary_op (TREE_CODE (t), RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8235
8236     case ADDR_EXPR:
8237       op1 = TREE_OPERAND (t, 0);
8238       if (TREE_CODE (op1) == SCOPE_REF)
8239         op1 = tsubst_qualified_id (op1, args, complain, in_decl, 
8240                                    /*done=*/true, /*address_p=*/true);
8241       else
8242         op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (op1, args, complain, 
8243                                                   in_decl);
8244       if (TREE_CODE (op1) == LABEL_DECL)
8245         return finish_label_address_expr (DECL_NAME (op1));
8246       return build_x_unary_op (ADDR_EXPR, op1);
8247
8248     case PLUS_EXPR:
8249     case MINUS_EXPR:
8250     case MULT_EXPR:
8251     case TRUNC_DIV_EXPR:
8252     case CEIL_DIV_EXPR:
8253     case FLOOR_DIV_EXPR:
8254     case ROUND_DIV_EXPR:
8255     case EXACT_DIV_EXPR:
8256     case BIT_AND_EXPR:
8257     case BIT_IOR_EXPR:
8258     case BIT_XOR_EXPR:
8259     case TRUNC_MOD_EXPR:
8260     case FLOOR_MOD_EXPR:
8261     case TRUTH_ANDIF_EXPR:
8262     case TRUTH_ORIF_EXPR:
8263     case TRUTH_AND_EXPR:
8264     case TRUTH_OR_EXPR:
8265     case RSHIFT_EXPR:
8266     case LSHIFT_EXPR:
8267     case RROTATE_EXPR:
8268     case LROTATE_EXPR:
8269     case EQ_EXPR:
8270     case NE_EXPR:
8271     case MAX_EXPR:
8272     case MIN_EXPR:
8273     case LE_EXPR:
8274     case GE_EXPR:
8275     case LT_EXPR:
8276     case GT_EXPR:
8277     case MEMBER_REF:
8278     case DOTSTAR_EXPR:
8279       return build_x_binary_op
8280         (TREE_CODE (t), 
8281          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8282          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8283          /*overloaded_p=*/NULL);
8284
8285     case SCOPE_REF:
8286       return tsubst_qualified_id (t, args, complain, in_decl, /*done=*/true,
8287                                   /*address_p=*/false);
8288
8289     case ARRAY_REF:
8290       if (tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl)
8291           == NULL_TREE)
8292         /* new-type-id */
8293         return build_nt (ARRAY_REF, NULL_TREE, RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)));
8294
8295       op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
8296                                                 args, complain, in_decl);
8297       /* Remember that there was a reference to this entity.  */
8298       if (DECL_P (op1))
8299         mark_used (op1);
8300       return grok_array_decl (op1, RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)));
8301
8302     case SIZEOF_EXPR:
8303     case ALIGNOF_EXPR:
8304       op1 = TREE_OPERAND (t, 0);
8305       if (!args)
8306         {
8307           /* When there are no ARGS, we are trying to evaluate a
8308              non-dependent expression from the parser.  Trying to do
8309              the substitutions may not work.  */
8310           if (!TYPE_P (op1))
8311             op1 = TREE_TYPE (op1);
8312         }
8313       else
8314         {
8315           ++skip_evaluation;
8316           op1 = RECUR (op1);
8317           --skip_evaluation;
8318         }
8319       if (TYPE_P (op1))
8320         return cxx_sizeof_or_alignof_type (op1, TREE_CODE (t), true);
8321       else
8322         return cxx_sizeof_or_alignof_expr (op1, TREE_CODE (t));
8323
8324     case MODOP_EXPR:
8325       return build_x_modify_expr
8326         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8327          TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 1)),
8328          RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)));
8329
8330     case ARROW_EXPR:
8331       op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
8332                                                 args, complain, in_decl);
8333       /* Remember that there was a reference to this entity.  */
8334       if (DECL_P (op1))
8335         mark_used (op1);
8336       return build_x_arrow (op1);
8337
8338     case NEW_EXPR:
8339       return build_new
8340         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8341          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8342          RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)),
8343          NEW_EXPR_USE_GLOBAL (t));
8344
8345     case DELETE_EXPR:
8346      return delete_sanity
8347        (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8348         RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8349         DELETE_EXPR_USE_VEC (t),
8350         DELETE_EXPR_USE_GLOBAL (t));
8351
8352     case COMPOUND_EXPR:
8353       return build_x_compound_expr (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8354                                     RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)));
8355
8356     case CALL_EXPR:
8357       {
8358         tree function;
8359         tree call_args;
8360         bool qualified_p;
8361         bool koenig_p;
8362
8363         function = TREE_OPERAND (t, 0);
8364         /* When we parsed the expression,  we determined whether or
8365            not Koenig lookup should be performed.  */
8366         koenig_p = KOENIG_LOOKUP_P (t);
8367         if (TREE_CODE (function) == SCOPE_REF)
8368           {
8369             qualified_p = true;
8370             function = tsubst_qualified_id (function, args, complain, in_decl,
8371                                             /*done=*/false, 
8372                                             /*address_p=*/false);
8373           }
8374         else
8375           {
8376             qualified_p = (TREE_CODE (function) == COMPONENT_REF
8377                            && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (function, 1))
8378                                == SCOPE_REF));
8379             function = tsubst_copy_and_build (function, args, complain, 
8380                                               in_decl,
8381                                               !qualified_p);
8382             if (BASELINK_P (function))
8383               qualified_p = true;
8384           }
8385
8386         call_args = RECUR (TREE_OPERAND (t, 1));
8387
8388         /* We do not perform argument-dependent lookup if normal
8389            lookup finds a non-function, in accordance with the
8390            expected resolution of DR 218.  */
8391         if (koenig_p
8392             && (is_overloaded_fn (function)
8393                 || TREE_CODE (function) == IDENTIFIER_NODE))
8394           function = perform_koenig_lookup (function, call_args);
8395
8396         if (TREE_CODE (function) == IDENTIFIER_NODE)
8397           {
8398             unqualified_name_lookup_error (function);
8399             return error_mark_node;
8400           }
8401
8402         /* Remember that there was a reference to this entity.  */
8403         if (DECL_P (function))
8404           mark_used (function);
8405
8406         function = convert_from_reference (function);
8407
8408         if (TREE_CODE (function) == OFFSET_REF)
8409           return build_offset_ref_call_from_tree (function, call_args);
8410         if (TREE_CODE (function) == COMPONENT_REF)
8411           {
8412             if (!BASELINK_P (TREE_OPERAND (function, 1)))
8413               return finish_call_expr (function, call_args,
8414                                        /*disallow_virtual=*/false,
8415                                        /*koenig_p=*/false);
8416             else
8417               return (build_new_method_call 
8418                       (TREE_OPERAND (function, 0),
8419                        TREE_OPERAND (function, 1),
8420                        call_args, NULL_TREE, 
8421                        qualified_p ? LOOKUP_NONVIRTUAL : LOOKUP_NORMAL));
8422           }
8423         return finish_call_expr (function, call_args, 
8424                                  /*disallow_virtual=*/qualified_p,
8425                                  koenig_p);
8426       }
8427
8428     case COND_EXPR:
8429       return build_x_conditional_expr
8430         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8431          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8432          RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)));
8433
8434     case PSEUDO_DTOR_EXPR:
8435       return finish_pseudo_destructor_expr 
8436         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8437          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8438          RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)));
8439
8440     case TREE_LIST:
8441       {
8442         tree purpose, value, chain;
8443
8444         if (t == void_list_node)
8445           return t;
8446
8447         purpose = TREE_PURPOSE (t);
8448         if (purpose)
8449           purpose = RECUR (purpose);
8450         value = TREE_VALUE (t);
8451         if (value)
8452           value = RECUR (value);
8453         chain = TREE_CHAIN (t);
8454         if (chain && chain != void_type_node)
8455           chain = RECUR (chain);
8456         if (purpose == TREE_PURPOSE (t)
8457             && value == TREE_VALUE (t)
8458             && chain == TREE_CHAIN (t))
8459           return t;
8460         return tree_cons (purpose, value, chain);
8461       }
8462
8463     case COMPONENT_REF:
8464       {
8465         tree object;
8466         tree member;
8467
8468         object = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
8469                                                      args, complain, in_decl);
8470         /* Remember that there was a reference to this entity.  */
8471         if (DECL_P (object))
8472           mark_used (object);
8473
8474         member = TREE_OPERAND (t, 1);
8475         if (BASELINK_P (member))
8476           member = tsubst_baselink (member, 
8477                                     non_reference (TREE_TYPE (object)),
8478                                     args, complain, in_decl);
8479         else
8480           member = tsubst_copy (member, args, complain, in_decl);
8481
8482         if (!CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (object)))
8483           {
8484             if (TREE_CODE (member) == BIT_NOT_EXPR)
8485               return finish_pseudo_destructor_expr (object, 
8486                                                     NULL_TREE,
8487                                                     TREE_TYPE (object));
8488             else if (TREE_CODE (member) == SCOPE_REF
8489                      && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (member, 1)) == BIT_NOT_EXPR))
8490               return finish_pseudo_destructor_expr (object, 
8491                                                     object,
8492                                                     TREE_TYPE (object));
8493           }
8494         else if (TREE_CODE (member) == SCOPE_REF
8495                  && TREE_CODE (TREE_OPERAND (member, 1)) == TEMPLATE_ID_EXPR)
8496           {
8497             tree tmpl;
8498             tree args;
8499         
8500             /* Lookup the template functions now that we know what the
8501                scope is.  */
8502             tmpl = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (member, 1), 0);
8503             args = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (member, 1), 1);
8504             member = lookup_qualified_name (TREE_OPERAND (member, 0), tmpl, 
8505                                             /*is_type_p=*/false,
8506                                             /*complain=*/false);
8507             if (BASELINK_P (member))
8508               BASELINK_FUNCTIONS (member) 
8509                 = build_nt (TEMPLATE_ID_EXPR, BASELINK_FUNCTIONS (member),
8510                             args);
8511             else
8512               {
8513                 qualified_name_lookup_error (TREE_TYPE (object), tmpl);
8514                 return error_mark_node;
8515               }
8516           }
8517         else if (TREE_CODE (member) == FIELD_DECL)
8518           return finish_non_static_data_member (member, object, NULL_TREE);
8519
8520         return finish_class_member_access_expr (object, member);
8521       }
8522
8523     case THROW_EXPR:
8524       return build_throw
8525         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8526
8527     case CONSTRUCTOR:
8528       {
8529         tree r;
8530         tree elts;
8531         tree type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
8532         bool purpose_p;
8533
8534         /* digest_init will do the wrong thing if we let it.  */
8535         if (type && TYPE_PTRMEMFUNC_P (type))
8536           return t;
8537
8538         r = NULL_TREE;
8539         /* We do not want to process the purpose of aggregate
8540            initializers as they are identifier nodes which will be
8541            looked up by digest_init.  */
8542         purpose_p = !(type && IS_AGGR_TYPE (type));
8543         for (elts = CONSTRUCTOR_ELTS (t);
8544              elts;
8545              elts = TREE_CHAIN (elts))
8546           {
8547             tree purpose = TREE_PURPOSE (elts);
8548             tree value = TREE_VALUE (elts);
8549             
8550             if (purpose && purpose_p)
8551               purpose = RECUR (purpose);
8552             value = RECUR (value);
8553             r = tree_cons (purpose, value, r);
8554           }
8555         
8556         r = build_constructor (NULL_TREE, nreverse (r));
8557         TREE_HAS_CONSTRUCTOR (r) = TREE_HAS_CONSTRUCTOR (t);
8558
8559         if (type)
8560           return digest_init (type, r, 0);
8561         return r;
8562       }
8563
8564     case TYPEID_EXPR:
8565       {
8566         tree operand_0 = RECUR (TREE_OPERAND (t, 0));
8567         if (TYPE_P (operand_0))
8568           return get_typeid (operand_0);
8569         return build_typeid (operand_0);
8570       }
8571
8572     case PARM_DECL:
8573       return convert_from_reference (tsubst_copy (t, args, complain, in_decl));
8574
8575     case VAR_DECL:
8576       if (args)
8577         t = tsubst_copy (t, args, complain, in_decl);
8578       return convert_from_reference (t);
8579
8580     case VA_ARG_EXPR:
8581       return build_x_va_arg (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8582                              tsubst_copy (TREE_TYPE (t), args, complain, 
8583                                           in_decl));
8584
8585     default:
8586       return tsubst_copy (t, args, complain, in_decl);
8587     }
8588
8589 #undef RECUR
8590 }
8591
8592 /* Verify that the instantiated ARGS are valid. For type arguments,
8593    make sure that the type's linkage is ok. For non-type arguments,
8594    make sure they are constants if they are integral or enumerations.
8595    Emit an error under control of COMPLAIN, and return TRUE on error.  */
8596
8597 static bool
8598 check_instantiated_args (tree tmpl, tree args, tsubst_flags_t complain)
8599 {
8600   int ix, len = DECL_NTPARMS (tmpl);
8601   bool result = false;
8602
8603   for (ix = 0; ix != len; ix++)
8604     {
8605       tree t = TREE_VEC_ELT (args, ix);
8606       
8607       if (TYPE_P (t))
8608         {
8609           /* [basic.link]: A name with no linkage (notably, the name
8610              of a class or enumeration declared in a local scope)
8611              shall not be used to declare an entity with linkage.
8612              This implies that names with no linkage cannot be used as
8613              template arguments.  */
8614           tree nt = no_linkage_check (t);
8615
8616           if (nt)
8617             {
8618               if (!(complain & tf_error))
8619                 /*OK*/;
8620               else if (TYPE_ANONYMOUS_P (nt))
8621                 error ("`%T' uses anonymous type", t);
8622               else
8623                 error ("`%T' uses local type `%T'", t, nt);
8624               result = true;
8625             }
8626           /* In order to avoid all sorts of complications, we do not
8627              allow variably-modified types as template arguments.  */
8628           else if (variably_modified_type_p (t))
8629             {
8630               if (complain & tf_error)
8631                 error ("`%T' is a variably modified type", t);
8632               result = true;
8633             }
8634         }
8635       /* A non-type argument of integral or enumerated type must be a
8636          constant.  */
8637       else if (TREE_TYPE (t)
8638                && INTEGRAL_OR_ENUMERATION_TYPE_P (TREE_TYPE (t))
8639                && !TREE_CONSTANT (t))
8640         {
8641           if (complain & tf_error)
8642             error ("integral expression `%E' is not constant", t);
8643           result = true;
8644         }
8645     }
8646   if (result && complain & tf_error)
8647     error ("  trying to instantiate `%D'", tmpl);
8648   return result;
8649 }
8650
8651 /* Instantiate the indicated variable or function template TMPL with
8652    the template arguments in TARG_PTR.  */
8653
8654 tree
8655 instantiate_template (tree tmpl, tree targ_ptr, tsubst_flags_t complain)
8656 {
8657   tree fndecl;
8658   tree gen_tmpl;
8659   tree spec;
8660
8661   if (tmpl == error_mark_node)
8662     return error_mark_node;
8663
8664   my_friendly_assert (TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_DECL, 283);
8665
8666   /* If this function is a clone, handle it specially.  */
8667   if (DECL_CLONED_FUNCTION_P (tmpl))
8668     {
8669       tree spec;
8670       tree clone;
8671       
8672       spec = instantiate_template (DECL_CLONED_FUNCTION (tmpl), targ_ptr,
8673                                    complain);
8674       if (spec == error_mark_node)
8675         return error_mark_node;
8676
8677       /* Look for the clone.  */
8678       for (clone = TREE_CHAIN (spec);
8679            clone && DECL_CLONED_FUNCTION_P (clone);
8680            clone = TREE_CHAIN (clone))
8681         if (DECL_NAME (clone) == DECL_NAME (tmpl))
8682           return clone;
8683       /* We should always have found the clone by now.  */
8684       abort ();
8685       return NULL_TREE;
8686     }
8687   
8688   /* Check to see if we already have this specialization.  */
8689   spec = retrieve_specialization (tmpl, targ_ptr);
8690   if (spec != NULL_TREE)
8691     return spec;
8692
8693   gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
8694   if (tmpl != gen_tmpl)
8695     {
8696       /* The TMPL is a partial instantiation.  To get a full set of
8697          arguments we must add the arguments used to perform the
8698          partial instantiation.  */
8699       targ_ptr = add_outermost_template_args (DECL_TI_ARGS (tmpl),
8700                                               targ_ptr);
8701
8702       /* Check to see if we already have this specialization.  */
8703       spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, targ_ptr);
8704       if (spec != NULL_TREE)
8705         return spec;
8706     }
8707
8708   if (check_instantiated_args (gen_tmpl, INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (targ_ptr),
8709                                complain))
8710     return error_mark_node;
8711   
8712   /* We are building a FUNCTION_DECL, during which the access of its
8713      parameters and return types have to be checked.  However this
8714      FUNCTION_DECL which is the desired context for access checking
8715      is not built yet.  We solve this chicken-and-egg problem by
8716      deferring all checks until we have the FUNCTION_DECL.  */
8717   push_deferring_access_checks (dk_deferred);
8718
8719   /* Substitute template parameters.  */
8720   fndecl = tsubst (DECL_TEMPLATE_RESULT (gen_tmpl),
8721                    targ_ptr, complain, gen_tmpl);
8722
8723   /* Now we know the specialization, compute access previously
8724      deferred.  */
8725   push_access_scope (fndecl);
8726   perform_deferred_access_checks ();
8727   pop_access_scope (fndecl);
8728   pop_deferring_access_checks ();
8729
8730   /* The DECL_TI_TEMPLATE should always be the immediate parent
8731      template, not the most general template.  */
8732   DECL_TI_TEMPLATE (fndecl) = tmpl;
8733
8734   /* If we've just instantiated the main entry point for a function,
8735      instantiate all the alternate entry points as well.  We do this
8736      by cloning the instantiation of the main entry point, not by
8737      instantiating the template clones.  */
8738   if (TREE_CHAIN (gen_tmpl) && DECL_CLONED_FUNCTION_P (TREE_CHAIN (gen_tmpl)))
8739     clone_function_decl (fndecl, /*update_method_vec_p=*/0);
8740
8741   return fndecl;
8742 }
8743
8744 /* The FN is a TEMPLATE_DECL for a function.  The ARGS are the
8745    arguments that are being used when calling it.  TARGS is a vector
8746    into which the deduced template arguments are placed.  
8747
8748    Return zero for success, 2 for an incomplete match that doesn't resolve
8749    all the types, and 1 for complete failure.  An error message will be
8750    printed only for an incomplete match.
8751
8752    If FN is a conversion operator, or we are trying to produce a specific
8753    specialization, RETURN_TYPE is the return type desired.
8754
8755    The EXPLICIT_TARGS are explicit template arguments provided via a
8756    template-id.
8757
8758    The parameter STRICT is one of:
8759
8760    DEDUCE_CALL: 
8761      We are deducing arguments for a function call, as in
8762      [temp.deduct.call].
8763
8764    DEDUCE_CONV:
8765      We are deducing arguments for a conversion function, as in 
8766      [temp.deduct.conv].
8767
8768    DEDUCE_EXACT:
8769      We are deducing arguments when doing an explicit instantiation
8770      as in [temp.explicit], when determining an explicit specialization
8771      as in [temp.expl.spec], or when taking the address of a function
8772      template, as in [temp.deduct.funcaddr]. 
8773
8774    DEDUCE_ORDER:
8775      We are deducing arguments when calculating the partial
8776      ordering between specializations of function or class
8777      templates, as in [temp.func.order] and [temp.class.order].
8778
8779    LEN is the number of parms to consider before returning success, or -1
8780    for all.  This is used in partial ordering to avoid comparing parms for
8781    which no actual argument was passed, since they are not considered in
8782    overload resolution (and are explicitly excluded from consideration in
8783    partial ordering in [temp.func.order]/6).  */
8784
8785 int
8786 fn_type_unification (tree fn, 
8787                      tree explicit_targs, 
8788                      tree targs, 
8789                      tree args, 
8790                      tree return_type,
8791                      unification_kind_t strict, 
8792                      int len)
8793 {
8794   tree parms;
8795   tree fntype;
8796   int result;
8797
8798   my_friendly_assert (TREE_CODE (fn) == TEMPLATE_DECL, 0);
8799
8800   fntype = TREE_TYPE (fn);
8801   if (explicit_targs)
8802     {
8803       /* [temp.deduct]
8804           
8805          The specified template arguments must match the template
8806          parameters in kind (i.e., type, nontype, template), and there
8807          must not be more arguments than there are parameters;
8808          otherwise type deduction fails.
8809
8810          Nontype arguments must match the types of the corresponding
8811          nontype template parameters, or must be convertible to the
8812          types of the corresponding nontype parameters as specified in
8813          _temp.arg.nontype_, otherwise type deduction fails.
8814
8815          All references in the function type of the function template
8816          to the corresponding template parameters are replaced by the
8817          specified template argument values.  If a substitution in a
8818          template parameter or in the function type of the function
8819          template results in an invalid type, type deduction fails.  */
8820       int i;
8821       tree converted_args;
8822       bool incomplete;
8823
8824       converted_args
8825         = (coerce_template_parms (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (fn), 
8826                                   explicit_targs, NULL_TREE, tf_none, 
8827                                   /*require_all_arguments=*/0));
8828       if (converted_args == error_mark_node)
8829         return 1;
8830
8831       /* Substitute the explicit args into the function type.  This is
8832          necessary so that, for instance, explicitly declared function
8833          arguments can match null pointed constants.  If we were given
8834          an incomplete set of explicit args, we must not do semantic
8835          processing during substitution as we could create partial
8836          instantiations.  */
8837       incomplete = NUM_TMPL_ARGS (explicit_targs) != NUM_TMPL_ARGS (targs);
8838       processing_template_decl += incomplete;
8839       fntype = tsubst (fntype, converted_args, tf_none, NULL_TREE);
8840       processing_template_decl -= incomplete;
8841       
8842       if (fntype == error_mark_node)
8843         return 1;
8844
8845       /* Place the explicitly specified arguments in TARGS.  */
8846       for (i = NUM_TMPL_ARGS (converted_args); i--;)
8847         TREE_VEC_ELT (targs, i) = TREE_VEC_ELT (converted_args, i);
8848     }
8849      
8850   parms = TYPE_ARG_TYPES (fntype);
8851   /* Never do unification on the 'this' parameter.  */
8852   if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (fn))
8853     parms = TREE_CHAIN (parms);
8854   
8855   if (return_type)
8856     {
8857       /* We've been given a return type to match, prepend it.  */
8858       parms = tree_cons (NULL_TREE, TREE_TYPE (fntype), parms);
8859       args = tree_cons (NULL_TREE, return_type, args);
8860       if (len >= 0)
8861         ++len;
8862     }
8863
8864   /* We allow incomplete unification without an error message here
8865      because the standard doesn't seem to explicitly prohibit it.  Our
8866      callers must be ready to deal with unification failures in any
8867      event.  */
8868   result = type_unification_real (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (fn), 
8869                                   targs, parms, args, /*subr=*/0,
8870                                   strict, /*allow_incomplete*/1, len);
8871
8872   if (result == 0) 
8873     /* All is well so far.  Now, check:
8874        
8875        [temp.deduct] 
8876        
8877        When all template arguments have been deduced, all uses of
8878        template parameters in nondeduced contexts are replaced with
8879        the corresponding deduced argument values.  If the
8880        substitution results in an invalid type, as described above,
8881        type deduction fails.  */
8882     if (tsubst (TREE_TYPE (fn), targs, tf_none, NULL_TREE)
8883         == error_mark_node)
8884       return 1;
8885
8886   return result;
8887 }
8888
8889 /* Adjust types before performing type deduction, as described in
8890    [temp.deduct.call] and [temp.deduct.conv].  The rules in these two
8891    sections are symmetric.  PARM is the type of a function parameter
8892    or the return type of the conversion function.  ARG is the type of
8893    the argument passed to the call, or the type of the value
8894    initialized with the result of the conversion function.  */
8895
8896 static int
8897 maybe_adjust_types_for_deduction (unification_kind_t strict, 
8898                                   tree* parm, 
8899                                   tree* arg)
8900 {
8901   int result = 0;
8902   
8903   switch (strict)
8904     {
8905     case DEDUCE_CALL:
8906       break;
8907
8908     case DEDUCE_CONV:
8909       {
8910         /* Swap PARM and ARG throughout the remainder of this
8911            function; the handling is precisely symmetric since PARM
8912            will initialize ARG rather than vice versa.  */
8913         tree* temp = parm;
8914         parm = arg;
8915         arg = temp;
8916         break;
8917       }
8918
8919     case DEDUCE_EXACT:
8920       /* There is nothing to do in this case.  */
8921       return 0;
8922
8923     case DEDUCE_ORDER:
8924       /* DR 214. [temp.func.order] is underspecified, and leads to no
8925          ordering between things like `T *' and `T const &' for `U *'.
8926          The former has T=U and the latter T=U*. The former looks more
8927          specialized and John Spicer considers it well-formed (the EDG
8928          compiler accepts it).
8929
8930          John also confirms that deduction should proceed as in a function
8931          call. Which implies the usual ARG and PARM conversions as DEDUCE_CALL.
8932          However, in ordering, ARG can have REFERENCE_TYPE, but no argument
8933          to an actual call can have such a type.
8934          
8935          If both ARG and PARM are REFERENCE_TYPE, we change neither.
8936          If only ARG is a REFERENCE_TYPE, we look through that and then
8937          proceed as with DEDUCE_CALL (which could further convert it).  */
8938       if (TREE_CODE (*arg) == REFERENCE_TYPE)
8939         {
8940           if (TREE_CODE (*parm) == REFERENCE_TYPE)
8941             return 0;
8942           *arg = TREE_TYPE (*arg);
8943         }
8944       break;
8945     default:
8946       abort ();
8947     }
8948
8949   if (TREE_CODE (*parm) != REFERENCE_TYPE)
8950     {
8951       /* [temp.deduct.call]
8952          
8953          If P is not a reference type:
8954          
8955          --If A is an array type, the pointer type produced by the
8956          array-to-pointer standard conversion (_conv.array_) is
8957          used in place of A for type deduction; otherwise,
8958          
8959          --If A is a function type, the pointer type produced by
8960          the function-to-pointer standard conversion
8961          (_conv.func_) is used in place of A for type deduction;
8962          otherwise,
8963          
8964          --If A is a cv-qualified type, the top level
8965          cv-qualifiers of A's type are ignored for type
8966          deduction.  */
8967       if (TREE_CODE (*arg) == ARRAY_TYPE)
8968         *arg = build_pointer_type (TREE_TYPE (*arg));
8969       else if (TREE_CODE (*arg) == FUNCTION_TYPE)
8970         *arg = build_pointer_type (*arg);
8971       else
8972         *arg = TYPE_MAIN_VARIANT (*arg);
8973     }
8974   
8975   /* [temp.deduct.call]
8976      
8977      If P is a cv-qualified type, the top level cv-qualifiers
8978      of P's type are ignored for type deduction.  If P is a
8979      reference type, the type referred to by P is used for
8980      type deduction.  */
8981   *parm = TYPE_MAIN_VARIANT (*parm);
8982   if (TREE_CODE (*parm) == REFERENCE_TYPE)
8983     {
8984       *parm = TREE_TYPE (*parm);
8985       result |= UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL;
8986     }
8987
8988   /* DR 322. For conversion deduction, remove a reference type on parm
8989      too (which has been swapped into ARG).  */
8990   if (strict == DEDUCE_CONV && TREE_CODE (*arg) == REFERENCE_TYPE)
8991     *arg = TREE_TYPE (*arg);
8992   
8993   return result;
8994 }
8995
8996 /* Most parms like fn_type_unification.
8997
8998    If SUBR is 1, we're being called recursively (to unify the
8999    arguments of a function or method parameter of a function
9000    template).  */
9001
9002 static int
9003 type_unification_real (tree tparms, 
9004                        tree targs, 
9005                        tree xparms, 
9006                        tree xargs, 
9007                        int subr,
9008                        unification_kind_t strict, 
9009                        int allow_incomplete, 
9010                        int xlen)
9011 {
9012   tree parm, arg;
9013   int i;
9014   int ntparms = TREE_VEC_LENGTH (tparms);
9015   int sub_strict;
9016   int saw_undeduced = 0;
9017   tree parms, args;
9018   int len;
9019
9020   my_friendly_assert (TREE_CODE (tparms) == TREE_VEC, 289);
9021   my_friendly_assert (xparms == NULL_TREE 
9022                       || TREE_CODE (xparms) == TREE_LIST, 290);
9023   my_friendly_assert (!xargs || TREE_CODE (xargs) == TREE_LIST, 291);
9024   my_friendly_assert (ntparms > 0, 292);
9025
9026   switch (strict)
9027     {
9028     case DEDUCE_CALL:
9029       sub_strict = (UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL | UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL
9030                     | UNIFY_ALLOW_DERIVED);
9031       break;
9032       
9033     case DEDUCE_CONV:
9034       sub_strict = UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL;
9035       break;
9036
9037     case DEDUCE_EXACT:
9038       sub_strict = UNIFY_ALLOW_NONE;
9039       break;
9040     
9041     case DEDUCE_ORDER:
9042       sub_strict = UNIFY_ALLOW_NONE;
9043       break;
9044       
9045     default:
9046       abort ();
9047     }
9048
9049   if (xlen == 0)
9050     return 0;
9051
9052  again:
9053   parms = xparms;
9054   args = xargs;
9055   len = xlen;
9056
9057   while (parms
9058          && parms != void_list_node
9059          && args
9060          && args != void_list_node)
9061     {
9062       parm = TREE_VALUE (parms);
9063       parms = TREE_CHAIN (parms);
9064       arg = TREE_VALUE (args);
9065       args = TREE_CHAIN (args);
9066
9067       if (arg == error_mark_node)
9068         return 1;
9069       if (arg == unknown_type_node)
9070         /* We can't deduce anything from this, but we might get all the
9071            template args from other function args.  */
9072         continue;
9073
9074       /* Conversions will be performed on a function argument that
9075          corresponds with a function parameter that contains only
9076          non-deducible template parameters and explicitly specified
9077          template parameters.  */
9078       if (!uses_template_parms (parm))
9079         {
9080           tree type;
9081
9082           if (!TYPE_P (arg))
9083             type = TREE_TYPE (arg);
9084           else
9085             type = arg;
9086
9087           if (strict == DEDUCE_EXACT || strict == DEDUCE_ORDER)
9088             {
9089               if (same_type_p (parm, type))
9090                 continue;
9091             }
9092           else
9093             /* It might work; we shouldn't check now, because we might
9094                get into infinite recursion.  Overload resolution will
9095                handle it.  */
9096             continue;
9097
9098           return 1;
9099         }
9100         
9101       if (!TYPE_P (arg))
9102         {
9103           my_friendly_assert (TREE_TYPE (arg) != NULL_TREE, 293);
9104           if (type_unknown_p (arg))
9105             {
9106               /* [temp.deduct.type] A template-argument can be deduced from
9107                  a pointer to function or pointer to member function
9108                  argument if the set of overloaded functions does not
9109                  contain function templates and at most one of a set of
9110                  overloaded functions provides a unique match.  */
9111
9112               if (resolve_overloaded_unification
9113                   (tparms, targs, parm, arg, strict, sub_strict)
9114                   != 0)
9115                 return 1;
9116               continue;
9117             }
9118           arg = TREE_TYPE (arg);
9119           if (arg == error_mark_node)
9120             return 1;
9121         }
9122       
9123       {
9124         int arg_strict = sub_strict;
9125         
9126         if (!subr)
9127           arg_strict |= maybe_adjust_types_for_deduction (strict, &parm, &arg);
9128
9129         if (unify (tparms, targs, parm, arg, arg_strict))
9130           return 1;
9131       }
9132
9133       /* Are we done with the interesting parms?  */
9134       if (--len == 0)
9135         goto done;
9136     }
9137   /* Fail if we've reached the end of the parm list, and more args
9138      are present, and the parm list isn't variadic.  */
9139   if (args && args != void_list_node && parms == void_list_node)
9140     return 1;
9141   /* Fail if parms are left and they don't have default values.  */
9142   if (parms
9143       && parms != void_list_node
9144       && TREE_PURPOSE (parms) == NULL_TREE)
9145     return 1;
9146
9147  done:
9148   if (!subr)
9149     for (i = 0; i < ntparms; i++)
9150       if (TREE_VEC_ELT (targs, i) == NULL_TREE)
9151         {
9152           tree tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, i));
9153
9154           /* If this is an undeduced nontype parameter that depends on
9155              a type parameter, try another pass; its type may have been
9156              deduced from a later argument than the one from which
9157              this parameter can be deduced.  */
9158           if (TREE_CODE (tparm) == PARM_DECL
9159               && uses_template_parms (TREE_TYPE (tparm))
9160               && !saw_undeduced++)
9161             goto again;
9162
9163           if (!allow_incomplete)
9164             error ("incomplete type unification");
9165           return 2;
9166         }
9167   return 0;
9168 }
9169
9170 /* Subroutine of type_unification_real.  Args are like the variables at the
9171    call site.  ARG is an overloaded function (or template-id); we try
9172    deducing template args from each of the overloads, and if only one
9173    succeeds, we go with that.  Modifies TARGS and returns 0 on success.  */
9174
9175 static int
9176 resolve_overloaded_unification (tree tparms, 
9177                                 tree targs,
9178                                 tree parm,
9179                                 tree arg, 
9180                                 unification_kind_t strict,
9181                                 int sub_strict)
9182 {
9183   tree tempargs = copy_node (targs);
9184   int good = 0;
9185   bool addr_p;
9186
9187   if (TREE_CODE (arg) == ADDR_EXPR)
9188     {
9189       arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
9190       addr_p = true;
9191     }
9192   else
9193     addr_p = false;
9194
9195   if (TREE_CODE (arg) == COMPONENT_REF)
9196     /* Handle `&x' where `x' is some static or non-static member
9197        function name.  */
9198     arg = TREE_OPERAND (arg, 1);
9199
9200   if (TREE_CODE (arg) == OFFSET_REF)
9201     arg = TREE_OPERAND (arg, 1);
9202
9203   /* Strip baselink information.  */
9204   if (BASELINK_P (arg))
9205     arg = BASELINK_FUNCTIONS (arg);
9206
9207   if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_ID_EXPR)
9208     {
9209       /* If we got some explicit template args, we need to plug them into
9210          the affected templates before we try to unify, in case the
9211          explicit args will completely resolve the templates in question.  */
9212
9213       tree expl_subargs = TREE_OPERAND (arg, 1);
9214       arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
9215
9216       for (; arg; arg = OVL_NEXT (arg))
9217         {
9218           tree fn = OVL_CURRENT (arg);
9219           tree subargs, elem;
9220
9221           if (TREE_CODE (fn) != TEMPLATE_DECL)
9222             continue;
9223
9224           subargs = get_bindings_overload (fn, DECL_TEMPLATE_RESULT (fn),
9225                                            expl_subargs);
9226           if (subargs)
9227             {
9228               elem = tsubst (TREE_TYPE (fn), subargs, tf_none, NULL_TREE);
9229               good += try_one_overload (tparms, targs, tempargs, parm, 
9230                                         elem, strict, sub_strict, addr_p);
9231             }
9232         }
9233     }
9234   else if (TREE_CODE (arg) == OVERLOAD
9235            || TREE_CODE (arg) == FUNCTION_DECL)
9236     {
9237       for (; arg; arg = OVL_NEXT (arg))
9238         good += try_one_overload (tparms, targs, tempargs, parm,
9239                                   TREE_TYPE (OVL_CURRENT (arg)),
9240                                   strict, sub_strict, addr_p);
9241     }
9242   else
9243     abort ();
9244
9245   /* [temp.deduct.type] A template-argument can be deduced from a pointer
9246      to function or pointer to member function argument if the set of
9247      overloaded functions does not contain function templates and at most
9248      one of a set of overloaded functions provides a unique match.
9249
9250      So if we found multiple possibilities, we return success but don't
9251      deduce anything.  */
9252
9253   if (good == 1)
9254     {
9255       int i = TREE_VEC_LENGTH (targs);
9256       for (; i--; )
9257         if (TREE_VEC_ELT (tempargs, i))
9258           TREE_VEC_ELT (targs, i) = TREE_VEC_ELT (tempargs, i);
9259     }
9260   if (good)
9261     return 0;
9262
9263   return 1;
9264 }
9265
9266 /* Subroutine of resolve_overloaded_unification; does deduction for a single
9267    overload.  Fills TARGS with any deduced arguments, or error_mark_node if
9268    different overloads deduce different arguments for a given parm.
9269    ADDR_P is true if the expression for which deduction is being
9270    performed was of the form "& fn" rather than simply "fn".
9271
9272    Returns 1 on success.  */
9273
9274 static int
9275 try_one_overload (tree tparms,
9276                   tree orig_targs,
9277                   tree targs, 
9278                   tree parm, 
9279                   tree arg, 
9280                   unification_kind_t strict,
9281                   int sub_strict,
9282                   bool addr_p)
9283 {
9284   int nargs;
9285   tree tempargs;
9286   int i;
9287
9288   /* [temp.deduct.type] A template-argument can be deduced from a pointer
9289      to function or pointer to member function argument if the set of
9290      overloaded functions does not contain function templates and at most
9291      one of a set of overloaded functions provides a unique match.
9292
9293      So if this is a template, just return success.  */
9294
9295   if (uses_template_parms (arg))
9296     return 1;
9297
9298   if (TREE_CODE (arg) == METHOD_TYPE)
9299     arg = build_ptrmemfunc_type (build_pointer_type (arg));
9300   else if (addr_p)
9301     arg = build_pointer_type (arg);
9302
9303   sub_strict |= maybe_adjust_types_for_deduction (strict, &parm, &arg);
9304
9305   /* We don't copy orig_targs for this because if we have already deduced
9306      some template args from previous args, unify would complain when we
9307      try to deduce a template parameter for the same argument, even though
9308      there isn't really a conflict.  */
9309   nargs = TREE_VEC_LENGTH (targs);
9310   tempargs = make_tree_vec (nargs);
9311
9312   if (unify (tparms, tempargs, parm, arg, sub_strict) != 0)
9313     return 0;
9314
9315   /* First make sure we didn't deduce anything that conflicts with
9316      explicitly specified args.  */
9317   for (i = nargs; i--; )
9318     {
9319       tree elt = TREE_VEC_ELT (tempargs, i);
9320       tree oldelt = TREE_VEC_ELT (orig_targs, i);
9321
9322       if (elt == NULL_TREE)
9323         continue;
9324       else if (uses_template_parms (elt))
9325         {
9326           /* Since we're unifying against ourselves, we will fill in template
9327              args used in the function parm list with our own template parms.
9328              Discard them.  */
9329           TREE_VEC_ELT (tempargs, i) = NULL_TREE;
9330           continue;
9331         }
9332       else if (oldelt && ! template_args_equal (oldelt, elt))
9333         return 0;
9334     }
9335
9336   for (i = nargs; i--; )
9337     {
9338       tree elt = TREE_VEC_ELT (tempargs, i);
9339
9340       if (elt)
9341         TREE_VEC_ELT (targs, i) = elt;
9342     }
9343
9344   return 1;
9345 }
9346
9347 /* Verify that nondeduce template argument agrees with the type
9348    obtained from argument deduction.  Return nonzero if the
9349    verification fails.
9350
9351    For example:
9352
9353      struct A { typedef int X; };
9354      template <class T, class U> struct C {};
9355      template <class T> struct C<T, typename T::X> {};
9356
9357    Then with the instantiation `C<A, int>', we can deduce that
9358    `T' is `A' but unify () does not check whether `typename T::X'
9359    is `int'.  This function ensure that they agree.
9360
9361    TARGS, PARMS are the same as the arguments of unify.
9362    ARGS contains template arguments from all levels.  */
9363
9364 static int
9365 verify_class_unification (tree targs, tree parms, tree args)
9366 {
9367   parms = tsubst (parms, add_outermost_template_args (args, targs),
9368                   tf_none, NULL_TREE);
9369   if (parms == error_mark_node)
9370     return 1;
9371
9372   return !comp_template_args (parms, INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args));
9373 }
9374
9375 /* PARM is a template class (perhaps with unbound template
9376    parameters).  ARG is a fully instantiated type.  If ARG can be
9377    bound to PARM, return ARG, otherwise return NULL_TREE.  TPARMS and
9378    TARGS are as for unify.  */
9379
9380 static tree
9381 try_class_unification (tree tparms, tree targs, tree parm, tree arg)
9382 {
9383   tree copy_of_targs;
9384
9385   if (!CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (arg)
9386       || (most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (arg)) 
9387           != most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (parm))))
9388     return NULL_TREE;
9389
9390   /* We need to make a new template argument vector for the call to
9391      unify.  If we used TARGS, we'd clutter it up with the result of
9392      the attempted unification, even if this class didn't work out.
9393      We also don't want to commit ourselves to all the unifications
9394      we've already done, since unification is supposed to be done on
9395      an argument-by-argument basis.  In other words, consider the
9396      following pathological case:
9397
9398        template <int I, int J, int K>
9399        struct S {};
9400        
9401        template <int I, int J>
9402        struct S<I, J, 2> : public S<I, I, I>, S<J, J, J> {};
9403        
9404        template <int I, int J, int K>
9405        void f(S<I, J, K>, S<I, I, I>);
9406        
9407        void g() {
9408          S<0, 0, 0> s0;
9409          S<0, 1, 2> s2;
9410        
9411          f(s0, s2);
9412        }
9413
9414      Now, by the time we consider the unification involving `s2', we
9415      already know that we must have `f<0, 0, 0>'.  But, even though
9416      `S<0, 1, 2>' is derived from `S<0, 0, 0>', the code is invalid
9417      because there are two ways to unify base classes of S<0, 1, 2>
9418      with S<I, I, I>.  If we kept the already deduced knowledge, we
9419      would reject the possibility I=1.  */
9420   copy_of_targs = make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (targs));
9421   
9422   /* If unification failed, we're done.  */
9423   if (unify (tparms, copy_of_targs, CLASSTYPE_TI_ARGS (parm),
9424              CLASSTYPE_TI_ARGS (arg), UNIFY_ALLOW_NONE))
9425     return NULL_TREE;
9426
9427   return arg;
9428 }
9429
9430 /* Subroutine of get_template_base.  RVAL, if non-NULL, is a base we
9431    have already discovered to be satisfactory.  ARG_BINFO is the binfo
9432    for the base class of ARG that we are currently examining.  */
9433
9434 static tree
9435 get_template_base_recursive (tree tparms, 
9436                              tree targs, 
9437                              tree parm,
9438                              tree arg_binfo, 
9439                              tree rval, 
9440                              int flags)
9441 {
9442   tree binfos;
9443   int i, n_baselinks;
9444   tree arg = BINFO_TYPE (arg_binfo);
9445
9446   if (!(flags & GTB_IGNORE_TYPE))
9447     {
9448       tree r = try_class_unification (tparms, targs,
9449                                       parm, arg);
9450
9451       /* If there is more than one satisfactory baseclass, then:
9452
9453            [temp.deduct.call]
9454
9455            If they yield more than one possible deduced A, the type
9456            deduction fails.
9457
9458            applies.  */
9459       if (r && rval && !same_type_p (r, rval))
9460         return error_mark_node;
9461       else if (r)
9462         rval = r;
9463     }
9464
9465   binfos = BINFO_BASETYPES (arg_binfo);
9466   n_baselinks = binfos ? TREE_VEC_LENGTH (binfos) : 0;
9467
9468   /* Process base types.  */
9469   for (i = 0; i < n_baselinks; i++)
9470     {
9471       tree base_binfo = TREE_VEC_ELT (binfos, i);
9472       int this_virtual;
9473
9474       /* Skip this base, if we've already seen it.  */
9475       if (BINFO_MARKED (base_binfo))
9476         continue;
9477
9478       this_virtual = 
9479         (flags & GTB_VIA_VIRTUAL) || TREE_VIA_VIRTUAL (base_binfo);
9480       
9481       /* When searching for a non-virtual, we cannot mark virtually
9482          found binfos.  */
9483       if (! this_virtual)
9484         BINFO_MARKED (base_binfo) = 1;
9485       
9486       rval = get_template_base_recursive (tparms, targs,
9487                                           parm,
9488                                           base_binfo, 
9489                                           rval,
9490                                           GTB_VIA_VIRTUAL * this_virtual);
9491       
9492       /* If we discovered more than one matching base class, we can
9493          stop now.  */
9494       if (rval == error_mark_node)
9495         return error_mark_node;
9496     }
9497
9498   return rval;
9499 }
9500
9501 /* Given a template type PARM and a class type ARG, find the unique
9502    base type in ARG that is an instance of PARM.  We do not examine
9503    ARG itself; only its base-classes.  If there is no appropriate base
9504    class, return NULL_TREE.  If there is more than one, return
9505    error_mark_node.  PARM may be the type of a partial specialization,
9506    as well as a plain template type.  Used by unify.  */
9507
9508 static tree
9509 get_template_base (tree tparms, tree targs, tree parm, tree arg)
9510 {
9511   tree rval;
9512   tree arg_binfo;
9513
9514   my_friendly_assert (IS_AGGR_TYPE_CODE (TREE_CODE (arg)), 92);
9515   
9516   arg_binfo = TYPE_BINFO (complete_type (arg));
9517   rval = get_template_base_recursive (tparms, targs,
9518                                       parm, arg_binfo, 
9519                                       NULL_TREE,
9520                                       GTB_IGNORE_TYPE);
9521
9522   /* Since get_template_base_recursive marks the bases classes, we
9523      must unmark them here.  */
9524   dfs_walk (arg_binfo, dfs_unmark, markedp, 0);
9525
9526   return rval;
9527 }
9528
9529 /* Returns the level of DECL, which declares a template parameter.  */
9530
9531 static int
9532 template_decl_level (tree decl)
9533 {
9534   switch (TREE_CODE (decl))
9535     {
9536     case TYPE_DECL:
9537     case TEMPLATE_DECL:
9538       return TEMPLATE_TYPE_LEVEL (TREE_TYPE (decl));
9539
9540     case PARM_DECL:
9541       return TEMPLATE_PARM_LEVEL (DECL_INITIAL (decl));
9542
9543     default:
9544       abort ();
9545       return 0;
9546     }
9547 }
9548
9549 /* Decide whether ARG can be unified with PARM, considering only the
9550    cv-qualifiers of each type, given STRICT as documented for unify.
9551    Returns nonzero iff the unification is OK on that basis.  */
9552
9553 static int
9554 check_cv_quals_for_unify (int strict, tree arg, tree parm)
9555 {
9556   int arg_quals = cp_type_quals (arg);
9557   int parm_quals = cp_type_quals (parm);
9558
9559   if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TYPE_PARM
9560       && !(strict & UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL))
9561     {
9562       /*  Although a CVR qualifier is ignored when being applied to a
9563           substituted template parameter ([8.3.2]/1 for example), that
9564           does not apply during deduction [14.8.2.4]/1, (even though
9565           that is not explicitly mentioned, [14.8.2.4]/9 indicates
9566           this).  Except when we're allowing additional CV qualifiers
9567           at the outer level [14.8.2.1]/3,1st bullet.  */
9568       if ((TREE_CODE (arg) == REFERENCE_TYPE
9569            || TREE_CODE (arg) == FUNCTION_TYPE
9570            || TREE_CODE (arg) == METHOD_TYPE)
9571           && (parm_quals & (TYPE_QUAL_CONST | TYPE_QUAL_VOLATILE)))
9572         return 0;
9573
9574       if ((!POINTER_TYPE_P (arg) && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_TYPE_PARM)
9575           && (parm_quals & TYPE_QUAL_RESTRICT))
9576         return 0;
9577     }
9578
9579   if (!(strict & (UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL | UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL))
9580       && (arg_quals & parm_quals) != parm_quals)
9581     return 0;
9582
9583   if (!(strict & (UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL | UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL))
9584       && (parm_quals & arg_quals) != arg_quals)
9585     return 0;
9586
9587   return 1;
9588 }
9589
9590 /* Takes parameters as for type_unification.  Returns 0 if the
9591    type deduction succeeds, 1 otherwise.  The parameter STRICT is a
9592    bitwise or of the following flags:
9593
9594      UNIFY_ALLOW_NONE:
9595        Require an exact match between PARM and ARG.
9596      UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL:
9597        Allow the deduced ARG to be more cv-qualified (by qualification
9598        conversion) than ARG.
9599      UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL:
9600        Allow the deduced ARG to be less cv-qualified than ARG.
9601      UNIFY_ALLOW_DERIVED:
9602        Allow the deduced ARG to be a template base class of ARG,
9603        or a pointer to a template base class of the type pointed to by
9604        ARG.
9605      UNIFY_ALLOW_INTEGER:
9606        Allow any integral type to be deduced.  See the TEMPLATE_PARM_INDEX
9607        case for more information. 
9608      UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL:
9609        This is the outermost level of a deduction. Used to determine validity
9610        of qualification conversions. A valid qualification conversion must
9611        have const qualified pointers leading up to the inner type which
9612        requires additional CV quals, except at the outer level, where const
9613        is not required [conv.qual]. It would be normal to set this flag in
9614        addition to setting UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL.
9615      UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL:
9616        This is the outermost level of a deduction, and PARM can be more CV
9617        qualified at this point.
9618      UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL:
9619        This is the outermost level of a deduction, and PARM can be less CV
9620        qualified at this point.
9621      UNIFY_ALLOW_MAX_CORRECTION:
9622        This is an INTEGER_TYPE's maximum value.  Used if the range may
9623        have been derived from a size specification, such as an array size.
9624        If the size was given by a nontype template parameter N, the maximum
9625        value will have the form N-1.  The flag says that we can (and indeed
9626        must) unify N with (ARG + 1), an exception to the normal rules on
9627        folding PARM.  */
9628
9629 static int
9630 unify (tree tparms, tree targs, tree parm, tree arg, int strict)
9631 {
9632   int idx;
9633   tree targ;
9634   tree tparm;
9635   int strict_in = strict;
9636
9637   /* I don't think this will do the right thing with respect to types.
9638      But the only case I've seen it in so far has been array bounds, where
9639      signedness is the only information lost, and I think that will be
9640      okay.  */
9641   while (TREE_CODE (parm) == NOP_EXPR)
9642     parm = TREE_OPERAND (parm, 0);
9643
9644   if (arg == error_mark_node)
9645     return 1;
9646   if (arg == unknown_type_node)
9647     /* We can't deduce anything from this, but we might get all the
9648        template args from other function args.  */
9649     return 0;
9650
9651   /* If PARM uses template parameters, then we can't bail out here,
9652      even if ARG == PARM, since we won't record unifications for the
9653      template parameters.  We might need them if we're trying to
9654      figure out which of two things is more specialized.  */
9655   if (arg == parm && !uses_template_parms (parm))
9656     return 0;
9657
9658   /* Immediately reject some pairs that won't unify because of
9659      cv-qualification mismatches.  */
9660   if (TREE_CODE (arg) == TREE_CODE (parm)
9661       && TYPE_P (arg)
9662       /* It is the elements of the array which hold the cv quals of an array
9663          type, and the elements might be template type parms. We'll check
9664          when we recurse.  */
9665       && TREE_CODE (arg) != ARRAY_TYPE
9666       /* We check the cv-qualifiers when unifying with template type
9667          parameters below.  We want to allow ARG `const T' to unify with
9668          PARM `T' for example, when computing which of two templates
9669          is more specialized, for example.  */
9670       && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_TYPE_PARM
9671       && !check_cv_quals_for_unify (strict_in, arg, parm))
9672     return 1;
9673
9674   if (!(strict & UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL)
9675       && TYPE_P (parm) && !CP_TYPE_CONST_P (parm))
9676     strict &= ~UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL;
9677   strict &= ~UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL;
9678   strict &= ~UNIFY_ALLOW_DERIVED;
9679   strict &= ~UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL;
9680   strict &= ~UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL;
9681   strict &= ~UNIFY_ALLOW_MAX_CORRECTION;
9682   
9683   switch (TREE_CODE (parm))
9684     {
9685     case TYPENAME_TYPE:
9686     case SCOPE_REF:
9687     case UNBOUND_CLASS_TEMPLATE:
9688       /* In a type which contains a nested-name-specifier, template
9689          argument values cannot be deduced for template parameters used
9690          within the nested-name-specifier.  */
9691       return 0;
9692
9693     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
9694     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
9695     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
9696       tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, 0));
9697
9698       if (TEMPLATE_TYPE_LEVEL (parm)
9699           != template_decl_level (tparm))
9700         /* The PARM is not one we're trying to unify.  Just check
9701            to see if it matches ARG.  */
9702         return (TREE_CODE (arg) == TREE_CODE (parm)
9703                 && same_type_p (parm, arg)) ? 0 : 1;
9704       idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (parm);
9705       targ = TREE_VEC_ELT (targs, idx);
9706       tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, idx));
9707
9708       /* Check for mixed types and values.  */
9709       if ((TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TYPE_PARM
9710            && TREE_CODE (tparm) != TYPE_DECL)
9711           || (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM 
9712               && TREE_CODE (tparm) != TEMPLATE_DECL))
9713         return 1;
9714
9715       if (TREE_CODE (parm) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
9716         {
9717           /* ARG must be constructed from a template class or a template
9718              template parameter.  */
9719           if (TREE_CODE (arg) != BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
9720               && (TREE_CODE (arg) != RECORD_TYPE || !CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (arg)))
9721             return 1;
9722
9723           {
9724             tree parmtmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (parm);
9725             tree parmvec = TYPE_TI_ARGS (parm);
9726             tree argvec = TYPE_TI_ARGS (arg);
9727             tree argtmplvec
9728               = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (TYPE_TI_TEMPLATE (arg));
9729             int i;
9730
9731             /* The parameter and argument roles have to be switched here 
9732                in order to handle default arguments properly.  For example, 
9733                template<template <class> class TT> void f(TT<int>) 
9734                should be able to accept vector<int> which comes from 
9735                template <class T, class Allocator = allocator> 
9736                class vector.  */
9737
9738             if (coerce_template_parms (argtmplvec, parmvec, parmtmpl, 0, 1)
9739                 == error_mark_node)
9740               return 1;
9741           
9742             /* Deduce arguments T, i from TT<T> or TT<i>.  
9743                We check each element of PARMVEC and ARGVEC individually
9744                rather than the whole TREE_VEC since they can have
9745                different number of elements.  */
9746
9747             for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (parmvec); ++i)
9748               {
9749                 tree t = TREE_VEC_ELT (parmvec, i);
9750
9751                 if (unify (tparms, targs, t, 
9752                            TREE_VEC_ELT (argvec, i), 
9753                            UNIFY_ALLOW_NONE))
9754                   return 1;
9755               }
9756           }
9757           arg = TYPE_TI_TEMPLATE (arg);
9758
9759           /* Fall through to deduce template name.  */
9760         }
9761
9762       if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
9763           || TREE_CODE (parm) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
9764         {
9765           /* Deduce template name TT from TT, TT<>, TT<T> and TT<i>.  */
9766
9767           /* Simple cases: Value already set, does match or doesn't.  */
9768           if (targ != NULL_TREE && template_args_equal (targ, arg))
9769             return 0;
9770           else if (targ)
9771             return 1;
9772         }
9773       else
9774         {
9775           /* If PARM is `const T' and ARG is only `int', we don't have
9776              a match unless we are allowing additional qualification.
9777              If ARG is `const int' and PARM is just `T' that's OK;
9778              that binds `const int' to `T'.  */
9779           if (!check_cv_quals_for_unify (strict_in | UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL, 
9780                                          arg, parm))
9781             return 1;
9782
9783           /* Consider the case where ARG is `const volatile int' and
9784              PARM is `const T'.  Then, T should be `volatile int'.  */
9785           arg = cp_build_qualified_type_real
9786             (arg, cp_type_quals (arg) & ~cp_type_quals (parm), tf_none);
9787           if (arg == error_mark_node)
9788             return 1;
9789
9790           /* Simple cases: Value already set, does match or doesn't.  */
9791           if (targ != NULL_TREE && same_type_p (targ, arg))
9792             return 0;
9793           else if (targ)
9794             return 1;
9795
9796           /* Make sure that ARG is not a variable-sized array.  (Note
9797              that were talking about variable-sized arrays (like
9798              `int[n]'), rather than arrays of unknown size (like
9799              `int[]').)  We'll get very confused by such a type since
9800              the bound of the array will not be computable in an
9801              instantiation.  Besides, such types are not allowed in
9802              ISO C++, so we can do as we please here.  */
9803           if (variably_modified_type_p (arg))
9804             return 1;
9805         }
9806
9807       TREE_VEC_ELT (targs, idx) = arg;
9808       return 0;
9809
9810     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
9811       tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, 0));
9812
9813       if (TEMPLATE_PARM_LEVEL (parm) 
9814           != template_decl_level (tparm))
9815         /* The PARM is not one we're trying to unify.  Just check
9816            to see if it matches ARG.  */
9817         return !(TREE_CODE (arg) == TREE_CODE (parm)
9818                  && cp_tree_equal (parm, arg));
9819
9820       idx = TEMPLATE_PARM_IDX (parm);
9821       targ = TREE_VEC_ELT (targs, idx);
9822
9823       if (targ)
9824         return !cp_tree_equal (targ, arg);
9825
9826       /* [temp.deduct.type] If, in the declaration of a function template
9827          with a non-type template-parameter, the non-type
9828          template-parameter is used in an expression in the function
9829          parameter-list and, if the corresponding template-argument is
9830          deduced, the template-argument type shall match the type of the
9831          template-parameter exactly, except that a template-argument
9832          deduced from an array bound may be of any integral type. 
9833          The non-type parameter might use already deduced type parameters.  */
9834       tparm = tsubst (TREE_TYPE (parm), targs, 0, NULL_TREE);
9835       if (!TREE_TYPE (arg))
9836         /* Template-parameter dependent expression.  Just accept it for now.
9837            It will later be processed in convert_template_argument.  */
9838         ;
9839       else if (same_type_p (TREE_TYPE (arg), tparm))
9840         /* OK */;
9841       else if ((strict & UNIFY_ALLOW_INTEGER)
9842                && (TREE_CODE (tparm) == INTEGER_TYPE
9843                    || TREE_CODE (tparm) == BOOLEAN_TYPE))
9844         /* OK */;
9845       else if (uses_template_parms (tparm))
9846         /* We haven't deduced the type of this parameter yet.  Try again
9847            later.  */
9848         return 0;
9849       else
9850         return 1;
9851
9852       TREE_VEC_ELT (targs, idx) = arg;
9853       return 0;
9854
9855     case PTRMEM_CST:
9856      {
9857         /* A pointer-to-member constant can be unified only with
9858          another constant.  */
9859       if (TREE_CODE (arg) != PTRMEM_CST)
9860         return 1;
9861
9862       /* Just unify the class member. It would be useless (and possibly
9863          wrong, depending on the strict flags) to unify also
9864          PTRMEM_CST_CLASS, because we want to be sure that both parm and
9865          arg refer to the same variable, even if through different
9866          classes. For instance:
9867
9868          struct A { int x; };
9869          struct B : A { };
9870
9871          Unification of &A::x and &B::x must succeed.  */
9872       return unify (tparms, targs, PTRMEM_CST_MEMBER (parm),
9873                     PTRMEM_CST_MEMBER (arg), strict);
9874      }
9875
9876     case POINTER_TYPE:
9877       {
9878         if (TREE_CODE (arg) != POINTER_TYPE)
9879           return 1;
9880         
9881         /* [temp.deduct.call]
9882
9883            A can be another pointer or pointer to member type that can
9884            be converted to the deduced A via a qualification
9885            conversion (_conv.qual_).
9886
9887            We pass down STRICT here rather than UNIFY_ALLOW_NONE.
9888            This will allow for additional cv-qualification of the
9889            pointed-to types if appropriate.  */
9890         
9891         if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg)) == RECORD_TYPE)
9892           /* The derived-to-base conversion only persists through one
9893              level of pointers.  */
9894           strict |= (strict_in & UNIFY_ALLOW_DERIVED);
9895
9896         return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), 
9897                       TREE_TYPE (arg), strict);
9898       }
9899
9900     case REFERENCE_TYPE:
9901       if (TREE_CODE (arg) != REFERENCE_TYPE)
9902         return 1;
9903       return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), TREE_TYPE (arg),
9904                     strict & UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL);
9905
9906     case ARRAY_TYPE:
9907       if (TREE_CODE (arg) != ARRAY_TYPE)
9908         return 1;
9909       if ((TYPE_DOMAIN (parm) == NULL_TREE)
9910           != (TYPE_DOMAIN (arg) == NULL_TREE))
9911         return 1;
9912       if (TYPE_DOMAIN (parm) != NULL_TREE
9913           && unify (tparms, targs, TYPE_DOMAIN (parm),
9914                     TYPE_DOMAIN (arg), UNIFY_ALLOW_NONE) != 0)
9915         return 1;
9916       return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), TREE_TYPE (arg),
9917                     strict & UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL);
9918
9919     case REAL_TYPE:
9920     case COMPLEX_TYPE:
9921     case VECTOR_TYPE:
9922     case INTEGER_TYPE:
9923     case BOOLEAN_TYPE:
9924     case VOID_TYPE:
9925       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
9926         return 1;
9927
9928       if (TREE_CODE (parm) == INTEGER_TYPE
9929           && TREE_CODE (TYPE_MAX_VALUE (parm)) != INTEGER_CST)
9930         {
9931           if (TYPE_MIN_VALUE (parm) && TYPE_MIN_VALUE (arg)
9932               && unify (tparms, targs, TYPE_MIN_VALUE (parm),
9933                         TYPE_MIN_VALUE (arg), UNIFY_ALLOW_INTEGER))
9934             return 1;
9935           if (TYPE_MAX_VALUE (parm) && TYPE_MAX_VALUE (arg)
9936               && unify (tparms, targs, TYPE_MAX_VALUE (parm),
9937                         TYPE_MAX_VALUE (arg),
9938                         UNIFY_ALLOW_INTEGER | UNIFY_ALLOW_MAX_CORRECTION))
9939             return 1;
9940         }
9941       /* We have already checked cv-qualification at the top of the
9942          function.  */
9943       else if (!same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (arg, parm))
9944         return 1;
9945
9946       /* As far as unification is concerned, this wins.  Later checks
9947          will invalidate it if necessary.  */
9948       return 0;
9949
9950       /* Types INTEGER_CST and MINUS_EXPR can come from array bounds.  */
9951       /* Type INTEGER_CST can come from ordinary constant template args.  */
9952     case INTEGER_CST:
9953       while (TREE_CODE (arg) == NOP_EXPR)
9954         arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
9955
9956       if (TREE_CODE (arg) != INTEGER_CST)
9957         return 1;
9958       return !tree_int_cst_equal (parm, arg);
9959
9960     case TREE_VEC:
9961       {
9962         int i;
9963         if (TREE_CODE (arg) != TREE_VEC)
9964           return 1;
9965         if (TREE_VEC_LENGTH (parm) != TREE_VEC_LENGTH (arg))
9966           return 1;
9967         for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (parm); ++i)
9968           if (unify (tparms, targs,
9969                      TREE_VEC_ELT (parm, i), TREE_VEC_ELT (arg, i),
9970                      UNIFY_ALLOW_NONE))
9971             return 1;
9972         return 0;
9973       }
9974
9975     case RECORD_TYPE:
9976     case UNION_TYPE:
9977       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
9978         return 1;
9979   
9980       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (parm))
9981         {
9982           if (!TYPE_PTRMEMFUNC_P (arg))
9983             return 1;
9984
9985           return unify (tparms, targs, 
9986                         TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (parm),
9987                         TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (arg),
9988                         strict);
9989         }
9990
9991       if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (parm))
9992         {
9993           tree t = NULL_TREE;
9994
9995           if (strict_in & UNIFY_ALLOW_DERIVED)
9996             {
9997               /* First, we try to unify the PARM and ARG directly.  */
9998               t = try_class_unification (tparms, targs,
9999                                          parm, arg);
10000
10001               if (!t)
10002                 {
10003                   /* Fallback to the special case allowed in
10004                      [temp.deduct.call]:
10005                      
10006                        If P is a class, and P has the form
10007                        template-id, then A can be a derived class of
10008                        the deduced A.  Likewise, if P is a pointer to
10009                        a class of the form template-id, A can be a
10010                        pointer to a derived class pointed to by the
10011                        deduced A.  */
10012                   t = get_template_base (tparms, targs,
10013                                          parm, arg);
10014
10015                   if (! t || t == error_mark_node)
10016                     return 1;
10017                 }
10018             }
10019           else if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (arg) 
10020                    && (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (parm) 
10021                        == CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (arg)))
10022             /* Perhaps PARM is something like S<U> and ARG is S<int>.
10023                Then, we should unify `int' and `U'.  */
10024             t = arg;
10025           else
10026             /* There's no chance of unification succeeding.  */
10027             return 1;
10028
10029           return unify (tparms, targs, CLASSTYPE_TI_ARGS (parm),
10030                         CLASSTYPE_TI_ARGS (t), UNIFY_ALLOW_NONE);
10031         }
10032       else if (!same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (parm, arg))
10033         return 1;
10034       return 0;
10035
10036     case METHOD_TYPE:
10037     case FUNCTION_TYPE:
10038       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
10039         return 1;
10040
10041       if (unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm),
10042                  TREE_TYPE (arg), UNIFY_ALLOW_NONE))
10043         return 1;
10044       return type_unification_real (tparms, targs, TYPE_ARG_TYPES (parm),
10045                                     TYPE_ARG_TYPES (arg), 1, 
10046                                     DEDUCE_EXACT, 0, -1);
10047
10048     case OFFSET_TYPE:
10049       if (TREE_CODE (arg) != OFFSET_TYPE)
10050         return 1;
10051       if (unify (tparms, targs, TYPE_OFFSET_BASETYPE (parm),
10052                  TYPE_OFFSET_BASETYPE (arg), UNIFY_ALLOW_NONE))
10053         return 1;
10054       return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), TREE_TYPE (arg),
10055                     strict);
10056
10057     case CONST_DECL:
10058       if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (parm))
10059         return unify (tparms, targs, DECL_INITIAL (parm), arg, strict);
10060       if (arg != decl_constant_value (parm)) 
10061         return 1;
10062       return 0;
10063
10064     case FIELD_DECL:
10065     case TEMPLATE_DECL:
10066       /* Matched cases are handled by the ARG == PARM test above.  */
10067       return 1;
10068
10069     case MINUS_EXPR:
10070       if (tree_int_cst_equal (TREE_OPERAND (parm, 1), integer_one_node)
10071           && (strict_in & UNIFY_ALLOW_MAX_CORRECTION))
10072         {
10073           /* We handle this case specially, since it comes up with
10074              arrays.  In particular, something like:
10075
10076              template <int N> void f(int (&x)[N]);
10077
10078              Here, we are trying to unify the range type, which
10079              looks like [0 ... (N - 1)].  */
10080           tree t, t1, t2;
10081           t1 = TREE_OPERAND (parm, 0);
10082           t2 = TREE_OPERAND (parm, 1);
10083
10084           t = fold (build (PLUS_EXPR, integer_type_node, arg, t2));
10085
10086           return unify (tparms, targs, t1, t, strict);
10087         }
10088       /* Else fall through.  */
10089
10090     default:
10091       if (IS_EXPR_CODE_CLASS (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (parm))))
10092         {
10093
10094           /* We're looking at an expression.  This can happen with
10095              something like: 
10096            
10097                template <int I>
10098                void foo(S<I>, S<I + 2>);
10099
10100              This is a "nondeduced context":
10101
10102                [deduct.type]
10103            
10104                The nondeduced contexts are:
10105
10106                --A type that is a template-id in which one or more of
10107                  the template-arguments is an expression that references
10108                  a template-parameter.  
10109
10110              In these cases, we assume deduction succeeded, but don't
10111              actually infer any unifications.  */
10112
10113           if (!uses_template_parms (parm)
10114               && !template_args_equal (parm, arg))
10115             return 1;
10116           else
10117             return 0;
10118         }
10119       else
10120         sorry ("use of `%s' in template type unification",
10121                tree_code_name [(int) TREE_CODE (parm)]);
10122
10123       return 1;
10124     }
10125 }
10126 \f
10127 /* Called if RESULT is explicitly instantiated, or is a member of an
10128    explicitly instantiated class, or if using -frepo and the
10129    instantiation of RESULT has been assigned to this file.  */
10130
10131 void
10132 mark_decl_instantiated (tree result, int extern_p)
10133 {
10134   /* We used to set this unconditionally; we moved that to
10135      do_decl_instantiation so it wouldn't get set on members of
10136      explicit class template instantiations.  But we still need to set
10137      it here for the 'extern template' case in order to suppress
10138      implicit instantiations.  */
10139   if (extern_p)
10140     SET_DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (result);
10141
10142   /* If this entity has already been written out, it's too late to
10143      make any modifications.  */
10144   if (TREE_ASM_WRITTEN (result))
10145     return;
10146
10147   if (TREE_CODE (result) != FUNCTION_DECL)
10148     /* The TREE_PUBLIC flag for function declarations will have been
10149        set correctly by tsubst.  */
10150     TREE_PUBLIC (result) = 1;
10151
10152   /* This might have been set by an earlier implicit instantiation.  */
10153   DECL_COMDAT (result) = 0;
10154
10155   if (! extern_p)
10156     {
10157       DECL_INTERFACE_KNOWN (result) = 1;
10158       DECL_NOT_REALLY_EXTERN (result) = 1;
10159
10160       /* Always make artificials weak.  */
10161       if (DECL_ARTIFICIAL (result) && flag_weak)
10162         comdat_linkage (result);
10163       /* For WIN32 we also want to put explicit instantiations in
10164          linkonce sections.  */
10165       else if (TREE_PUBLIC (result))
10166         maybe_make_one_only (result);
10167     }
10168
10169   if (TREE_CODE (result) == FUNCTION_DECL 
10170       && (DECL_ARTIFICIAL (result) 
10171           || (DECL_DECLARED_INLINE_P (result) && TREE_USED (result))))
10172     defer_fn (result);
10173 }
10174
10175 /* Given two function templates PAT1 and PAT2, return:
10176
10177    DEDUCE should be DEDUCE_EXACT or DEDUCE_ORDER.
10178    
10179    1 if PAT1 is more specialized than PAT2 as described in [temp.func.order].
10180    -1 if PAT2 is more specialized than PAT1.
10181    0 if neither is more specialized.
10182
10183    LEN is passed through to fn_type_unification.  */
10184    
10185 int
10186 more_specialized (tree pat1, tree pat2, int deduce, int len)
10187 {
10188   tree targs;
10189   int winner = 0;
10190
10191   /* If template argument deduction succeeds, we substitute the
10192      resulting arguments into non-deduced contexts.  While doing that,
10193      we must be aware that we may encounter dependent types.  */
10194   ++processing_template_decl;
10195   targs = get_bindings_real (pat1, DECL_TEMPLATE_RESULT (pat2),
10196                              NULL_TREE, 0, deduce, len);
10197   if (targs)
10198     --winner;
10199
10200   targs = get_bindings_real (pat2, DECL_TEMPLATE_RESULT (pat1),
10201                              NULL_TREE, 0, deduce, len);
10202   if (targs)
10203     ++winner;
10204   --processing_template_decl;
10205
10206   return winner;
10207 }
10208
10209 /* Given two class template specialization list nodes PAT1 and PAT2, return:
10210
10211    1 if PAT1 is more specialized than PAT2 as described in [temp.class.order].
10212    -1 if PAT2 is more specialized than PAT1.
10213    0 if neither is more specialized.
10214
10215    FULL_ARGS is the full set of template arguments that triggers this
10216    partial ordering.  */
10217    
10218 int
10219 more_specialized_class (tree pat1, tree pat2, tree full_args)
10220 {
10221   tree targs;
10222   int winner = 0;
10223
10224   /* Just like what happens for functions, if we are ordering between 
10225      different class template specializations, we may encounter dependent
10226      types in the arguments, and we need our dependency check functions
10227      to behave correctly.  */
10228   ++processing_template_decl;
10229   targs = get_class_bindings (TREE_VALUE (pat1), TREE_PURPOSE (pat1),
10230                               add_outermost_template_args (full_args, TREE_PURPOSE (pat2)));
10231   if (targs)
10232     --winner;
10233
10234   targs = get_class_bindings (TREE_VALUE (pat2), TREE_PURPOSE (pat2),
10235                               add_outermost_template_args (full_args, TREE_PURPOSE (pat1)));
10236   if (targs)
10237     ++winner;
10238   --processing_template_decl;
10239
10240   return winner;
10241 }
10242
10243 /* Return the template arguments that will produce the function signature
10244    DECL from the function template FN, with the explicit template
10245    arguments EXPLICIT_ARGS.  If CHECK_RETTYPE is 1, the return type must
10246    also match.  Return NULL_TREE if no satisfactory arguments could be
10247    found.  DEDUCE and LEN are passed through to fn_type_unification.  */
10248    
10249 static tree
10250 get_bindings_real (tree fn, 
10251                    tree decl, 
10252                    tree explicit_args, 
10253                    int check_rettype, 
10254                    int deduce, 
10255                    int len)
10256 {
10257   int ntparms = DECL_NTPARMS (fn);
10258   tree targs = make_tree_vec (ntparms);
10259   tree decl_type;
10260   tree decl_arg_types;
10261   int i;
10262
10263   /* Substitute the explicit template arguments into the type of DECL.
10264      The call to fn_type_unification will handle substitution into the
10265      FN.  */
10266   decl_type = TREE_TYPE (decl);
10267   if (explicit_args && uses_template_parms (decl_type))
10268     {
10269       tree tmpl;
10270       tree converted_args;
10271
10272       if (DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
10273         tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
10274       else
10275         /* We can get here for some invalid specializations.  */
10276         return NULL_TREE;
10277
10278       converted_args
10279         = (coerce_template_parms (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (tmpl),
10280                                   explicit_args, NULL_TREE,
10281                                   tf_none, /*require_all_arguments=*/0));
10282       if (converted_args == error_mark_node)
10283         return NULL_TREE;
10284       
10285       decl_type = tsubst (decl_type, converted_args, tf_none, NULL_TREE); 
10286       if (decl_type == error_mark_node)
10287         return NULL_TREE;
10288     }
10289
10290   decl_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (decl_type);
10291   /* Never do unification on the 'this' parameter.  */
10292   if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
10293     decl_arg_types = TREE_CHAIN (decl_arg_types);
10294
10295   i = fn_type_unification (fn, explicit_args, targs, 
10296                            decl_arg_types,
10297                            (check_rettype || DECL_CONV_FN_P (fn)
10298                             ? TREE_TYPE (decl_type) : NULL_TREE),
10299                            deduce, len);
10300
10301   if (i != 0)
10302     return NULL_TREE;
10303
10304   return targs;
10305 }
10306
10307 /* For most uses, we want to check the return type.  */
10308
10309 static tree 
10310 get_bindings (tree fn, tree decl, tree explicit_args)
10311 {
10312   return get_bindings_real (fn, decl, explicit_args, 1, DEDUCE_EXACT, -1);
10313 }
10314
10315 /* But for resolve_overloaded_unification, we only care about the parameter
10316    types.  */
10317
10318 static tree
10319 get_bindings_overload (tree fn, tree decl, tree explicit_args)
10320 {
10321   return get_bindings_real (fn, decl, explicit_args, 0, DEDUCE_EXACT, -1);
10322 }
10323
10324 /* Return the innermost template arguments that, when applied to a
10325    template specialization whose innermost template parameters are
10326    TPARMS, and whose specialization arguments are PARMS, yield the
10327    ARGS.  
10328
10329    For example, suppose we have:
10330
10331      template <class T, class U> struct S {};
10332      template <class T> struct S<T*, int> {};
10333
10334    Then, suppose we want to get `S<double*, int>'.  The TPARMS will be
10335    {T}, the PARMS will be {T*, int} and the ARGS will be {double*,
10336    int}.  The resulting vector will be {double}, indicating that `T'
10337    is bound to `double'.  */
10338
10339 static tree
10340 get_class_bindings (tree tparms, tree parms, tree args)
10341 {
10342   int i, ntparms = TREE_VEC_LENGTH (tparms);
10343   tree vec = make_tree_vec (ntparms);
10344
10345   if (unify (tparms, vec, parms, INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args),
10346              UNIFY_ALLOW_NONE))
10347     return NULL_TREE;
10348
10349   for (i =  0; i < ntparms; ++i)
10350     if (! TREE_VEC_ELT (vec, i))
10351       return NULL_TREE;
10352
10353   if (verify_class_unification (vec, parms, args))
10354     return NULL_TREE;
10355
10356   return vec;
10357 }
10358
10359 /* In INSTANTIATIONS is a list of <INSTANTIATION, TEMPLATE> pairs.
10360    Pick the most specialized template, and return the corresponding
10361    instantiation, or if there is no corresponding instantiation, the
10362    template itself.  If there is no most specialized template,
10363    error_mark_node is returned.  If there are no templates at all,
10364    NULL_TREE is returned.  */
10365
10366 tree
10367 most_specialized_instantiation (tree instantiations)
10368 {
10369   tree fn, champ;
10370   int fate;
10371
10372   if (!instantiations)
10373     return NULL_TREE;
10374
10375   champ = instantiations;
10376   for (fn = TREE_CHAIN (instantiations); fn; fn = TREE_CHAIN (fn))
10377     {
10378       fate = more_specialized (TREE_VALUE (champ), TREE_VALUE (fn),
10379                                DEDUCE_EXACT, -1);
10380       if (fate == 1)
10381         ;
10382       else
10383         {
10384           if (fate == 0)
10385             {
10386               fn = TREE_CHAIN (fn);
10387               if (! fn)
10388                 return error_mark_node;
10389             }
10390           champ = fn;
10391         }
10392     }
10393
10394   for (fn = instantiations; fn && fn != champ; fn = TREE_CHAIN (fn))
10395     {
10396       fate = more_specialized (TREE_VALUE (champ), TREE_VALUE (fn),
10397                                DEDUCE_EXACT, -1);
10398       if (fate != 1)
10399         return error_mark_node;
10400     }
10401
10402   return TREE_PURPOSE (champ) ? TREE_PURPOSE (champ) : TREE_VALUE (champ);
10403 }
10404
10405 /* Return the most specialized of the list of templates in FNS that can
10406    produce an instantiation matching DECL, given the explicit template
10407    arguments EXPLICIT_ARGS.  */
10408
10409 static tree
10410 most_specialized (tree fns, tree decl, tree explicit_args)
10411 {
10412   tree candidates = NULL_TREE;
10413   tree fn, args;
10414
10415   for (fn = fns; fn; fn = TREE_CHAIN (fn))
10416     {
10417       tree candidate = TREE_VALUE (fn);
10418
10419       args = get_bindings (candidate, decl, explicit_args);
10420       if (args)
10421         candidates = tree_cons (NULL_TREE, candidate, candidates);
10422     }
10423
10424   return most_specialized_instantiation (candidates);
10425 }
10426
10427 /* If DECL is a specialization of some template, return the most
10428    general such template.  Otherwise, returns NULL_TREE.
10429
10430    For example, given:
10431
10432      template <class T> struct S { template <class U> void f(U); };
10433
10434    if TMPL is `template <class U> void S<int>::f(U)' this will return
10435    the full template.  This function will not trace past partial
10436    specializations, however.  For example, given in addition:
10437
10438      template <class T> struct S<T*> { template <class U> void f(U); };
10439
10440    if TMPL is `template <class U> void S<int*>::f(U)' this will return
10441    `template <class T> template <class U> S<T*>::f(U)'.  */
10442
10443 tree
10444 most_general_template (tree decl)
10445 {
10446   /* If DECL is a FUNCTION_DECL, find the TEMPLATE_DECL of which it is
10447      an immediate specialization.  */
10448   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
10449     {
10450       if (DECL_TEMPLATE_INFO (decl)) {
10451         decl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
10452
10453         /* The DECL_TI_TEMPLATE can be an IDENTIFIER_NODE for a
10454            template friend.  */
10455         if (TREE_CODE (decl) != TEMPLATE_DECL)
10456           return NULL_TREE;
10457       } else
10458         return NULL_TREE;
10459     }
10460
10461   /* Look for more and more general templates.  */
10462   while (DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
10463     {
10464       /* The DECL_TI_TEMPLATE can be an IDENTIFIER_NODE in some cases.
10465          (See cp-tree.h for details.)  */
10466       if (TREE_CODE (DECL_TI_TEMPLATE (decl)) != TEMPLATE_DECL)
10467         break;
10468
10469       if (CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (decl))
10470           && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (TREE_TYPE (decl)))
10471         break;
10472
10473       /* Stop if we run into an explicitly specialized class template.  */
10474       if (!DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (decl)
10475           && DECL_CONTEXT (decl)
10476           && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (DECL_CONTEXT (decl)))
10477         break;
10478
10479       decl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
10480     }
10481
10482   return decl;
10483 }
10484
10485 /* Return the most specialized of the class template specializations
10486    of TMPL which can produce an instantiation matching ARGS, or
10487    error_mark_node if the choice is ambiguous.  */
10488
10489 static tree
10490 most_specialized_class (tree tmpl, tree args)
10491 {
10492   tree list = NULL_TREE;
10493   tree t;
10494   tree champ;
10495   int fate;
10496
10497   tmpl = most_general_template (tmpl);
10498   for (t = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl); t; t = TREE_CHAIN (t))
10499     {
10500       tree spec_args 
10501         = get_class_bindings (TREE_VALUE (t), TREE_PURPOSE (t), args);
10502       if (spec_args)
10503         {
10504           list = tree_cons (TREE_PURPOSE (t), TREE_VALUE (t), list);
10505           TREE_TYPE (list) = TREE_TYPE (t);
10506         }
10507     }
10508
10509   if (! list)
10510     return NULL_TREE;
10511
10512   t = list;
10513   champ = t;
10514   t = TREE_CHAIN (t);
10515   for (; t; t = TREE_CHAIN (t))
10516     {
10517       fate = more_specialized_class (champ, t, args);
10518       if (fate == 1)
10519         ;
10520       else
10521         {
10522           if (fate == 0)
10523             {
10524               t = TREE_CHAIN (t);
10525               if (! t)
10526                 return error_mark_node;
10527             }
10528           champ = t;
10529         }
10530     }
10531
10532   for (t = list; t && t != champ; t = TREE_CHAIN (t))
10533     {
10534       fate = more_specialized_class (champ, t, args);
10535       if (fate != 1)
10536         return error_mark_node;
10537     }
10538
10539   return champ;
10540 }
10541
10542 /* Explicitly instantiate DECL.  */
10543
10544 void
10545 do_decl_instantiation (tree decl, tree storage)
10546 {
10547   tree result = NULL_TREE;
10548   int extern_p = 0;
10549
10550   if (!decl)
10551     /* An error occurred, for which grokdeclarator has already issued
10552        an appropriate message.  */
10553     return;
10554   else if (! DECL_LANG_SPECIFIC (decl))
10555     {
10556       error ("explicit instantiation of non-template `%#D'", decl);
10557       return;
10558     }
10559   else if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL)
10560     {
10561       /* There is an asymmetry here in the way VAR_DECLs and
10562          FUNCTION_DECLs are handled by grokdeclarator.  In the case of
10563          the latter, the DECL we get back will be marked as a
10564          template instantiation, and the appropriate
10565          DECL_TEMPLATE_INFO will be set up.  This does not happen for
10566          VAR_DECLs so we do the lookup here.  Probably, grokdeclarator
10567          should handle VAR_DECLs as it currently handles
10568          FUNCTION_DECLs.  */
10569       result = lookup_field (DECL_CONTEXT (decl), DECL_NAME (decl), 0, false);
10570       if (!result || TREE_CODE (result) != VAR_DECL)
10571         {
10572           error ("no matching template for `%D' found", decl);
10573           return;
10574         }
10575     }
10576   else if (TREE_CODE (decl) != FUNCTION_DECL)
10577     {
10578       error ("explicit instantiation of `%#D'", decl);
10579       return;
10580     }
10581   else
10582     result = decl;
10583
10584   /* Check for various error cases.  Note that if the explicit
10585      instantiation is valid the RESULT will currently be marked as an
10586      *implicit* instantiation; DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION is not set
10587      until we get here.  */
10588
10589   if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (result))
10590     {
10591       /* DR 259 [temp.spec].
10592
10593          Both an explicit instantiation and a declaration of an explicit
10594          specialization shall not appear in a program unless the explicit
10595          instantiation follows a declaration of the explicit specialization.
10596
10597          For a given set of template parameters, if an explicit
10598          instantiation of a template appears after a declaration of an
10599          explicit specialization for that template, the explicit
10600          instantiation has no effect.  */
10601       return;
10602     }
10603   else if (DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (result))
10604     {
10605       /* [temp.spec]
10606
10607          No program shall explicitly instantiate any template more
10608          than once.  
10609
10610          We check DECL_INTERFACE_KNOWN so as not to complain when the first
10611          instantiation was `extern' and the second is not, and EXTERN_P for
10612          the opposite case.  If -frepo, chances are we already got marked
10613          as an explicit instantiation because of the repo file.  */
10614       if (DECL_INTERFACE_KNOWN (result) && !extern_p && !flag_use_repository)
10615         pedwarn ("duplicate explicit instantiation of `%#D'", result);
10616
10617       /* If we've already instantiated the template, just return now.  */
10618       if (DECL_INTERFACE_KNOWN (result))
10619         return;
10620     }
10621   else if (!DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (result))
10622     {
10623       error ("no matching template for `%D' found", result);
10624       return;
10625     }
10626   else if (!DECL_TEMPLATE_INFO (result))
10627     {
10628       pedwarn ("explicit instantiation of non-template `%#D'", result);
10629       return;
10630     }
10631
10632   if (storage == NULL_TREE)
10633     ;
10634   else if (storage == ridpointers[(int) RID_EXTERN])
10635     {
10636       if (pedantic && !in_system_header)
10637         pedwarn ("ISO C++ forbids the use of `extern' on explicit instantiations");
10638       extern_p = 1;
10639     }
10640   else
10641     error ("storage class `%D' applied to template instantiation",
10642               storage);
10643
10644   SET_DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (result);
10645   mark_decl_instantiated (result, extern_p);
10646   repo_template_instantiated (result, extern_p);
10647   if (! extern_p)
10648     instantiate_decl (result, /*defer_ok=*/1);
10649 }
10650
10651 void
10652 mark_class_instantiated (tree t, int extern_p)
10653 {
10654   SET_CLASSTYPE_EXPLICIT_INSTANTIATION (t);
10655   SET_CLASSTYPE_INTERFACE_KNOWN (t);
10656   CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (t) = extern_p;
10657   TYPE_DECL_SUPPRESS_DEBUG (TYPE_NAME (t)) = extern_p;
10658   if (! extern_p)
10659     {
10660       CLASSTYPE_DEBUG_REQUESTED (t) = 1;
10661       rest_of_type_compilation (t, 1);
10662     }
10663 }     
10664
10665 /* Called from do_type_instantiation through binding_table_foreach to
10666    do recursive instantiation for the type bound in ENTRY.  */
10667 static void
10668 bt_instantiate_type_proc (binding_entry entry, void *data)
10669 {
10670   tree storage = *(tree *) data;
10671
10672   if (IS_AGGR_TYPE (entry->type)
10673       && !uses_template_parms (CLASSTYPE_TI_ARGS (entry->type)))
10674     do_type_instantiation (TYPE_MAIN_DECL (entry->type), storage, 0);
10675 }
10676
10677 /* Perform an explicit instantiation of template class T.  STORAGE, if
10678    non-null, is the RID for extern, inline or static.  COMPLAIN is
10679    nonzero if this is called from the parser, zero if called recursively,
10680    since the standard is unclear (as detailed below).  */
10681  
10682 void
10683 do_type_instantiation (tree t, tree storage, tsubst_flags_t complain)
10684 {
10685   int extern_p = 0;
10686   int nomem_p = 0;
10687   int static_p = 0;
10688   int previous_instantiation_extern_p = 0;
10689
10690   if (TREE_CODE (t) == TYPE_DECL)
10691     t = TREE_TYPE (t);
10692
10693   if (! CLASS_TYPE_P (t) || ! CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (t))
10694     {
10695       error ("explicit instantiation of non-template type `%T'", t);
10696       return;
10697     }
10698
10699   complete_type (t);
10700
10701   if (!COMPLETE_TYPE_P (t))
10702     {
10703       if (complain & tf_error)
10704         error ("explicit instantiation of `%#T' before definition of template",
10705                   t);
10706       return;
10707     }
10708
10709   if (storage != NULL_TREE)
10710     {
10711       if (pedantic && !in_system_header)
10712         pedwarn("ISO C++ forbids the use of `%E' on explicit instantiations", 
10713                 storage);
10714
10715       if (storage == ridpointers[(int) RID_INLINE])
10716         nomem_p = 1;
10717       else if (storage == ridpointers[(int) RID_EXTERN])
10718         extern_p = 1;
10719       else if (storage == ridpointers[(int) RID_STATIC])
10720         static_p = 1;
10721       else
10722         {
10723           error ("storage class `%D' applied to template instantiation",
10724                     storage);
10725           extern_p = 0;
10726         }
10727     }
10728
10729   if (CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (t))
10730     {
10731       /* DR 259 [temp.spec].
10732
10733          Both an explicit instantiation and a declaration of an explicit
10734          specialization shall not appear in a program unless the explicit
10735          instantiation follows a declaration of the explicit specialization.
10736
10737          For a given set of template parameters, if an explicit
10738          instantiation of a template appears after a declaration of an
10739          explicit specialization for that template, the explicit
10740          instantiation has no effect.  */
10741       return;
10742     }
10743   else if (CLASSTYPE_EXPLICIT_INSTANTIATION (t))
10744     {
10745       /* [temp.spec]
10746
10747          No program shall explicitly instantiate any template more
10748          than once.  
10749
10750          If PREVIOUS_INSTANTIATION_EXTERN_P, then the first explicit
10751          instantiation was `extern'.  If EXTERN_P then the second is.
10752          If -frepo, chances are we already got marked as an explicit
10753          instantiation because of the repo file.  All these cases are
10754          OK.  */
10755
10756       previous_instantiation_extern_p = CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (t);
10757
10758       if (!previous_instantiation_extern_p && !extern_p
10759           && !flag_use_repository
10760           && (complain & tf_error))
10761         pedwarn ("duplicate explicit instantiation of `%#T'", t);
10762       
10763       /* If we've already instantiated the template, just return now.  */
10764       if (!CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (t))
10765         return;
10766     }
10767
10768   mark_class_instantiated (t, extern_p);
10769   repo_template_instantiated (t, extern_p);
10770
10771   if (nomem_p)
10772     return;
10773
10774   {
10775     tree tmp;
10776     int explicitly_instantiate_members = 0;
10777
10778     /* In contrast to implicit instantiation, where only the
10779        declarations, and not the definitions, of members are
10780        instantiated, we have here:
10781
10782          [temp.explicit]
10783
10784          The explicit instantiation of a class template specialization
10785          implies the instantiation of all of its members not
10786          previously explicitly specialized in the translation unit
10787          containing the explicit instantiation.  
10788
10789        Of course, we can't instantiate member template classes, since
10790        we don't have any arguments for them.  Note that the standard
10791        is unclear on whether the instantiation of the members are
10792        *explicit* instantiations or not.  We choose to be generous,
10793        and not set DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION.  Therefore, we allow
10794        the explicit instantiation of a class where some of the members
10795        have no definition in the current translation unit.  Exception:
10796        on some targets (e.g. Darwin), weak symbols do not get put in 
10797        a static archive's TOC.  The problematic case is if we're doing
10798        a non-extern explicit instantiation of an extern template: we
10799        have to put member functions in the TOC in that case, or we'll
10800        get unresolved symbols at link time.  */
10801
10802     explicitly_instantiate_members =
10803       TARGET_EXPLICIT_INSTANTIATIONS_ONE_ONLY
10804       && previous_instantiation_extern_p && ! extern_p
10805       && ! TYPE_FOR_JAVA (t);
10806
10807     if (! static_p)
10808       for (tmp = TYPE_METHODS (t); tmp; tmp = TREE_CHAIN (tmp))
10809         if (TREE_CODE (tmp) == FUNCTION_DECL
10810             && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmp))
10811           {
10812             if (explicitly_instantiate_members)
10813               do_decl_instantiation (tmp, NULL_TREE);
10814             else
10815               {
10816                 mark_decl_instantiated (tmp, extern_p);
10817                 repo_template_instantiated (tmp, extern_p);
10818                 if (! extern_p)
10819                   instantiate_decl (tmp, /*defer_ok=*/1);
10820               }
10821           }
10822
10823     for (tmp = TYPE_FIELDS (t); tmp; tmp = TREE_CHAIN (tmp))
10824       if (TREE_CODE (tmp) == VAR_DECL && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmp))
10825         {
10826           if (explicitly_instantiate_members)
10827             do_decl_instantiation (tmp, NULL_TREE);
10828           else
10829             {
10830               mark_decl_instantiated (tmp, extern_p);
10831               repo_template_instantiated (tmp, extern_p);
10832               if (! extern_p)
10833                 instantiate_decl (tmp, /*defer_ok=*/1);
10834             }
10835         }
10836
10837     if (CLASSTYPE_NESTED_UTDS (t))
10838       binding_table_foreach (CLASSTYPE_NESTED_UTDS (t),
10839                              bt_instantiate_type_proc, &storage);
10840   }
10841 }
10842
10843 /* Given a function DECL, which is a specialization of TMPL, modify
10844    DECL to be a re-instantiation of TMPL with the same template
10845    arguments.  TMPL should be the template into which tsubst'ing
10846    should occur for DECL, not the most general template.
10847
10848    One reason for doing this is a scenario like this:
10849
10850      template <class T>
10851      void f(const T&, int i);
10852
10853      void g() { f(3, 7); }
10854
10855      template <class T>
10856      void f(const T& t, const int i) { }
10857
10858    Note that when the template is first instantiated, with
10859    instantiate_template, the resulting DECL will have no name for the
10860    first parameter, and the wrong type for the second.  So, when we go
10861    to instantiate the DECL, we regenerate it.  */
10862
10863 static void
10864 regenerate_decl_from_template (tree decl, tree tmpl)
10865 {
10866   /* The most general version of TMPL.  */
10867   tree gen_tmpl;
10868   /* The arguments used to instantiate DECL, from the most general
10869      template.  */
10870   tree args;
10871   tree code_pattern;
10872   tree new_decl;
10873   bool unregistered;
10874
10875   args = DECL_TI_ARGS (decl);
10876   code_pattern = DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl);
10877
10878   /* Unregister the specialization so that when we tsubst we will not
10879      just return DECL.  We don't have to unregister DECL from TMPL
10880      because if would only be registered there if it were a partial
10881      instantiation of a specialization, which it isn't: it's a full
10882      instantiation.  */
10883   gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
10884   unregistered = reregister_specialization (decl, gen_tmpl,
10885                                             /*new_spec=*/NULL_TREE);
10886
10887   /* If the DECL was not unregistered then something peculiar is
10888      happening: we created a specialization but did not call
10889      register_specialization for it.  */
10890   my_friendly_assert (unregistered, 0);
10891
10892   /* Make sure that we can see identifiers, and compute access
10893      correctly.  */
10894   push_access_scope (decl);
10895
10896   /* Do the substitution to get the new declaration.  */
10897   new_decl = tsubst (code_pattern, args, tf_error, NULL_TREE);
10898
10899   if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL)
10900     {
10901       /* Set up DECL_INITIAL, since tsubst doesn't.  */
10902       if (!DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (decl))
10903         DECL_INITIAL (new_decl) = 
10904           tsubst_expr (DECL_INITIAL (code_pattern), args, 
10905                        tf_error, DECL_TI_TEMPLATE (decl));
10906     }
10907   else if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
10908     {
10909       /* Convince duplicate_decls to use the DECL_ARGUMENTS from the
10910          new decl.  */ 
10911       DECL_INITIAL (new_decl) = error_mark_node;
10912       /* And don't complain about a duplicate definition.  */
10913       DECL_INITIAL (decl) = NULL_TREE;
10914     }
10915
10916   pop_access_scope (decl);
10917
10918   /* The immediate parent of the new template is still whatever it was
10919      before, even though tsubst sets DECL_TI_TEMPLATE up as the most
10920      general template.  We also reset the DECL_ASSEMBLER_NAME since
10921      tsubst always calculates the name as if the function in question
10922      were really a template instance, and sometimes, with friend
10923      functions, this is not so.  See tsubst_friend_function for
10924      details.  */
10925   DECL_TI_TEMPLATE (new_decl) = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
10926   COPY_DECL_ASSEMBLER_NAME (decl, new_decl);
10927   COPY_DECL_RTL (decl, new_decl);
10928   DECL_USE_TEMPLATE (new_decl) = DECL_USE_TEMPLATE (decl);
10929
10930   /* Call duplicate decls to merge the old and new declarations.  */
10931   duplicate_decls (new_decl, decl);
10932
10933   /* Now, re-register the specialization.  */
10934   register_specialization (decl, gen_tmpl, args);
10935 }
10936
10937 /* Return the TEMPLATE_DECL into which DECL_TI_ARGS(DECL) should be
10938    substituted to get DECL.  */
10939
10940 tree
10941 template_for_substitution (tree decl)
10942 {
10943   tree tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
10944
10945   /* Set TMPL to the template whose DECL_TEMPLATE_RESULT is the pattern
10946      for the instantiation.  This is not always the most general
10947      template.  Consider, for example:
10948
10949         template <class T>
10950         struct S { template <class U> void f();
10951                    template <> void f<int>(); };
10952
10953      and an instantiation of S<double>::f<int>.  We want TD to be the
10954      specialization S<T>::f<int>, not the more general S<T>::f<U>.  */
10955   while (/* An instantiation cannot have a definition, so we need a
10956             more general template.  */
10957          DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmpl)
10958            /* We must also deal with friend templates.  Given:
10959
10960                 template <class T> struct S { 
10961                   template <class U> friend void f() {};
10962                 };
10963
10964               S<int>::f<U> say, is not an instantiation of S<T>::f<U>,
10965               so far as the language is concerned, but that's still
10966               where we get the pattern for the instantiation from.  On
10967               other hand, if the definition comes outside the class, say:
10968
10969                 template <class T> struct S { 
10970                   template <class U> friend void f();
10971                 };
10972                 template <class U> friend void f() {}
10973
10974               we don't need to look any further.  That's what the check for
10975               DECL_INITIAL is for.  */
10976           || (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL
10977               && DECL_FRIEND_PSEUDO_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmpl)
10978               && !DECL_INITIAL (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl))))
10979     {
10980       /* The present template, TD, should not be a definition.  If it
10981          were a definition, we should be using it!  Note that we
10982          cannot restructure the loop to just keep going until we find
10983          a template with a definition, since that might go too far if
10984          a specialization was declared, but not defined.  */
10985       my_friendly_assert (!(TREE_CODE (decl) == VAR_DECL
10986                             && !DECL_IN_AGGR_P (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl))), 
10987                           0); 
10988       
10989       /* Fetch the more general template.  */
10990       tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (tmpl);
10991     }
10992
10993   return tmpl;
10994 }
10995
10996 /* Produce the definition of D, a _DECL generated from a template.  If
10997    DEFER_OK is nonzero, then we don't have to actually do the
10998    instantiation now; we just have to do it sometime.  */
10999
11000 tree
11001 instantiate_decl (tree d, int defer_ok)
11002 {
11003   tree tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (d);
11004   tree gen_args;
11005   tree args;
11006   tree td;
11007   tree code_pattern;
11008   tree spec;
11009   tree gen_tmpl;
11010   int pattern_defined;
11011   int need_push;
11012   location_t saved_loc = input_location;
11013   
11014   /* This function should only be used to instantiate templates for
11015      functions and static member variables.  */
11016   my_friendly_assert (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL
11017                       || TREE_CODE (d) == VAR_DECL, 0);
11018
11019   /* Variables are never deferred; if instantiation is required, they
11020      are instantiated right away.  That allows for better code in the
11021      case that an expression refers to the value of the variable --
11022      if the variable has a constant value the referring expression can
11023      take advantage of that fact.  */
11024   if (TREE_CODE (d) == VAR_DECL)
11025     defer_ok = 0;
11026
11027   /* Don't instantiate cloned functions.  Instead, instantiate the
11028      functions they cloned.  */
11029   if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL && DECL_CLONED_FUNCTION_P (d))
11030     d = DECL_CLONED_FUNCTION (d);
11031
11032   if (DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (d))
11033     /* D has already been instantiated.  It might seem reasonable to
11034        check whether or not D is an explicit instantiation, and, if so,
11035        stop here.  But when an explicit instantiation is deferred
11036        until the end of the compilation, DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION
11037        is set, even though we still need to do the instantiation.  */
11038     return d;
11039
11040   /* If we already have a specialization of this declaration, then
11041      there's no reason to instantiate it.  Note that
11042      retrieve_specialization gives us both instantiations and
11043      specializations, so we must explicitly check
11044      DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION.  */
11045   gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
11046   gen_args = DECL_TI_ARGS (d);
11047   spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, gen_args);
11048   if (spec != NULL_TREE && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (spec))
11049     return spec;
11050
11051   /* This needs to happen before any tsubsting.  */
11052   if (! push_tinst_level (d))
11053     return d;
11054
11055   timevar_push (TV_PARSE);
11056
11057   /* We may be in the middle of deferred access check.  Disable it now.  */
11058   push_deferring_access_checks (dk_no_deferred);
11059
11060   /* Set TD to the template whose DECL_TEMPLATE_RESULT is the pattern
11061      for the instantiation.  */
11062   td = template_for_substitution (d);
11063   code_pattern = DECL_TEMPLATE_RESULT (td);
11064
11065   if ((DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (d) && !DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (d))
11066       || DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (td))
11067     /* In the case of a friend template whose definition is provided
11068        outside the class, we may have too many arguments.  Drop the
11069        ones we don't need.  The same is true for specializations.  */
11070     args = get_innermost_template_args
11071       (gen_args, TMPL_PARMS_DEPTH  (DECL_TEMPLATE_PARMS (td)));
11072   else
11073     args = gen_args;
11074
11075   if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL)
11076     pattern_defined = (DECL_SAVED_TREE (code_pattern) != NULL_TREE);
11077   else
11078     pattern_defined = ! DECL_IN_AGGR_P (code_pattern);
11079
11080   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (d);
11081
11082   if (pattern_defined)
11083     {
11084       /* Let the repository code that this template definition is
11085          available.
11086
11087          The repository doesn't need to know about cloned functions
11088          because they never actually show up in the object file.  It
11089          does need to know about the clones; those are the symbols
11090          that the linker will be emitting error messages about.  */
11091       if (DECL_MAYBE_IN_CHARGE_CONSTRUCTOR_P (d)
11092           || DECL_MAYBE_IN_CHARGE_DESTRUCTOR_P (d))
11093         {
11094           tree t;
11095
11096           for (t = TREE_CHAIN (d);
11097                t && DECL_CLONED_FUNCTION_P (t); 
11098                t = TREE_CHAIN (t))
11099             repo_template_used (t);
11100         }
11101       else
11102         repo_template_used (d);
11103
11104       if (at_eof)
11105         import_export_decl (d);
11106     }
11107
11108   if (!defer_ok)
11109     {
11110       /* Recheck the substitutions to obtain any warning messages
11111          about ignoring cv qualifiers.  */
11112       tree gen = DECL_TEMPLATE_RESULT (gen_tmpl);
11113       tree type = TREE_TYPE (gen);
11114
11115       /* Make sure that we can see identifiers, and compute access
11116          correctly.  D is already the target FUNCTION_DECL with the
11117          right context.  */
11118       push_access_scope (d);
11119
11120       if (TREE_CODE (gen) == FUNCTION_DECL)
11121         {
11122           tsubst (DECL_ARGUMENTS (gen), gen_args, tf_error | tf_warning, d);
11123           tsubst (TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (type), gen_args,
11124                   tf_error | tf_warning, d);
11125           /* Don't simply tsubst the function type, as that will give
11126              duplicate warnings about poor parameter qualifications.
11127              The function arguments are the same as the decl_arguments
11128              without the top level cv qualifiers.  */
11129           type = TREE_TYPE (type);
11130         }
11131       tsubst (type, gen_args, tf_error | tf_warning, d);
11132
11133       pop_access_scope (d);
11134     }
11135   
11136   if (TREE_CODE (d) == VAR_DECL && DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (d)
11137       && DECL_INITIAL (d) == NULL_TREE)
11138     /* We should have set up DECL_INITIAL in instantiate_class_template.  */
11139     abort ();
11140   /* Reject all external templates except inline functions.  */
11141   else if (DECL_INTERFACE_KNOWN (d)
11142            && ! DECL_NOT_REALLY_EXTERN (d)
11143            && ! (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL 
11144                  && DECL_INLINE (d)))
11145     goto out;
11146   /* Defer all other templates, unless we have been explicitly
11147      forbidden from doing so.  We restore the source position here
11148      because it's used by add_pending_template.  */
11149   else if (! pattern_defined || defer_ok)
11150     {
11151       input_location = saved_loc;
11152
11153       if (at_eof && !pattern_defined 
11154           && DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (d))
11155         /* [temp.explicit]
11156
11157            The definition of a non-exported function template, a
11158            non-exported member function template, or a non-exported
11159            member function or static data member of a class template
11160            shall be present in every translation unit in which it is
11161            explicitly instantiated.  */
11162         pedwarn
11163           ("explicit instantiation of `%D' but no definition available", d);
11164
11165       add_pending_template (d);
11166       goto out;
11167     }
11168
11169   need_push = !cfun || !global_bindings_p ();
11170   if (need_push)
11171     push_to_top_level ();
11172
11173   /* Mark D as instantiated so that recursive calls to
11174      instantiate_decl do not try to instantiate it again.  */
11175   DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (d) = 1;
11176
11177   /* Regenerate the declaration in case the template has been modified
11178      by a subsequent redeclaration.  */
11179   regenerate_decl_from_template (d, td);
11180   
11181   /* We already set the file and line above.  Reset them now in case
11182      they changed as a result of calling regenerate_decl_from_template.  */
11183   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (d);
11184
11185   if (TREE_CODE (d) == VAR_DECL)
11186     {
11187       /* Clear out DECL_RTL; whatever was there before may not be right
11188          since we've reset the type of the declaration.  */
11189       SET_DECL_RTL (d, NULL_RTX);
11190
11191       DECL_IN_AGGR_P (d) = 0;
11192       import_export_decl (d);
11193       DECL_EXTERNAL (d) = ! DECL_NOT_REALLY_EXTERN (d);
11194
11195       if (DECL_EXTERNAL (d))
11196         {
11197           /* The fact that this code is executing indicates that:
11198              
11199              (1) D is a template static data member, for which a
11200                  definition is available.
11201
11202              (2) An implicit or explicit instantiation has occurred.
11203
11204              (3) We are not going to emit a definition of the static
11205                  data member at this time.
11206
11207              This situation is peculiar, but it occurs on platforms
11208              without weak symbols when performing an implicit
11209              instantiation.  There, we cannot implicitly instantiate a
11210              defined static data member in more than one translation
11211              unit, so import_export_decl marks the declaration as
11212              external; we must rely on explicit instantiation.
11213
11214              Reset instantiated marker to make sure that later
11215              explicit instantiation will be processed.  */
11216           DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (d) = 0;
11217         }
11218       else
11219         {
11220           /* This is done in analogous to `start_decl'.  It is
11221              required for correct access checking.  */
11222           push_nested_class (DECL_CONTEXT (d));
11223           cp_finish_decl (d, 
11224                           (!DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (d) 
11225                            ? DECL_INITIAL (d) : NULL_TREE),
11226                           NULL_TREE, 0);
11227           /* Normally, pop_nested_class is called by cp_finish_decl
11228              above.  But when instantiate_decl is triggered during
11229              instantiate_class_template processing, its DECL_CONTEXT
11230              is still not completed yet, and pop_nested_class isn't
11231              called.  */
11232           if (!COMPLETE_TYPE_P (DECL_CONTEXT (d)))
11233             pop_nested_class ();
11234         }
11235     }
11236   else if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL)
11237     {
11238       htab_t saved_local_specializations;
11239       tree subst_decl;
11240       tree tmpl_parm;
11241       tree spec_parm;
11242
11243       /* Mark D as instantiated so that recursive calls to
11244          instantiate_decl do not try to instantiate it again.  */
11245       DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (d) = 1;
11246
11247       /* Save away the current list, in case we are instantiating one
11248          template from within the body of another.  */
11249       saved_local_specializations = local_specializations;
11250
11251       /* Set up the list of local specializations.  */
11252       local_specializations = htab_create (37, 
11253                                            hash_local_specialization,
11254                                            eq_local_specializations,
11255                                            NULL);
11256
11257       /* Set up context.  */
11258       import_export_decl (d);
11259       start_function (NULL_TREE, d, NULL_TREE, SF_PRE_PARSED);
11260
11261       /* Create substitution entries for the parameters.  */
11262       subst_decl = DECL_TEMPLATE_RESULT (template_for_substitution (d));
11263       tmpl_parm = DECL_ARGUMENTS (subst_decl);
11264       spec_parm = DECL_ARGUMENTS (d);
11265       if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (d))
11266         {
11267           register_local_specialization (spec_parm, tmpl_parm);
11268           spec_parm = skip_artificial_parms_for (d, spec_parm);
11269           tmpl_parm = skip_artificial_parms_for (subst_decl, tmpl_parm);
11270         }
11271       while (tmpl_parm)
11272         {
11273           register_local_specialization (spec_parm, tmpl_parm);
11274           tmpl_parm = TREE_CHAIN (tmpl_parm);
11275           spec_parm = TREE_CHAIN (spec_parm);
11276         }
11277       my_friendly_assert (!spec_parm, 20020813);
11278
11279       /* Substitute into the body of the function.  */
11280       tsubst_expr (DECL_SAVED_TREE (code_pattern), args,
11281                    tf_error | tf_warning, tmpl);
11282
11283       /* We don't need the local specializations any more.  */
11284       htab_delete (local_specializations);
11285       local_specializations = saved_local_specializations;
11286
11287       /* Finish the function.  */
11288       d = finish_function (0);
11289       expand_or_defer_fn (d);
11290     }
11291
11292   /* We're not deferring instantiation any more.  */
11293   TI_PENDING_TEMPLATE_FLAG (DECL_TEMPLATE_INFO (d)) = 0;
11294
11295   if (need_push)
11296     pop_from_top_level ();
11297
11298 out:
11299   input_location = saved_loc;
11300   pop_deferring_access_checks ();
11301   pop_tinst_level ();
11302
11303   timevar_pop (TV_PARSE);
11304
11305   return d;
11306 }
11307
11308 /* Run through the list of templates that we wish we could
11309    instantiate, and instantiate any we can.  */
11310
11311 int
11312 instantiate_pending_templates (void)
11313 {
11314   tree *t;
11315   tree last = NULL_TREE;
11316   int instantiated_something = 0;
11317   int reconsider;
11318   location_t saved_loc = input_location;
11319   
11320   do 
11321     {
11322       reconsider = 0;
11323
11324       t = &pending_templates;
11325       while (*t)
11326         {
11327           tree instantiation = TREE_VALUE (*t);
11328
11329           reopen_tinst_level (TREE_PURPOSE (*t));
11330
11331           if (TYPE_P (instantiation))
11332             {
11333               tree fn;
11334
11335               if (!COMPLETE_TYPE_P (instantiation))
11336                 {
11337                   instantiate_class_template (instantiation);
11338                   if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (instantiation))
11339                     for (fn = TYPE_METHODS (instantiation); 
11340                          fn;
11341                          fn = TREE_CHAIN (fn))
11342                       if (! DECL_ARTIFICIAL (fn))
11343                         instantiate_decl (fn, /*defer_ok=*/0);
11344                   if (COMPLETE_TYPE_P (instantiation))
11345                     {
11346                       instantiated_something = 1;
11347                       reconsider = 1;
11348                     }
11349                 }
11350
11351               if (COMPLETE_TYPE_P (instantiation))
11352                 /* If INSTANTIATION has been instantiated, then we don't
11353                    need to consider it again in the future.  */
11354                 *t = TREE_CHAIN (*t);
11355               else
11356                 {
11357                   last = *t;
11358                   t = &TREE_CHAIN (*t);
11359                 }
11360             }
11361           else
11362             {
11363               if (!DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (instantiation)
11364                   && !DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (instantiation))
11365                 {
11366                   instantiation = instantiate_decl (instantiation,
11367                                                     /*defer_ok=*/0);
11368                   if (DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (instantiation))
11369                     {
11370                       instantiated_something = 1;
11371                       reconsider = 1;
11372                     }
11373                 }
11374
11375               if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (instantiation)
11376                   || DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (instantiation))
11377                 /* If INSTANTIATION has been instantiated, then we don't
11378                    need to consider it again in the future.  */
11379                 *t = TREE_CHAIN (*t);
11380               else
11381                 {
11382                   last = *t;
11383                   t = &TREE_CHAIN (*t);
11384                 }
11385             }
11386           tinst_depth = 0;
11387           current_tinst_level = NULL_TREE;
11388         }
11389       last_pending_template = last;
11390     } 
11391   while (reconsider);
11392
11393   input_location = saved_loc;
11394   return instantiated_something;
11395 }
11396
11397 /* Substitute ARGVEC into T, which is a list of initializers for
11398    either base class or a non-static data member.  The TREE_PURPOSEs
11399    are DECLs, and the TREE_VALUEs are the initializer values.  Used by
11400    instantiate_decl.  */
11401
11402 static tree
11403 tsubst_initializer_list (tree t, tree argvec)
11404 {
11405   tree inits = NULL_TREE;
11406
11407   for (; t; t = TREE_CHAIN (t))
11408     {
11409       tree decl;
11410       tree init;
11411       tree val;
11412
11413       decl = tsubst_copy (TREE_PURPOSE (t), argvec, tf_error | tf_warning,
11414                           NULL_TREE);
11415       decl = expand_member_init (decl);
11416       if (decl && !DECL_P (decl))
11417         in_base_initializer = 1;
11418       
11419       init = tsubst_expr (TREE_VALUE (t), argvec, tf_error | tf_warning,
11420                           NULL_TREE);
11421       if (!init)
11422         ;
11423       else if (TREE_CODE (init) == TREE_LIST)
11424         for (val = init; val; val = TREE_CHAIN (val))
11425           TREE_VALUE (val) = convert_from_reference (TREE_VALUE (val));
11426       else if (init != void_type_node)
11427         init = convert_from_reference (init);
11428
11429       in_base_initializer = 0;
11430
11431       if (decl)
11432         {
11433           init = build_tree_list (decl, init);
11434           TREE_CHAIN (init) = inits;
11435           inits = init;
11436         }
11437     }
11438   return inits;
11439 }
11440
11441 /* Set CURRENT_ACCESS_SPECIFIER based on the protection of DECL.  */
11442
11443 static void
11444 set_current_access_from_decl (tree decl)
11445 {
11446   if (TREE_PRIVATE (decl))
11447     current_access_specifier = access_private_node;
11448   else if (TREE_PROTECTED (decl))
11449     current_access_specifier = access_protected_node;
11450   else
11451     current_access_specifier = access_public_node;
11452 }
11453
11454 /* Instantiate an enumerated type.  TAG is the template type, NEWTAG
11455    is the instantiation (which should have been created with
11456    start_enum) and ARGS are the template arguments to use.  */
11457
11458 static void
11459 tsubst_enum (tree tag, tree newtag, tree args)
11460 {
11461   tree e;
11462
11463   for (e = TYPE_VALUES (tag); e; e = TREE_CHAIN (e))
11464     {
11465       tree value;
11466       tree decl;
11467
11468       decl = TREE_VALUE (e);
11469       /* Note that in a template enum, the TREE_VALUE is the
11470          CONST_DECL, not the corresponding INTEGER_CST.  */
11471       value = tsubst_expr (DECL_INITIAL (decl), 
11472                            args, tf_error | tf_warning,
11473                            NULL_TREE);
11474
11475       /* Give this enumeration constant the correct access.  */
11476       set_current_access_from_decl (decl);
11477
11478       /* Actually build the enumerator itself.  */
11479       build_enumerator (DECL_NAME (decl), value, newtag); 
11480     }
11481
11482   finish_enum (newtag);
11483   DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_NAME (newtag))
11484     = DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_NAME (tag));
11485 }
11486
11487 /* DECL is a FUNCTION_DECL that is a template specialization.  Return
11488    its type -- but without substituting the innermost set of template
11489    arguments.  So, innermost set of template parameters will appear in
11490    the type.  */
11491
11492 tree 
11493 get_mostly_instantiated_function_type (tree decl)
11494 {
11495   tree fn_type;
11496   tree tmpl;
11497   tree targs;
11498   tree tparms;
11499   int parm_depth;
11500
11501   tmpl = most_general_template (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
11502   targs = DECL_TI_ARGS (decl);
11503   tparms = DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl);
11504   parm_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (tparms);
11505
11506   /* There should be as many levels of arguments as there are levels
11507      of parameters.  */
11508   my_friendly_assert (parm_depth == TMPL_ARGS_DEPTH (targs), 0);
11509
11510   fn_type = TREE_TYPE (tmpl);
11511
11512   if (parm_depth == 1)
11513     /* No substitution is necessary.  */
11514     ;
11515   else
11516     {
11517       int i;
11518       tree partial_args;
11519
11520       /* Replace the innermost level of the TARGS with NULL_TREEs to
11521          let tsubst know not to substitute for those parameters.  */
11522       partial_args = make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (targs));
11523       for (i = 1; i < TMPL_ARGS_DEPTH (targs); ++i)
11524         SET_TMPL_ARGS_LEVEL (partial_args, i,
11525                              TMPL_ARGS_LEVEL (targs, i));
11526       SET_TMPL_ARGS_LEVEL (partial_args,
11527                            TMPL_ARGS_DEPTH (targs),
11528                            make_tree_vec (DECL_NTPARMS (tmpl)));
11529
11530       /* Make sure that we can see identifiers, and compute access
11531          correctly.  We can just use the context of DECL for the
11532          partial substitution here.  It depends only on outer template
11533          parameters, regardless of whether the innermost level is
11534          specialized or not.  */
11535       push_access_scope (decl);
11536
11537       ++processing_template_decl;
11538       /* Now, do the (partial) substitution to figure out the
11539          appropriate function type.  */
11540       fn_type = tsubst (fn_type, partial_args, tf_error, NULL_TREE);
11541       --processing_template_decl;
11542
11543       /* Substitute into the template parameters to obtain the real
11544          innermost set of parameters.  This step is important if the
11545          innermost set of template parameters contains value
11546          parameters whose types depend on outer template parameters.  */
11547       TREE_VEC_LENGTH (partial_args)--;
11548       tparms = tsubst_template_parms (tparms, partial_args, tf_error);
11549
11550       pop_access_scope (decl);
11551     }
11552
11553   return fn_type;
11554 }
11555
11556 /* Return truthvalue if we're processing a template different from
11557    the last one involved in diagnostics.  */
11558 int
11559 problematic_instantiation_changed (void)
11560 {
11561   return last_template_error_tick != tinst_level_tick;
11562 }
11563
11564 /* Remember current template involved in diagnostics.  */
11565 void
11566 record_last_problematic_instantiation (void)
11567 {
11568   last_template_error_tick = tinst_level_tick;
11569 }
11570
11571 tree
11572 current_instantiation (void)
11573 {
11574   return current_tinst_level;
11575 }
11576
11577 /* [temp.param] Check that template non-type parm TYPE is of an allowable
11578    type. Return zero for ok, nonzero for disallowed. Issue error and
11579    warning messages under control of COMPLAIN.  */
11580
11581 static int
11582 invalid_nontype_parm_type_p (tree type, tsubst_flags_t complain)
11583 {
11584   if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
11585     return 0;
11586   else if (POINTER_TYPE_P (type))
11587     return 0;
11588   else if (TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (type))
11589     return 0;
11590   else if (TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
11591     return 0;
11592   else if (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE)
11593     return 0;
11594            
11595   if (complain & tf_error)
11596     error ("`%#T' is not a valid type for a template constant parameter",
11597               type);
11598   return 1;
11599 }
11600
11601 /* Returns TRUE if TYPE is dependent, in the sense of [temp.dep.type].
11602    Assumes that TYPE really is a type, and not the ERROR_MARK_NODE.*/
11603
11604 static bool
11605 dependent_type_p_r (tree type)
11606 {
11607   tree scope;
11608
11609   /* [temp.dep.type]
11610
11611      A type is dependent if it is:
11612
11613      -- a template parameter. Template template parameters are
11614         types for us (since TYPE_P holds true for them) so we
11615         handle them here.  */
11616   if (TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TYPE_PARM 
11617       || TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
11618     return true;
11619   /* -- a qualified-id with a nested-name-specifier which contains a
11620         class-name that names a dependent type or whose unqualified-id
11621         names a dependent type.  */
11622   if (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE)
11623     return true;
11624   /* -- a cv-qualified type where the cv-unqualified type is
11625         dependent.  */
11626   type = TYPE_MAIN_VARIANT (type);
11627   /* -- a compound type constructed from any dependent type.  */
11628   if (TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (type))
11629     return (dependent_type_p (TYPE_PTRMEM_CLASS_TYPE (type))
11630             || dependent_type_p (TYPE_PTRMEM_POINTED_TO_TYPE 
11631                                            (type)));
11632   else if (TREE_CODE (type) == POINTER_TYPE
11633            || TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
11634     return dependent_type_p (TREE_TYPE (type));
11635   else if (TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE
11636            || TREE_CODE (type) == METHOD_TYPE)
11637     {
11638       tree arg_type;
11639
11640       if (dependent_type_p (TREE_TYPE (type)))
11641         return true;
11642       for (arg_type = TYPE_ARG_TYPES (type); 
11643            arg_type; 
11644            arg_type = TREE_CHAIN (arg_type))
11645         if (dependent_type_p (TREE_VALUE (arg_type)))
11646           return true;
11647       return false;
11648     }
11649   /* -- an array type constructed from any dependent type or whose
11650         size is specified by a constant expression that is
11651         value-dependent.  */
11652   if (TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE)
11653     {
11654       if (TYPE_DOMAIN (type)
11655           && ((value_dependent_expression_p 
11656                (TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (type))))
11657               || (type_dependent_expression_p
11658                   (TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (type))))))
11659         return true;
11660       return dependent_type_p (TREE_TYPE (type));
11661     }
11662   
11663   /* -- a template-id in which either the template name is a template
11664      parameter ...  */
11665   if (TREE_CODE (type) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
11666     return true;
11667   /* ... or any of the template arguments is a dependent type or
11668         an expression that is type-dependent or value-dependent.  */
11669   else if (CLASS_TYPE_P (type) && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
11670            && (any_dependent_template_arguments_p 
11671                (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (type)))))
11672     return true;
11673   
11674   /* All TYPEOF_TYPEs are dependent; if the argument of the `typeof'
11675      expression is not type-dependent, then it should already been
11676      have resolved.  */
11677   if (TREE_CODE (type) == TYPEOF_TYPE)
11678     return true;
11679   
11680   /* The standard does not specifically mention types that are local
11681      to template functions or local classes, but they should be
11682      considered dependent too.  For example:
11683
11684        template <int I> void f() { 
11685          enum E { a = I }; 
11686          S<sizeof (E)> s;
11687        }
11688
11689      The size of `E' cannot be known until the value of `I' has been
11690      determined.  Therefore, `E' must be considered dependent.  */
11691   scope = TYPE_CONTEXT (type);
11692   if (scope && TYPE_P (scope))
11693     return dependent_type_p (scope);
11694   else if (scope && TREE_CODE (scope) == FUNCTION_DECL)
11695     return type_dependent_expression_p (scope);
11696
11697   /* Other types are non-dependent.  */
11698   return false;
11699 }
11700
11701 /* Returns TRUE if TYPE is dependent, in the sense of
11702    [temp.dep.type].  */
11703
11704 bool
11705 dependent_type_p (tree type)
11706 {
11707   /* If there are no template parameters in scope, then there can't be
11708      any dependent types.  */
11709   if (!processing_template_decl)
11710     return false;
11711
11712   /* If the type is NULL, we have not computed a type for the entity
11713      in question; in that case, the type is dependent.  */
11714   if (!type)
11715     return true;
11716
11717   /* Erroneous types can be considered non-dependent.  */
11718   if (type == error_mark_node)
11719     return false;
11720
11721   /* If we have not already computed the appropriate value for TYPE,
11722      do so now.  */
11723   if (!TYPE_DEPENDENT_P_VALID (type))
11724     {
11725       TYPE_DEPENDENT_P (type) = dependent_type_p_r (type);
11726       TYPE_DEPENDENT_P_VALID (type) = 1;
11727     }
11728
11729   return TYPE_DEPENDENT_P (type);
11730 }
11731
11732 /* Returns TRUE if EXPRESSION is dependent, according to CRITERION.  */
11733
11734 static bool
11735 dependent_scope_ref_p (tree expression, bool criterion (tree))
11736 {
11737   tree scope;
11738   tree name;
11739
11740   my_friendly_assert (TREE_CODE (expression) == SCOPE_REF, 20030714);
11741
11742   if (!TYPE_P (TREE_OPERAND (expression, 0)))
11743     return true;
11744
11745   scope = TREE_OPERAND (expression, 0);
11746   name = TREE_OPERAND (expression, 1);
11747
11748   /* [temp.dep.expr]
11749
11750      An id-expression is type-dependent if it contains a
11751      nested-name-specifier that contains a class-name that names a
11752      dependent type.  */
11753   /* The suggested resolution to Core Issue 2 implies that if the
11754      qualifying type is the current class, then we must peek
11755      inside it.  */
11756   if (DECL_P (name) 
11757       && currently_open_class (scope)
11758       && !criterion (name))
11759     return false;
11760   if (dependent_type_p (scope))
11761     return true;
11762
11763   return false;
11764 }
11765
11766 /* Returns TRUE if the EXPRESSION is value-dependent, in the sense of
11767    [temp.dep.constexpr] */
11768
11769 bool
11770 value_dependent_expression_p (tree expression)
11771 {
11772   if (!processing_template_decl)
11773     return false;
11774
11775   /* A name declared with a dependent type.  */
11776   if (TREE_CODE (expression) == IDENTIFIER_NODE
11777       || (DECL_P (expression) 
11778           && type_dependent_expression_p (expression)))
11779     return true;
11780   /* A non-type template parameter.  */
11781   if ((TREE_CODE (expression) == CONST_DECL
11782        && DECL_TEMPLATE_PARM_P (expression))
11783       || TREE_CODE (expression) == TEMPLATE_PARM_INDEX)
11784     return true;
11785   /* A constant with integral or enumeration type and is initialized 
11786      with an expression that is value-dependent.  */
11787   if (TREE_CODE (expression) == VAR_DECL
11788       && DECL_INITIAL (expression)
11789       && INTEGRAL_OR_ENUMERATION_TYPE_P (TREE_TYPE (expression))
11790       && value_dependent_expression_p (DECL_INITIAL (expression)))
11791     return true;
11792   /* These expressions are value-dependent if the type to which the
11793      cast occurs is dependent or the expression being casted is
11794      value-dependent.  */
11795   if (TREE_CODE (expression) == DYNAMIC_CAST_EXPR
11796       || TREE_CODE (expression) == STATIC_CAST_EXPR
11797       || TREE_CODE (expression) == CONST_CAST_EXPR
11798       || TREE_CODE (expression) == REINTERPRET_CAST_EXPR
11799       || TREE_CODE (expression) == CAST_EXPR)
11800     {
11801       tree type = TREE_TYPE (expression);
11802       if (dependent_type_p (type))
11803         return true;
11804       /* A functional cast has a list of operands.  */
11805       expression = TREE_OPERAND (expression, 0);
11806       if (!expression)
11807         {
11808           /* If there are no operands, it must be an expression such
11809              as "int()". This should not happen for aggregate types
11810              because it would form non-constant expressions.  */
11811           my_friendly_assert (INTEGRAL_OR_ENUMERATION_TYPE_P (type), 
11812                               20040318);
11813
11814           return false;
11815         }
11816       if (TREE_CODE (expression) == TREE_LIST)
11817         {
11818           do
11819             {
11820               if (value_dependent_expression_p (TREE_VALUE (expression)))
11821                 return true;
11822               expression = TREE_CHAIN (expression);
11823             }
11824           while (expression);
11825           return false;
11826         }
11827       else
11828         return value_dependent_expression_p (expression);
11829     }
11830   /* A `sizeof' expression is value-dependent if the operand is
11831      type-dependent.  */
11832   if (TREE_CODE (expression) == SIZEOF_EXPR
11833       || TREE_CODE (expression) == ALIGNOF_EXPR)
11834     {
11835       expression = TREE_OPERAND (expression, 0);
11836       if (TYPE_P (expression))
11837         return dependent_type_p (expression);
11838       return type_dependent_expression_p (expression);
11839     }
11840   if (TREE_CODE (expression) == SCOPE_REF)
11841     return dependent_scope_ref_p (expression, value_dependent_expression_p);
11842   if (TREE_CODE (expression) == COMPONENT_REF)
11843     return (value_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 0))
11844             || value_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 1)));
11845   /* A constant expression is value-dependent if any subexpression is
11846      value-dependent.  */
11847   if (IS_EXPR_CODE_CLASS (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (expression))))
11848     {
11849       switch (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (expression)))
11850         {
11851         case '1':
11852           return (value_dependent_expression_p 
11853                   (TREE_OPERAND (expression, 0)));
11854         case '<':
11855         case '2':
11856           return ((value_dependent_expression_p 
11857                    (TREE_OPERAND (expression, 0)))
11858                   || (value_dependent_expression_p 
11859                       (TREE_OPERAND (expression, 1))));
11860         case 'e':
11861           {
11862             int i;
11863             for (i = 0; i < first_rtl_op (TREE_CODE (expression)); ++i)
11864               /* In some cases, some of the operands may be missing.
11865                  (For example, in the case of PREDECREMENT_EXPR, the
11866                  amount to increment by may be missing.)  That doesn't
11867                  make the expression dependent.  */
11868               if (TREE_OPERAND (expression, i)
11869                   && (value_dependent_expression_p
11870                       (TREE_OPERAND (expression, i))))
11871                 return true;
11872             return false;
11873           }
11874         }
11875     }
11876
11877   /* The expression is not value-dependent.  */
11878   return false;
11879 }
11880
11881 /* Returns TRUE if the EXPRESSION is type-dependent, in the sense of
11882    [temp.dep.expr].  */
11883
11884 bool
11885 type_dependent_expression_p (tree expression)
11886 {
11887   if (!processing_template_decl)
11888     return false;
11889
11890   if (expression == error_mark_node)
11891     return false;
11892
11893   /* An unresolved name is always dependent.  */
11894   if (TREE_CODE (expression) == IDENTIFIER_NODE)
11895     return true;
11896   
11897   /* Some expression forms are never type-dependent.  */
11898   if (TREE_CODE (expression) == PSEUDO_DTOR_EXPR
11899       || TREE_CODE (expression) == SIZEOF_EXPR
11900       || TREE_CODE (expression) == ALIGNOF_EXPR
11901       || TREE_CODE (expression) == TYPEID_EXPR
11902       || TREE_CODE (expression) == DELETE_EXPR
11903       || TREE_CODE (expression) == VEC_DELETE_EXPR
11904       || TREE_CODE (expression) == THROW_EXPR)
11905     return false;
11906
11907   /* The types of these expressions depends only on the type to which
11908      the cast occurs.  */
11909   if (TREE_CODE (expression) == DYNAMIC_CAST_EXPR
11910       || TREE_CODE (expression) == STATIC_CAST_EXPR
11911       || TREE_CODE (expression) == CONST_CAST_EXPR
11912       || TREE_CODE (expression) == REINTERPRET_CAST_EXPR
11913       || TREE_CODE (expression) == CAST_EXPR)
11914     return dependent_type_p (TREE_TYPE (expression));
11915
11916   /* The types of these expressions depends only on the type created
11917      by the expression.  */
11918   if (TREE_CODE (expression) == NEW_EXPR
11919       || TREE_CODE (expression) == VEC_NEW_EXPR)
11920     {
11921       /* For NEW_EXPR tree nodes created inside a template, either
11922          the object type itself or a TREE_LIST may appear as the
11923          operand 1.  */
11924       tree type = TREE_OPERAND (expression, 1);
11925       if (TREE_CODE (type) == TREE_LIST)
11926         /* This is an array type.  We need to check array dimensions
11927            as well.  */
11928         return dependent_type_p (TREE_VALUE (TREE_PURPOSE (type)))
11929                || value_dependent_expression_p
11930                     (TREE_OPERAND (TREE_VALUE (type), 1));
11931       else
11932         return dependent_type_p (type);
11933     }
11934
11935   if (TREE_TYPE (expression) == unknown_type_node)
11936     {
11937       if (TREE_CODE (expression) == ADDR_EXPR)
11938         return type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 0));
11939       if (TREE_CODE (expression) == COMPONENT_REF
11940           || TREE_CODE (expression) == OFFSET_REF)
11941         {
11942           if (type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 0)))
11943             return true;
11944           expression = TREE_OPERAND (expression, 1);
11945           if (TREE_CODE (expression) == IDENTIFIER_NODE)
11946             return false;
11947         }
11948       if (TREE_CODE (expression) == SCOPE_REF)
11949         return false;
11950
11951       if (TREE_CODE (expression) == BASELINK)
11952         expression = BASELINK_FUNCTIONS (expression);
11953       if (TREE_CODE (expression) == TEMPLATE_ID_EXPR)
11954         {
11955           if (any_dependent_template_arguments_p
11956               (TREE_OPERAND (expression, 1)))
11957             return true;
11958           expression = TREE_OPERAND (expression, 0);
11959         }
11960       if (TREE_CODE (expression) == OVERLOAD)
11961         {
11962           while (expression)
11963             {
11964               if (type_dependent_expression_p (OVL_CURRENT (expression)))
11965                 return true;
11966               expression = OVL_NEXT (expression);
11967             }
11968           return false;
11969         }
11970       abort ();
11971     }
11972   
11973   if (TREE_CODE (expression) == SCOPE_REF
11974       && dependent_scope_ref_p (expression,
11975                                 type_dependent_expression_p))
11976     return true;
11977
11978   if (TREE_CODE (expression) == FUNCTION_DECL
11979       && DECL_LANG_SPECIFIC (expression)
11980       && DECL_TEMPLATE_INFO (expression)
11981       && (any_dependent_template_arguments_p
11982           (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (DECL_TI_ARGS (expression)))))
11983     return true;
11984
11985   if (TREE_CODE (expression) == TEMPLATE_DECL
11986       && !DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (expression))
11987     return false;
11988
11989   return (dependent_type_p (TREE_TYPE (expression)));
11990 }
11991
11992 /* Returns TRUE if ARGS (a TREE_LIST of arguments to a function call)
11993    contains a type-dependent expression.  */
11994
11995 bool
11996 any_type_dependent_arguments_p (tree args)
11997 {
11998   while (args)
11999     {
12000       tree arg = TREE_VALUE (args);
12001
12002       if (type_dependent_expression_p (arg))
12003         return true;
12004       args = TREE_CHAIN (args);
12005     }
12006   return false;
12007 }
12008
12009 /* Returns TRUE if the ARG (a template argument) is dependent.  */
12010
12011 static bool
12012 dependent_template_arg_p (tree arg)
12013 {
12014   if (!processing_template_decl)
12015     return false;
12016
12017   if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_DECL
12018       || TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
12019     return dependent_template_p (arg);
12020   else if (TYPE_P (arg))
12021     return dependent_type_p (arg);
12022   else
12023     return (type_dependent_expression_p (arg)
12024             || value_dependent_expression_p (arg));
12025 }
12026
12027 /* Returns true if ARGS (a collection of template arguments) contains
12028    any dependent arguments.  */
12029
12030 bool
12031 any_dependent_template_arguments_p (tree args)
12032 {
12033   int i;
12034   int j;
12035
12036   if (!args)
12037     return false;
12038
12039   for (i = 0; i < TMPL_ARGS_DEPTH (args); ++i)
12040     {
12041       tree level = TMPL_ARGS_LEVEL (args, i + 1);
12042       for (j = 0; j < TREE_VEC_LENGTH (level); ++j)
12043         if (dependent_template_arg_p (TREE_VEC_ELT (level, j)))
12044           return true;
12045     }
12046
12047   return false;
12048 }
12049
12050 /* Returns TRUE if the template TMPL is dependent.  */
12051
12052 bool
12053 dependent_template_p (tree tmpl)
12054 {
12055   if (TREE_CODE (tmpl) == OVERLOAD)
12056     {
12057       while (tmpl)
12058         {
12059           if (dependent_template_p (OVL_FUNCTION (tmpl)))
12060             return true;
12061           tmpl = OVL_CHAIN (tmpl);
12062         }
12063       return false;
12064     }
12065
12066   /* Template template parameters are dependent.  */
12067   if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (tmpl)
12068       || TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
12069     return true;
12070   /* So are qualified names that have not been looked up.  */
12071   if (TREE_CODE (tmpl) == SCOPE_REF)
12072     return true;
12073   /* So are member templates of dependent classes.  */
12074   if (TYPE_P (CP_DECL_CONTEXT (tmpl)))
12075     return dependent_type_p (DECL_CONTEXT (tmpl));
12076   return false;
12077 }
12078
12079 /* Returns TRUE if the specialization TMPL<ARGS> is dependent.  */
12080
12081 bool
12082 dependent_template_id_p (tree tmpl, tree args)
12083 {
12084   return (dependent_template_p (tmpl)
12085           || any_dependent_template_arguments_p (args));
12086 }
12087
12088 /* TYPE is a TYPENAME_TYPE.  Returns the ordinary TYPE to which the
12089    TYPENAME_TYPE corresponds.  Returns ERROR_MARK_NODE if no such TYPE
12090    can be found.  Note that this function peers inside uninstantiated
12091    templates and therefore should be used only in extremely limited
12092    situations.  */
12093
12094 tree
12095 resolve_typename_type (tree type, bool only_current_p)
12096 {
12097   tree scope;
12098   tree name;
12099   tree decl;
12100   int quals;
12101   bool pop_p;
12102
12103   my_friendly_assert (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE,
12104                       20010702);
12105
12106   scope = TYPE_CONTEXT (type);
12107   name = TYPE_IDENTIFIER (type);
12108
12109   /* If the SCOPE is itself a TYPENAME_TYPE, then we need to resolve
12110      it first before we can figure out what NAME refers to.  */
12111   if (TREE_CODE (scope) == TYPENAME_TYPE)
12112     scope = resolve_typename_type (scope, only_current_p);
12113   /* If we don't know what SCOPE refers to, then we cannot resolve the
12114      TYPENAME_TYPE.  */
12115   if (scope == error_mark_node || TREE_CODE (scope) == TYPENAME_TYPE)
12116     return error_mark_node;
12117   /* If the SCOPE is a template type parameter, we have no way of
12118      resolving the name.  */
12119   if (TREE_CODE (scope) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
12120     return type;
12121   /* If the SCOPE is not the current instantiation, there's no reason
12122      to look inside it.  */
12123   if (only_current_p && !currently_open_class (scope))
12124     return error_mark_node;
12125   /* If SCOPE is a partial instantiation, it will not have a valid
12126      TYPE_FIELDS list, so use the original template.  */
12127   scope = CLASSTYPE_PRIMARY_TEMPLATE_TYPE (scope);
12128   /* Enter the SCOPE so that name lookup will be resolved as if we
12129      were in the class definition.  In particular, SCOPE will no
12130      longer be considered a dependent type.  */
12131   pop_p = push_scope (scope);
12132   /* Look up the declaration.  */
12133   decl = lookup_member (scope, name, /*protect=*/0, /*want_type=*/true);
12134   /* Obtain the set of qualifiers applied to the TYPE.  */
12135   quals = cp_type_quals (type);
12136   /* For a TYPENAME_TYPE like "typename X::template Y<T>", we want to
12137      find a TEMPLATE_DECL.  Otherwise, we want to find a TYPE_DECL.  */
12138   if (!decl)
12139     type = error_mark_node;
12140   else if (TREE_CODE (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type)) == IDENTIFIER_NODE
12141            && TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
12142     type = TREE_TYPE (decl);
12143   else if (TREE_CODE (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type)) == TEMPLATE_ID_EXPR
12144            && DECL_CLASS_TEMPLATE_P (decl))
12145     {
12146       tree tmpl;
12147       tree args;
12148       /* Obtain the template and the arguments.  */
12149       tmpl = TREE_OPERAND (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type), 0);
12150       args = TREE_OPERAND (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type), 1);
12151       /* Instantiate the template.  */
12152       type = lookup_template_class (tmpl, args, NULL_TREE, NULL_TREE,
12153                                     /*entering_scope=*/0, tf_error | tf_user);
12154     }
12155   else
12156     type = error_mark_node;
12157   /* Qualify the resulting type.  */
12158   if (type != error_mark_node && quals)
12159     type = cp_build_qualified_type (type, quals);
12160   /* Leave the SCOPE.  */
12161   if (pop_p)
12162     pop_scope (scope);
12163
12164   return type;
12165 }
12166
12167 /* EXPR is an expression which is not type-dependent.  Return a proxy
12168    for EXPR that can be used to compute the types of larger
12169    expressions containing EXPR.  */
12170
12171 tree
12172 build_non_dependent_expr (tree expr)
12173 {
12174   tree inner_expr;
12175
12176   /* Preserve null pointer constants so that the type of things like 
12177      "p == 0" where "p" is a pointer can be determined.  */
12178   if (null_ptr_cst_p (expr))
12179     return expr;
12180   /* Preserve OVERLOADs; the functions must be available to resolve
12181      types.  */
12182   inner_expr = (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR ? 
12183                 TREE_OPERAND (expr, 0) : expr);
12184   if (TREE_CODE (inner_expr) == OVERLOAD 
12185       || TREE_CODE (inner_expr) == FUNCTION_DECL
12186       || TREE_CODE (inner_expr) == TEMPLATE_DECL
12187       || TREE_CODE (inner_expr) == TEMPLATE_ID_EXPR)
12188     return expr;
12189   /* Preserve string constants; conversions from string constants to
12190      "char *" are allowed, even though normally a "const char *"
12191      cannot be used to initialize a "char *".  */
12192   if (TREE_CODE (expr) == STRING_CST)
12193     return expr;
12194   /* Preserve arithmetic constants, as an optimization -- there is no
12195      reason to create a new node.  */
12196   if (TREE_CODE (expr) == INTEGER_CST || TREE_CODE (expr) == REAL_CST)
12197     return expr;
12198   /* Preserve THROW_EXPRs -- all throw-expressions have type "void".
12199      There is at least one place where we want to know that a
12200      particular expression is a throw-expression: when checking a ?:
12201      expression, there are special rules if the second or third
12202      argument is a throw-expression.  */
12203   if (TREE_CODE (expr) == THROW_EXPR)
12204     return expr;
12205
12206   if (TREE_CODE (expr) == COND_EXPR)
12207     return build (COND_EXPR,
12208                   TREE_TYPE (expr),
12209                   TREE_OPERAND (expr, 0),
12210                   (TREE_OPERAND (expr, 1) 
12211                    ? build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 1))
12212                    : build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 0))),
12213                   build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 2)));
12214   if (TREE_CODE (expr) == COMPOUND_EXPR
12215       && !COMPOUND_EXPR_OVERLOADED (expr))
12216     return build (COMPOUND_EXPR,
12217                   TREE_TYPE (expr),
12218                   TREE_OPERAND (expr, 0),
12219                   build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 1)));
12220       
12221   /* Otherwise, build a NON_DEPENDENT_EXPR.  
12222
12223      REFERENCE_TYPEs are not stripped for expressions in templates
12224      because doing so would play havoc with mangling.  Consider, for
12225      example:
12226
12227        template <typename T> void f<T& g>() { g(); } 
12228
12229      In the body of "f", the expression for "g" will have
12230      REFERENCE_TYPE, even though the standard says that it should
12231      not.  The reason is that we must preserve the syntactic form of
12232      the expression so that mangling (say) "f<g>" inside the body of
12233      "f" works out correctly.  Therefore, the REFERENCE_TYPE is
12234      stripped here.  */
12235   return build1 (NON_DEPENDENT_EXPR, non_reference (TREE_TYPE (expr)), expr);
12236 }
12237
12238 /* ARGS is a TREE_LIST of expressions as arguments to a function call.
12239    Return a new TREE_LIST with the various arguments replaced with
12240    equivalent non-dependent expressions.  */
12241
12242 tree
12243 build_non_dependent_args (tree args)
12244 {
12245   tree a;
12246   tree new_args;
12247
12248   new_args = NULL_TREE;
12249   for (a = args; a; a = TREE_CHAIN (a))
12250     new_args = tree_cons (NULL_TREE, 
12251                           build_non_dependent_expr (TREE_VALUE (a)),
12252                           new_args);
12253   return nreverse (new_args);
12254 }
12255
12256 #include "gt-cp-pt.h"