OSDN Git Service

* call.c (reference_binding): Use cp_build_qualified_type_real
[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, 2005, 2007, 2008, 2009, 2010
4    Free Software Foundation, Inc.
5    Written by Ken Raeburn (raeburn@cygnus.com) while at Watchmaker Computing.
6    Rewritten by Jason Merrill (jason@cygnus.com).
7
8 This file is part of GCC.
9
10 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
11 it under the terms of the GNU General Public License as published by
12 the Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
13 any later version.
14
15 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
16 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
17 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
18 GNU General Public License for more details.
19
20 You should have received a copy of the GNU General Public License
21 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
22 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
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 "intl.h"
36 #include "pointer-set.h"
37 #include "flags.h"
38 #include "c-common.h"
39 #include "cp-tree.h"
40 #include "cp-objcp-common.h"
41 #include "tree-inline.h"
42 #include "decl.h"
43 #include "output.h"
44 #include "except.h"
45 #include "toplev.h"
46 #include "rtl.h"
47 #include "timevar.h"
48 #include "tree-iterator.h"
49 #include "vecprim.h"
50
51 /* The type of functions taking a tree, and some additional data, and
52    returning an int.  */
53 typedef int (*tree_fn_t) (tree, void*);
54
55 /* The PENDING_TEMPLATES is a TREE_LIST of templates whose
56    instantiations have been deferred, either because their definitions
57    were not yet available, or because we were putting off doing the work.  */
58 struct GTY (()) pending_template {
59   struct pending_template *next;
60   struct tinst_level *tinst;
61 };
62
63 static GTY(()) struct pending_template *pending_templates;
64 static GTY(()) struct pending_template *last_pending_template;
65
66 int processing_template_parmlist;
67 static int template_header_count;
68
69 static GTY(()) tree saved_trees;
70 static VEC(int,heap) *inline_parm_levels;
71
72 static GTY(()) struct tinst_level *current_tinst_level;
73
74 static GTY(()) tree saved_access_scope;
75
76 /* Live only within one (recursive) call to tsubst_expr.  We use
77    this to pass the statement expression node from the STMT_EXPR
78    to the EXPR_STMT that is its result.  */
79 static tree cur_stmt_expr;
80
81 /* A map from local variable declarations in the body of the template
82    presently being instantiated to the corresponding instantiated
83    local variables.  */
84 static htab_t local_specializations;
85
86 typedef struct GTY(()) spec_entry
87 {
88   tree tmpl;
89   tree args;
90   tree spec;
91 } spec_entry;
92
93 static GTY ((param_is (spec_entry)))
94   htab_t decl_specializations;
95
96 static GTY ((param_is (spec_entry)))
97   htab_t type_specializations;
98
99 /* Contains canonical template parameter types. The vector is indexed by
100    the TEMPLATE_TYPE_IDX of the template parameter. Each element is a
101    TREE_LIST, whose TREE_VALUEs contain the canonical template
102    parameters of various types and levels.  */
103 static GTY(()) VEC(tree,gc) *canonical_template_parms;
104
105 #define UNIFY_ALLOW_NONE 0
106 #define UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL 1
107 #define UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL 2
108 #define UNIFY_ALLOW_DERIVED 4
109 #define UNIFY_ALLOW_INTEGER 8
110 #define UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL 16
111 #define UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL 32
112 #define UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL 64
113
114 static void push_access_scope (tree);
115 static void pop_access_scope (tree);
116 static bool resolve_overloaded_unification (tree, tree, tree, tree,
117                                             unification_kind_t, int);
118 static int try_one_overload (tree, tree, tree, tree, tree,
119                              unification_kind_t, int, bool);
120 static int unify (tree, tree, tree, tree, int);
121 static void add_pending_template (tree);
122 static tree reopen_tinst_level (struct tinst_level *);
123 static tree tsubst_initializer_list (tree, tree);
124 static tree get_class_bindings (tree, tree, tree);
125 static tree coerce_template_parms (tree, tree, tree, tsubst_flags_t,
126                                    bool, bool);
127 static void tsubst_enum (tree, tree, tree);
128 static tree add_to_template_args (tree, tree);
129 static tree add_outermost_template_args (tree, tree);
130 static bool check_instantiated_args (tree, tree, tsubst_flags_t);
131 static int maybe_adjust_types_for_deduction (unification_kind_t, tree*, tree*,
132                                              tree);
133 static int type_unification_real (tree, tree, tree, const tree *,
134                                   unsigned int, int, unification_kind_t, int);
135 static void note_template_header (int);
136 static tree convert_nontype_argument_function (tree, tree);
137 static tree convert_nontype_argument (tree, tree);
138 static tree convert_template_argument (tree, tree, tree,
139                                        tsubst_flags_t, int, tree);
140 static int for_each_template_parm (tree, tree_fn_t, void*,
141                                    struct pointer_set_t*, bool);
142 static tree expand_template_argument_pack (tree);
143 static tree build_template_parm_index (int, int, int, tree, tree);
144 static bool inline_needs_template_parms (tree);
145 static void push_inline_template_parms_recursive (tree, int);
146 static tree retrieve_local_specialization (tree);
147 static void register_local_specialization (tree, tree);
148 static hashval_t hash_specialization (const void *p);
149 static tree reduce_template_parm_level (tree, tree, int, tree, tsubst_flags_t);
150 static int mark_template_parm (tree, void *);
151 static int template_parm_this_level_p (tree, void *);
152 static tree tsubst_friend_function (tree, tree);
153 static tree tsubst_friend_class (tree, tree);
154 static int can_complete_type_without_circularity (tree);
155 static tree get_bindings (tree, tree, tree, bool);
156 static int template_decl_level (tree);
157 static int check_cv_quals_for_unify (int, tree, tree);
158 static void template_parm_level_and_index (tree, int*, int*);
159 static int unify_pack_expansion (tree, tree, tree, tree, int, bool, bool);
160 static tree tsubst_template_arg (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
161 static tree tsubst_template_args (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
162 static tree tsubst_template_parms (tree, tree, tsubst_flags_t);
163 static void regenerate_decl_from_template (tree, tree);
164 static tree most_specialized_class (tree, tree);
165 static tree tsubst_aggr_type (tree, tree, tsubst_flags_t, tree, int);
166 static tree tsubst_arg_types (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
167 static tree tsubst_function_type (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
168 static bool check_specialization_scope (void);
169 static tree process_partial_specialization (tree);
170 static void set_current_access_from_decl (tree);
171 static tree get_template_base (tree, tree, tree, tree);
172 static tree try_class_unification (tree, tree, tree, tree);
173 static int coerce_template_template_parms (tree, tree, tsubst_flags_t,
174                                            tree, tree);
175 static bool template_template_parm_bindings_ok_p (tree, tree);
176 static int template_args_equal (tree, tree);
177 static void tsubst_default_arguments (tree);
178 static tree for_each_template_parm_r (tree *, int *, void *);
179 static tree copy_default_args_to_explicit_spec_1 (tree, tree);
180 static void copy_default_args_to_explicit_spec (tree);
181 static int invalid_nontype_parm_type_p (tree, tsubst_flags_t);
182 static int eq_local_specializations (const void *, const void *);
183 static bool dependent_template_arg_p (tree);
184 static bool any_template_arguments_need_structural_equality_p (tree);
185 static bool dependent_type_p_r (tree);
186 static tree tsubst_expr (tree, tree, tsubst_flags_t, tree, bool);
187 static tree tsubst_copy (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
188 static tree tsubst_pack_expansion (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
189 static tree tsubst_decl (tree, tree, tsubst_flags_t);
190 static void perform_typedefs_access_check (tree tmpl, tree targs);
191 static void append_type_to_template_for_access_check_1 (tree, tree, tree,
192                                                         location_t);
193 static hashval_t iterative_hash_template_arg (tree arg, hashval_t val);
194 static tree listify (tree);
195 static tree listify_autos (tree, tree);
196
197 /* Make the current scope suitable for access checking when we are
198    processing T.  T can be FUNCTION_DECL for instantiated function
199    template, or VAR_DECL for static member variable (need by
200    instantiate_decl).  */
201
202 static void
203 push_access_scope (tree t)
204 {
205   gcc_assert (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL
206               || TREE_CODE (t) == VAR_DECL);
207
208   if (DECL_FRIEND_CONTEXT (t))
209     push_nested_class (DECL_FRIEND_CONTEXT (t));
210   else if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
211     push_nested_class (DECL_CONTEXT (t));
212   else
213     push_to_top_level ();
214
215   if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL)
216     {
217       saved_access_scope = tree_cons
218         (NULL_TREE, current_function_decl, saved_access_scope);
219       current_function_decl = t;
220     }
221 }
222
223 /* Restore the scope set up by push_access_scope.  T is the node we
224    are processing.  */
225
226 static void
227 pop_access_scope (tree t)
228 {
229   if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL)
230     {
231       current_function_decl = TREE_VALUE (saved_access_scope);
232       saved_access_scope = TREE_CHAIN (saved_access_scope);
233     }
234
235   if (DECL_FRIEND_CONTEXT (t) || DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
236     pop_nested_class ();
237   else
238     pop_from_top_level ();
239 }
240
241 /* Do any processing required when DECL (a member template
242    declaration) is finished.  Returns the TEMPLATE_DECL corresponding
243    to DECL, unless it is a specialization, in which case the DECL
244    itself is returned.  */
245
246 tree
247 finish_member_template_decl (tree decl)
248 {
249   if (decl == error_mark_node)
250     return error_mark_node;
251
252   gcc_assert (DECL_P (decl));
253
254   if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
255     {
256       tree type;
257
258       type = TREE_TYPE (decl);
259       if (type == error_mark_node)
260         return error_mark_node;
261       if (MAYBE_CLASS_TYPE_P (type)
262           && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
263           && !CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type))
264         {
265           tree tmpl = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type);
266           check_member_template (tmpl);
267           return tmpl;
268         }
269       return NULL_TREE;
270     }
271   else if (TREE_CODE (decl) == FIELD_DECL)
272     error ("data member %qD cannot be a member template", decl);
273   else if (DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
274     {
275       if (!DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl))
276         {
277           check_member_template (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
278           return DECL_TI_TEMPLATE (decl);
279         }
280       else
281         return decl;
282     }
283   else
284     error ("invalid member template declaration %qD", decl);
285
286   return error_mark_node;
287 }
288
289 /* Create a template info node.  */
290
291 tree
292 build_template_info (tree template_decl, tree template_args)
293 {
294   tree result = make_node (TEMPLATE_INFO);
295   TI_TEMPLATE (result) = template_decl;
296   TI_ARGS (result) = template_args;
297   return result;
298 }
299
300 /* Return the template info node corresponding to T, whatever T is.  */
301
302 tree
303 get_template_info (const_tree t)
304 {
305   tree tinfo = NULL_TREE;
306
307   if (!t || t == error_mark_node)
308     return NULL;
309
310   if (DECL_P (t) && DECL_LANG_SPECIFIC (t))
311     tinfo = DECL_TEMPLATE_INFO (t);
312
313   if (!tinfo && DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (t))
314     t = TREE_TYPE (t);
315
316   if (TAGGED_TYPE_P (t))
317     tinfo = TYPE_TEMPLATE_INFO (t);
318   else if (TREE_CODE (t) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
319     tinfo = TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_TEMPLATE_INFO (t);
320
321   return tinfo;
322 }
323
324 /* Returns the template nesting level of the indicated class TYPE.
325
326    For example, in:
327      template <class T>
328      struct A
329      {
330        template <class U>
331        struct B {};
332      };
333
334    A<T>::B<U> has depth two, while A<T> has depth one.
335    Both A<T>::B<int> and A<int>::B<U> have depth one, if
336    they are instantiations, not specializations.
337
338    This function is guaranteed to return 0 if passed NULL_TREE so
339    that, for example, `template_class_depth (current_class_type)' is
340    always safe.  */
341
342 int
343 template_class_depth (tree type)
344 {
345   int depth;
346
347   for (depth = 0;
348        type && TREE_CODE (type) != NAMESPACE_DECL;
349        type = (TREE_CODE (type) == FUNCTION_DECL)
350          ? CP_DECL_CONTEXT (type) : TYPE_CONTEXT (type))
351     {
352       tree tinfo = get_template_info (type);
353
354       if (tinfo && PRIMARY_TEMPLATE_P (TI_TEMPLATE (tinfo))
355           && uses_template_parms (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (TI_ARGS (tinfo))))
356         ++depth;
357     }
358
359   return depth;
360 }
361
362 /* Subroutine of maybe_begin_member_template_processing.
363    Returns true if processing DECL needs us to push template parms.  */
364
365 static bool
366 inline_needs_template_parms (tree decl)
367 {
368   if (! DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
369     return false;
370
371   return (TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (most_general_template (decl)))
372           > (processing_template_decl + DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl)));
373 }
374
375 /* Subroutine of maybe_begin_member_template_processing.
376    Push the template parms in PARMS, starting from LEVELS steps into the
377    chain, and ending at the beginning, since template parms are listed
378    innermost first.  */
379
380 static void
381 push_inline_template_parms_recursive (tree parmlist, int levels)
382 {
383   tree parms = TREE_VALUE (parmlist);
384   int i;
385
386   if (levels > 1)
387     push_inline_template_parms_recursive (TREE_CHAIN (parmlist), levels - 1);
388
389   ++processing_template_decl;
390   current_template_parms
391     = tree_cons (size_int (processing_template_decl),
392                  parms, current_template_parms);
393   TEMPLATE_PARMS_FOR_INLINE (current_template_parms) = 1;
394
395   begin_scope (TREE_VEC_LENGTH (parms) ? sk_template_parms : sk_template_spec,
396                NULL);
397   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (parms); ++i)
398     {
399       tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
400
401       if (parm == error_mark_node)
402         continue;
403
404       gcc_assert (DECL_P (parm));
405
406       switch (TREE_CODE (parm))
407         {
408         case TYPE_DECL:
409         case TEMPLATE_DECL:
410           pushdecl (parm);
411           break;
412
413         case PARM_DECL:
414           {
415             /* Make a CONST_DECL as is done in process_template_parm.
416                It is ugly that we recreate this here; the original
417                version built in process_template_parm is no longer
418                available.  */
419             tree decl = build_decl (DECL_SOURCE_LOCATION (parm),
420                                     CONST_DECL, DECL_NAME (parm),
421                                     TREE_TYPE (parm));
422             DECL_ARTIFICIAL (decl) = 1;
423             TREE_CONSTANT (decl) = 1;
424             TREE_READONLY (decl) = 1;
425             DECL_INITIAL (decl) = DECL_INITIAL (parm);
426             SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (decl);
427             pushdecl (decl);
428           }
429           break;
430
431         default:
432           gcc_unreachable ();
433         }
434     }
435 }
436
437 /* Restore the template parameter context for a member template or
438    a friend template defined in a class definition.  */
439
440 void
441 maybe_begin_member_template_processing (tree decl)
442 {
443   tree parms;
444   int levels = 0;
445
446   if (inline_needs_template_parms (decl))
447     {
448       parms = DECL_TEMPLATE_PARMS (most_general_template (decl));
449       levels = TMPL_PARMS_DEPTH (parms) - processing_template_decl;
450
451       if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl))
452         {
453           --levels;
454           parms = TREE_CHAIN (parms);
455         }
456
457       push_inline_template_parms_recursive (parms, levels);
458     }
459
460   /* Remember how many levels of template parameters we pushed so that
461      we can pop them later.  */
462   VEC_safe_push (int, heap, inline_parm_levels, levels);
463 }
464
465 /* Undo the effects of maybe_begin_member_template_processing.  */
466
467 void
468 maybe_end_member_template_processing (void)
469 {
470   int i;
471   int last;
472
473   if (VEC_length (int, inline_parm_levels) == 0)
474     return;
475
476   last = VEC_pop (int, inline_parm_levels);
477   for (i = 0; i < last; ++i)
478     {
479       --processing_template_decl;
480       current_template_parms = TREE_CHAIN (current_template_parms);
481       poplevel (0, 0, 0);
482     }
483 }
484
485 /* Return a new template argument vector which contains all of ARGS,
486    but has as its innermost set of arguments the EXTRA_ARGS.  */
487
488 static tree
489 add_to_template_args (tree args, tree extra_args)
490 {
491   tree new_args;
492   int extra_depth;
493   int i;
494   int j;
495
496   if (args == NULL_TREE)
497     return extra_args;
498
499   extra_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args);
500   new_args = make_tree_vec (TMPL_ARGS_DEPTH (args) + extra_depth);
501
502   for (i = 1; i <= TMPL_ARGS_DEPTH (args); ++i)
503     SET_TMPL_ARGS_LEVEL (new_args, i, TMPL_ARGS_LEVEL (args, i));
504
505   for (j = 1; j <= extra_depth; ++j, ++i)
506     SET_TMPL_ARGS_LEVEL (new_args, i, TMPL_ARGS_LEVEL (extra_args, j));
507
508   return new_args;
509 }
510
511 /* Like add_to_template_args, but only the outermost ARGS are added to
512    the EXTRA_ARGS.  In particular, all but TMPL_ARGS_DEPTH
513    (EXTRA_ARGS) levels are added.  This function is used to combine
514    the template arguments from a partial instantiation with the
515    template arguments used to attain the full instantiation from the
516    partial instantiation.  */
517
518 static tree
519 add_outermost_template_args (tree args, tree extra_args)
520 {
521   tree new_args;
522
523   /* If there are more levels of EXTRA_ARGS than there are ARGS,
524      something very fishy is going on.  */
525   gcc_assert (TMPL_ARGS_DEPTH (args) >= TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args));
526
527   /* If *all* the new arguments will be the EXTRA_ARGS, just return
528      them.  */
529   if (TMPL_ARGS_DEPTH (args) == TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args))
530     return extra_args;
531
532   /* For the moment, we make ARGS look like it contains fewer levels.  */
533   TREE_VEC_LENGTH (args) -= TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args);
534
535   new_args = add_to_template_args (args, extra_args);
536
537   /* Now, we restore ARGS to its full dimensions.  */
538   TREE_VEC_LENGTH (args) += TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args);
539
540   return new_args;
541 }
542
543 /* Return the N levels of innermost template arguments from the ARGS.  */
544
545 tree
546 get_innermost_template_args (tree args, int n)
547 {
548   tree new_args;
549   int extra_levels;
550   int i;
551
552   gcc_assert (n >= 0);
553
554   /* If N is 1, just return the innermost set of template arguments.  */
555   if (n == 1)
556     return TMPL_ARGS_LEVEL (args, TMPL_ARGS_DEPTH (args));
557
558   /* If we're not removing anything, just return the arguments we were
559      given.  */
560   extra_levels = TMPL_ARGS_DEPTH (args) - n;
561   gcc_assert (extra_levels >= 0);
562   if (extra_levels == 0)
563     return args;
564
565   /* Make a new set of arguments, not containing the outer arguments.  */
566   new_args = make_tree_vec (n);
567   for (i = 1; i <= n; ++i)
568     SET_TMPL_ARGS_LEVEL (new_args, i,
569                          TMPL_ARGS_LEVEL (args, i + extra_levels));
570
571   return new_args;
572 }
573
574 /* The inverse of get_innermost_template_args: Return all but the innermost
575    EXTRA_LEVELS levels of template arguments from the ARGS.  */
576
577 static tree
578 strip_innermost_template_args (tree args, int extra_levels)
579 {
580   tree new_args;
581   int n = TMPL_ARGS_DEPTH (args) - extra_levels;
582   int i;
583
584   gcc_assert (n >= 0);
585
586   /* If N is 1, just return the outermost set of template arguments.  */
587   if (n == 1)
588     return TMPL_ARGS_LEVEL (args, 1);
589
590   /* If we're not removing anything, just return the arguments we were
591      given.  */
592   gcc_assert (extra_levels >= 0);
593   if (extra_levels == 0)
594     return args;
595
596   /* Make a new set of arguments, not containing the inner arguments.  */
597   new_args = make_tree_vec (n);
598   for (i = 1; i <= n; ++i)
599     SET_TMPL_ARGS_LEVEL (new_args, i,
600                          TMPL_ARGS_LEVEL (args, i));
601
602   return new_args;
603 }
604
605 /* We've got a template header coming up; push to a new level for storing
606    the parms.  */
607
608 void
609 begin_template_parm_list (void)
610 {
611   /* We use a non-tag-transparent scope here, which causes pushtag to
612      put tags in this scope, rather than in the enclosing class or
613      namespace scope.  This is the right thing, since we want
614      TEMPLATE_DECLS, and not TYPE_DECLS for template classes.  For a
615      global template class, push_template_decl handles putting the
616      TEMPLATE_DECL into top-level scope.  For a nested template class,
617      e.g.:
618
619        template <class T> struct S1 {
620          template <class T> struct S2 {};
621        };
622
623      pushtag contains special code to call pushdecl_with_scope on the
624      TEMPLATE_DECL for S2.  */
625   begin_scope (sk_template_parms, NULL);
626   ++processing_template_decl;
627   ++processing_template_parmlist;
628   note_template_header (0);
629 }
630
631 /* This routine is called when a specialization is declared.  If it is
632    invalid to declare a specialization here, an error is reported and
633    false is returned, otherwise this routine will return true.  */
634
635 static bool
636 check_specialization_scope (void)
637 {
638   tree scope = current_scope ();
639
640   /* [temp.expl.spec]
641
642      An explicit specialization shall be declared in the namespace of
643      which the template is a member, or, for member templates, in the
644      namespace of which the enclosing class or enclosing class
645      template is a member.  An explicit specialization of a member
646      function, member class or static data member of a class template
647      shall be declared in the namespace of which the class template
648      is a member.  */
649   if (scope && TREE_CODE (scope) != NAMESPACE_DECL)
650     {
651       error ("explicit specialization in non-namespace scope %qD", scope);
652       return false;
653     }
654
655   /* [temp.expl.spec]
656
657      In an explicit specialization declaration for a member of a class
658      template or a member template that appears in namespace scope,
659      the member template and some of its enclosing class templates may
660      remain unspecialized, except that the declaration shall not
661      explicitly specialize a class member template if its enclosing
662      class templates are not explicitly specialized as well.  */
663   if (current_template_parms)
664     {
665       error ("enclosing class templates are not explicitly specialized");
666       return false;
667     }
668
669   return true;
670 }
671
672 /* We've just seen template <>.  */
673
674 bool
675 begin_specialization (void)
676 {
677   begin_scope (sk_template_spec, NULL);
678   note_template_header (1);
679   return check_specialization_scope ();
680 }
681
682 /* Called at then end of processing a declaration preceded by
683    template<>.  */
684
685 void
686 end_specialization (void)
687 {
688   finish_scope ();
689   reset_specialization ();
690 }
691
692 /* Any template <>'s that we have seen thus far are not referring to a
693    function specialization.  */
694
695 void
696 reset_specialization (void)
697 {
698   processing_specialization = 0;
699   template_header_count = 0;
700 }
701
702 /* We've just seen a template header.  If SPECIALIZATION is nonzero,
703    it was of the form template <>.  */
704
705 static void
706 note_template_header (int specialization)
707 {
708   processing_specialization = specialization;
709   template_header_count++;
710 }
711
712 /* We're beginning an explicit instantiation.  */
713
714 void
715 begin_explicit_instantiation (void)
716 {
717   gcc_assert (!processing_explicit_instantiation);
718   processing_explicit_instantiation = true;
719 }
720
721
722 void
723 end_explicit_instantiation (void)
724 {
725   gcc_assert (processing_explicit_instantiation);
726   processing_explicit_instantiation = false;
727 }
728
729 /* An explicit specialization or partial specialization TMPL is being
730    declared.  Check that the namespace in which the specialization is
731    occurring is permissible.  Returns false iff it is invalid to
732    specialize TMPL in the current namespace.  */
733
734 static bool
735 check_specialization_namespace (tree tmpl)
736 {
737   tree tpl_ns = decl_namespace_context (tmpl);
738
739   /* [tmpl.expl.spec]
740
741      An explicit specialization shall be declared in the namespace of
742      which the template is a member, or, for member templates, in the
743      namespace of which the enclosing class or enclosing class
744      template is a member.  An explicit specialization of a member
745      function, member class or static data member of a class template
746      shall be declared in the namespace of which the class template is
747      a member.  */
748   if (current_scope() != DECL_CONTEXT (tmpl)
749       && !at_namespace_scope_p ())
750     {
751       error ("specialization of %qD must appear at namespace scope", tmpl);
752       return false;
753     }
754   if (is_associated_namespace (current_namespace, tpl_ns))
755     /* Same or super-using namespace.  */
756     return true;
757   else
758     {
759       permerror (input_location, "specialization of %qD in different namespace", tmpl);
760       permerror (input_location, "  from definition of %q+#D", tmpl);
761       return false;
762     }
763 }
764
765 /* SPEC is an explicit instantiation.  Check that it is valid to
766    perform this explicit instantiation in the current namespace.  */
767
768 static void
769 check_explicit_instantiation_namespace (tree spec)
770 {
771   tree ns;
772
773   /* DR 275: An explicit instantiation shall appear in an enclosing
774      namespace of its template.  */
775   ns = decl_namespace_context (spec);
776   if (!is_ancestor (current_namespace, ns))
777     permerror (input_location, "explicit instantiation of %qD in namespace %qD "
778                "(which does not enclose namespace %qD)",
779                spec, current_namespace, ns);
780 }
781
782 /* The TYPE is being declared.  If it is a template type, that means it
783    is a partial specialization.  Do appropriate error-checking.  */
784
785 tree
786 maybe_process_partial_specialization (tree type)
787 {
788   tree context;
789
790   if (type == error_mark_node)
791     return error_mark_node;
792
793   if (TREE_CODE (type) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
794     {
795       error ("name of class shadows template template parameter %qD",
796              TYPE_NAME (type));
797       return error_mark_node;
798     }
799
800   context = TYPE_CONTEXT (type);
801
802   if (CLASS_TYPE_P (type) && CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (type))
803     {
804       /* This is for ordinary explicit specialization and partial
805          specialization of a template class such as:
806
807            template <> class C<int>;
808
809          or:
810
811            template <class T> class C<T*>;
812
813          Make sure that `C<int>' and `C<T*>' are implicit instantiations.  */
814
815       if (CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION (type)
816           && !COMPLETE_TYPE_P (type))
817         {
818           check_specialization_namespace (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type));
819           SET_CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type);
820           if (processing_template_decl)
821             {
822               if (push_template_decl (TYPE_MAIN_DECL (type))
823                   == error_mark_node)
824                 return error_mark_node;
825             }
826         }
827       else if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (type))
828         error ("specialization of %qT after instantiation", type);
829     }
830   else if (CLASS_TYPE_P (type)
831            && !CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (type)
832            && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
833            && context && CLASS_TYPE_P (context)
834            && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (context))
835     {
836       /* This is for an explicit specialization of member class
837          template according to [temp.expl.spec/18]:
838
839            template <> template <class U> class C<int>::D;
840
841          The context `C<int>' must be an implicit instantiation.
842          Otherwise this is just a member class template declared
843          earlier like:
844
845            template <> class C<int> { template <class U> class D; };
846            template <> template <class U> class C<int>::D;
847
848          In the first case, `C<int>::D' is a specialization of `C<T>::D'
849          while in the second case, `C<int>::D' is a primary template
850          and `C<T>::D' may not exist.  */
851
852       if (CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION (context)
853           && !COMPLETE_TYPE_P (type))
854         {
855           tree t;
856           tree tmpl = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type);
857
858           if (current_namespace
859               != decl_namespace_context (tmpl))
860             {
861               permerror (input_location, "specializing %q#T in different namespace", type);
862               permerror (input_location, "  from definition of %q+#D", tmpl);
863             }
864
865           /* Check for invalid specialization after instantiation:
866
867                template <> template <> class C<int>::D<int>;
868                template <> template <class U> class C<int>::D;  */
869
870           for (t = DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (tmpl);
871                t; t = TREE_CHAIN (t))
872             {
873               tree inst = TREE_VALUE (t);
874               if (CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (inst))
875                 {
876                   /* We already have a full specialization of this partial
877                      instantiation.  Reassign it to the new member
878                      specialization template.  */
879                   spec_entry elt;
880                   spec_entry **slot;
881
882                   elt.tmpl = most_general_template (tmpl);
883                   elt.args = CLASSTYPE_TI_ARGS (inst);
884                   elt.spec = inst;
885
886                   htab_remove_elt (type_specializations, &elt);
887
888                   elt.tmpl = tmpl;
889                   elt.args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (elt.args);
890
891                   slot = (spec_entry **)
892                     htab_find_slot (type_specializations, &elt, INSERT);
893                   *slot = GGC_NEW (spec_entry);
894                   **slot = elt;
895                 }
896               else if (COMPLETE_TYPE_P (inst) || TYPE_BEING_DEFINED (inst))
897                 /* But if we've had an implicit instantiation, that's a
898                    problem ([temp.expl.spec]/6).  */
899                 error ("specialization %qT after instantiation %qT",
900                        type, inst);
901             }
902
903           /* Mark TYPE as a specialization.  And as a result, we only
904              have one level of template argument for the innermost
905              class template.  */
906           SET_CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type);
907           CLASSTYPE_TI_ARGS (type)
908             = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (type));
909         }
910     }
911   else if (processing_specialization)
912     {
913       error ("explicit specialization of non-template %qT", type);
914       return error_mark_node;
915     }
916
917   return type;
918 }
919
920 /* Returns nonzero if we can optimize the retrieval of specializations
921    for TMPL, a TEMPLATE_DECL.  In particular, for such a template, we
922    do not use DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS at all.  */
923
924 static inline bool
925 optimize_specialization_lookup_p (tree tmpl)
926 {
927   return (DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (tmpl)
928           && DECL_CLASS_SCOPE_P (tmpl)
929           /* DECL_CLASS_SCOPE_P holds of T::f even if T is a template
930              parameter.  */
931           && CLASS_TYPE_P (DECL_CONTEXT (tmpl))
932           /* The optimized lookup depends on the fact that the
933              template arguments for the member function template apply
934              purely to the containing class, which is not true if the
935              containing class is an explicit or partial
936              specialization.  */
937           && !CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (DECL_CONTEXT (tmpl))
938           && !DECL_MEMBER_TEMPLATE_P (tmpl)
939           && !DECL_CONV_FN_P (tmpl)
940           /* It is possible to have a template that is not a member
941              template and is not a member of a template class:
942
943              template <typename T>
944              struct S { friend A::f(); };
945
946              Here, the friend function is a template, but the context does
947              not have template information.  The optimized lookup relies
948              on having ARGS be the template arguments for both the class
949              and the function template.  */
950           && !DECL_FRIEND_P (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)));
951 }
952
953 /* Retrieve the specialization (in the sense of [temp.spec] - a
954    specialization is either an instantiation or an explicit
955    specialization) of TMPL for the given template ARGS.  If there is
956    no such specialization, return NULL_TREE.  The ARGS are a vector of
957    arguments, or a vector of vectors of arguments, in the case of
958    templates with more than one level of parameters.
959
960    If TMPL is a type template and CLASS_SPECIALIZATIONS_P is true,
961    then we search for a partial specialization matching ARGS.  This
962    parameter is ignored if TMPL is not a class template.  */
963
964 static tree
965 retrieve_specialization (tree tmpl, tree args, hashval_t hash)
966 {
967   if (args == error_mark_node)
968     return NULL_TREE;
969
970   gcc_assert (TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_DECL);
971
972   /* There should be as many levels of arguments as there are
973      levels of parameters.  */
974   gcc_assert (TMPL_ARGS_DEPTH (args)
975               == TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl)));
976
977   if (optimize_specialization_lookup_p (tmpl))
978     {
979       tree class_template;
980       tree class_specialization;
981       VEC(tree,gc) *methods;
982       tree fns;
983       int idx;
984
985       /* The template arguments actually apply to the containing
986          class.  Find the class specialization with those
987          arguments.  */
988       class_template = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (DECL_CONTEXT (tmpl));
989       class_specialization
990         = retrieve_specialization (class_template, args, 0);
991       if (!class_specialization)
992         return NULL_TREE;
993       /* Now, find the appropriate entry in the CLASSTYPE_METHOD_VEC
994          for the specialization.  */
995       idx = class_method_index_for_fn (class_specialization, tmpl);
996       if (idx == -1)
997         return NULL_TREE;
998       /* Iterate through the methods with the indicated name, looking
999          for the one that has an instance of TMPL.  */
1000       methods = CLASSTYPE_METHOD_VEC (class_specialization);
1001       for (fns = VEC_index (tree, methods, idx); fns; fns = OVL_NEXT (fns))
1002         {
1003           tree fn = OVL_CURRENT (fns);
1004           if (DECL_TEMPLATE_INFO (fn) && DECL_TI_TEMPLATE (fn) == tmpl
1005               /* using-declarations can add base methods to the method vec,
1006                  and we don't want those here.  */
1007               && DECL_CONTEXT (fn) == class_specialization)
1008             return fn;
1009         }
1010       return NULL_TREE;
1011     }
1012   else
1013     {
1014       spec_entry *found;
1015       spec_entry elt;
1016       htab_t specializations;
1017
1018       elt.tmpl = tmpl;
1019       elt.args = args;
1020       elt.spec = NULL_TREE;
1021
1022       if (DECL_CLASS_TEMPLATE_P (tmpl))
1023         specializations = type_specializations;
1024       else
1025         specializations = decl_specializations;
1026
1027       if (hash == 0)
1028         hash = hash_specialization (&elt);
1029       found = (spec_entry *) htab_find_with_hash (specializations, &elt, hash);
1030       if (found)
1031         return found->spec;
1032     }
1033
1034   return NULL_TREE;
1035 }
1036
1037 /* Like retrieve_specialization, but for local declarations.  */
1038
1039 static tree
1040 retrieve_local_specialization (tree tmpl)
1041 {
1042   tree spec;
1043
1044   if (local_specializations == NULL)
1045     return NULL_TREE;
1046
1047   spec = (tree) htab_find_with_hash (local_specializations, tmpl,
1048                                      htab_hash_pointer (tmpl));
1049   return spec ? TREE_PURPOSE (spec) : NULL_TREE;
1050 }
1051
1052 /* Returns nonzero iff DECL is a specialization of TMPL.  */
1053
1054 int
1055 is_specialization_of (tree decl, tree tmpl)
1056 {
1057   tree t;
1058
1059   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
1060     {
1061       for (t = decl;
1062            t != NULL_TREE;
1063            t = DECL_TEMPLATE_INFO (t) ? DECL_TI_TEMPLATE (t) : NULL_TREE)
1064         if (t == tmpl)
1065           return 1;
1066     }
1067   else
1068     {
1069       gcc_assert (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL);
1070
1071       for (t = TREE_TYPE (decl);
1072            t != NULL_TREE;
1073            t = CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (t)
1074              ? TREE_TYPE (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (t)) : NULL_TREE)
1075         if (same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (t, TREE_TYPE (tmpl)))
1076           return 1;
1077     }
1078
1079   return 0;
1080 }
1081
1082 /* Returns nonzero iff DECL is a specialization of friend declaration
1083    FRIEND_DECL according to [temp.friend].  */
1084
1085 bool
1086 is_specialization_of_friend (tree decl, tree friend_decl)
1087 {
1088   bool need_template = true;
1089   int template_depth;
1090
1091   gcc_assert (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL
1092               || TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL);
1093
1094   /* For [temp.friend/6] when FRIEND_DECL is an ordinary member function
1095      of a template class, we want to check if DECL is a specialization
1096      if this.  */
1097   if (TREE_CODE (friend_decl) == FUNCTION_DECL
1098       && DECL_TEMPLATE_INFO (friend_decl)
1099       && !DECL_USE_TEMPLATE (friend_decl))
1100     {
1101       /* We want a TEMPLATE_DECL for `is_specialization_of'.  */
1102       friend_decl = DECL_TI_TEMPLATE (friend_decl);
1103       need_template = false;
1104     }
1105   else if (TREE_CODE (friend_decl) == TEMPLATE_DECL
1106            && !PRIMARY_TEMPLATE_P (friend_decl))
1107     need_template = false;
1108
1109   /* There is nothing to do if this is not a template friend.  */
1110   if (TREE_CODE (friend_decl) != TEMPLATE_DECL)
1111     return false;
1112
1113   if (is_specialization_of (decl, friend_decl))
1114     return true;
1115
1116   /* [temp.friend/6]
1117      A member of a class template may be declared to be a friend of a
1118      non-template class.  In this case, the corresponding member of
1119      every specialization of the class template is a friend of the
1120      class granting friendship.
1121
1122      For example, given a template friend declaration
1123
1124        template <class T> friend void A<T>::f();
1125
1126      the member function below is considered a friend
1127
1128        template <> struct A<int> {
1129          void f();
1130        };
1131
1132      For this type of template friend, TEMPLATE_DEPTH below will be
1133      nonzero.  To determine if DECL is a friend of FRIEND, we first
1134      check if the enclosing class is a specialization of another.  */
1135
1136   template_depth = template_class_depth (DECL_CONTEXT (friend_decl));
1137   if (template_depth
1138       && DECL_CLASS_SCOPE_P (decl)
1139       && is_specialization_of (TYPE_NAME (DECL_CONTEXT (decl)),
1140                                CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (DECL_CONTEXT (friend_decl))))
1141     {
1142       /* Next, we check the members themselves.  In order to handle
1143          a few tricky cases, such as when FRIEND_DECL's are
1144
1145            template <class T> friend void A<T>::g(T t);
1146            template <class T> template <T t> friend void A<T>::h();
1147
1148          and DECL's are
1149
1150            void A<int>::g(int);
1151            template <int> void A<int>::h();
1152
1153          we need to figure out ARGS, the template arguments from
1154          the context of DECL.  This is required for template substitution
1155          of `T' in the function parameter of `g' and template parameter
1156          of `h' in the above examples.  Here ARGS corresponds to `int'.  */
1157
1158       tree context = DECL_CONTEXT (decl);
1159       tree args = NULL_TREE;
1160       int current_depth = 0;
1161
1162       while (current_depth < template_depth)
1163         {
1164           if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (context))
1165             {
1166               if (current_depth == 0)
1167                 args = TYPE_TI_ARGS (context);
1168               else
1169                 args = add_to_template_args (TYPE_TI_ARGS (context), args);
1170               current_depth++;
1171             }
1172           context = TYPE_CONTEXT (context);
1173         }
1174
1175       if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
1176         {
1177           bool is_template;
1178           tree friend_type;
1179           tree decl_type;
1180           tree friend_args_type;
1181           tree decl_args_type;
1182
1183           /* Make sure that both DECL and FRIEND_DECL are templates or
1184              non-templates.  */
1185           is_template = DECL_TEMPLATE_INFO (decl)
1186                         && PRIMARY_TEMPLATE_P (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
1187           if (need_template ^ is_template)
1188             return false;
1189           else if (is_template)
1190             {
1191               /* If both are templates, check template parameter list.  */
1192               tree friend_parms
1193                 = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (friend_decl),
1194                                          args, tf_none);
1195               if (!comp_template_parms
1196                      (DECL_TEMPLATE_PARMS (DECL_TI_TEMPLATE (decl)),
1197                       friend_parms))
1198                 return false;
1199
1200               decl_type = TREE_TYPE (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
1201             }
1202           else
1203             decl_type = TREE_TYPE (decl);
1204
1205           friend_type = tsubst_function_type (TREE_TYPE (friend_decl), args,
1206                                               tf_none, NULL_TREE);
1207           if (friend_type == error_mark_node)
1208             return false;
1209
1210           /* Check if return types match.  */
1211           if (!same_type_p (TREE_TYPE (decl_type), TREE_TYPE (friend_type)))
1212             return false;
1213
1214           /* Check if function parameter types match, ignoring the
1215              `this' parameter.  */
1216           friend_args_type = TYPE_ARG_TYPES (friend_type);
1217           decl_args_type = TYPE_ARG_TYPES (decl_type);
1218           if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (friend_decl))
1219             friend_args_type = TREE_CHAIN (friend_args_type);
1220           if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1221             decl_args_type = TREE_CHAIN (decl_args_type);
1222
1223           return compparms (decl_args_type, friend_args_type);
1224         }
1225       else
1226         {
1227           /* DECL is a TYPE_DECL */
1228           bool is_template;
1229           tree decl_type = TREE_TYPE (decl);
1230
1231           /* Make sure that both DECL and FRIEND_DECL are templates or
1232              non-templates.  */
1233           is_template
1234             = CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (decl_type)
1235               && PRIMARY_TEMPLATE_P (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (decl_type));
1236
1237           if (need_template ^ is_template)
1238             return false;
1239           else if (is_template)
1240             {
1241               tree friend_parms;
1242               /* If both are templates, check the name of the two
1243                  TEMPLATE_DECL's first because is_friend didn't.  */
1244               if (DECL_NAME (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (decl_type))
1245                   != DECL_NAME (friend_decl))
1246                 return false;
1247
1248               /* Now check template parameter list.  */
1249               friend_parms
1250                 = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (friend_decl),
1251                                          args, tf_none);
1252               return comp_template_parms
1253                 (DECL_TEMPLATE_PARMS (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (decl_type)),
1254                  friend_parms);
1255             }
1256           else
1257             return (DECL_NAME (decl)
1258                     == DECL_NAME (friend_decl));
1259         }
1260     }
1261   return false;
1262 }
1263
1264 /* Register the specialization SPEC as a specialization of TMPL with
1265    the indicated ARGS.  IS_FRIEND indicates whether the specialization
1266    is actually just a friend declaration.  Returns SPEC, or an
1267    equivalent prior declaration, if available.  */
1268
1269 static tree
1270 register_specialization (tree spec, tree tmpl, tree args, bool is_friend,
1271                          hashval_t hash)
1272 {
1273   tree fn;
1274   spec_entry **slot = NULL;
1275   spec_entry elt;
1276
1277   gcc_assert (TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_DECL && DECL_P (spec));
1278
1279   if (TREE_CODE (spec) == FUNCTION_DECL
1280       && uses_template_parms (DECL_TI_ARGS (spec)))
1281     /* This is the FUNCTION_DECL for a partial instantiation.  Don't
1282        register it; we want the corresponding TEMPLATE_DECL instead.
1283        We use `uses_template_parms (DECL_TI_ARGS (spec))' rather than
1284        the more obvious `uses_template_parms (spec)' to avoid problems
1285        with default function arguments.  In particular, given
1286        something like this:
1287
1288           template <class T> void f(T t1, T t = T())
1289
1290        the default argument expression is not substituted for in an
1291        instantiation unless and until it is actually needed.  */
1292     return spec;
1293
1294   if (optimize_specialization_lookup_p (tmpl))
1295     /* We don't put these specializations in the hash table, but we might
1296        want to give an error about a mismatch.  */
1297     fn = retrieve_specialization (tmpl, args, 0);
1298   else
1299     {
1300       elt.tmpl = tmpl;
1301       elt.args = args;
1302       elt.spec = spec;
1303
1304       if (hash == 0)
1305         hash = hash_specialization (&elt);
1306
1307       slot = (spec_entry **)
1308         htab_find_slot_with_hash (decl_specializations, &elt, hash, INSERT);
1309       if (*slot)
1310         fn = (*slot)->spec;
1311       else
1312         fn = NULL_TREE;
1313     }
1314
1315   /* We can sometimes try to re-register a specialization that we've
1316      already got.  In particular, regenerate_decl_from_template calls
1317      duplicate_decls which will update the specialization list.  But,
1318      we'll still get called again here anyhow.  It's more convenient
1319      to simply allow this than to try to prevent it.  */
1320   if (fn == spec)
1321     return spec;
1322   else if (fn && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (spec))
1323     {
1324       if (DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (fn))
1325         {
1326           if (DECL_ODR_USED (fn)
1327               || DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (fn))
1328             {
1329               error ("specialization of %qD after instantiation",
1330                      fn);
1331               return error_mark_node;
1332             }
1333           else
1334             {
1335               tree clone;
1336               /* This situation should occur only if the first
1337                  specialization is an implicit instantiation, the
1338                  second is an explicit specialization, and the
1339                  implicit instantiation has not yet been used.  That
1340                  situation can occur if we have implicitly
1341                  instantiated a member function and then specialized
1342                  it later.
1343
1344                  We can also wind up here if a friend declaration that
1345                  looked like an instantiation turns out to be a
1346                  specialization:
1347
1348                    template <class T> void foo(T);
1349                    class S { friend void foo<>(int) };
1350                    template <> void foo(int);
1351
1352                  We transform the existing DECL in place so that any
1353                  pointers to it become pointers to the updated
1354                  declaration.
1355
1356                  If there was a definition for the template, but not
1357                  for the specialization, we want this to look as if
1358                  there were no definition, and vice versa.  */
1359               DECL_INITIAL (fn) = NULL_TREE;
1360               duplicate_decls (spec, fn, is_friend);
1361               /* The call to duplicate_decls will have applied
1362                  [temp.expl.spec]:
1363
1364                    An explicit specialization of a function template
1365                    is inline only if it is explicitly declared to be,
1366                    and independently of whether its function template
1367                    is.
1368
1369                 to the primary function; now copy the inline bits to
1370                 the various clones.  */
1371               FOR_EACH_CLONE (clone, fn)
1372                 {
1373                   DECL_DECLARED_INLINE_P (clone)
1374                     = DECL_DECLARED_INLINE_P (fn);
1375                   DECL_SOURCE_LOCATION (clone)
1376                     = DECL_SOURCE_LOCATION (fn);
1377                 }
1378               check_specialization_namespace (fn);
1379
1380               return fn;
1381             }
1382         }
1383       else if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (fn))
1384         {
1385           if (!duplicate_decls (spec, fn, is_friend) && DECL_INITIAL (spec))
1386             /* Dup decl failed, but this is a new definition. Set the
1387                line number so any errors match this new
1388                definition.  */
1389             DECL_SOURCE_LOCATION (fn) = DECL_SOURCE_LOCATION (spec);
1390
1391           return fn;
1392         }
1393     }
1394   else if (fn)
1395     return duplicate_decls (spec, fn, is_friend);
1396
1397   /* A specialization must be declared in the same namespace as the
1398      template it is specializing.  */
1399   if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (spec)
1400       && !check_specialization_namespace (tmpl))
1401     DECL_CONTEXT (spec) = DECL_CONTEXT (tmpl);
1402
1403   if (!optimize_specialization_lookup_p (tmpl))
1404     {
1405       gcc_assert (tmpl && args && spec);
1406       *slot = GGC_NEW (spec_entry);
1407       **slot = elt;
1408       if (TREE_CODE (spec) == FUNCTION_DECL && DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (spec)
1409           && PRIMARY_TEMPLATE_P (tmpl)
1410           && DECL_SAVED_TREE (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)) == NULL_TREE)
1411         /* TMPL is a forward declaration of a template function; keep a list
1412            of all specializations in case we need to reassign them to a friend
1413            template later in tsubst_friend_function.  */
1414         DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (tmpl)
1415           = tree_cons (args, spec, DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (tmpl));
1416     }
1417
1418   return spec;
1419 }
1420
1421 /* Returns true iff two spec_entry nodes are equivalent.  Only compares the
1422    TMPL and ARGS members, ignores SPEC.  */
1423
1424 static int
1425 eq_specializations (const void *p1, const void *p2)
1426 {
1427   const spec_entry *e1 = (const spec_entry *)p1;
1428   const spec_entry *e2 = (const spec_entry *)p2;
1429
1430   return (e1->tmpl == e2->tmpl
1431           && comp_template_args (e1->args, e2->args));
1432 }
1433
1434 /* Returns a hash for a template TMPL and template arguments ARGS.  */
1435
1436 static hashval_t
1437 hash_tmpl_and_args (tree tmpl, tree args)
1438 {
1439   hashval_t val = DECL_UID (tmpl);
1440   return iterative_hash_template_arg (args, val);
1441 }
1442
1443 /* Returns a hash for a spec_entry node based on the TMPL and ARGS members,
1444    ignoring SPEC.  */
1445
1446 static hashval_t
1447 hash_specialization (const void *p)
1448 {
1449   const spec_entry *e = (const spec_entry *)p;
1450   return hash_tmpl_and_args (e->tmpl, e->args);
1451 }
1452
1453 /* Recursively calculate a hash value for a template argument ARG, for use
1454    in the hash tables of template specializations.  */
1455
1456 static hashval_t
1457 iterative_hash_template_arg (tree arg, hashval_t val)
1458 {
1459   unsigned HOST_WIDE_INT i;
1460   enum tree_code code;
1461   char tclass;
1462
1463   if (arg == NULL_TREE)
1464     return iterative_hash_object (arg, val);
1465
1466   if (!TYPE_P (arg))
1467     STRIP_NOPS (arg);
1468
1469   if (TREE_CODE (arg) == ARGUMENT_PACK_SELECT)
1470     /* We can get one of these when re-hashing a previous entry in the middle
1471        of substituting into a pack expansion.  Just look through it.  */
1472     arg = ARGUMENT_PACK_SELECT_FROM_PACK (arg);
1473
1474   code = TREE_CODE (arg);
1475   tclass = TREE_CODE_CLASS (code);
1476
1477   val = iterative_hash_object (code, val);
1478
1479   switch (code)
1480     {
1481     case ERROR_MARK:
1482       return val;
1483
1484     case IDENTIFIER_NODE:
1485       return iterative_hash_object (IDENTIFIER_HASH_VALUE (arg), val);
1486
1487     case TREE_VEC:
1488       {
1489         int i, len = TREE_VEC_LENGTH (arg);
1490         for (i = 0; i < len; ++i)
1491           val = iterative_hash_template_arg (TREE_VEC_ELT (arg, i), val);
1492         return val;
1493       }
1494
1495     case TYPE_PACK_EXPANSION:
1496     case EXPR_PACK_EXPANSION:
1497       return iterative_hash_template_arg (PACK_EXPANSION_PATTERN (arg), val);
1498
1499     case TYPE_ARGUMENT_PACK:
1500     case NONTYPE_ARGUMENT_PACK:
1501       return iterative_hash_template_arg (ARGUMENT_PACK_ARGS (arg), val);
1502
1503     case TREE_LIST:
1504       for (; arg; arg = TREE_CHAIN (arg))
1505         val = iterative_hash_template_arg (TREE_VALUE (arg), val);
1506       return val;
1507
1508     case OVERLOAD:
1509       for (; arg; arg = OVL_CHAIN (arg))
1510         val = iterative_hash_template_arg (OVL_FUNCTION (arg), val);
1511       return val;
1512
1513     case CONSTRUCTOR:
1514       {
1515         tree field, value;
1516         FOR_EACH_CONSTRUCTOR_ELT (CONSTRUCTOR_ELTS (arg), i, field, value)
1517           {
1518             val = iterative_hash_template_arg (field, val);
1519             val = iterative_hash_template_arg (value, val);
1520           }
1521         return val;
1522       }
1523
1524     case PARM_DECL:
1525       if (!DECL_ARTIFICIAL (arg))
1526         val = iterative_hash_object (DECL_PARM_INDEX (arg), val);
1527       return iterative_hash_template_arg (TREE_TYPE (arg), val);
1528
1529     case TARGET_EXPR:
1530       return iterative_hash_template_arg (TARGET_EXPR_INITIAL (arg), val);
1531
1532     case PTRMEM_CST:
1533       val = iterative_hash_template_arg (PTRMEM_CST_CLASS (arg), val);
1534       return iterative_hash_template_arg (PTRMEM_CST_MEMBER (arg), val);
1535
1536     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
1537       val = iterative_hash_template_arg
1538         (TREE_TYPE (TEMPLATE_PARM_DECL (arg)), val);
1539       val = iterative_hash_object (TEMPLATE_PARM_LEVEL (arg), val);
1540       return iterative_hash_object (TEMPLATE_PARM_IDX (arg), val);
1541
1542     case TRAIT_EXPR:
1543       val = iterative_hash_object (TRAIT_EXPR_KIND (arg), val);
1544       val = iterative_hash_template_arg (TRAIT_EXPR_TYPE1 (arg), val);
1545       return iterative_hash_template_arg (TRAIT_EXPR_TYPE2 (arg), val);
1546
1547     case BASELINK:
1548       val = iterative_hash_template_arg (BINFO_TYPE (BASELINK_BINFO (arg)),
1549                                          val);
1550       return iterative_hash_template_arg (DECL_NAME (get_first_fn (arg)),
1551                                           val);
1552
1553     case MODOP_EXPR:
1554       val = iterative_hash_template_arg (TREE_OPERAND (arg, 0), val);
1555       code = TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg, 1));
1556       val = iterative_hash_object (code, val);
1557       return iterative_hash_template_arg (TREE_OPERAND (arg, 2), val);
1558
1559     case ARRAY_TYPE:
1560       /* layout_type sets structural equality for arrays of
1561          incomplete type, so we can't rely on the canonical type
1562          for hashing.  */
1563       val = iterative_hash_template_arg (TREE_TYPE (arg), val);
1564       return iterative_hash_template_arg (TYPE_DOMAIN (arg), val);
1565
1566     case LAMBDA_EXPR:
1567       /* A lambda can't appear in a template arg, but don't crash on
1568          erroneous input.  */
1569       gcc_assert (errorcount > 0);
1570       return val;
1571
1572     default:
1573       switch (tclass)
1574         {
1575         case tcc_type:
1576           if (TYPE_CANONICAL (arg))
1577             return iterative_hash_object (TYPE_HASH (TYPE_CANONICAL (arg)),
1578                                           val);
1579           else if (TREE_CODE (arg) == DECLTYPE_TYPE)
1580             return iterative_hash_template_arg (DECLTYPE_TYPE_EXPR (arg), val);
1581           /* Otherwise just compare the types during lookup.  */
1582           return val;
1583
1584         case tcc_declaration:
1585         case tcc_constant:
1586           return iterative_hash_expr (arg, val);
1587
1588         default:
1589           gcc_assert (IS_EXPR_CODE_CLASS (tclass));
1590           {
1591             unsigned n = TREE_OPERAND_LENGTH (arg);
1592             for (i = 0; i < n; ++i)
1593               val = iterative_hash_template_arg (TREE_OPERAND (arg, i), val);
1594             return val;
1595           }
1596         }
1597     }
1598   gcc_unreachable ();
1599   return 0;
1600 }
1601
1602 /* Unregister the specialization SPEC as a specialization of TMPL.
1603    Replace it with NEW_SPEC, if NEW_SPEC is non-NULL.  Returns true
1604    if the SPEC was listed as a specialization of TMPL.
1605
1606    Note that SPEC has been ggc_freed, so we can't look inside it.  */
1607
1608 bool
1609 reregister_specialization (tree spec, tree tinfo, tree new_spec)
1610 {
1611   spec_entry **slot;
1612   spec_entry elt;
1613
1614   elt.tmpl = most_general_template (TI_TEMPLATE (tinfo));
1615   elt.args = TI_ARGS (tinfo);
1616   elt.spec = NULL_TREE;
1617
1618   slot = (spec_entry **) htab_find_slot (decl_specializations, &elt, INSERT);
1619   if (*slot)
1620     {
1621       gcc_assert ((*slot)->spec == spec || (*slot)->spec == new_spec);
1622       gcc_assert (new_spec != NULL_TREE);
1623       (*slot)->spec = new_spec;
1624       return 1;
1625     }
1626
1627   return 0;
1628 }
1629
1630 /* Compare an entry in the local specializations hash table P1 (which
1631    is really a pointer to a TREE_LIST) with P2 (which is really a
1632    DECL).  */
1633
1634 static int
1635 eq_local_specializations (const void *p1, const void *p2)
1636 {
1637   return TREE_VALUE ((const_tree) p1) == (const_tree) p2;
1638 }
1639
1640 /* Hash P1, an entry in the local specializations table.  */
1641
1642 static hashval_t
1643 hash_local_specialization (const void* p1)
1644 {
1645   return htab_hash_pointer (TREE_VALUE ((const_tree) p1));
1646 }
1647
1648 /* Like register_specialization, but for local declarations.  We are
1649    registering SPEC, an instantiation of TMPL.  */
1650
1651 static void
1652 register_local_specialization (tree spec, tree tmpl)
1653 {
1654   void **slot;
1655
1656   slot = htab_find_slot_with_hash (local_specializations, tmpl,
1657                                    htab_hash_pointer (tmpl), INSERT);
1658   *slot = build_tree_list (spec, tmpl);
1659 }
1660
1661 /* TYPE is a class type.  Returns true if TYPE is an explicitly
1662    specialized class.  */
1663
1664 bool
1665 explicit_class_specialization_p (tree type)
1666 {
1667   if (!CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type))
1668     return false;
1669   return !uses_template_parms (CLASSTYPE_TI_ARGS (type));
1670 }
1671
1672 /* Print the list of functions at FNS, going through all the overloads
1673    for each element of the list.  Alternatively, FNS can not be a
1674    TREE_LIST, in which case it will be printed together with all the
1675    overloads.
1676
1677    MORE and *STR should respectively be FALSE and NULL when the function
1678    is called from the outside.  They are used internally on recursive
1679    calls.  print_candidates manages the two parameters and leaves NULL
1680    in *STR when it ends.  */
1681
1682 static void
1683 print_candidates_1 (tree fns, bool more, const char **str)
1684 {
1685   tree fn, fn2;
1686   char *spaces = NULL;
1687
1688   for (fn = fns; fn; fn = OVL_NEXT (fn))
1689     if (TREE_CODE (fn) == TREE_LIST)
1690       {
1691         gcc_assert (!OVL_NEXT (fn) && !is_overloaded_fn (fn));
1692         for (fn2 = fn; fn2 != NULL_TREE; fn2 = TREE_CHAIN (fn2))
1693           print_candidates_1 (TREE_VALUE (fn2),
1694                               TREE_CHAIN (fn2) || more, str);
1695       }
1696     else
1697       {
1698         if (!*str)
1699           {
1700             /* Pick the prefix string.  */
1701             if (!more && !OVL_NEXT (fns))
1702               {
1703                 error ("candidate is: %+#D", OVL_CURRENT (fn));
1704                 continue;
1705               }
1706
1707             *str = _("candidates are:");
1708             spaces = get_spaces (*str);
1709           }
1710         error ("%s %+#D", *str, OVL_CURRENT (fn));
1711         *str = spaces ? spaces : *str;
1712       }
1713
1714   if (!more)
1715     {
1716       free (spaces);
1717       *str = NULL;
1718     }
1719 }
1720
1721 /* Print the list of candidate FNS in an error message.  */
1722
1723 void
1724 print_candidates (tree fns)
1725 {
1726   const char *str = NULL;
1727   print_candidates_1 (fns, false, &str);
1728   gcc_assert (str == NULL);
1729 }
1730
1731 /* Returns the template (one of the functions given by TEMPLATE_ID)
1732    which can be specialized to match the indicated DECL with the
1733    explicit template args given in TEMPLATE_ID.  The DECL may be
1734    NULL_TREE if none is available.  In that case, the functions in
1735    TEMPLATE_ID are non-members.
1736
1737    If NEED_MEMBER_TEMPLATE is nonzero the function is known to be a
1738    specialization of a member template.
1739
1740    The TEMPLATE_COUNT is the number of references to qualifying
1741    template classes that appeared in the name of the function. See
1742    check_explicit_specialization for a more accurate description.
1743
1744    TSK indicates what kind of template declaration (if any) is being
1745    declared.  TSK_TEMPLATE indicates that the declaration given by
1746    DECL, though a FUNCTION_DECL, has template parameters, and is
1747    therefore a template function.
1748
1749    The template args (those explicitly specified and those deduced)
1750    are output in a newly created vector *TARGS_OUT.
1751
1752    If it is impossible to determine the result, an error message is
1753    issued.  The error_mark_node is returned to indicate failure.  */
1754
1755 static tree
1756 determine_specialization (tree template_id,
1757                           tree decl,
1758                           tree* targs_out,
1759                           int need_member_template,
1760                           int template_count,
1761                           tmpl_spec_kind tsk)
1762 {
1763   tree fns;
1764   tree targs;
1765   tree explicit_targs;
1766   tree candidates = NULL_TREE;
1767   /* A TREE_LIST of templates of which DECL may be a specialization.
1768      The TREE_VALUE of each node is a TEMPLATE_DECL.  The
1769      corresponding TREE_PURPOSE is the set of template arguments that,
1770      when used to instantiate the template, would produce a function
1771      with the signature of DECL.  */
1772   tree templates = NULL_TREE;
1773   int header_count;
1774   struct cp_binding_level *b;
1775
1776   *targs_out = NULL_TREE;
1777
1778   if (template_id == error_mark_node || decl == error_mark_node)
1779     return error_mark_node;
1780
1781   fns = TREE_OPERAND (template_id, 0);
1782   explicit_targs = TREE_OPERAND (template_id, 1);
1783
1784   if (fns == error_mark_node)
1785     return error_mark_node;
1786
1787   /* Check for baselinks.  */
1788   if (BASELINK_P (fns))
1789     fns = BASELINK_FUNCTIONS (fns);
1790
1791   if (!is_overloaded_fn (fns))
1792     {
1793       error ("%qD is not a function template", fns);
1794       return error_mark_node;
1795     }
1796
1797   /* Count the number of template headers specified for this
1798      specialization.  */
1799   header_count = 0;
1800   for (b = current_binding_level;
1801        b->kind == sk_template_parms;
1802        b = b->level_chain)
1803     ++header_count;
1804
1805   for (; fns; fns = OVL_NEXT (fns))
1806     {
1807       tree fn = OVL_CURRENT (fns);
1808
1809       if (TREE_CODE (fn) == TEMPLATE_DECL)
1810         {
1811           tree decl_arg_types;
1812           tree fn_arg_types;
1813
1814           /* In case of explicit specialization, we need to check if
1815              the number of template headers appearing in the specialization
1816              is correct. This is usually done in check_explicit_specialization,
1817              but the check done there cannot be exhaustive when specializing
1818              member functions. Consider the following code:
1819
1820              template <> void A<int>::f(int);
1821              template <> template <> void A<int>::f(int);
1822
1823              Assuming that A<int> is not itself an explicit specialization
1824              already, the first line specializes "f" which is a non-template
1825              member function, whilst the second line specializes "f" which
1826              is a template member function. So both lines are syntactically
1827              correct, and check_explicit_specialization does not reject
1828              them.
1829
1830              Here, we can do better, as we are matching the specialization
1831              against the declarations. We count the number of template
1832              headers, and we check if they match TEMPLATE_COUNT + 1
1833              (TEMPLATE_COUNT is the number of qualifying template classes,
1834              plus there must be another header for the member template
1835              itself).
1836
1837              Notice that if header_count is zero, this is not a
1838              specialization but rather a template instantiation, so there
1839              is no check we can perform here.  */
1840           if (header_count && header_count != template_count + 1)
1841             continue;
1842
1843           /* Check that the number of template arguments at the
1844              innermost level for DECL is the same as for FN.  */
1845           if (current_binding_level->kind == sk_template_parms
1846               && !current_binding_level->explicit_spec_p
1847               && (TREE_VEC_LENGTH (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (fn))
1848                   != TREE_VEC_LENGTH (INNERMOST_TEMPLATE_PARMS
1849                                       (current_template_parms))))
1850             continue;
1851
1852           /* DECL might be a specialization of FN.  */
1853           decl_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl));
1854           fn_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (fn));
1855
1856           /* For a non-static member function, we need to make sure
1857              that the const qualification is the same.  Since
1858              get_bindings does not try to merge the "this" parameter,
1859              we must do the comparison explicitly.  */
1860           if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (fn)
1861               && !same_type_p (TREE_VALUE (fn_arg_types),
1862                                TREE_VALUE (decl_arg_types)))
1863             continue;
1864
1865           /* Skip the "this" parameter and, for constructors of
1866              classes with virtual bases, the VTT parameter.  A
1867              full specialization of a constructor will have a VTT
1868              parameter, but a template never will.  */ 
1869           decl_arg_types 
1870             = skip_artificial_parms_for (decl, decl_arg_types);
1871           fn_arg_types 
1872             = skip_artificial_parms_for (fn, fn_arg_types);
1873
1874           /* Check that the number of function parameters matches.
1875              For example,
1876                template <class T> void f(int i = 0);
1877                template <> void f<int>();
1878              The specialization f<int> is invalid but is not caught
1879              by get_bindings below.  */
1880           if (list_length (fn_arg_types) != list_length (decl_arg_types))
1881             continue;
1882
1883           /* Function templates cannot be specializations; there are
1884              no partial specializations of functions.  Therefore, if
1885              the type of DECL does not match FN, there is no
1886              match.  */
1887           if (tsk == tsk_template)
1888             {
1889               if (compparms (fn_arg_types, decl_arg_types))
1890                 candidates = tree_cons (NULL_TREE, fn, candidates);
1891               continue;
1892             }
1893
1894           /* See whether this function might be a specialization of this
1895              template.  */
1896           targs = get_bindings (fn, decl, explicit_targs, /*check_ret=*/true);
1897
1898           if (!targs)
1899             /* We cannot deduce template arguments that when used to
1900                specialize TMPL will produce DECL.  */
1901             continue;
1902
1903           /* Save this template, and the arguments deduced.  */
1904           templates = tree_cons (targs, fn, templates);
1905         }
1906       else if (need_member_template)
1907         /* FN is an ordinary member function, and we need a
1908            specialization of a member template.  */
1909         ;
1910       else if (TREE_CODE (fn) != FUNCTION_DECL)
1911         /* We can get IDENTIFIER_NODEs here in certain erroneous
1912            cases.  */
1913         ;
1914       else if (!DECL_FUNCTION_MEMBER_P (fn))
1915         /* This is just an ordinary non-member function.  Nothing can
1916            be a specialization of that.  */
1917         ;
1918       else if (DECL_ARTIFICIAL (fn))
1919         /* Cannot specialize functions that are created implicitly.  */
1920         ;
1921       else
1922         {
1923           tree decl_arg_types;
1924
1925           /* This is an ordinary member function.  However, since
1926              we're here, we can assume it's enclosing class is a
1927              template class.  For example,
1928
1929                template <typename T> struct S { void f(); };
1930                template <> void S<int>::f() {}
1931
1932              Here, S<int>::f is a non-template, but S<int> is a
1933              template class.  If FN has the same type as DECL, we
1934              might be in business.  */
1935
1936           if (!DECL_TEMPLATE_INFO (fn))
1937             /* Its enclosing class is an explicit specialization
1938                of a template class.  This is not a candidate.  */
1939             continue;
1940
1941           if (!same_type_p (TREE_TYPE (TREE_TYPE (decl)),
1942                             TREE_TYPE (TREE_TYPE (fn))))
1943             /* The return types differ.  */
1944             continue;
1945
1946           /* Adjust the type of DECL in case FN is a static member.  */
1947           decl_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl));
1948           if (DECL_STATIC_FUNCTION_P (fn)
1949               && DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1950             decl_arg_types = TREE_CHAIN (decl_arg_types);
1951
1952           if (compparms (TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (fn)),
1953                          decl_arg_types))
1954             /* They match!  */
1955             candidates = tree_cons (NULL_TREE, fn, candidates);
1956         }
1957     }
1958
1959   if (templates && TREE_CHAIN (templates))
1960     {
1961       /* We have:
1962
1963            [temp.expl.spec]
1964
1965            It is possible for a specialization with a given function
1966            signature to be instantiated from more than one function
1967            template.  In such cases, explicit specification of the
1968            template arguments must be used to uniquely identify the
1969            function template specialization being specialized.
1970
1971          Note that here, there's no suggestion that we're supposed to
1972          determine which of the candidate templates is most
1973          specialized.  However, we, also have:
1974
1975            [temp.func.order]
1976
1977            Partial ordering of overloaded function template
1978            declarations is used in the following contexts to select
1979            the function template to which a function template
1980            specialization refers:
1981
1982            -- when an explicit specialization refers to a function
1983               template.
1984
1985          So, we do use the partial ordering rules, at least for now.
1986          This extension can only serve to make invalid programs valid,
1987          so it's safe.  And, there is strong anecdotal evidence that
1988          the committee intended the partial ordering rules to apply;
1989          the EDG front end has that behavior, and John Spicer claims
1990          that the committee simply forgot to delete the wording in
1991          [temp.expl.spec].  */
1992       tree tmpl = most_specialized_instantiation (templates);
1993       if (tmpl != error_mark_node)
1994         {
1995           templates = tmpl;
1996           TREE_CHAIN (templates) = NULL_TREE;
1997         }
1998     }
1999
2000   if (templates == NULL_TREE && candidates == NULL_TREE)
2001     {
2002       error ("template-id %qD for %q+D does not match any template "
2003              "declaration", template_id, decl);
2004       if (header_count && header_count != template_count + 1)
2005         inform (input_location, "saw %d %<template<>%>, need %d for "
2006                 "specializing a member function template",
2007                 header_count, template_count + 1);
2008       return error_mark_node;
2009     }
2010   else if ((templates && TREE_CHAIN (templates))
2011            || (candidates && TREE_CHAIN (candidates))
2012            || (templates && candidates))
2013     {
2014       error ("ambiguous template specialization %qD for %q+D",
2015              template_id, decl);
2016       candidates = chainon (candidates, templates);
2017       print_candidates (candidates);
2018       return error_mark_node;
2019     }
2020
2021   /* We have one, and exactly one, match.  */
2022   if (candidates)
2023     {
2024       tree fn = TREE_VALUE (candidates);
2025       *targs_out = copy_node (DECL_TI_ARGS (fn));
2026       /* DECL is a re-declaration or partial instantiation of a template
2027          function.  */
2028       if (TREE_CODE (fn) == TEMPLATE_DECL)
2029         return fn;
2030       /* It was a specialization of an ordinary member function in a
2031          template class.  */
2032       return DECL_TI_TEMPLATE (fn);
2033     }
2034
2035   /* It was a specialization of a template.  */
2036   targs = DECL_TI_ARGS (DECL_TEMPLATE_RESULT (TREE_VALUE (templates)));
2037   if (TMPL_ARGS_HAVE_MULTIPLE_LEVELS (targs))
2038     {
2039       *targs_out = copy_node (targs);
2040       SET_TMPL_ARGS_LEVEL (*targs_out,
2041                            TMPL_ARGS_DEPTH (*targs_out),
2042                            TREE_PURPOSE (templates));
2043     }
2044   else
2045     *targs_out = TREE_PURPOSE (templates);
2046   return TREE_VALUE (templates);
2047 }
2048
2049 /* Returns a chain of parameter types, exactly like the SPEC_TYPES,
2050    but with the default argument values filled in from those in the
2051    TMPL_TYPES.  */
2052
2053 static tree
2054 copy_default_args_to_explicit_spec_1 (tree spec_types,
2055                                       tree tmpl_types)
2056 {
2057   tree new_spec_types;
2058
2059   if (!spec_types)
2060     return NULL_TREE;
2061
2062   if (spec_types == void_list_node)
2063     return void_list_node;
2064
2065   /* Substitute into the rest of the list.  */
2066   new_spec_types =
2067     copy_default_args_to_explicit_spec_1 (TREE_CHAIN (spec_types),
2068                                           TREE_CHAIN (tmpl_types));
2069
2070   /* Add the default argument for this parameter.  */
2071   return hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (tmpl_types),
2072                          TREE_VALUE (spec_types),
2073                          new_spec_types);
2074 }
2075
2076 /* DECL is an explicit specialization.  Replicate default arguments
2077    from the template it specializes.  (That way, code like:
2078
2079      template <class T> void f(T = 3);
2080      template <> void f(double);
2081      void g () { f (); }
2082
2083    works, as required.)  An alternative approach would be to look up
2084    the correct default arguments at the call-site, but this approach
2085    is consistent with how implicit instantiations are handled.  */
2086
2087 static void
2088 copy_default_args_to_explicit_spec (tree decl)
2089 {
2090   tree tmpl;
2091   tree spec_types;
2092   tree tmpl_types;
2093   tree new_spec_types;
2094   tree old_type;
2095   tree new_type;
2096   tree t;
2097   tree object_type = NULL_TREE;
2098   tree in_charge = NULL_TREE;
2099   tree vtt = NULL_TREE;
2100
2101   /* See if there's anything we need to do.  */
2102   tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
2103   tmpl_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)));
2104   for (t = tmpl_types; t; t = TREE_CHAIN (t))
2105     if (TREE_PURPOSE (t))
2106       break;
2107   if (!t)
2108     return;
2109
2110   old_type = TREE_TYPE (decl);
2111   spec_types = TYPE_ARG_TYPES (old_type);
2112
2113   if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
2114     {
2115       /* Remove the this pointer, but remember the object's type for
2116          CV quals.  */
2117       object_type = TREE_TYPE (TREE_VALUE (spec_types));
2118       spec_types = TREE_CHAIN (spec_types);
2119       tmpl_types = TREE_CHAIN (tmpl_types);
2120
2121       if (DECL_HAS_IN_CHARGE_PARM_P (decl))
2122         {
2123           /* DECL may contain more parameters than TMPL due to the extra
2124              in-charge parameter in constructors and destructors.  */
2125           in_charge = spec_types;
2126           spec_types = TREE_CHAIN (spec_types);
2127         }
2128       if (DECL_HAS_VTT_PARM_P (decl))
2129         {
2130           vtt = spec_types;
2131           spec_types = TREE_CHAIN (spec_types);
2132         }
2133     }
2134
2135   /* Compute the merged default arguments.  */
2136   new_spec_types =
2137     copy_default_args_to_explicit_spec_1 (spec_types, tmpl_types);
2138
2139   /* Compute the new FUNCTION_TYPE.  */
2140   if (object_type)
2141     {
2142       if (vtt)
2143         new_spec_types = hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (vtt),
2144                                          TREE_VALUE (vtt),
2145                                          new_spec_types);
2146
2147       if (in_charge)
2148         /* Put the in-charge parameter back.  */
2149         new_spec_types = hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (in_charge),
2150                                          TREE_VALUE (in_charge),
2151                                          new_spec_types);
2152
2153       new_type = build_method_type_directly (object_type,
2154                                              TREE_TYPE (old_type),
2155                                              new_spec_types);
2156     }
2157   else
2158     new_type = build_function_type (TREE_TYPE (old_type),
2159                                     new_spec_types);
2160   new_type = cp_build_type_attribute_variant (new_type,
2161                                               TYPE_ATTRIBUTES (old_type));
2162   new_type = build_exception_variant (new_type,
2163                                       TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (old_type));
2164   TREE_TYPE (decl) = new_type;
2165 }
2166
2167 /* Check to see if the function just declared, as indicated in
2168    DECLARATOR, and in DECL, is a specialization of a function
2169    template.  We may also discover that the declaration is an explicit
2170    instantiation at this point.
2171
2172    Returns DECL, or an equivalent declaration that should be used
2173    instead if all goes well.  Issues an error message if something is
2174    amiss.  Returns error_mark_node if the error is not easily
2175    recoverable.
2176
2177    FLAGS is a bitmask consisting of the following flags:
2178
2179    2: The function has a definition.
2180    4: The function is a friend.
2181
2182    The TEMPLATE_COUNT is the number of references to qualifying
2183    template classes that appeared in the name of the function.  For
2184    example, in
2185
2186      template <class T> struct S { void f(); };
2187      void S<int>::f();
2188
2189    the TEMPLATE_COUNT would be 1.  However, explicitly specialized
2190    classes are not counted in the TEMPLATE_COUNT, so that in
2191
2192      template <class T> struct S {};
2193      template <> struct S<int> { void f(); }
2194      template <> void S<int>::f();
2195
2196    the TEMPLATE_COUNT would be 0.  (Note that this declaration is
2197    invalid; there should be no template <>.)
2198
2199    If the function is a specialization, it is marked as such via
2200    DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION.  Furthermore, its DECL_TEMPLATE_INFO
2201    is set up correctly, and it is added to the list of specializations
2202    for that template.  */
2203
2204 tree
2205 check_explicit_specialization (tree declarator,
2206                                tree decl,
2207                                int template_count,
2208                                int flags)
2209 {
2210   int have_def = flags & 2;
2211   int is_friend = flags & 4;
2212   int specialization = 0;
2213   int explicit_instantiation = 0;
2214   int member_specialization = 0;
2215   tree ctype = DECL_CLASS_CONTEXT (decl);
2216   tree dname = DECL_NAME (decl);
2217   tmpl_spec_kind tsk;
2218
2219   if (is_friend)
2220     {
2221       if (!processing_specialization)
2222         tsk = tsk_none;
2223       else
2224         tsk = tsk_excessive_parms;
2225     }
2226   else
2227     tsk = current_tmpl_spec_kind (template_count);
2228
2229   switch (tsk)
2230     {
2231     case tsk_none:
2232       if (processing_specialization)
2233         {
2234           specialization = 1;
2235           SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl);
2236         }
2237       else if (TREE_CODE (declarator) == TEMPLATE_ID_EXPR)
2238         {
2239           if (is_friend)
2240             /* This could be something like:
2241
2242                template <class T> void f(T);
2243                class S { friend void f<>(int); }  */
2244             specialization = 1;
2245           else
2246             {
2247               /* This case handles bogus declarations like template <>
2248                  template <class T> void f<int>(); */
2249
2250               error ("template-id %qD in declaration of primary template",
2251                      declarator);
2252               return decl;
2253             }
2254         }
2255       break;
2256
2257     case tsk_invalid_member_spec:
2258       /* The error has already been reported in
2259          check_specialization_scope.  */
2260       return error_mark_node;
2261
2262     case tsk_invalid_expl_inst:
2263       error ("template parameter list used in explicit instantiation");
2264
2265       /* Fall through.  */
2266
2267     case tsk_expl_inst:
2268       if (have_def)
2269         error ("definition provided for explicit instantiation");
2270
2271       explicit_instantiation = 1;
2272       break;
2273
2274     case tsk_excessive_parms:
2275     case tsk_insufficient_parms:
2276       if (tsk == tsk_excessive_parms)
2277         error ("too many template parameter lists in declaration of %qD",
2278                decl);
2279       else if (template_header_count)
2280         error("too few template parameter lists in declaration of %qD", decl);
2281       else
2282         error("explicit specialization of %qD must be introduced by "
2283               "%<template <>%>", decl);
2284
2285       /* Fall through.  */
2286     case tsk_expl_spec:
2287       SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl);
2288       if (ctype)
2289         member_specialization = 1;
2290       else
2291         specialization = 1;
2292       break;
2293
2294     case tsk_template:
2295       if (TREE_CODE (declarator) == TEMPLATE_ID_EXPR)
2296         {
2297           /* This case handles bogus declarations like template <>
2298              template <class T> void f<int>(); */
2299
2300           if (uses_template_parms (declarator))
2301             error ("function template partial specialization %qD "
2302                    "is not allowed", declarator);
2303           else
2304             error ("template-id %qD in declaration of primary template",
2305                    declarator);
2306           return decl;
2307         }
2308
2309       if (ctype && CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (ctype))
2310         /* This is a specialization of a member template, without
2311            specialization the containing class.  Something like:
2312
2313              template <class T> struct S {
2314                template <class U> void f (U);
2315              };
2316              template <> template <class U> void S<int>::f(U) {}
2317
2318            That's a specialization -- but of the entire template.  */
2319         specialization = 1;
2320       break;
2321
2322     default:
2323       gcc_unreachable ();
2324     }
2325
2326   if (specialization || member_specialization)
2327     {
2328       tree t = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl));
2329       for (; t; t = TREE_CHAIN (t))
2330         if (TREE_PURPOSE (t))
2331           {
2332             permerror (input_location, 
2333                        "default argument specified in explicit specialization");
2334             break;
2335           }
2336     }
2337
2338   if (specialization || member_specialization || explicit_instantiation)
2339     {
2340       tree tmpl = NULL_TREE;
2341       tree targs = NULL_TREE;
2342
2343       /* Make sure that the declarator is a TEMPLATE_ID_EXPR.  */
2344       if (TREE_CODE (declarator) != TEMPLATE_ID_EXPR)
2345         {
2346           tree fns;
2347
2348           gcc_assert (TREE_CODE (declarator) == IDENTIFIER_NODE);
2349           if (ctype)
2350             fns = dname;
2351           else
2352             {
2353               /* If there is no class context, the explicit instantiation
2354                  must be at namespace scope.  */
2355               gcc_assert (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (decl));
2356
2357               /* Find the namespace binding, using the declaration
2358                  context.  */
2359               fns = lookup_qualified_name (CP_DECL_CONTEXT (decl), dname,
2360                                            false, true);
2361               if (fns == error_mark_node || !is_overloaded_fn (fns))
2362                 {
2363                   error ("%qD is not a template function", dname);
2364                   fns = error_mark_node;
2365                 }
2366               else
2367                 {
2368                   tree fn = OVL_CURRENT (fns);
2369                   if (!is_associated_namespace (CP_DECL_CONTEXT (decl),
2370                                                 CP_DECL_CONTEXT (fn)))
2371                     error ("%qD is not declared in %qD",
2372                            decl, current_namespace);
2373                 }
2374             }
2375
2376           declarator = lookup_template_function (fns, NULL_TREE);
2377         }
2378
2379       if (declarator == error_mark_node)
2380         return error_mark_node;
2381
2382       if (ctype != NULL_TREE && TYPE_BEING_DEFINED (ctype))
2383         {
2384           if (!explicit_instantiation)
2385             /* A specialization in class scope.  This is invalid,
2386                but the error will already have been flagged by
2387                check_specialization_scope.  */
2388             return error_mark_node;
2389           else
2390             {
2391               /* It's not valid to write an explicit instantiation in
2392                  class scope, e.g.:
2393
2394                    class C { template void f(); }
2395
2396                    This case is caught by the parser.  However, on
2397                    something like:
2398
2399                    template class C { void f(); };
2400
2401                    (which is invalid) we can get here.  The error will be
2402                    issued later.  */
2403               ;
2404             }
2405
2406           return decl;
2407         }
2408       else if (ctype != NULL_TREE
2409                && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (declarator, 0)) ==
2410                    IDENTIFIER_NODE))
2411         {
2412           /* Find the list of functions in ctype that have the same
2413              name as the declared function.  */
2414           tree name = TREE_OPERAND (declarator, 0);
2415           tree fns = NULL_TREE;
2416           int idx;
2417
2418           if (constructor_name_p (name, ctype))
2419             {
2420               int is_constructor = DECL_CONSTRUCTOR_P (decl);
2421
2422               if (is_constructor ? !TYPE_HAS_USER_CONSTRUCTOR (ctype)
2423                   : !CLASSTYPE_DESTRUCTORS (ctype))
2424                 {
2425                   /* From [temp.expl.spec]:
2426
2427                      If such an explicit specialization for the member
2428                      of a class template names an implicitly-declared
2429                      special member function (clause _special_), the
2430                      program is ill-formed.
2431
2432                      Similar language is found in [temp.explicit].  */
2433                   error ("specialization of implicitly-declared special member function");
2434                   return error_mark_node;
2435                 }
2436
2437               name = is_constructor ? ctor_identifier : dtor_identifier;
2438             }
2439
2440           if (!DECL_CONV_FN_P (decl))
2441             {
2442               idx = lookup_fnfields_1 (ctype, name);
2443               if (idx >= 0)
2444                 fns = VEC_index (tree, CLASSTYPE_METHOD_VEC (ctype), idx);
2445             }
2446           else
2447             {
2448               VEC(tree,gc) *methods;
2449               tree ovl;
2450
2451               /* For a type-conversion operator, we cannot do a
2452                  name-based lookup.  We might be looking for `operator
2453                  int' which will be a specialization of `operator T'.
2454                  So, we find *all* the conversion operators, and then
2455                  select from them.  */
2456               fns = NULL_TREE;
2457
2458               methods = CLASSTYPE_METHOD_VEC (ctype);
2459               if (methods)
2460                 for (idx = CLASSTYPE_FIRST_CONVERSION_SLOT;
2461                      VEC_iterate (tree, methods, idx, ovl);
2462                      ++idx)
2463                   {
2464                     if (!DECL_CONV_FN_P (OVL_CURRENT (ovl)))
2465                       /* There are no more conversion functions.  */
2466                       break;
2467
2468                     /* Glue all these conversion functions together
2469                        with those we already have.  */
2470                     for (; ovl; ovl = OVL_NEXT (ovl))
2471                       fns = ovl_cons (OVL_CURRENT (ovl), fns);
2472                   }
2473             }
2474
2475           if (fns == NULL_TREE)
2476             {
2477               error ("no member function %qD declared in %qT", name, ctype);
2478               return error_mark_node;
2479             }
2480           else
2481             TREE_OPERAND (declarator, 0) = fns;
2482         }
2483
2484       /* Figure out what exactly is being specialized at this point.
2485          Note that for an explicit instantiation, even one for a
2486          member function, we cannot tell apriori whether the
2487          instantiation is for a member template, or just a member
2488          function of a template class.  Even if a member template is
2489          being instantiated, the member template arguments may be
2490          elided if they can be deduced from the rest of the
2491          declaration.  */
2492       tmpl = determine_specialization (declarator, decl,
2493                                        &targs,
2494                                        member_specialization,
2495                                        template_count,
2496                                        tsk);
2497
2498       if (!tmpl || tmpl == error_mark_node)
2499         /* We couldn't figure out what this declaration was
2500            specializing.  */
2501         return error_mark_node;
2502       else
2503         {
2504           tree gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
2505
2506           if (explicit_instantiation)
2507             {
2508               /* We don't set DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION here; that
2509                  is done by do_decl_instantiation later.  */
2510
2511               int arg_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (targs);
2512               int parm_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl));
2513
2514               if (arg_depth > parm_depth)
2515                 {
2516                   /* If TMPL is not the most general template (for
2517                      example, if TMPL is a friend template that is
2518                      injected into namespace scope), then there will
2519                      be too many levels of TARGS.  Remove some of them
2520                      here.  */
2521                   int i;
2522                   tree new_targs;
2523
2524                   new_targs = make_tree_vec (parm_depth);
2525                   for (i = arg_depth - parm_depth; i < arg_depth; ++i)
2526                     TREE_VEC_ELT (new_targs, i - (arg_depth - parm_depth))
2527                       = TREE_VEC_ELT (targs, i);
2528                   targs = new_targs;
2529                 }
2530
2531               return instantiate_template (tmpl, targs, tf_error);
2532             }
2533
2534           /* If we thought that the DECL was a member function, but it
2535              turns out to be specializing a static member function,
2536              make DECL a static member function as well.  */
2537           if (DECL_STATIC_FUNCTION_P (tmpl)
2538               && DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
2539             revert_static_member_fn (decl);
2540
2541           /* If this is a specialization of a member template of a
2542              template class, we want to return the TEMPLATE_DECL, not
2543              the specialization of it.  */
2544           if (tsk == tsk_template)
2545             {
2546               tree result = DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl);
2547               SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (tmpl);
2548               DECL_INITIAL (result) = NULL_TREE;
2549               if (have_def)
2550                 {
2551                   tree parm;
2552                   DECL_SOURCE_LOCATION (tmpl) = DECL_SOURCE_LOCATION (decl);
2553                   DECL_SOURCE_LOCATION (result)
2554                     = DECL_SOURCE_LOCATION (decl);
2555                   /* We want to use the argument list specified in the
2556                      definition, not in the original declaration.  */
2557                   DECL_ARGUMENTS (result) = DECL_ARGUMENTS (decl);
2558                   for (parm = DECL_ARGUMENTS (result); parm;
2559                        parm = TREE_CHAIN (parm))
2560                     DECL_CONTEXT (parm) = result;
2561                 }
2562               return register_specialization (tmpl, gen_tmpl, targs,
2563                                               is_friend, 0);
2564             }
2565
2566           /* Set up the DECL_TEMPLATE_INFO for DECL.  */
2567           DECL_TEMPLATE_INFO (decl) = build_template_info (tmpl, targs);
2568
2569           /* Inherit default function arguments from the template
2570              DECL is specializing.  */
2571           copy_default_args_to_explicit_spec (decl);
2572
2573           /* This specialization has the same protection as the
2574              template it specializes.  */
2575           TREE_PRIVATE (decl) = TREE_PRIVATE (gen_tmpl);
2576           TREE_PROTECTED (decl) = TREE_PROTECTED (gen_tmpl);
2577
2578           /* 7.1.1-1 [dcl.stc]
2579
2580              A storage-class-specifier shall not be specified in an
2581              explicit specialization...
2582
2583              The parser rejects these, so unless action is taken here,
2584              explicit function specializations will always appear with
2585              global linkage.
2586
2587              The action recommended by the C++ CWG in response to C++
2588              defect report 605 is to make the storage class and linkage
2589              of the explicit specialization match the templated function:
2590
2591              http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/cwg_active.html#605
2592            */
2593           if (tsk == tsk_expl_spec && DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (gen_tmpl))
2594             {
2595               tree tmpl_func = DECL_TEMPLATE_RESULT (gen_tmpl);
2596               gcc_assert (TREE_CODE (tmpl_func) == FUNCTION_DECL);
2597
2598               /* This specialization has the same linkage and visibility as
2599                  the function template it specializes.  */
2600               TREE_PUBLIC (decl) = TREE_PUBLIC (tmpl_func);
2601               if (! TREE_PUBLIC (decl))
2602                 {
2603                   DECL_INTERFACE_KNOWN (decl) = 1;
2604                   DECL_NOT_REALLY_EXTERN (decl) = 1;
2605                 }
2606               DECL_THIS_STATIC (decl) = DECL_THIS_STATIC (tmpl_func);
2607               if (DECL_VISIBILITY_SPECIFIED (tmpl_func))
2608                 {
2609                   DECL_VISIBILITY_SPECIFIED (decl) = 1;
2610                   DECL_VISIBILITY (decl) = DECL_VISIBILITY (tmpl_func);
2611                 }
2612             }
2613
2614           /* If DECL is a friend declaration, declared using an
2615              unqualified name, the namespace associated with DECL may
2616              have been set incorrectly.  For example, in:
2617
2618                template <typename T> void f(T);
2619                namespace N {
2620                  struct S { friend void f<int>(int); }
2621                }
2622
2623              we will have set the DECL_CONTEXT for the friend
2624              declaration to N, rather than to the global namespace.  */
2625           if (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (decl))
2626             DECL_CONTEXT (decl) = DECL_CONTEXT (tmpl);
2627
2628           if (is_friend && !have_def)
2629             /* This is not really a declaration of a specialization.
2630                It's just the name of an instantiation.  But, it's not
2631                a request for an instantiation, either.  */
2632             SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (decl);
2633           else if (DECL_CONSTRUCTOR_P (decl) || DECL_DESTRUCTOR_P (decl))
2634             /* This is indeed a specialization.  In case of constructors
2635                and destructors, we need in-charge and not-in-charge
2636                versions in V3 ABI.  */
2637             clone_function_decl (decl, /*update_method_vec_p=*/0);
2638
2639           /* Register this specialization so that we can find it
2640              again.  */
2641           decl = register_specialization (decl, gen_tmpl, targs, is_friend, 0);
2642         }
2643     }
2644
2645   return decl;
2646 }
2647
2648 /* Returns 1 iff PARMS1 and PARMS2 are identical sets of template
2649    parameters.  These are represented in the same format used for
2650    DECL_TEMPLATE_PARMS.  */
2651
2652 int
2653 comp_template_parms (const_tree parms1, const_tree parms2)
2654 {
2655   const_tree p1;
2656   const_tree p2;
2657
2658   if (parms1 == parms2)
2659     return 1;
2660
2661   for (p1 = parms1, p2 = parms2;
2662        p1 != NULL_TREE && p2 != NULL_TREE;
2663        p1 = TREE_CHAIN (p1), p2 = TREE_CHAIN (p2))
2664     {
2665       tree t1 = TREE_VALUE (p1);
2666       tree t2 = TREE_VALUE (p2);
2667       int i;
2668
2669       gcc_assert (TREE_CODE (t1) == TREE_VEC);
2670       gcc_assert (TREE_CODE (t2) == TREE_VEC);
2671
2672       if (TREE_VEC_LENGTH (t1) != TREE_VEC_LENGTH (t2))
2673         return 0;
2674
2675       for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (t2); ++i)
2676         {
2677           tree parm1 = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (t1, i));
2678           tree parm2 = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (t2, i));
2679
2680           /* If either of the template parameters are invalid, assume
2681              they match for the sake of error recovery. */
2682           if (parm1 == error_mark_node || parm2 == error_mark_node)
2683             return 1;
2684
2685           if (TREE_CODE (parm1) != TREE_CODE (parm2))
2686             return 0;
2687
2688           if (TREE_CODE (parm1) == TEMPLATE_TYPE_PARM
2689               && (TEMPLATE_TYPE_PARAMETER_PACK (parm1)
2690                   == TEMPLATE_TYPE_PARAMETER_PACK (parm2)))
2691             continue;
2692           else if (!same_type_p (TREE_TYPE (parm1), TREE_TYPE (parm2)))
2693             return 0;
2694         }
2695     }
2696
2697   if ((p1 != NULL_TREE) != (p2 != NULL_TREE))
2698     /* One set of parameters has more parameters lists than the
2699        other.  */
2700     return 0;
2701
2702   return 1;
2703 }
2704
2705 /* Determine whether PARM is a parameter pack.  */
2706
2707 bool 
2708 template_parameter_pack_p (const_tree parm)
2709 {
2710   /* Determine if we have a non-type template parameter pack.  */
2711   if (TREE_CODE (parm) == PARM_DECL)
2712     return (DECL_TEMPLATE_PARM_P (parm) 
2713             && TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (DECL_INITIAL (parm)));
2714
2715   /* If this is a list of template parameters, we could get a
2716      TYPE_DECL or a TEMPLATE_DECL.  */ 
2717   if (TREE_CODE (parm) == TYPE_DECL || TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL)
2718     parm = TREE_TYPE (parm);
2719
2720   return ((TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TYPE_PARM
2721            || TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
2722           && TEMPLATE_TYPE_PARAMETER_PACK (parm));
2723 }
2724
2725 /* Determine if T is a function parameter pack.  */
2726
2727 bool
2728 function_parameter_pack_p (const_tree t)
2729 {
2730   if (t && TREE_CODE (t) == PARM_DECL)
2731     return FUNCTION_PARAMETER_PACK_P (t);
2732   return false;
2733 }
2734
2735 /* Return the function template declaration of PRIMARY_FUNC_TMPL_INST.
2736    PRIMARY_FUNC_TMPL_INST is a primary function template instantiation.  */
2737
2738 tree
2739 get_function_template_decl (const_tree primary_func_tmpl_inst)
2740 {
2741   if (! primary_func_tmpl_inst
2742       || TREE_CODE (primary_func_tmpl_inst) != FUNCTION_DECL
2743       || ! primary_template_instantiation_p (primary_func_tmpl_inst))
2744     return NULL;
2745
2746   return DECL_TEMPLATE_RESULT (DECL_TI_TEMPLATE (primary_func_tmpl_inst));
2747 }
2748
2749 /* Return true iff the function parameter PARAM_DECL was expanded
2750    from the function parameter pack PACK.  */
2751
2752 bool
2753 function_parameter_expanded_from_pack_p (tree param_decl, tree pack)
2754 {
2755   if (DECL_ARTIFICIAL (param_decl)
2756       || !function_parameter_pack_p (pack))
2757     return false;
2758
2759   /* The parameter pack and its pack arguments have the same
2760      DECL_PARM_INDEX.  */
2761   return DECL_PARM_INDEX (pack) == DECL_PARM_INDEX (param_decl);
2762 }
2763
2764 /* Determine whether ARGS describes a variadic template args list,
2765    i.e., one that is terminated by a template argument pack.  */
2766
2767 static bool 
2768 template_args_variadic_p (tree args)
2769 {
2770   int nargs;
2771   tree last_parm;
2772
2773   if (args == NULL_TREE)
2774     return false;
2775
2776   args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args);
2777   nargs = TREE_VEC_LENGTH (args);
2778
2779   if (nargs == 0)
2780     return false;
2781
2782   last_parm = TREE_VEC_ELT (args, nargs - 1);
2783
2784   return ARGUMENT_PACK_P (last_parm);
2785 }
2786
2787 /* Generate a new name for the parameter pack name NAME (an
2788    IDENTIFIER_NODE) that incorporates its */
2789
2790 static tree
2791 make_ith_pack_parameter_name (tree name, int i)
2792 {
2793   /* Munge the name to include the parameter index.  */
2794 #define NUMBUF_LEN 128
2795   char numbuf[NUMBUF_LEN];
2796   char* newname;
2797   int newname_len;
2798
2799   snprintf (numbuf, NUMBUF_LEN, "%i", i);
2800   newname_len = IDENTIFIER_LENGTH (name)
2801                 + strlen (numbuf) + 2;
2802   newname = (char*)alloca (newname_len);
2803   snprintf (newname, newname_len,
2804             "%s#%i", IDENTIFIER_POINTER (name), i);
2805   return get_identifier (newname);
2806 }
2807
2808 /* Return true if T is a primary function
2809    or class template instantiation.  */
2810
2811 bool
2812 primary_template_instantiation_p (const_tree t)
2813 {
2814   if (!t)
2815     return false;
2816
2817   if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL)
2818     return DECL_LANG_SPECIFIC (t)
2819            && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (t)
2820            && PRIMARY_TEMPLATE_P (DECL_TI_TEMPLATE (t));
2821   else if (CLASS_TYPE_P (t))
2822     return CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (t)
2823            && PRIMARY_TEMPLATE_P (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (t));
2824   return false;
2825 }
2826
2827 /* Return true if PARM is a template template parameter.  */
2828
2829 bool
2830 template_template_parameter_p (const_tree parm)
2831 {
2832   return DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (parm);
2833 }
2834
2835 /* Return the template parameters of T if T is a
2836    primary template instantiation, NULL otherwise.  */
2837
2838 tree
2839 get_primary_template_innermost_parameters (const_tree t)
2840 {
2841   tree parms = NULL, template_info = NULL;
2842
2843   if ((template_info = get_template_info (t))
2844       && primary_template_instantiation_p (t))
2845     parms = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS
2846         (DECL_TEMPLATE_PARMS (TI_TEMPLATE (template_info)));
2847
2848   return parms;
2849 }
2850
2851 /* Return the template parameters of the LEVELth level from the full list
2852    of template parameters PARMS.  */
2853
2854 tree
2855 get_template_parms_at_level (tree parms, int level)
2856 {
2857   tree p;
2858   if (!parms
2859       || TREE_CODE (parms) != TREE_LIST
2860       || level > TMPL_PARMS_DEPTH (parms))
2861     return NULL_TREE;
2862
2863   for (p = parms; p; p = TREE_CHAIN (p))
2864     if (TMPL_PARMS_DEPTH (p) == level)
2865       return p;
2866
2867   return NULL_TREE;
2868 }
2869
2870 /* Returns the template arguments of T if T is a template instantiation,
2871    NULL otherwise.  */
2872
2873 tree
2874 get_template_innermost_arguments (const_tree t)
2875 {
2876   tree args = NULL, template_info = NULL;
2877
2878   if ((template_info = get_template_info (t))
2879       && TI_ARGS (template_info))
2880     args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (TI_ARGS (template_info));
2881
2882   return args;
2883 }
2884
2885 /* Return the argument pack elements of T if T is a template argument pack,
2886    NULL otherwise.  */
2887
2888 tree
2889 get_template_argument_pack_elems (const_tree t)
2890 {
2891   if (TREE_CODE (t) != TYPE_ARGUMENT_PACK
2892       && TREE_CODE (t) != NONTYPE_ARGUMENT_PACK)
2893     return NULL;
2894
2895   return ARGUMENT_PACK_ARGS (t);
2896 }
2897
2898 /* Structure used to track the progress of find_parameter_packs_r.  */
2899 struct find_parameter_pack_data 
2900 {
2901   /* TREE_LIST that will contain all of the parameter packs found by
2902      the traversal.  */
2903   tree* parameter_packs;
2904
2905   /* Set of AST nodes that have been visited by the traversal.  */
2906   struct pointer_set_t *visited;
2907 };
2908
2909 /* Identifies all of the argument packs that occur in a template
2910    argument and appends them to the TREE_LIST inside DATA, which is a
2911    find_parameter_pack_data structure. This is a subroutine of
2912    make_pack_expansion and uses_parameter_packs.  */
2913 static tree
2914 find_parameter_packs_r (tree *tp, int *walk_subtrees, void* data)
2915 {
2916   tree t = *tp;
2917   struct find_parameter_pack_data* ppd = 
2918     (struct find_parameter_pack_data*)data;
2919   bool parameter_pack_p = false;
2920
2921   /* Identify whether this is a parameter pack or not.  */
2922   switch (TREE_CODE (t))
2923     {
2924     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
2925       if (TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (t))
2926         parameter_pack_p = true;
2927       break;
2928
2929     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
2930     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
2931       if (TEMPLATE_TYPE_PARAMETER_PACK (t))
2932         parameter_pack_p = true;
2933       break;
2934
2935     case PARM_DECL:
2936       if (FUNCTION_PARAMETER_PACK_P (t))
2937         {
2938           /* We don't want to walk into the type of a PARM_DECL,
2939              because we don't want to see the type parameter pack.  */
2940           *walk_subtrees = 0;
2941           parameter_pack_p = true;
2942         }
2943       break;
2944
2945     default:
2946       /* Not a parameter pack.  */
2947       break;
2948     }
2949
2950   if (parameter_pack_p)
2951     {
2952       /* Add this parameter pack to the list.  */
2953       *ppd->parameter_packs = tree_cons (NULL_TREE, t, *ppd->parameter_packs);
2954     }
2955
2956   if (TYPE_P (t))
2957     cp_walk_tree (&TYPE_CONTEXT (t), 
2958                   &find_parameter_packs_r, ppd, ppd->visited);
2959
2960   /* This switch statement will return immediately if we don't find a
2961      parameter pack.  */
2962   switch (TREE_CODE (t)) 
2963     {
2964     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
2965       return NULL_TREE;
2966
2967     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
2968       /* Check the template itself.  */
2969       cp_walk_tree (&TREE_TYPE (TYPE_TI_TEMPLATE (t)), 
2970                     &find_parameter_packs_r, ppd, ppd->visited);
2971       /* Check the template arguments.  */
2972       cp_walk_tree (&TYPE_TI_ARGS (t), &find_parameter_packs_r, ppd, 
2973                     ppd->visited);
2974       *walk_subtrees = 0;
2975       return NULL_TREE;
2976
2977     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
2978     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
2979       return NULL_TREE;
2980
2981     case PARM_DECL:
2982       return NULL_TREE;
2983
2984     case RECORD_TYPE:
2985       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (t))
2986         return NULL_TREE;
2987       /* Fall through.  */
2988
2989     case UNION_TYPE:
2990     case ENUMERAL_TYPE:
2991       if (TYPE_TEMPLATE_INFO (t))
2992         cp_walk_tree (&TI_ARGS (TYPE_TEMPLATE_INFO (t)),
2993                       &find_parameter_packs_r, ppd, ppd->visited);
2994
2995       *walk_subtrees = 0;
2996       return NULL_TREE;
2997
2998     case TEMPLATE_DECL:
2999       cp_walk_tree (&TREE_TYPE (t),
3000                     &find_parameter_packs_r, ppd, ppd->visited);
3001       return NULL_TREE;
3002  
3003     case TYPENAME_TYPE:
3004       cp_walk_tree (&TYPENAME_TYPE_FULLNAME (t), &find_parameter_packs_r,
3005                    ppd, ppd->visited);
3006       *walk_subtrees = 0;
3007       return NULL_TREE;
3008       
3009     case TYPE_PACK_EXPANSION:
3010     case EXPR_PACK_EXPANSION:
3011       *walk_subtrees = 0;
3012       return NULL_TREE;
3013
3014     case INTEGER_TYPE:
3015       cp_walk_tree (&TYPE_MAX_VALUE (t), &find_parameter_packs_r, 
3016                     ppd, ppd->visited);
3017       *walk_subtrees = 0;
3018       return NULL_TREE;
3019
3020     case IDENTIFIER_NODE:
3021       cp_walk_tree (&TREE_TYPE (t), &find_parameter_packs_r, ppd, 
3022                     ppd->visited);
3023       *walk_subtrees = 0;
3024       return NULL_TREE;
3025
3026     default:
3027       return NULL_TREE;
3028     }
3029
3030   return NULL_TREE;
3031 }
3032
3033 /* Determines if the expression or type T uses any parameter packs.  */
3034 bool
3035 uses_parameter_packs (tree t)
3036 {
3037   tree parameter_packs = NULL_TREE;
3038   struct find_parameter_pack_data ppd;
3039   ppd.parameter_packs = &parameter_packs;
3040   ppd.visited = pointer_set_create ();
3041   cp_walk_tree (&t, &find_parameter_packs_r, &ppd, ppd.visited);
3042   pointer_set_destroy (ppd.visited);
3043   return parameter_packs != NULL_TREE;
3044 }
3045
3046 /* Turn ARG, which may be an expression, type, or a TREE_LIST
3047    representation a base-class initializer into a parameter pack
3048    expansion. If all goes well, the resulting node will be an
3049    EXPR_PACK_EXPANSION, TYPE_PACK_EXPANSION, or TREE_LIST,
3050    respectively.  */
3051 tree 
3052 make_pack_expansion (tree arg)
3053 {
3054   tree result;
3055   tree parameter_packs = NULL_TREE;
3056   bool for_types = false;
3057   struct find_parameter_pack_data ppd;
3058
3059   if (!arg || arg == error_mark_node)
3060     return arg;
3061
3062   if (TREE_CODE (arg) == TREE_LIST)
3063     {
3064       /* The only time we will see a TREE_LIST here is for a base
3065          class initializer.  In this case, the TREE_PURPOSE will be a
3066          _TYPE node (representing the base class expansion we're
3067          initializing) and the TREE_VALUE will be a TREE_LIST
3068          containing the initialization arguments. 
3069
3070          The resulting expansion looks somewhat different from most
3071          expansions. Rather than returning just one _EXPANSION, we
3072          return a TREE_LIST whose TREE_PURPOSE is a
3073          TYPE_PACK_EXPANSION containing the bases that will be
3074          initialized.  The TREE_VALUE will be identical to the
3075          original TREE_VALUE, which is a list of arguments that will
3076          be passed to each base.  We do not introduce any new pack
3077          expansion nodes into the TREE_VALUE (although it is possible
3078          that some already exist), because the TREE_PURPOSE and
3079          TREE_VALUE all need to be expanded together with the same
3080          _EXPANSION node.  Note that the TYPE_PACK_EXPANSION in the
3081          resulting TREE_PURPOSE will mention the parameter packs in
3082          both the bases and the arguments to the bases.  */
3083       tree purpose;
3084       tree value;
3085       tree parameter_packs = NULL_TREE;
3086
3087       /* Determine which parameter packs will be used by the base
3088          class expansion.  */
3089       ppd.visited = pointer_set_create ();
3090       ppd.parameter_packs = &parameter_packs;
3091       cp_walk_tree (&TREE_PURPOSE (arg), &find_parameter_packs_r, 
3092                     &ppd, ppd.visited);
3093
3094       if (parameter_packs == NULL_TREE)
3095         {
3096           error ("base initializer expansion %<%T%> contains no parameter packs", arg);
3097           pointer_set_destroy (ppd.visited);
3098           return error_mark_node;
3099         }
3100
3101       if (TREE_VALUE (arg) != void_type_node)
3102         {
3103           /* Collect the sets of parameter packs used in each of the
3104              initialization arguments.  */
3105           for (value = TREE_VALUE (arg); value; value = TREE_CHAIN (value))
3106             {
3107               /* Determine which parameter packs will be expanded in this
3108                  argument.  */
3109               cp_walk_tree (&TREE_VALUE (value), &find_parameter_packs_r, 
3110                             &ppd, ppd.visited);
3111             }
3112         }
3113
3114       pointer_set_destroy (ppd.visited);
3115
3116       /* Create the pack expansion type for the base type.  */
3117       purpose = cxx_make_type (TYPE_PACK_EXPANSION);
3118       SET_PACK_EXPANSION_PATTERN (purpose, TREE_PURPOSE (arg));
3119       PACK_EXPANSION_PARAMETER_PACKS (purpose) = parameter_packs;
3120
3121       /* Just use structural equality for these TYPE_PACK_EXPANSIONS;
3122          they will rarely be compared to anything.  */
3123       SET_TYPE_STRUCTURAL_EQUALITY (purpose);
3124
3125       return tree_cons (purpose, TREE_VALUE (arg), NULL_TREE);
3126     }
3127
3128   if (TYPE_P (arg) || TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_DECL)
3129     for_types = true;
3130
3131   /* Build the PACK_EXPANSION_* node.  */
3132   result = for_types
3133      ? cxx_make_type (TYPE_PACK_EXPANSION)
3134      : make_node (EXPR_PACK_EXPANSION);
3135   SET_PACK_EXPANSION_PATTERN (result, arg);
3136   if (TREE_CODE (result) == EXPR_PACK_EXPANSION)
3137     {
3138       /* Propagate type and const-expression information.  */
3139       TREE_TYPE (result) = TREE_TYPE (arg);
3140       TREE_CONSTANT (result) = TREE_CONSTANT (arg);
3141     }
3142   else
3143     /* Just use structural equality for these TYPE_PACK_EXPANSIONS;
3144        they will rarely be compared to anything.  */
3145     SET_TYPE_STRUCTURAL_EQUALITY (result);
3146
3147   /* Determine which parameter packs will be expanded.  */
3148   ppd.parameter_packs = &parameter_packs;
3149   ppd.visited = pointer_set_create ();
3150   cp_walk_tree (&arg, &find_parameter_packs_r, &ppd, ppd.visited);
3151   pointer_set_destroy (ppd.visited);
3152
3153   /* Make sure we found some parameter packs.  */
3154   if (parameter_packs == NULL_TREE)
3155     {
3156       if (TYPE_P (arg))
3157         error ("expansion pattern %<%T%> contains no argument packs", arg);
3158       else
3159         error ("expansion pattern %<%E%> contains no argument packs", arg);
3160       return error_mark_node;
3161     }
3162   PACK_EXPANSION_PARAMETER_PACKS (result) = parameter_packs;
3163
3164   return result;
3165 }
3166
3167 /* Checks T for any "bare" parameter packs, which have not yet been
3168    expanded, and issues an error if any are found. This operation can
3169    only be done on full expressions or types (e.g., an expression
3170    statement, "if" condition, etc.), because we could have expressions like:
3171
3172      foo(f(g(h(args)))...)
3173
3174    where "args" is a parameter pack. check_for_bare_parameter_packs
3175    should not be called for the subexpressions args, h(args),
3176    g(h(args)), or f(g(h(args))), because we would produce erroneous
3177    error messages. 
3178
3179    Returns TRUE and emits an error if there were bare parameter packs,
3180    returns FALSE otherwise.  */
3181 bool 
3182 check_for_bare_parameter_packs (tree t)
3183 {
3184   tree parameter_packs = NULL_TREE;
3185   struct find_parameter_pack_data ppd;
3186
3187   if (!processing_template_decl || !t || t == error_mark_node)
3188     return false;
3189
3190   if (TREE_CODE (t) == TYPE_DECL)
3191     t = TREE_TYPE (t);
3192
3193   ppd.parameter_packs = &parameter_packs;
3194   ppd.visited = pointer_set_create ();
3195   cp_walk_tree (&t, &find_parameter_packs_r, &ppd, ppd.visited);
3196   pointer_set_destroy (ppd.visited);
3197
3198   if (parameter_packs) 
3199     {
3200       error ("parameter packs not expanded with %<...%>:");
3201       while (parameter_packs)
3202         {
3203           tree pack = TREE_VALUE (parameter_packs);
3204           tree name = NULL_TREE;
3205
3206           if (TREE_CODE (pack) == TEMPLATE_TYPE_PARM
3207               || TREE_CODE (pack) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
3208             name = TYPE_NAME (pack);
3209           else if (TREE_CODE (pack) == TEMPLATE_PARM_INDEX)
3210             name = DECL_NAME (TEMPLATE_PARM_DECL (pack));
3211           else
3212             name = DECL_NAME (pack);
3213
3214           if (name)
3215             inform (input_location, "        %qD", name);
3216           else
3217             inform (input_location, "        <anonymous>");
3218
3219           parameter_packs = TREE_CHAIN (parameter_packs);
3220         }
3221
3222       return true;
3223     }
3224
3225   return false;
3226 }
3227
3228 /* Expand any parameter packs that occur in the template arguments in
3229    ARGS.  */
3230 tree
3231 expand_template_argument_pack (tree args)
3232 {
3233   tree result_args = NULL_TREE;
3234   int in_arg, out_arg = 0, nargs = args ? TREE_VEC_LENGTH (args) : 0;
3235   int num_result_args = -1;
3236   int non_default_args_count = -1;
3237
3238   /* First, determine if we need to expand anything, and the number of
3239      slots we'll need.  */
3240   for (in_arg = 0; in_arg < nargs; ++in_arg)
3241     {
3242       tree arg = TREE_VEC_ELT (args, in_arg);
3243       if (arg == NULL_TREE)
3244         return args;
3245       if (ARGUMENT_PACK_P (arg))
3246         {
3247           int num_packed = TREE_VEC_LENGTH (ARGUMENT_PACK_ARGS (arg));
3248           if (num_result_args < 0)
3249             num_result_args = in_arg + num_packed;
3250           else
3251             num_result_args += num_packed;
3252         }
3253       else
3254         {
3255           if (num_result_args >= 0)
3256             num_result_args++;
3257         }
3258     }
3259
3260   /* If no expansion is necessary, we're done.  */
3261   if (num_result_args < 0)
3262     return args;
3263
3264   /* Expand arguments.  */
3265   result_args = make_tree_vec (num_result_args);
3266   if (NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (args))
3267     non_default_args_count =
3268       GET_NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (args);
3269   for (in_arg = 0; in_arg < nargs; ++in_arg)
3270     {
3271       tree arg = TREE_VEC_ELT (args, in_arg);
3272       if (ARGUMENT_PACK_P (arg))
3273         {
3274           tree packed = ARGUMENT_PACK_ARGS (arg);
3275           int i, num_packed = TREE_VEC_LENGTH (packed);
3276           for (i = 0; i < num_packed; ++i, ++out_arg)
3277             TREE_VEC_ELT (result_args, out_arg) = TREE_VEC_ELT(packed, i);
3278           if (non_default_args_count > 0)
3279             non_default_args_count += num_packed;
3280         }
3281       else
3282         {
3283           TREE_VEC_ELT (result_args, out_arg) = arg;
3284           ++out_arg;
3285         }
3286     }
3287   if (non_default_args_count >= 0)
3288     SET_NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (result_args, non_default_args_count);
3289   return result_args;
3290 }
3291
3292 /* Checks if DECL shadows a template parameter.
3293
3294    [temp.local]: A template-parameter shall not be redeclared within its
3295    scope (including nested scopes).
3296
3297    Emits an error and returns TRUE if the DECL shadows a parameter,
3298    returns FALSE otherwise.  */
3299
3300 bool
3301 check_template_shadow (tree decl)
3302 {
3303   tree olddecl;
3304
3305   /* If we're not in a template, we can't possibly shadow a template
3306      parameter.  */
3307   if (!current_template_parms)
3308     return true;
3309
3310   /* Figure out what we're shadowing.  */
3311   if (TREE_CODE (decl) == OVERLOAD)
3312     decl = OVL_CURRENT (decl);
3313   olddecl = innermost_non_namespace_value (DECL_NAME (decl));
3314
3315   /* If there's no previous binding for this name, we're not shadowing
3316      anything, let alone a template parameter.  */
3317   if (!olddecl)
3318     return true;
3319
3320   /* If we're not shadowing a template parameter, we're done.  Note
3321      that OLDDECL might be an OVERLOAD (or perhaps even an
3322      ERROR_MARK), so we can't just blithely assume it to be a _DECL
3323      node.  */
3324   if (!DECL_P (olddecl) || !DECL_TEMPLATE_PARM_P (olddecl))
3325     return true;
3326
3327   /* We check for decl != olddecl to avoid bogus errors for using a
3328      name inside a class.  We check TPFI to avoid duplicate errors for
3329      inline member templates.  */
3330   if (decl == olddecl
3331       || TEMPLATE_PARMS_FOR_INLINE (current_template_parms))
3332     return true;
3333
3334   error ("declaration of %q+#D", decl);
3335   error (" shadows template parm %q+#D", olddecl);
3336   return false;
3337 }
3338
3339 /* Return a new TEMPLATE_PARM_INDEX with the indicated INDEX, LEVEL,
3340    ORIG_LEVEL, DECL, and TYPE.  */
3341
3342 static tree
3343 build_template_parm_index (int index,
3344                            int level,
3345                            int orig_level,
3346                            tree decl,
3347                            tree type)
3348 {
3349   tree t = make_node (TEMPLATE_PARM_INDEX);
3350   TEMPLATE_PARM_IDX (t) = index;
3351   TEMPLATE_PARM_LEVEL (t) = level;
3352   TEMPLATE_PARM_ORIG_LEVEL (t) = orig_level;
3353   TEMPLATE_PARM_DECL (t) = decl;
3354   TREE_TYPE (t) = type;
3355   TREE_CONSTANT (t) = TREE_CONSTANT (decl);
3356   TREE_READONLY (t) = TREE_READONLY (decl);
3357
3358   return t;
3359 }
3360
3361 /* Find the canonical type parameter for the given template type
3362    parameter.  Returns the canonical type parameter, which may be TYPE
3363    if no such parameter existed.  */
3364 static tree
3365 canonical_type_parameter (tree type)
3366 {
3367   tree list;
3368   int idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (type);
3369   if (!canonical_template_parms)
3370     canonical_template_parms = VEC_alloc (tree, gc, idx+1);
3371
3372   while (VEC_length (tree, canonical_template_parms) <= (unsigned)idx)
3373     VEC_safe_push (tree, gc, canonical_template_parms, NULL_TREE);
3374
3375   list = VEC_index (tree, canonical_template_parms, idx);
3376   while (list && !comptypes (type, TREE_VALUE (list), COMPARE_STRUCTURAL))
3377     list = TREE_CHAIN (list);
3378
3379   if (list)
3380     return TREE_VALUE (list);
3381   else
3382     {
3383       VEC_replace(tree, canonical_template_parms, idx,
3384                   tree_cons (NULL_TREE, type, 
3385                              VEC_index (tree, canonical_template_parms, idx)));
3386       return type;
3387     }
3388 }
3389
3390 /* Return a TEMPLATE_PARM_INDEX, similar to INDEX, but whose
3391    TEMPLATE_PARM_LEVEL has been decreased by LEVELS.  If such a
3392    TEMPLATE_PARM_INDEX already exists, it is returned; otherwise, a
3393    new one is created.  */
3394
3395 static tree
3396 reduce_template_parm_level (tree index, tree type, int levels, tree args,
3397                             tsubst_flags_t complain)
3398 {
3399   if (TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index) == NULL_TREE
3400       || (TEMPLATE_PARM_LEVEL (TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index))
3401           != TEMPLATE_PARM_LEVEL (index) - levels)
3402       || !same_type_p (type, TREE_TYPE (TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index))))
3403     {
3404       tree orig_decl = TEMPLATE_PARM_DECL (index);
3405       tree decl, t;
3406
3407       decl = build_decl (DECL_SOURCE_LOCATION (orig_decl),
3408                          TREE_CODE (orig_decl), DECL_NAME (orig_decl), type);
3409       TREE_CONSTANT (decl) = TREE_CONSTANT (orig_decl);
3410       TREE_READONLY (decl) = TREE_READONLY (orig_decl);
3411       DECL_ARTIFICIAL (decl) = 1;
3412       SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (decl);
3413
3414       t = build_template_parm_index (TEMPLATE_PARM_IDX (index),
3415                                      TEMPLATE_PARM_LEVEL (index) - levels,
3416                                      TEMPLATE_PARM_ORIG_LEVEL (index),
3417                                      decl, type);
3418       TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index) = t;
3419       TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (t) 
3420         = TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (index);
3421
3422         /* Template template parameters need this.  */
3423       if (TREE_CODE (decl) == TEMPLATE_DECL)
3424         DECL_TEMPLATE_PARMS (decl) = tsubst_template_parms
3425           (DECL_TEMPLATE_PARMS (TEMPLATE_PARM_DECL (index)),
3426            args, complain);
3427     }
3428
3429   return TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index);
3430 }
3431
3432 /* Process information from new template parameter PARM and append it to the
3433    LIST being built.  This new parameter is a non-type parameter iff
3434    IS_NON_TYPE is true. This new parameter is a parameter
3435    pack iff IS_PARAMETER_PACK is true.  The location of PARM is in 
3436    PARM_LOC.  */
3437
3438 tree
3439 process_template_parm (tree list, location_t parm_loc, tree parm, bool is_non_type, 
3440                        bool is_parameter_pack)
3441 {
3442   tree decl = 0;
3443   tree defval;
3444   tree err_parm_list;
3445   int idx = 0;
3446
3447   gcc_assert (TREE_CODE (parm) == TREE_LIST);
3448   defval = TREE_PURPOSE (parm);
3449
3450   if (list)
3451     {
3452       tree p = tree_last (list);
3453
3454       if (p && TREE_VALUE (p) != error_mark_node)
3455         {
3456           p = TREE_VALUE (p);
3457           if (TREE_CODE (p) == TYPE_DECL || TREE_CODE (p) == TEMPLATE_DECL)
3458             idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (TREE_TYPE (p));
3459           else
3460             idx = TEMPLATE_PARM_IDX (DECL_INITIAL (p));
3461         }
3462
3463       ++idx;
3464     }
3465   else
3466     idx = 0;
3467
3468   if (is_non_type)
3469     {
3470       parm = TREE_VALUE (parm);
3471
3472       SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (parm);
3473
3474       if (TREE_TYPE (parm) == error_mark_node)
3475         {
3476           err_parm_list = build_tree_list (defval, parm);
3477           TREE_VALUE (err_parm_list) = error_mark_node;
3478            return chainon (list, err_parm_list);
3479         }
3480       else
3481       {
3482         /* [temp.param]
3483
3484            The top-level cv-qualifiers on the template-parameter are
3485            ignored when determining its type.  */
3486         TREE_TYPE (parm) = TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (parm));
3487         if (invalid_nontype_parm_type_p (TREE_TYPE (parm), 1))
3488           {
3489             err_parm_list = build_tree_list (defval, parm);
3490             TREE_VALUE (err_parm_list) = error_mark_node;
3491              return chainon (list, err_parm_list);
3492           }
3493
3494         if (uses_parameter_packs (TREE_TYPE (parm)) && !is_parameter_pack)
3495           {
3496             /* This template parameter is not a parameter pack, but it
3497                should be. Complain about "bare" parameter packs.  */
3498             check_for_bare_parameter_packs (TREE_TYPE (parm));
3499             
3500             /* Recover by calling this a parameter pack.  */
3501             is_parameter_pack = true;
3502           }
3503       }
3504
3505       /* A template parameter is not modifiable.  */
3506       TREE_CONSTANT (parm) = 1;
3507       TREE_READONLY (parm) = 1;
3508       decl = build_decl (parm_loc,
3509                          CONST_DECL, DECL_NAME (parm), TREE_TYPE (parm));
3510       TREE_CONSTANT (decl) = 1;
3511       TREE_READONLY (decl) = 1;
3512       DECL_INITIAL (parm) = DECL_INITIAL (decl)
3513         = build_template_parm_index (idx, processing_template_decl,
3514                                      processing_template_decl,
3515                                      decl, TREE_TYPE (parm));
3516
3517       TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (DECL_INITIAL (parm)) 
3518         = is_parameter_pack;
3519     }
3520   else
3521     {
3522       tree t;
3523       parm = TREE_VALUE (TREE_VALUE (parm));
3524
3525       if (parm && TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL)
3526         {
3527           t = cxx_make_type (TEMPLATE_TEMPLATE_PARM);
3528           /* This is for distinguishing between real templates and template
3529              template parameters */
3530           TREE_TYPE (parm) = t;
3531           TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_RESULT (parm)) = t;
3532           decl = parm;
3533         }
3534       else
3535         {
3536           t = cxx_make_type (TEMPLATE_TYPE_PARM);
3537           /* parm is either IDENTIFIER_NODE or NULL_TREE.  */
3538           decl = build_decl (parm_loc,
3539                              TYPE_DECL, parm, t);
3540         }
3541
3542       TYPE_NAME (t) = decl;
3543       TYPE_STUB_DECL (t) = decl;
3544       parm = decl;
3545       TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (t)
3546         = build_template_parm_index (idx, processing_template_decl,
3547                                      processing_template_decl,
3548                                      decl, TREE_TYPE (parm));
3549       TEMPLATE_TYPE_PARAMETER_PACK (t) = is_parameter_pack;
3550       TYPE_CANONICAL (t) = canonical_type_parameter (t);
3551     }
3552   DECL_ARTIFICIAL (decl) = 1;
3553   SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (decl);
3554   pushdecl (decl);
3555   parm = build_tree_list (defval, parm);
3556   return chainon (list, parm);
3557 }
3558
3559 /* The end of a template parameter list has been reached.  Process the
3560    tree list into a parameter vector, converting each parameter into a more
3561    useful form.  Type parameters are saved as IDENTIFIER_NODEs, and others
3562    as PARM_DECLs.  */
3563
3564 tree
3565 end_template_parm_list (tree parms)
3566 {
3567   int nparms;
3568   tree parm, next;
3569   tree saved_parmlist = make_tree_vec (list_length (parms));
3570
3571   current_template_parms
3572     = tree_cons (size_int (processing_template_decl),
3573                  saved_parmlist, current_template_parms);
3574
3575   for (parm = parms, nparms = 0; parm; parm = next, nparms++)
3576     {
3577       next = TREE_CHAIN (parm);
3578       TREE_VEC_ELT (saved_parmlist, nparms) = parm;
3579       TREE_CHAIN (parm) = NULL_TREE;
3580       if (TREE_CODE (TREE_VALUE (parm)) == TYPE_DECL)
3581         TEMPLATE_TYPE_PARM_SIBLING_PARMS (TREE_TYPE (TREE_VALUE (parm))) =
3582               current_template_parms;
3583     }
3584
3585   --processing_template_parmlist;
3586
3587   return saved_parmlist;
3588 }
3589
3590 /* end_template_decl is called after a template declaration is seen.  */
3591
3592 void
3593 end_template_decl (void)
3594 {
3595   reset_specialization ();
3596
3597   if (! processing_template_decl)
3598     return;
3599
3600   /* This matches the pushlevel in begin_template_parm_list.  */
3601   finish_scope ();
3602
3603   --processing_template_decl;
3604   current_template_parms = TREE_CHAIN (current_template_parms);
3605 }
3606
3607 /* Within the declaration of a template, return all levels of template
3608    parameters that apply.  The template parameters are represented as
3609    a TREE_VEC, in the form documented in cp-tree.h for template
3610    arguments.  */
3611
3612 static tree
3613 current_template_args (void)
3614 {
3615   tree header;
3616   tree args = NULL_TREE;
3617   int length = TMPL_PARMS_DEPTH (current_template_parms);
3618   int l = length;
3619
3620   /* If there is only one level of template parameters, we do not
3621      create a TREE_VEC of TREE_VECs.  Instead, we return a single
3622      TREE_VEC containing the arguments.  */
3623   if (length > 1)
3624     args = make_tree_vec (length);
3625
3626   for (header = current_template_parms; header; header = TREE_CHAIN (header))
3627     {
3628       tree a = copy_node (TREE_VALUE (header));
3629       int i;
3630
3631       TREE_TYPE (a) = NULL_TREE;
3632       for (i = TREE_VEC_LENGTH (a) - 1; i >= 0; --i)
3633         {
3634           tree t = TREE_VEC_ELT (a, i);
3635
3636           /* T will be a list if we are called from within a
3637              begin/end_template_parm_list pair, but a vector directly
3638              if within a begin/end_member_template_processing pair.  */
3639           if (TREE_CODE (t) == TREE_LIST)
3640             {
3641               t = TREE_VALUE (t);
3642
3643               if (!error_operand_p (t))
3644                 {
3645                   if (TREE_CODE (t) == TYPE_DECL
3646                       || TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
3647                     {
3648                       t = TREE_TYPE (t);
3649                       
3650                       if (TEMPLATE_TYPE_PARAMETER_PACK (t))
3651                         {
3652                           /* Turn this argument into a TYPE_ARGUMENT_PACK
3653                              with a single element, which expands T.  */
3654                           tree vec = make_tree_vec (1);
3655 #ifdef ENABLE_CHECKING
3656                           SET_NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT
3657                                 (vec, TREE_VEC_LENGTH (vec));
3658 #endif
3659                           TREE_VEC_ELT (vec, 0) = make_pack_expansion (t);
3660                           
3661                           t = cxx_make_type (TYPE_ARGUMENT_PACK);
3662                           SET_ARGUMENT_PACK_ARGS (t, vec);
3663                         }
3664                     }
3665                   else
3666                     {
3667                       t = DECL_INITIAL (t);
3668                       
3669                       if (TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (t))
3670                         {
3671                           /* Turn this argument into a NONTYPE_ARGUMENT_PACK
3672                              with a single element, which expands T.  */
3673                           tree vec = make_tree_vec (1);
3674                           tree type = TREE_TYPE (TEMPLATE_PARM_DECL (t));
3675 #ifdef ENABLE_CHECKING
3676                           SET_NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT
3677                                 (vec, TREE_VEC_LENGTH (vec));
3678 #endif
3679                           TREE_VEC_ELT (vec, 0) = make_pack_expansion (t);
3680                           
3681                           t  = make_node (NONTYPE_ARGUMENT_PACK);
3682                           SET_ARGUMENT_PACK_ARGS (t, vec);
3683                           TREE_TYPE (t) = type;
3684                         }
3685                     }
3686                   TREE_VEC_ELT (a, i) = t;
3687                 }
3688             }
3689         }
3690
3691 #ifdef ENABLE_CHECKING
3692       SET_NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (a, TREE_VEC_LENGTH (a));
3693 #endif
3694
3695       if (length > 1)
3696         TREE_VEC_ELT (args, --l) = a;
3697       else
3698         args = a;
3699     }
3700
3701   return args;
3702 }
3703
3704 /* Update the declared TYPE by doing any lookups which were thought to be
3705    dependent, but are not now that we know the SCOPE of the declarator.  */
3706
3707 tree
3708 maybe_update_decl_type (tree orig_type, tree scope)
3709 {
3710   tree type = orig_type;
3711
3712   if (type == NULL_TREE)
3713     return type;
3714
3715   if (TREE_CODE (orig_type) == TYPE_DECL)
3716     type = TREE_TYPE (type);
3717
3718   if (scope && TYPE_P (scope) && dependent_type_p (scope)
3719       && dependent_type_p (type)
3720       /* Don't bother building up the args in this case.  */
3721       && TREE_CODE (type) != TEMPLATE_TYPE_PARM)
3722     {
3723       /* tsubst in the args corresponding to the template parameters,
3724          including auto if present.  Most things will be unchanged, but
3725          make_typename_type and tsubst_qualified_id will resolve
3726          TYPENAME_TYPEs and SCOPE_REFs that were previously dependent.  */
3727       tree args = current_template_args ();
3728       tree auto_node = type_uses_auto (type);
3729       tree pushed;
3730       if (auto_node)
3731         {
3732           tree auto_vec = make_tree_vec (1);
3733           TREE_VEC_ELT (auto_vec, 0) = auto_node;
3734           args = add_to_template_args (args, auto_vec);
3735         }
3736       pushed = push_scope (scope);
3737       type = tsubst (type, args, tf_warning_or_error, NULL_TREE);
3738       if (pushed)
3739         pop_scope (scope);
3740     }
3741
3742   if (type == error_mark_node)
3743     return orig_type;
3744
3745   if (TREE_CODE (orig_type) == TYPE_DECL)
3746     {
3747       if (same_type_p (type, TREE_TYPE (orig_type)))
3748         type = orig_type;
3749       else
3750         type = TYPE_NAME (type);
3751     }
3752   return type;
3753 }
3754
3755 /* Return a TEMPLATE_DECL corresponding to DECL, using the indicated
3756    template PARMS.  If MEMBER_TEMPLATE_P is true, the new template is
3757    a member template.  Used by push_template_decl below.  */
3758
3759 static tree
3760 build_template_decl (tree decl, tree parms, bool member_template_p)
3761 {
3762   tree tmpl = build_lang_decl (TEMPLATE_DECL, DECL_NAME (decl), NULL_TREE);
3763   DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl) = parms;
3764   DECL_CONTEXT (tmpl) = DECL_CONTEXT (decl);
3765   DECL_MEMBER_TEMPLATE_P (tmpl) = member_template_p;
3766
3767   return tmpl;
3768 }
3769
3770 struct template_parm_data
3771 {
3772   /* The level of the template parameters we are currently
3773      processing.  */
3774   int level;
3775
3776   /* The index of the specialization argument we are currently
3777      processing.  */
3778   int current_arg;
3779
3780   /* An array whose size is the number of template parameters.  The
3781      elements are nonzero if the parameter has been used in any one
3782      of the arguments processed so far.  */
3783   int* parms;
3784
3785   /* An array whose size is the number of template arguments.  The
3786      elements are nonzero if the argument makes use of template
3787      parameters of this level.  */
3788   int* arg_uses_template_parms;
3789 };
3790
3791 /* Subroutine of push_template_decl used to see if each template
3792    parameter in a partial specialization is used in the explicit
3793    argument list.  If T is of the LEVEL given in DATA (which is
3794    treated as a template_parm_data*), then DATA->PARMS is marked
3795    appropriately.  */
3796
3797 static int
3798 mark_template_parm (tree t, void* data)
3799 {
3800   int level;
3801   int idx;
3802   struct template_parm_data* tpd = (struct template_parm_data*) data;
3803
3804   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_PARM_INDEX)
3805     {
3806       level = TEMPLATE_PARM_LEVEL (t);
3807       idx = TEMPLATE_PARM_IDX (t);
3808     }
3809   else
3810     {
3811       level = TEMPLATE_TYPE_LEVEL (t);
3812       idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (t);
3813     }
3814
3815   if (level == tpd->level)
3816     {
3817       tpd->parms[idx] = 1;
3818       tpd->arg_uses_template_parms[tpd->current_arg] = 1;
3819     }
3820
3821   /* Return zero so that for_each_template_parm will continue the
3822      traversal of the tree; we want to mark *every* template parm.  */
3823   return 0;
3824 }
3825
3826 /* Process the partial specialization DECL.  */
3827
3828 static tree
3829 process_partial_specialization (tree decl)
3830 {
3831   tree type = TREE_TYPE (decl);
3832   tree maintmpl = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type);
3833   tree specargs = CLASSTYPE_TI_ARGS (type);
3834   tree inner_args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (specargs);
3835   tree main_inner_parms = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (maintmpl);
3836   tree inner_parms;
3837   int nargs = TREE_VEC_LENGTH (inner_args);
3838   int ntparms;
3839   int  i;
3840   bool did_error_intro = false;
3841   struct template_parm_data tpd;
3842   struct template_parm_data tpd2;
3843
3844   gcc_assert (current_template_parms);
3845
3846   inner_parms = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (current_template_parms);
3847   ntparms = TREE_VEC_LENGTH (inner_parms);
3848
3849   /* We check that each of the template parameters given in the
3850      partial specialization is used in the argument list to the
3851      specialization.  For example:
3852
3853        template <class T> struct S;
3854        template <class T> struct S<T*>;
3855
3856      The second declaration is OK because `T*' uses the template
3857      parameter T, whereas
3858
3859        template <class T> struct S<int>;
3860
3861      is no good.  Even trickier is:
3862
3863        template <class T>
3864        struct S1
3865        {
3866           template <class U>
3867           struct S2;
3868           template <class U>
3869           struct S2<T>;
3870        };
3871
3872      The S2<T> declaration is actually invalid; it is a
3873      full-specialization.  Of course,
3874
3875           template <class U>
3876           struct S2<T (*)(U)>;
3877
3878      or some such would have been OK.  */
3879   tpd.level = TMPL_PARMS_DEPTH (current_template_parms);
3880   tpd.parms = (int *) alloca (sizeof (int) * ntparms);
3881   memset (tpd.parms, 0, sizeof (int) * ntparms);
3882
3883   tpd.arg_uses_template_parms = (int *) alloca (sizeof (int) * nargs);
3884   memset (tpd.arg_uses_template_parms, 0, sizeof (int) * nargs);
3885   for (i = 0; i < nargs; ++i)
3886     {
3887       tpd.current_arg = i;
3888       for_each_template_parm (TREE_VEC_ELT (inner_args, i),
3889                               &mark_template_parm,
3890                               &tpd,
3891                               NULL,
3892                               /*include_nondeduced_p=*/false);
3893     }
3894   for (i = 0; i < ntparms; ++i)
3895     if (tpd.parms[i] == 0)
3896       {
3897         /* One of the template parms was not used in the
3898            specialization.  */
3899         if (!did_error_intro)
3900           {
3901             error ("template parameters not used in partial specialization:");
3902             did_error_intro = true;
3903           }
3904
3905         error ("        %qD", TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i)));
3906       }
3907
3908   if (did_error_intro)
3909     return error_mark_node;
3910
3911   /* [temp.class.spec]
3912
3913      The argument list of the specialization shall not be identical to
3914      the implicit argument list of the primary template.  */
3915   if (comp_template_args
3916       (inner_args,
3917        INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE
3918                                                    (maintmpl)))))
3919     error ("partial specialization %qT does not specialize any template arguments", type);
3920
3921   /* [temp.class.spec]
3922
3923      A partially specialized non-type argument expression shall not
3924      involve template parameters of the partial specialization except
3925      when the argument expression is a simple identifier.
3926
3927      The type of a template parameter corresponding to a specialized
3928      non-type argument shall not be dependent on a parameter of the
3929      specialization. 
3930
3931      Also, we verify that pack expansions only occur at the
3932      end of the argument list.  */
3933   gcc_assert (nargs == DECL_NTPARMS (maintmpl));
3934   tpd2.parms = 0;
3935   for (i = 0; i < nargs; ++i)
3936     {
3937       tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (main_inner_parms, i));
3938       tree arg = TREE_VEC_ELT (inner_args, i);
3939       tree packed_args = NULL_TREE;
3940       int j, len = 1;
3941
3942       if (ARGUMENT_PACK_P (arg))
3943         {
3944           /* Extract the arguments from the argument pack. We'll be
3945              iterating over these in the following loop.  */
3946           packed_args = ARGUMENT_PACK_ARGS (arg);
3947           len = TREE_VEC_LENGTH (packed_args);
3948         }
3949
3950       for (j = 0; j < len; j++)
3951         {
3952           if (packed_args)
3953             /* Get the Jth argument in the parameter pack.  */
3954             arg = TREE_VEC_ELT (packed_args, j);
3955
3956           if (PACK_EXPANSION_P (arg))
3957             {
3958               /* Pack expansions must come at the end of the
3959                  argument list.  */
3960               if ((packed_args && j < len - 1)
3961                   || (!packed_args && i < nargs - 1))
3962                 {
3963                   if (TREE_CODE (arg) == EXPR_PACK_EXPANSION)
3964                     error ("parameter pack argument %qE must be at the "
3965                            "end of the template argument list", arg);
3966                   else
3967                     error ("parameter pack argument %qT must be at the "
3968                            "end of the template argument list", arg);
3969                 }
3970             }
3971
3972           if (TREE_CODE (arg) == EXPR_PACK_EXPANSION)
3973             /* We only care about the pattern.  */
3974             arg = PACK_EXPANSION_PATTERN (arg);
3975
3976           if (/* These first two lines are the `non-type' bit.  */
3977               !TYPE_P (arg)
3978               && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_DECL
3979               /* This next line is the `argument expression is not just a
3980                  simple identifier' condition and also the `specialized
3981                  non-type argument' bit.  */
3982               && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_PARM_INDEX)
3983             {
3984               if ((!packed_args && tpd.arg_uses_template_parms[i])
3985                   || (packed_args && uses_template_parms (arg)))
3986                 error ("template argument %qE involves template parameter(s)",
3987                        arg);
3988               else 
3989                 {
3990                   /* Look at the corresponding template parameter,
3991                      marking which template parameters its type depends
3992                      upon.  */
3993                   tree type = TREE_TYPE (parm);
3994
3995                   if (!tpd2.parms)
3996                     {
3997                       /* We haven't yet initialized TPD2.  Do so now.  */
3998                       tpd2.arg_uses_template_parms 
3999                         = (int *) alloca (sizeof (int) * nargs);
4000                       /* The number of parameters here is the number in the
4001                          main template, which, as checked in the assertion
4002                          above, is NARGS.  */
4003                       tpd2.parms = (int *) alloca (sizeof (int) * nargs);
4004                       tpd2.level = 
4005                         TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (maintmpl));
4006                     }
4007
4008                   /* Mark the template parameters.  But this time, we're
4009                      looking for the template parameters of the main
4010                      template, not in the specialization.  */
4011                   tpd2.current_arg = i;
4012                   tpd2.arg_uses_template_parms[i] = 0;
4013                   memset (tpd2.parms, 0, sizeof (int) * nargs);
4014                   for_each_template_parm (type,
4015                                           &mark_template_parm,
4016                                           &tpd2,
4017                                           NULL,
4018                                           /*include_nondeduced_p=*/false);
4019
4020                   if (tpd2.arg_uses_template_parms [i])
4021                     {
4022                       /* The type depended on some template parameters.
4023                          If they are fully specialized in the
4024                          specialization, that's OK.  */
4025                       int j;
4026                       int count = 0;
4027                       for (j = 0; j < nargs; ++j)
4028                         if (tpd2.parms[j] != 0
4029                             && tpd.arg_uses_template_parms [j])
4030                           ++count;
4031                       if (count != 0)
4032                         error_n (input_location, count,
4033                                  "type %qT of template argument %qE depends "
4034                                  "on a template parameter",
4035                                  "type %qT of template argument %qE depends "
4036                                  "on template parameters",
4037                                  type,
4038                                  arg);
4039                     }
4040                 }
4041             }
4042         }
4043     }
4044
4045   /* We should only get here once.  */
4046   gcc_assert (!COMPLETE_TYPE_P (type));
4047
4048   DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (maintmpl)
4049     = tree_cons (specargs, inner_parms,
4050                  DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (maintmpl));
4051   TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (maintmpl)) = type;
4052   return decl;
4053 }
4054
4055 /* Check that a template declaration's use of default arguments and
4056    parameter packs is not invalid.  Here, PARMS are the template
4057    parameters.  IS_PRIMARY is nonzero if DECL is the thing declared by
4058    a primary template.  IS_PARTIAL is nonzero if DECL is a partial
4059    specialization.
4060    
4061
4062    IS_FRIEND_DECL is nonzero if DECL is a friend function template
4063    declaration (but not a definition); 1 indicates a declaration, 2
4064    indicates a redeclaration. When IS_FRIEND_DECL=2, no errors are
4065    emitted for extraneous default arguments.
4066
4067    Returns TRUE if there were no errors found, FALSE otherwise. */
4068
4069 bool
4070 check_default_tmpl_args (tree decl, tree parms, int is_primary, 
4071                          int is_partial, int is_friend_decl)
4072 {
4073   const char *msg;
4074   int last_level_to_check;
4075   tree parm_level;
4076   bool no_errors = true;
4077
4078   /* [temp.param]
4079
4080      A default template-argument shall not be specified in a
4081      function template declaration or a function template definition, nor
4082      in the template-parameter-list of the definition of a member of a
4083      class template.  */
4084
4085   if (TREE_CODE (CP_DECL_CONTEXT (decl)) == FUNCTION_DECL)
4086     /* You can't have a function template declaration in a local
4087        scope, nor you can you define a member of a class template in a
4088        local scope.  */
4089     return true;
4090
4091   if (current_class_type
4092       && !TYPE_BEING_DEFINED (current_class_type)
4093       && DECL_LANG_SPECIFIC (decl)
4094       && DECL_DECLARES_FUNCTION_P (decl)
4095       /* If this is either a friend defined in the scope of the class
4096          or a member function.  */
4097       && (DECL_FUNCTION_MEMBER_P (decl)
4098           ? same_type_p (DECL_CONTEXT (decl), current_class_type)
4099           : DECL_FRIEND_CONTEXT (decl)
4100           ? same_type_p (DECL_FRIEND_CONTEXT (decl), current_class_type)
4101           : false)
4102       /* And, if it was a member function, it really was defined in
4103          the scope of the class.  */
4104       && (!DECL_FUNCTION_MEMBER_P (decl)
4105           || DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (decl)))
4106     /* We already checked these parameters when the template was
4107        declared, so there's no need to do it again now.  This function
4108        was defined in class scope, but we're processing it's body now
4109        that the class is complete.  */
4110     return true;
4111
4112   /* Core issue 226 (C++0x only): the following only applies to class
4113      templates.  */
4114   if ((cxx_dialect == cxx98) || TREE_CODE (decl) != FUNCTION_DECL)
4115     {
4116       /* [temp.param]
4117
4118          If a template-parameter has a default template-argument, all
4119          subsequent template-parameters shall have a default
4120          template-argument supplied.  */
4121       for (parm_level = parms; parm_level; parm_level = TREE_CHAIN (parm_level))
4122         {
4123           tree inner_parms = TREE_VALUE (parm_level);
4124           int ntparms = TREE_VEC_LENGTH (inner_parms);
4125           int seen_def_arg_p = 0;
4126           int i;
4127
4128           for (i = 0; i < ntparms; ++i)
4129             {
4130               tree parm = TREE_VEC_ELT (inner_parms, i);
4131
4132               if (parm == error_mark_node)
4133                 continue;
4134
4135               if (TREE_PURPOSE (parm))
4136                 seen_def_arg_p = 1;
4137               else if (seen_def_arg_p
4138                        && !template_parameter_pack_p (TREE_VALUE (parm)))
4139                 {
4140                   error ("no default argument for %qD", TREE_VALUE (parm));
4141                   /* For better subsequent error-recovery, we indicate that
4142                      there should have been a default argument.  */
4143                   TREE_PURPOSE (parm) = error_mark_node;
4144                   no_errors = false;
4145                 }
4146               else if (is_primary
4147                        && !is_partial
4148                        && !is_friend_decl
4149                        /* Don't complain about an enclosing partial
4150                           specialization.  */
4151                        && parm_level == parms
4152                        && TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL
4153                        && i < ntparms - 1
4154                        && template_parameter_pack_p (TREE_VALUE (parm)))
4155                 {
4156                   /* A primary class template can only have one
4157                      parameter pack, at the end of the template
4158                      parameter list.  */
4159
4160                   if (TREE_CODE (TREE_VALUE (parm)) == PARM_DECL)
4161                     error ("parameter pack %qE must be at the end of the"
4162                            " template parameter list", TREE_VALUE (parm));
4163                   else
4164                     error ("parameter pack %qT must be at the end of the"
4165                            " template parameter list", 
4166                            TREE_TYPE (TREE_VALUE (parm)));
4167
4168                   TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i)) 
4169                     = error_mark_node;
4170                   no_errors = false;
4171                 }
4172             }
4173         }
4174     }
4175
4176   if (((cxx_dialect == cxx98) && TREE_CODE (decl) != TYPE_DECL)
4177       || is_partial 
4178       || !is_primary
4179       || is_friend_decl)
4180     /* For an ordinary class template, default template arguments are
4181        allowed at the innermost level, e.g.:
4182          template <class T = int>
4183          struct S {};
4184        but, in a partial specialization, they're not allowed even
4185        there, as we have in [temp.class.spec]:
4186
4187          The template parameter list of a specialization shall not
4188          contain default template argument values.
4189
4190        So, for a partial specialization, or for a function template
4191        (in C++98/C++03), we look at all of them.  */
4192     ;
4193   else
4194     /* But, for a primary class template that is not a partial
4195        specialization we look at all template parameters except the
4196        innermost ones.  */
4197     parms = TREE_CHAIN (parms);
4198
4199   /* Figure out what error message to issue.  */
4200   if (is_friend_decl == 2)
4201     msg = G_("default template arguments may not be used in function template "
4202              "friend re-declaration");
4203   else if (is_friend_decl)
4204     msg = G_("default template arguments may not be used in function template "
4205              "friend declarations");
4206   else if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL && (cxx_dialect == cxx98))
4207     msg = G_("default template arguments may not be used in function templates "
4208              "without -std=c++0x or -std=gnu++0x");
4209   else if (is_partial)
4210     msg = G_("default template arguments may not be used in "
4211              "partial specializations");
4212   else
4213     msg = G_("default argument for template parameter for class enclosing %qD");
4214
4215   if (current_class_type && TYPE_BEING_DEFINED (current_class_type))
4216     /* If we're inside a class definition, there's no need to
4217        examine the parameters to the class itself.  On the one
4218        hand, they will be checked when the class is defined, and,
4219        on the other, default arguments are valid in things like:
4220          template <class T = double>
4221          struct S { template <class U> void f(U); };
4222        Here the default argument for `S' has no bearing on the
4223        declaration of `f'.  */
4224     last_level_to_check = template_class_depth (current_class_type) + 1;
4225   else
4226     /* Check everything.  */
4227     last_level_to_check = 0;
4228
4229   for (parm_level = parms;
4230        parm_level && TMPL_PARMS_DEPTH (parm_level) >= last_level_to_check;
4231        parm_level = TREE_CHAIN (parm_level))
4232     {
4233       tree inner_parms = TREE_VALUE (parm_level);
4234       int i;
4235       int ntparms;
4236
4237       ntparms = TREE_VEC_LENGTH (inner_parms);
4238       for (i = 0; i < ntparms; ++i)
4239         {
4240           if (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i) == error_mark_node)
4241             continue;
4242
4243           if (TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i)))
4244             {
4245               if (msg)
4246                 {
4247                   no_errors = false;
4248                   if (is_friend_decl == 2)
4249                     return no_errors;
4250
4251                   error (msg, decl);
4252                   msg = 0;
4253                 }
4254
4255               /* Clear out the default argument so that we are not
4256                  confused later.  */
4257               TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i)) = NULL_TREE;
4258             }
4259         }
4260
4261       /* At this point, if we're still interested in issuing messages,
4262          they must apply to classes surrounding the object declared.  */
4263       if (msg)
4264         msg = G_("default argument for template parameter for class "
4265                  "enclosing %qD");
4266     }
4267
4268   return no_errors;
4269 }
4270
4271 /* Worker for push_template_decl_real, called via
4272    for_each_template_parm.  DATA is really an int, indicating the
4273    level of the parameters we are interested in.  If T is a template
4274    parameter of that level, return nonzero.  */
4275
4276 static int
4277 template_parm_this_level_p (tree t, void* data)
4278 {
4279   int this_level = *(int *)data;
4280   int level;
4281
4282   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_PARM_INDEX)
4283     level = TEMPLATE_PARM_LEVEL (t);
4284   else
4285     level = TEMPLATE_TYPE_LEVEL (t);
4286   return level == this_level;
4287 }
4288
4289 /* Creates a TEMPLATE_DECL for the indicated DECL using the template
4290    parameters given by current_template_args, or reuses a
4291    previously existing one, if appropriate.  Returns the DECL, or an
4292    equivalent one, if it is replaced via a call to duplicate_decls.
4293
4294    If IS_FRIEND is true, DECL is a friend declaration.  */
4295
4296 tree
4297 push_template_decl_real (tree decl, bool is_friend)
4298 {
4299   tree tmpl;
4300   tree args;
4301   tree info;
4302   tree ctx;
4303   int primary;
4304   int is_partial;
4305   int new_template_p = 0;
4306   /* True if the template is a member template, in the sense of
4307      [temp.mem].  */
4308   bool member_template_p = false;
4309
4310   if (decl == error_mark_node || !current_template_parms)
4311     return error_mark_node;
4312
4313   /* See if this is a partial specialization.  */
4314   is_partial = (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl)
4315                 && TREE_CODE (TREE_TYPE (decl)) != ENUMERAL_TYPE
4316                 && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (TREE_TYPE (decl)));
4317
4318   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL && DECL_FRIEND_P (decl))
4319     is_friend = true;
4320
4321   if (is_friend)
4322     /* For a friend, we want the context of the friend function, not
4323        the type of which it is a friend.  */
4324     ctx = DECL_CONTEXT (decl);
4325   else if (CP_DECL_CONTEXT (decl)
4326            && TREE_CODE (CP_DECL_CONTEXT (decl)) != NAMESPACE_DECL)
4327     /* In the case of a virtual function, we want the class in which
4328        it is defined.  */
4329     ctx = CP_DECL_CONTEXT (decl);
4330   else
4331     /* Otherwise, if we're currently defining some class, the DECL
4332        is assumed to be a member of the class.  */
4333     ctx = current_scope ();
4334
4335   if (ctx && TREE_CODE (ctx) == NAMESPACE_DECL)
4336     ctx = NULL_TREE;
4337
4338   if (!DECL_CONTEXT (decl))
4339     DECL_CONTEXT (decl) = FROB_CONTEXT (current_namespace);
4340
4341   /* See if this is a primary template.  */
4342   if (is_friend && ctx)
4343     /* A friend template that specifies a class context, i.e.
4344          template <typename T> friend void A<T>::f();
4345        is not primary.  */
4346     primary = 0;
4347   else
4348     primary = template_parm_scope_p ();
4349
4350   if (primary)
4351     {
4352       if (DECL_CLASS_SCOPE_P (decl))
4353         member_template_p = true;
4354       if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL
4355           && ANON_AGGRNAME_P (DECL_NAME (decl)))
4356         {
4357           error ("template class without a name");
4358           return error_mark_node;
4359         }
4360       else if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
4361         {
4362           if (DECL_DESTRUCTOR_P (decl))
4363             {
4364               /* [temp.mem]
4365
4366                  A destructor shall not be a member template.  */
4367               error ("destructor %qD declared as member template", decl);
4368               return error_mark_node;
4369             }
4370           if (NEW_DELETE_OPNAME_P (DECL_NAME (decl))
4371               && (!TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl))
4372                   || TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl)) == void_list_node
4373                   || !TREE_CHAIN (TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl)))
4374                   || (TREE_CHAIN (TYPE_ARG_TYPES ((TREE_TYPE (decl))))
4375                       == void_list_node)))
4376             {
4377               /* [basic.stc.dynamic.allocation]
4378
4379                  An allocation function can be a function
4380                  template. ... Template allocation functions shall
4381                  have two or more parameters.  */
4382               error ("invalid template declaration of %qD", decl);
4383               return error_mark_node;
4384             }
4385         }
4386       else if (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl)
4387                && CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (decl)))
4388         /* OK */;
4389       else
4390         {
4391           error ("template declaration of %q#D", decl);
4392           return error_mark_node;
4393         }
4394     }
4395
4396   /* Check to see that the rules regarding the use of default
4397      arguments are not being violated.  */
4398   check_default_tmpl_args (decl, current_template_parms,
4399                            primary, is_partial, /*is_friend_decl=*/0);
4400
4401   /* Ensure that there are no parameter packs in the type of this
4402      declaration that have not been expanded.  */
4403   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
4404     {
4405       /* Check each of the arguments individually to see if there are
4406          any bare parameter packs.  */
4407       tree type = TREE_TYPE (decl);
4408       tree arg = DECL_ARGUMENTS (decl);
4409       tree argtype = TYPE_ARG_TYPES (type);
4410
4411       while (arg && argtype)
4412         {
4413           if (!FUNCTION_PARAMETER_PACK_P (arg)
4414               && check_for_bare_parameter_packs (TREE_TYPE (arg)))
4415             {
4416             /* This is a PARM_DECL that contains unexpanded parameter
4417                packs. We have already complained about this in the
4418                check_for_bare_parameter_packs call, so just replace
4419                these types with ERROR_MARK_NODE.  */
4420               TREE_TYPE (arg) = error_mark_node;
4421               TREE_VALUE (argtype) = error_mark_node;
4422             }
4423
4424           arg = TREE_CHAIN (arg);
4425           argtype = TREE_CHAIN (argtype);
4426         }
4427
4428       /* Check for bare parameter packs in the return type and the
4429          exception specifiers.  */
4430       if (check_for_bare_parameter_packs (TREE_TYPE (type)))
4431         /* Errors were already issued, set return type to int
4432            as the frontend doesn't expect error_mark_node as
4433            the return type.  */
4434         TREE_TYPE (type) = integer_type_node;
4435       if (check_for_bare_parameter_packs (TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (type)))
4436         TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (type) = NULL_TREE;
4437     }
4438   else if (check_for_bare_parameter_packs (TREE_TYPE (decl)))
4439     {
4440       TREE_TYPE (decl) = error_mark_node;
4441       return error_mark_node;
4442     }
4443
4444   if (is_partial)
4445     return process_partial_specialization (decl);
4446
4447   args = current_template_args ();
4448
4449   if (!ctx
4450       || TREE_CODE (ctx) == FUNCTION_DECL
4451       || (CLASS_TYPE_P (ctx) && TYPE_BEING_DEFINED (ctx))
4452       || (is_friend && !DECL_TEMPLATE_INFO (decl)))
4453     {
4454       if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl)
4455           && DECL_TEMPLATE_INFO (decl)
4456           && DECL_TI_TEMPLATE (decl))
4457         tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
4458       /* If DECL is a TYPE_DECL for a class-template, then there won't
4459          be DECL_LANG_SPECIFIC.  The information equivalent to
4460          DECL_TEMPLATE_INFO is found in TYPE_TEMPLATE_INFO instead.  */
4461       else if (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl)
4462                && TYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (decl))
4463                && TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl)))
4464         {
4465           /* Since a template declaration already existed for this
4466              class-type, we must be redeclaring it here.  Make sure
4467              that the redeclaration is valid.  */
4468           redeclare_class_template (TREE_TYPE (decl),
4469                                     current_template_parms);
4470           /* We don't need to create a new TEMPLATE_DECL; just use the
4471              one we already had.  */
4472           tmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl));
4473         }
4474       else
4475         {
4476           tmpl = build_template_decl (decl, current_template_parms,
4477                                       member_template_p);
4478           new_template_p = 1;
4479
4480           if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl)
4481               && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl))
4482             {
4483               /* A specialization of a member template of a template
4484                  class.  */
4485               SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (tmpl);
4486               DECL_TEMPLATE_INFO (tmpl) = DECL_TEMPLATE_INFO (decl);
4487               DECL_TEMPLATE_INFO (decl) = NULL_TREE;
4488             }
4489         }
4490     }
4491   else
4492     {
4493       tree a, t, current, parms;
4494       int i;
4495       tree tinfo = get_template_info (decl);
4496
4497       if (!tinfo)
4498         {
4499           error ("template definition of non-template %q#D", decl);
4500           return error_mark_node;
4501         }
4502
4503       tmpl = TI_TEMPLATE (tinfo);
4504
4505       if (DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (tmpl)
4506           && DECL_TEMPLATE_INFO (decl) && DECL_TI_ARGS (decl)
4507           && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl)
4508           && DECL_MEMBER_TEMPLATE_P (tmpl))
4509         {
4510           tree new_tmpl;
4511
4512           /* The declaration is a specialization of a member
4513              template, declared outside the class.  Therefore, the
4514              innermost template arguments will be NULL, so we
4515              replace them with the arguments determined by the
4516              earlier call to check_explicit_specialization.  */
4517           args = DECL_TI_ARGS (decl);
4518
4519           new_tmpl
4520             = build_template_decl (decl, current_template_parms,
4521                                    member_template_p);
4522           DECL_TEMPLATE_RESULT (new_tmpl) = decl;
4523           TREE_TYPE (new_tmpl) = TREE_TYPE (decl);
4524           DECL_TI_TEMPLATE (decl) = new_tmpl;
4525           SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (new_tmpl);
4526           DECL_TEMPLATE_INFO (new_tmpl)
4527             = build_template_info (tmpl, args);
4528
4529           register_specialization (new_tmpl,
4530                                    most_general_template (tmpl),
4531                                    args,
4532                                    is_friend, 0);
4533           return decl;
4534         }
4535
4536       /* Make sure the template headers we got make sense.  */
4537
4538       parms = DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl);
4539       i = TMPL_PARMS_DEPTH (parms);
4540       if (TMPL_ARGS_DEPTH (args) != i)
4541         {
4542           error ("expected %d levels of template parms for %q#D, got %d",
4543                  i, decl, TMPL_ARGS_DEPTH (args));
4544         }
4545       else
4546         for (current = decl; i > 0; --i, parms = TREE_CHAIN (parms))
4547           {
4548             a = TMPL_ARGS_LEVEL (args, i);
4549             t = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parms);
4550
4551             if (TREE_VEC_LENGTH (t) != TREE_VEC_LENGTH (a))
4552               {
4553                 if (current == decl)
4554                   error ("got %d template parameters for %q#D",
4555                          TREE_VEC_LENGTH (a), decl);
4556                 else
4557                   error ("got %d template parameters for %q#T",
4558                          TREE_VEC_LENGTH (a), current);
4559                 error ("  but %d required", TREE_VEC_LENGTH (t));
4560                 return error_mark_node;
4561               }
4562
4563             if (current == decl)
4564               current = ctx;
4565             else if (current == NULL_TREE)
4566               /* Can happen in erroneous input.  */
4567               break;
4568             else
4569               current = (TYPE_P (current)
4570                          ? TYPE_CONTEXT (current)
4571                          : DECL_CONTEXT (current));
4572           }
4573
4574       /* Check that the parms are used in the appropriate qualifying scopes
4575          in the declarator.  */
4576       if (!comp_template_args
4577           (TI_ARGS (tinfo),
4578            TI_ARGS (get_template_info (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)))))
4579         {
4580           error ("\
4581 template arguments to %qD do not match original template %qD",
4582                  decl, DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl));
4583           if (!uses_template_parms (TI_ARGS (tinfo)))
4584             inform (input_location, "use template<> for an explicit specialization");
4585           /* Avoid crash in import_export_decl.  */
4586           DECL_INTERFACE_KNOWN (decl) = 1;
4587           return error_mark_node;
4588         }
4589     }
4590
4591   DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl) = decl;
4592   TREE_TYPE (tmpl) = TREE_TYPE (decl);
4593
4594   /* Push template declarations for global functions and types.  Note
4595      that we do not try to push a global template friend declared in a
4596      template class; such a thing may well depend on the template
4597      parameters of the class.  */
4598   if (new_template_p && !ctx
4599       && !(is_friend && template_class_depth (current_class_type) > 0))
4600     {
4601       tmpl = pushdecl_namespace_level (tmpl, is_friend);
4602       if (tmpl == error_mark_node)
4603         return error_mark_node;
4604
4605       /* Hide template friend classes that haven't been declared yet.  */
4606       if (is_friend && TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
4607         {
4608           DECL_ANTICIPATED (tmpl) = 1;
4609           DECL_FRIEND_P (tmpl) = 1;
4610         }
4611     }
4612
4613   if (primary)
4614     {
4615       tree parms = DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl);
4616       int i;
4617
4618       DECL_PRIMARY_TEMPLATE (tmpl) = tmpl;
4619       if (DECL_CONV_FN_P (tmpl))
4620         {
4621           int depth = TMPL_PARMS_DEPTH (parms);
4622
4623           /* It is a conversion operator. See if the type converted to
4624              depends on innermost template operands.  */
4625
4626           if (uses_template_parms_level (TREE_TYPE (TREE_TYPE (tmpl)),
4627                                          depth))
4628             DECL_TEMPLATE_CONV_FN_P (tmpl) = 1;
4629         }
4630
4631       /* Give template template parms a DECL_CONTEXT of the template
4632          for which they are a parameter.  */
4633       parms = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parms);
4634       for (i = TREE_VEC_LENGTH (parms) - 1; i >= 0; --i)
4635         {
4636           tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
4637           if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL)
4638             DECL_CONTEXT (parm) = tmpl;
4639         }
4640     }
4641
4642   /* The DECL_TI_ARGS of DECL contains full set of arguments referring
4643      back to its most general template.  If TMPL is a specialization,
4644      ARGS may only have the innermost set of arguments.  Add the missing
4645      argument levels if necessary.  */
4646   if (DECL_TEMPLATE_INFO (tmpl))
4647     args = add_outermost_template_args (DECL_TI_ARGS (tmpl), args);
4648
4649   info = build_template_info (tmpl, args);
4650
4651   if (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl))
4652     SET_TYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (tmpl), info);
4653   else if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl))
4654     DECL_TEMPLATE_INFO (decl) = info;
4655
4656   return DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl);
4657 }
4658
4659 tree
4660 push_template_decl (tree decl)
4661 {
4662   return push_template_decl_real (decl, false);
4663 }
4664
4665 /* Called when a class template TYPE is redeclared with the indicated
4666    template PARMS, e.g.:
4667
4668      template <class T> struct S;
4669      template <class T> struct S {};  */
4670
4671 bool
4672 redeclare_class_template (tree type, tree parms)
4673 {
4674   tree tmpl;
4675   tree tmpl_parms;
4676   int i;
4677
4678   if (!TYPE_TEMPLATE_INFO (type))
4679     {
4680       error ("%qT is not a template type", type);
4681       return false;
4682     }
4683
4684   tmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (type);
4685   if (!PRIMARY_TEMPLATE_P (tmpl))
4686     /* The type is nested in some template class.  Nothing to worry
4687        about here; there are no new template parameters for the nested
4688        type.  */
4689     return true;
4690
4691   if (!parms)
4692     {
4693       error ("template specifiers not specified in declaration of %qD",
4694              tmpl);
4695       return false;
4696     }
4697
4698   parms = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parms);
4699   tmpl_parms = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (tmpl);
4700
4701   if (TREE_VEC_LENGTH (parms) != TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms))
4702     {
4703       error_n (input_location, TREE_VEC_LENGTH (parms),
4704                "redeclared with %d template parameter",
4705                "redeclared with %d template parameters",
4706                TREE_VEC_LENGTH (parms));
4707       inform_n (input_location, TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms),
4708                 "previous declaration %q+D used %d template parameter",
4709                 "previous declaration %q+D used %d template parameters",
4710                 tmpl, TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms));
4711       return false;
4712     }
4713
4714   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms); ++i)
4715     {
4716       tree tmpl_parm;
4717       tree parm;
4718       tree tmpl_default;
4719       tree parm_default;
4720
4721       if (TREE_VEC_ELT (tmpl_parms, i) == error_mark_node
4722           || TREE_VEC_ELT (parms, i) == error_mark_node)
4723         continue;
4724
4725       tmpl_parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tmpl_parms, i));
4726       if (tmpl_parm == error_mark_node)
4727         return false;
4728
4729       parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
4730       tmpl_default = TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (tmpl_parms, i));
4731       parm_default = TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
4732
4733       /* TMPL_PARM and PARM can be either TYPE_DECL, PARM_DECL, or
4734          TEMPLATE_DECL.  */
4735       if (TREE_CODE (tmpl_parm) != TREE_CODE (parm)
4736           || (TREE_CODE (tmpl_parm) != TYPE_DECL
4737               && !same_type_p (TREE_TYPE (tmpl_parm), TREE_TYPE (parm)))
4738           || (TREE_CODE (tmpl_parm) != PARM_DECL
4739               && (TEMPLATE_TYPE_PARAMETER_PACK (TREE_TYPE (tmpl_parm))
4740                   != TEMPLATE_TYPE_PARAMETER_PACK (TREE_TYPE (parm))))
4741           || (TREE_CODE (tmpl_parm) == PARM_DECL
4742               && (TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (DECL_INITIAL (tmpl_parm))
4743                   != TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (DECL_INITIAL (parm)))))
4744         {
4745           error ("template parameter %q+#D", tmpl_parm);
4746           error ("redeclared here as %q#D", parm);
4747           return false;
4748         }
4749
4750       if (tmpl_default != NULL_TREE && parm_default != NULL_TREE)
4751         {
4752           /* We have in [temp.param]:
4753
4754              A template-parameter may not be given default arguments
4755              by two different declarations in the same scope.  */
4756           error_at (input_location, "redefinition of default argument for %q#D", parm);
4757           inform (DECL_SOURCE_LOCATION (tmpl_parm),
4758                   "original definition appeared here");
4759           return false;
4760         }
4761
4762       if (parm_default != NULL_TREE)
4763         /* Update the previous template parameters (which are the ones
4764            that will really count) with the new default value.  */
4765         TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (tmpl_parms, i)) = parm_default;
4766       else if (tmpl_default != NULL_TREE)
4767         /* Update the new parameters, too; they'll be used as the
4768            parameters for any members.  */
4769         TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (parms, i)) = tmpl_default;
4770     }
4771
4772     return true;
4773 }
4774
4775 /* Simplify EXPR if it is a non-dependent expression.  Returns the
4776    (possibly simplified) expression.  */
4777
4778 tree
4779 fold_non_dependent_expr (tree expr)
4780 {
4781   if (expr == NULL_TREE)
4782     return NULL_TREE;
4783
4784   /* If we're in a template, but EXPR isn't value dependent, simplify
4785      it.  We're supposed to treat:
4786
4787        template <typename T> void f(T[1 + 1]);
4788        template <typename T> void f(T[2]);
4789
4790      as two declarations of the same function, for example.  */
4791   if (processing_template_decl
4792       && !type_dependent_expression_p (expr)
4793       && !value_dependent_expression_p (expr))
4794     {
4795       HOST_WIDE_INT saved_processing_template_decl;
4796
4797       saved_processing_template_decl = processing_template_decl;
4798       processing_template_decl = 0;
4799       expr = tsubst_copy_and_build (expr,
4800                                     /*args=*/NULL_TREE,
4801                                     tf_error,
4802                                     /*in_decl=*/NULL_TREE,
4803                                     /*function_p=*/false,
4804                                     /*integral_constant_expression_p=*/true);
4805       processing_template_decl = saved_processing_template_decl;
4806     }
4807   return expr;
4808 }
4809
4810 /* EXPR is an expression which is used in a constant-expression context.
4811    For instance, it could be a VAR_DECL with a constant initializer.
4812    Extract the innermost constant expression.
4813
4814    This is basically a more powerful version of
4815    integral_constant_value, which can be used also in templates where
4816    initializers can maintain a syntactic rather than semantic form
4817    (even if they are non-dependent, for access-checking purposes).  */
4818
4819 static tree
4820 fold_decl_constant_value (tree expr)
4821 {
4822   tree const_expr = expr;
4823   do
4824     {
4825       expr = fold_non_dependent_expr (const_expr);
4826       const_expr = integral_constant_value (expr);
4827     }
4828   while (expr != const_expr);
4829
4830   return expr;
4831 }
4832
4833 /* Subroutine of convert_nontype_argument. Converts EXPR to TYPE, which
4834    must be a function or a pointer-to-function type, as specified
4835    in [temp.arg.nontype]: disambiguate EXPR if it is an overload set,
4836    and check that the resulting function has external linkage.  */
4837
4838 static tree
4839 convert_nontype_argument_function (tree type, tree expr)
4840 {
4841   tree fns = expr;
4842   tree fn, fn_no_ptr;
4843
4844   fn = instantiate_type (type, fns, tf_none);
4845   if (fn == error_mark_node)
4846     return error_mark_node;
4847
4848   fn_no_ptr = fn;
4849   if (TREE_CODE (fn_no_ptr) == ADDR_EXPR)
4850     fn_no_ptr = TREE_OPERAND (fn_no_ptr, 0);
4851   if (TREE_CODE (fn_no_ptr) == BASELINK)
4852     fn_no_ptr = BASELINK_FUNCTIONS (fn_no_ptr);
4853  
4854   /* [temp.arg.nontype]/1
4855
4856      A template-argument for a non-type, non-template template-parameter
4857      shall be one of:
4858      [...]
4859      -- the address of an object or function with external linkage.  */
4860   if (!DECL_EXTERNAL_LINKAGE_P (fn_no_ptr))
4861     {
4862       error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
4863              "because function %qD has not external linkage",
4864              expr, type, fn_no_ptr);
4865       return NULL_TREE;
4866     }
4867
4868   return fn;
4869 }
4870
4871 /* Subroutine of convert_nontype_argument.
4872    Check if EXPR of type TYPE is a valid pointer-to-member constant.
4873    Emit an error otherwise.  */
4874
4875 static bool
4876 check_valid_ptrmem_cst_expr (tree type, tree expr)
4877 {
4878   STRIP_NOPS (expr);
4879   if (expr && (null_ptr_cst_p (expr) || TREE_CODE (expr) == PTRMEM_CST))
4880     return true;
4881   error ("%qE is not a valid template argument for type %qT",
4882          expr, type);
4883   error ("it must be a pointer-to-member of the form `&X::Y'");
4884   return false;
4885 }
4886
4887 /* Attempt to convert the non-type template parameter EXPR to the
4888    indicated TYPE.  If the conversion is successful, return the
4889    converted value.  If the conversion is unsuccessful, return
4890    NULL_TREE if we issued an error message, or error_mark_node if we
4891    did not.  We issue error messages for out-and-out bad template
4892    parameters, but not simply because the conversion failed, since we
4893    might be just trying to do argument deduction.  Both TYPE and EXPR
4894    must be non-dependent.
4895
4896    The conversion follows the special rules described in
4897    [temp.arg.nontype], and it is much more strict than an implicit
4898    conversion.
4899
4900    This function is called twice for each template argument (see
4901    lookup_template_class for a more accurate description of this
4902    problem). This means that we need to handle expressions which
4903    are not valid in a C++ source, but can be created from the
4904    first call (for instance, casts to perform conversions). These
4905    hacks can go away after we fix the double coercion problem.  */
4906
4907 static tree
4908 convert_nontype_argument (tree type, tree expr)
4909 {
4910   tree expr_type;
4911
4912   /* Detect immediately string literals as invalid non-type argument.
4913      This special-case is not needed for correctness (we would easily
4914      catch this later), but only to provide better diagnostic for this
4915      common user mistake. As suggested by DR 100, we do not mention
4916      linkage issues in the diagnostic as this is not the point.  */
4917   if (TREE_CODE (expr) == STRING_CST)
4918     {
4919       error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
4920              "because string literals can never be used in this context",
4921              expr, type);
4922       return NULL_TREE;
4923     }
4924
4925   /* If we are in a template, EXPR may be non-dependent, but still
4926      have a syntactic, rather than semantic, form.  For example, EXPR
4927      might be a SCOPE_REF, rather than the VAR_DECL to which the
4928      SCOPE_REF refers.  Preserving the qualifying scope is necessary
4929      so that access checking can be performed when the template is
4930      instantiated -- but here we need the resolved form so that we can
4931      convert the argument.  */
4932   expr = fold_non_dependent_expr (expr);
4933   if (error_operand_p (expr))
4934     return error_mark_node;
4935   expr_type = TREE_TYPE (expr);
4936   expr = mark_rvalue_use (expr);
4937
4938   /* HACK: Due to double coercion, we can get a
4939      NOP_EXPR<REFERENCE_TYPE>(ADDR_EXPR<POINTER_TYPE> (arg)) here,
4940      which is the tree that we built on the first call (see
4941      below when coercing to reference to object or to reference to
4942      function). We just strip everything and get to the arg.
4943      See g++.old-deja/g++.oliva/template4.C and g++.dg/template/nontype9.C
4944      for examples.  */
4945   if (TREE_CODE (expr) == NOP_EXPR)
4946     {
4947       if (TYPE_REF_OBJ_P (type) || TYPE_REFFN_P (type))
4948         {
4949           /* ??? Maybe we could use convert_from_reference here, but we
4950              would need to relax its constraints because the NOP_EXPR
4951              could actually change the type to something more cv-qualified,
4952              and this is not folded by convert_from_reference.  */
4953           tree addr = TREE_OPERAND (expr, 0);
4954           gcc_assert (TREE_CODE (expr_type) == REFERENCE_TYPE);
4955           gcc_assert (TREE_CODE (addr) == ADDR_EXPR);
4956           gcc_assert (TREE_CODE (TREE_TYPE (addr)) == POINTER_TYPE);
4957           gcc_assert (same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p
4958                       (TREE_TYPE (expr_type),
4959                        TREE_TYPE (TREE_TYPE (addr))));
4960
4961           expr = TREE_OPERAND (addr, 0);
4962           expr_type = TREE_TYPE (expr);
4963         }
4964
4965       /* We could also generate a NOP_EXPR(ADDR_EXPR()) when the
4966          parameter is a pointer to object, through decay and
4967          qualification conversion. Let's strip everything.  */
4968       else if (TYPE_PTROBV_P (type))
4969         {
4970           STRIP_NOPS (expr);
4971           gcc_assert (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR);
4972           gcc_assert (TREE_CODE (TREE_TYPE (expr)) == POINTER_TYPE);
4973           /* Skip the ADDR_EXPR only if it is part of the decay for
4974              an array. Otherwise, it is part of the original argument
4975              in the source code.  */
4976           if (TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (expr, 0))) == ARRAY_TYPE)
4977             expr = TREE_OPERAND (expr, 0);
4978           expr_type = TREE_TYPE (expr);
4979         }
4980     }
4981
4982   /* [temp.arg.nontype]/5, bullet 1
4983
4984      For a non-type template-parameter of integral or enumeration type,
4985      integral promotions (_conv.prom_) and integral conversions
4986      (_conv.integral_) are applied.  */
4987   if (INTEGRAL_OR_ENUMERATION_TYPE_P (type))
4988     {
4989       if (!INTEGRAL_OR_ENUMERATION_TYPE_P (expr_type))
4990         return error_mark_node;
4991
4992       expr = fold_decl_constant_value (expr);
4993       /* Notice that there are constant expressions like '4 % 0' which
4994          do not fold into integer constants.  */
4995       if (TREE_CODE (expr) != INTEGER_CST)
4996         {
4997           error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
4998                  "because it is a non-constant expression", expr, type);
4999           return NULL_TREE;
5000         }
5001
5002       /* At this point, an implicit conversion does what we want,
5003          because we already know that the expression is of integral
5004          type.  */
5005       expr = ocp_convert (type, expr, CONV_IMPLICIT, LOOKUP_PROTECT);
5006       if (expr == error_mark_node)
5007         return error_mark_node;
5008
5009       /* Conversion was allowed: fold it to a bare integer constant.  */
5010       expr = fold (expr);
5011     }
5012   /* [temp.arg.nontype]/5, bullet 2
5013
5014      For a non-type template-parameter of type pointer to object,
5015      qualification conversions (_conv.qual_) and the array-to-pointer
5016      conversion (_conv.array_) are applied.  */
5017   else if (TYPE_PTROBV_P (type))
5018     {
5019       /* [temp.arg.nontype]/1  (TC1 version, DR 49):
5020
5021          A template-argument for a non-type, non-template template-parameter
5022          shall be one of: [...]
5023
5024          -- the name of a non-type template-parameter;
5025          -- the address of an object or function with external linkage, [...]
5026             expressed as "& id-expression" where the & is optional if the name
5027             refers to a function or array, or if the corresponding
5028             template-parameter is a reference.
5029
5030         Here, we do not care about functions, as they are invalid anyway
5031         for a parameter of type pointer-to-object.  */
5032
5033       if (DECL_P (expr) && DECL_TEMPLATE_PARM_P (expr))
5034         /* Non-type template parameters are OK.  */
5035         ;
5036       else if (TREE_CODE (expr) != ADDR_EXPR
5037                && TREE_CODE (expr_type) != ARRAY_TYPE)
5038         {
5039           if (TREE_CODE (expr) == VAR_DECL)
5040             {
5041               error ("%qD is not a valid template argument "
5042                      "because %qD is a variable, not the address of "
5043                      "a variable",
5044                      expr, expr);
5045               return NULL_TREE;
5046             }
5047           /* Other values, like integer constants, might be valid
5048              non-type arguments of some other type.  */
5049           return error_mark_node;
5050         }
5051       else
5052         {
5053           tree decl;
5054
5055           decl = ((TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR)
5056                   ? TREE_OPERAND (expr, 0) : expr);
5057           if (TREE_CODE (decl) != VAR_DECL)
5058             {
5059               error ("%qE is not a valid template argument of type %qT "
5060                      "because %qE is not a variable",
5061                      expr, type, decl);
5062               return NULL_TREE;
5063             }
5064           else if (!DECL_EXTERNAL_LINKAGE_P (decl))
5065             {
5066               error ("%qE is not a valid template argument of type %qT "
5067                      "because %qD does not have external linkage",
5068                      expr, type, decl);
5069               return NULL_TREE;
5070             }
5071         }
5072
5073       expr = decay_conversion (expr);
5074       if (expr == error_mark_node)
5075         return error_mark_node;
5076
5077       expr = perform_qualification_conversions (type, expr);
5078       if (expr == error_mark_node)
5079         return error_mark_node;
5080     }
5081   /* [temp.arg.nontype]/5, bullet 3
5082
5083      For a non-type template-parameter of type reference to object, no
5084      conversions apply. The type referred to by the reference may be more
5085      cv-qualified than the (otherwise identical) type of the
5086      template-argument. The template-parameter is bound directly to the
5087      template-argument, which must be an lvalue.  */
5088   else if (TYPE_REF_OBJ_P (type))
5089     {
5090       if (!same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (TREE_TYPE (type),
5091                                                       expr_type))
5092         return error_mark_node;
5093
5094       if (!at_least_as_qualified_p (TREE_TYPE (type), expr_type))
5095         {
5096           error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
5097                  "because of conflicts in cv-qualification", expr, type);
5098           return NULL_TREE;
5099         }
5100
5101       if (!real_lvalue_p (expr))
5102         {
5103           error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
5104                  "because it is not an lvalue", expr, type);
5105           return NULL_TREE;
5106         }
5107
5108       /* [temp.arg.nontype]/1
5109
5110          A template-argument for a non-type, non-template template-parameter
5111          shall be one of: [...]
5112
5113          -- the address of an object or function with external linkage.  */
5114       if (TREE_CODE (expr) == INDIRECT_REF
5115           && TYPE_REF_OBJ_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (expr, 0))))
5116         {
5117           expr = TREE_OPERAND (expr, 0);
5118           if (DECL_P (expr))
5119             {
5120               error ("%q#D is not a valid template argument for type %qT "
5121                      "because a reference variable does not have a constant "
5122                      "address", expr, type);
5123               return NULL_TREE;
5124             }
5125         }
5126
5127       if (!DECL_P (expr))
5128         {
5129           error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
5130                  "because it is not an object with external linkage",
5131                  expr, type);
5132           return NULL_TREE;
5133         }
5134
5135       if (!DECL_EXTERNAL_LINKAGE_P (expr))
5136         {
5137           error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
5138                  "because object %qD has not external linkage",
5139                  expr, type, expr);
5140           return NULL_TREE;
5141         }
5142
5143       expr = build_nop (type, build_address (expr));
5144     }
5145   /* [temp.arg.nontype]/5, bullet 4
5146
5147      For a non-type template-parameter of type pointer to function, only
5148      the function-to-pointer conversion (_conv.func_) is applied. If the
5149      template-argument represents a set of overloaded functions (or a
5150      pointer to such), the matching function is selected from the set
5151      (_over.over_).  */
5152   else if (TYPE_PTRFN_P (type))
5153     {
5154       /* If the argument is a template-id, we might not have enough
5155          context information to decay the pointer.  */
5156       if (!type_unknown_p (expr_type))
5157         {
5158           expr = decay_conversion (expr);
5159           if (expr == error_mark_node)
5160             return error_mark_node;
5161         }
5162
5163       expr = convert_nontype_argument_function (type, expr);
5164       if (!expr || expr == error_mark_node)
5165         return expr;
5166
5167       if (TREE_CODE (expr) != ADDR_EXPR)
5168         {
5169           error ("%qE is not a valid template argument for type %qT", expr, type);
5170           error ("it must be the address of a function with external linkage");
5171           return NULL_TREE;
5172         }
5173     }
5174   /* [temp.arg.nontype]/5, bullet 5
5175
5176      For a non-type template-parameter of type reference to function, no
5177      conversions apply. If the template-argument represents a set of
5178      overloaded functions, the matching function is selected from the set
5179      (_over.over_).  */
5180   else if (TYPE_REFFN_P (type))
5181     {
5182       if (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR)
5183         {
5184           error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
5185                  "because it is a pointer", expr, type);
5186           inform (input_location, "try using %qE instead", TREE_OPERAND (expr, 0));
5187           return NULL_TREE;
5188         }
5189
5190       expr = convert_nontype_argument_function (TREE_TYPE (type), expr);
5191       if (!expr || expr == error_mark_node)
5192         return expr;
5193
5194       expr = build_nop (type, build_address (expr));
5195     }
5196   /* [temp.arg.nontype]/5, bullet 6
5197
5198      For a non-type template-parameter of type pointer to member function,
5199      no conversions apply. If the template-argument represents a set of
5200      overloaded member functions, the matching member function is selected
5201      from the set (_over.over_).  */
5202   else if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (type))
5203     {
5204       expr = instantiate_type (type, expr, tf_none);
5205       if (expr == error_mark_node)
5206         return error_mark_node;
5207
5208       /* [temp.arg.nontype] bullet 1 says the pointer to member
5209          expression must be a pointer-to-member constant.  */
5210       if (!check_valid_ptrmem_cst_expr (type, expr))
5211         return error_mark_node;
5212
5213       /* There is no way to disable standard conversions in
5214          resolve_address_of_overloaded_function (called by
5215          instantiate_type). It is possible that the call succeeded by
5216          converting &B::I to &D::I (where B is a base of D), so we need
5217          to reject this conversion here.
5218
5219          Actually, even if there was a way to disable standard conversions,
5220          it would still be better to reject them here so that we can
5221          provide a superior diagnostic.  */
5222       if (!same_type_p (TREE_TYPE (expr), type))
5223         {
5224           error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
5225                  "because it is of type %qT", expr, type,
5226                  TREE_TYPE (expr));
5227           /* If we are just one standard conversion off, explain.  */
5228           if (can_convert (type, TREE_TYPE (expr)))
5229             inform (input_location,
5230                     "standard conversions are not allowed in this context");
5231           return NULL_TREE;
5232         }
5233     }
5234   /* [temp.arg.nontype]/5, bullet 7
5235
5236      For a non-type template-parameter of type pointer to data member,
5237      qualification conversions (_conv.qual_) are applied.  */
5238   else if (TYPE_PTRMEM_P (type))
5239     {
5240       /* [temp.arg.nontype] bullet 1 says the pointer to member
5241          expression must be a pointer-to-member constant.  */
5242       if (!check_valid_ptrmem_cst_expr (type, expr))
5243         return error_mark_node;
5244
5245       expr = perform_qualification_conversions (type, expr);
5246       if (expr == error_mark_node)
5247         return expr;
5248     }
5249   /* A template non-type parameter must be one of the above.  */
5250   else
5251     gcc_unreachable ();
5252
5253   /* Sanity check: did we actually convert the argument to the
5254      right type?  */
5255   gcc_assert (same_type_p (type, TREE_TYPE (expr)));
5256   return expr;
5257 }
5258
5259 /* Subroutine of coerce_template_template_parms, which returns 1 if
5260    PARM_PARM and ARG_PARM match using the rule for the template
5261    parameters of template template parameters. Both PARM and ARG are
5262    template parameters; the rest of the arguments are the same as for
5263    coerce_template_template_parms.
5264  */
5265 static int
5266 coerce_template_template_parm (tree parm,
5267                               tree arg,
5268                               tsubst_flags_t complain,
5269                               tree in_decl,
5270                               tree outer_args)
5271 {
5272   if (arg == NULL_TREE || arg == error_mark_node
5273       || parm == NULL_TREE || parm == error_mark_node)
5274     return 0;
5275   
5276   if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
5277     return 0;
5278   
5279   switch (TREE_CODE (parm))
5280     {
5281     case TEMPLATE_DECL:
5282       /* We encounter instantiations of templates like
5283          template <template <template <class> class> class TT>
5284          class C;  */
5285       {
5286         tree parmparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parm);
5287         tree argparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (arg);
5288         
5289         if (!coerce_template_template_parms
5290             (parmparm, argparm, complain, in_decl, outer_args))
5291           return 0;
5292       }
5293       /* Fall through.  */
5294       
5295     case TYPE_DECL:
5296       if (TEMPLATE_TYPE_PARAMETER_PACK (TREE_TYPE (arg))
5297           && !TEMPLATE_TYPE_PARAMETER_PACK (TREE_TYPE (parm)))
5298         /* Argument is a parameter pack but parameter is not.  */
5299         return 0;
5300       break;
5301       
5302     case PARM_DECL:
5303       /* The tsubst call is used to handle cases such as
5304          
5305            template <int> class C {};
5306            template <class T, template <T> class TT> class D {};
5307            D<int, C> d;
5308
5309          i.e. the parameter list of TT depends on earlier parameters.  */
5310       if (!uses_template_parms (TREE_TYPE (arg))
5311           && !same_type_p
5312                 (tsubst (TREE_TYPE (parm), outer_args, complain, in_decl),
5313                  TREE_TYPE (arg)))
5314         return 0;
5315       
5316       if (TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (DECL_INITIAL (arg))
5317           && !TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (DECL_INITIAL (parm)))
5318         /* Argument is a parameter pack but parameter is not.  */
5319         return 0;
5320       
5321       break;
5322
5323     default:
5324       gcc_unreachable ();
5325     }
5326
5327   return 1;
5328 }
5329
5330
5331 /* Return 1 if PARM_PARMS and ARG_PARMS matches using rule for
5332    template template parameters.  Both PARM_PARMS and ARG_PARMS are
5333    vectors of TREE_LIST nodes containing TYPE_DECL, TEMPLATE_DECL
5334    or PARM_DECL.
5335
5336    Consider the example:
5337      template <class T> class A;
5338      template<template <class U> class TT> class B;
5339
5340    For B<A>, PARM_PARMS are the parameters to TT, while ARG_PARMS are
5341    the parameters to A, and OUTER_ARGS contains A.  */
5342
5343 static int
5344 coerce_template_template_parms (tree parm_parms,
5345                                 tree arg_parms,
5346                                 tsubst_flags_t complain,
5347                                 tree in_decl,
5348                                 tree outer_args)
5349 {
5350   int nparms, nargs, i;
5351   tree parm, arg;
5352   int variadic_p = 0;
5353
5354   gcc_assert (TREE_CODE (parm_parms) == TREE_VEC);
5355   gcc_assert (TREE_CODE (arg_parms) == TREE_VEC);
5356
5357   nparms = TREE_VEC_LENGTH (parm_parms);
5358   nargs = TREE_VEC_LENGTH (arg_parms);
5359
5360   /* Determine whether we have a parameter pack at the end of the
5361      template template parameter's template parameter list.  */
5362   if (TREE_VEC_ELT (parm_parms, nparms - 1) != error_mark_node)
5363     {
5364       parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parm_parms, nparms - 1));
5365       
5366       if (parm == error_mark_node)
5367         return 0;
5368
5369       switch (TREE_CODE (parm))
5370         {
5371         case TEMPLATE_DECL:
5372         case TYPE_DECL:
5373           if (TEMPLATE_TYPE_PARAMETER_PACK (TREE_TYPE (parm)))
5374             variadic_p = 1;
5375           break;
5376           
5377         case PARM_DECL:
5378           if (TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (DECL_INITIAL (parm)))
5379             variadic_p = 1;
5380           break;
5381           
5382         default:
5383           gcc_unreachable ();
5384         }
5385     }
5386  
5387   if (nargs != nparms
5388       && !(variadic_p && nargs >= nparms - 1))
5389     return 0;
5390
5391   /* Check all of the template parameters except the parameter pack at
5392      the end (if any).  */
5393   for (i = 0; i < nparms - variadic_p; ++i)
5394     {
5395       if (TREE_VEC_ELT (parm_parms, i) == error_mark_node
5396           || TREE_VEC_ELT (arg_parms, i) == error_mark_node)
5397         continue;
5398
5399       parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parm_parms, i));
5400       arg = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (arg_parms, i));
5401
5402       if (!coerce_template_template_parm (parm, arg, complain, in_decl,
5403                                           outer_args))
5404         return 0;
5405
5406     }
5407
5408   if (variadic_p)
5409     {
5410       /* Check each of the template parameters in the template
5411          argument against the template parameter pack at the end of
5412          the template template parameter.  */
5413       if (TREE_VEC_ELT (parm_parms, i) == error_mark_node)
5414         return 0;
5415
5416       parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parm_parms, i));
5417
5418       for (; i < nargs; ++i)
5419         {
5420           if (TREE_VEC_ELT (arg_parms, i) == error_mark_node)
5421             continue;
5422  
5423           arg = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (arg_parms, i));
5424  
5425           if (!coerce_template_template_parm (parm, arg, complain, in_decl,
5426                                               outer_args))
5427             return 0;
5428         }
5429     }
5430
5431   return 1;
5432 }
5433
5434 /* Verifies that the deduced template arguments (in TARGS) for the
5435    template template parameters (in TPARMS) represent valid bindings,
5436    by comparing the template parameter list of each template argument
5437    to the template parameter list of its corresponding template
5438    template parameter, in accordance with DR150. This
5439    routine can only be called after all template arguments have been
5440    deduced. It will return TRUE if all of the template template
5441    parameter bindings are okay, FALSE otherwise.  */
5442 bool 
5443 template_template_parm_bindings_ok_p (tree tparms, tree targs)
5444 {
5445   int i, ntparms = TREE_VEC_LENGTH (tparms);
5446   bool ret = true;
5447
5448   /* We're dealing with template parms in this process.  */
5449   ++processing_template_decl;
5450
5451   targs = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (targs);
5452
5453   for (i = 0; i < ntparms; ++i)
5454     {
5455       tree tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, i));
5456       tree targ = TREE_VEC_ELT (targs, i);
5457
5458       if (TREE_CODE (tparm) == TEMPLATE_DECL && targ)
5459         {
5460           tree packed_args = NULL_TREE;
5461           int idx, len = 1;
5462
5463           if (ARGUMENT_PACK_P (targ))
5464             {
5465               /* Look inside the argument pack.  */
5466               packed_args = ARGUMENT_PACK_ARGS (targ);
5467               len = TREE_VEC_LENGTH (packed_args);
5468             }
5469
5470           for (idx = 0; idx < len; ++idx)
5471             {
5472               tree targ_parms = NULL_TREE;
5473
5474               if (packed_args)
5475                 /* Extract the next argument from the argument
5476                    pack.  */
5477                 targ = TREE_VEC_ELT (packed_args, idx);
5478
5479               if (PACK_EXPANSION_P (targ))
5480                 /* Look at the pattern of the pack expansion.  */
5481                 targ = PACK_EXPANSION_PATTERN (targ);
5482
5483               /* Extract the template parameters from the template
5484                  argument.  */
5485               if (TREE_CODE (targ) == TEMPLATE_DECL)
5486                 targ_parms = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (targ);
5487               else if (TREE_CODE (targ) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
5488                 targ_parms = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (TYPE_NAME (targ));
5489
5490               /* Verify that we can coerce the template template
5491                  parameters from the template argument to the template
5492                  parameter.  This requires an exact match.  */
5493               if (targ_parms
5494                   && !coerce_template_template_parms
5495                        (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (tparm),
5496                         targ_parms,
5497                         tf_none,
5498                         tparm,
5499                         targs))
5500                 {
5501                   ret = false;
5502                   goto out;
5503                 }
5504             }
5505         }
5506     }
5507
5508  out:
5509
5510   --processing_template_decl;
5511   return ret;
5512 }
5513
5514 /* Convert the indicated template ARG as necessary to match the
5515    indicated template PARM.  Returns the converted ARG, or
5516    error_mark_node if the conversion was unsuccessful.  Error and
5517    warning messages are issued under control of COMPLAIN.  This
5518    conversion is for the Ith parameter in the parameter list.  ARGS is
5519    the full set of template arguments deduced so far.  */
5520
5521 static tree
5522 convert_template_argument (tree parm,
5523                            tree arg,
5524                            tree args,
5525                            tsubst_flags_t complain,
5526                            int i,
5527                            tree in_decl)
5528 {
5529   tree orig_arg;
5530   tree val;
5531   int is_type, requires_type, is_tmpl_type, requires_tmpl_type;
5532
5533   if (TREE_CODE (arg) == TREE_LIST
5534       && TREE_CODE (TREE_VALUE (arg)) == OFFSET_REF)
5535     {
5536       /* The template argument was the name of some
5537          member function.  That's usually
5538          invalid, but static members are OK.  In any
5539          case, grab the underlying fields/functions
5540          and issue an error later if required.  */
5541       orig_arg = TREE_VALUE (arg);
5542       TREE_TYPE (arg) = unknown_type_node;
5543     }
5544
5545   orig_arg = arg;
5546
5547   requires_tmpl_type = TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL;
5548   requires_type = (TREE_CODE (parm) == TYPE_DECL
5549                    || requires_tmpl_type);
5550
5551   /* When determining whether an argument pack expansion is a template,
5552      look at the pattern.  */
5553   if (TREE_CODE (arg) == TYPE_PACK_EXPANSION)
5554     arg = PACK_EXPANSION_PATTERN (arg);
5555
5556   /* Deal with an injected-class-name used as a template template arg.  */
5557   if (requires_tmpl_type && CLASS_TYPE_P (arg))
5558     {
5559       tree t = maybe_get_template_decl_from_type_decl (TYPE_NAME (arg));
5560       if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5561         {
5562           if (complain & tf_warning_or_error)
5563             pedwarn (input_location, OPT_pedantic, "injected-class-name %qD"
5564                      " used as template template argument", TYPE_NAME (arg));
5565           else if (flag_pedantic_errors)
5566             t = arg;
5567
5568           arg = t;
5569         }
5570     }
5571
5572   is_tmpl_type = 
5573     ((TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_DECL
5574       && TREE_CODE (DECL_TEMPLATE_RESULT (arg)) == TYPE_DECL)
5575      || TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
5576      || TREE_CODE (arg) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE);
5577
5578   if (is_tmpl_type
5579       && (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
5580           || TREE_CODE (arg) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE))
5581     arg = TYPE_STUB_DECL (arg);
5582
5583   is_type = TYPE_P (arg) || is_tmpl_type;
5584
5585   if (requires_type && ! is_type && TREE_CODE (arg) == SCOPE_REF
5586       && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg, 0)) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
5587     {
5588       permerror (input_location, "to refer to a type member of a template parameter, "
5589                  "use %<typename %E%>", orig_arg);
5590
5591       orig_arg = make_typename_type (TREE_OPERAND (arg, 0),
5592                                      TREE_OPERAND (arg, 1),
5593                                      typename_type,
5594                                      complain & tf_error);
5595       arg = orig_arg;
5596       is_type = 1;
5597     }
5598   if (is_type != requires_type)
5599     {
5600       if (in_decl)
5601         {
5602           if (complain & tf_error)
5603             {
5604               error ("type/value mismatch at argument %d in template "
5605                      "parameter list for %qD",
5606                      i + 1, in_decl);
5607               if (is_type)
5608                 error ("  expected a constant of type %qT, got %qT",
5609                        TREE_TYPE (parm),
5610                        (DECL_P (arg) ? DECL_NAME (arg) : orig_arg));
5611               else if (requires_tmpl_type)
5612                 error ("  expected a class template, got %qE", orig_arg);
5613               else
5614                 error ("  expected a type, got %qE", orig_arg);
5615             }
5616         }
5617       return error_mark_node;
5618     }
5619   if (is_tmpl_type ^ requires_tmpl_type)
5620     {
5621       if (in_decl && (complain & tf_error))
5622         {
5623           error ("type/value mismatch at argument %d in template "
5624                  "parameter list for %qD",
5625                  i + 1, in_decl);
5626           if (is_tmpl_type)
5627             error ("  expected a type, got %qT", DECL_NAME (arg));
5628           else
5629             error ("  expected a class template, got %qT", orig_arg);
5630         }
5631       return error_mark_node;
5632     }
5633
5634   if (is_type)
5635     {
5636       if (requires_tmpl_type)
5637         {
5638           if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg)) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE)
5639             /* The number of argument required is not known yet.
5640                Just accept it for now.  */
5641             val = TREE_TYPE (arg);
5642           else
5643             {
5644               tree parmparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parm);
5645               tree argparm;
5646
5647               argparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (arg);
5648
5649               if (coerce_template_template_parms (parmparm, argparm,
5650                                                   complain, in_decl,
5651                                                   args))
5652                 {
5653                   val = arg;
5654
5655                   /* TEMPLATE_TEMPLATE_PARM node is preferred over
5656                      TEMPLATE_DECL.  */
5657                   if (val != error_mark_node)
5658                     {
5659                       if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (val))
5660                         val = TREE_TYPE (val);
5661                       if (TREE_CODE (orig_arg) == TYPE_PACK_EXPANSION)
5662                         val = make_pack_expansion (val);
5663                     }
5664                 }
5665               else
5666                 {
5667                   if (in_decl && (complain & tf_error))
5668                     {
5669                       error ("type/value mismatch at argument %d in "
5670                              "template parameter list for %qD",
5671                              i + 1, in_decl);
5672                       error ("  expected a template of type %qD, got %qT",
5673                              parm, orig_arg);
5674                     }
5675
5676                   val = error_mark_node;
5677                 }
5678             }
5679         }
5680       else
5681         val = orig_arg;
5682       /* We only form one instance of each template specialization.
5683          Therefore, if we use a non-canonical variant (i.e., a
5684          typedef), any future messages referring to the type will use
5685          the typedef, which is confusing if those future uses do not
5686          themselves also use the typedef.  */
5687       if (TYPE_P (val))
5688         val = strip_typedefs (val);
5689     }
5690   else
5691     {
5692       tree t = tsubst (TREE_TYPE (parm), args, complain, in_decl);
5693
5694       if (invalid_nontype_parm_type_p (t, complain))
5695         return error_mark_node;
5696
5697       if (template_parameter_pack_p (parm) && ARGUMENT_PACK_P (orig_arg))
5698         {
5699           if (same_type_p (t, TREE_TYPE (orig_arg)))
5700             val = orig_arg;
5701           else
5702             {
5703               /* Not sure if this is reachable, but it doesn't hurt
5704                  to be robust.  */
5705               error ("type mismatch in nontype parameter pack");
5706               val = error_mark_node;
5707             }
5708         }
5709       else if (!uses_template_parms (orig_arg) && !uses_template_parms (t))
5710         /* We used to call digest_init here.  However, digest_init
5711            will report errors, which we don't want when complain
5712            is zero.  More importantly, digest_init will try too
5713            hard to convert things: for example, `0' should not be
5714            converted to pointer type at this point according to
5715            the standard.  Accepting this is not merely an
5716            extension, since deciding whether or not these
5717            conversions can occur is part of determining which
5718            function template to call, or whether a given explicit
5719            argument specification is valid.  */
5720         val = convert_nontype_argument (t, orig_arg);
5721       else
5722         val = orig_arg;
5723
5724       if (val == NULL_TREE)
5725         val = error_mark_node;
5726       else if (val == error_mark_node && (complain & tf_error))
5727         error ("could not convert template argument %qE to %qT",  orig_arg, t);
5728
5729       if (TREE_CODE (val) == SCOPE_REF)
5730         {
5731           /* Strip typedefs from the SCOPE_REF.  */
5732           tree type = strip_typedefs (TREE_TYPE (val));
5733           tree scope = strip_typedefs (TREE_OPERAND (val, 0));
5734           val = build_qualified_name (type, scope, TREE_OPERAND (val, 1),
5735                                       QUALIFIED_NAME_IS_TEMPLATE (val));
5736         }
5737     }
5738
5739   return val;
5740 }
5741
5742 /* Coerces the remaining template arguments in INNER_ARGS (from
5743    ARG_IDX to the end) into the parameter pack at PARM_IDX in PARMS.
5744    Returns the coerced argument pack. PARM_IDX is the position of this
5745    parameter in the template parameter list. ARGS is the original
5746    template argument list.  */
5747 static tree
5748 coerce_template_parameter_pack (tree parms,
5749                                 int parm_idx,
5750                                 tree args,
5751                                 tree inner_args,
5752                                 int arg_idx,
5753                                 tree new_args,
5754                                 int* lost,
5755                                 tree in_decl,
5756                                 tsubst_flags_t complain)
5757 {
5758   tree parm = TREE_VEC_ELT (parms, parm_idx);
5759   int nargs = inner_args ? NUM_TMPL_ARGS (inner_args) : 0;
5760   tree packed_args;
5761   tree argument_pack;
5762   tree packed_types = NULL_TREE;
5763
5764   if (arg_idx > nargs)
5765     arg_idx = nargs;
5766
5767   packed_args = make_tree_vec (nargs - arg_idx);
5768
5769   if (TREE_CODE (TREE_VALUE (parm)) == PARM_DECL
5770       && uses_parameter_packs (TREE_TYPE (TREE_VALUE (parm))))
5771     {
5772       /* When the template parameter is a non-type template
5773          parameter pack whose type uses parameter packs, we need
5774          to look at each of the template arguments
5775          separately. Build a vector of the types for these
5776          non-type template parameters in PACKED_TYPES.  */
5777       tree expansion 
5778         = make_pack_expansion (TREE_TYPE (TREE_VALUE (parm)));
5779       packed_types = tsubst_pack_expansion (expansion, args,
5780                                             complain, in_decl);
5781
5782       if (packed_types == error_mark_node)
5783         return error_mark_node;
5784
5785       /* Check that we have the right number of arguments.  */
5786       if (arg_idx < nargs
5787           && !PACK_EXPANSION_P (TREE_VEC_ELT (inner_args, arg_idx))
5788           && nargs - arg_idx != TREE_VEC_LENGTH (packed_types))
5789         {
5790           int needed_parms 
5791             = TREE_VEC_LENGTH (parms) - 1 + TREE_VEC_LENGTH (packed_types);
5792           error ("wrong number of template arguments (%d, should be %d)",
5793                  nargs, needed_parms);
5794           return error_mark_node;
5795         }
5796
5797       /* If we aren't able to check the actual arguments now
5798          (because they haven't been expanded yet), we can at least
5799          verify that all of the types used for the non-type
5800          template parameter pack are, in fact, valid for non-type
5801          template parameters.  */
5802       if (arg_idx < nargs 
5803           && PACK_EXPANSION_P (TREE_VEC_ELT (inner_args, arg_idx)))
5804         {
5805           int j, len = TREE_VEC_LENGTH (packed_types);
5806           for (j = 0; j < len; ++j)
5807             {
5808               tree t = TREE_VEC_ELT (packed_types, j);
5809               if (invalid_nontype_parm_type_p (t, complain))
5810                 return error_mark_node;
5811             }
5812         }
5813     }
5814
5815   /* Convert the remaining arguments, which will be a part of the
5816      parameter pack "parm".  */
5817   for (; arg_idx < nargs; ++arg_idx)
5818     {
5819       tree arg = TREE_VEC_ELT (inner_args, arg_idx);
5820       tree actual_parm = TREE_VALUE (parm);
5821
5822       if (packed_types && !PACK_EXPANSION_P (arg))
5823         {
5824           /* When we have a vector of types (corresponding to the
5825              non-type template parameter pack that uses parameter
5826              packs in its type, as mention above), and the
5827              argument is not an expansion (which expands to a
5828              currently unknown number of arguments), clone the
5829              parm and give it the next type in PACKED_TYPES.  */
5830           actual_parm = copy_node (actual_parm);
5831           TREE_TYPE (actual_parm) = 
5832             TREE_VEC_ELT (packed_types, arg_idx - parm_idx);
5833         }
5834
5835       if (arg != error_mark_node)
5836         arg = convert_template_argument (actual_parm, 
5837                                          arg, new_args, complain, parm_idx,
5838                                          in_decl);
5839       if (arg == error_mark_node)
5840         (*lost)++;
5841       TREE_VEC_ELT (packed_args, arg_idx - parm_idx) = arg; 
5842     }
5843
5844   if (TREE_CODE (TREE_VALUE (parm)) == TYPE_DECL
5845       || TREE_CODE (TREE_VALUE (parm)) == TEMPLATE_DECL)
5846     argument_pack = cxx_make_type (TYPE_ARGUMENT_PACK);
5847   else
5848     {
5849       argument_pack = make_node (NONTYPE_ARGUMENT_PACK);
5850       TREE_TYPE (argument_pack) 
5851         = tsubst (TREE_TYPE (TREE_VALUE (parm)), new_args, complain, in_decl);
5852       TREE_CONSTANT (argument_pack) = 1;
5853     }
5854
5855   SET_ARGUMENT_PACK_ARGS (argument_pack, packed_args);
5856 #ifdef ENABLE_CHECKING
5857   SET_NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (packed_args,
5858                                        TREE_VEC_LENGTH (packed_args));
5859 #endif
5860   return argument_pack;
5861 }
5862
5863 /* Convert all template arguments to their appropriate types, and
5864    return a vector containing the innermost resulting template
5865    arguments.  If any error occurs, return error_mark_node. Error and
5866    warning messages are issued under control of COMPLAIN.
5867
5868    If REQUIRE_ALL_ARGS is false, argument deduction will be performed
5869    for arguments not specified in ARGS.  Otherwise, if
5870    USE_DEFAULT_ARGS is true, default arguments will be used to fill in
5871    unspecified arguments.  If REQUIRE_ALL_ARGS is true, but
5872    USE_DEFAULT_ARGS is false, then all arguments must be specified in
5873    ARGS.  */
5874
5875 static tree
5876 coerce_template_parms (tree parms,
5877                        tree args,
5878                        tree in_decl,
5879                        tsubst_flags_t complain,
5880                        bool require_all_args,
5881                        bool use_default_args)
5882 {
5883   int nparms, nargs, parm_idx, arg_idx, lost = 0;
5884   tree inner_args;
5885   tree new_args;
5886   tree new_inner_args;
5887   int saved_unevaluated_operand;
5888   int saved_inhibit_evaluation_warnings;
5889
5890   /* When used as a boolean value, indicates whether this is a
5891      variadic template parameter list. Since it's an int, we can also
5892      subtract it from nparms to get the number of non-variadic
5893      parameters.  */
5894   int variadic_p = 0;
5895
5896   nparms = TREE_VEC_LENGTH (parms);
5897
5898   /* Determine if there are any parameter packs.  */
5899   for (parm_idx = 0; parm_idx < nparms; ++parm_idx)
5900     {
5901       tree tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, parm_idx));
5902       if (template_parameter_pack_p (tparm))
5903         ++variadic_p;
5904     }
5905
5906   inner_args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args);
5907   /* If there are 0 or 1 parameter packs, we need to expand any argument
5908      packs so that we can deduce a parameter pack from some non-packed args
5909      followed by an argument pack, as in variadic85.C.  If there are more
5910      than that, we need to leave argument packs intact so the arguments are
5911      assigned to the right parameter packs.  This should only happen when
5912      dealing with a nested class inside a partial specialization of a class
5913      template, as in variadic92.C.  */
5914   if (variadic_p <= 1)
5915     inner_args = expand_template_argument_pack (inner_args);
5916
5917   nargs = inner_args ? NUM_TMPL_ARGS (inner_args) : 0;
5918   if ((nargs > nparms && !variadic_p)
5919       || (nargs < nparms - variadic_p
5920           && require_all_args
5921           && (!use_default_args
5922               || (TREE_VEC_ELT (parms, nargs) != error_mark_node
5923                   && !TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (parms, nargs))))))
5924     {
5925       if (complain & tf_error)
5926         {
5927           const char *or_more = "";
5928           if (variadic_p)
5929             {
5930               or_more = " or more";
5931               --nparms;
5932             }
5933
5934           error ("wrong number of template arguments (%d, should be %d%s)",
5935                  nargs, nparms, or_more);
5936
5937           if (in_decl)
5938             error ("provided for %q+D", in_decl);
5939         }
5940
5941       return error_mark_node;
5942     }
5943
5944   /* We need to evaluate the template arguments, even though this
5945      template-id may be nested within a "sizeof".  */
5946   saved_unevaluated_operand = cp_unevaluated_operand;
5947   cp_unevaluated_operand = 0;
5948   saved_inhibit_evaluation_warnings = c_inhibit_evaluation_warnings;
5949   c_inhibit_evaluation_warnings = 0;
5950   new_inner_args = make_tree_vec (nparms);
5951   new_args = add_outermost_template_args (args, new_inner_args);
5952   for (parm_idx = 0, arg_idx = 0; parm_idx < nparms; parm_idx++, arg_idx++)
5953     {
5954       tree arg;
5955       tree parm;
5956
5957       /* Get the Ith template parameter.  */
5958       parm = TREE_VEC_ELT (parms, parm_idx);
5959  
5960       if (parm == error_mark_node)
5961       {
5962         TREE_VEC_ELT (new_inner_args, arg_idx) = error_mark_node;
5963         continue;
5964       }
5965
5966       /* Calculate the next argument.  */
5967       if (arg_idx < nargs)
5968         arg = TREE_VEC_ELT (inner_args, arg_idx);
5969       else
5970         arg = NULL_TREE;
5971
5972       if (template_parameter_pack_p (TREE_VALUE (parm))
5973           && !(arg && ARGUMENT_PACK_P (arg)))
5974         {
5975           /* All remaining arguments will be placed in the
5976              template parameter pack PARM.  */
5977           arg = coerce_template_parameter_pack (parms, parm_idx, args, 
5978                                                 inner_args, arg_idx,
5979                                                 new_args, &lost,
5980                                                 in_decl, complain);
5981
5982           /* Store this argument.  */
5983           if (arg == error_mark_node)
5984             lost++;
5985           TREE_VEC_ELT (new_inner_args, parm_idx) = arg;
5986
5987           /* We are done with all of the arguments.  */
5988           arg_idx = nargs;
5989           
5990           continue;
5991         }
5992       else if (arg)
5993         {
5994           if (PACK_EXPANSION_P (arg))
5995             {
5996               if (complain & tf_error)
5997                 {
5998                   /* FIXME this restriction was removed by N2555; see
5999                      bug 35722.  */
6000                   /* If ARG is a pack expansion, but PARM is not a
6001                      template parameter pack (if it were, we would have
6002                      handled it above), we're trying to expand into a
6003                      fixed-length argument list.  */
6004                   if (TREE_CODE (arg) == EXPR_PACK_EXPANSION)
6005                     sorry ("cannot expand %<%E%> into a fixed-length "
6006                            "argument list", arg);
6007                   else
6008                     sorry ("cannot expand %<%T%> into a fixed-length "
6009                            "argument list", arg);
6010                 }
6011               return error_mark_node;
6012             }
6013         }
6014       else if (require_all_args)
6015         {
6016           /* There must be a default arg in this case.  */
6017           arg = tsubst_template_arg (TREE_PURPOSE (parm), new_args,
6018                                      complain, in_decl);
6019           /* The position of the first default template argument,
6020              is also the number of non-defaulted arguments in NEW_INNER_ARGS.
6021              Record that.  */
6022           if (!NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (new_inner_args))
6023             SET_NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (new_inner_args, arg_idx);
6024         }
6025       else
6026         break;
6027
6028       if (arg == error_mark_node)
6029         {
6030           if (complain & tf_error)
6031             error ("template argument %d is invalid", arg_idx + 1);
6032         }
6033       else if (!arg)
6034         /* This only occurs if there was an error in the template
6035            parameter list itself (which we would already have
6036            reported) that we are trying to recover from, e.g., a class
6037            template with a parameter list such as
6038            template<typename..., typename>.  */
6039         return error_mark_node;
6040       else
6041         arg = convert_template_argument (TREE_VALUE (parm),
6042                                          arg, new_args, complain, 
6043                                          parm_idx, in_decl);
6044
6045       if (arg == error_mark_node)
6046         lost++;
6047       TREE_VEC_ELT (new_inner_args, arg_idx) = arg;
6048     }
6049   cp_unevaluated_operand = saved_unevaluated_operand;
6050   c_inhibit_evaluation_warnings = saved_inhibit_evaluation_warnings;
6051
6052   if (lost)
6053     return error_mark_node;
6054
6055 #ifdef ENABLE_CHECKING
6056   if (!NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (new_inner_args))
6057     SET_NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (new_inner_args,
6058                                          TREE_VEC_LENGTH (new_inner_args));
6059 #endif
6060
6061   return new_inner_args;
6062 }
6063
6064 /* Returns 1 if template args OT and NT are equivalent.  */
6065
6066 static int
6067 template_args_equal (tree ot, tree nt)
6068 {
6069   if (nt == ot)
6070     return 1;
6071
6072   if (TREE_CODE (nt) == TREE_VEC)
6073     /* For member templates */
6074     return TREE_CODE (ot) == TREE_VEC && comp_template_args (ot, nt);
6075   else if (PACK_EXPANSION_P (ot))
6076     return PACK_EXPANSION_P (nt) 
6077       && template_args_equal (PACK_EXPANSION_PATTERN (ot),
6078                               PACK_EXPANSION_PATTERN (nt));
6079   else if (ARGUMENT_PACK_P (ot))
6080     {
6081       int i, len;
6082       tree opack, npack;
6083
6084       if (!ARGUMENT_PACK_P (nt))
6085         return 0;
6086
6087       opack = ARGUMENT_PACK_ARGS (ot);
6088       npack = ARGUMENT_PACK_ARGS (nt);
6089       len = TREE_VEC_LENGTH (opack);
6090       if (TREE_VEC_LENGTH (npack) != len)
6091         return 0;
6092       for (i = 0; i < len; ++i)
6093         if (!template_args_equal (TREE_VEC_ELT (opack, i),
6094                                   TREE_VEC_ELT (npack, i)))
6095           return 0;
6096       return 1;
6097     }
6098   else if (ot && TREE_CODE (ot) == ARGUMENT_PACK_SELECT)
6099     {
6100       /* We get here probably because we are in the middle of substituting
6101          into the pattern of a pack expansion. In that case the
6102          ARGUMENT_PACK_SELECT temporarily replaces the pack argument we are
6103          interested in. So we want to use the initial pack argument for
6104          the comparison.  */
6105       ot = ARGUMENT_PACK_SELECT_FROM_PACK (ot);
6106       if (nt && TREE_CODE (nt) == ARGUMENT_PACK_SELECT)
6107         nt = ARGUMENT_PACK_SELECT_FROM_PACK (nt);
6108       return template_args_equal (ot, nt);
6109     }
6110   else if (TYPE_P (nt))
6111     return TYPE_P (ot) && same_type_p (ot, nt);
6112   else if (TREE_CODE (ot) == TREE_VEC || TYPE_P (ot))
6113     return 0;
6114   else
6115     return cp_tree_equal (ot, nt);
6116 }
6117
6118 /* Returns 1 iff the OLDARGS and NEWARGS are in fact identical sets
6119    of template arguments.  Returns 0 otherwise.  */
6120
6121 int
6122 comp_template_args (tree oldargs, tree newargs)
6123 {
6124   int i;
6125
6126   if (TREE_VEC_LENGTH (oldargs) != TREE_VEC_LENGTH (newargs))
6127     return 0;
6128
6129   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (oldargs); ++i)
6130     {
6131       tree nt = TREE_VEC_ELT (newargs, i);
6132       tree ot = TREE_VEC_ELT (oldargs, i);
6133
6134       if (! template_args_equal (ot, nt))
6135         return 0;
6136     }
6137   return 1;
6138 }
6139
6140 static void
6141 add_pending_template (tree d)
6142 {
6143   tree ti = (TYPE_P (d)
6144              ? CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (d)
6145              : DECL_TEMPLATE_INFO (d));
6146   struct pending_template *pt;
6147   int level;
6148
6149   if (TI_PENDING_TEMPLATE_FLAG (ti))
6150     return;
6151
6152   /* We are called both from instantiate_decl, where we've already had a
6153      tinst_level pushed, and instantiate_template, where we haven't.
6154      Compensate.  */
6155   level = !current_tinst_level || current_tinst_level->decl != d;
6156
6157   if (level)
6158     push_tinst_level (d);
6159
6160   pt = GGC_NEW (struct pending_template);
6161   pt->next = NULL;
6162   pt->tinst = current_tinst_level;
6163   if (last_pending_template)
6164     last_pending_template->next = pt;
6165   else
6166     pending_templates = pt;
6167
6168   last_pending_template = pt;
6169
6170   TI_PENDING_TEMPLATE_FLAG (ti) = 1;
6171
6172   if (level)
6173     pop_tinst_level ();
6174 }
6175
6176
6177 /* Return a TEMPLATE_ID_EXPR corresponding to the indicated FNS and
6178    ARGLIST.  Valid choices for FNS are given in the cp-tree.def
6179    documentation for TEMPLATE_ID_EXPR.  */
6180
6181 tree
6182 lookup_template_function (tree fns, tree arglist)
6183 {
6184   tree type;
6185
6186   if (fns == error_mark_node || arglist == error_mark_node)
6187     return error_mark_node;
6188
6189   gcc_assert (!arglist || TREE_CODE (arglist) == TREE_VEC);
6190   gcc_assert (fns && (is_overloaded_fn (fns)
6191                       || TREE_CODE (fns) == IDENTIFIER_NODE));
6192
6193   if (BASELINK_P (fns))
6194     {
6195       BASELINK_FUNCTIONS (fns) = build2 (TEMPLATE_ID_EXPR,
6196                                          unknown_type_node,
6197                                          BASELINK_FUNCTIONS (fns),
6198                                          arglist);
6199       return fns;
6200     }
6201
6202   type = TREE_TYPE (fns);
6203   if (TREE_CODE (fns) == OVERLOAD || !type)
6204     type = unknown_type_node;
6205
6206   return build2 (TEMPLATE_ID_EXPR, type, fns, arglist);
6207 }
6208
6209 /* Within the scope of a template class S<T>, the name S gets bound
6210    (in build_self_reference) to a TYPE_DECL for the class, not a
6211    TEMPLATE_DECL.  If DECL is a TYPE_DECL for current_class_type,
6212    or one of its enclosing classes, and that type is a template,
6213    return the associated TEMPLATE_DECL.  Otherwise, the original
6214    DECL is returned.
6215
6216    Also handle the case when DECL is a TREE_LIST of ambiguous
6217    injected-class-names from different bases.  */
6218
6219 tree
6220 maybe_get_template_decl_from_type_decl (tree decl)
6221 {
6222   if (decl == NULL_TREE)
6223     return decl;
6224
6225   /* DR 176: A lookup that finds an injected-class-name (10.2
6226      [class.member.lookup]) can result in an ambiguity in certain cases
6227      (for example, if it is found in more than one base class). If all of
6228      the injected-class-names that are found refer to specializations of
6229      the same class template, and if the name is followed by a
6230      template-argument-list, the reference refers to the class template
6231      itself and not a specialization thereof, and is not ambiguous.  */
6232   if (TREE_CODE (decl) == TREE_LIST)
6233     {
6234       tree t, tmpl = NULL_TREE;
6235       for (t = decl; t; t = TREE_CHAIN (t))
6236         {
6237           tree elt = maybe_get_template_decl_from_type_decl (TREE_VALUE (t));
6238           if (!tmpl)
6239             tmpl = elt;
6240           else if (tmpl != elt)
6241             break;
6242         }
6243       if (tmpl && t == NULL_TREE)
6244         return tmpl;
6245       else
6246         return decl;
6247     }
6248
6249   return (decl != NULL_TREE
6250           && DECL_SELF_REFERENCE_P (decl)
6251           && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (decl)))
6252     ? CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl)) : decl;
6253 }
6254
6255 /* Given an IDENTIFIER_NODE (type TEMPLATE_DECL) and a chain of
6256    parameters, find the desired type.
6257
6258    D1 is the PTYPENAME terminal, and ARGLIST is the list of arguments.
6259
6260    IN_DECL, if non-NULL, is the template declaration we are trying to
6261    instantiate.
6262
6263    If ENTERING_SCOPE is nonzero, we are about to enter the scope of
6264    the class we are looking up.
6265
6266    Issue error and warning messages under control of COMPLAIN.
6267
6268    If the template class is really a local class in a template
6269    function, then the FUNCTION_CONTEXT is the function in which it is
6270    being instantiated.
6271
6272    ??? Note that this function is currently called *twice* for each
6273    template-id: the first time from the parser, while creating the
6274    incomplete type (finish_template_type), and the second type during the
6275    real instantiation (instantiate_template_class). This is surely something
6276    that we want to avoid. It also causes some problems with argument
6277    coercion (see convert_nontype_argument for more information on this).  */
6278
6279 tree
6280 lookup_template_class (tree d1,
6281                        tree arglist,
6282                        tree in_decl,
6283                        tree context,
6284                        int entering_scope,
6285                        tsubst_flags_t complain)
6286 {
6287   tree templ = NULL_TREE, parmlist;
6288   tree t;
6289   spec_entry **slot;
6290   spec_entry *entry;
6291   spec_entry elt;
6292   hashval_t hash;
6293
6294   timevar_push (TV_NAME_LOOKUP);
6295
6296   if (TREE_CODE (d1) == IDENTIFIER_NODE)
6297     {
6298       tree value = innermost_non_namespace_value (d1);
6299       if (value && DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (value))
6300         templ = value;
6301       else
6302         {
6303           if (context)
6304             push_decl_namespace (context);
6305           templ = lookup_name (d1);
6306           templ = maybe_get_template_decl_from_type_decl (templ);
6307           if (context)
6308             pop_decl_namespace ();
6309         }
6310       if (templ)
6311         context = DECL_CONTEXT (templ);
6312     }
6313   else if (TREE_CODE (d1) == TYPE_DECL && MAYBE_CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (d1)))
6314     {
6315       tree type = TREE_TYPE (d1);
6316
6317       /* If we are declaring a constructor, say A<T>::A<T>, we will get
6318          an implicit typename for the second A.  Deal with it.  */
6319       if (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE && TREE_TYPE (type))
6320         type = TREE_TYPE (type);
6321
6322       if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type))
6323         {
6324           templ = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type);
6325           d1 = DECL_NAME (templ);
6326         }
6327     }
6328   else if (TREE_CODE (d1) == ENUMERAL_TYPE
6329            || (TYPE_P (d1) && MAYBE_CLASS_TYPE_P (d1)))
6330     {
6331       templ = TYPE_TI_TEMPLATE (d1);
6332       d1 = DECL_NAME (templ);
6333     }
6334   else if (TREE_CODE (d1) == TEMPLATE_DECL
6335            && DECL_TEMPLATE_RESULT (d1)
6336            && TREE_CODE (DECL_TEMPLATE_RESULT (d1)) == TYPE_DECL)
6337     {
6338       templ = d1;
6339       d1 = DECL_NAME (templ);
6340       context = DECL_CONTEXT (templ);
6341     }
6342
6343   /* Issue an error message if we didn't find a template.  */
6344   if (! templ)
6345     {
6346       if (complain & tf_error)
6347         error ("%qT is not a template", d1);
6348       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
6349     }
6350
6351   if (TREE_CODE (templ) != TEMPLATE_DECL
6352          /* Make sure it's a user visible template, if it was named by
6353             the user.  */
6354       || ((complain & tf_user) && !DECL_TEMPLATE_PARM_P (templ)
6355           && !PRIMARY_TEMPLATE_P (templ)))
6356     {
6357       if (complain & tf_error)
6358         {
6359           error ("non-template type %qT used as a template", d1);
6360           if (in_decl)
6361             error ("for template declaration %q+D", in_decl);
6362         }
6363       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
6364     }
6365
6366   complain &= ~tf_user;
6367
6368   if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (templ))
6369     {
6370       /* Create a new TEMPLATE_DECL and TEMPLATE_TEMPLATE_PARM node to store
6371          template arguments */
6372
6373       tree parm;
6374       tree arglist2;
6375       tree outer;
6376
6377       parmlist = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (templ);
6378
6379       /* Consider an example where a template template parameter declared as
6380
6381            template <class T, class U = std::allocator<T> > class TT
6382
6383          The template parameter level of T and U are one level larger than
6384          of TT.  To proper process the default argument of U, say when an
6385          instantiation `TT<int>' is seen, we need to build the full
6386          arguments containing {int} as the innermost level.  Outer levels,
6387          available when not appearing as default template argument, can be
6388          obtained from the arguments of the enclosing template.
6389
6390          Suppose that TT is later substituted with std::vector.  The above
6391          instantiation is `TT<int, std::allocator<T> >' with TT at
6392          level 1, and T at level 2, while the template arguments at level 1
6393          becomes {std::vector} and the inner level 2 is {int}.  */
6394
6395       outer = DECL_CONTEXT (templ);
6396       if (outer)
6397         outer = TI_ARGS (get_template_info (DECL_TEMPLATE_RESULT (outer)));
6398       else if (current_template_parms)
6399         /* This is an argument of the current template, so we haven't set
6400            DECL_CONTEXT yet.  */
6401         outer = current_template_args ();
6402
6403       if (outer)
6404         arglist = add_to_template_args (outer, arglist);
6405
6406       arglist2 = coerce_template_parms (parmlist, arglist, templ,
6407                                         complain,
6408                                         /*require_all_args=*/true,
6409                                         /*use_default_args=*/true);
6410       if (arglist2 == error_mark_node
6411           || (!uses_template_parms (arglist2)
6412               && check_instantiated_args (templ, arglist2, complain)))
6413         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
6414
6415       parm = bind_template_template_parm (TREE_TYPE (templ), arglist2);
6416       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, parm);
6417     }
6418   else
6419     {
6420       tree template_type = TREE_TYPE (templ);
6421       tree gen_tmpl;
6422       tree type_decl;
6423       tree found = NULL_TREE;
6424       int arg_depth;
6425       int parm_depth;
6426       int is_dependent_type;
6427       int use_partial_inst_tmpl = false;
6428
6429       gen_tmpl = most_general_template (templ);
6430       parmlist = DECL_TEMPLATE_PARMS (gen_tmpl);
6431       parm_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (parmlist);
6432       arg_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (arglist);
6433
6434       if (arg_depth == 1 && parm_depth > 1)
6435         {
6436           /* We've been given an incomplete set of template arguments.
6437              For example, given:
6438
6439                template <class T> struct S1 {
6440                  template <class U> struct S2 {};
6441                  template <class U> struct S2<U*> {};
6442                 };
6443
6444              we will be called with an ARGLIST of `U*', but the
6445              TEMPLATE will be `template <class T> template
6446              <class U> struct S1<T>::S2'.  We must fill in the missing
6447              arguments.  */
6448           arglist
6449             = add_outermost_template_args (TYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (templ)),
6450                                            arglist);
6451           arg_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (arglist);
6452         }
6453
6454       /* Now we should have enough arguments.  */
6455       gcc_assert (parm_depth == arg_depth);
6456
6457       /* From here on, we're only interested in the most general
6458          template.  */
6459
6460       /* Calculate the BOUND_ARGS.  These will be the args that are
6461          actually tsubst'd into the definition to create the
6462          instantiation.  */
6463       if (parm_depth > 1)
6464         {
6465           /* We have multiple levels of arguments to coerce, at once.  */
6466           int i;
6467           int saved_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (arglist);
6468
6469           tree bound_args = make_tree_vec (parm_depth);
6470
6471           for (i = saved_depth,
6472                  t = DECL_TEMPLATE_PARMS (gen_tmpl);
6473                i > 0 && t != NULL_TREE;
6474                --i, t = TREE_CHAIN (t))
6475             {
6476               tree a = coerce_template_parms (TREE_VALUE (t),
6477                                               arglist, gen_tmpl,
6478                                               complain,
6479                                               /*require_all_args=*/true,
6480                                               /*use_default_args=*/true);
6481
6482               /* Don't process further if one of the levels fails.  */
6483               if (a == error_mark_node)
6484                 {
6485                   /* Restore the ARGLIST to its full size.  */
6486                   TREE_VEC_LENGTH (arglist) = saved_depth;
6487                   POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
6488                 }
6489
6490               SET_TMPL_ARGS_LEVEL (bound_args, i, a);
6491
6492               /* We temporarily reduce the length of the ARGLIST so
6493                  that coerce_template_parms will see only the arguments
6494                  corresponding to the template parameters it is
6495                  examining.  */
6496               TREE_VEC_LENGTH (arglist)--;
6497             }
6498
6499           /* Restore the ARGLIST to its full size.  */
6500           TREE_VEC_LENGTH (arglist) = saved_depth;
6501
6502           arglist = bound_args;
6503         }
6504       else
6505         arglist
6506           = coerce_template_parms (INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parmlist),
6507                                    INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist),
6508                                    gen_tmpl,
6509                                    complain,
6510                                    /*require_all_args=*/true,
6511                                    /*use_default_args=*/true);
6512
6513       if (arglist == error_mark_node)
6514         /* We were unable to bind the arguments.  */
6515         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
6516
6517       /* In the scope of a template class, explicit references to the
6518          template class refer to the type of the template, not any
6519          instantiation of it.  For example, in:
6520
6521            template <class T> class C { void f(C<T>); }
6522
6523          the `C<T>' is just the same as `C'.  Outside of the
6524          class, however, such a reference is an instantiation.  */
6525       if ((entering_scope
6526            || !PRIMARY_TEMPLATE_P (gen_tmpl)
6527            || currently_open_class (template_type))
6528           /* comp_template_args is expensive, check it last.  */
6529           && comp_template_args (TYPE_TI_ARGS (template_type),
6530                                  arglist))
6531         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, template_type);
6532
6533       /* If we already have this specialization, return it.  */
6534       elt.tmpl = gen_tmpl;
6535       elt.args = arglist;
6536       hash = hash_specialization (&elt);
6537       entry = (spec_entry *) htab_find_with_hash (type_specializations,
6538                                                   &elt, hash);
6539
6540       if (entry)
6541         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, entry->spec);
6542
6543       is_dependent_type = uses_template_parms (arglist);
6544
6545       /* If the deduced arguments are invalid, then the binding
6546          failed.  */
6547       if (!is_dependent_type
6548           && check_instantiated_args (gen_tmpl,
6549                                       INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist),
6550                                       complain))
6551         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
6552
6553       if (!is_dependent_type
6554           && !PRIMARY_TEMPLATE_P (gen_tmpl)
6555           && !LAMBDA_TYPE_P (TREE_TYPE (gen_tmpl))
6556           && TREE_CODE (CP_DECL_CONTEXT (gen_tmpl)) == NAMESPACE_DECL)
6557         {
6558           found = xref_tag_from_type (TREE_TYPE (gen_tmpl),
6559                                       DECL_NAME (gen_tmpl),
6560                                       /*tag_scope=*/ts_global);
6561           POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, found);
6562         }
6563
6564       context = tsubst (DECL_CONTEXT (gen_tmpl), arglist,
6565                         complain, in_decl);
6566       if (!context)
6567         context = global_namespace;
6568
6569       /* Create the type.  */
6570       if (TREE_CODE (template_type) == ENUMERAL_TYPE)
6571         {
6572           if (!is_dependent_type)
6573             {
6574               set_current_access_from_decl (TYPE_NAME (template_type));
6575               t = start_enum (TYPE_IDENTIFIER (template_type),
6576                               tsubst (ENUM_UNDERLYING_TYPE (template_type),
6577                                       arglist, complain, in_decl),
6578                               SCOPED_ENUM_P (template_type));
6579             }
6580           else
6581             {
6582               /* We don't want to call start_enum for this type, since
6583                  the values for the enumeration constants may involve
6584                  template parameters.  And, no one should be interested
6585                  in the enumeration constants for such a type.  */
6586               t = cxx_make_type (ENUMERAL_TYPE);
6587               SET_SCOPED_ENUM_P (t, SCOPED_ENUM_P (template_type));
6588             }
6589         }
6590       else
6591         {
6592           t = make_class_type (TREE_CODE (template_type));
6593           CLASSTYPE_DECLARED_CLASS (t)
6594             = CLASSTYPE_DECLARED_CLASS (template_type);
6595           SET_CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION (t);
6596           TYPE_FOR_JAVA (t) = TYPE_FOR_JAVA (template_type);
6597
6598           /* A local class.  Make sure the decl gets registered properly.  */
6599           if (context == current_function_decl)
6600             pushtag (DECL_NAME (gen_tmpl), t, /*tag_scope=*/ts_current);
6601
6602           if (comp_template_args (CLASSTYPE_TI_ARGS (template_type), arglist))
6603             /* This instantiation is another name for the primary
6604                template type. Set the TYPE_CANONICAL field
6605                appropriately. */
6606             TYPE_CANONICAL (t) = template_type;
6607           else if (any_template_arguments_need_structural_equality_p (arglist))
6608             /* Some of the template arguments require structural
6609                equality testing, so this template class requires
6610                structural equality testing. */
6611             SET_TYPE_STRUCTURAL_EQUALITY (t);
6612         }
6613
6614       /* If we called start_enum or pushtag above, this information
6615          will already be set up.  */
6616       if (!TYPE_NAME (t))
6617         {
6618           TYPE_CONTEXT (t) = FROB_CONTEXT (context);
6619
6620           type_decl = create_implicit_typedef (DECL_NAME (gen_tmpl), t);
6621           DECL_CONTEXT (type_decl) = TYPE_CONTEXT (t);
6622           DECL_SOURCE_LOCATION (type_decl)
6623             = DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_STUB_DECL (template_type));
6624         }
6625       else
6626         type_decl = TYPE_NAME (t);
6627
6628       TREE_PRIVATE (type_decl)
6629         = TREE_PRIVATE (TYPE_STUB_DECL (template_type));
6630       TREE_PROTECTED (type_decl)
6631         = TREE_PROTECTED (TYPE_STUB_DECL (template_type));
6632       if (CLASSTYPE_VISIBILITY_SPECIFIED (template_type))
6633         {
6634           DECL_VISIBILITY_SPECIFIED (type_decl) = 1;
6635           DECL_VISIBILITY (type_decl) = CLASSTYPE_VISIBILITY (template_type);
6636         }
6637
6638       /* Let's consider the explicit specialization of a member
6639          of a class template specialization that is implicitely instantiated,
6640          e.g.:
6641              template<class T>
6642              struct S
6643              {
6644                template<class U> struct M {}; //#0
6645              };
6646
6647              template<>
6648              template<>
6649              struct S<int>::M<char> //#1
6650              {
6651                int i;
6652              };
6653         [temp.expl.spec]/4 says this is valid.
6654
6655         In this case, when we write:
6656         S<int>::M<char> m;
6657
6658         M is instantiated from the CLASSTYPE_TI_TEMPLATE of #1, not from
6659         the one of #0.
6660
6661         When we encounter #1, we want to store the partial instantiation
6662         of M (template<class T> S<int>::M<T>) in it's CLASSTYPE_TI_TEMPLATE.
6663
6664         For all cases other than this "explicit specialization of member of a
6665         class template", we just want to store the most general template into
6666         the CLASSTYPE_TI_TEMPLATE of M.
6667
6668         This case of "explicit specialization of member of a class template"
6669         only happens when:
6670         1/ the enclosing class is an instantiation of, and therefore not
6671         the same as, the context of the most general template, and
6672         2/ we aren't looking at the partial instantiation itself, i.e.
6673         the innermost arguments are not the same as the innermost parms of
6674         the most general template.
6675
6676         So it's only when 1/ and 2/ happens that we want to use the partial
6677         instantiation of the member template in lieu of its most general
6678         template.  */
6679
6680       if (PRIMARY_TEMPLATE_P (gen_tmpl)
6681           && TMPL_ARGS_HAVE_MULTIPLE_LEVELS (arglist)
6682           /* the enclosing class must be an instantiation...  */
6683           && CLASS_TYPE_P (context)
6684           && !same_type_p (context, DECL_CONTEXT (gen_tmpl)))
6685         {
6686           tree partial_inst_args;
6687           TREE_VEC_LENGTH (arglist)--;
6688           ++processing_template_decl;
6689           partial_inst_args =
6690             tsubst (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS
6691                         (CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (gen_tmpl))),
6692                     arglist, complain, NULL_TREE);
6693           --processing_template_decl;
6694           TREE_VEC_LENGTH (arglist)++;
6695           use_partial_inst_tmpl =
6696             /*...and we must not be looking at the partial instantiation
6697              itself. */
6698             !comp_template_args (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist),
6699                                  partial_inst_args);
6700         }
6701
6702       if (!use_partial_inst_tmpl)
6703         /* This case is easy; there are no member templates involved.  */
6704         found = gen_tmpl;
6705       else
6706         {
6707           /* This is a full instantiation of a member template.  Find
6708              the partial instantiation of which this is an instance.  */
6709
6710           /* Temporarily reduce by one the number of levels in the ARGLIST
6711              so as to avoid comparing the last set of arguments.  */
6712           TREE_VEC_LENGTH (arglist)--;
6713           found = tsubst (gen_tmpl, arglist, complain, NULL_TREE);
6714           TREE_VEC_LENGTH (arglist)++;
6715           found = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (found);
6716         }
6717
6718       SET_TYPE_TEMPLATE_INFO (t, build_template_info (found, arglist));
6719
6720       elt.spec = t;
6721       slot = (spec_entry **) htab_find_slot_with_hash (type_specializations,
6722                                                        &elt, hash, INSERT);
6723       *slot = GGC_NEW (spec_entry);
6724       **slot = elt;
6725
6726       /* Note this use of the partial instantiation so we can check it
6727          later in maybe_process_partial_specialization.  */
6728       DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (templ)
6729         = tree_cons (arglist, t,
6730                      DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (templ));
6731
6732       if (TREE_CODE (t) == ENUMERAL_TYPE && !is_dependent_type)
6733         /* Now that the type has been registered on the instantiations
6734            list, we set up the enumerators.  Because the enumeration
6735            constants may involve the enumeration type itself, we make
6736            sure to register the type first, and then create the
6737            constants.  That way, doing tsubst_expr for the enumeration
6738            constants won't result in recursive calls here; we'll find
6739            the instantiation and exit above.  */
6740         tsubst_enum (template_type, t, arglist);
6741
6742       if (is_dependent_type)
6743         /* If the type makes use of template parameters, the
6744            code that generates debugging information will crash.  */
6745         DECL_IGNORED_P (TYPE_STUB_DECL (t)) = 1;
6746
6747       /* Possibly limit visibility based on template args.  */
6748       TREE_PUBLIC (type_decl) = 1;
6749       determine_visibility (type_decl);
6750
6751       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, t);
6752     }
6753   timevar_pop (TV_NAME_LOOKUP);
6754 }
6755 \f
6756 struct pair_fn_data
6757 {
6758   tree_fn_t fn;
6759   void *data;
6760   /* True when we should also visit template parameters that occur in
6761      non-deduced contexts.  */
6762   bool include_nondeduced_p;
6763   struct pointer_set_t *visited;
6764 };
6765
6766 /* Called from for_each_template_parm via walk_tree.  */
6767
6768 static tree
6769 for_each_template_parm_r (tree *tp, int *walk_subtrees, void *d)
6770 {
6771   tree t = *tp;
6772   struct pair_fn_data *pfd = (struct pair_fn_data *) d;
6773   tree_fn_t fn = pfd->fn;
6774   void *data = pfd->data;
6775
6776   if (TYPE_P (t)
6777       && (pfd->include_nondeduced_p || TREE_CODE (t) != TYPENAME_TYPE)
6778       && for_each_template_parm (TYPE_CONTEXT (t), fn, data, pfd->visited,
6779                                  pfd->include_nondeduced_p))
6780     return error_mark_node;
6781
6782   switch (TREE_CODE (t))
6783     {
6784     case RECORD_TYPE:
6785       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (t))
6786         break;
6787       /* Fall through.  */
6788
6789     case UNION_TYPE:
6790     case ENUMERAL_TYPE:
6791       if (!TYPE_TEMPLATE_INFO (t))
6792         *walk_subtrees = 0;
6793       else if (for_each_template_parm (TI_ARGS (TYPE_TEMPLATE_INFO (t)),
6794                                        fn, data, pfd->visited, 
6795                                        pfd->include_nondeduced_p))
6796         return error_mark_node;
6797       break;
6798
6799     case INTEGER_TYPE:
6800       if (for_each_template_parm (TYPE_MIN_VALUE (t),
6801                                   fn, data, pfd->visited, 
6802                                   pfd->include_nondeduced_p)
6803           || for_each_template_parm (TYPE_MAX_VALUE (t),
6804                                      fn, data, pfd->visited,
6805                                      pfd->include_nondeduced_p))
6806         return error_mark_node;
6807       break;
6808
6809     case METHOD_TYPE:
6810       /* Since we're not going to walk subtrees, we have to do this
6811          explicitly here.  */
6812       if (for_each_template_parm (TYPE_METHOD_BASETYPE (t), fn, data,
6813                                   pfd->visited, pfd->include_nondeduced_p))
6814         return error_mark_node;
6815       /* Fall through.  */
6816
6817     case FUNCTION_TYPE:
6818       /* Check the return type.  */
6819       if (for_each_template_parm (TREE_TYPE (t), fn, data, pfd->visited,
6820                                   pfd->include_nondeduced_p))
6821         return error_mark_node;
6822
6823       /* Check the parameter types.  Since default arguments are not
6824          instantiated until they are needed, the TYPE_ARG_TYPES may
6825          contain expressions that involve template parameters.  But,
6826          no-one should be looking at them yet.  And, once they're
6827          instantiated, they don't contain template parameters, so
6828          there's no point in looking at them then, either.  */
6829       {
6830         tree parm;
6831
6832         for (parm = TYPE_ARG_TYPES (t); parm; parm = TREE_CHAIN (parm))
6833           if (for_each_template_parm (TREE_VALUE (parm), fn, data,
6834                                       pfd->visited, pfd->include_nondeduced_p))
6835             return error_mark_node;
6836
6837         /* Since we've already handled the TYPE_ARG_TYPES, we don't
6838            want walk_tree walking into them itself.  */
6839         *walk_subtrees = 0;
6840       }
6841       break;
6842
6843     case TYPEOF_TYPE:
6844       if (pfd->include_nondeduced_p
6845           && for_each_template_parm (TYPE_FIELDS (t), fn, data,
6846                                      pfd->visited, 
6847                                      pfd->include_nondeduced_p))
6848         return error_mark_node;
6849       break;
6850
6851     case FUNCTION_DECL:
6852     case VAR_DECL:
6853       if (DECL_LANG_SPECIFIC (t) && DECL_TEMPLATE_INFO (t)
6854           && for_each_template_parm (DECL_TI_ARGS (t), fn, data,
6855                                      pfd->visited, pfd->include_nondeduced_p))
6856         return error_mark_node;
6857       /* Fall through.  */
6858
6859     case PARM_DECL:
6860     case CONST_DECL:
6861       if (TREE_CODE (t) == CONST_DECL && DECL_TEMPLATE_PARM_P (t)
6862           && for_each_template_parm (DECL_INITIAL (t), fn, data,
6863                                      pfd->visited, pfd->include_nondeduced_p))
6864         return error_mark_node;
6865       if (DECL_CONTEXT (t)
6866           && pfd->include_nondeduced_p
6867           && for_each_template_parm (DECL_CONTEXT (t), fn, data,
6868                                      pfd->visited, pfd->include_nondeduced_p))
6869         return error_mark_node;
6870       break;
6871
6872     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
6873       /* Record template parameters such as `T' inside `TT<T>'.  */
6874       if (for_each_template_parm (TYPE_TI_ARGS (t), fn, data, pfd->visited,
6875                                   pfd->include_nondeduced_p))
6876         return error_mark_node;
6877       /* Fall through.  */
6878
6879     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
6880     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
6881     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
6882       if (fn && (*fn)(t, data))
6883         return error_mark_node;
6884       else if (!fn)
6885         return error_mark_node;
6886       break;
6887
6888     case TEMPLATE_DECL:
6889       /* A template template parameter is encountered.  */
6890       if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (t)
6891           && for_each_template_parm (TREE_TYPE (t), fn, data, pfd->visited,
6892                                      pfd->include_nondeduced_p))
6893         return error_mark_node;
6894
6895       /* Already substituted template template parameter */
6896       *walk_subtrees = 0;
6897       break;
6898
6899     case TYPENAME_TYPE:
6900       if (!fn
6901           || for_each_template_parm (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (t), fn,
6902                                      data, pfd->visited, 
6903                                      pfd->include_nondeduced_p))
6904         return error_mark_node;
6905       break;
6906
6907     case CONSTRUCTOR:
6908       if (TREE_TYPE (t) && TYPE_PTRMEMFUNC_P (TREE_TYPE (t))
6909           && pfd->include_nondeduced_p
6910           && for_each_template_parm (TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE
6911                                      (TREE_TYPE (t)), fn, data,
6912                                      pfd->visited, pfd->include_nondeduced_p))
6913         return error_mark_node;
6914       break;
6915
6916     case INDIRECT_REF:
6917     case COMPONENT_REF:
6918       /* If there's no type, then this thing must be some expression
6919          involving template parameters.  */
6920       if (!fn && !TREE_TYPE (t))
6921         return error_mark_node;
6922       break;
6923
6924     case MODOP_EXPR:
6925     case CAST_EXPR:
6926     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
6927     case CONST_CAST_EXPR:
6928     case STATIC_CAST_EXPR:
6929     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
6930     case ARROW_EXPR:
6931     case DOTSTAR_EXPR:
6932     case TYPEID_EXPR:
6933     case PSEUDO_DTOR_EXPR:
6934       if (!fn)
6935         return error_mark_node;
6936       break;
6937
6938     default:
6939       break;
6940     }
6941
6942   /* We didn't find any template parameters we liked.  */
6943   return NULL_TREE;
6944 }
6945
6946 /* For each TEMPLATE_TYPE_PARM, TEMPLATE_TEMPLATE_PARM,
6947    BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM or TEMPLATE_PARM_INDEX in T,
6948    call FN with the parameter and the DATA.
6949    If FN returns nonzero, the iteration is terminated, and
6950    for_each_template_parm returns 1.  Otherwise, the iteration
6951    continues.  If FN never returns a nonzero value, the value
6952    returned by for_each_template_parm is 0.  If FN is NULL, it is
6953    considered to be the function which always returns 1.
6954
6955    If INCLUDE_NONDEDUCED_P, then this routine will also visit template
6956    parameters that occur in non-deduced contexts.  When false, only
6957    visits those template parameters that can be deduced.  */
6958
6959 static int
6960 for_each_template_parm (tree t, tree_fn_t fn, void* data,
6961                         struct pointer_set_t *visited,
6962                         bool include_nondeduced_p)
6963 {
6964   struct pair_fn_data pfd;
6965   int result;
6966
6967   /* Set up.  */
6968   pfd.fn = fn;
6969   pfd.data = data;
6970   pfd.include_nondeduced_p = include_nondeduced_p;
6971
6972   /* Walk the tree.  (Conceptually, we would like to walk without
6973      duplicates, but for_each_template_parm_r recursively calls
6974      for_each_template_parm, so we would need to reorganize a fair
6975      bit to use walk_tree_without_duplicates, so we keep our own
6976      visited list.)  */
6977   if (visited)
6978     pfd.visited = visited;
6979   else
6980     pfd.visited = pointer_set_create ();
6981   result = cp_walk_tree (&t,
6982                          for_each_template_parm_r,
6983                          &pfd,
6984                          pfd.visited) != NULL_TREE;
6985
6986   /* Clean up.  */
6987   if (!visited)
6988     {
6989       pointer_set_destroy (pfd.visited);
6990       pfd.visited = 0;
6991     }
6992
6993   return result;
6994 }
6995
6996 /* Returns true if T depends on any template parameter.  */
6997
6998 int
6999 uses_template_parms (tree t)
7000 {
7001   bool dependent_p;
7002   int saved_processing_template_decl;
7003
7004   saved_processing_template_decl = processing_template_decl;
7005   if (!saved_processing_template_decl)
7006     processing_template_decl = 1;
7007   if (TYPE_P (t))
7008     dependent_p = dependent_type_p (t);
7009   else if (TREE_CODE (t) == TREE_VEC)
7010     dependent_p = any_dependent_template_arguments_p (t);
7011   else if (TREE_CODE (t) == TREE_LIST)
7012     dependent_p = (uses_template_parms (TREE_VALUE (t))
7013                    || uses_template_parms (TREE_CHAIN (t)));
7014   else if (TREE_CODE (t) == TYPE_DECL)
7015     dependent_p = dependent_type_p (TREE_TYPE (t));
7016   else if (DECL_P (t)
7017            || EXPR_P (t)
7018            || TREE_CODE (t) == TEMPLATE_PARM_INDEX
7019            || TREE_CODE (t) == OVERLOAD
7020            || TREE_CODE (t) == BASELINK
7021            || TREE_CODE (t) == IDENTIFIER_NODE
7022            || TREE_CODE (t) == TRAIT_EXPR
7023            || TREE_CODE (t) == CONSTRUCTOR
7024            || CONSTANT_CLASS_P (t))
7025     dependent_p = (type_dependent_expression_p (t)
7026                    || value_dependent_expression_p (t));
7027   else
7028     {
7029       gcc_assert (t == error_mark_node);
7030       dependent_p = false;
7031     }
7032
7033   processing_template_decl = saved_processing_template_decl;
7034
7035   return dependent_p;
7036 }
7037
7038 /* Returns true if T depends on any template parameter with level LEVEL.  */
7039
7040 int
7041 uses_template_parms_level (tree t, int level)
7042 {
7043   return for_each_template_parm (t, template_parm_this_level_p, &level, NULL,
7044                                  /*include_nondeduced_p=*/true);
7045 }
7046
7047 static int tinst_depth;
7048 extern int max_tinst_depth;
7049 #ifdef GATHER_STATISTICS
7050 int depth_reached;
7051 #endif
7052 static int tinst_level_tick;
7053 static int last_template_error_tick;
7054
7055 /* We're starting to instantiate D; record the template instantiation context
7056    for diagnostics and to restore it later.  */
7057
7058 int
7059 push_tinst_level (tree d)
7060 {
7061   struct tinst_level *new_level;
7062
7063   if (tinst_depth >= max_tinst_depth)
7064     {
7065       /* If the instantiation in question still has unbound template parms,
7066          we don't really care if we can't instantiate it, so just return.
7067          This happens with base instantiation for implicit `typename'.  */
7068       if (uses_template_parms (d))
7069         return 0;
7070
7071       last_template_error_tick = tinst_level_tick;
7072       error ("template instantiation depth exceeds maximum of %d (use "
7073              "-ftemplate-depth= to increase the maximum) instantiating %qD",
7074              max_tinst_depth, d);
7075
7076       print_instantiation_context ();
7077
7078       return 0;
7079     }
7080
7081   new_level = GGC_NEW (struct tinst_level);
7082   new_level->decl = d;
7083   new_level->locus = input_location;
7084   new_level->in_system_header_p = in_system_header;
7085   new_level->next = current_tinst_level;
7086   current_tinst_level = new_level;
7087
7088   ++tinst_depth;
7089 #ifdef GATHER_STATISTICS
7090   if (tinst_depth > depth_reached)
7091     depth_reached = tinst_depth;
7092 #endif
7093
7094   ++tinst_level_tick;
7095   return 1;
7096 }
7097
7098 /* We're done instantiating this template; return to the instantiation
7099    context.  */
7100
7101 void
7102 pop_tinst_level (void)
7103 {
7104   /* Restore the filename and line number stashed away when we started
7105      this instantiation.  */
7106   input_location = current_tinst_level->locus;
7107   current_tinst_level = current_tinst_level->next;
7108   --tinst_depth;
7109   ++tinst_level_tick;
7110 }
7111
7112 /* We're instantiating a deferred template; restore the template
7113    instantiation context in which the instantiation was requested, which
7114    is one step out from LEVEL.  Return the corresponding DECL or TYPE.  */
7115
7116 static tree
7117 reopen_tinst_level (struct tinst_level *level)
7118 {
7119   struct tinst_level *t;
7120
7121   tinst_depth = 0;
7122   for (t = level; t; t = t->next)
7123     ++tinst_depth;
7124
7125   current_tinst_level = level;
7126   pop_tinst_level ();
7127   return level->decl;
7128 }
7129
7130 /* Returns the TINST_LEVEL which gives the original instantiation
7131    context.  */
7132
7133 struct tinst_level *
7134 outermost_tinst_level (void)
7135 {
7136   struct tinst_level *level = current_tinst_level;
7137   if (level)
7138     while (level->next)
7139       level = level->next;
7140   return level;
7141 }
7142
7143 /* Returns TRUE if PARM is a parameter of the template TEMPL.  */
7144
7145 bool
7146 parameter_of_template_p (tree parm, tree templ)
7147 {
7148   tree parms;
7149   int i;
7150
7151   if (!parm || !templ)
7152     return false;
7153
7154   gcc_assert (DECL_TEMPLATE_PARM_P (parm));
7155   gcc_assert (TREE_CODE (templ) == TEMPLATE_DECL);
7156
7157   parms = DECL_TEMPLATE_PARMS (templ);
7158   parms = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parms);
7159
7160   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (parms); ++i)
7161     if (parm == TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, i)))
7162       return true;
7163
7164   return false;
7165 }
7166
7167 /* DECL is a friend FUNCTION_DECL or TEMPLATE_DECL.  ARGS is the
7168    vector of template arguments, as for tsubst.
7169
7170    Returns an appropriate tsubst'd friend declaration.  */
7171
7172 static tree
7173 tsubst_friend_function (tree decl, tree args)
7174 {
7175   tree new_friend;
7176
7177   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL
7178       && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (decl)
7179       && TREE_CODE (DECL_TI_TEMPLATE (decl)) != TEMPLATE_DECL)
7180     /* This was a friend declared with an explicit template
7181        argument list, e.g.:
7182
7183        friend void f<>(T);
7184
7185        to indicate that f was a template instantiation, not a new
7186        function declaration.  Now, we have to figure out what
7187        instantiation of what template.  */
7188     {
7189       tree template_id, arglist, fns;
7190       tree new_args;
7191       tree tmpl;
7192       tree ns = decl_namespace_context (TYPE_MAIN_DECL (current_class_type));
7193
7194       /* Friend functions are looked up in the containing namespace scope.
7195          We must enter that scope, to avoid finding member functions of the
7196          current class with same name.  */
7197       push_nested_namespace (ns);
7198       fns = tsubst_expr (DECL_TI_TEMPLATE (decl), args,
7199                          tf_warning_or_error, NULL_TREE,
7200                          /*integral_constant_expression_p=*/false);
7201       pop_nested_namespace (ns);
7202       arglist = tsubst (DECL_TI_ARGS (decl), args,
7203                         tf_warning_or_error, NULL_TREE);
7204       template_id = lookup_template_function (fns, arglist);
7205
7206       new_friend = tsubst (decl, args, tf_warning_or_error, NULL_TREE);
7207       tmpl = determine_specialization (template_id, new_friend,
7208                                        &new_args,
7209                                        /*need_member_template=*/0,
7210                                        TREE_VEC_LENGTH (args),
7211                                        tsk_none);
7212       return instantiate_template (tmpl, new_args, tf_error);
7213     }
7214
7215   new_friend = tsubst (decl, args, tf_warning_or_error, NULL_TREE);
7216
7217   /* The NEW_FRIEND will look like an instantiation, to the
7218      compiler, but is not an instantiation from the point of view of
7219      the language.  For example, we might have had:
7220
7221      template <class T> struct S {
7222        template <class U> friend void f(T, U);
7223      };
7224
7225      Then, in S<int>, template <class U> void f(int, U) is not an
7226      instantiation of anything.  */
7227   if (new_friend == error_mark_node)
7228     return error_mark_node;
7229
7230   DECL_USE_TEMPLATE (new_friend) = 0;
7231   if (TREE_CODE (decl) == TEMPLATE_DECL)
7232     {
7233       DECL_USE_TEMPLATE (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend)) = 0;
7234       DECL_SAVED_TREE (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend))
7235         = DECL_SAVED_TREE (DECL_TEMPLATE_RESULT (decl));
7236     }
7237
7238   /* The mangled name for the NEW_FRIEND is incorrect.  The function
7239      is not a template instantiation and should not be mangled like
7240      one.  Therefore, we forget the mangling here; we'll recompute it
7241      later if we need it.  */
7242   if (TREE_CODE (new_friend) != TEMPLATE_DECL)
7243     {
7244       SET_DECL_RTL (new_friend, NULL_RTX);
7245       SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (new_friend, NULL_TREE);
7246     }
7247
7248   if (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (new_friend))
7249     {
7250       tree old_decl;
7251       tree new_friend_template_info;
7252       tree new_friend_result_template_info;
7253       tree ns;
7254       int  new_friend_is_defn;
7255
7256       /* We must save some information from NEW_FRIEND before calling
7257          duplicate decls since that function will free NEW_FRIEND if
7258          possible.  */
7259       new_friend_template_info = DECL_TEMPLATE_INFO (new_friend);
7260       new_friend_is_defn =
7261             (DECL_INITIAL (DECL_TEMPLATE_RESULT
7262                            (template_for_substitution (new_friend)))
7263              != NULL_TREE);
7264       if (TREE_CODE (new_friend) == TEMPLATE_DECL)
7265         {
7266           /* This declaration is a `primary' template.  */
7267           DECL_PRIMARY_TEMPLATE (new_friend) = new_friend;
7268
7269           new_friend_result_template_info
7270             = DECL_TEMPLATE_INFO (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend));
7271         }
7272       else
7273         new_friend_result_template_info = NULL_TREE;
7274
7275       /* Make the init_value nonzero so pushdecl knows this is a defn.  */
7276       if (new_friend_is_defn)
7277         DECL_INITIAL (new_friend) = error_mark_node;
7278
7279       /* Inside pushdecl_namespace_level, we will push into the
7280          current namespace. However, the friend function should go
7281          into the namespace of the template.  */
7282       ns = decl_namespace_context (new_friend);
7283       push_nested_namespace (ns);
7284       old_decl = pushdecl_namespace_level (new_friend, /*is_friend=*/true);
7285       pop_nested_namespace (ns);
7286
7287       if (old_decl == error_mark_node)
7288         return error_mark_node;
7289
7290       if (old_decl != new_friend)
7291         {
7292           /* This new friend declaration matched an existing
7293              declaration.  For example, given:
7294
7295                template <class T> void f(T);
7296                template <class U> class C {
7297                  template <class T> friend void f(T) {}
7298                };
7299
7300              the friend declaration actually provides the definition
7301              of `f', once C has been instantiated for some type.  So,
7302              old_decl will be the out-of-class template declaration,
7303              while new_friend is the in-class definition.
7304
7305              But, if `f' was called before this point, the
7306              instantiation of `f' will have DECL_TI_ARGS corresponding
7307              to `T' but not to `U', references to which might appear
7308              in the definition of `f'.  Previously, the most general
7309              template for an instantiation of `f' was the out-of-class
7310              version; now it is the in-class version.  Therefore, we
7311              run through all specialization of `f', adding to their
7312              DECL_TI_ARGS appropriately.  In particular, they need a
7313              new set of outer arguments, corresponding to the
7314              arguments for this class instantiation.
7315
7316              The same situation can arise with something like this:
7317
7318                friend void f(int);
7319                template <class T> class C {
7320                  friend void f(T) {}
7321                };
7322
7323              when `C<int>' is instantiated.  Now, `f(int)' is defined
7324              in the class.  */
7325
7326           if (!new_friend_is_defn)
7327             /* On the other hand, if the in-class declaration does
7328                *not* provide a definition, then we don't want to alter
7329                existing definitions.  We can just leave everything
7330                alone.  */
7331             ;
7332           else
7333             {
7334               tree new_template = TI_TEMPLATE (new_friend_template_info);
7335               tree new_args = TI_ARGS (new_friend_template_info);
7336
7337               /* Overwrite whatever template info was there before, if
7338                  any, with the new template information pertaining to
7339                  the declaration.  */
7340               DECL_TEMPLATE_INFO (old_decl) = new_friend_template_info;
7341
7342               if (TREE_CODE (old_decl) != TEMPLATE_DECL)
7343                 {
7344                   /* We should have called reregister_specialization in
7345                      duplicate_decls.  */
7346                   gcc_assert (retrieve_specialization (new_template,
7347                                                        new_args, 0)
7348                               == old_decl);
7349
7350                   /* Instantiate it if the global has already been used.  */
7351                   if (DECL_ODR_USED (old_decl))
7352                     instantiate_decl (old_decl, /*defer_ok=*/true,
7353                                       /*expl_inst_class_mem_p=*/false);
7354                 }
7355               else
7356                 {
7357                   tree t;
7358
7359                   /* Indicate that the old function template is a partial
7360                      instantiation.  */
7361                   DECL_TEMPLATE_INFO (DECL_TEMPLATE_RESULT (old_decl))
7362                     = new_friend_result_template_info;
7363
7364                   gcc_assert (new_template
7365                               == most_general_template (new_template));
7366                   gcc_assert (new_template != old_decl);
7367
7368                   /* Reassign any specializations already in the hash table
7369                      to the new more general template, and add the
7370                      additional template args.  */
7371                   for (t = DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (old_decl);
7372                        t != NULL_TREE;
7373                        t = TREE_CHAIN (t))
7374                     {
7375                       tree spec = TREE_VALUE (t);
7376                       spec_entry elt;
7377
7378                       elt.tmpl = old_decl;
7379                       elt.args = DECL_TI_ARGS (spec);
7380                       elt.spec = NULL_TREE;
7381
7382                       htab_remove_elt (decl_specializations, &elt);
7383
7384                       DECL_TI_ARGS (spec)
7385                         = add_outermost_template_args (new_args,
7386                                                        DECL_TI_ARGS (spec));
7387
7388                       register_specialization
7389                         (spec, new_template, DECL_TI_ARGS (spec), true, 0);
7390
7391                     }
7392                   DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (old_decl) = NULL_TREE;
7393                 }
7394             }
7395
7396           /* The information from NEW_FRIEND has been merged into OLD_DECL
7397              by duplicate_decls.  */
7398           new_friend = old_decl;
7399         }
7400     }
7401   else
7402     {
7403       tree context = DECL_CONTEXT (new_friend);
7404       bool dependent_p;
7405
7406       /* In the code
7407            template <class T> class C {
7408              template <class U> friend void C1<U>::f (); // case 1
7409              friend void C2<T>::f ();                    // case 2
7410            };
7411          we only need to make sure CONTEXT is a complete type for
7412          case 2.  To distinguish between the two cases, we note that
7413          CONTEXT of case 1 remains dependent type after tsubst while
7414          this isn't true for case 2.  */
7415       ++processing_template_decl;
7416       dependent_p = dependent_type_p (context);
7417       --processing_template_decl;
7418
7419       if (!dependent_p
7420           && !complete_type_or_else (context, NULL_TREE))
7421         return error_mark_node;
7422
7423       if (COMPLETE_TYPE_P (context))
7424         {
7425           /* Check to see that the declaration is really present, and,
7426              possibly obtain an improved declaration.  */
7427           tree fn = check_classfn (context,
7428                                    new_friend, NULL_TREE);
7429
7430           if (fn)
7431             new_friend = fn;
7432         }
7433     }
7434
7435   return new_friend;
7436 }
7437
7438 /* FRIEND_TMPL is a friend TEMPLATE_DECL.  ARGS is the vector of
7439    template arguments, as for tsubst.
7440
7441    Returns an appropriate tsubst'd friend type or error_mark_node on
7442    failure.  */
7443
7444 static tree
7445 tsubst_friend_class (tree friend_tmpl, tree args)
7446 {
7447   tree friend_type;
7448   tree tmpl;
7449   tree context;
7450
7451   context = DECL_CONTEXT (friend_tmpl);
7452
7453   if (context)
7454     {
7455       if (TREE_CODE (context) == NAMESPACE_DECL)
7456         push_nested_namespace (context);
7457       else
7458         push_nested_class (tsubst (context, args, tf_none, NULL_TREE));
7459     }
7460
7461   /* Look for a class template declaration.  We look for hidden names
7462      because two friend declarations of the same template are the
7463      same.  For example, in:
7464
7465        struct A { 
7466          template <typename> friend class F;
7467        };
7468        template <typename> struct B { 
7469          template <typename> friend class F;
7470        };
7471
7472      both F templates are the same.  */
7473   tmpl = lookup_name_real (DECL_NAME (friend_tmpl), 0, 0,
7474                            /*block_p=*/true, 0, 
7475                            LOOKUP_COMPLAIN | LOOKUP_HIDDEN);
7476
7477   /* But, if we don't find one, it might be because we're in a
7478      situation like this:
7479
7480        template <class T>
7481        struct S {
7482          template <class U>
7483          friend struct S;
7484        };
7485
7486      Here, in the scope of (say) S<int>, `S' is bound to a TYPE_DECL
7487      for `S<int>', not the TEMPLATE_DECL.  */
7488   if (!tmpl || !DECL_CLASS_TEMPLATE_P (tmpl))
7489     {
7490       tmpl = lookup_name_prefer_type (DECL_NAME (friend_tmpl), 1);
7491       tmpl = maybe_get_template_decl_from_type_decl (tmpl);
7492     }
7493
7494   if (tmpl && DECL_CLASS_TEMPLATE_P (tmpl))
7495     {
7496       /* The friend template has already been declared.  Just
7497          check to see that the declarations match, and install any new
7498          default parameters.  We must tsubst the default parameters,
7499          of course.  We only need the innermost template parameters
7500          because that is all that redeclare_class_template will look
7501          at.  */
7502       if (TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (friend_tmpl))
7503           > TMPL_ARGS_DEPTH (args))
7504         {
7505           tree parms;
7506           location_t saved_input_location;
7507           parms = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (friend_tmpl),
7508                                          args, tf_warning_or_error);
7509
7510           saved_input_location = input_location;
7511           input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (friend_tmpl);
7512           redeclare_class_template (TREE_TYPE (tmpl), parms);
7513           input_location = saved_input_location;
7514           
7515         }
7516
7517       friend_type = TREE_TYPE (tmpl);
7518     }
7519   else
7520     {
7521       /* The friend template has not already been declared.  In this
7522          case, the instantiation of the template class will cause the
7523          injection of this template into the global scope.  */
7524       tmpl = tsubst (friend_tmpl, args, tf_warning_or_error, NULL_TREE);
7525       if (tmpl == error_mark_node)
7526         return error_mark_node;
7527
7528       /* The new TMPL is not an instantiation of anything, so we
7529          forget its origins.  We don't reset CLASSTYPE_TI_TEMPLATE for
7530          the new type because that is supposed to be the corresponding
7531          template decl, i.e., TMPL.  */
7532       DECL_USE_TEMPLATE (tmpl) = 0;
7533       DECL_TEMPLATE_INFO (tmpl) = NULL_TREE;
7534       CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (TREE_TYPE (tmpl)) = 0;
7535       CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (tmpl))
7536         = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (tmpl)));
7537
7538       /* Inject this template into the global scope.  */
7539       friend_type = TREE_TYPE (pushdecl_top_level_maybe_friend (tmpl, true));
7540     }
7541
7542   if (context)
7543     {
7544       if (TREE_CODE (context) == NAMESPACE_DECL)
7545         pop_nested_namespace (context);
7546       else
7547         pop_nested_class ();
7548     }
7549
7550   return friend_type;
7551 }
7552
7553 /* Returns zero if TYPE cannot be completed later due to circularity.
7554    Otherwise returns one.  */
7555
7556 static int
7557 can_complete_type_without_circularity (tree type)
7558 {
7559   if (type == NULL_TREE || type == error_mark_node)
7560     return 0;
7561   else if (COMPLETE_TYPE_P (type))
7562     return 1;
7563   else if (TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE && TYPE_DOMAIN (type))
7564     return can_complete_type_without_circularity (TREE_TYPE (type));
7565   else if (CLASS_TYPE_P (type)
7566            && TYPE_BEING_DEFINED (TYPE_MAIN_VARIANT (type)))
7567     return 0;
7568   else
7569     return 1;
7570 }
7571
7572 /* Apply any attributes which had to be deferred until instantiation
7573    time.  DECL_P, ATTRIBUTES and ATTR_FLAGS are as cplus_decl_attributes;
7574    ARGS, COMPLAIN, IN_DECL are as tsubst.  */
7575
7576 static void
7577 apply_late_template_attributes (tree *decl_p, tree attributes, int attr_flags,
7578                                 tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
7579 {
7580   tree last_dep = NULL_TREE;
7581   tree t;
7582   tree *p;
7583
7584   for (t = attributes; t; t = TREE_CHAIN (t))
7585     if (ATTR_IS_DEPENDENT (t))
7586       {
7587         last_dep = t;
7588         attributes = copy_list (attributes);
7589         break;
7590       }
7591
7592   if (DECL_P (*decl_p))
7593     {
7594       if (TREE_TYPE (*decl_p) == error_mark_node)
7595         return;
7596       p = &DECL_ATTRIBUTES (*decl_p);
7597     }
7598   else
7599     p = &TYPE_ATTRIBUTES (*decl_p);
7600
7601   if (last_dep)
7602     {
7603       tree late_attrs = NULL_TREE;
7604       tree *q = &late_attrs;
7605
7606       for (*p = attributes; *p; )
7607         {
7608           t = *p;
7609           if (ATTR_IS_DEPENDENT (t))
7610             {
7611               *p = TREE_CHAIN (t);
7612               TREE_CHAIN (t) = NULL_TREE;
7613               /* If the first attribute argument is an identifier, don't
7614                  pass it through tsubst.  Attributes like mode, format,
7615                  cleanup and several target specific attributes expect it
7616                  unmodified.  */
7617               if (TREE_VALUE (t)
7618                   && TREE_CODE (TREE_VALUE (t)) == TREE_LIST
7619                   && TREE_VALUE (TREE_VALUE (t))
7620                   && (TREE_CODE (TREE_VALUE (TREE_VALUE (t)))
7621                       == IDENTIFIER_NODE))
7622                 {
7623                   tree chain
7624                     = tsubst_expr (TREE_CHAIN (TREE_VALUE (t)), args, complain,
7625                                    in_decl,
7626                                    /*integral_constant_expression_p=*/false);
7627                   if (chain != TREE_CHAIN (TREE_VALUE (t)))
7628                     TREE_VALUE (t)
7629                       = tree_cons (NULL_TREE, TREE_VALUE (TREE_VALUE (t)),
7630                                    chain);
7631                 }
7632               else
7633                 TREE_VALUE (t)
7634                   = tsubst_expr (TREE_VALUE (t), args, complain, in_decl,
7635                                  /*integral_constant_expression_p=*/false);
7636               *q = t;
7637               q = &TREE_CHAIN (t);
7638             }
7639           else
7640             p = &TREE_CHAIN (t);
7641         }
7642
7643       cplus_decl_attributes (decl_p, late_attrs, attr_flags);
7644     }
7645 }
7646
7647 /* Perform (or defer) access check for typedefs that were referenced
7648    from within the template TMPL code.
7649    This is a subroutine of instantiate_template and instantiate_class_template.
7650    TMPL is the template to consider and TARGS is the list of arguments of
7651    that template.  */
7652
7653 static void
7654 perform_typedefs_access_check (tree tmpl, tree targs)
7655 {
7656   location_t saved_location;
7657   int i;
7658   qualified_typedef_usage_t *iter;
7659
7660   if (!tmpl
7661       || (!CLASS_TYPE_P (tmpl)
7662           && TREE_CODE (tmpl) != FUNCTION_DECL))
7663     return;
7664
7665   saved_location = input_location;
7666   for (i = 0;
7667        VEC_iterate (qualified_typedef_usage_t,
7668                     get_types_needing_access_check (tmpl),
7669                     i, iter);
7670         ++i)
7671     {
7672       tree type_decl = iter->typedef_decl;
7673       tree type_scope = iter->context;
7674
7675       if (!type_decl || !type_scope || !CLASS_TYPE_P (type_scope))
7676         continue;
7677
7678       if (uses_template_parms (type_decl))
7679         type_decl = tsubst (type_decl, targs, tf_error, NULL_TREE);
7680       if (uses_template_parms (type_scope))
7681         type_scope = tsubst (type_scope, targs, tf_error, NULL_TREE);
7682
7683       /* Make access check error messages point to the location
7684          of the use of the typedef.  */
7685       input_location = iter->locus;
7686       perform_or_defer_access_check (TYPE_BINFO (type_scope),
7687                                      type_decl, type_decl);
7688     }
7689     input_location = saved_location;
7690 }
7691
7692 tree
7693 instantiate_class_template (tree type)
7694 {
7695   tree templ, args, pattern, t, member;
7696   tree typedecl;
7697   tree pbinfo;
7698   tree base_list;
7699   unsigned int saved_maximum_field_alignment;
7700
7701   if (type == error_mark_node)
7702     return error_mark_node;
7703
7704   if (TYPE_BEING_DEFINED (type)
7705       || COMPLETE_TYPE_P (type)
7706       || uses_template_parms (type))
7707     return type;
7708
7709   /* Figure out which template is being instantiated.  */
7710   templ = most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type));
7711   gcc_assert (TREE_CODE (templ) == TEMPLATE_DECL);
7712
7713   /* Determine what specialization of the original template to
7714      instantiate.  */
7715   t = most_specialized_class (type, templ);
7716   if (t == error_mark_node)
7717     {
7718       TYPE_BEING_DEFINED (type) = 1;
7719       return error_mark_node;
7720     }
7721   else if (t)
7722     {
7723       /* This TYPE is actually an instantiation of a partial
7724          specialization.  We replace the innermost set of ARGS with
7725          the arguments appropriate for substitution.  For example,
7726          given:
7727
7728            template <class T> struct S {};
7729            template <class T> struct S<T*> {};
7730
7731          and supposing that we are instantiating S<int*>, ARGS will
7732          presently be {int*} -- but we need {int}.  */
7733       pattern = TREE_TYPE (t);
7734       args = TREE_PURPOSE (t);
7735     }
7736   else
7737     {
7738       pattern = TREE_TYPE (templ);
7739       args = CLASSTYPE_TI_ARGS (type);
7740     }
7741
7742   /* If the template we're instantiating is incomplete, then clearly
7743      there's nothing we can do.  */
7744   if (!COMPLETE_TYPE_P (pattern))
7745     return type;
7746
7747   /* If we've recursively instantiated too many templates, stop.  */
7748   if (! push_tinst_level (type))
7749     return type;
7750
7751   /* Now we're really doing the instantiation.  Mark the type as in
7752      the process of being defined.  */
7753   TYPE_BEING_DEFINED (type) = 1;
7754
7755   /* We may be in the middle of deferred access check.  Disable
7756      it now.  */
7757   push_deferring_access_checks (dk_no_deferred);
7758
7759   push_to_top_level ();
7760   /* Use #pragma pack from the template context.  */
7761   saved_maximum_field_alignment = maximum_field_alignment;
7762   maximum_field_alignment = TYPE_PRECISION (pattern);
7763
7764   SET_CLASSTYPE_INTERFACE_UNKNOWN (type);
7765
7766   /* Set the input location to the most specialized template definition.
7767      This is needed if tsubsting causes an error.  */
7768   typedecl = TYPE_MAIN_DECL (pattern);
7769   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (typedecl);
7770
7771   TYPE_HAS_USER_CONSTRUCTOR (type) = TYPE_HAS_USER_CONSTRUCTOR (pattern);
7772   TYPE_HAS_NEW_OPERATOR (type) = TYPE_HAS_NEW_OPERATOR (pattern);
7773   TYPE_HAS_ARRAY_NEW_OPERATOR (type) = TYPE_HAS_ARRAY_NEW_OPERATOR (pattern);
7774   TYPE_GETS_DELETE (type) = TYPE_GETS_DELETE (pattern);
7775   TYPE_HAS_ASSIGN_REF (type) = TYPE_HAS_ASSIGN_REF (pattern);
7776   TYPE_HAS_CONST_ASSIGN_REF (type) = TYPE_HAS_CONST_ASSIGN_REF (pattern);
7777   TYPE_HAS_INIT_REF (type) = TYPE_HAS_INIT_REF (pattern);
7778   TYPE_HAS_CONST_INIT_REF (type) = TYPE_HAS_CONST_INIT_REF (pattern);
7779   TYPE_HAS_DEFAULT_CONSTRUCTOR (type) = TYPE_HAS_DEFAULT_CONSTRUCTOR (pattern);
7780   TYPE_HAS_CONVERSION (type) = TYPE_HAS_CONVERSION (pattern);
7781   TYPE_PACKED (type) = TYPE_PACKED (pattern);
7782   TYPE_ALIGN (type) = TYPE_ALIGN (pattern);
7783   TYPE_USER_ALIGN (type) = TYPE_USER_ALIGN (pattern);
7784   TYPE_FOR_JAVA (type) = TYPE_FOR_JAVA (pattern); /* For libjava's JArray<T> */
7785   if (ANON_AGGR_TYPE_P (pattern))
7786     SET_ANON_AGGR_TYPE_P (type);
7787   if (CLASSTYPE_VISIBILITY_SPECIFIED (pattern))
7788     {
7789       CLASSTYPE_VISIBILITY_SPECIFIED (type) = 1;
7790       CLASSTYPE_VISIBILITY (type) = CLASSTYPE_VISIBILITY (pattern);
7791     }
7792
7793   pbinfo = TYPE_BINFO (pattern);
7794
7795   /* We should never instantiate a nested class before its enclosing
7796      class; we need to look up the nested class by name before we can
7797      instantiate it, and that lookup should instantiate the enclosing
7798      class.  */
7799   gcc_assert (!DECL_CLASS_SCOPE_P (TYPE_MAIN_DECL (pattern))
7800               || COMPLETE_TYPE_P (TYPE_CONTEXT (type))
7801               || TYPE_BEING_DEFINED (TYPE_CONTEXT (type)));
7802
7803   base_list = NULL_TREE;
7804   if (BINFO_N_BASE_BINFOS (pbinfo))
7805     {
7806       tree pbase_binfo;
7807       tree context = TYPE_CONTEXT (type);
7808       tree pushed_scope;
7809       int i;
7810
7811       /* We must enter the scope containing the type, as that is where
7812          the accessibility of types named in dependent bases are
7813          looked up from.  */
7814       pushed_scope = push_scope (context ? context : global_namespace);
7815
7816       /* Substitute into each of the bases to determine the actual
7817          basetypes.  */
7818       for (i = 0; BINFO_BASE_ITERATE (pbinfo, i, pbase_binfo); i++)
7819         {
7820           tree base;
7821           tree access = BINFO_BASE_ACCESS (pbinfo, i);
7822           tree expanded_bases = NULL_TREE;
7823           int idx, len = 1;
7824
7825           if (PACK_EXPANSION_P (BINFO_TYPE (pbase_binfo)))
7826             {
7827               expanded_bases = 
7828                 tsubst_pack_expansion (BINFO_TYPE (pbase_binfo),
7829                                        args, tf_error, NULL_TREE);
7830               if (expanded_bases == error_mark_node)
7831                 continue;
7832
7833               len = TREE_VEC_LENGTH (expanded_bases);
7834             }
7835
7836           for (idx = 0; idx < len; idx++)
7837             {
7838               if (expanded_bases)
7839                 /* Extract the already-expanded base class.  */
7840                 base = TREE_VEC_ELT (expanded_bases, idx);
7841               else
7842                 /* Substitute to figure out the base class.  */
7843                 base = tsubst (BINFO_TYPE (pbase_binfo), args, tf_error, 
7844                                NULL_TREE);
7845
7846               if (base == error_mark_node)
7847                 continue;
7848
7849               base_list = tree_cons (access, base, base_list);
7850               if (BINFO_VIRTUAL_P (pbase_binfo))
7851                 TREE_TYPE (base_list) = integer_type_node;
7852             }
7853         }
7854
7855       /* The list is now in reverse order; correct that.  */
7856       base_list = nreverse (base_list);
7857
7858       if (pushed_scope)
7859         pop_scope (pushed_scope);
7860     }
7861   /* Now call xref_basetypes to set up all the base-class
7862      information.  */
7863   xref_basetypes (type, base_list);
7864
7865   apply_late_template_attributes (&type, TYPE_ATTRIBUTES (pattern),
7866                                   (int) ATTR_FLAG_TYPE_IN_PLACE,
7867                                   args, tf_error, NULL_TREE);
7868
7869   /* Now that our base classes are set up, enter the scope of the
7870      class, so that name lookups into base classes, etc. will work
7871      correctly.  This is precisely analogous to what we do in
7872      begin_class_definition when defining an ordinary non-template
7873      class, except we also need to push the enclosing classes.  */
7874   push_nested_class (type);
7875
7876   /* Now members are processed in the order of declaration.  */
7877   for (member = CLASSTYPE_DECL_LIST (pattern);
7878        member; member = TREE_CHAIN (member))
7879     {
7880       tree t = TREE_VALUE (member);
7881
7882       if (TREE_PURPOSE (member))
7883         {
7884           if (TYPE_P (t))
7885             {
7886               /* Build new CLASSTYPE_NESTED_UTDS.  */
7887
7888               tree newtag;
7889               bool class_template_p;
7890
7891               class_template_p = (TREE_CODE (t) != ENUMERAL_TYPE
7892                                   && TYPE_LANG_SPECIFIC (t)
7893                                   && CLASSTYPE_IS_TEMPLATE (t));
7894               /* If the member is a class template, then -- even after
7895                  substitution -- there may be dependent types in the
7896                  template argument list for the class.  We increment
7897                  PROCESSING_TEMPLATE_DECL so that dependent_type_p, as
7898                  that function will assume that no types are dependent
7899                  when outside of a template.  */
7900               if (class_template_p)
7901                 ++processing_template_decl;
7902               newtag = tsubst (t, args, tf_error, NULL_TREE);
7903               if (class_template_p)
7904                 --processing_template_decl;
7905               if (newtag == error_mark_node)
7906                 continue;
7907
7908               if (TREE_CODE (newtag) != ENUMERAL_TYPE)
7909                 {
7910                   tree name = TYPE_IDENTIFIER (t);
7911
7912                   if (class_template_p)
7913                     /* Unfortunately, lookup_template_class sets
7914                        CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION for a partial
7915                        instantiation (i.e., for the type of a member
7916                        template class nested within a template class.)
7917                        This behavior is required for
7918                        maybe_process_partial_specialization to work
7919                        correctly, but is not accurate in this case;
7920                        the TAG is not an instantiation of anything.
7921                        (The corresponding TEMPLATE_DECL is an
7922                        instantiation, but the TYPE is not.) */
7923                     CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (newtag) = 0;
7924
7925                   /* Now, we call pushtag to put this NEWTAG into the scope of
7926                      TYPE.  We first set up the IDENTIFIER_TYPE_VALUE to avoid
7927                      pushtag calling push_template_decl.  We don't have to do
7928                      this for enums because it will already have been done in
7929                      tsubst_enum.  */
7930                   if (name)
7931                     SET_IDENTIFIER_TYPE_VALUE (name, newtag);
7932                   pushtag (name, newtag, /*tag_scope=*/ts_current);
7933                 }
7934             }
7935           else if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL
7936                    || DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (t))
7937             {
7938               /* Build new TYPE_METHODS.  */
7939               tree r;
7940
7941               if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
7942                 ++processing_template_decl;
7943               r = tsubst (t, args, tf_error, NULL_TREE);
7944               if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
7945                 --processing_template_decl;
7946               set_current_access_from_decl (r);
7947               finish_member_declaration (r);
7948             }
7949           else
7950             {
7951               /* Build new TYPE_FIELDS.  */
7952               if (TREE_CODE (t) == STATIC_ASSERT)
7953                 {
7954                   tree condition = 
7955                     tsubst_expr (STATIC_ASSERT_CONDITION (t), args, 
7956                                  tf_warning_or_error, NULL_TREE,
7957                                  /*integral_constant_expression_p=*/true);
7958                   finish_static_assert (condition,
7959                                         STATIC_ASSERT_MESSAGE (t), 
7960                                         STATIC_ASSERT_SOURCE_LOCATION (t),
7961                                         /*member_p=*/true);
7962                 }
7963               else if (TREE_CODE (t) != CONST_DECL)
7964                 {
7965                   tree r;
7966
7967                   /* The file and line for this declaration, to
7968                      assist in error message reporting.  Since we
7969                      called push_tinst_level above, we don't need to
7970                      restore these.  */
7971                   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (t);
7972
7973                   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
7974                     ++processing_template_decl;
7975                   r = tsubst (t, args, tf_warning_or_error, NULL_TREE);
7976                   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
7977                     --processing_template_decl;
7978                   if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL)
7979                     {
7980                       /* In [temp.inst]:
7981
7982                            [t]he initialization (and any associated
7983                            side-effects) of a static data member does
7984                            not occur unless the static data member is
7985                            itself used in a way that requires the
7986                            definition of the static data member to
7987                            exist.
7988
7989                          Therefore, we do not substitute into the
7990                          initialized for the static data member here.  */
7991                       finish_static_data_member_decl
7992                         (r,
7993                          /*init=*/NULL_TREE,
7994                          /*init_const_expr_p=*/false,
7995                          /*asmspec_tree=*/NULL_TREE,
7996                          /*flags=*/0);
7997                       if (DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (r))
7998                         check_static_variable_definition (r, TREE_TYPE (r));
7999                     }
8000                   else if (TREE_CODE (r) == FIELD_DECL)
8001                     {
8002                       /* Determine whether R has a valid type and can be
8003                          completed later.  If R is invalid, then it is
8004                          replaced by error_mark_node so that it will not be
8005                          added to TYPE_FIELDS.  */
8006                       tree rtype = TREE_TYPE (r);
8007                       if (can_complete_type_without_circularity (rtype))
8008                         complete_type (rtype);
8009
8010                       if (!COMPLETE_TYPE_P (rtype))
8011                         {
8012                           cxx_incomplete_type_error (r, rtype);
8013                           r = error_mark_node;
8014                         }
8015                     }
8016
8017                   /* If it is a TYPE_DECL for a class-scoped ENUMERAL_TYPE,
8018                      such a thing will already have been added to the field
8019                      list by tsubst_enum in finish_member_declaration in the
8020                      CLASSTYPE_NESTED_UTDS case above.  */
8021                   if (!(TREE_CODE (r) == TYPE_DECL
8022                         && TREE_CODE (TREE_TYPE (r)) == ENUMERAL_TYPE
8023                         && DECL_ARTIFICIAL (r)))
8024                     {
8025                       set_current_access_from_decl (r);
8026                       finish_member_declaration (r);
8027                     }
8028                 }
8029             }
8030         }
8031       else
8032         {
8033           if (TYPE_P (t) || DECL_CLASS_TEMPLATE_P (t))
8034             {
8035               /* Build new CLASSTYPE_FRIEND_CLASSES.  */
8036
8037               tree friend_type = t;
8038               bool adjust_processing_template_decl = false;
8039
8040               if (TREE_CODE (friend_type) == TEMPLATE_DECL)
8041                 {
8042                   /* template <class T> friend class C;  */
8043                   friend_type = tsubst_friend_class (friend_type, args);
8044                   adjust_processing_template_decl = true;
8045                 }
8046               else if (TREE_CODE (friend_type) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE)
8047                 {
8048                   /* template <class T> friend class C::D;  */
8049                   friend_type = tsubst (friend_type, args,
8050                                         tf_warning_or_error, NULL_TREE);
8051                   if (TREE_CODE (friend_type) == TEMPLATE_DECL)
8052                     friend_type = TREE_TYPE (friend_type);
8053                   adjust_processing_template_decl = true;
8054                 }
8055               else if (TREE_CODE (friend_type) == TYPENAME_TYPE)
8056                 {
8057                   /* This could be either
8058
8059                        friend class T::C;
8060
8061                      when dependent_type_p is false or
8062
8063                        template <class U> friend class T::C;
8064
8065                      otherwise.  */
8066                   friend_type = tsubst (friend_type, args,
8067                                         tf_warning_or_error, NULL_TREE);
8068                   /* Bump processing_template_decl for correct
8069                      dependent_type_p calculation.  */
8070                   ++processing_template_decl;
8071                   if (dependent_type_p (friend_type))
8072                     adjust_processing_template_decl = true;
8073                   --processing_template_decl;
8074                 }
8075               else if (!CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (friend_type)
8076                        && hidden_name_p (TYPE_NAME (friend_type)))
8077                 {
8078                   /* friend class C;
8079
8080                      where C hasn't been declared yet.  Let's lookup name
8081                      from namespace scope directly, bypassing any name that
8082                      come from dependent base class.  */
8083                   tree ns = decl_namespace_context (TYPE_MAIN_DECL (friend_type));
8084
8085                   /* The call to xref_tag_from_type does injection for friend
8086                      classes.  */
8087                   push_nested_namespace (ns);
8088                   friend_type =
8089                     xref_tag_from_type (friend_type, NULL_TREE,
8090                                         /*tag_scope=*/ts_current);
8091                   pop_nested_namespace (ns);
8092                 }
8093               else if (uses_template_parms (friend_type))
8094                 /* friend class C<T>;  */
8095                 friend_type = tsubst (friend_type, args,
8096                                       tf_warning_or_error, NULL_TREE);
8097               /* Otherwise it's
8098
8099                    friend class C;
8100
8101                  where C is already declared or
8102
8103                    friend class C<int>;
8104
8105                  We don't have to do anything in these cases.  */
8106
8107               if (adjust_processing_template_decl)
8108                 /* Trick make_friend_class into realizing that the friend
8109                    we're adding is a template, not an ordinary class.  It's
8110                    important that we use make_friend_class since it will
8111                    perform some error-checking and output cross-reference
8112                    information.  */
8113                 ++processing_template_decl;
8114
8115               if (friend_type != error_mark_node)
8116                 make_friend_class (type, friend_type, /*complain=*/false);
8117
8118               if (adjust_processing_template_decl)
8119                 --processing_template_decl;
8120             }
8121           else
8122             {
8123               /* Build new DECL_FRIENDLIST.  */
8124               tree r;
8125
8126               /* The file and line for this declaration, to
8127                  assist in error message reporting.  Since we
8128                  called push_tinst_level above, we don't need to
8129                  restore these.  */
8130               input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (t);
8131
8132               if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
8133                 {
8134                   ++processing_template_decl;
8135                   push_deferring_access_checks (dk_no_check);
8136                 }
8137
8138               r = tsubst_friend_function (t, args);
8139               add_friend (type, r, /*complain=*/false);
8140               if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
8141                 {
8142                   pop_deferring_access_checks ();
8143                   --processing_template_decl;
8144                 }
8145             }
8146         }
8147     }
8148
8149   /* Set the file and line number information to whatever is given for
8150      the class itself.  This puts error messages involving generated
8151      implicit functions at a predictable point, and the same point
8152      that would be used for non-template classes.  */
8153   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (typedecl);
8154
8155   unreverse_member_declarations (type);
8156   finish_struct_1 (type);
8157   TYPE_BEING_DEFINED (type) = 0;
8158
8159   /* Now that the class is complete, instantiate default arguments for
8160      any member functions.  We don't do this earlier because the
8161      default arguments may reference members of the class.  */
8162   if (!PRIMARY_TEMPLATE_P (templ))
8163     for (t = TYPE_METHODS (type); t; t = TREE_CHAIN (t))
8164       if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL
8165           /* Implicitly generated member functions will not have template
8166              information; they are not instantiations, but instead are
8167              created "fresh" for each instantiation.  */
8168           && DECL_TEMPLATE_INFO (t))
8169         tsubst_default_arguments (t);
8170
8171   /* Some typedefs referenced from within the template code need to be access
8172      checked at template instantiation time, i.e now. These types were
8173      added to the template at parsing time. Let's get those and perform
8174      the access checks then.  */
8175   perform_typedefs_access_check (pattern, args);
8176   perform_deferred_access_checks ();
8177   pop_nested_class ();
8178   maximum_field_alignment = saved_maximum_field_alignment;
8179   pop_from_top_level ();
8180   pop_deferring_access_checks ();
8181   pop_tinst_level ();
8182
8183   /* The vtable for a template class can be emitted in any translation
8184      unit in which the class is instantiated.  When there is no key
8185      method, however, finish_struct_1 will already have added TYPE to
8186      the keyed_classes list.  */
8187   if (TYPE_CONTAINS_VPTR_P (type) && CLASSTYPE_KEY_METHOD (type))
8188     keyed_classes = tree_cons (NULL_TREE, type, keyed_classes);
8189
8190   return type;
8191 }
8192
8193 static tree
8194 tsubst_template_arg (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
8195 {
8196   tree r;
8197
8198   if (!t)
8199     r = t;
8200   else if (TYPE_P (t))
8201     r = tsubst (t, args, complain, in_decl);
8202   else
8203     {
8204       r = tsubst_expr (t, args, complain, in_decl,
8205                        /*integral_constant_expression_p=*/true);
8206       r = fold_non_dependent_expr (r);
8207     }
8208   return r;
8209 }
8210
8211 /* Give a chain SPEC_PARM of PARM_DECLs, pack them into a
8212    NONTYPE_ARGUMENT_PACK.  */
8213
8214 static tree
8215 make_fnparm_pack (tree spec_parm)
8216 {
8217   /* Collect all of the extra "packed" parameters into an
8218      argument pack.  */
8219   tree parmvec;
8220   tree parmtypevec;
8221   tree argpack = make_node (NONTYPE_ARGUMENT_PACK);
8222   tree argtypepack = cxx_make_type (TYPE_ARGUMENT_PACK);
8223   int i, len = list_length (spec_parm);
8224
8225   /* Fill in PARMVEC and PARMTYPEVEC with all of the parameters.  */
8226   parmvec = make_tree_vec (len);
8227   parmtypevec = make_tree_vec (len);
8228   for (i = 0; i < len; i++, spec_parm = TREE_CHAIN (spec_parm))
8229     {
8230       TREE_VEC_ELT (parmvec, i) = spec_parm;
8231       TREE_VEC_ELT (parmtypevec, i) = TREE_TYPE (spec_parm);
8232     }
8233
8234   /* Build the argument packs.  */
8235   SET_ARGUMENT_PACK_ARGS (argpack, parmvec);
8236   SET_ARGUMENT_PACK_ARGS (argtypepack, parmtypevec);
8237   TREE_TYPE (argpack) = argtypepack;
8238
8239   return argpack;
8240 }        
8241
8242 /* Substitute ARGS into T, which is an pack expansion
8243    (i.e. TYPE_PACK_EXPANSION or EXPR_PACK_EXPANSION). Returns a
8244    TREE_VEC with the substituted arguments, a PACK_EXPANSION_* node
8245    (if only a partial substitution could be performed) or
8246    ERROR_MARK_NODE if there was an error.  */
8247 tree
8248 tsubst_pack_expansion (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain,
8249                        tree in_decl)
8250 {
8251   tree pattern;
8252   tree pack, packs = NULL_TREE, unsubstituted_packs = NULL_TREE;
8253   int i, len = -1;
8254   tree result;
8255   int incomplete = 0;
8256   bool very_local_specializations = false;
8257
8258   gcc_assert (PACK_EXPANSION_P (t));
8259   pattern = PACK_EXPANSION_PATTERN (t);
8260
8261   /* Determine the argument packs that will instantiate the parameter
8262      packs used in the expansion expression. While we're at it,
8263      compute the number of arguments to be expanded and make sure it
8264      is consistent.  */
8265   for (pack = PACK_EXPANSION_PARAMETER_PACKS (t); pack; 
8266        pack = TREE_CHAIN (pack))
8267     {
8268       tree parm_pack = TREE_VALUE (pack);
8269       tree arg_pack = NULL_TREE;
8270       tree orig_arg = NULL_TREE;
8271
8272       if (TREE_CODE (parm_pack) == PARM_DECL)
8273         {
8274           arg_pack = retrieve_local_specialization (parm_pack);
8275           if (arg_pack == NULL_TREE)
8276             {
8277               /* This can happen for a parameter name used later in a function
8278                  declaration (such as in a late-specified return type).  Just
8279                  make a dummy decl, since it's only used for its type.  */
8280               gcc_assert (cp_unevaluated_operand != 0);
8281               arg_pack = tsubst_decl (parm_pack, args, complain);
8282               arg_pack = make_fnparm_pack (arg_pack);
8283             }
8284         }
8285       else
8286         {
8287           int level, idx, levels;
8288           template_parm_level_and_index (parm_pack, &level, &idx);
8289
8290           levels = TMPL_ARGS_DEPTH (args);
8291           if (level <= levels)
8292             arg_pack = TMPL_ARG (args, level, idx);
8293         }
8294
8295       orig_arg = arg_pack;
8296       if (arg_pack && TREE_CODE (arg_pack) == ARGUMENT_PACK_SELECT)
8297         arg_pack = ARGUMENT_PACK_SELECT_FROM_PACK (arg_pack);
8298       
8299       if (arg_pack && !ARGUMENT_PACK_P (arg_pack))
8300         /* This can only happen if we forget to expand an argument
8301            pack somewhere else. Just return an error, silently.  */
8302         {
8303           result = make_tree_vec (1);
8304           TREE_VEC_ELT (result, 0) = error_mark_node;
8305           return result;
8306         }
8307
8308       if (arg_pack
8309           && TREE_VEC_LENGTH (ARGUMENT_PACK_ARGS (arg_pack)) == 1
8310           && PACK_EXPANSION_P (TREE_VEC_ELT (ARGUMENT_PACK_ARGS (arg_pack), 0)))
8311         {
8312           tree expansion = TREE_VEC_ELT (ARGUMENT_PACK_ARGS (arg_pack), 0);
8313           tree pattern = PACK_EXPANSION_PATTERN (expansion);
8314           if ((TYPE_P (pattern) && same_type_p (pattern, parm_pack))
8315               || (!TYPE_P (pattern) && cp_tree_equal (parm_pack, pattern)))
8316             /* The argument pack that the parameter maps to is just an
8317                expansion of the parameter itself, such as one would
8318                find in the implicit typedef of a class inside the
8319                class itself.  Consider this parameter "unsubstituted",
8320                so that we will maintain the outer pack expansion.  */
8321             arg_pack = NULL_TREE;
8322         }
8323           
8324       if (arg_pack)
8325         {
8326           int my_len = 
8327             TREE_VEC_LENGTH (ARGUMENT_PACK_ARGS (arg_pack));
8328
8329           /* It's all-or-nothing with incomplete argument packs.  */
8330           if (incomplete && !ARGUMENT_PACK_INCOMPLETE_P (arg_pack))
8331             return error_mark_node;
8332           
8333           if (ARGUMENT_PACK_INCOMPLETE_P (arg_pack))
8334             incomplete = 1;
8335
8336           if (len < 0)
8337             len = my_len;
8338           else if (len != my_len)
8339             {
8340               if (incomplete)
8341                 /* We got explicit args for some packs but not others;
8342                    do nothing now and try again after deduction.  */
8343                 return t;
8344               if (TREE_CODE (t) == TYPE_PACK_EXPANSION)
8345                 error ("mismatched argument pack lengths while expanding "
8346                        "%<%T%>",
8347                        pattern);
8348               else
8349                 error ("mismatched argument pack lengths while expanding "
8350                        "%<%E%>",
8351                        pattern);
8352               return error_mark_node;
8353             }
8354
8355           /* Keep track of the parameter packs and their corresponding
8356              argument packs.  */
8357           packs = tree_cons (parm_pack, arg_pack, packs);
8358           TREE_TYPE (packs) = orig_arg;
8359         }
8360       else
8361         /* We can't substitute for this parameter pack.  */
8362         unsubstituted_packs = tree_cons (TREE_PURPOSE (pack),
8363                                          TREE_VALUE (pack),
8364                                          unsubstituted_packs);
8365     }
8366
8367   /* We cannot expand this expansion expression, because we don't have
8368      all of the argument packs we need. Substitute into the pattern
8369      and return a PACK_EXPANSION_*. The caller will need to deal with
8370      that.  */
8371   if (unsubstituted_packs)
8372     {
8373       tree new_pat;
8374       if (TREE_CODE (t) == EXPR_PACK_EXPANSION)
8375         new_pat = tsubst_expr (pattern, args, complain, in_decl,
8376                                /*integral_constant_expression_p=*/false);
8377       else
8378         new_pat = tsubst (pattern, args, complain, in_decl);
8379       return make_pack_expansion (new_pat);
8380     }
8381
8382   /* We could not find any argument packs that work.  */
8383   if (len < 0)
8384     return error_mark_node;
8385
8386   if (!local_specializations)
8387     {
8388       /* We're in a late-specified return type, so we don't have a local
8389          specializations table.  Create one for doing this expansion.  */
8390       very_local_specializations = true;
8391       local_specializations = htab_create (37,
8392                                            hash_local_specialization,
8393                                            eq_local_specializations,
8394                                            NULL);
8395     }
8396
8397   /* For each argument in each argument pack, substitute into the
8398      pattern.  */
8399   result = make_tree_vec (len + incomplete);
8400   for (i = 0; i < len + incomplete; ++i)
8401     {
8402       /* For parameter pack, change the substitution of the parameter
8403          pack to the ith argument in its argument pack, then expand
8404          the pattern.  */
8405       for (pack = packs; pack; pack = TREE_CHAIN (pack))
8406         {
8407           tree parm = TREE_PURPOSE (pack);
8408
8409           if (TREE_CODE (parm) == PARM_DECL)
8410             {
8411               /* Select the Ith argument from the pack.  */
8412               tree arg = make_node (ARGUMENT_PACK_SELECT);
8413               ARGUMENT_PACK_SELECT_FROM_PACK (arg) = TREE_VALUE (pack);
8414               ARGUMENT_PACK_SELECT_INDEX (arg) = i;
8415               mark_used (parm);
8416               register_local_specialization (arg, parm);
8417             }
8418           else
8419             {
8420               tree value = parm;
8421               int idx, level;
8422               template_parm_level_and_index (parm, &level, &idx);
8423               
8424               if (i < len) 
8425                 {
8426                   /* Select the Ith argument from the pack. */
8427                   value = make_node (ARGUMENT_PACK_SELECT);
8428                   ARGUMENT_PACK_SELECT_FROM_PACK (value) = TREE_VALUE (pack);
8429                   ARGUMENT_PACK_SELECT_INDEX (value) = i;
8430                 }
8431
8432               /* Update the corresponding argument.  */
8433               TMPL_ARG (args, level, idx) = value;
8434             }
8435         }
8436
8437       /* Substitute into the PATTERN with the altered arguments.  */
8438       if (TREE_CODE (t) == EXPR_PACK_EXPANSION)
8439         TREE_VEC_ELT (result, i) = 
8440           tsubst_expr (pattern, args, complain, in_decl,
8441                        /*integral_constant_expression_p=*/false);
8442       else
8443         TREE_VEC_ELT (result, i) = tsubst (pattern, args, complain, in_decl);
8444
8445       if (i == len)
8446         /* When we have incomplete argument packs, the last "expanded"
8447            result is itself a pack expansion, which allows us
8448            to deduce more arguments.  */
8449         TREE_VEC_ELT (result, i) = 
8450           make_pack_expansion (TREE_VEC_ELT (result, i));
8451
8452       if (TREE_VEC_ELT (result, i) == error_mark_node)
8453         {
8454           result = error_mark_node;
8455           break;
8456         }
8457     }
8458
8459   /* Update ARGS to restore the substitution from parameter packs to
8460      their argument packs.  */
8461   for (pack = packs; pack; pack = TREE_CHAIN (pack))
8462     {
8463       tree parm = TREE_PURPOSE (pack);
8464
8465       if (TREE_CODE (parm) == PARM_DECL)
8466         register_local_specialization (TREE_TYPE (pack), parm);
8467       else
8468         {
8469           int idx, level;
8470           template_parm_level_and_index (parm, &level, &idx);
8471           
8472           /* Update the corresponding argument.  */
8473           if (TMPL_ARGS_HAVE_MULTIPLE_LEVELS (args))
8474             TREE_VEC_ELT (TREE_VEC_ELT (args, level -1 ), idx) =
8475               TREE_TYPE (pack);
8476           else
8477             TREE_VEC_ELT (args, idx) = TREE_TYPE (pack);
8478         }
8479     }
8480
8481   if (very_local_specializations)
8482     {
8483       htab_delete (local_specializations);
8484       local_specializations = NULL;
8485     }
8486   
8487   return result;
8488 }
8489
8490 /* Given PARM_DECL PARM, find the corresponding PARM_DECL in the template
8491    TMPL.  We do this using DECL_PARM_INDEX, which should work even with
8492    parameter packs; all parms generated from a function parameter pack will
8493    have the same DECL_PARM_INDEX.  */
8494
8495 tree
8496 get_pattern_parm (tree parm, tree tmpl)
8497 {
8498   tree pattern = DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl);
8499   tree patparm;
8500
8501   if (DECL_ARTIFICIAL (parm))
8502     {
8503       for (patparm = DECL_ARGUMENTS (pattern);
8504            patparm; patparm = TREE_CHAIN (patparm))
8505         if (DECL_ARTIFICIAL (patparm)
8506             && DECL_NAME (parm) == DECL_NAME (patparm))
8507           break;
8508     }
8509   else
8510     {
8511       patparm = FUNCTION_FIRST_USER_PARM (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl));
8512       patparm = chain_index (DECL_PARM_INDEX (parm)-1, patparm);
8513       gcc_assert (DECL_PARM_INDEX (patparm)
8514                   == DECL_PARM_INDEX (parm));
8515     }
8516
8517   return patparm;
8518 }
8519
8520 /* Substitute ARGS into the vector or list of template arguments T.  */
8521
8522 static tree
8523 tsubst_template_args (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
8524 {
8525   tree orig_t = t;
8526   int len = TREE_VEC_LENGTH (t);
8527   int need_new = 0, i, expanded_len_adjust = 0, out;
8528   tree *elts = (tree *) alloca (len * sizeof (tree));
8529
8530   for (i = 0; i < len; i++)
8531     {
8532       tree orig_arg = TREE_VEC_ELT (t, i);
8533       tree new_arg;
8534
8535       if (TREE_CODE (orig_arg) == TREE_VEC)
8536         new_arg = tsubst_template_args (orig_arg, args, complain, in_decl);
8537       else if (PACK_EXPANSION_P (orig_arg))
8538         {
8539           /* Substitute into an expansion expression.  */
8540           new_arg = tsubst_pack_expansion (orig_arg, args, complain, in_decl);
8541
8542           if (TREE_CODE (new_arg) == TREE_VEC)
8543             /* Add to the expanded length adjustment the number of
8544                expanded arguments. We subtract one from this
8545                measurement, because the argument pack expression
8546                itself is already counted as 1 in
8547                LEN. EXPANDED_LEN_ADJUST can actually be negative, if
8548                the argument pack is empty.  */
8549             expanded_len_adjust += TREE_VEC_LENGTH (new_arg) - 1;
8550         }
8551       else if (ARGUMENT_PACK_P (orig_arg))
8552         {
8553           /* Substitute into each of the arguments.  */
8554           new_arg = TYPE_P (orig_arg)
8555             ? cxx_make_type (TREE_CODE (orig_arg))
8556             : make_node (TREE_CODE (orig_arg));
8557           
8558           SET_ARGUMENT_PACK_ARGS (
8559             new_arg,
8560             tsubst_template_args (ARGUMENT_PACK_ARGS (orig_arg),
8561                                   args, complain, in_decl));
8562
8563           if (ARGUMENT_PACK_ARGS (new_arg) == error_mark_node)
8564             new_arg = error_mark_node;
8565
8566           if (TREE_CODE (new_arg) == NONTYPE_ARGUMENT_PACK) {
8567             TREE_TYPE (new_arg) = tsubst (TREE_TYPE (orig_arg), args,
8568                                           complain, in_decl);
8569             TREE_CONSTANT (new_arg) = TREE_CONSTANT (orig_arg);
8570
8571             if (TREE_TYPE (new_arg) == error_mark_node)
8572               new_arg = error_mark_node;
8573           }
8574         }
8575       else
8576         new_arg = tsubst_template_arg (orig_arg, args, complain, in_decl);
8577
8578       if (new_arg == error_mark_node)
8579         return error_mark_node;
8580
8581       elts[i] = new_arg;
8582       if (new_arg != orig_arg)
8583         need_new = 1;
8584     }
8585
8586   if (!need_new)
8587     return t;
8588
8589   /* Make space for the expanded arguments coming from template
8590      argument packs.  */
8591   t = make_tree_vec (len + expanded_len_adjust);
8592   /* ORIG_T can contain TREE_VECs. That happens if ORIG_T contains the
8593      arguments for a member template.
8594      In that case each TREE_VEC in ORIG_T represents a level of template
8595      arguments, and ORIG_T won't carry any non defaulted argument count.
8596      It will rather be the nested TREE_VECs that will carry one.
8597      In other words, ORIG_T carries a non defaulted argument count only
8598      if it doesn't contain any nested TREE_VEC.  */
8599   if (NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (orig_t))
8600     {
8601       int count = GET_NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (orig_t);
8602       count += expanded_len_adjust;
8603       SET_NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (t, count);
8604     }
8605   for (i = 0, out = 0; i < len; i++)
8606     {
8607       if ((PACK_EXPANSION_P (TREE_VEC_ELT (orig_t, i))
8608            || ARGUMENT_PACK_P (TREE_VEC_ELT (orig_t, i)))
8609           && TREE_CODE (elts[i]) == TREE_VEC)
8610         {
8611           int idx;
8612
8613           /* Now expand the template argument pack "in place".  */
8614           for (idx = 0; idx < TREE_VEC_LENGTH (elts[i]); idx++, out++)
8615             TREE_VEC_ELT (t, out) = TREE_VEC_ELT (elts[i], idx);
8616         }
8617       else
8618         {
8619           TREE_VEC_ELT (t, out) = elts[i];
8620           out++;
8621         }
8622     }
8623
8624   return t;
8625 }
8626
8627 /* Return the result of substituting ARGS into the template parameters
8628    given by PARMS.  If there are m levels of ARGS and m + n levels of
8629    PARMS, then the result will contain n levels of PARMS.  For
8630    example, if PARMS is `template <class T> template <class U>
8631    template <T*, U, class V>' and ARGS is {{int}, {double}} then the
8632    result will be `template <int*, double, class V>'.  */
8633
8634 static tree
8635 tsubst_template_parms (tree parms, tree args, tsubst_flags_t complain)
8636 {
8637   tree r = NULL_TREE;
8638   tree* new_parms;
8639
8640   /* When substituting into a template, we must set
8641      PROCESSING_TEMPLATE_DECL as the template parameters may be
8642      dependent if they are based on one-another, and the dependency
8643      predicates are short-circuit outside of templates.  */
8644   ++processing_template_decl;
8645
8646   for (new_parms = &r;
8647        TMPL_PARMS_DEPTH (parms) > TMPL_ARGS_DEPTH (args);
8648        new_parms = &(TREE_CHAIN (*new_parms)),
8649          parms = TREE_CHAIN (parms))
8650     {
8651       tree new_vec =
8652         make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (TREE_VALUE (parms)));
8653       int i;
8654
8655       for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (new_vec); ++i)
8656         {
8657           tree tuple;
8658           tree default_value;
8659           tree parm_decl;
8660
8661           if (parms == error_mark_node)
8662             continue;
8663
8664           tuple = TREE_VEC_ELT (TREE_VALUE (parms), i);
8665
8666           if (tuple == error_mark_node)
8667             continue;
8668
8669           default_value = TREE_PURPOSE (tuple);
8670           parm_decl = TREE_VALUE (tuple);
8671
8672           parm_decl = tsubst (parm_decl, args, complain, NULL_TREE);
8673           if (TREE_CODE (parm_decl) == PARM_DECL
8674               && invalid_nontype_parm_type_p (TREE_TYPE (parm_decl), complain))
8675             parm_decl = error_mark_node;
8676           default_value = tsubst_template_arg (default_value, args,
8677                                                complain, NULL_TREE);
8678
8679           tuple = build_tree_list (default_value, parm_decl);
8680           TREE_VEC_ELT (new_vec, i) = tuple;
8681         }
8682
8683       *new_parms =
8684         tree_cons (size_int (TMPL_PARMS_DEPTH (parms)
8685                              - TMPL_ARGS_DEPTH (args)),
8686                    new_vec, NULL_TREE);
8687     }
8688
8689   --processing_template_decl;
8690
8691   return r;
8692 }
8693
8694 /* Substitute the ARGS into the indicated aggregate (or enumeration)
8695    type T.  If T is not an aggregate or enumeration type, it is
8696    handled as if by tsubst.  IN_DECL is as for tsubst.  If
8697    ENTERING_SCOPE is nonzero, T is the context for a template which
8698    we are presently tsubst'ing.  Return the substituted value.  */
8699
8700 static tree
8701 tsubst_aggr_type (tree t,
8702                   tree args,
8703                   tsubst_flags_t complain,
8704                   tree in_decl,
8705                   int entering_scope)
8706 {
8707   if (t == NULL_TREE)
8708     return NULL_TREE;
8709
8710   switch (TREE_CODE (t))
8711     {
8712     case RECORD_TYPE:
8713       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (t))
8714         return tsubst (TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (t), args, complain, in_decl);
8715
8716       /* Else fall through.  */
8717     case ENUMERAL_TYPE:
8718     case UNION_TYPE:
8719       if (TYPE_TEMPLATE_INFO (t) && uses_template_parms (t))
8720         {
8721           tree argvec;
8722           tree context;
8723           tree r;
8724           int saved_unevaluated_operand;
8725           int saved_inhibit_evaluation_warnings;
8726
8727           /* In "sizeof(X<I>)" we need to evaluate "I".  */
8728           saved_unevaluated_operand = cp_unevaluated_operand;
8729           cp_unevaluated_operand = 0;
8730           saved_inhibit_evaluation_warnings = c_inhibit_evaluation_warnings;
8731           c_inhibit_evaluation_warnings = 0;
8732
8733           /* First, determine the context for the type we are looking
8734              up.  */
8735           context = TYPE_CONTEXT (t);
8736           if (context)
8737             {
8738               context = tsubst_aggr_type (context, args, complain,
8739                                           in_decl, /*entering_scope=*/1);
8740               /* If context is a nested class inside a class template,
8741                  it may still need to be instantiated (c++/33959).  */
8742               if (TYPE_P (context))
8743                 context = complete_type (context);
8744             }
8745
8746           /* Then, figure out what arguments are appropriate for the
8747              type we are trying to find.  For example, given:
8748
8749                template <class T> struct S;
8750                template <class T, class U> void f(T, U) { S<U> su; }
8751
8752              and supposing that we are instantiating f<int, double>,
8753              then our ARGS will be {int, double}, but, when looking up
8754              S we only want {double}.  */
8755           argvec = tsubst_template_args (TYPE_TI_ARGS (t), args,
8756                                          complain, in_decl);
8757           if (argvec == error_mark_node)
8758             r = error_mark_node;
8759           else
8760             {
8761               r = lookup_template_class (t, argvec, in_decl, context,
8762                                          entering_scope, complain);
8763               r = cp_build_qualified_type_real (r, cp_type_quals (t), complain);
8764             }
8765
8766           cp_unevaluated_operand = saved_unevaluated_operand;
8767           c_inhibit_evaluation_warnings = saved_inhibit_evaluation_warnings;
8768
8769           return r;
8770         }
8771       else
8772         /* This is not a template type, so there's nothing to do.  */
8773         return t;
8774
8775     default:
8776       return tsubst (t, args, complain, in_decl);
8777     }
8778 }
8779
8780 /* Substitute into the default argument ARG (a default argument for
8781    FN), which has the indicated TYPE.  */
8782
8783 tree
8784 tsubst_default_argument (tree fn, tree type, tree arg)
8785 {
8786   tree saved_class_ptr = NULL_TREE;
8787   tree saved_class_ref = NULL_TREE;
8788
8789   /* This default argument came from a template.  Instantiate the
8790      default argument here, not in tsubst.  In the case of
8791      something like:
8792
8793        template <class T>
8794        struct S {
8795          static T t();
8796          void f(T = t());
8797        };
8798
8799      we must be careful to do name lookup in the scope of S<T>,
8800      rather than in the current class.  */
8801   push_access_scope (fn);
8802   /* The "this" pointer is not valid in a default argument.  */
8803   if (cfun)
8804     {
8805       saved_class_ptr = current_class_ptr;
8806       cp_function_chain->x_current_class_ptr = NULL_TREE;
8807       saved_class_ref = current_class_ref;
8808       cp_function_chain->x_current_class_ref = NULL_TREE;
8809     }
8810
8811   push_deferring_access_checks(dk_no_deferred);
8812   /* The default argument expression may cause implicitly defined
8813      member functions to be synthesized, which will result in garbage
8814      collection.  We must treat this situation as if we were within
8815      the body of function so as to avoid collecting live data on the
8816      stack.  */
8817   ++function_depth;
8818   arg = tsubst_expr (arg, DECL_TI_ARGS (fn),
8819                      tf_warning_or_error, NULL_TREE,
8820                      /*integral_constant_expression_p=*/false);
8821   --function_depth;
8822   pop_deferring_access_checks();
8823
8824   /* Restore the "this" pointer.  */
8825   if (cfun)
8826     {
8827       cp_function_chain->x_current_class_ptr = saved_class_ptr;
8828       cp_function_chain->x_current_class_ref = saved_class_ref;
8829     }
8830
8831   /* Make sure the default argument is reasonable.  */
8832   arg = check_default_argument (type, arg);
8833
8834   pop_access_scope (fn);
8835
8836   return arg;
8837 }
8838
8839 /* Substitute into all the default arguments for FN.  */
8840
8841 static void
8842 tsubst_default_arguments (tree fn)
8843 {
8844   tree arg;
8845   tree tmpl_args;
8846
8847   tmpl_args = DECL_TI_ARGS (fn);
8848
8849   /* If this function is not yet instantiated, we certainly don't need
8850      its default arguments.  */
8851   if (uses_template_parms (tmpl_args))
8852     return;
8853
8854   for (arg = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (fn));
8855        arg;
8856        arg = TREE_CHAIN (arg))
8857     if (TREE_PURPOSE (arg))
8858       TREE_PURPOSE (arg) = tsubst_default_argument (fn,
8859                                                     TREE_VALUE (arg),
8860                                                     TREE_PURPOSE (arg));
8861 }
8862
8863 /* Substitute the ARGS into the T, which is a _DECL.  Return the
8864    result of the substitution.  Issue error and warning messages under
8865    control of COMPLAIN.  */
8866
8867 static tree
8868 tsubst_decl (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain)
8869 {
8870 #define RETURN(EXP) do { r = (EXP); goto out; } while(0)
8871   location_t saved_loc;
8872   tree r = NULL_TREE;
8873   tree in_decl = t;
8874   hashval_t hash = 0;
8875
8876   /* Set the filename and linenumber to improve error-reporting.  */
8877   saved_loc = input_location;
8878   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (t);
8879
8880   switch (TREE_CODE (t))
8881     {
8882     case TEMPLATE_DECL:
8883       {
8884         /* We can get here when processing a member function template,
8885            member class template, or template template parameter.  */
8886         tree decl = DECL_TEMPLATE_RESULT (t);
8887         tree spec;
8888         tree tmpl_args;
8889         tree full_args;
8890
8891         if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (t))
8892           {
8893             /* Template template parameter is treated here.  */
8894             tree new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
8895             if (new_type == error_mark_node)
8896               RETURN (error_mark_node);
8897
8898             r = copy_decl (t);
8899             TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
8900             TREE_TYPE (r) = new_type;
8901             DECL_TEMPLATE_RESULT (r)
8902               = build_decl (DECL_SOURCE_LOCATION (decl),
8903                             TYPE_DECL, DECL_NAME (decl), new_type);
8904             DECL_TEMPLATE_PARMS (r)
8905               = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (t), args,
8906                                        complain);
8907             TYPE_NAME (new_type) = r;
8908             break;
8909           }
8910
8911         /* We might already have an instance of this template.
8912            The ARGS are for the surrounding class type, so the
8913            full args contain the tsubst'd args for the context,
8914            plus the innermost args from the template decl.  */
8915         tmpl_args = DECL_CLASS_TEMPLATE_P (t)
8916           ? CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (t))
8917           : DECL_TI_ARGS (DECL_TEMPLATE_RESULT (t));
8918         /* Because this is a template, the arguments will still be
8919            dependent, even after substitution.  If
8920            PROCESSING_TEMPLATE_DECL is not set, the dependency
8921            predicates will short-circuit.  */
8922         ++processing_template_decl;
8923         full_args = tsubst_template_args (tmpl_args, args,
8924                                           complain, in_decl);
8925         --processing_template_decl;
8926         if (full_args == error_mark_node)
8927           RETURN (error_mark_node);
8928
8929         /* If this is a default template template argument,
8930            tsubst might not have changed anything.  */
8931         if (full_args == tmpl_args)
8932           RETURN (t);
8933
8934         hash = hash_tmpl_and_args (t, full_args);
8935         spec = retrieve_specialization (t, full_args, hash);
8936         if (spec != NULL_TREE)
8937           {
8938             r = spec;
8939             break;
8940           }
8941
8942         /* Make a new template decl.  It will be similar to the
8943            original, but will record the current template arguments.
8944            We also create a new function declaration, which is just
8945            like the old one, but points to this new template, rather
8946            than the old one.  */
8947         r = copy_decl (t);
8948         gcc_assert (DECL_LANG_SPECIFIC (r) != 0);
8949         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
8950
8951         DECL_TEMPLATE_INFO (r) = build_template_info (t, args);
8952
8953         if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
8954           {
8955             tree new_type;
8956             ++processing_template_decl;
8957             new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
8958             --processing_template_decl;
8959             if (new_type == error_mark_node)
8960               RETURN (error_mark_node);
8961
8962             TREE_TYPE (r) = new_type;
8963             CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (new_type) = r;
8964             DECL_TEMPLATE_RESULT (r) = TYPE_MAIN_DECL (new_type);
8965             DECL_TI_ARGS (r) = CLASSTYPE_TI_ARGS (new_type);
8966             DECL_CONTEXT (r) = TYPE_CONTEXT (new_type);
8967           }
8968         else
8969           {
8970             tree new_decl;
8971             ++processing_template_decl;
8972             new_decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
8973             --processing_template_decl;
8974             if (new_decl == error_mark_node)
8975               RETURN (error_mark_node);
8976
8977             DECL_TEMPLATE_RESULT (r) = new_decl;
8978             DECL_TI_TEMPLATE (new_decl) = r;
8979             TREE_TYPE (r) = TREE_TYPE (new_decl);
8980             DECL_TI_ARGS (r) = DECL_TI_ARGS (new_decl);
8981             DECL_CONTEXT (r) = DECL_CONTEXT (new_decl);
8982           }
8983
8984         SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (r);
8985         DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (r) = NULL_TREE;
8986         DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (r) = NULL_TREE;
8987
8988         /* The template parameters for this new template are all the
8989            template parameters for the old template, except the
8990            outermost level of parameters.  */
8991         DECL_TEMPLATE_PARMS (r)
8992           = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (t), args,
8993                                    complain);
8994
8995         if (PRIMARY_TEMPLATE_P (t))
8996           DECL_PRIMARY_TEMPLATE (r) = r;
8997
8998         if (TREE_CODE (decl) != TYPE_DECL)
8999           /* Record this non-type partial instantiation.  */
9000           register_specialization (r, t,
9001                                    DECL_TI_ARGS (DECL_TEMPLATE_RESULT (r)),
9002                                    false, hash);
9003       }
9004       break;
9005
9006     case FUNCTION_DECL:
9007       {
9008         tree ctx;
9009         tree argvec = NULL_TREE;
9010         tree *friends;
9011         tree gen_tmpl;
9012         tree type;
9013         int member;
9014         int args_depth;
9015         int parms_depth;
9016
9017         /* Nobody should be tsubst'ing into non-template functions.  */
9018         gcc_assert (DECL_TEMPLATE_INFO (t) != NULL_TREE);
9019
9020         if (TREE_CODE (DECL_TI_TEMPLATE (t)) == TEMPLATE_DECL)
9021           {
9022             tree spec;
9023             bool dependent_p;
9024
9025             /* If T is not dependent, just return it.  We have to
9026                increment PROCESSING_TEMPLATE_DECL because
9027                value_dependent_expression_p assumes that nothing is
9028                dependent when PROCESSING_TEMPLATE_DECL is zero.  */
9029             ++processing_template_decl;
9030             dependent_p = value_dependent_expression_p (t);
9031             --processing_template_decl;
9032             if (!dependent_p)
9033               RETURN (t);
9034
9035             /* Calculate the most general template of which R is a
9036                specialization, and the complete set of arguments used to
9037                specialize R.  */
9038             gen_tmpl = most_general_template (DECL_TI_TEMPLATE (t));
9039             argvec = tsubst_template_args (DECL_TI_ARGS
9040                                           (DECL_TEMPLATE_RESULT
9041                                                  (DECL_TI_TEMPLATE (t))),
9042                                            args, complain, in_decl);
9043
9044             /* Check to see if we already have this specialization.  */
9045             hash = hash_tmpl_and_args (gen_tmpl, argvec);
9046             spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, argvec, hash);
9047
9048             if (spec)
9049               {
9050                 r = spec;
9051                 break;
9052               }
9053
9054             /* We can see more levels of arguments than parameters if
9055                there was a specialization of a member template, like
9056                this:
9057
9058                  template <class T> struct S { template <class U> void f(); }
9059                  template <> template <class U> void S<int>::f(U);
9060
9061                Here, we'll be substituting into the specialization,
9062                because that's where we can find the code we actually
9063                want to generate, but we'll have enough arguments for
9064                the most general template.
9065
9066                We also deal with the peculiar case:
9067
9068                  template <class T> struct S {
9069                    template <class U> friend void f();
9070                  };
9071                  template <class U> void f() {}
9072                  template S<int>;
9073                  template void f<double>();
9074
9075                Here, the ARGS for the instantiation of will be {int,
9076                double}.  But, we only need as many ARGS as there are
9077                levels of template parameters in CODE_PATTERN.  We are
9078                careful not to get fooled into reducing the ARGS in
9079                situations like:
9080
9081                  template <class T> struct S { template <class U> void f(U); }
9082                  template <class T> template <> void S<T>::f(int) {}
9083
9084                which we can spot because the pattern will be a
9085                specialization in this case.  */
9086             args_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (args);
9087             parms_depth =
9088               TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (DECL_TI_TEMPLATE (t)));
9089             if (args_depth > parms_depth
9090                 && !DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (t))
9091               args = get_innermost_template_args (args, parms_depth);
9092           }
9093         else
9094           {
9095             /* This special case arises when we have something like this:
9096
9097                  template <class T> struct S {
9098                    friend void f<int>(int, double);
9099                  };
9100
9101                Here, the DECL_TI_TEMPLATE for the friend declaration
9102                will be an IDENTIFIER_NODE.  We are being called from
9103                tsubst_friend_function, and we want only to create a
9104                new decl (R) with appropriate types so that we can call
9105                determine_specialization.  */
9106             gen_tmpl = NULL_TREE;
9107           }
9108
9109         if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
9110           {
9111             if (DECL_NAME (t) == constructor_name (DECL_CONTEXT (t)))
9112               member = 2;
9113             else
9114               member = 1;
9115             ctx = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args,
9116                                     complain, t, /*entering_scope=*/1);
9117           }
9118         else
9119           {
9120             member = 0;
9121             ctx = DECL_CONTEXT (t);
9122           }
9123         type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
9124         if (type == error_mark_node)
9125           RETURN (error_mark_node);
9126
9127         /* We do NOT check for matching decls pushed separately at this
9128            point, as they may not represent instantiations of this
9129            template, and in any case are considered separate under the
9130            discrete model.  */
9131         r = copy_decl (t);
9132         DECL_USE_TEMPLATE (r) = 0;
9133         TREE_TYPE (r) = type;
9134         /* Clear out the mangled name and RTL for the instantiation.  */
9135         SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (r, NULL_TREE);
9136         SET_DECL_RTL (r, NULL_RTX);
9137         /* Leave DECL_INITIAL set on deleted instantiations.  */
9138         if (!DECL_DELETED_FN (r))
9139           DECL_INITIAL (r) = NULL_TREE;
9140         DECL_CONTEXT (r) = ctx;
9141
9142         if (member && DECL_CONV_FN_P (r))
9143           /* Type-conversion operator.  Reconstruct the name, in
9144              case it's the name of one of the template's parameters.  */
9145           DECL_NAME (r) = mangle_conv_op_name_for_type (TREE_TYPE (type));
9146
9147         DECL_ARGUMENTS (r) = tsubst (DECL_ARGUMENTS (t), args,
9148                                      complain, t);
9149         DECL_RESULT (r) = NULL_TREE;
9150
9151         TREE_STATIC (r) = 0;
9152         TREE_PUBLIC (r) = TREE_PUBLIC (t);
9153         DECL_EXTERNAL (r) = 1;
9154         /* If this is an instantiation of a function with internal
9155            linkage, we already know what object file linkage will be
9156            assigned to the instantiation.  */
9157         DECL_INTERFACE_KNOWN (r) = !TREE_PUBLIC (r);
9158         DECL_DEFER_OUTPUT (r) = 0;
9159         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
9160         DECL_PENDING_INLINE_INFO (r) = 0;
9161         DECL_PENDING_INLINE_P (r) = 0;
9162         DECL_SAVED_TREE (r) = NULL_TREE;
9163         DECL_STRUCT_FUNCTION (r) = NULL;
9164         TREE_USED (r) = 0;
9165         /* We'll re-clone as appropriate in instantiate_template.  */
9166         DECL_CLONED_FUNCTION (r) = NULL_TREE;
9167
9168         /* If we aren't complaining now, return on error before we register
9169            the specialization so that we'll complain eventually.  */
9170         if ((complain & tf_error) == 0
9171             && IDENTIFIER_OPNAME_P (DECL_NAME (r))
9172             && !grok_op_properties (r, /*complain=*/false))
9173           RETURN (error_mark_node);
9174
9175         /* Set up the DECL_TEMPLATE_INFO for R.  There's no need to do
9176            this in the special friend case mentioned above where
9177            GEN_TMPL is NULL.  */
9178         if (gen_tmpl)
9179           {
9180             DECL_TEMPLATE_INFO (r)
9181               = build_template_info (gen_tmpl, argvec);
9182             SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (r);
9183             register_specialization (r, gen_tmpl, argvec, false, hash);
9184
9185             /* We're not supposed to instantiate default arguments
9186                until they are called, for a template.  But, for a
9187                declaration like:
9188
9189                  template <class T> void f ()
9190                  { extern void g(int i = T()); }
9191
9192                we should do the substitution when the template is
9193                instantiated.  We handle the member function case in
9194                instantiate_class_template since the default arguments
9195                might refer to other members of the class.  */
9196             if (!member
9197                 && !PRIMARY_TEMPLATE_P (gen_tmpl)
9198                 && !uses_template_parms (argvec))
9199               tsubst_default_arguments (r);
9200           }
9201         else
9202           DECL_TEMPLATE_INFO (r) = NULL_TREE;
9203
9204         /* Copy the list of befriending classes.  */
9205         for (friends = &DECL_BEFRIENDING_CLASSES (r);
9206              *friends;
9207              friends = &TREE_CHAIN (*friends))
9208           {
9209             *friends = copy_node (*friends);
9210             TREE_VALUE (*friends) = tsubst (TREE_VALUE (*friends),
9211                                             args, complain,
9212                                             in_decl);
9213           }
9214
9215         if (DECL_CONSTRUCTOR_P (r) || DECL_DESTRUCTOR_P (r))
9216           {
9217             maybe_retrofit_in_chrg (r);
9218             if (DECL_CONSTRUCTOR_P (r))
9219               grok_ctor_properties (ctx, r);
9220             /* If this is an instantiation of a member template, clone it.
9221                If it isn't, that'll be handled by
9222                clone_constructors_and_destructors.  */
9223             if (PRIMARY_TEMPLATE_P (gen_tmpl))
9224               clone_function_decl (r, /*update_method_vec_p=*/0);
9225           }
9226         else if ((complain & tf_error) != 0
9227                  && IDENTIFIER_OPNAME_P (DECL_NAME (r))
9228                  && !grok_op_properties (r, /*complain=*/true))
9229           RETURN (error_mark_node);
9230
9231         if (DECL_FRIEND_P (t) && DECL_FRIEND_CONTEXT (t))
9232           SET_DECL_FRIEND_CONTEXT (r,
9233                                    tsubst (DECL_FRIEND_CONTEXT (t),
9234                                             args, complain, in_decl));
9235
9236         /* Possibly limit visibility based on template args.  */
9237         DECL_VISIBILITY (r) = VISIBILITY_DEFAULT;
9238         if (DECL_VISIBILITY_SPECIFIED (t))
9239           {
9240             DECL_VISIBILITY_SPECIFIED (r) = 0;
9241             DECL_ATTRIBUTES (r)
9242               = remove_attribute ("visibility", DECL_ATTRIBUTES (r));
9243           }
9244         determine_visibility (r);
9245         if (DECL_DEFAULTED_OUTSIDE_CLASS_P (r)
9246             && !processing_template_decl)
9247           defaulted_late_check (r);
9248
9249         apply_late_template_attributes (&r, DECL_ATTRIBUTES (r), 0,
9250                                         args, complain, in_decl);
9251       }
9252       break;
9253
9254     case PARM_DECL:
9255       {
9256         tree type = NULL_TREE;
9257         int i, len = 1;
9258         tree expanded_types = NULL_TREE;
9259         tree prev_r = NULL_TREE;
9260         tree first_r = NULL_TREE;
9261
9262         if (FUNCTION_PARAMETER_PACK_P (t))
9263           {
9264             /* If there is a local specialization that isn't a
9265                parameter pack, it means that we're doing a "simple"
9266                substitution from inside tsubst_pack_expansion. Just
9267                return the local specialization (which will be a single
9268                parm).  */
9269             tree spec = retrieve_local_specialization (t);
9270             if (spec 
9271                 && TREE_CODE (spec) == PARM_DECL
9272                 && TREE_CODE (TREE_TYPE (spec)) != TYPE_PACK_EXPANSION)
9273               RETURN (spec);
9274
9275             /* Expand the TYPE_PACK_EXPANSION that provides the types for
9276                the parameters in this function parameter pack.  */
9277             expanded_types = tsubst_pack_expansion (TREE_TYPE (t), args,
9278                                                     complain, in_decl);
9279             if (TREE_CODE (expanded_types) == TREE_VEC)
9280               {
9281                 len = TREE_VEC_LENGTH (expanded_types);
9282
9283                 /* Zero-length parameter packs are boring. Just substitute
9284                    into the chain.  */
9285                 if (len == 0)
9286                   RETURN (tsubst (TREE_CHAIN (t), args, complain,
9287                                   TREE_CHAIN (t)));
9288               }
9289             else
9290               {
9291                 /* All we did was update the type. Make a note of that.  */
9292                 type = expanded_types;
9293                 expanded_types = NULL_TREE;
9294               }
9295           }
9296
9297         /* Loop through all of the parameter's we'll build. When T is
9298            a function parameter pack, LEN is the number of expanded
9299            types in EXPANDED_TYPES; otherwise, LEN is 1.  */
9300         r = NULL_TREE;
9301         for (i = 0; i < len; ++i)
9302           {
9303             prev_r = r;
9304             r = copy_node (t);
9305             if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (t))
9306               SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (r);
9307
9308             /* An argument of a function parameter pack is not a parameter
9309                pack.  */
9310             FUNCTION_PARAMETER_PACK_P (r) = false;
9311
9312             if (expanded_types)
9313               /* We're on the Ith parameter of the function parameter
9314                  pack.  */
9315               {
9316                 /* Get the Ith type.  */
9317                 type = TREE_VEC_ELT (expanded_types, i);
9318
9319                 if (DECL_NAME (r))
9320                   /* Rename the parameter to include the index.  */
9321                   DECL_NAME (r) =
9322                     make_ith_pack_parameter_name (DECL_NAME (r), i);
9323               }
9324             else if (!type)
9325               /* We're dealing with a normal parameter.  */
9326               type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
9327
9328             type = type_decays_to (type);
9329             TREE_TYPE (r) = type;
9330             cp_apply_type_quals_to_decl (cp_type_quals (type), r);
9331
9332             if (DECL_INITIAL (r))
9333               {
9334                 if (TREE_CODE (DECL_INITIAL (r)) != TEMPLATE_PARM_INDEX)
9335                   DECL_INITIAL (r) = TREE_TYPE (r);
9336                 else
9337                   DECL_INITIAL (r) = tsubst (DECL_INITIAL (r), args,
9338                                              complain, in_decl);
9339               }
9340
9341             DECL_CONTEXT (r) = NULL_TREE;
9342
9343             if (!DECL_TEMPLATE_PARM_P (r))
9344               DECL_ARG_TYPE (r) = type_passed_as (type);
9345
9346             apply_late_template_attributes (&r, DECL_ATTRIBUTES (r), 0,
9347                                             args, complain, in_decl);
9348
9349             /* Keep track of the first new parameter we
9350                generate. That's what will be returned to the
9351                caller.  */
9352             if (!first_r)
9353               first_r = r;
9354
9355             /* Build a proper chain of parameters when substituting
9356                into a function parameter pack.  */
9357             if (prev_r)
9358               TREE_CHAIN (prev_r) = r;
9359           }
9360
9361         if (TREE_CHAIN (t))
9362           TREE_CHAIN (r) = tsubst (TREE_CHAIN (t), args,
9363                                    complain, TREE_CHAIN (t));
9364
9365         /* FIRST_R contains the start of the chain we've built.  */
9366         r = first_r;
9367       }
9368       break;
9369
9370     case FIELD_DECL:
9371       {
9372         tree type;
9373
9374         r = copy_decl (t);
9375         type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
9376         if (type == error_mark_node)
9377           RETURN (error_mark_node);
9378         TREE_TYPE (r) = type;
9379         cp_apply_type_quals_to_decl (cp_type_quals (type), r);
9380
9381         /* DECL_INITIAL gives the number of bits in a bit-field.  */
9382         DECL_INITIAL (r)
9383           = tsubst_expr (DECL_INITIAL (t), args,
9384                          complain, in_decl,
9385                          /*integral_constant_expression_p=*/true);
9386         /* We don't have to set DECL_CONTEXT here; it is set by
9387            finish_member_declaration.  */
9388         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
9389         if (VOID_TYPE_P (type))
9390           error ("instantiation of %q+D as type %qT", r, type);
9391
9392         apply_late_template_attributes (&r, DECL_ATTRIBUTES (r), 0,
9393                                         args, complain, in_decl);
9394       }
9395       break;
9396
9397     case USING_DECL:
9398       /* We reach here only for member using decls.  */
9399       if (DECL_DEPENDENT_P (t))
9400         {
9401           r = do_class_using_decl
9402             (tsubst_copy (USING_DECL_SCOPE (t), args, complain, in_decl),
9403              tsubst_copy (DECL_NAME (t), args, complain, in_decl));
9404           if (!r)
9405             r = error_mark_node;
9406           else
9407             {
9408               TREE_PROTECTED (r) = TREE_PROTECTED (t);
9409               TREE_PRIVATE (r) = TREE_PRIVATE (t);
9410             }
9411         }
9412       else
9413         {
9414           r = copy_node (t);
9415           TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
9416         }
9417       break;
9418
9419     case TYPE_DECL:
9420     case VAR_DECL:
9421       {
9422         tree argvec = NULL_TREE;
9423         tree gen_tmpl = NULL_TREE;
9424         tree spec;
9425         tree tmpl = NULL_TREE;
9426         tree ctx;
9427         tree type = NULL_TREE;
9428         bool local_p;
9429
9430         if (TREE_CODE (t) == TYPE_DECL
9431             && t == TYPE_MAIN_DECL (TREE_TYPE (t)))
9432           {
9433             /* If this is the canonical decl, we don't have to
9434                mess with instantiations, and often we can't (for
9435                typename, template type parms and such).  Note that
9436                TYPE_NAME is not correct for the above test if
9437                we've copied the type for a typedef.  */
9438             type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
9439             if (type == error_mark_node)
9440               RETURN (error_mark_node);
9441             r = TYPE_NAME (type);
9442             break;
9443           }
9444
9445         /* Check to see if we already have the specialization we
9446            need.  */
9447         spec = NULL_TREE;
9448         if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t) || DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (t))
9449           {
9450             /* T is a static data member or namespace-scope entity.
9451                We have to substitute into namespace-scope variables
9452                (even though such entities are never templates) because
9453                of cases like:
9454                
9455                  template <class T> void f() { extern T t; }
9456
9457                where the entity referenced is not known until
9458                instantiation time.  */
9459             local_p = false;
9460             ctx = DECL_CONTEXT (t);
9461             if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
9462               {
9463                 ctx = tsubst_aggr_type (ctx, args,
9464                                         complain,
9465                                         in_decl, /*entering_scope=*/1);
9466                 /* If CTX is unchanged, then T is in fact the
9467                    specialization we want.  That situation occurs when
9468                    referencing a static data member within in its own
9469                    class.  We can use pointer equality, rather than
9470                    same_type_p, because DECL_CONTEXT is always
9471                    canonical.  */
9472                 if (ctx == DECL_CONTEXT (t))
9473                   spec = t;
9474               }
9475
9476             if (!spec)
9477               {
9478                 tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (t);
9479                 gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
9480                 argvec = tsubst (DECL_TI_ARGS (t), args, complain, in_decl);
9481                 hash = hash_tmpl_and_args (gen_tmpl, argvec);
9482                 spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, argvec, hash);
9483               }
9484           }
9485         else
9486           {
9487             /* A local variable.  */
9488             local_p = true;
9489             /* Subsequent calls to pushdecl will fill this in.  */
9490             ctx = NULL_TREE;
9491             spec = retrieve_local_specialization (t);
9492           }
9493         /* If we already have the specialization we need, there is
9494            nothing more to do.  */ 
9495         if (spec)
9496           {
9497             r = spec;
9498             break;
9499           }
9500
9501         /* Create a new node for the specialization we need.  */
9502         r = copy_decl (t);
9503         if (type == NULL_TREE)
9504           {
9505             if (is_typedef_decl (t))
9506               type = DECL_ORIGINAL_TYPE (t);
9507             else
9508               type = TREE_TYPE (t);
9509             if (TREE_CODE (t) == VAR_DECL && VAR_HAD_UNKNOWN_BOUND (t))
9510               type = strip_array_domain (type);
9511             type = tsubst (type, args, complain, in_decl);
9512           }
9513         if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL)
9514           {
9515             /* Even if the original location is out of scope, the
9516                newly substituted one is not.  */
9517             DECL_DEAD_FOR_LOCAL (r) = 0;
9518             DECL_INITIALIZED_P (r) = 0;
9519             DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (r) = 0;
9520             if (type == error_mark_node)
9521               RETURN (error_mark_node);
9522             if (TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE)
9523               {
9524                 /* It may seem that this case cannot occur, since:
9525
9526                      typedef void f();
9527                      void g() { f x; }
9528
9529                    declares a function, not a variable.  However:
9530       
9531                      typedef void f();
9532                      template <typename T> void g() { T t; }
9533                      template void g<f>();
9534
9535                    is an attempt to declare a variable with function
9536                    type.  */
9537                 error ("variable %qD has function type",
9538                        /* R is not yet sufficiently initialized, so we
9539                           just use its name.  */
9540                        DECL_NAME (r));
9541                 RETURN (error_mark_node);
9542               }
9543             type = complete_type (type);
9544             DECL_INITIALIZED_BY_CONSTANT_EXPRESSION_P (r)
9545               = DECL_INITIALIZED_BY_CONSTANT_EXPRESSION_P (t);
9546             type = check_var_type (DECL_NAME (r), type);
9547
9548             if (DECL_HAS_VALUE_EXPR_P (t))
9549               {
9550                 tree ve = DECL_VALUE_EXPR (t);
9551                 ve = tsubst_expr (ve, args, complain, in_decl,
9552                                   /*constant_expression_p=*/false);
9553                 SET_DECL_VALUE_EXPR (r, ve);
9554               }
9555           }
9556         else if (DECL_SELF_REFERENCE_P (t))
9557           SET_DECL_SELF_REFERENCE_P (r);
9558         TREE_TYPE (r) = type;
9559         cp_apply_type_quals_to_decl (cp_type_quals (type), r);
9560         DECL_CONTEXT (r) = ctx;
9561         /* Clear out the mangled name and RTL for the instantiation.  */
9562         SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (r, NULL_TREE);
9563         if (CODE_CONTAINS_STRUCT (TREE_CODE (t), TS_DECL_WRTL))
9564           SET_DECL_RTL (r, NULL_RTX);
9565         /* The initializer must not be expanded until it is required;
9566            see [temp.inst].  */
9567         DECL_INITIAL (r) = NULL_TREE;
9568         if (CODE_CONTAINS_STRUCT (TREE_CODE (t), TS_DECL_WRTL))
9569           SET_DECL_RTL (r, NULL_RTX);
9570         DECL_SIZE (r) = DECL_SIZE_UNIT (r) = 0;
9571         if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL)
9572           {
9573             /* Possibly limit visibility based on template args.  */
9574             DECL_VISIBILITY (r) = VISIBILITY_DEFAULT;
9575             if (DECL_VISIBILITY_SPECIFIED (t))
9576               {
9577                 DECL_VISIBILITY_SPECIFIED (r) = 0;
9578                 DECL_ATTRIBUTES (r)
9579                   = remove_attribute ("visibility", DECL_ATTRIBUTES (r));
9580               }
9581             determine_visibility (r);
9582           }
9583
9584         if (!local_p)
9585           {
9586             /* A static data member declaration is always marked
9587                external when it is declared in-class, even if an
9588                initializer is present.  We mimic the non-template
9589                processing here.  */
9590             DECL_EXTERNAL (r) = 1;
9591
9592             register_specialization (r, gen_tmpl, argvec, false, hash);
9593             DECL_TEMPLATE_INFO (r) = build_template_info (tmpl, argvec);
9594             SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (r);
9595           }
9596         else if (cp_unevaluated_operand)
9597           {
9598             /* We're substituting this var in a decltype outside of its
9599                scope, such as for a lambda return type.  Don't add it to
9600                local_specializations, do perform auto deduction.  */
9601             tree auto_node = type_uses_auto (type);
9602             tree init
9603               = tsubst_expr (DECL_INITIAL (t), args, complain, in_decl,
9604                              /*constant_expression_p=*/false);
9605
9606             if (auto_node && init && describable_type (init))
9607               {
9608                 type = do_auto_deduction (type, init, auto_node);
9609                 TREE_TYPE (r) = type;
9610               }
9611           }
9612         else
9613           register_local_specialization (r, t);
9614
9615         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
9616
9617         apply_late_template_attributes (&r, DECL_ATTRIBUTES (r),
9618                                         /*flags=*/0,
9619                                         args, complain, in_decl);
9620
9621         /* Preserve a typedef that names a type.  */
9622         if (is_typedef_decl (r))
9623           {
9624             DECL_ORIGINAL_TYPE (r) = NULL_TREE;
9625             set_underlying_type (r);
9626           }
9627
9628         layout_decl (r, 0);
9629       }
9630       break;
9631
9632     default:
9633       gcc_unreachable ();
9634     }
9635 #undef RETURN
9636
9637  out:
9638   /* Restore the file and line information.  */
9639   input_location = saved_loc;
9640
9641   return r;
9642 }
9643
9644 /* Substitute into the ARG_TYPES of a function type.  */
9645
9646 static tree
9647 tsubst_arg_types (tree arg_types,
9648                   tree args,
9649                   tsubst_flags_t complain,
9650                   tree in_decl)
9651 {
9652   tree remaining_arg_types;
9653   tree type = NULL_TREE;
9654   int i = 1;
9655   tree expanded_args = NULL_TREE;
9656   tree default_arg;
9657
9658   if (!arg_types || arg_types == void_list_node)
9659     return arg_types;
9660
9661   remaining_arg_types = tsubst_arg_types (TREE_CHAIN (arg_types),
9662                                           args, complain, in_decl);
9663   if (remaining_arg_types == error_mark_node)
9664     return error_mark_node;
9665
9666   if (PACK_EXPANSION_P (TREE_VALUE (arg_types)))
9667     {
9668       /* For a pack expansion, perform substitution on the
9669          entire expression. Later on, we'll handle the arguments
9670          one-by-one.  */
9671       expanded_args = tsubst_pack_expansion (TREE_VALUE (arg_types),
9672                                             args, complain, in_decl);
9673
9674       if (TREE_CODE (expanded_args) == TREE_VEC)
9675         /* So that we'll spin through the parameters, one by one.  */
9676         i = TREE_VEC_LENGTH (expanded_args);
9677       else
9678         {
9679           /* We only partially substituted into the parameter
9680              pack. Our type is TYPE_PACK_EXPANSION.  */
9681           type = expanded_args;
9682           expanded_args = NULL_TREE;
9683         }
9684     }
9685
9686   while (i > 0) {
9687     --i;
9688     
9689     if (expanded_args)
9690       type = TREE_VEC_ELT (expanded_args, i);
9691     else if (!type)
9692       type = tsubst (TREE_VALUE (arg_types), args, complain, in_decl);
9693
9694     if (type == error_mark_node)
9695       return error_mark_node;
9696     if (VOID_TYPE_P (type))
9697       {
9698         if (complain & tf_error)
9699           {
9700             error ("invalid parameter type %qT", type);
9701             if (in_decl)
9702               error ("in declaration %q+D", in_decl);
9703           }
9704         return error_mark_node;
9705     }
9706     
9707     /* Do array-to-pointer, function-to-pointer conversion, and ignore
9708        top-level qualifiers as required.  */
9709     type = TYPE_MAIN_VARIANT (type_decays_to (type));
9710
9711     /* We do not substitute into default arguments here.  The standard
9712        mandates that they be instantiated only when needed, which is
9713        done in build_over_call.  */
9714     default_arg = TREE_PURPOSE (arg_types);
9715
9716     if (default_arg && TREE_CODE (default_arg) == DEFAULT_ARG)
9717       {
9718         /* We've instantiated a template before its default arguments
9719            have been parsed.  This can happen for a nested template
9720            class, and is not an error unless we require the default
9721            argument in a call of this function.  */
9722         remaining_arg_types = 
9723           tree_cons (default_arg, type, remaining_arg_types);
9724         VEC_safe_push (tree, gc, DEFARG_INSTANTIATIONS (default_arg), 
9725                        remaining_arg_types);
9726       }
9727     else
9728       remaining_arg_types = 
9729         hash_tree_cons (default_arg, type, remaining_arg_types);
9730   }
9731         
9732   return remaining_arg_types;
9733 }
9734
9735 /* Substitute into a FUNCTION_TYPE or METHOD_TYPE.  This routine does
9736    *not* handle the exception-specification for FNTYPE, because the
9737    initial substitution of explicitly provided template parameters
9738    during argument deduction forbids substitution into the
9739    exception-specification:
9740
9741      [temp.deduct]
9742
9743      All references in the function type of the function template to  the
9744      corresponding template parameters are replaced by the specified tem-
9745      plate argument values.  If a substitution in a template parameter or
9746      in  the function type of the function template results in an invalid
9747      type, type deduction fails.  [Note: The equivalent  substitution  in
9748      exception specifications is done only when the function is instanti-
9749      ated, at which point a program is  ill-formed  if  the  substitution
9750      results in an invalid type.]  */
9751
9752 static tree
9753 tsubst_function_type (tree t,
9754                       tree args,
9755                       tsubst_flags_t complain,
9756                       tree in_decl)
9757 {
9758   tree return_type;
9759   tree arg_types;
9760   tree fntype;
9761
9762   /* The TYPE_CONTEXT is not used for function/method types.  */
9763   gcc_assert (TYPE_CONTEXT (t) == NULL_TREE);
9764
9765   /* Substitute the return type.  */
9766   return_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
9767   if (return_type == error_mark_node)
9768     return error_mark_node;
9769   /* The standard does not presently indicate that creation of a
9770      function type with an invalid return type is a deduction failure.
9771      However, that is clearly analogous to creating an array of "void"
9772      or a reference to a reference.  This is core issue #486.  */
9773   if (TREE_CODE (return_type) == ARRAY_TYPE
9774       || TREE_CODE (return_type) == FUNCTION_TYPE)
9775     {
9776       if (complain & tf_error)
9777         {
9778           if (TREE_CODE (return_type) == ARRAY_TYPE)
9779             error ("function returning an array");
9780           else
9781             error ("function returning a function");
9782         }
9783       return error_mark_node;
9784     }
9785
9786   /* Substitute the argument types.  */
9787   arg_types = tsubst_arg_types (TYPE_ARG_TYPES (t), args,
9788                                 complain, in_decl);
9789   if (arg_types == error_mark_node)
9790     return error_mark_node;
9791
9792   /* Construct a new type node and return it.  */
9793   if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_TYPE)
9794     {
9795       fntype = build_function_type (return_type, arg_types);
9796       fntype = apply_memfn_quals (fntype, type_memfn_quals (t));
9797     }
9798   else
9799     {
9800       tree r = TREE_TYPE (TREE_VALUE (arg_types));
9801       if (! MAYBE_CLASS_TYPE_P (r))
9802         {
9803           /* [temp.deduct]
9804
9805              Type deduction may fail for any of the following
9806              reasons:
9807
9808              -- Attempting to create "pointer to member of T" when T
9809              is not a class type.  */
9810           if (complain & tf_error)
9811             error ("creating pointer to member function of non-class type %qT",
9812                       r);
9813           return error_mark_node;
9814         }
9815
9816       fntype = build_method_type_directly (r, return_type,
9817                                            TREE_CHAIN (arg_types));
9818     }
9819   fntype = cp_build_type_attribute_variant (fntype, TYPE_ATTRIBUTES (t));
9820
9821   return fntype;
9822 }
9823
9824 /* FNTYPE is a FUNCTION_TYPE or METHOD_TYPE.  Substitute the template
9825    ARGS into that specification, and return the substituted
9826    specification.  If there is no specification, return NULL_TREE.  */
9827
9828 static tree
9829 tsubst_exception_specification (tree fntype,
9830                                 tree args,
9831                                 tsubst_flags_t complain,
9832                                 tree in_decl)
9833 {
9834   tree specs;
9835   tree new_specs;
9836
9837   specs = TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (fntype);
9838   new_specs = NULL_TREE;
9839   if (specs)
9840     {
9841       if (! TREE_VALUE (specs))
9842         new_specs = specs;
9843       else
9844         while (specs)
9845           {
9846             tree spec;
9847             int i, len = 1;
9848             tree expanded_specs = NULL_TREE;
9849
9850             if (PACK_EXPANSION_P (TREE_VALUE (specs)))
9851               {
9852                 /* Expand the pack expansion type.  */
9853                 expanded_specs = tsubst_pack_expansion (TREE_VALUE (specs),
9854                                                        args, complain,
9855                                                        in_decl);
9856
9857                 if (expanded_specs == error_mark_node)
9858                   return error_mark_node;
9859                 else if (TREE_CODE (expanded_specs) == TREE_VEC)
9860                   len = TREE_VEC_LENGTH (expanded_specs);
9861                 else
9862                   {
9863                     /* We're substituting into a member template, so
9864                        we got a TYPE_PACK_EXPANSION back.  Add that
9865                        expansion and move on.  */
9866                     gcc_assert (TREE_CODE (expanded_specs) 
9867                                 == TYPE_PACK_EXPANSION);
9868                     new_specs = add_exception_specifier (new_specs,
9869                                                          expanded_specs,
9870                                                          complain);
9871                     specs = TREE_CHAIN (specs);
9872                     continue;
9873                   }
9874               }
9875
9876             for (i = 0; i < len; ++i)
9877               {
9878                 if (expanded_specs)
9879                   spec = TREE_VEC_ELT (expanded_specs, i);
9880                 else
9881                   spec = tsubst (TREE_VALUE (specs), args, complain, in_decl);
9882                 if (spec == error_mark_node)
9883                   return spec;
9884                 new_specs = add_exception_specifier (new_specs, spec, 
9885                                                      complain);
9886               }
9887
9888             specs = TREE_CHAIN (specs);
9889           }
9890     }
9891   return new_specs;
9892 }
9893
9894 /* Take the tree structure T and replace template parameters used
9895    therein with the argument vector ARGS.  IN_DECL is an associated
9896    decl for diagnostics.  If an error occurs, returns ERROR_MARK_NODE.
9897    Issue error and warning messages under control of COMPLAIN.  Note
9898    that we must be relatively non-tolerant of extensions here, in
9899    order to preserve conformance; if we allow substitutions that
9900    should not be allowed, we may allow argument deductions that should
9901    not succeed, and therefore report ambiguous overload situations
9902    where there are none.  In theory, we could allow the substitution,
9903    but indicate that it should have failed, and allow our caller to
9904    make sure that the right thing happens, but we don't try to do this
9905    yet.
9906
9907    This function is used for dealing with types, decls and the like;
9908    for expressions, use tsubst_expr or tsubst_copy.  */
9909
9910 tree
9911 tsubst (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
9912 {
9913   tree type, r;
9914
9915   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node
9916       || t == integer_type_node
9917       || t == void_type_node
9918       || t == char_type_node
9919       || t == unknown_type_node
9920       || TREE_CODE (t) == NAMESPACE_DECL)
9921     return t;
9922
9923   if (DECL_P (t))
9924     return tsubst_decl (t, args, complain);
9925
9926   if (args == NULL_TREE)
9927     return t;
9928
9929   if (TREE_CODE (t) == IDENTIFIER_NODE)
9930     type = IDENTIFIER_TYPE_VALUE (t);
9931   else
9932     type = TREE_TYPE (t);
9933
9934   gcc_assert (type != unknown_type_node);
9935
9936   /* Reuse typedefs.  We need to do this to handle dependent attributes,
9937      such as attribute aligned.  */
9938   if (TYPE_P (t)
9939       && TYPE_NAME (t)
9940       && TYPE_NAME (t) != TYPE_MAIN_DECL (t))
9941     {
9942       tree decl = TYPE_NAME (t);
9943       
9944       if (DECL_CLASS_SCOPE_P (decl)
9945           && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (DECL_CONTEXT (decl))
9946           && uses_template_parms (DECL_CONTEXT (decl)))
9947         {
9948           tree tmpl = most_general_template (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
9949           tree gen_args = tsubst (DECL_TI_ARGS (decl), args, complain, in_decl);
9950           r = retrieve_specialization (tmpl, gen_args, 0);
9951         }
9952       else if (DECL_FUNCTION_SCOPE_P (decl)
9953                && DECL_TEMPLATE_INFO (DECL_CONTEXT (decl))
9954                && uses_template_parms (DECL_TI_ARGS (DECL_CONTEXT (decl))))
9955         r = retrieve_local_specialization (decl);
9956       else
9957         /* The typedef is from a non-template context.  */
9958         return t;
9959
9960       if (r)
9961         {
9962           r = TREE_TYPE (r);
9963           r = cp_build_qualified_type_real
9964             (r, cp_type_quals (t) | cp_type_quals (r),
9965              complain | tf_ignore_bad_quals);
9966           return r;
9967         }
9968       /* Else we must be instantiating the typedef, so fall through.  */
9969     }
9970
9971   if (type
9972       && TREE_CODE (t) != TYPENAME_TYPE
9973       && TREE_CODE (t) != TEMPLATE_TYPE_PARM
9974       && TREE_CODE (t) != IDENTIFIER_NODE
9975       && TREE_CODE (t) != FUNCTION_TYPE
9976       && TREE_CODE (t) != METHOD_TYPE)
9977     type = tsubst (type, args, complain, in_decl);
9978   if (type == error_mark_node)
9979     return error_mark_node;
9980
9981   switch (TREE_CODE (t))
9982     {
9983     case RECORD_TYPE:
9984     case UNION_TYPE:
9985     case ENUMERAL_TYPE:
9986       return tsubst_aggr_type (t, args, complain, in_decl,
9987                                /*entering_scope=*/0);
9988
9989     case ERROR_MARK:
9990     case IDENTIFIER_NODE:
9991     case VOID_TYPE:
9992     case REAL_TYPE:
9993     case COMPLEX_TYPE:
9994     case VECTOR_TYPE:
9995     case BOOLEAN_TYPE:
9996     case INTEGER_CST:
9997     case REAL_CST:
9998     case STRING_CST:
9999       return t;
10000
10001     case INTEGER_TYPE:
10002       if (t == integer_type_node)
10003         return t;
10004
10005       if (TREE_CODE (TYPE_MIN_VALUE (t)) == INTEGER_CST
10006           && TREE_CODE (TYPE_MAX_VALUE (t)) == INTEGER_CST)
10007         return t;
10008
10009       {
10010         tree max, omax = TREE_OPERAND (TYPE_MAX_VALUE (t), 0);
10011
10012         max = tsubst_expr (omax, args, complain, in_decl,
10013                            /*integral_constant_expression_p=*/false);
10014
10015         /* Fix up type of the magic NOP_EXPR with TREE_SIDE_EFFECTS if
10016            needed.  */
10017         if (TREE_CODE (max) == NOP_EXPR
10018             && TREE_SIDE_EFFECTS (omax)
10019             && !TREE_TYPE (max))
10020           TREE_TYPE (max) = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (max, 0));
10021
10022         max = fold_decl_constant_value (max);
10023
10024         /* If we're in a partial instantiation, preserve the magic NOP_EXPR
10025            with TREE_SIDE_EFFECTS that indicates this is not an integral
10026            constant expression.  */
10027         if (processing_template_decl
10028             && TREE_SIDE_EFFECTS (omax) && TREE_CODE (omax) == NOP_EXPR)
10029           {
10030             gcc_assert (TREE_CODE (max) == NOP_EXPR);
10031             TREE_SIDE_EFFECTS (max) = 1;
10032           }
10033
10034         if (TREE_CODE (max) != INTEGER_CST
10035             && !at_function_scope_p ()
10036             && !TREE_SIDE_EFFECTS (max)
10037             && !value_dependent_expression_p (max))
10038           {
10039             if (complain & tf_error)
10040               error ("array bound is not an integer constant");
10041             return error_mark_node;
10042           }
10043
10044         /* [temp.deduct]
10045
10046            Type deduction may fail for any of the following
10047            reasons:
10048
10049              Attempting to create an array with a size that is
10050              zero or negative.  */
10051         if (integer_zerop (max) && !(complain & tf_error))
10052           /* We must fail if performing argument deduction (as
10053              indicated by the state of complain), so that
10054              another substitution can be found.  */
10055           return error_mark_node;
10056         else if (TREE_CODE (max) == INTEGER_CST
10057                  && INT_CST_LT (max, integer_zero_node))
10058           {
10059             if (complain & tf_error)
10060               error ("creating array with negative size (%qE)", max);
10061
10062             return error_mark_node;
10063           }
10064
10065         return compute_array_index_type (NULL_TREE, max);
10066       }
10067
10068     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
10069     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
10070     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
10071     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
10072       {
10073         int idx;
10074         int level;
10075         int levels;
10076         tree arg = NULL_TREE;
10077
10078         r = NULL_TREE;
10079
10080         gcc_assert (TREE_VEC_LENGTH (args) > 0);
10081         template_parm_level_and_index (t, &level, &idx); 
10082
10083         levels = TMPL_ARGS_DEPTH (args);
10084         if (level <= levels)
10085           {
10086             arg = TMPL_ARG (args, level, idx);
10087
10088             if (arg && TREE_CODE (arg) == ARGUMENT_PACK_SELECT)
10089               /* See through ARGUMENT_PACK_SELECT arguments. */
10090               arg = ARGUMENT_PACK_SELECT_ARG (arg);
10091           }
10092
10093         if (arg == error_mark_node)
10094           return error_mark_node;
10095         else if (arg != NULL_TREE)
10096           {
10097             if (ARGUMENT_PACK_P (arg))
10098               /* If ARG is an argument pack, we don't actually want to
10099                  perform a substitution here, because substitutions
10100                  for argument packs are only done
10101                  element-by-element. We can get to this point when
10102                  substituting the type of a non-type template
10103                  parameter pack, when that type actually contains
10104                  template parameter packs from an outer template, e.g.,
10105
10106                  template<typename... Types> struct A {
10107                    template<Types... Values> struct B { };
10108                  };  */
10109               return t;
10110
10111             if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
10112               {
10113                 int quals;
10114                 gcc_assert (TYPE_P (arg));
10115
10116                 quals = cp_type_quals (arg) | cp_type_quals (t);
10117                   
10118                 return cp_build_qualified_type_real
10119                   (arg, quals, complain | tf_ignore_bad_quals);
10120               }
10121             else if (TREE_CODE (t) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
10122               {
10123                 /* We are processing a type constructed from a
10124                    template template parameter.  */
10125                 tree argvec = tsubst (TYPE_TI_ARGS (t),
10126                                       args, complain, in_decl);
10127                 if (argvec == error_mark_node)
10128                   return error_mark_node;
10129
10130                 /* We can get a TEMPLATE_TEMPLATE_PARM here when we
10131                    are resolving nested-types in the signature of a
10132                    member function templates.  Otherwise ARG is a
10133                    TEMPLATE_DECL and is the real template to be
10134                    instantiated.  */
10135                 if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
10136                   arg = TYPE_NAME (arg);
10137
10138                 r = lookup_template_class (arg,
10139                                            argvec, in_decl,
10140                                            DECL_CONTEXT (arg),
10141                                             /*entering_scope=*/0,
10142                                            complain);
10143                 return cp_build_qualified_type_real
10144                   (r, cp_type_quals (t), complain);
10145               }
10146             else
10147               /* TEMPLATE_TEMPLATE_PARM or TEMPLATE_PARM_INDEX.  */
10148               return unshare_expr (arg);
10149           }
10150
10151         if (level == 1)
10152           /* This can happen during the attempted tsubst'ing in
10153              unify.  This means that we don't yet have any information
10154              about the template parameter in question.  */
10155           return t;
10156
10157         /* If we get here, we must have been looking at a parm for a
10158            more deeply nested template.  Make a new version of this
10159            template parameter, but with a lower level.  */
10160         switch (TREE_CODE (t))
10161           {
10162           case TEMPLATE_TYPE_PARM:
10163           case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
10164           case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
10165             if (cp_type_quals (t))
10166               {
10167                 r = tsubst (TYPE_MAIN_VARIANT (t), args, complain, in_decl);
10168                 r = cp_build_qualified_type_real
10169                   (r, cp_type_quals (t),
10170                    complain | (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_TYPE_PARM
10171                                ? tf_ignore_bad_quals : 0));
10172               }
10173             else
10174               {
10175                 r = copy_type (t);
10176                 TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (r)
10177                   = reduce_template_parm_level (TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (t),
10178                                                 r, levels, args, complain);
10179                 TYPE_STUB_DECL (r) = TYPE_NAME (r) = TEMPLATE_TYPE_DECL (r);
10180                 TYPE_MAIN_VARIANT (r) = r;
10181                 TYPE_POINTER_TO (r) = NULL_TREE;
10182                 TYPE_REFERENCE_TO (r) = NULL_TREE;
10183
10184                 if (TREE_CODE (r) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
10185                   /* We have reduced the level of the template
10186                      template parameter, but not the levels of its
10187                      template parameters, so canonical_type_parameter
10188                      will not be able to find the canonical template
10189                      template parameter for this level. Thus, we
10190                      require structural equality checking to compare
10191                      TEMPLATE_TEMPLATE_PARMs. */
10192                   SET_TYPE_STRUCTURAL_EQUALITY (r);
10193                 else if (TYPE_STRUCTURAL_EQUALITY_P (t))
10194                   SET_TYPE_STRUCTURAL_EQUALITY (r);
10195                 else
10196                   TYPE_CANONICAL (r) = canonical_type_parameter (r);
10197
10198                 if (TREE_CODE (t) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
10199                   {
10200                     tree argvec = tsubst (TYPE_TI_ARGS (t), args,
10201                                           complain, in_decl);
10202                     if (argvec == error_mark_node)
10203                       return error_mark_node;
10204
10205                     TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_TEMPLATE_INFO (r)
10206                       = build_template_info (TYPE_TI_TEMPLATE (t), argvec);
10207                   }
10208               }
10209             break;
10210
10211           case TEMPLATE_PARM_INDEX:
10212             r = reduce_template_parm_level (t, type, levels, args, complain);
10213             break;
10214
10215           default:
10216             gcc_unreachable ();
10217           }
10218
10219         return r;
10220       }
10221
10222     case TREE_LIST:
10223       {
10224         tree purpose, value, chain;
10225
10226         if (t == void_list_node)
10227           return t;
10228
10229         purpose = TREE_PURPOSE (t);
10230         if (purpose)
10231           {
10232             purpose = tsubst (purpose, args, complain, in_decl);
10233             if (purpose == error_mark_node)
10234               return error_mark_node;
10235           }
10236         value = TREE_VALUE (t);
10237         if (value)
10238           {
10239             value = tsubst (value, args, complain, in_decl);
10240             if (value == error_mark_node)
10241               return error_mark_node;
10242           }
10243         chain = TREE_CHAIN (t);
10244         if (chain && chain != void_type_node)
10245           {
10246             chain = tsubst (chain, args, complain, in_decl);
10247             if (chain == error_mark_node)
10248               return error_mark_node;
10249           }
10250         if (purpose == TREE_PURPOSE (t)
10251             && value == TREE_VALUE (t)
10252             && chain == TREE_CHAIN (t))
10253           return t;
10254         return hash_tree_cons (purpose, value, chain);
10255       }
10256
10257     case TREE_BINFO:
10258       /* We should never be tsubsting a binfo.  */
10259       gcc_unreachable ();
10260
10261     case TREE_VEC:
10262       /* A vector of template arguments.  */
10263       gcc_assert (!type);
10264       return tsubst_template_args (t, args, complain, in_decl);
10265
10266     case POINTER_TYPE:
10267     case REFERENCE_TYPE:
10268       {
10269         enum tree_code code;
10270
10271         if (type == TREE_TYPE (t) && TREE_CODE (type) != METHOD_TYPE)
10272           return t;
10273
10274         code = TREE_CODE (t);
10275
10276
10277         /* [temp.deduct]
10278
10279            Type deduction may fail for any of the following
10280            reasons:
10281
10282            -- Attempting to create a pointer to reference type.
10283            -- Attempting to create a reference to a reference type or
10284               a reference to void.
10285
10286           Core issue 106 says that creating a reference to a reference
10287           during instantiation is no longer a cause for failure. We
10288           only enforce this check in strict C++98 mode.  */
10289         if ((TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE
10290              && (((cxx_dialect == cxx98) && flag_iso) || code != REFERENCE_TYPE))
10291             || (code == REFERENCE_TYPE && TREE_CODE (type) == VOID_TYPE))
10292           {
10293             static location_t last_loc;
10294
10295             /* We keep track of the last time we issued this error
10296                message to avoid spewing a ton of messages during a
10297                single bad template instantiation.  */
10298             if (complain & tf_error
10299                 && last_loc != input_location)
10300               {
10301                 if (TREE_CODE (type) == VOID_TYPE)
10302                   error ("forming reference to void");
10303                else if (code == POINTER_TYPE)
10304                  error ("forming pointer to reference type %qT", type);
10305                else
10306                   error ("forming reference to reference type %qT", type);
10307                 last_loc = input_location;
10308               }
10309
10310             return error_mark_node;
10311           }
10312         else if (code == POINTER_TYPE)
10313           {
10314             r = build_pointer_type (type);
10315             if (TREE_CODE (type) == METHOD_TYPE)
10316               r = build_ptrmemfunc_type (r);
10317           }
10318         else if (TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
10319           /* In C++0x, during template argument substitution, when there is an
10320              attempt to create a reference to a reference type, reference
10321              collapsing is applied as described in [14.3.1/4 temp.arg.type]:
10322
10323              "If a template-argument for a template-parameter T names a type
10324              that is a reference to a type A, an attempt to create the type
10325              'lvalue reference to cv T' creates the type 'lvalue reference to
10326              A,' while an attempt to create the type type rvalue reference to
10327              cv T' creates the type T"
10328           */
10329           r = cp_build_reference_type
10330               (TREE_TYPE (type),
10331                TYPE_REF_IS_RVALUE (t) && TYPE_REF_IS_RVALUE (type));
10332         else
10333           r = cp_build_reference_type (type, TYPE_REF_IS_RVALUE (t));
10334         r = cp_build_qualified_type_real (r, cp_type_quals (t), complain);
10335
10336         if (r != error_mark_node)
10337           /* Will this ever be needed for TYPE_..._TO values?  */
10338           layout_type (r);
10339
10340         return r;
10341       }
10342     case OFFSET_TYPE:
10343       {
10344         r = tsubst (TYPE_OFFSET_BASETYPE (t), args, complain, in_decl);
10345         if (r == error_mark_node || !MAYBE_CLASS_TYPE_P (r))
10346           {
10347             /* [temp.deduct]
10348
10349                Type deduction may fail for any of the following
10350                reasons:
10351
10352                -- Attempting to create "pointer to member of T" when T
10353                   is not a class type.  */
10354             if (complain & tf_error)
10355               error ("creating pointer to member of non-class type %qT", r);
10356             return error_mark_node;
10357           }
10358         if (TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
10359           {
10360             if (complain & tf_error)
10361               error ("creating pointer to member reference type %qT", type);
10362             return error_mark_node;
10363           }
10364         if (TREE_CODE (type) == VOID_TYPE)
10365           {
10366             if (complain & tf_error)
10367               error ("creating pointer to member of type void");
10368             return error_mark_node;
10369           }
10370         gcc_assert (TREE_CODE (type) != METHOD_TYPE);
10371         if (TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE)
10372           {
10373             /* The type of the implicit object parameter gets its
10374                cv-qualifiers from the FUNCTION_TYPE. */
10375             tree memptr;
10376             tree method_type = build_memfn_type (type, r, type_memfn_quals (type));
10377             memptr = build_ptrmemfunc_type (build_pointer_type (method_type));
10378             return cp_build_qualified_type_real (memptr, cp_type_quals (t),
10379                                                  complain);
10380           }
10381         else
10382           return cp_build_qualified_type_real (build_ptrmem_type (r, type),
10383                                                cp_type_quals (t),
10384                                                complain);
10385       }
10386     case FUNCTION_TYPE:
10387     case METHOD_TYPE:
10388       {
10389         tree fntype;
10390         tree specs;
10391         fntype = tsubst_function_type (t, args, complain, in_decl);
10392         if (fntype == error_mark_node)
10393           return error_mark_node;
10394
10395         /* Substitute the exception specification.  */
10396         specs = tsubst_exception_specification (t, args, complain,
10397                                                 in_decl);
10398         if (specs == error_mark_node)
10399           return error_mark_node;
10400         if (specs)
10401           fntype = build_exception_variant (fntype, specs);
10402         return fntype;
10403       }
10404     case ARRAY_TYPE:
10405       {
10406         tree domain = tsubst (TYPE_DOMAIN (t), args, complain, in_decl);
10407         if (domain == error_mark_node)
10408           return error_mark_node;
10409
10410         /* As an optimization, we avoid regenerating the array type if
10411            it will obviously be the same as T.  */
10412         if (type == TREE_TYPE (t) && domain == TYPE_DOMAIN (t))
10413           return t;
10414
10415         /* These checks should match the ones in grokdeclarator.
10416
10417            [temp.deduct]
10418
10419            The deduction may fail for any of the following reasons:
10420
10421            -- Attempting to create an array with an element type that
10422               is void, a function type, or a reference type, or [DR337]
10423               an abstract class type.  */
10424         if (TREE_CODE (type) == VOID_TYPE
10425             || TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE
10426             || TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
10427           {
10428             if (complain & tf_error)
10429               error ("creating array of %qT", type);
10430             return error_mark_node;
10431           }
10432         if (CLASS_TYPE_P (type) && CLASSTYPE_PURE_VIRTUALS (type))
10433           {
10434             if (complain & tf_error)
10435               error ("creating array of %qT, which is an abstract class type",
10436                      type);
10437             return error_mark_node;
10438           }
10439
10440         r = build_cplus_array_type (type, domain);
10441
10442         if (TYPE_USER_ALIGN (t))
10443           {
10444             TYPE_ALIGN (r) = TYPE_ALIGN (t);
10445             TYPE_USER_ALIGN (r) = 1;
10446           }
10447
10448         return r;
10449       }
10450
10451     case PLUS_EXPR:
10452     case MINUS_EXPR:
10453       {
10454         tree e1 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
10455         tree e2 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl);
10456
10457         if (e1 == error_mark_node || e2 == error_mark_node)
10458           return error_mark_node;
10459
10460         return fold_build2_loc (input_location,
10461                             TREE_CODE (t), TREE_TYPE (t), e1, e2);
10462       }
10463
10464     case NEGATE_EXPR:
10465     case NOP_EXPR:
10466       {
10467         tree e = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
10468         if (e == error_mark_node)
10469           return error_mark_node;
10470
10471         return fold_build1_loc (input_location, TREE_CODE (t), TREE_TYPE (t), e);
10472       }
10473
10474     case TYPENAME_TYPE:
10475       {
10476         tree ctx = tsubst_aggr_type (TYPE_CONTEXT (t), args, complain,
10477                                      in_decl, /*entering_scope=*/1);
10478         tree f = tsubst_copy (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (t), args,
10479                               complain, in_decl);
10480
10481         if (ctx == error_mark_node || f == error_mark_node)
10482           return error_mark_node;
10483
10484         if (!MAYBE_CLASS_TYPE_P (ctx))
10485           {
10486             if (complain & tf_error)
10487               error ("%qT is not a class, struct, or union type", ctx);
10488             return error_mark_node;
10489           }
10490         else if (!uses_template_parms (ctx) && !TYPE_BEING_DEFINED (ctx))
10491           {
10492             /* Normally, make_typename_type does not require that the CTX
10493                have complete type in order to allow things like:
10494
10495                  template <class T> struct S { typename S<T>::X Y; };
10496
10497                But, such constructs have already been resolved by this
10498                point, so here CTX really should have complete type, unless
10499                it's a partial instantiation.  */
10500             if (!(complain & tf_no_class_instantiations))
10501               ctx = complete_type (ctx);
10502             if (!COMPLETE_TYPE_P (ctx))
10503               {
10504                 if (complain & tf_error)
10505                   cxx_incomplete_type_error (NULL_TREE, ctx);
10506                 return error_mark_node;
10507               }
10508           }
10509
10510         f = make_typename_type (ctx, f, typename_type,
10511                                 (complain & tf_error) | tf_keep_type_decl);
10512         if (f == error_mark_node)
10513           return f;
10514         if (TREE_CODE (f) == TYPE_DECL)
10515           {
10516             complain |= tf_ignore_bad_quals;
10517             f = TREE_TYPE (f);
10518           }
10519
10520         if (TREE_CODE (f) != TYPENAME_TYPE)
10521           {
10522             if (TYPENAME_IS_ENUM_P (t) && TREE_CODE (f) != ENUMERAL_TYPE)
10523               error ("%qT resolves to %qT, which is not an enumeration type",
10524                      t, f);
10525             else if (TYPENAME_IS_CLASS_P (t) && !CLASS_TYPE_P (f))
10526               error ("%qT resolves to %qT, which is is not a class type",
10527                      t, f);
10528           }
10529
10530         return cp_build_qualified_type_real
10531           (f, cp_type_quals (f) | cp_type_quals (t), complain);
10532       }
10533
10534     case UNBOUND_CLASS_TEMPLATE:
10535       {
10536         tree ctx = tsubst_aggr_type (TYPE_CONTEXT (t), args, complain,
10537                                      in_decl, /*entering_scope=*/1);
10538         tree name = TYPE_IDENTIFIER (t);
10539         tree parm_list = DECL_TEMPLATE_PARMS (TYPE_NAME (t));
10540
10541         if (ctx == error_mark_node || name == error_mark_node)
10542           return error_mark_node;
10543
10544         if (parm_list)
10545           parm_list = tsubst_template_parms (parm_list, args, complain);
10546         return make_unbound_class_template (ctx, name, parm_list, complain);
10547       }
10548
10549     case INDIRECT_REF:
10550     case ADDR_EXPR:
10551     case CALL_EXPR:
10552       gcc_unreachable ();
10553
10554     case ARRAY_REF:
10555       {
10556         tree e1 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
10557         tree e2 = tsubst_expr (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl,
10558                                /*integral_constant_expression_p=*/false);
10559         if (e1 == error_mark_node || e2 == error_mark_node)
10560           return error_mark_node;
10561
10562         return build_nt (ARRAY_REF, e1, e2, NULL_TREE, NULL_TREE);
10563       }
10564
10565     case SCOPE_REF:
10566       {
10567         tree e1 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
10568         tree e2 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl);
10569         if (e1 == error_mark_node || e2 == error_mark_node)
10570           return error_mark_node;
10571
10572         return build_qualified_name (/*type=*/NULL_TREE,
10573                                      e1, e2, QUALIFIED_NAME_IS_TEMPLATE (t));
10574       }
10575
10576     case TYPEOF_TYPE:
10577       {
10578         tree type;
10579
10580         ++cp_unevaluated_operand;
10581         ++c_inhibit_evaluation_warnings;
10582
10583         type = tsubst_expr (TYPEOF_TYPE_EXPR (t), args,
10584                             complain, in_decl,
10585                             /*integral_constant_expression_p=*/false);
10586
10587         --cp_unevaluated_operand;
10588         --c_inhibit_evaluation_warnings;
10589
10590         type = finish_typeof (type);
10591         return cp_build_qualified_type_real (type,
10592                                              cp_type_quals (t)
10593                                              | cp_type_quals (type),
10594                                              complain);
10595       }
10596
10597     case DECLTYPE_TYPE:
10598       {
10599         tree type;
10600
10601         ++cp_unevaluated_operand;
10602         ++c_inhibit_evaluation_warnings;
10603
10604         type = tsubst_expr (DECLTYPE_TYPE_EXPR (t), args,
10605                             complain, in_decl,
10606                             /*integral_constant_expression_p=*/false);
10607
10608         --cp_unevaluated_operand;
10609         --c_inhibit_evaluation_warnings;
10610
10611         if (DECLTYPE_FOR_LAMBDA_CAPTURE (t))
10612           type = lambda_capture_field_type (type);
10613         else if (DECLTYPE_FOR_LAMBDA_RETURN (t))
10614           type = lambda_return_type (type);
10615         else
10616           type = finish_decltype_type
10617             (type, DECLTYPE_TYPE_ID_EXPR_OR_MEMBER_ACCESS_P (t));
10618         return cp_build_qualified_type_real (type,
10619                                              cp_type_quals (t)
10620                                              | cp_type_quals (type),
10621                                              complain);
10622       }
10623
10624     case TYPE_ARGUMENT_PACK:
10625     case NONTYPE_ARGUMENT_PACK:
10626       {
10627         tree r = TYPE_P (t)
10628           ? cxx_make_type (TREE_CODE (t))
10629           : make_node (TREE_CODE (t));
10630         tree packed_out = 
10631           tsubst_template_args (ARGUMENT_PACK_ARGS (t), 
10632                                 args,
10633                                 complain,
10634                                 in_decl);
10635         SET_ARGUMENT_PACK_ARGS (r, packed_out);
10636
10637         /* For template nontype argument packs, also substitute into
10638            the type.  */
10639         if (TREE_CODE (t) == NONTYPE_ARGUMENT_PACK)
10640           TREE_TYPE (r) = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
10641
10642         return r;
10643       }
10644       break;
10645
10646     default:
10647       sorry ("use of %qs in template",
10648              tree_code_name [(int) TREE_CODE (t)]);
10649       return error_mark_node;
10650     }
10651 }
10652
10653 /* Like tsubst_expr for a BASELINK.  OBJECT_TYPE, if non-NULL, is the
10654    type of the expression on the left-hand side of the "." or "->"
10655    operator.  */
10656
10657 static tree
10658 tsubst_baselink (tree baselink, tree object_type,
10659                  tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
10660 {
10661     tree name;
10662     tree qualifying_scope;
10663     tree fns;
10664     tree optype;
10665     tree template_args = 0;
10666     bool template_id_p = false;
10667
10668     /* A baselink indicates a function from a base class.  Both the
10669        BASELINK_ACCESS_BINFO and the base class referenced may
10670        indicate bases of the template class, rather than the
10671        instantiated class.  In addition, lookups that were not
10672        ambiguous before may be ambiguous now.  Therefore, we perform
10673        the lookup again.  */
10674     qualifying_scope = BINFO_TYPE (BASELINK_ACCESS_BINFO (baselink));
10675     qualifying_scope = tsubst (qualifying_scope, args,
10676                                complain, in_decl);
10677     fns = BASELINK_FUNCTIONS (baselink);
10678     optype = tsubst (BASELINK_OPTYPE (baselink), args, complain, in_decl);
10679     if (TREE_CODE (fns) == TEMPLATE_ID_EXPR)
10680       {
10681         template_id_p = true;
10682         template_args = TREE_OPERAND (fns, 1);
10683         fns = TREE_OPERAND (fns, 0);
10684         if (template_args)
10685           template_args = tsubst_template_args (template_args, args,
10686                                                 complain, in_decl);
10687       }
10688     name = DECL_NAME (get_first_fn (fns));
10689     if (IDENTIFIER_TYPENAME_P (name))
10690       name = mangle_conv_op_name_for_type (optype);
10691     baselink = lookup_fnfields (qualifying_scope, name, /*protect=*/1);
10692
10693     /* If lookup found a single function, mark it as used at this
10694        point.  (If it lookup found multiple functions the one selected
10695        later by overload resolution will be marked as used at that
10696        point.)  */
10697     if (BASELINK_P (baselink))
10698       fns = BASELINK_FUNCTIONS (baselink);
10699     if (!template_id_p && !really_overloaded_fn (fns))
10700       mark_used (OVL_CURRENT (fns));
10701
10702     /* Add back the template arguments, if present.  */
10703     if (BASELINK_P (baselink) && template_id_p)
10704       BASELINK_FUNCTIONS (baselink)
10705         = build_nt (TEMPLATE_ID_EXPR,
10706                     BASELINK_FUNCTIONS (baselink),
10707                     template_args);
10708     /* Update the conversion operator type.  */
10709     BASELINK_OPTYPE (baselink) = optype;
10710
10711     if (!object_type)
10712       object_type = current_class_type;
10713     return adjust_result_of_qualified_name_lookup (baselink,
10714                                                    qualifying_scope,
10715                                                    object_type);
10716 }
10717
10718 /* Like tsubst_expr for a SCOPE_REF, given by QUALIFIED_ID.  DONE is
10719    true if the qualified-id will be a postfix-expression in-and-of
10720    itself; false if more of the postfix-expression follows the
10721    QUALIFIED_ID.  ADDRESS_P is true if the qualified-id is the operand
10722    of "&".  */
10723
10724 static tree
10725 tsubst_qualified_id (tree qualified_id, tree args,
10726                      tsubst_flags_t complain, tree in_decl,
10727                      bool done, bool address_p)
10728 {
10729   tree expr;
10730   tree scope;
10731   tree name;
10732   bool is_template;
10733   tree template_args;
10734
10735   gcc_assert (TREE_CODE (qualified_id) == SCOPE_REF);
10736
10737   /* Figure out what name to look up.  */
10738   name = TREE_OPERAND (qualified_id, 1);
10739   if (TREE_CODE (name) == TEMPLATE_ID_EXPR)
10740     {
10741       is_template = true;
10742       template_args = TREE_OPERAND (name, 1);
10743       if (template_args)
10744         template_args = tsubst_template_args (template_args, args,
10745                                               complain, in_decl);
10746       name = TREE_OPERAND (name, 0);
10747     }
10748   else
10749     {
10750       is_template = false;
10751       template_args = NULL_TREE;
10752     }
10753
10754   /* Substitute into the qualifying scope.  When there are no ARGS, we
10755      are just trying to simplify a non-dependent expression.  In that
10756      case the qualifying scope may be dependent, and, in any case,
10757      substituting will not help.  */
10758   scope = TREE_OPERAND (qualified_id, 0);
10759   if (args)
10760     {
10761       scope = tsubst (scope, args, complain, in_decl);
10762       expr = tsubst_copy (name, args, complain, in_decl);
10763     }
10764   else
10765     expr = name;
10766
10767   if (dependent_scope_p (scope))
10768     return build_qualified_name (NULL_TREE, scope, expr,
10769                                  QUALIFIED_NAME_IS_TEMPLATE (qualified_id));
10770
10771   if (!BASELINK_P (name) && !DECL_P (expr))
10772     {
10773       if (TREE_CODE (expr) == BIT_NOT_EXPR)
10774         {
10775           /* A BIT_NOT_EXPR is used to represent a destructor.  */
10776           if (!check_dtor_name (scope, TREE_OPERAND (expr, 0)))
10777             {
10778               error ("qualifying type %qT does not match destructor name ~%qT",
10779                      scope, TREE_OPERAND (expr, 0));
10780               expr = error_mark_node;
10781             }
10782           else
10783             expr = lookup_qualified_name (scope, complete_dtor_identifier,
10784                                           /*is_type_p=*/0, false);
10785         }
10786       else
10787         expr = lookup_qualified_name (scope, expr, /*is_type_p=*/0, false);
10788       if (TREE_CODE (TREE_CODE (expr) == TEMPLATE_DECL
10789                      ? DECL_TEMPLATE_RESULT (expr) : expr) == TYPE_DECL)
10790         {
10791           if (complain & tf_error)
10792             {
10793               error ("dependent-name %qE is parsed as a non-type, but "
10794                      "instantiation yields a type", qualified_id);
10795               inform (input_location, "say %<typename %E%> if a type is meant", qualified_id);
10796             }
10797           return error_mark_node;
10798         }
10799     }
10800
10801   if (DECL_P (expr))
10802     {
10803       check_accessibility_of_qualified_id (expr, /*object_type=*/NULL_TREE,
10804                                            scope);
10805       /* Remember that there was a reference to this entity.  */
10806       mark_used (expr);
10807     }
10808
10809   if (expr == error_mark_node || TREE_CODE (expr) == TREE_LIST)
10810     {
10811       if (complain & tf_error)
10812         qualified_name_lookup_error (scope,
10813                                      TREE_OPERAND (qualified_id, 1),
10814                                      expr, input_location);
10815       return error_mark_node;
10816     }
10817
10818   if (is_template)
10819     expr = lookup_template_function (expr, template_args);
10820
10821   if (expr == error_mark_node && complain & tf_error)
10822     qualified_name_lookup_error (scope, TREE_OPERAND (qualified_id, 1),
10823                                  expr, input_location);
10824   else if (TYPE_P (scope))
10825     {
10826       expr = (adjust_result_of_qualified_name_lookup
10827               (expr, scope, current_class_type));
10828       expr = (finish_qualified_id_expr
10829               (scope, expr, done, address_p,
10830                QUALIFIED_NAME_IS_TEMPLATE (qualified_id),
10831                /*template_arg_p=*/false));
10832     }
10833
10834   /* Expressions do not generally have reference type.  */
10835   if (TREE_CODE (expr) != SCOPE_REF
10836       /* However, if we're about to form a pointer-to-member, we just
10837          want the referenced member referenced.  */
10838       && TREE_CODE (expr) != OFFSET_REF)
10839     expr = convert_from_reference (expr);
10840
10841   return expr;
10842 }
10843
10844 /* Like tsubst, but deals with expressions.  This function just replaces
10845    template parms; to finish processing the resultant expression, use
10846    tsubst_expr.  */
10847
10848 static tree
10849 tsubst_copy (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
10850 {
10851   enum tree_code code;
10852   tree r;
10853
10854   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node || args == NULL_TREE)
10855     return t;
10856
10857   code = TREE_CODE (t);
10858
10859   switch (code)
10860     {
10861     case PARM_DECL:
10862       r = retrieve_local_specialization (t);
10863
10864       if (r == NULL)
10865         {
10866           tree c;
10867           /* This can happen for a parameter name used later in a function
10868              declaration (such as in a late-specified return type).  Just
10869              make a dummy decl, since it's only used for its type.  */
10870           gcc_assert (cp_unevaluated_operand != 0);
10871           /* We copy T because want to tsubst the PARM_DECL only,
10872              not the following PARM_DECLs that are chained to T.  */
10873           c = copy_node (t);
10874           r = tsubst_decl (c, args, complain);
10875           /* Give it the template pattern as its context; its true context
10876              hasn't been instantiated yet and this is good enough for
10877              mangling.  */
10878           DECL_CONTEXT (r) = DECL_CONTEXT (t);
10879         }
10880       
10881       if (TREE_CODE (r) == ARGUMENT_PACK_SELECT)
10882         r = ARGUMENT_PACK_SELECT_ARG (r);
10883       mark_used (r);
10884       return r;
10885
10886     case CONST_DECL:
10887       {
10888         tree enum_type;
10889         tree v;
10890
10891         if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (t))
10892           return tsubst_copy (DECL_INITIAL (t), args, complain, in_decl);
10893         /* There is no need to substitute into namespace-scope
10894            enumerators.  */
10895         if (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (t))
10896           return t;
10897         /* If ARGS is NULL, then T is known to be non-dependent.  */
10898         if (args == NULL_TREE)
10899           return integral_constant_value (t);
10900
10901         /* Unfortunately, we cannot just call lookup_name here.
10902            Consider:
10903
10904              template <int I> int f() {
10905              enum E { a = I };
10906              struct S { void g() { E e = a; } };
10907              };
10908
10909            When we instantiate f<7>::S::g(), say, lookup_name is not
10910            clever enough to find f<7>::a.  */
10911         enum_type
10912           = tsubst_aggr_type (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl,
10913                               /*entering_scope=*/0);
10914
10915         for (v = TYPE_VALUES (enum_type);
10916              v != NULL_TREE;
10917              v = TREE_CHAIN (v))
10918           if (TREE_PURPOSE (v) == DECL_NAME (t))
10919             return TREE_VALUE (v);
10920
10921           /* We didn't find the name.  That should never happen; if
10922              name-lookup found it during preliminary parsing, we
10923              should find it again here during instantiation.  */
10924         gcc_unreachable ();
10925       }
10926       return t;
10927
10928     case FIELD_DECL:
10929       if (DECL_CONTEXT (t))
10930         {
10931           tree ctx;
10932
10933           ctx = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args, complain, in_decl,
10934                                   /*entering_scope=*/1);
10935           if (ctx != DECL_CONTEXT (t))
10936             {
10937               tree r = lookup_field (ctx, DECL_NAME (t), 0, false);
10938               if (!r)
10939                 {
10940                   if (complain & tf_error)
10941                     error ("using invalid field %qD", t);
10942                   return error_mark_node;
10943                 }
10944               return r;
10945             }
10946         }
10947
10948       return t;
10949
10950     case VAR_DECL:
10951     case FUNCTION_DECL:
10952       if ((DECL_LANG_SPECIFIC (t) && DECL_TEMPLATE_INFO (t))
10953           || local_variable_p (t))
10954         t = tsubst (t, args, complain, in_decl);
10955       mark_used (t);
10956       return t;
10957
10958     case BASELINK:
10959       return tsubst_baselink (t, current_class_type, args, complain, in_decl);
10960
10961     case TEMPLATE_DECL:
10962       if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (t))
10963         return tsubst (TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_RESULT (t)),
10964                        args, complain, in_decl);
10965       else if (DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (t) && DECL_MEMBER_TEMPLATE_P (t))
10966         return tsubst (t, args, complain, in_decl);
10967       else if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t)
10968                && uses_template_parms (DECL_CONTEXT (t)))
10969         {
10970           /* Template template argument like the following example need
10971              special treatment:
10972
10973                template <template <class> class TT> struct C {};
10974                template <class T> struct D {
10975                  template <class U> struct E {};
10976                  C<E> c;                                // #1
10977                };
10978                D<int> d;                                // #2
10979
10980              We are processing the template argument `E' in #1 for
10981              the template instantiation #2.  Originally, `E' is a
10982              TEMPLATE_DECL with `D<T>' as its DECL_CONTEXT.  Now we
10983              have to substitute this with one having context `D<int>'.  */
10984
10985           tree context = tsubst (DECL_CONTEXT (t), args, complain, in_decl);
10986           return lookup_field (context, DECL_NAME(t), 0, false);
10987         }
10988       else
10989         /* Ordinary template template argument.  */
10990         return t;
10991
10992     case CAST_EXPR:
10993     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
10994     case CONST_CAST_EXPR:
10995     case STATIC_CAST_EXPR:
10996     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
10997     case NOP_EXPR:
10998       return build1
10999         (code, tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
11000          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl));
11001
11002     case SIZEOF_EXPR:
11003       if (PACK_EXPANSION_P (TREE_OPERAND (t, 0)))
11004         {
11005           /* We only want to compute the number of arguments.  */
11006           tree expanded = tsubst_pack_expansion (TREE_OPERAND (t, 0), args,
11007                                                 complain, in_decl);
11008           int len = 0;
11009
11010           if (TREE_CODE (expanded) == TREE_VEC)
11011             len = TREE_VEC_LENGTH (expanded);
11012
11013           if (expanded == error_mark_node)
11014             return error_mark_node;
11015           else if (PACK_EXPANSION_P (expanded)
11016                    || (TREE_CODE (expanded) == TREE_VEC
11017                        && len > 0
11018                        && PACK_EXPANSION_P (TREE_VEC_ELT (expanded, len-1))))
11019             {
11020               if (TREE_CODE (expanded) == TREE_VEC)
11021                 expanded = TREE_VEC_ELT (expanded, len - 1);
11022
11023               if (TYPE_P (expanded))
11024                 return cxx_sizeof_or_alignof_type (expanded, SIZEOF_EXPR, 
11025                                                    complain & tf_error);
11026               else
11027                 return cxx_sizeof_or_alignof_expr (expanded, SIZEOF_EXPR,
11028                                                    complain & tf_error);
11029             }
11030           else
11031             return build_int_cst (size_type_node, len);
11032         }
11033       /* Fall through */
11034
11035     case INDIRECT_REF:
11036     case NEGATE_EXPR:
11037     case TRUTH_NOT_EXPR:
11038     case BIT_NOT_EXPR:
11039     case ADDR_EXPR:
11040     case UNARY_PLUS_EXPR:      /* Unary + */
11041     case ALIGNOF_EXPR:
11042     case ARROW_EXPR:
11043     case THROW_EXPR:
11044     case TYPEID_EXPR:
11045     case REALPART_EXPR:
11046     case IMAGPART_EXPR:
11047       return build1
11048         (code, tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
11049          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl));
11050
11051     case COMPONENT_REF:
11052       {
11053         tree object;
11054         tree name;
11055
11056         object = tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
11057         name = TREE_OPERAND (t, 1);
11058         if (TREE_CODE (name) == BIT_NOT_EXPR)
11059           {
11060             name = tsubst_copy (TREE_OPERAND (name, 0), args,
11061                                 complain, in_decl);
11062             name = build1 (BIT_NOT_EXPR, NULL_TREE, name);
11063           }
11064         else if (TREE_CODE (name) == SCOPE_REF
11065                  && TREE_CODE (TREE_OPERAND (name, 1)) == BIT_NOT_EXPR)
11066           {
11067             tree base = tsubst_copy (TREE_OPERAND (name, 0), args,
11068                                      complain, in_decl);
11069             name = TREE_OPERAND (name, 1);
11070             name = tsubst_copy (TREE_OPERAND (name, 0), args,
11071                                 complain, in_decl);
11072             name = build1 (BIT_NOT_EXPR, NULL_TREE, name);
11073             name = build_qualified_name (/*type=*/NULL_TREE,
11074                                          base, name,
11075                                          /*template_p=*/false);
11076           }
11077         else if (TREE_CODE (name) == BASELINK)
11078           name = tsubst_baselink (name,
11079                                   non_reference (TREE_TYPE (object)),
11080                                   args, complain,
11081                                   in_decl);
11082         else
11083           name = tsubst_copy (name, args, complain, in_decl);
11084         return build_nt (COMPONENT_REF, object, name, NULL_TREE);
11085       }
11086
11087     case PLUS_EXPR:
11088     case MINUS_EXPR:
11089     case MULT_EXPR:
11090     case TRUNC_DIV_EXPR:
11091     case CEIL_DIV_EXPR:
11092     case FLOOR_DIV_EXPR:
11093     case ROUND_DIV_EXPR:
11094     case EXACT_DIV_EXPR:
11095     case BIT_AND_EXPR:
11096     case BIT_IOR_EXPR:
11097     case BIT_XOR_EXPR:
11098     case TRUNC_MOD_EXPR:
11099     case FLOOR_MOD_EXPR:
11100     case TRUTH_ANDIF_EXPR:
11101     case TRUTH_ORIF_EXPR:
11102     case TRUTH_AND_EXPR:
11103     case TRUTH_OR_EXPR:
11104     case RSHIFT_EXPR:
11105     case LSHIFT_EXPR:
11106     case RROTATE_EXPR:
11107     case LROTATE_EXPR:
11108     case EQ_EXPR:
11109     case NE_EXPR:
11110     case MAX_EXPR:
11111     case MIN_EXPR:
11112     case LE_EXPR:
11113     case GE_EXPR:
11114     case LT_EXPR:
11115     case GT_EXPR:
11116     case COMPOUND_EXPR:
11117     case DOTSTAR_EXPR:
11118     case MEMBER_REF:
11119     case PREDECREMENT_EXPR:
11120     case PREINCREMENT_EXPR:
11121     case POSTDECREMENT_EXPR:
11122     case POSTINCREMENT_EXPR:
11123       return build_nt
11124         (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
11125          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl));
11126
11127     case SCOPE_REF:
11128       return build_qualified_name (/*type=*/NULL_TREE,
11129                                    tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0),
11130                                                 args, complain, in_decl),
11131                                    tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1),
11132                                                 args, complain, in_decl),
11133                                    QUALIFIED_NAME_IS_TEMPLATE (t));
11134
11135     case ARRAY_REF:
11136       return build_nt
11137         (ARRAY_REF,
11138          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
11139          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl),
11140          NULL_TREE, NULL_TREE);
11141
11142     case CALL_EXPR:
11143       {
11144         int n = VL_EXP_OPERAND_LENGTH (t);
11145         tree result = build_vl_exp (CALL_EXPR, n);
11146         int i;
11147         for (i = 0; i < n; i++)
11148           TREE_OPERAND (t, i) = tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, i), args,
11149                                              complain, in_decl);
11150         return result;
11151       }
11152
11153     case COND_EXPR:
11154     case MODOP_EXPR:
11155     case PSEUDO_DTOR_EXPR:
11156       {
11157         r = build_nt
11158           (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
11159            tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl),
11160            tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 2), args, complain, in_decl));
11161         TREE_NO_WARNING (r) = TREE_NO_WARNING (t);
11162         return r;
11163       }
11164
11165     case NEW_EXPR:
11166       {
11167         r = build_nt
11168         (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
11169          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl),
11170          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 2), args, complain, in_decl));
11171         NEW_EXPR_USE_GLOBAL (r) = NEW_EXPR_USE_GLOBAL (t);
11172         return r;
11173       }
11174
11175     case DELETE_EXPR:
11176       {
11177         r = build_nt
11178         (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
11179          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl));
11180         DELETE_EXPR_USE_GLOBAL (r) = DELETE_EXPR_USE_GLOBAL (t);
11181         DELETE_EXPR_USE_VEC (r) = DELETE_EXPR_USE_VEC (t);
11182         return r;
11183       }
11184
11185     case TEMPLATE_ID_EXPR:
11186       {
11187         /* Substituted template arguments */
11188         tree fn = TREE_OPERAND (t, 0);
11189         tree targs = TREE_OPERAND (t, 1);
11190
11191         fn = tsubst_copy (fn, args, complain, in_decl);
11192         if (targs)
11193           targs = tsubst_template_args (targs, args, complain, in_decl);
11194
11195         return lookup_template_function (fn, targs);
11196       }
11197
11198     case TREE_LIST:
11199       {
11200         tree purpose, value, chain;
11201
11202         if (t == void_list_node)
11203           return t;
11204
11205         purpose = TREE_PURPOSE (t);
11206         if (purpose)
11207           purpose = tsubst_copy (purpose, args, complain, in_decl);
11208         value = TREE_VALUE (t);
11209         if (value)
11210           value = tsubst_copy (value, args, complain, in_decl);
11211         chain = TREE_CHAIN (t);
11212         if (chain && chain != void_type_node)
11213           chain = tsubst_copy (chain, args, complain, in_decl);
11214         if (purpose == TREE_PURPOSE (t)
11215             && value == TREE_VALUE (t)
11216             && chain == TREE_CHAIN (t))
11217           return t;
11218         return tree_cons (purpose, value, chain);
11219       }
11220
11221     case RECORD_TYPE:
11222     case UNION_TYPE:
11223     case ENUMERAL_TYPE:
11224     case INTEGER_TYPE:
11225     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
11226     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
11227     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
11228     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
11229     case POINTER_TYPE:
11230     case REFERENCE_TYPE:
11231     case OFFSET_TYPE:
11232     case FUNCTION_TYPE:
11233     case METHOD_TYPE:
11234     case ARRAY_TYPE:
11235     case TYPENAME_TYPE:
11236     case UNBOUND_CLASS_TEMPLATE:
11237     case TYPEOF_TYPE:
11238     case DECLTYPE_TYPE:
11239     case TYPE_DECL:
11240       return tsubst (t, args, complain, in_decl);
11241
11242     case IDENTIFIER_NODE:
11243       if (IDENTIFIER_TYPENAME_P (t))
11244         {
11245           tree new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
11246           return mangle_conv_op_name_for_type (new_type);
11247         }
11248       else
11249         return t;
11250
11251     case CONSTRUCTOR:
11252       /* This is handled by tsubst_copy_and_build.  */
11253       gcc_unreachable ();
11254
11255     case VA_ARG_EXPR:
11256       return build_x_va_arg (tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain,
11257                                           in_decl),
11258                              tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl));
11259
11260     case CLEANUP_POINT_EXPR:
11261       /* We shouldn't have built any of these during initial template
11262          generation.  Instead, they should be built during instantiation
11263          in response to the saved STMT_IS_FULL_EXPR_P setting.  */
11264       gcc_unreachable ();
11265
11266     case OFFSET_REF:
11267       mark_used (TREE_OPERAND (t, 1));
11268       return t;
11269
11270     case EXPR_PACK_EXPANSION:
11271       error ("invalid use of pack expansion expression");
11272       return error_mark_node;
11273
11274     case NONTYPE_ARGUMENT_PACK:
11275       error ("use %<...%> to expand argument pack");
11276       return error_mark_node;
11277
11278     default:
11279       return t;
11280     }
11281 }
11282
11283 /* Like tsubst_copy, but specifically for OpenMP clauses.  */
11284
11285 static tree
11286 tsubst_omp_clauses (tree clauses, tree args, tsubst_flags_t complain,
11287                     tree in_decl)
11288 {
11289   tree new_clauses = NULL, nc, oc;
11290
11291   for (oc = clauses; oc ; oc = OMP_CLAUSE_CHAIN (oc))
11292     {
11293       nc = copy_node (oc);
11294       OMP_CLAUSE_CHAIN (nc) = new_clauses;
11295       new_clauses = nc;
11296
11297       switch (OMP_CLAUSE_CODE (nc))
11298         {
11299         case OMP_CLAUSE_LASTPRIVATE:
11300           if (OMP_CLAUSE_LASTPRIVATE_STMT (oc))
11301             {
11302               OMP_CLAUSE_LASTPRIVATE_STMT (nc) = push_stmt_list ();
11303               tsubst_expr (OMP_CLAUSE_LASTPRIVATE_STMT (oc), args, complain,
11304                            in_decl, /*integral_constant_expression_p=*/false);
11305               OMP_CLAUSE_LASTPRIVATE_STMT (nc)
11306                 = pop_stmt_list (OMP_CLAUSE_LASTPRIVATE_STMT (nc));
11307             }
11308           /* FALLTHRU */
11309         case OMP_CLAUSE_PRIVATE:
11310         case OMP_CLAUSE_SHARED:
11311         case OMP_CLAUSE_FIRSTPRIVATE:
11312         case OMP_CLAUSE_REDUCTION:
11313         case OMP_CLAUSE_COPYIN:
11314         case OMP_CLAUSE_COPYPRIVATE:
11315         case OMP_CLAUSE_IF:
11316         case OMP_CLAUSE_NUM_THREADS:
11317         case OMP_CLAUSE_SCHEDULE:
11318         case OMP_CLAUSE_COLLAPSE:
11319           OMP_CLAUSE_OPERAND (nc, 0)
11320             = tsubst_expr (OMP_CLAUSE_OPERAND (oc, 0), args, complain, 
11321                            in_decl, /*integral_constant_expression_p=*/false);
11322           break;
11323         case OMP_CLAUSE_NOWAIT:
11324         case OMP_CLAUSE_ORDERED:
11325         case OMP_CLAUSE_DEFAULT:
11326         case OMP_CLAUSE_UNTIED:
11327           break;
11328         default:
11329           gcc_unreachable ();
11330         }
11331     }
11332
11333   return finish_omp_clauses (nreverse (new_clauses));
11334 }
11335
11336 /* Like tsubst_copy_and_build, but unshare TREE_LIST nodes.  */
11337
11338 static tree
11339 tsubst_copy_asm_operands (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain,
11340                           tree in_decl)
11341 {
11342 #define RECUR(t) tsubst_copy_asm_operands (t, args, complain, in_decl)
11343
11344   tree purpose, value, chain;
11345
11346   if (t == NULL)
11347     return t;
11348
11349   if (TREE_CODE (t) != TREE_LIST)
11350     return tsubst_copy_and_build (t, args, complain, in_decl,
11351                                   /*function_p=*/false,
11352                                   /*integral_constant_expression_p=*/false);
11353
11354   if (t == void_list_node)
11355     return t;
11356
11357   purpose = TREE_PURPOSE (t);
11358   if (purpose)
11359     purpose = RECUR (purpose);
11360   value = TREE_VALUE (t);
11361   if (value && TREE_CODE (value) != LABEL_DECL)
11362     value = RECUR (value);
11363   chain = TREE_CHAIN (t);
11364   if (chain && chain != void_type_node)
11365     chain = RECUR (chain);
11366   return tree_cons (purpose, value, chain);
11367 #undef RECUR
11368 }
11369
11370 /* Substitute one OMP_FOR iterator.  */
11371
11372 static void
11373 tsubst_omp_for_iterator (tree t, int i, tree declv, tree initv,
11374                          tree condv, tree incrv, tree *clauses,
11375                          tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl,
11376                          bool integral_constant_expression_p)
11377 {
11378 #define RECUR(NODE)                             \
11379   tsubst_expr ((NODE), args, complain, in_decl, \
11380                integral_constant_expression_p)
11381   tree decl, init, cond, incr, auto_node;
11382
11383   init = TREE_VEC_ELT (OMP_FOR_INIT (t), i);
11384   gcc_assert (TREE_CODE (init) == MODIFY_EXPR);
11385   decl = RECUR (TREE_OPERAND (init, 0));
11386   init = TREE_OPERAND (init, 1);
11387   auto_node = type_uses_auto (TREE_TYPE (decl));
11388   if (auto_node && init)
11389     {
11390       tree init_expr = init;
11391       if (TREE_CODE (init_expr) == DECL_EXPR)
11392         init_expr = DECL_INITIAL (DECL_EXPR_DECL (init_expr));
11393       init_expr = RECUR (init_expr);
11394       TREE_TYPE (decl)
11395         = do_auto_deduction (TREE_TYPE (decl), init_expr, auto_node);
11396     }
11397   gcc_assert (!type_dependent_expression_p (decl));
11398
11399   if (!CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (decl)))
11400     {
11401       cond = RECUR (TREE_VEC_ELT (OMP_FOR_COND (t), i));
11402       incr = TREE_VEC_ELT (OMP_FOR_INCR (t), i);
11403       if (TREE_CODE (incr) == MODIFY_EXPR)
11404         incr = build_x_modify_expr (RECUR (TREE_OPERAND (incr, 0)), NOP_EXPR,
11405                                     RECUR (TREE_OPERAND (incr, 1)),
11406                                     complain);
11407       else
11408         incr = RECUR (incr);
11409       TREE_VEC_ELT (declv, i) = decl;
11410       TREE_VEC_ELT (initv, i) = init;
11411       TREE_VEC_ELT (condv, i) = cond;
11412       TREE_VEC_ELT (incrv, i) = incr;
11413       return;
11414     }
11415
11416   if (init && TREE_CODE (init) != DECL_EXPR)
11417     {
11418       tree c;
11419       for (c = *clauses; c ; c = OMP_CLAUSE_CHAIN (c))
11420         {
11421           if ((OMP_CLAUSE_CODE (c) == OMP_CLAUSE_PRIVATE
11422                || OMP_CLAUSE_CODE (c) == OMP_CLAUSE_LASTPRIVATE)
11423               && OMP_CLAUSE_DECL (c) == decl)
11424             break;
11425           else if (OMP_CLAUSE_CODE (c) == OMP_CLAUSE_FIRSTPRIVATE
11426                    && OMP_CLAUSE_DECL (c) == decl)
11427             error ("iteration variable %qD should not be firstprivate", decl);
11428           else if (OMP_CLAUSE_CODE (c) == OMP_CLAUSE_REDUCTION
11429                    && OMP_CLAUSE_DECL (c) == decl)
11430             error ("iteration variable %qD should not be reduction", decl);
11431         }
11432       if (c == NULL)
11433         {
11434           c = build_omp_clause (input_location, OMP_CLAUSE_PRIVATE);
11435           OMP_CLAUSE_DECL (c) = decl;
11436           c = finish_omp_clauses (c);
11437           if (c)
11438             {
11439               OMP_CLAUSE_CHAIN (c) = *clauses;
11440               *clauses = c;
11441             }
11442         }
11443     }
11444   cond = TREE_VEC_ELT (OMP_FOR_COND (t), i);
11445   if (COMPARISON_CLASS_P (cond))
11446     cond = build2 (TREE_CODE (cond), boolean_type_node,
11447                    RECUR (TREE_OPERAND (cond, 0)),
11448                    RECUR (TREE_OPERAND (cond, 1)));
11449   else
11450     cond = RECUR (cond);
11451   incr = TREE_VEC_ELT (OMP_FOR_INCR (t), i);
11452   switch (TREE_CODE (incr))
11453     {
11454     case PREINCREMENT_EXPR:
11455     case PREDECREMENT_EXPR:
11456     case POSTINCREMENT_EXPR:
11457     case POSTDECREMENT_EXPR:
11458       incr = build2 (TREE_CODE (incr), TREE_TYPE (decl),
11459                      RECUR (TREE_OPERAND (incr, 0)), NULL_TREE);
11460       break;
11461     case MODIFY_EXPR:
11462       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (incr, 1)) == PLUS_EXPR
11463           || TREE_CODE (TREE_OPERAND (incr, 1)) == MINUS_EXPR)
11464         {
11465           tree rhs = TREE_OPERAND (incr, 1);
11466           incr = build2 (MODIFY_EXPR, TREE_TYPE (decl),
11467                          RECUR (TREE_OPERAND (incr, 0)),
11468                          build2 (TREE_CODE (rhs), TREE_TYPE (decl),
11469                                  RECUR (TREE_OPERAND (rhs, 0)),
11470                                  RECUR (TREE_OPERAND (rhs, 1))));
11471         }
11472       else
11473         incr = RECUR (incr);
11474       break;
11475     case MODOP_EXPR:
11476       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (incr, 1)) == PLUS_EXPR
11477           || TREE_CODE (TREE_OPERAND (incr, 1)) == MINUS_EXPR)
11478         {
11479           tree lhs = RECUR (TREE_OPERAND (incr, 0));
11480           incr = build2 (MODIFY_EXPR, TREE_TYPE (decl), lhs,
11481                          build2 (TREE_CODE (TREE_OPERAND (incr, 1)),
11482                                  TREE_TYPE (decl), lhs,
11483                                  RECUR (TREE_OPERAND (incr, 2))));
11484         }
11485       else if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (incr, 1)) == NOP_EXPR
11486                && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (incr, 2)) == PLUS_EXPR
11487                    || (TREE_CODE (TREE_OPERAND (incr, 2)) == MINUS_EXPR)))
11488         {
11489           tree rhs = TREE_OPERAND (incr, 2);
11490           incr = build2 (MODIFY_EXPR, TREE_TYPE (decl),
11491                          RECUR (TREE_OPERAND (incr, 0)),
11492                          build2 (TREE_CODE (rhs), TREE_TYPE (decl),
11493                                  RECUR (TREE_OPERAND (rhs, 0)),
11494                                  RECUR (TREE_OPERAND (rhs, 1))));
11495         }
11496       else
11497         incr = RECUR (incr);
11498       break;
11499     default:
11500       incr = RECUR (incr);
11501       break;
11502     }
11503
11504   TREE_VEC_ELT (declv, i) = decl;
11505   TREE_VEC_ELT (initv, i) = init;
11506   TREE_VEC_ELT (condv, i) = cond;
11507   TREE_VEC_ELT (incrv, i) = incr;
11508 #undef RECUR
11509 }
11510
11511 /* Like tsubst_copy for expressions, etc. but also does semantic
11512    processing.  */
11513
11514 static tree
11515 tsubst_expr (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl,
11516              bool integral_constant_expression_p)
11517 {
11518 #define RECUR(NODE)                             \
11519   tsubst_expr ((NODE), args, complain, in_decl, \
11520                integral_constant_expression_p)
11521
11522   tree stmt, tmp;
11523
11524   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node)
11525     return t;
11526
11527   if (EXPR_HAS_LOCATION (t))
11528     input_location = EXPR_LOCATION (t);
11529   if (STATEMENT_CODE_P (TREE_CODE (t)))
11530     current_stmt_tree ()->stmts_are_full_exprs_p = STMT_IS_FULL_EXPR_P (t);
11531
11532   switch (TREE_CODE (t))
11533     {
11534     case STATEMENT_LIST:
11535       {
11536         tree_stmt_iterator i;
11537         for (i = tsi_start (t); !tsi_end_p (i); tsi_next (&i))
11538           RECUR (tsi_stmt (i));
11539         break;
11540       }
11541
11542     case CTOR_INITIALIZER:
11543       finish_mem_initializers (tsubst_initializer_list
11544                                (TREE_OPERAND (t, 0), args));
11545       break;
11546
11547     case RETURN_EXPR:
11548       finish_return_stmt (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
11549       break;
11550
11551     case EXPR_STMT:
11552       tmp = RECUR (EXPR_STMT_EXPR (t));
11553       if (EXPR_STMT_STMT_EXPR_RESULT (t))
11554         finish_stmt_expr_expr (tmp, cur_stmt_expr);
11555       else
11556         finish_expr_stmt (tmp);
11557       break;
11558
11559     case USING_STMT:
11560       do_using_directive (RECUR (USING_STMT_NAMESPACE (t)));
11561       break;
11562
11563     case DECL_EXPR:
11564       {
11565         tree decl;
11566         tree init;
11567
11568         decl = DECL_EXPR_DECL (t);
11569         if (TREE_CODE (decl) == LABEL_DECL)
11570           finish_label_decl (DECL_NAME (decl));
11571         else if (TREE_CODE (decl) == USING_DECL)
11572           {
11573             tree scope = USING_DECL_SCOPE (decl);
11574             tree name = DECL_NAME (decl);
11575             tree decl;
11576
11577             scope = RECUR (scope);
11578             decl = lookup_qualified_name (scope, name,
11579                                           /*is_type_p=*/false,
11580                                           /*complain=*/false);
11581             if (decl == error_mark_node || TREE_CODE (decl) == TREE_LIST)
11582               qualified_name_lookup_error (scope, name, decl, input_location);
11583             else
11584               do_local_using_decl (decl, scope, name);
11585           }
11586         else
11587           {
11588             init = DECL_INITIAL (decl);
11589             decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
11590             if (decl != error_mark_node)
11591               {
11592                 /* By marking the declaration as instantiated, we avoid
11593                    trying to instantiate it.  Since instantiate_decl can't
11594                    handle local variables, and since we've already done
11595                    all that needs to be done, that's the right thing to
11596                    do.  */
11597                 if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL)
11598                   DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (decl) = 1;
11599                 if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL
11600                     && ANON_AGGR_TYPE_P (TREE_TYPE (decl)))
11601                   /* Anonymous aggregates are a special case.  */
11602                   finish_anon_union (decl);
11603                 else
11604                   {
11605                     maybe_push_decl (decl);
11606                     if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL
11607                         && DECL_PRETTY_FUNCTION_P (decl))
11608                       {
11609                         /* For __PRETTY_FUNCTION__ we have to adjust the
11610                            initializer.  */
11611                         const char *const name
11612                           = cxx_printable_name (current_function_decl, 2);
11613                         init = cp_fname_init (name, &TREE_TYPE (decl));
11614                       }
11615                     else
11616                       {
11617                         tree t = RECUR (init);
11618
11619                         if (init && !t)
11620                           /* If we had an initializer but it
11621                              instantiated to nothing,
11622                              value-initialize the object.  This will
11623                              only occur when the initializer was a
11624                              pack expansion where the parameter packs
11625                              used in that expansion were of length
11626                              zero.  */
11627                           init = build_value_init (TREE_TYPE (decl));
11628                         else
11629                           init = t;
11630                       }
11631
11632                     cp_finish_decl (decl, init, false, NULL_TREE, 0);
11633                   }
11634               }
11635           }
11636
11637         /* A DECL_EXPR can also be used as an expression, in the condition
11638            clause of an if/for/while construct.  */
11639         return decl;
11640       }
11641
11642     case FOR_STMT:
11643       stmt = begin_for_stmt ();
11644                           RECUR (FOR_INIT_STMT (t));
11645       finish_for_init_stmt (stmt);
11646       tmp = RECUR (FOR_COND (t));
11647       finish_for_cond (tmp, stmt);
11648       tmp = RECUR (FOR_EXPR (t));
11649       finish_for_expr (tmp, stmt);
11650       RECUR (FOR_BODY (t));
11651       finish_for_stmt (stmt);
11652       break;
11653
11654     case WHILE_STMT:
11655       stmt = begin_while_stmt ();
11656       tmp = RECUR (WHILE_COND (t));
11657       finish_while_stmt_cond (tmp, stmt);
11658       RECUR (WHILE_BODY (t));
11659       finish_while_stmt (stmt);
11660       break;
11661
11662     case DO_STMT:
11663       stmt = begin_do_stmt ();
11664       RECUR (DO_BODY (t));
11665       finish_do_body (stmt);
11666       tmp = RECUR (DO_COND (t));
11667       finish_do_stmt (tmp, stmt);
11668       break;
11669
11670     case IF_STMT:
11671       stmt = begin_if_stmt ();
11672       tmp = RECUR (IF_COND (t));
11673       finish_if_stmt_cond (tmp, stmt);
11674       RECUR (THEN_CLAUSE (t));
11675       finish_then_clause (stmt);
11676
11677       if (ELSE_CLAUSE (t))
11678         {
11679           begin_else_clause (stmt);
11680           RECUR (ELSE_CLAUSE (t));
11681           finish_else_clause (stmt);
11682         }
11683
11684       finish_if_stmt (stmt);
11685       break;
11686
11687     case BIND_EXPR:
11688       if (BIND_EXPR_BODY_BLOCK (t))
11689         stmt = begin_function_body ();
11690       else
11691         stmt = begin_compound_stmt (BIND_EXPR_TRY_BLOCK (t)
11692                                     ? BCS_TRY_BLOCK : 0);
11693
11694       RECUR (BIND_EXPR_BODY (t));
11695
11696       if (BIND_EXPR_BODY_BLOCK (t))
11697         finish_function_body (stmt);
11698       else
11699         finish_compound_stmt (stmt);
11700       break;
11701
11702     case BREAK_STMT:
11703       finish_break_stmt ();
11704       break;
11705
11706     case CONTINUE_STMT:
11707       finish_continue_stmt ();
11708       break;
11709
11710     case SWITCH_STMT:
11711       stmt = begin_switch_stmt ();
11712       tmp = RECUR (SWITCH_STMT_COND (t));
11713       finish_switch_cond (tmp, stmt);
11714       RECUR (SWITCH_STMT_BODY (t));
11715       finish_switch_stmt (stmt);
11716       break;
11717
11718     case CASE_LABEL_EXPR:
11719       finish_case_label (EXPR_LOCATION (t),
11720                          RECUR (CASE_LOW (t)),
11721                          RECUR (CASE_HIGH (t)));
11722       break;
11723
11724     case LABEL_EXPR:
11725       {
11726         tree decl = LABEL_EXPR_LABEL (t);
11727         tree label;
11728
11729         label = finish_label_stmt (DECL_NAME (decl));
11730         if (DECL_ATTRIBUTES (decl) != NULL_TREE)
11731           cplus_decl_attributes (&label, DECL_ATTRIBUTES (decl), 0);
11732       }
11733       break;
11734
11735     case GOTO_EXPR:
11736       tmp = GOTO_DESTINATION (t);
11737       if (TREE_CODE (tmp) != LABEL_DECL)
11738         /* Computed goto's must be tsubst'd into.  On the other hand,
11739            non-computed gotos must not be; the identifier in question
11740            will have no binding.  */
11741         tmp = RECUR (tmp);
11742       else
11743         tmp = DECL_NAME (tmp);
11744       finish_goto_stmt (tmp);
11745       break;
11746
11747     case ASM_EXPR:
11748       tmp = finish_asm_stmt
11749         (ASM_VOLATILE_P (t),
11750          RECUR (ASM_STRING (t)),
11751          tsubst_copy_asm_operands (ASM_OUTPUTS (t), args, complain, in_decl),
11752          tsubst_copy_asm_operands (ASM_INPUTS (t), args, complain, in_decl),
11753          tsubst_copy_asm_operands (ASM_CLOBBERS (t), args, complain, in_decl),
11754          tsubst_copy_asm_operands (ASM_LABELS (t), args, complain, in_decl));
11755       {
11756         tree asm_expr = tmp;
11757         if (TREE_CODE (asm_expr) == CLEANUP_POINT_EXPR)
11758           asm_expr = TREE_OPERAND (asm_expr, 0);
11759         ASM_INPUT_P (asm_expr) = ASM_INPUT_P (t);
11760       }
11761       break;
11762
11763     case TRY_BLOCK:
11764       if (CLEANUP_P (t))
11765         {
11766           stmt = begin_try_block ();
11767           RECUR (TRY_STMTS (t));
11768           finish_cleanup_try_block (stmt);
11769           finish_cleanup (RECUR (TRY_HANDLERS (t)), stmt);
11770         }
11771       else
11772         {
11773           tree compound_stmt = NULL_TREE;
11774
11775           if (FN_TRY_BLOCK_P (t))
11776             stmt = begin_function_try_block (&compound_stmt);
11777           else
11778             stmt = begin_try_block ();
11779
11780           RECUR (TRY_STMTS (t));
11781
11782           if (FN_TRY_BLOCK_P (t))
11783             finish_function_try_block (stmt);
11784           else
11785             finish_try_block (stmt);
11786
11787           RECUR (TRY_HANDLERS (t));
11788           if (FN_TRY_BLOCK_P (t))
11789             finish_function_handler_sequence (stmt, compound_stmt);
11790           else
11791             finish_handler_sequence (stmt);
11792         }
11793       break;
11794
11795     case HANDLER:
11796       {
11797         tree decl = HANDLER_PARMS (t);
11798
11799         if (decl)
11800           {
11801             decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
11802             /* Prevent instantiate_decl from trying to instantiate
11803                this variable.  We've already done all that needs to be
11804                done.  */
11805             if (decl != error_mark_node)
11806               DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (decl) = 1;
11807           }
11808         stmt = begin_handler ();
11809         finish_handler_parms (decl, stmt);
11810         RECUR (HANDLER_BODY (t));
11811         finish_handler (stmt);
11812       }
11813       break;
11814
11815     case TAG_DEFN:
11816       tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, NULL_TREE);
11817       break;
11818
11819     case STATIC_ASSERT:
11820       {
11821         tree condition = 
11822           tsubst_expr (STATIC_ASSERT_CONDITION (t), 
11823                        args,
11824                        complain, in_decl,
11825                        /*integral_constant_expression_p=*/true);
11826         finish_static_assert (condition,
11827                               STATIC_ASSERT_MESSAGE (t),
11828                               STATIC_ASSERT_SOURCE_LOCATION (t),
11829                               /*member_p=*/false);
11830       }
11831       break;
11832
11833     case OMP_PARALLEL:
11834       tmp = tsubst_omp_clauses (OMP_PARALLEL_CLAUSES (t),
11835                                 args, complain, in_decl);
11836       stmt = begin_omp_parallel ();
11837       RECUR (OMP_PARALLEL_BODY (t));
11838       OMP_PARALLEL_COMBINED (finish_omp_parallel (tmp, stmt))
11839         = OMP_PARALLEL_COMBINED (t);
11840       break;
11841
11842     case OMP_TASK:
11843       tmp = tsubst_omp_clauses (OMP_TASK_CLAUSES (t),
11844                                 args, complain, in_decl);
11845       stmt = begin_omp_task ();
11846       RECUR (OMP_TASK_BODY (t));
11847       finish_omp_task (tmp, stmt);
11848       break;
11849
11850     case OMP_FOR:
11851       {
11852         tree clauses, body, pre_body;
11853         tree declv, initv, condv, incrv;
11854         int i;
11855
11856         clauses = tsubst_omp_clauses (OMP_FOR_CLAUSES (t),
11857                                       args, complain, in_decl);
11858         declv = make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (OMP_FOR_INIT (t)));
11859         initv = make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (OMP_FOR_INIT (t)));
11860         condv = make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (OMP_FOR_INIT (t)));
11861         incrv = make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (OMP_FOR_INIT (t)));
11862
11863         for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (OMP_FOR_INIT (t)); i++)
11864           tsubst_omp_for_iterator (t, i, declv, initv, condv, incrv,
11865                                    &clauses, args, complain, in_decl,
11866                                    integral_constant_expression_p);
11867
11868         stmt = begin_omp_structured_block ();
11869
11870         for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (initv); i++)
11871           if (TREE_VEC_ELT (initv, i) == NULL
11872               || TREE_CODE (TREE_VEC_ELT (initv, i)) != DECL_EXPR)
11873             TREE_VEC_ELT (initv, i) = RECUR (TREE_VEC_ELT (initv, i));
11874           else if (CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_VEC_ELT (initv, i))))
11875             {
11876               tree init = RECUR (TREE_VEC_ELT (initv, i));
11877               gcc_assert (init == TREE_VEC_ELT (declv, i));
11878               TREE_VEC_ELT (initv, i) = NULL_TREE;
11879             }
11880           else
11881             {
11882               tree decl_expr = TREE_VEC_ELT (initv, i);
11883               tree init = DECL_INITIAL (DECL_EXPR_DECL (decl_expr));
11884               gcc_assert (init != NULL);
11885               TREE_VEC_ELT (initv, i) = RECUR (init);
11886               DECL_INITIAL (DECL_EXPR_DECL (decl_expr)) = NULL;
11887               RECUR (decl_expr);
11888               DECL_INITIAL (DECL_EXPR_DECL (decl_expr)) = init;
11889             }
11890
11891         pre_body = push_stmt_list ();
11892         RECUR (OMP_FOR_PRE_BODY (t));
11893         pre_body = pop_stmt_list (pre_body);
11894
11895         body = push_stmt_list ();
11896         RECUR (OMP_FOR_BODY (t));
11897         body = pop_stmt_list (body);
11898
11899         t = finish_omp_for (EXPR_LOCATION (t), declv, initv, condv, incrv,
11900                             body, pre_body, clauses);
11901
11902         add_stmt (finish_omp_structured_block (stmt));
11903       }
11904       break;
11905
11906     case OMP_SECTIONS:
11907     case OMP_SINGLE:
11908       tmp = tsubst_omp_clauses (OMP_CLAUSES (t), args, complain, in_decl);
11909       stmt = push_stmt_list ();
11910       RECUR (OMP_BODY (t));
11911       stmt = pop_stmt_list (stmt);
11912
11913       t = copy_node (t);
11914       OMP_BODY (t) = stmt;
11915       OMP_CLAUSES (t) = tmp;
11916       add_stmt (t);
11917       break;
11918
11919     case OMP_SECTION:
11920     case OMP_CRITICAL:
11921     case OMP_MASTER:
11922     case OMP_ORDERED:
11923       stmt = push_stmt_list ();
11924       RECUR (OMP_BODY (t));
11925       stmt = pop_stmt_list (stmt);
11926
11927       t = copy_node (t);
11928       OMP_BODY (t) = stmt;
11929       add_stmt (t);
11930       break;
11931
11932     case OMP_ATOMIC:
11933       gcc_assert (OMP_ATOMIC_DEPENDENT_P (t));
11934       {
11935         tree op1 = TREE_OPERAND (t, 1);
11936         tree lhs = RECUR (TREE_OPERAND (op1, 0));
11937         tree rhs = RECUR (TREE_OPERAND (op1, 1));
11938         finish_omp_atomic (TREE_CODE (op1), lhs, rhs);
11939       }
11940       break;
11941
11942     case EXPR_PACK_EXPANSION:
11943       error ("invalid use of pack expansion expression");
11944       return error_mark_node;
11945
11946     case NONTYPE_ARGUMENT_PACK:
11947       error ("use %<...%> to expand argument pack");
11948       return error_mark_node;
11949
11950     default:
11951       gcc_assert (!STATEMENT_CODE_P (TREE_CODE (t)));
11952
11953       return tsubst_copy_and_build (t, args, complain, in_decl,
11954                                     /*function_p=*/false,
11955                                     integral_constant_expression_p);
11956     }
11957
11958   return NULL_TREE;
11959 #undef RECUR
11960 }
11961
11962 /* T is a postfix-expression that is not being used in a function
11963    call.  Return the substituted version of T.  */
11964
11965 static tree
11966 tsubst_non_call_postfix_expression (tree t, tree args,
11967                                     tsubst_flags_t complain,
11968                                     tree in_decl)
11969 {
11970   if (TREE_CODE (t) == SCOPE_REF)
11971     t = tsubst_qualified_id (t, args, complain, in_decl,
11972                              /*done=*/false, /*address_p=*/false);
11973   else
11974     t = tsubst_copy_and_build (t, args, complain, in_decl,
11975                                /*function_p=*/false,
11976                                /*integral_constant_expression_p=*/false);
11977
11978   return t;
11979 }
11980
11981 /* Like tsubst but deals with expressions and performs semantic
11982    analysis.  FUNCTION_P is true if T is the "F" in "F (ARGS)".  */
11983
11984 tree
11985 tsubst_copy_and_build (tree t,
11986                        tree args,
11987                        tsubst_flags_t complain,
11988                        tree in_decl,
11989                        bool function_p,
11990                        bool integral_constant_expression_p)
11991 {
11992 #define RECUR(NODE)                                             \
11993   tsubst_copy_and_build (NODE, args, complain, in_decl,         \
11994                          /*function_p=*/false,                  \
11995                          integral_constant_expression_p)
11996
11997   tree op1;
11998
11999   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node)
12000     return t;
12001
12002   switch (TREE_CODE (t))
12003     {
12004     case USING_DECL:
12005       t = DECL_NAME (t);
12006       /* Fall through.  */
12007     case IDENTIFIER_NODE:
12008       {
12009         tree decl;
12010         cp_id_kind idk;
12011         bool non_integral_constant_expression_p;
12012         const char *error_msg;
12013
12014         if (IDENTIFIER_TYPENAME_P (t))
12015           {
12016             tree new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
12017             t = mangle_conv_op_name_for_type (new_type);
12018           }
12019
12020         /* Look up the name.  */
12021         decl = lookup_name (t);
12022
12023         /* By convention, expressions use ERROR_MARK_NODE to indicate
12024            failure, not NULL_TREE.  */
12025         if (decl == NULL_TREE)
12026           decl = error_mark_node;
12027
12028         decl = finish_id_expression (t, decl, NULL_TREE,
12029                                      &idk,
12030                                      integral_constant_expression_p,
12031                                      /*allow_non_integral_constant_expression_p=*/false,
12032                                      &non_integral_constant_expression_p,
12033                                      /*template_p=*/false,
12034                                      /*done=*/true,
12035                                      /*address_p=*/false,
12036                                      /*template_arg_p=*/false,
12037                                      &error_msg,
12038                                      input_location);
12039         if (error_msg)
12040           error (error_msg);
12041         if (!function_p && TREE_CODE (decl) == IDENTIFIER_NODE)
12042           decl = unqualified_name_lookup_error (decl);
12043         return decl;
12044       }
12045
12046     case TEMPLATE_ID_EXPR:
12047       {
12048         tree object;
12049         tree templ = RECUR (TREE_OPERAND (t, 0));
12050         tree targs = TREE_OPERAND (t, 1);
12051
12052         if (targs)
12053           targs = tsubst_template_args (targs, args, complain, in_decl);
12054
12055         if (TREE_CODE (templ) == COMPONENT_REF)
12056           {
12057             object = TREE_OPERAND (templ, 0);
12058             templ = TREE_OPERAND (templ, 1);
12059           }
12060         else
12061           object = NULL_TREE;
12062         templ = lookup_template_function (templ, targs);
12063
12064         if (object)
12065           return build3 (COMPONENT_REF, TREE_TYPE (templ),
12066                          object, templ, NULL_TREE);
12067         else
12068           return baselink_for_fns (templ);
12069       }
12070
12071     case INDIRECT_REF:
12072       {
12073         tree r = RECUR (TREE_OPERAND (t, 0));
12074
12075         if (REFERENCE_REF_P (t))
12076           {
12077             /* A type conversion to reference type will be enclosed in
12078                such an indirect ref, but the substitution of the cast
12079                will have also added such an indirect ref.  */
12080             if (TREE_CODE (TREE_TYPE (r)) == REFERENCE_TYPE)
12081               r = convert_from_reference (r);
12082           }
12083         else
12084           r = build_x_indirect_ref (r, RO_UNARY_STAR, complain);
12085         return r;
12086       }
12087
12088     case NOP_EXPR:
12089       return build_nop
12090         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
12091          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
12092
12093     case CAST_EXPR:
12094     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
12095     case CONST_CAST_EXPR:
12096     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
12097     case STATIC_CAST_EXPR:
12098       {
12099         tree type;
12100         tree op;
12101
12102         type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
12103         if (integral_constant_expression_p
12104             && !cast_valid_in_integral_constant_expression_p (type))
12105           {
12106             if (complain & tf_error)
12107               error ("a cast to a type other than an integral or "
12108                      "enumeration type cannot appear in a constant-expression");
12109             return error_mark_node; 
12110           }
12111
12112         op = RECUR (TREE_OPERAND (t, 0));
12113
12114         switch (TREE_CODE (t))
12115           {
12116           case CAST_EXPR:
12117             return build_functional_cast (type, op, complain);
12118           case REINTERPRET_CAST_EXPR:
12119             return build_reinterpret_cast (type, op, complain);
12120           case CONST_CAST_EXPR:
12121             return build_const_cast (type, op, complain);
12122           case DYNAMIC_CAST_EXPR:
12123             return build_dynamic_cast (type, op, complain);
12124           case STATIC_CAST_EXPR:
12125             return build_static_cast (type, op, complain);
12126           default:
12127             gcc_unreachable ();
12128           }
12129       }
12130
12131     case POSTDECREMENT_EXPR:
12132     case POSTINCREMENT_EXPR:
12133       op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
12134                                                 args, complain, in_decl);
12135       return build_x_unary_op (TREE_CODE (t), op1, complain);
12136
12137     case PREDECREMENT_EXPR:
12138     case PREINCREMENT_EXPR:
12139     case NEGATE_EXPR:
12140     case BIT_NOT_EXPR:
12141     case ABS_EXPR:
12142     case TRUTH_NOT_EXPR:
12143     case UNARY_PLUS_EXPR:  /* Unary + */
12144     case REALPART_EXPR:
12145     case IMAGPART_EXPR:
12146       return build_x_unary_op (TREE_CODE (t), RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
12147                                complain);
12148
12149     case ADDR_EXPR:
12150       op1 = TREE_OPERAND (t, 0);
12151       if (TREE_CODE (op1) == SCOPE_REF)
12152         op1 = tsubst_qualified_id (op1, args, complain, in_decl,
12153                                    /*done=*/true, /*address_p=*/true);
12154       else
12155         op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (op1, args, complain,
12156                                                   in_decl);
12157       if (TREE_CODE (op1) == LABEL_DECL)
12158         return finish_label_address_expr (DECL_NAME (op1),
12159                                           EXPR_LOCATION (op1));
12160       return build_x_unary_op (ADDR_EXPR, op1, complain);
12161
12162     case PLUS_EXPR:
12163     case MINUS_EXPR:
12164     case MULT_EXPR:
12165     case TRUNC_DIV_EXPR:
12166     case CEIL_DIV_EXPR:
12167     case FLOOR_DIV_EXPR:
12168     case ROUND_DIV_EXPR:
12169     case EXACT_DIV_EXPR:
12170     case BIT_AND_EXPR:
12171     case BIT_IOR_EXPR:
12172     case BIT_XOR_EXPR:
12173     case TRUNC_MOD_EXPR:
12174     case FLOOR_MOD_EXPR:
12175     case TRUTH_ANDIF_EXPR:
12176     case TRUTH_ORIF_EXPR:
12177     case TRUTH_AND_EXPR:
12178     case TRUTH_OR_EXPR:
12179     case RSHIFT_EXPR:
12180     case LSHIFT_EXPR:
12181     case RROTATE_EXPR:
12182     case LROTATE_EXPR:
12183     case EQ_EXPR:
12184     case NE_EXPR:
12185     case MAX_EXPR:
12186     case MIN_EXPR:
12187     case LE_EXPR:
12188     case GE_EXPR:
12189     case LT_EXPR:
12190     case GT_EXPR:
12191     case MEMBER_REF:
12192     case DOTSTAR_EXPR:
12193       return build_x_binary_op
12194         (TREE_CODE (t),
12195          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
12196          (TREE_NO_WARNING (TREE_OPERAND (t, 0))
12197           ? ERROR_MARK
12198           : TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 0))),
12199          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
12200          (TREE_NO_WARNING (TREE_OPERAND (t, 1))
12201           ? ERROR_MARK
12202           : TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 1))),
12203          /*overloaded_p=*/NULL,
12204          complain);
12205
12206     case SCOPE_REF:
12207       return tsubst_qualified_id (t, args, complain, in_decl, /*done=*/true,
12208                                   /*address_p=*/false);
12209     case ARRAY_REF:
12210       op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
12211                                                 args, complain, in_decl);
12212       return build_x_array_ref (op1, RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)), complain);
12213
12214     case SIZEOF_EXPR:
12215       if (PACK_EXPANSION_P (TREE_OPERAND (t, 0)))
12216         return tsubst_copy (t, args, complain, in_decl);
12217       /* Fall through */
12218       
12219     case ALIGNOF_EXPR:
12220       op1 = TREE_OPERAND (t, 0);
12221       if (!args)
12222         {
12223           /* When there are no ARGS, we are trying to evaluate a
12224              non-dependent expression from the parser.  Trying to do
12225              the substitutions may not work.  */
12226           if (!TYPE_P (op1))
12227             op1 = TREE_TYPE (op1);
12228         }
12229       else
12230         {
12231           ++cp_unevaluated_operand;
12232           ++c_inhibit_evaluation_warnings;
12233           op1 = tsubst_copy_and_build (op1, args, complain, in_decl,
12234                                        /*function_p=*/false,
12235                                        /*integral_constant_expression_p=*/false);
12236           --cp_unevaluated_operand;
12237           --c_inhibit_evaluation_warnings;
12238         }
12239       if (TYPE_P (op1))
12240         return cxx_sizeof_or_alignof_type (op1, TREE_CODE (t), 
12241                                            complain & tf_error);
12242       else
12243         return cxx_sizeof_or_alignof_expr (op1, TREE_CODE (t), 
12244                                            complain & tf_error);
12245
12246     case MODOP_EXPR:
12247       {
12248         tree r = build_x_modify_expr
12249           (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
12250            TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 1)),
12251            RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)),
12252            complain);
12253         /* TREE_NO_WARNING must be set if either the expression was
12254            parenthesized or it uses an operator such as >>= rather
12255            than plain assignment.  In the former case, it was already
12256            set and must be copied.  In the latter case,
12257            build_x_modify_expr sets it and it must not be reset
12258            here.  */
12259         if (TREE_NO_WARNING (t))
12260           TREE_NO_WARNING (r) = TREE_NO_WARNING (t);
12261         return r;
12262       }
12263
12264     case ARROW_EXPR:
12265       op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
12266                                                 args, complain, in_decl);
12267       /* Remember that there was a reference to this entity.  */
12268       if (DECL_P (op1))
12269         mark_used (op1);
12270       return build_x_arrow (op1);
12271
12272     case NEW_EXPR:
12273       {
12274         tree placement = RECUR (TREE_OPERAND (t, 0));
12275         tree init = RECUR (TREE_OPERAND (t, 3));
12276         VEC(tree,gc) *placement_vec;
12277         VEC(tree,gc) *init_vec;
12278         tree ret;
12279
12280         if (placement == NULL_TREE)
12281           placement_vec = NULL;
12282         else
12283           {
12284             placement_vec = make_tree_vector ();
12285             for (; placement != NULL_TREE; placement = TREE_CHAIN (placement))
12286               VEC_safe_push (tree, gc, placement_vec, TREE_VALUE (placement));
12287           }
12288
12289         /* If there was an initializer in the original tree, but it
12290            instantiated to an empty list, then we should pass a
12291            non-NULL empty vector to tell build_new that it was an
12292            empty initializer() rather than no initializer.  This can
12293            only happen when the initializer is a pack expansion whose
12294            parameter packs are of length zero.  */
12295         if (init == NULL_TREE && TREE_OPERAND (t, 3) == NULL_TREE)
12296           init_vec = NULL;
12297         else
12298           {
12299             init_vec = make_tree_vector ();
12300             if (init == void_zero_node)
12301               gcc_assert (init_vec != NULL);
12302             else
12303               {
12304                 for (; init != NULL_TREE; init = TREE_CHAIN (init))
12305                   VEC_safe_push (tree, gc, init_vec, TREE_VALUE (init));
12306               }
12307           }
12308
12309         ret = build_new (&placement_vec,
12310                          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
12311                          RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)),
12312                          &init_vec,
12313                          NEW_EXPR_USE_GLOBAL (t),
12314                          complain);
12315
12316         if (placement_vec != NULL)
12317           release_tree_vector (placement_vec);
12318         if (init_vec != NULL)
12319           release_tree_vector (init_vec);
12320
12321         return ret;
12322       }
12323
12324     case DELETE_EXPR:
12325      return delete_sanity
12326        (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
12327         RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
12328         DELETE_EXPR_USE_VEC (t),
12329         DELETE_EXPR_USE_GLOBAL (t));
12330
12331     case COMPOUND_EXPR:
12332       return build_x_compound_expr (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
12333                                     RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
12334                                     complain);
12335
12336     case CALL_EXPR:
12337       {
12338         tree function;
12339         VEC(tree,gc) *call_args;
12340         unsigned int nargs, i;
12341         bool qualified_p;
12342         bool koenig_p;
12343         tree ret;
12344
12345         function = CALL_EXPR_FN (t);
12346         /* When we parsed the expression,  we determined whether or
12347            not Koenig lookup should be performed.  */
12348         koenig_p = KOENIG_LOOKUP_P (t);
12349         if (TREE_CODE (function) == SCOPE_REF)
12350           {
12351             qualified_p = true;
12352             function = tsubst_qualified_id (function, args, complain, in_decl,
12353                                             /*done=*/false,
12354                                             /*address_p=*/false);
12355           }
12356         else
12357           {
12358             if (TREE_CODE (function) == COMPONENT_REF)
12359               {
12360                 tree op = TREE_OPERAND (function, 1);
12361
12362                 qualified_p = (TREE_CODE (op) == SCOPE_REF
12363                                || (BASELINK_P (op)
12364                                    && BASELINK_QUALIFIED_P (op)));
12365               }
12366             else
12367               qualified_p = false;
12368
12369             function = tsubst_copy_and_build (function, args, complain,
12370                                               in_decl,
12371                                               !qualified_p,
12372                                               integral_constant_expression_p);
12373
12374             if (BASELINK_P (function))
12375               qualified_p = true;
12376           }
12377
12378         nargs = call_expr_nargs (t);
12379         call_args = make_tree_vector ();
12380         for (i = 0; i < nargs; ++i)
12381           {
12382             tree arg = CALL_EXPR_ARG (t, i);
12383
12384             if (!PACK_EXPANSION_P (arg))
12385               VEC_safe_push (tree, gc, call_args,
12386                              RECUR (CALL_EXPR_ARG (t, i)));
12387             else
12388               {
12389                 /* Expand the pack expansion and push each entry onto
12390                    CALL_ARGS.  */
12391                 arg = tsubst_pack_expansion (arg, args, complain, in_decl);
12392                 if (TREE_CODE (arg) == TREE_VEC)
12393                   {
12394                     unsigned int len, j;
12395
12396                     len = TREE_VEC_LENGTH (arg);
12397                     for (j = 0; j < len; ++j)
12398                       {
12399                         tree value = TREE_VEC_ELT (arg, j);
12400                         if (value != NULL_TREE)
12401                           value = convert_from_reference (value);
12402                         VEC_safe_push (tree, gc, call_args, value);
12403                       }
12404                   }
12405                 else
12406                   {
12407                     /* A partial substitution.  Add one entry.  */
12408                     VEC_safe_push (tree, gc, call_args, arg);
12409                   }
12410               }
12411           }
12412
12413         /* We do not perform argument-dependent lookup if normal
12414            lookup finds a non-function, in accordance with the
12415            expected resolution of DR 218.  */
12416         if (koenig_p
12417             && ((is_overloaded_fn (function)
12418                  /* If lookup found a member function, the Koenig lookup is
12419                     not appropriate, even if an unqualified-name was used
12420                     to denote the function.  */
12421                  && !DECL_FUNCTION_MEMBER_P (get_first_fn (function)))
12422                 || TREE_CODE (function) == IDENTIFIER_NODE)
12423             /* Only do this when substitution turns a dependent call
12424                into a non-dependent call.  */
12425             && type_dependent_expression_p_push (t)
12426             && !any_type_dependent_arguments_p (call_args))
12427           function = perform_koenig_lookup (function, call_args);
12428
12429         if (TREE_CODE (function) == IDENTIFIER_NODE)
12430           {
12431             unqualified_name_lookup_error (function);
12432             release_tree_vector (call_args);
12433             return error_mark_node;
12434           }
12435
12436         /* Remember that there was a reference to this entity.  */
12437         if (DECL_P (function))
12438           mark_used (function);
12439
12440         if (TREE_CODE (function) == OFFSET_REF)
12441           ret = build_offset_ref_call_from_tree (function, &call_args);
12442         else if (TREE_CODE (function) == COMPONENT_REF)
12443           {
12444             if (!BASELINK_P (TREE_OPERAND (function, 1)))
12445               ret = finish_call_expr (function, &call_args,
12446                                        /*disallow_virtual=*/false,
12447                                        /*koenig_p=*/false,
12448                                        complain);
12449             else
12450               ret = (build_new_method_call
12451                       (TREE_OPERAND (function, 0),
12452                        TREE_OPERAND (function, 1),
12453                        &call_args, NULL_TREE,
12454                        qualified_p ? LOOKUP_NONVIRTUAL : LOOKUP_NORMAL,
12455                        /*fn_p=*/NULL,
12456                        complain));
12457           }
12458         else
12459           ret = finish_call_expr (function, &call_args,
12460                                   /*disallow_virtual=*/qualified_p,
12461                                   koenig_p,
12462                                   complain);
12463
12464         release_tree_vector (call_args);
12465
12466         return ret;
12467       }
12468
12469     case COND_EXPR:
12470       return build_x_conditional_expr
12471         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
12472          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
12473          RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)),
12474          complain);
12475
12476     case PSEUDO_DTOR_EXPR:
12477       return finish_pseudo_destructor_expr
12478         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
12479          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
12480          RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)));
12481
12482     case TREE_LIST:
12483       {
12484         tree purpose, value, chain;
12485
12486         if (t == void_list_node)
12487           return t;
12488
12489         if ((TREE_PURPOSE (t) && PACK_EXPANSION_P (TREE_PURPOSE (t)))
12490             || (TREE_VALUE (t) && PACK_EXPANSION_P (TREE_VALUE (t))))
12491           {
12492             /* We have pack expansions, so expand those and
12493                create a new list out of it.  */
12494             tree purposevec = NULL_TREE;
12495             tree valuevec = NULL_TREE;
12496             tree chain;
12497             int i, len = -1;
12498
12499             /* Expand the argument expressions.  */
12500             if (TREE_PURPOSE (t))
12501               purposevec = tsubst_pack_expansion (TREE_PURPOSE (t), args,
12502                                                  complain, in_decl);
12503             if (TREE_VALUE (t))
12504               valuevec = tsubst_pack_expansion (TREE_VALUE (t), args,
12505                                                complain, in_decl);
12506
12507             /* Build the rest of the list.  */
12508             chain = TREE_CHAIN (t);
12509             if (chain && chain != void_type_node)
12510               chain = RECUR (chain);
12511
12512             /* Determine the number of arguments.  */
12513             if (purposevec && TREE_CODE (purposevec) == TREE_VEC)
12514               {
12515                 len = TREE_VEC_LENGTH (purposevec);
12516                 gcc_assert (!valuevec || len == TREE_VEC_LENGTH (valuevec));
12517               }
12518             else if (TREE_CODE (valuevec) == TREE_VEC)
12519               len = TREE_VEC_LENGTH (valuevec);
12520             else
12521               {
12522                 /* Since we only performed a partial substitution into
12523                    the argument pack, we only return a single list
12524                    node.  */
12525                 if (purposevec == TREE_PURPOSE (t)
12526                     && valuevec == TREE_VALUE (t)
12527                     && chain == TREE_CHAIN (t))
12528                   return t;
12529
12530                 return tree_cons (purposevec, valuevec, chain);
12531               }
12532             
12533             /* Convert the argument vectors into a TREE_LIST */
12534             i = len;
12535             while (i > 0)
12536               {
12537                 /* Grab the Ith values.  */
12538                 i--;
12539                 purpose = purposevec ? TREE_VEC_ELT (purposevec, i) 
12540                                      : NULL_TREE;
12541                 value 
12542                   = valuevec ? convert_from_reference (TREE_VEC_ELT (valuevec, i)) 
12543                              : NULL_TREE;
12544
12545                 /* Build the list (backwards).  */
12546                 chain = tree_cons (purpose, value, chain);
12547               }
12548
12549             return chain;
12550           }
12551
12552         purpose = TREE_PURPOSE (t);
12553         if (purpose)
12554           purpose = RECUR (purpose);
12555         value = TREE_VALUE (t);
12556         if (value)
12557           value = RECUR (value);
12558         chain = TREE_CHAIN (t);
12559         if (chain && chain != void_type_node)
12560           chain = RECUR (chain);
12561         if (purpose == TREE_PURPOSE (t)
12562             && value == TREE_VALUE (t)
12563             && chain == TREE_CHAIN (t))
12564           return t;
12565         return tree_cons (purpose, value, chain);
12566       }
12567
12568     case COMPONENT_REF:
12569       {
12570         tree object;
12571         tree object_type;
12572         tree member;
12573
12574         object = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
12575                                                      args, complain, in_decl);
12576         /* Remember that there was a reference to this entity.  */
12577         if (DECL_P (object))
12578           mark_used (object);
12579         object_type = TREE_TYPE (object);
12580
12581         member = TREE_OPERAND (t, 1);
12582         if (BASELINK_P (member))
12583           member = tsubst_baselink (member,
12584                                     non_reference (TREE_TYPE (object)),
12585                                     args, complain, in_decl);
12586         else
12587           member = tsubst_copy (member, args, complain, in_decl);
12588         if (member == error_mark_node)
12589           return error_mark_node;
12590
12591         if (object_type && !CLASS_TYPE_P (object_type))
12592           {
12593             if (SCALAR_TYPE_P (object_type))
12594               {
12595                 tree s = NULL_TREE;
12596                 tree dtor = member;
12597
12598                 if (TREE_CODE (dtor) == SCOPE_REF)
12599                   {
12600                     s = TREE_OPERAND (dtor, 0);
12601                     dtor = TREE_OPERAND (dtor, 1);
12602                   }
12603                 if (TREE_CODE (dtor) == BIT_NOT_EXPR)
12604                   {
12605                     dtor = TREE_OPERAND (dtor, 0);
12606                     if (TYPE_P (dtor))
12607                       return finish_pseudo_destructor_expr (object, s, dtor);
12608                   }
12609               }
12610           }
12611         else if (TREE_CODE (member) == SCOPE_REF
12612                  && TREE_CODE (TREE_OPERAND (member, 1)) == TEMPLATE_ID_EXPR)
12613           {
12614             tree tmpl;
12615             tree args;
12616
12617             /* Lookup the template functions now that we know what the
12618                scope is.  */
12619             tmpl = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (member, 1), 0);
12620             args = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (member, 1), 1);
12621             member = lookup_qualified_name (TREE_OPERAND (member, 0), tmpl,
12622                                             /*is_type_p=*/false,
12623                                             /*complain=*/false);
12624             if (BASELINK_P (member))
12625               {
12626                 BASELINK_FUNCTIONS (member)
12627                   = build_nt (TEMPLATE_ID_EXPR, BASELINK_FUNCTIONS (member),
12628                               args);
12629                 member = (adjust_result_of_qualified_name_lookup
12630                           (member, BINFO_TYPE (BASELINK_BINFO (member)),
12631                            object_type));
12632               }
12633             else
12634               {
12635                 qualified_name_lookup_error (object_type, tmpl, member,
12636                                              input_location);
12637                 return error_mark_node;
12638               }
12639           }
12640         else if (TREE_CODE (member) == SCOPE_REF
12641                  && !CLASS_TYPE_P (TREE_OPERAND (member, 0))
12642                  && TREE_CODE (TREE_OPERAND (member, 0)) != NAMESPACE_DECL)
12643           {
12644             if (complain & tf_error)
12645               {
12646                 if (TYPE_P (TREE_OPERAND (member, 0)))
12647                   error ("%qT is not a class or namespace",
12648                          TREE_OPERAND (member, 0));
12649                 else
12650                   error ("%qD is not a class or namespace",
12651                          TREE_OPERAND (member, 0));
12652               }
12653             return error_mark_node;
12654           }
12655         else if (TREE_CODE (member) == FIELD_DECL)
12656           return finish_non_static_data_member (member, object, NULL_TREE);
12657
12658         return finish_class_member_access_expr (object, member,
12659                                                 /*template_p=*/false,
12660                                                 complain);
12661       }
12662
12663     case THROW_EXPR:
12664       return build_throw
12665         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
12666
12667     case CONSTRUCTOR:
12668       {
12669         VEC(constructor_elt,gc) *n;
12670         constructor_elt *ce;
12671         unsigned HOST_WIDE_INT idx;
12672         tree type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
12673         bool process_index_p;
12674         int newlen;
12675         bool need_copy_p = false;
12676         tree r;
12677
12678         if (type == error_mark_node)
12679           return error_mark_node;
12680
12681         /* digest_init will do the wrong thing if we let it.  */
12682         if (type && TYPE_PTRMEMFUNC_P (type))
12683           return t;
12684
12685         /* We do not want to process the index of aggregate
12686            initializers as they are identifier nodes which will be
12687            looked up by digest_init.  */
12688         process_index_p = !(type && MAYBE_CLASS_TYPE_P (type));
12689
12690         n = VEC_copy (constructor_elt, gc, CONSTRUCTOR_ELTS (t));
12691         newlen = VEC_length (constructor_elt, n);
12692         for (idx = 0; VEC_iterate (constructor_elt, n, idx, ce); idx++)
12693           {
12694             if (ce->index && process_index_p)
12695               ce->index = RECUR (ce->index);
12696
12697             if (PACK_EXPANSION_P (ce->value))
12698               {
12699                 /* Substitute into the pack expansion.  */
12700                 ce->value = tsubst_pack_expansion (ce->value, args, complain,
12701                                                   in_decl);
12702
12703                 if (ce->value == error_mark_node)
12704                   ;
12705                 else if (TREE_VEC_LENGTH (ce->value) == 1)
12706                   /* Just move the argument into place.  */
12707                   ce->value = TREE_VEC_ELT (ce->value, 0);
12708                 else
12709                   {
12710                     /* Update the length of the final CONSTRUCTOR
12711                        arguments vector, and note that we will need to
12712                        copy.*/
12713                     newlen = newlen + TREE_VEC_LENGTH (ce->value) - 1;
12714                     need_copy_p = true;
12715                   }
12716               }
12717             else
12718               ce->value = RECUR (ce->value);
12719           }
12720
12721         if (need_copy_p)
12722           {
12723             VEC(constructor_elt,gc) *old_n = n;
12724
12725             n = VEC_alloc (constructor_elt, gc, newlen);
12726             for (idx = 0; VEC_iterate (constructor_elt, old_n, idx, ce); 
12727                  idx++)
12728               {
12729                 if (TREE_CODE (ce->value) == TREE_VEC)
12730                   {
12731                     int i, len = TREE_VEC_LENGTH (ce->value);
12732                     for (i = 0; i < len; ++i)
12733                       CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (n, 0,
12734                                               TREE_VEC_ELT (ce->value, i));
12735                   }
12736                 else
12737                   CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (n, 0, ce->value);
12738               }
12739           }
12740
12741         r = build_constructor (init_list_type_node, n);
12742         CONSTRUCTOR_IS_DIRECT_INIT (r) = CONSTRUCTOR_IS_DIRECT_INIT (t);
12743
12744         if (TREE_HAS_CONSTRUCTOR (t))
12745           return finish_compound_literal (type, r);
12746
12747         return r;
12748       }
12749
12750     case TYPEID_EXPR:
12751       {
12752         tree operand_0 = RECUR (TREE_OPERAND (t, 0));
12753         if (TYPE_P (operand_0))
12754           return get_typeid (operand_0);
12755         return build_typeid (operand_0);
12756       }
12757
12758     case VAR_DECL:
12759       if (!args)
12760         return t;
12761       /* Fall through */
12762
12763     case PARM_DECL:
12764       {
12765         tree r = tsubst_copy (t, args, complain, in_decl);
12766
12767         if (TREE_CODE (TREE_TYPE (t)) != REFERENCE_TYPE)
12768           /* If the original type was a reference, we'll be wrapped in
12769              the appropriate INDIRECT_REF.  */
12770           r = convert_from_reference (r);
12771         return r;
12772       }
12773
12774     case VA_ARG_EXPR:
12775       return build_x_va_arg (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
12776                              tsubst_copy (TREE_TYPE (t), args, complain,
12777                                           in_decl));
12778
12779     case OFFSETOF_EXPR:
12780       return finish_offsetof (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
12781
12782     case TRAIT_EXPR:
12783       {
12784         tree type1 = tsubst_copy (TRAIT_EXPR_TYPE1 (t), args,
12785                                   complain, in_decl);
12786
12787         tree type2 = TRAIT_EXPR_TYPE2 (t);
12788         if (type2)
12789           type2 = tsubst_copy (type2, args, complain, in_decl);
12790         
12791         return finish_trait_expr (TRAIT_EXPR_KIND (t), type1, type2);
12792       }
12793
12794     case STMT_EXPR:
12795       {
12796         tree old_stmt_expr = cur_stmt_expr;
12797         tree stmt_expr = begin_stmt_expr ();
12798
12799         cur_stmt_expr = stmt_expr;
12800         tsubst_expr (STMT_EXPR_STMT (t), args, complain, in_decl,
12801                      integral_constant_expression_p);
12802         stmt_expr = finish_stmt_expr (stmt_expr, false);
12803         cur_stmt_expr = old_stmt_expr;
12804
12805         /* If the resulting list of expression statement is empty,
12806            fold it further into void_zero_node.  */
12807         if (empty_expr_stmt_p (stmt_expr))
12808           stmt_expr = void_zero_node;
12809
12810         return stmt_expr;
12811       }
12812
12813     case CONST_DECL:
12814       t = tsubst_copy (t, args, complain, in_decl);
12815       /* As in finish_id_expression, we resolve enumeration constants
12816          to their underlying values.  */
12817       if (TREE_CODE (t) == CONST_DECL)
12818         {
12819           used_types_insert (TREE_TYPE (t));
12820           return DECL_INITIAL (t);
12821         }
12822       return t;
12823
12824     case LAMBDA_EXPR:
12825       {
12826         tree r = build_lambda_expr ();
12827
12828         tree type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, NULL_TREE);
12829         TREE_TYPE (r) = type;
12830         CLASSTYPE_LAMBDA_EXPR (type) = r;
12831
12832         LAMBDA_EXPR_LOCATION (r)
12833           = LAMBDA_EXPR_LOCATION (t);
12834         LAMBDA_EXPR_DEFAULT_CAPTURE_MODE (r)
12835           = LAMBDA_EXPR_DEFAULT_CAPTURE_MODE (t);
12836         LAMBDA_EXPR_MUTABLE_P (r) = LAMBDA_EXPR_MUTABLE_P (t);
12837         LAMBDA_EXPR_DISCRIMINATOR (r)
12838           = (LAMBDA_EXPR_DISCRIMINATOR (t));
12839         LAMBDA_EXPR_CAPTURE_LIST (r)
12840           = RECUR (LAMBDA_EXPR_CAPTURE_LIST (t));
12841         LAMBDA_EXPR_THIS_CAPTURE (r)
12842           = RECUR (LAMBDA_EXPR_THIS_CAPTURE (t));
12843         LAMBDA_EXPR_EXTRA_SCOPE (r)
12844           = RECUR (LAMBDA_EXPR_EXTRA_SCOPE (t));
12845
12846         /* Do this again now that LAMBDA_EXPR_EXTRA_SCOPE is set.  */
12847         determine_visibility (TYPE_NAME (type));
12848         /* Now that we know visibility, instantiate the type so we have a
12849            declaration of the op() for later calls to lambda_function.  */
12850         complete_type (type);
12851
12852         type = tsubst (LAMBDA_EXPR_RETURN_TYPE (t), args, complain, in_decl);
12853         if (type)
12854           apply_lambda_return_type (r, type);
12855
12856         return build_lambda_object (r);
12857       }
12858
12859     default:
12860       /* Handle Objective-C++ constructs, if appropriate.  */
12861       {
12862         tree subst
12863           = objcp_tsubst_copy_and_build (t, args, complain,
12864                                          in_decl, /*function_p=*/false);
12865         if (subst)
12866           return subst;
12867       }
12868       return tsubst_copy (t, args, complain, in_decl);
12869     }
12870
12871 #undef RECUR
12872 }
12873
12874 /* Verify that the instantiated ARGS are valid. For type arguments,
12875    make sure that the type's linkage is ok. For non-type arguments,
12876    make sure they are constants if they are integral or enumerations.
12877    Emit an error under control of COMPLAIN, and return TRUE on error.  */
12878
12879 static bool
12880 check_instantiated_arg (tree tmpl, tree t, tsubst_flags_t complain)
12881 {
12882   if (ARGUMENT_PACK_P (t))
12883     {
12884       tree vec = ARGUMENT_PACK_ARGS (t);
12885       int len = TREE_VEC_LENGTH (vec);
12886       bool result = false;
12887       int i;
12888
12889       for (i = 0; i < len; ++i)
12890         if (check_instantiated_arg (tmpl, TREE_VEC_ELT (vec, i), complain))
12891           result = true;
12892       return result;
12893     }
12894   else if (TYPE_P (t))
12895     {
12896       /* [basic.link]: A name with no linkage (notably, the name
12897          of a class or enumeration declared in a local scope)
12898          shall not be used to declare an entity with linkage.
12899          This implies that names with no linkage cannot be used as
12900          template arguments
12901
12902          DR 757 relaxes this restriction for C++0x.  */
12903       tree nt = (cxx_dialect > cxx98 ? NULL_TREE
12904                  : no_linkage_check (t, /*relaxed_p=*/false));
12905
12906       if (nt)
12907         {
12908           /* DR 488 makes use of a type with no linkage cause
12909              type deduction to fail.  */
12910           if (complain & tf_error)
12911             {
12912               if (TYPE_ANONYMOUS_P (nt))
12913                 error ("%qT is/uses anonymous type", t);
12914               else
12915                 error ("template argument for %qD uses local type %qT",
12916                        tmpl, t);
12917             }
12918           return true;
12919         }
12920       /* In order to avoid all sorts of complications, we do not
12921          allow variably-modified types as template arguments.  */
12922       else if (variably_modified_type_p (t, NULL_TREE))
12923         {
12924           if (complain & tf_error)
12925             error ("%qT is a variably modified type", t);
12926           return true;
12927         }
12928     }
12929   /* A non-type argument of integral or enumerated type must be a
12930      constant.  */
12931   else if (TREE_TYPE (t)
12932            && INTEGRAL_OR_ENUMERATION_TYPE_P (TREE_TYPE (t))
12933            && !TREE_CONSTANT (t))
12934     {
12935       if (complain & tf_error)
12936         error ("integral expression %qE is not constant", t);
12937       return true;
12938     }
12939   return false;
12940 }
12941
12942 static bool
12943 check_instantiated_args (tree tmpl, tree args, tsubst_flags_t complain)
12944 {
12945   int ix, len = DECL_NTPARMS (tmpl);
12946   bool result = false;
12947
12948   for (ix = 0; ix != len; ix++)
12949     {
12950       if (check_instantiated_arg (tmpl, TREE_VEC_ELT (args, ix), complain))
12951         result = true;
12952     }
12953   if (result && (complain & tf_error))
12954     error ("  trying to instantiate %qD", tmpl);
12955   return result;
12956 }
12957
12958 /* Instantiate the indicated variable or function template TMPL with
12959    the template arguments in TARG_PTR.  */
12960
12961 tree
12962 instantiate_template (tree tmpl, tree orig_args, tsubst_flags_t complain)
12963 {
12964   tree targ_ptr = orig_args;
12965   tree fndecl;
12966   tree gen_tmpl;
12967   tree spec;
12968   HOST_WIDE_INT saved_processing_template_decl;
12969
12970   if (tmpl == error_mark_node)
12971     return error_mark_node;
12972
12973   gcc_assert (TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_DECL);
12974
12975   /* If this function is a clone, handle it specially.  */
12976   if (DECL_CLONED_FUNCTION_P (tmpl))
12977     {
12978       tree spec;
12979       tree clone;
12980
12981       /* Use DECL_ABSTRACT_ORIGIN because only FUNCTION_DECLs have
12982          DECL_CLONED_FUNCTION.  */
12983       spec = instantiate_template (DECL_ABSTRACT_ORIGIN (tmpl),
12984                                    targ_ptr, complain);
12985       if (spec == error_mark_node)
12986         return error_mark_node;
12987
12988       /* Look for the clone.  */
12989       FOR_EACH_CLONE (clone, spec)
12990         if (DECL_NAME (clone) == DECL_NAME (tmpl))
12991           return clone;
12992       /* We should always have found the clone by now.  */
12993       gcc_unreachable ();
12994       return NULL_TREE;
12995     }
12996
12997   /* Check to see if we already have this specialization.  */
12998   gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
12999   if (tmpl != gen_tmpl)
13000     /* The TMPL is a partial instantiation.  To get a full set of
13001        arguments we must add the arguments used to perform the
13002        partial instantiation.  */
13003     targ_ptr = add_outermost_template_args (DECL_TI_ARGS (tmpl),
13004                                             targ_ptr);
13005
13006   /* It would be nice to avoid hashing here and then again in tsubst_decl,
13007      but it doesn't seem to be on the hot path.  */
13008   spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, targ_ptr, 0);
13009
13010   gcc_assert (tmpl == gen_tmpl
13011               || ((fndecl = retrieve_specialization (tmpl, orig_args, 0))
13012                   == spec)
13013               || fndecl == NULL_TREE);
13014
13015   if (spec != NULL_TREE)
13016     return spec;
13017
13018   if (check_instantiated_args (gen_tmpl, INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (targ_ptr),
13019                                complain))
13020     return error_mark_node;
13021
13022   /* We are building a FUNCTION_DECL, during which the access of its
13023      parameters and return types have to be checked.  However this
13024      FUNCTION_DECL which is the desired context for access checking
13025      is not built yet.  We solve this chicken-and-egg problem by
13026      deferring all checks until we have the FUNCTION_DECL.  */
13027   push_deferring_access_checks (dk_deferred);
13028
13029   /* Although PROCESSING_TEMPLATE_DECL may be true at this point
13030      (because, for example, we have encountered a non-dependent
13031      function call in the body of a template function and must now
13032      determine which of several overloaded functions will be called),
13033      within the instantiation itself we are not processing a
13034      template.  */  
13035   saved_processing_template_decl = processing_template_decl;
13036   processing_template_decl = 0;
13037   /* Substitute template parameters to obtain the specialization.  */
13038   fndecl = tsubst (DECL_TEMPLATE_RESULT (gen_tmpl),
13039                    targ_ptr, complain, gen_tmpl);
13040   processing_template_decl = saved_processing_template_decl;
13041   if (fndecl == error_mark_node)
13042     return error_mark_node;
13043
13044   /* Now we know the specialization, compute access previously
13045      deferred.  */
13046   push_access_scope (fndecl);
13047
13048   /* Some typedefs referenced from within the template code need to be access
13049      checked at template instantiation time, i.e now. These types were
13050      added to the template at parsing time. Let's get those and perfom
13051      the acces checks then.  */
13052   perform_typedefs_access_check (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl), targ_ptr);
13053   perform_deferred_access_checks ();
13054   pop_access_scope (fndecl);
13055   pop_deferring_access_checks ();
13056
13057   /* The DECL_TI_TEMPLATE should always be the immediate parent
13058      template, not the most general template.  */
13059   DECL_TI_TEMPLATE (fndecl) = tmpl;
13060
13061   /* If we've just instantiated the main entry point for a function,
13062      instantiate all the alternate entry points as well.  We do this
13063      by cloning the instantiation of the main entry point, not by
13064      instantiating the template clones.  */
13065   if (TREE_CHAIN (gen_tmpl) && DECL_CLONED_FUNCTION_P (TREE_CHAIN (gen_tmpl)))
13066     clone_function_decl (fndecl, /*update_method_vec_p=*/0);
13067
13068   return fndecl;
13069 }
13070
13071 /* The FN is a TEMPLATE_DECL for a function.  ARGS is an array with
13072    NARGS elements of the arguments that are being used when calling
13073    it.  TARGS is a vector into which the deduced template arguments
13074    are placed.
13075
13076    Return zero for success, 2 for an incomplete match that doesn't resolve
13077    all the types, and 1 for complete failure.  An error message will be
13078    printed only for an incomplete match.
13079
13080    If FN is a conversion operator, or we are trying to produce a specific
13081    specialization, RETURN_TYPE is the return type desired.
13082
13083    The EXPLICIT_TARGS are explicit template arguments provided via a
13084    template-id.
13085
13086    The parameter STRICT is one of:
13087
13088    DEDUCE_CALL:
13089      We are deducing arguments for a function call, as in
13090      [temp.deduct.call].
13091
13092    DEDUCE_CONV:
13093      We are deducing arguments for a conversion function, as in
13094      [temp.deduct.conv].
13095
13096    DEDUCE_EXACT:
13097      We are deducing arguments when doing an explicit instantiation
13098      as in [temp.explicit], when determining an explicit specialization
13099      as in [temp.expl.spec], or when taking the address of a function
13100      template, as in [temp.deduct.funcaddr].  */
13101
13102 int
13103 fn_type_unification (tree fn,
13104                      tree explicit_targs,
13105                      tree targs,
13106                      const tree *args,
13107                      unsigned int nargs,
13108                      tree return_type,
13109                      unification_kind_t strict,
13110                      int flags)
13111 {
13112   tree parms;
13113   tree fntype;
13114   int result;
13115   bool incomplete_argument_packs_p = false;
13116
13117   gcc_assert (TREE_CODE (fn) == TEMPLATE_DECL);
13118
13119   fntype = TREE_TYPE (fn);
13120   if (explicit_targs)
13121     {
13122       /* [temp.deduct]
13123
13124          The specified template arguments must match the template
13125          parameters in kind (i.e., type, nontype, template), and there
13126          must not be more arguments than there are parameters;
13127          otherwise type deduction fails.
13128
13129          Nontype arguments must match the types of the corresponding
13130          nontype template parameters, or must be convertible to the
13131          types of the corresponding nontype parameters as specified in
13132          _temp.arg.nontype_, otherwise type deduction fails.
13133
13134          All references in the function type of the function template
13135          to the corresponding template parameters are replaced by the
13136          specified template argument values.  If a substitution in a
13137          template parameter or in the function type of the function
13138          template results in an invalid type, type deduction fails.  */
13139       tree tparms = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (fn);
13140       int i, len = TREE_VEC_LENGTH (tparms);
13141       tree converted_args;
13142       bool incomplete = false;
13143
13144       if (explicit_targs == error_mark_node)
13145         return 1;
13146
13147       converted_args
13148         = (coerce_template_parms (tparms, explicit_targs, NULL_TREE, tf_none,
13149                                   /*require_all_args=*/false,
13150                                   /*use_default_args=*/false));
13151       if (converted_args == error_mark_node)
13152         return 1;
13153
13154       /* Substitute the explicit args into the function type.  This is
13155          necessary so that, for instance, explicitly declared function
13156          arguments can match null pointed constants.  If we were given
13157          an incomplete set of explicit args, we must not do semantic
13158          processing during substitution as we could create partial
13159          instantiations.  */
13160       for (i = 0; i < len; i++)
13161         {
13162           tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, i));
13163           bool parameter_pack = false;
13164
13165           /* Dig out the actual parm.  */
13166           if (TREE_CODE (parm) == TYPE_DECL
13167               || TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL)
13168             {
13169               parm = TREE_TYPE (parm);
13170               parameter_pack = TEMPLATE_TYPE_PARAMETER_PACK (parm);
13171             }
13172           else if (TREE_CODE (parm) == PARM_DECL)
13173             {
13174               parm = DECL_INITIAL (parm);
13175               parameter_pack = TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (parm);
13176             }
13177
13178           if (parameter_pack)
13179             {
13180               int level, idx;
13181               tree targ;
13182               template_parm_level_and_index (parm, &level, &idx);
13183
13184               /* Mark the argument pack as "incomplete". We could
13185                  still deduce more arguments during unification.  */
13186               targ = TMPL_ARG (converted_args, level, idx);
13187               if (targ)
13188                 {
13189                   ARGUMENT_PACK_INCOMPLETE_P(targ) = 1;
13190                   ARGUMENT_PACK_EXPLICIT_ARGS (targ) 
13191                     = ARGUMENT_PACK_ARGS (targ);
13192                 }
13193
13194               /* We have some incomplete argument packs.  */
13195               incomplete_argument_packs_p = true;
13196             }
13197         }
13198
13199       if (incomplete_argument_packs_p)
13200         /* Any substitution is guaranteed to be incomplete if there
13201            are incomplete argument packs, because we can still deduce
13202            more arguments.  */
13203         incomplete = 1;
13204       else
13205         incomplete = NUM_TMPL_ARGS (explicit_targs) != NUM_TMPL_ARGS (targs);
13206
13207       processing_template_decl += incomplete;
13208       fntype = tsubst (fntype, converted_args, tf_none, NULL_TREE);
13209       processing_template_decl -= incomplete;
13210
13211       if (fntype == error_mark_node)
13212         return 1;
13213
13214       /* Place the explicitly specified arguments in TARGS.  */
13215       for (i = NUM_TMPL_ARGS (converted_args); i--;)
13216         TREE_VEC_ELT (targs, i) = TREE_VEC_ELT (converted_args, i);
13217     }
13218
13219   /* Never do unification on the 'this' parameter.  */
13220   parms = skip_artificial_parms_for (fn, TYPE_ARG_TYPES (fntype));
13221
13222   if (return_type)
13223     {
13224       tree *new_args;
13225
13226       parms = tree_cons (NULL_TREE, TREE_TYPE (fntype), parms);
13227       new_args = XALLOCAVEC (tree, nargs + 1);
13228       new_args[0] = return_type;
13229       memcpy (new_args + 1, args, nargs * sizeof (tree));
13230       args = new_args;
13231       ++nargs;
13232     }
13233
13234   /* We allow incomplete unification without an error message here
13235      because the standard doesn't seem to explicitly prohibit it.  Our
13236      callers must be ready to deal with unification failures in any
13237      event.  */
13238   result = type_unification_real (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (fn),
13239                                   targs, parms, args, nargs, /*subr=*/0,
13240                                   strict, flags);
13241
13242   if (result == 0 && incomplete_argument_packs_p)
13243     {
13244       int i, len = NUM_TMPL_ARGS (targs);
13245
13246       /* Clear the "incomplete" flags on all argument packs.  */
13247       for (i = 0; i < len; i++)
13248         {
13249           tree arg = TREE_VEC_ELT (targs, i);
13250           if (ARGUMENT_PACK_P (arg))
13251             {
13252               ARGUMENT_PACK_INCOMPLETE_P (arg) = 0;
13253               ARGUMENT_PACK_EXPLICIT_ARGS (arg) = NULL_TREE;
13254             }
13255         }
13256     }
13257
13258   /* Now that we have bindings for all of the template arguments,
13259      ensure that the arguments deduced for the template template
13260      parameters have compatible template parameter lists.  We cannot
13261      check this property before we have deduced all template
13262      arguments, because the template parameter types of a template
13263      template parameter might depend on prior template parameters
13264      deduced after the template template parameter.  The following
13265      ill-formed example illustrates this issue:
13266
13267        template<typename T, template<T> class C> void f(C<5>, T);
13268
13269        template<int N> struct X {};
13270
13271        void g() {
13272          f(X<5>(), 5l); // error: template argument deduction fails
13273        }
13274
13275      The template parameter list of 'C' depends on the template type
13276      parameter 'T', but 'C' is deduced to 'X' before 'T' is deduced to
13277      'long'.  Thus, we can't check that 'C' cannot bind to 'X' at the
13278      time that we deduce 'C'.  */
13279   if (result == 0
13280       && !template_template_parm_bindings_ok_p 
13281            (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (fn), targs))
13282     return 1;
13283
13284   if (result == 0)
13285     /* All is well so far.  Now, check:
13286
13287        [temp.deduct]
13288
13289        When all template arguments have been deduced, all uses of
13290        template parameters in nondeduced contexts are replaced with
13291        the corresponding deduced argument values.  If the
13292        substitution results in an invalid type, as described above,
13293        type deduction fails.  */
13294     {
13295       tree substed = tsubst (TREE_TYPE (fn), targs, tf_none, NULL_TREE);
13296       if (substed == error_mark_node)
13297         return 1;
13298
13299       /* If we're looking for an exact match, check that what we got
13300          is indeed an exact match.  It might not be if some template
13301          parameters are used in non-deduced contexts.  */
13302       if (strict == DEDUCE_EXACT)
13303         {
13304           unsigned int i;
13305
13306           tree sarg
13307             = skip_artificial_parms_for (fn, TYPE_ARG_TYPES (substed));
13308           if (return_type)
13309             sarg = tree_cons (NULL_TREE, TREE_TYPE (substed), sarg);
13310           for (i = 0; i < nargs && sarg; ++i, sarg = TREE_CHAIN (sarg))
13311             if (!same_type_p (args[i], TREE_VALUE (sarg)))
13312               return 1;
13313         }
13314     }
13315
13316   return result;
13317 }
13318
13319 /* Adjust types before performing type deduction, as described in
13320    [temp.deduct.call] and [temp.deduct.conv].  The rules in these two
13321    sections are symmetric.  PARM is the type of a function parameter
13322    or the return type of the conversion function.  ARG is the type of
13323    the argument passed to the call, or the type of the value
13324    initialized with the result of the conversion function.
13325    ARG_EXPR is the original argument expression, which may be null.  */
13326
13327 static int
13328 maybe_adjust_types_for_deduction (unification_kind_t strict,
13329                                   tree* parm,
13330                                   tree* arg,
13331                                   tree arg_expr)
13332 {
13333   int result = 0;
13334
13335   switch (strict)
13336     {
13337     case DEDUCE_CALL:
13338       break;
13339
13340     case DEDUCE_CONV:
13341       {
13342         /* Swap PARM and ARG throughout the remainder of this
13343            function; the handling is precisely symmetric since PARM
13344            will initialize ARG rather than vice versa.  */
13345         tree* temp = parm;
13346         parm = arg;
13347         arg = temp;
13348         break;
13349       }
13350
13351     case DEDUCE_EXACT:
13352       /* Core issue #873: Do the DR606 thing (see below) for these cases,
13353          too, but here handle it by stripping the reference from PARM
13354          rather than by adding it to ARG.  */
13355       if (TREE_CODE (*parm) == REFERENCE_TYPE
13356           && TYPE_REF_IS_RVALUE (*parm)
13357           && TREE_CODE (TREE_TYPE (*parm)) == TEMPLATE_TYPE_PARM
13358           && cp_type_quals (TREE_TYPE (*parm)) == TYPE_UNQUALIFIED
13359           && TREE_CODE (*arg) == REFERENCE_TYPE
13360           && !TYPE_REF_IS_RVALUE (*arg))
13361         *parm = TREE_TYPE (*parm);
13362       /* Nothing else to do in this case.  */
13363       return 0;
13364
13365     default:
13366       gcc_unreachable ();
13367     }
13368
13369   if (TREE_CODE (*parm) != REFERENCE_TYPE)
13370     {
13371       /* [temp.deduct.call]
13372
13373          If P is not a reference type:
13374
13375          --If A is an array type, the pointer type produced by the
13376          array-to-pointer standard conversion (_conv.array_) is
13377          used in place of A for type deduction; otherwise,
13378
13379          --If A is a function type, the pointer type produced by
13380          the function-to-pointer standard conversion
13381          (_conv.func_) is used in place of A for type deduction;
13382          otherwise,
13383
13384          --If A is a cv-qualified type, the top level
13385          cv-qualifiers of A's type are ignored for type
13386          deduction.  */
13387       if (TREE_CODE (*arg) == ARRAY_TYPE)
13388         *arg = build_pointer_type (TREE_TYPE (*arg));
13389       else if (TREE_CODE (*arg) == FUNCTION_TYPE)
13390         *arg = build_pointer_type (*arg);
13391       else
13392         *arg = TYPE_MAIN_VARIANT (*arg);
13393     }
13394
13395   /* From C++0x [14.8.2.1/3 temp.deduct.call] (after DR606), "If P is
13396      of the form T&&, where T is a template parameter, and the argument
13397      is an lvalue, T is deduced as A& */
13398   if (TREE_CODE (*parm) == REFERENCE_TYPE
13399       && TYPE_REF_IS_RVALUE (*parm)
13400       && TREE_CODE (TREE_TYPE (*parm)) == TEMPLATE_TYPE_PARM
13401       && cp_type_quals (TREE_TYPE (*parm)) == TYPE_UNQUALIFIED
13402       && arg_expr && real_lvalue_p (arg_expr))
13403     *arg = build_reference_type (*arg);
13404
13405   /* [temp.deduct.call]
13406
13407      If P is a cv-qualified type, the top level cv-qualifiers
13408      of P's type are ignored for type deduction.  If P is a
13409      reference type, the type referred to by P is used for
13410      type deduction.  */
13411   *parm = TYPE_MAIN_VARIANT (*parm);
13412   if (TREE_CODE (*parm) == REFERENCE_TYPE)
13413     {
13414       *parm = TREE_TYPE (*parm);
13415       result |= UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL;
13416     }
13417
13418   /* DR 322. For conversion deduction, remove a reference type on parm
13419      too (which has been swapped into ARG).  */
13420   if (strict == DEDUCE_CONV && TREE_CODE (*arg) == REFERENCE_TYPE)
13421     *arg = TREE_TYPE (*arg);
13422
13423   return result;
13424 }
13425
13426 /* Most parms like fn_type_unification.
13427
13428    If SUBR is 1, we're being called recursively (to unify the
13429    arguments of a function or method parameter of a function
13430    template). */
13431
13432 static int
13433 type_unification_real (tree tparms,
13434                        tree targs,
13435                        tree xparms,
13436                        const tree *xargs,
13437                        unsigned int xnargs,
13438                        int subr,
13439                        unification_kind_t strict,
13440                        int flags)
13441 {
13442   tree parm, arg, arg_expr;
13443   int i;
13444   int ntparms = TREE_VEC_LENGTH (tparms);
13445   int sub_strict;
13446   int saw_undeduced = 0;
13447   tree parms;
13448   const tree *args;
13449   unsigned int nargs;
13450   unsigned int ia;
13451
13452   gcc_assert (TREE_CODE (tparms) == TREE_VEC);
13453   gcc_assert (xparms == NULL_TREE || TREE_CODE (xparms) == TREE_LIST);
13454   gcc_assert (ntparms > 0);
13455
13456   /* Reset the number of non-defaulted template arguments contained
13457      in in TARGS.  */
13458   NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (targs) = NULL_TREE;
13459
13460   switch (strict)
13461     {
13462     case DEDUCE_CALL:
13463       sub_strict = (UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL | UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL
13464                     | UNIFY_ALLOW_DERIVED);
13465       break;
13466
13467     case DEDUCE_CONV:
13468       sub_strict = UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL;
13469       break;
13470
13471     case DEDUCE_EXACT:
13472       sub_strict = UNIFY_ALLOW_NONE;
13473       break;
13474
13475     default:
13476       gcc_unreachable ();
13477     }
13478
13479  again:
13480   parms = xparms;
13481   args = xargs;
13482   nargs = xnargs;
13483
13484   ia = 0;
13485   while (parms && parms != void_list_node
13486          && ia < nargs)
13487     {
13488       if (TREE_CODE (TREE_VALUE (parms)) == TYPE_PACK_EXPANSION)
13489         break;
13490
13491       parm = TREE_VALUE (parms);
13492       parms = TREE_CHAIN (parms);
13493       arg = args[ia];
13494       ++ia;
13495       arg_expr = NULL;
13496
13497       if (arg == error_mark_node)
13498         return 1;
13499       if (arg == unknown_type_node)
13500         /* We can't deduce anything from this, but we might get all the
13501            template args from other function args.  */
13502         continue;
13503
13504       /* Conversions will be performed on a function argument that
13505          corresponds with a function parameter that contains only
13506          non-deducible template parameters and explicitly specified
13507          template parameters.  */
13508       if (!uses_template_parms (parm))
13509         {
13510           tree type;
13511
13512           if (!TYPE_P (arg))
13513             type = TREE_TYPE (arg);
13514           else
13515             type = arg;
13516
13517           if (same_type_p (parm, type))
13518             continue;
13519           if (strict != DEDUCE_EXACT
13520               && can_convert_arg (parm, type, TYPE_P (arg) ? NULL_TREE : arg,
13521                                   flags))
13522             continue;
13523
13524           return 1;
13525         }
13526
13527       if (!TYPE_P (arg))
13528         {
13529           gcc_assert (TREE_TYPE (arg) != NULL_TREE);
13530           if (type_unknown_p (arg))
13531             {
13532               /* [temp.deduct.type] 
13533
13534                  A template-argument can be deduced from a pointer to
13535                  function or pointer to member function argument if
13536                  the set of overloaded functions does not contain
13537                  function templates and at most one of a set of
13538                  overloaded functions provides a unique match.  */
13539               if (resolve_overloaded_unification
13540                   (tparms, targs, parm, arg, strict, sub_strict))
13541                 continue;
13542
13543               return 1;
13544             }
13545           arg_expr = arg;
13546           arg = unlowered_expr_type (arg);
13547           if (arg == error_mark_node)
13548             return 1;
13549         }
13550
13551       {
13552         int arg_strict = sub_strict;
13553
13554         if (!subr)
13555           arg_strict |= maybe_adjust_types_for_deduction (strict, &parm, &arg,
13556                                                           arg_expr);
13557
13558         if (arg == init_list_type_node && arg_expr)
13559           arg = arg_expr;
13560         if (unify (tparms, targs, parm, arg, arg_strict))
13561           return 1;
13562       }
13563     }
13564
13565
13566   if (parms 
13567       && parms != void_list_node
13568       && TREE_CODE (TREE_VALUE (parms)) == TYPE_PACK_EXPANSION)
13569     {
13570       /* Unify the remaining arguments with the pack expansion type.  */
13571       tree argvec;
13572       tree parmvec = make_tree_vec (1);
13573
13574       /* Allocate a TREE_VEC and copy in all of the arguments */ 
13575       argvec = make_tree_vec (nargs - ia);
13576       for (i = 0; ia < nargs; ++ia, ++i)
13577         TREE_VEC_ELT (argvec, i) = args[ia];
13578
13579       /* Copy the parameter into parmvec.  */
13580       TREE_VEC_ELT (parmvec, 0) = TREE_VALUE (parms);
13581       if (unify_pack_expansion (tparms, targs, parmvec, argvec, strict,
13582                                 /*call_args_p=*/true, /*subr=*/subr))
13583         return 1;
13584
13585       /* Advance to the end of the list of parameters.  */
13586       parms = TREE_CHAIN (parms);
13587     }
13588
13589   /* Fail if we've reached the end of the parm list, and more args
13590      are present, and the parm list isn't variadic.  */
13591   if (ia < nargs && parms == void_list_node)
13592     return 1;
13593   /* Fail if parms are left and they don't have default values.  */
13594   if (parms && parms != void_list_node
13595       && TREE_PURPOSE (parms) == NULL_TREE)
13596     return 1;
13597
13598   if (!subr)
13599     for (i = 0; i < ntparms; i++)
13600       if (!TREE_VEC_ELT (targs, i))
13601         {
13602           tree tparm;
13603
13604           if (TREE_VEC_ELT (tparms, i) == error_mark_node)
13605             continue;
13606
13607           tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, i));
13608
13609           /* If this is an undeduced nontype parameter that depends on
13610              a type parameter, try another pass; its type may have been
13611              deduced from a later argument than the one from which
13612              this parameter can be deduced.  */
13613           if (TREE_CODE (tparm) == PARM_DECL
13614               && uses_template_parms (TREE_TYPE (tparm))
13615               && !saw_undeduced++)
13616             goto again;
13617
13618           /* Core issue #226 (C++0x) [temp.deduct]:
13619
13620                If a template argument has not been deduced, its
13621                default template argument, if any, is used. 
13622
13623              When we are in C++98 mode, TREE_PURPOSE will either
13624              be NULL_TREE or ERROR_MARK_NODE, so we do not need
13625              to explicitly check cxx_dialect here.  */
13626           if (TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (tparms, i)))
13627             {
13628               tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, i));
13629               tree arg = TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (tparms, i));
13630               arg = tsubst_template_arg (arg, targs, tf_none, NULL_TREE);
13631               arg = convert_template_argument (parm, arg, targs, tf_none,
13632                                                i, NULL_TREE);
13633               if (arg == error_mark_node)
13634                 return 1;
13635               else
13636                 {
13637                   TREE_VEC_ELT (targs, i) = arg;
13638                   /* The position of the first default template argument,
13639                      is also the number of non-defaulted arguments in TARGS.
13640                      Record that.  */
13641                   if (!NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (targs))
13642                     SET_NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (targs, i);
13643                   continue;
13644                 }
13645             }
13646
13647           /* If the type parameter is a parameter pack, then it will
13648              be deduced to an empty parameter pack.  */
13649           if (template_parameter_pack_p (tparm))
13650             {
13651               tree arg;
13652
13653               if (TREE_CODE (tparm) == TEMPLATE_PARM_INDEX)
13654                 {
13655                   arg = make_node (NONTYPE_ARGUMENT_PACK);
13656                   TREE_TYPE (arg)  = TREE_TYPE (TEMPLATE_PARM_DECL (tparm));
13657                   TREE_CONSTANT (arg) = 1;
13658                 }
13659               else
13660                 arg = cxx_make_type (TYPE_ARGUMENT_PACK);
13661
13662               SET_ARGUMENT_PACK_ARGS (arg, make_tree_vec (0));
13663
13664               TREE_VEC_ELT (targs, i) = arg;
13665               continue;
13666             }
13667
13668           return 2;
13669         }
13670 #ifdef ENABLE_CHECKING
13671   if (!NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (targs))
13672     SET_NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (targs, TREE_VEC_LENGTH (targs));
13673 #endif
13674
13675   return 0;
13676 }
13677
13678 /* Subroutine of type_unification_real.  Args are like the variables
13679    at the call site.  ARG is an overloaded function (or template-id);
13680    we try deducing template args from each of the overloads, and if
13681    only one succeeds, we go with that.  Modifies TARGS and returns
13682    true on success.  */
13683
13684 static bool
13685 resolve_overloaded_unification (tree tparms,
13686                                 tree targs,
13687                                 tree parm,
13688                                 tree arg,
13689                                 unification_kind_t strict,
13690                                 int sub_strict)
13691 {
13692   tree tempargs = copy_node (targs);
13693   int good = 0;
13694   tree goodfn = NULL_TREE;
13695   bool addr_p;
13696
13697   if (TREE_CODE (arg) == ADDR_EXPR)
13698     {
13699       arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
13700       addr_p = true;
13701     }
13702   else
13703     addr_p = false;
13704
13705   if (TREE_CODE (arg) == COMPONENT_REF)
13706     /* Handle `&x' where `x' is some static or non-static member
13707        function name.  */
13708     arg = TREE_OPERAND (arg, 1);
13709
13710   if (TREE_CODE (arg) == OFFSET_REF)
13711     arg = TREE_OPERAND (arg, 1);
13712
13713   /* Strip baselink information.  */
13714   if (BASELINK_P (arg))
13715     arg = BASELINK_FUNCTIONS (arg);
13716
13717   if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_ID_EXPR)
13718     {
13719       /* If we got some explicit template args, we need to plug them into
13720          the affected templates before we try to unify, in case the
13721          explicit args will completely resolve the templates in question.  */
13722
13723       tree expl_subargs = TREE_OPERAND (arg, 1);
13724       arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
13725
13726       for (; arg; arg = OVL_NEXT (arg))
13727         {
13728           tree fn = OVL_CURRENT (arg);
13729           tree subargs, elem;
13730
13731           if (TREE_CODE (fn) != TEMPLATE_DECL)
13732             continue;
13733
13734           ++processing_template_decl;
13735           subargs = get_bindings (fn, DECL_TEMPLATE_RESULT (fn),
13736                                   expl_subargs, /*check_ret=*/false);
13737           if (subargs)
13738             {
13739               elem = tsubst (TREE_TYPE (fn), subargs, tf_none, NULL_TREE);
13740               if (try_one_overload (tparms, targs, tempargs, parm,
13741                                     elem, strict, sub_strict, addr_p)
13742                   && (!goodfn || !decls_match (goodfn, elem)))
13743                 {
13744                   goodfn = elem;
13745                   ++good;
13746                 }
13747             }
13748           --processing_template_decl;
13749         }
13750     }
13751   else if (TREE_CODE (arg) != OVERLOAD
13752            && TREE_CODE (arg) != FUNCTION_DECL)
13753     /* If ARG is, for example, "(0, &f)" then its type will be unknown
13754        -- but the deduction does not succeed because the expression is
13755        not just the function on its own.  */
13756     return false;
13757   else
13758     for (; arg; arg = OVL_NEXT (arg))
13759       if (try_one_overload (tparms, targs, tempargs, parm,
13760                             TREE_TYPE (OVL_CURRENT (arg)),
13761                             strict, sub_strict, addr_p)
13762           && (!goodfn || !decls_match (goodfn, OVL_CURRENT (arg))))
13763         {
13764           goodfn = OVL_CURRENT (arg);
13765           ++good;
13766         }
13767
13768   /* [temp.deduct.type] A template-argument can be deduced from a pointer
13769      to function or pointer to member function argument if the set of
13770      overloaded functions does not contain function templates and at most
13771      one of a set of overloaded functions provides a unique match.
13772
13773      So if we found multiple possibilities, we return success but don't
13774      deduce anything.  */
13775
13776   if (good == 1)
13777     {
13778       int i = TREE_VEC_LENGTH (targs);
13779       for (; i--; )
13780         if (TREE_VEC_ELT (tempargs, i))
13781           TREE_VEC_ELT (targs, i) = TREE_VEC_ELT (tempargs, i);
13782     }
13783   if (good)
13784     return true;
13785
13786   return false;
13787 }
13788
13789 /* Core DR 115: In contexts where deduction is done and fails, or in
13790    contexts where deduction is not done, if a template argument list is
13791    specified and it, along with any default template arguments, identifies
13792    a single function template specialization, then the template-id is an
13793    lvalue for the function template specialization.  */
13794
13795 tree
13796 resolve_nondeduced_context (tree orig_expr)
13797 {
13798   tree expr, offset, baselink;
13799   bool addr;
13800
13801   if (!type_unknown_p (orig_expr))
13802     return orig_expr;
13803
13804   expr = orig_expr;
13805   addr = false;
13806   offset = NULL_TREE;
13807   baselink = NULL_TREE;
13808
13809   if (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR)
13810     {
13811       expr = TREE_OPERAND (expr, 0);
13812       addr = true;
13813     }
13814   if (TREE_CODE (expr) == OFFSET_REF)
13815     {
13816       offset = expr;
13817       expr = TREE_OPERAND (expr, 1);
13818     }
13819   if (TREE_CODE (expr) == BASELINK)
13820     {
13821       baselink = expr;
13822       expr = BASELINK_FUNCTIONS (expr);
13823     }
13824
13825   if (TREE_CODE (expr) == TEMPLATE_ID_EXPR)
13826     {
13827       int good = 0;
13828       tree goodfn = NULL_TREE;
13829
13830       /* If we got some explicit template args, we need to plug them into
13831          the affected templates before we try to unify, in case the
13832          explicit args will completely resolve the templates in question.  */
13833
13834       tree expl_subargs = TREE_OPERAND (expr, 1);
13835       tree arg = TREE_OPERAND (expr, 0);
13836       tree badfn = NULL_TREE;
13837       tree badargs = NULL_TREE;
13838
13839       for (; arg; arg = OVL_NEXT (arg))
13840         {
13841           tree fn = OVL_CURRENT (arg);
13842           tree subargs, elem;
13843
13844           if (TREE_CODE (fn) != TEMPLATE_DECL)
13845             continue;
13846
13847           ++processing_template_decl;
13848           subargs = get_bindings (fn, DECL_TEMPLATE_RESULT (fn),
13849                                   expl_subargs, /*check_ret=*/false);
13850           if (subargs && !any_dependent_template_arguments_p (subargs))
13851             {
13852               elem = instantiate_template (fn, subargs, tf_none);
13853               if (elem == error_mark_node)
13854                 {
13855                   badfn = fn;
13856                   badargs = subargs;
13857                 }
13858               else if (elem && (!goodfn || !decls_match (goodfn, elem)))
13859                 {
13860                   goodfn = elem;
13861                   ++good;
13862                 }
13863             }
13864           --processing_template_decl;
13865         }
13866       if (good == 1)
13867         {
13868           expr = goodfn;
13869           if (baselink)
13870             expr = build_baselink (BASELINK_BINFO (baselink),
13871                                    BASELINK_ACCESS_BINFO (baselink),
13872                                    expr, BASELINK_OPTYPE (baselink));
13873           if (offset)
13874             expr = build2 (OFFSET_REF, TREE_TYPE (expr),
13875                            TREE_OPERAND (offset, 0), expr);
13876           if (addr)
13877             expr = build_address (expr);
13878           return expr;
13879         }
13880       else if (good == 0 && badargs)
13881         /* There were no good options and at least one bad one, so let the
13882            user know what the problem is.  */
13883         instantiate_template (badfn, badargs, tf_warning_or_error);
13884     }
13885   return orig_expr;
13886 }
13887
13888 /* Subroutine of resolve_overloaded_unification; does deduction for a single
13889    overload.  Fills TARGS with any deduced arguments, or error_mark_node if
13890    different overloads deduce different arguments for a given parm.
13891    ADDR_P is true if the expression for which deduction is being
13892    performed was of the form "& fn" rather than simply "fn".
13893
13894    Returns 1 on success.  */
13895
13896 static int
13897 try_one_overload (tree tparms,
13898                   tree orig_targs,
13899                   tree targs,
13900                   tree parm,
13901                   tree arg,
13902                   unification_kind_t strict,
13903                   int sub_strict,
13904                   bool addr_p)
13905 {
13906   int nargs;
13907   tree tempargs;
13908   int i;
13909
13910   /* [temp.deduct.type] A template-argument can be deduced from a pointer
13911      to function or pointer to member function argument if the set of
13912      overloaded functions does not contain function templates and at most
13913      one of a set of overloaded functions provides a unique match.
13914
13915      So if this is a template, just return success.  */
13916
13917   if (uses_template_parms (arg))
13918     return 1;
13919
13920   if (TREE_CODE (arg) == METHOD_TYPE)
13921     arg = build_ptrmemfunc_type (build_pointer_type (arg));
13922   else if (addr_p)
13923     arg = build_pointer_type (arg);
13924
13925   sub_strict |= maybe_adjust_types_for_deduction (strict, &parm, &arg, NULL);
13926
13927   /* We don't copy orig_targs for this because if we have already deduced
13928      some template args from previous args, unify would complain when we
13929      try to deduce a template parameter for the same argument, even though
13930      there isn't really a conflict.  */
13931   nargs = TREE_VEC_LENGTH (targs);
13932   tempargs = make_tree_vec (nargs);
13933
13934   if (unify (tparms, tempargs, parm, arg, sub_strict) != 0)
13935     return 0;
13936
13937   /* First make sure we didn't deduce anything that conflicts with
13938      explicitly specified args.  */
13939   for (i = nargs; i--; )
13940     {
13941       tree elt = TREE_VEC_ELT (tempargs, i);
13942       tree oldelt = TREE_VEC_ELT (orig_targs, i);
13943
13944       if (!elt)
13945         /*NOP*/;
13946       else if (uses_template_parms (elt))
13947         /* Since we're unifying against ourselves, we will fill in
13948            template args used in the function parm list with our own
13949            template parms.  Discard them.  */
13950         TREE_VEC_ELT (tempargs, i) = NULL_TREE;
13951       else if (oldelt && !template_args_equal (oldelt, elt))
13952         return 0;
13953     }
13954
13955   for (i = nargs; i--; )
13956     {
13957       tree elt = TREE_VEC_ELT (tempargs, i);
13958
13959       if (elt)
13960         TREE_VEC_ELT (targs, i) = elt;
13961     }
13962
13963   return 1;
13964 }
13965
13966 /* PARM is a template class (perhaps with unbound template
13967    parameters).  ARG is a fully instantiated type.  If ARG can be
13968    bound to PARM, return ARG, otherwise return NULL_TREE.  TPARMS and
13969    TARGS are as for unify.  */
13970
13971 static tree
13972 try_class_unification (tree tparms, tree targs, tree parm, tree arg)
13973 {
13974   tree copy_of_targs;
13975
13976   if (!CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (arg)
13977       || (most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (arg))
13978           != most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (parm))))
13979     return NULL_TREE;
13980
13981   /* We need to make a new template argument vector for the call to
13982      unify.  If we used TARGS, we'd clutter it up with the result of
13983      the attempted unification, even if this class didn't work out.
13984      We also don't want to commit ourselves to all the unifications
13985      we've already done, since unification is supposed to be done on
13986      an argument-by-argument basis.  In other words, consider the
13987      following pathological case:
13988
13989        template <int I, int J, int K>
13990        struct S {};
13991
13992        template <int I, int J>
13993        struct S<I, J, 2> : public S<I, I, I>, S<J, J, J> {};
13994
13995        template <int I, int J, int K>
13996        void f(S<I, J, K>, S<I, I, I>);
13997
13998        void g() {
13999          S<0, 0, 0> s0;
14000          S<0, 1, 2> s2;
14001
14002          f(s0, s2);
14003        }
14004
14005      Now, by the time we consider the unification involving `s2', we
14006      already know that we must have `f<0, 0, 0>'.  But, even though
14007      `S<0, 1, 2>' is derived from `S<0, 0, 0>', the code is invalid
14008      because there are two ways to unify base classes of S<0, 1, 2>
14009      with S<I, I, I>.  If we kept the already deduced knowledge, we
14010      would reject the possibility I=1.  */
14011   copy_of_targs = make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (targs));
14012
14013   /* If unification failed, we're done.  */
14014   if (unify (tparms, copy_of_targs, CLASSTYPE_TI_ARGS (parm),
14015              CLASSTYPE_TI_ARGS (arg), UNIFY_ALLOW_NONE))
14016     return NULL_TREE;
14017
14018   return arg;
14019 }
14020
14021 /* Given a template type PARM and a class type ARG, find the unique
14022    base type in ARG that is an instance of PARM.  We do not examine
14023    ARG itself; only its base-classes.  If there is not exactly one
14024    appropriate base class, return NULL_TREE.  PARM may be the type of
14025    a partial specialization, as well as a plain template type.  Used
14026    by unify.  */
14027
14028 static tree
14029 get_template_base (tree tparms, tree targs, tree parm, tree arg)
14030 {
14031   tree rval = NULL_TREE;
14032   tree binfo;
14033
14034   gcc_assert (RECORD_OR_UNION_CODE_P (TREE_CODE (arg)));
14035
14036   binfo = TYPE_BINFO (complete_type (arg));
14037   if (!binfo)
14038     /* The type could not be completed.  */
14039     return NULL_TREE;
14040
14041   /* Walk in inheritance graph order.  The search order is not
14042      important, and this avoids multiple walks of virtual bases.  */
14043   for (binfo = TREE_CHAIN (binfo); binfo; binfo = TREE_CHAIN (binfo))
14044     {
14045       tree r = try_class_unification (tparms, targs, parm, BINFO_TYPE (binfo));
14046
14047       if (r)
14048         {
14049           /* If there is more than one satisfactory baseclass, then:
14050
14051                [temp.deduct.call]
14052
14053               If they yield more than one possible deduced A, the type
14054               deduction fails.
14055
14056              applies.  */
14057           if (rval && !same_type_p (r, rval))
14058             return NULL_TREE;
14059
14060           rval = r;
14061         }
14062     }
14063
14064   return rval;
14065 }
14066
14067 /* Returns the level of DECL, which declares a template parameter.  */
14068
14069 static int
14070 template_decl_level (tree decl)
14071 {
14072   switch (TREE_CODE (decl))
14073     {
14074     case TYPE_DECL:
14075     case TEMPLATE_DECL:
14076       return TEMPLATE_TYPE_LEVEL (TREE_TYPE (decl));
14077
14078     case PARM_DECL:
14079       return TEMPLATE_PARM_LEVEL (DECL_INITIAL (decl));
14080
14081     default:
14082       gcc_unreachable ();
14083     }
14084   return 0;
14085 }
14086
14087 /* Decide whether ARG can be unified with PARM, considering only the
14088    cv-qualifiers of each type, given STRICT as documented for unify.
14089    Returns nonzero iff the unification is OK on that basis.  */
14090
14091 static int
14092 check_cv_quals_for_unify (int strict, tree arg, tree parm)
14093 {
14094   int arg_quals = cp_type_quals (arg);
14095   int parm_quals = cp_type_quals (parm);
14096
14097   if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TYPE_PARM
14098       && !(strict & UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL))
14099     {
14100       /*  Although a CVR qualifier is ignored when being applied to a
14101           substituted template parameter ([8.3.2]/1 for example), that
14102           does not allow us to unify "const T" with "int&" because both
14103           types are not of the form "cv-list T" [14.8.2.5 temp.deduct.type].
14104           It is ok when we're allowing additional CV qualifiers
14105           at the outer level [14.8.2.1]/3,1st bullet.  */
14106       if ((TREE_CODE (arg) == REFERENCE_TYPE
14107            || TREE_CODE (arg) == FUNCTION_TYPE
14108            || TREE_CODE (arg) == METHOD_TYPE)
14109           && (parm_quals & (TYPE_QUAL_CONST | TYPE_QUAL_VOLATILE)))
14110         return 0;
14111
14112       if ((!POINTER_TYPE_P (arg) && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_TYPE_PARM)
14113           && (parm_quals & TYPE_QUAL_RESTRICT))
14114         return 0;
14115     }
14116
14117   if (!(strict & (UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL | UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL))
14118       && (arg_quals & parm_quals) != parm_quals)
14119     return 0;
14120
14121   if (!(strict & (UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL | UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL))
14122       && (parm_quals & arg_quals) != arg_quals)
14123     return 0;
14124
14125   return 1;
14126 }
14127
14128 /* Determines the LEVEL and INDEX for the template parameter PARM.  */
14129 void 
14130 template_parm_level_and_index (tree parm, int* level, int* index)
14131 {
14132   if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TYPE_PARM
14133       || TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
14134       || TREE_CODE (parm) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
14135     {
14136       *index = TEMPLATE_TYPE_IDX (parm);
14137       *level = TEMPLATE_TYPE_LEVEL (parm);
14138     }
14139   else
14140     {
14141       *index = TEMPLATE_PARM_IDX (parm);
14142       *level = TEMPLATE_PARM_LEVEL (parm);
14143     }
14144 }
14145
14146 /* Unifies the remaining arguments in PACKED_ARGS with the pack
14147    expansion at the end of PACKED_PARMS. Returns 0 if the type
14148    deduction succeeds, 1 otherwise. STRICT is the same as in
14149    unify. CALL_ARGS_P is true iff PACKED_ARGS is actually a function
14150    call argument list. We'll need to adjust the arguments to make them
14151    types. SUBR tells us if this is from a recursive call to
14152    type_unification_real.  */
14153 int
14154 unify_pack_expansion (tree tparms, tree targs, tree packed_parms, 
14155                       tree packed_args, int strict, bool call_args_p,
14156                       bool subr)
14157 {
14158   tree parm 
14159     = TREE_VEC_ELT (packed_parms, TREE_VEC_LENGTH (packed_parms) - 1);
14160   tree pattern = PACK_EXPANSION_PATTERN (parm);
14161   tree pack, packs = NULL_TREE;
14162   int i, start = TREE_VEC_LENGTH (packed_parms) - 1;
14163   int len = TREE_VEC_LENGTH (packed_args);
14164
14165   /* Determine the parameter packs we will be deducing from the
14166      pattern, and record their current deductions.  */
14167   for (pack = PACK_EXPANSION_PARAMETER_PACKS (parm); 
14168        pack; pack = TREE_CHAIN (pack))
14169     {
14170       tree parm_pack = TREE_VALUE (pack);
14171       int idx, level;
14172
14173       /* Determine the index and level of this parameter pack.  */
14174       template_parm_level_and_index (parm_pack, &level, &idx);
14175
14176       /* Keep track of the parameter packs and their corresponding
14177          argument packs.  */
14178       packs = tree_cons (parm_pack, TMPL_ARG (targs, level, idx), packs);
14179       TREE_TYPE (packs) = make_tree_vec (len - start);
14180     }
14181   
14182   /* Loop through all of the arguments that have not yet been
14183      unified and unify each with the pattern.  */
14184   for (i = start; i < len; i++)
14185     {
14186       tree parm = pattern;
14187
14188       /* For each parameter pack, clear out the deduced value so that
14189          we can deduce it again.  */
14190       for (pack = packs; pack; pack = TREE_CHAIN (pack))
14191         {
14192           int idx, level;
14193           template_parm_level_and_index (TREE_PURPOSE (pack), &level, &idx);
14194
14195           TMPL_ARG (targs, level, idx) = NULL_TREE;
14196         }
14197
14198       /* Unify the pattern with the current argument.  */
14199       {
14200         tree arg = TREE_VEC_ELT (packed_args, i);
14201         tree arg_expr = NULL_TREE;
14202         int arg_strict = strict;
14203         bool skip_arg_p = false;
14204
14205         if (call_args_p)
14206           {
14207             int sub_strict;
14208
14209             /* This mirrors what we do in type_unification_real.  */
14210             switch (strict)
14211               {
14212               case DEDUCE_CALL:
14213                 sub_strict = (UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL 
14214                               | UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL
14215                               | UNIFY_ALLOW_DERIVED);
14216                 break;
14217                 
14218               case DEDUCE_CONV:
14219                 sub_strict = UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL;
14220                 break;
14221                 
14222               case DEDUCE_EXACT:
14223                 sub_strict = UNIFY_ALLOW_NONE;
14224                 break;
14225                 
14226               default:
14227                 gcc_unreachable ();
14228               }
14229
14230             if (!TYPE_P (arg))
14231               {
14232                 gcc_assert (TREE_TYPE (arg) != NULL_TREE);
14233                 if (type_unknown_p (arg))
14234                   {
14235                     /* [temp.deduct.type] A template-argument can be
14236                        deduced from a pointer to function or pointer
14237                        to member function argument if the set of
14238                        overloaded functions does not contain function
14239                        templates and at most one of a set of
14240                        overloaded functions provides a unique
14241                        match.  */
14242
14243                     if (resolve_overloaded_unification
14244                         (tparms, targs, parm, arg,
14245                          (unification_kind_t) strict,
14246                          sub_strict)
14247                         != 0)
14248                       return 1;
14249                     skip_arg_p = true;
14250                   }
14251
14252                 if (!skip_arg_p)
14253                   {
14254                     arg_expr = arg;
14255                     arg = unlowered_expr_type (arg);
14256                     if (arg == error_mark_node)
14257                       return 1;
14258                   }
14259               }
14260       
14261             arg_strict = sub_strict;
14262
14263             if (!subr)
14264               arg_strict |= 
14265                 maybe_adjust_types_for_deduction ((unification_kind_t) strict,
14266                                                   &parm, &arg, arg_expr);
14267           }
14268
14269         if (!skip_arg_p)
14270           {
14271             /* For deduction from an init-list we need the actual list.  */
14272             if (arg_expr && BRACE_ENCLOSED_INITIALIZER_P (arg_expr))
14273               arg = arg_expr;
14274             if (unify (tparms, targs, parm, arg, arg_strict))
14275               return 1;
14276           }
14277       }
14278
14279       /* For each parameter pack, collect the deduced value.  */
14280       for (pack = packs; pack; pack = TREE_CHAIN (pack))
14281         {
14282           int idx, level;
14283           template_parm_level_and_index (TREE_PURPOSE (pack), &level, &idx);
14284
14285           TREE_VEC_ELT (TREE_TYPE (pack), i - start) = 
14286             TMPL_ARG (targs, level, idx);
14287         }
14288     }
14289
14290   /* Verify that the results of unification with the parameter packs
14291      produce results consistent with what we've seen before, and make
14292      the deduced argument packs available.  */
14293   for (pack = packs; pack; pack = TREE_CHAIN (pack))
14294     {
14295       tree old_pack = TREE_VALUE (pack);
14296       tree new_args = TREE_TYPE (pack);
14297       int i, len = TREE_VEC_LENGTH (new_args);
14298       int idx, level;
14299       bool nondeduced_p = false;
14300
14301       /* By default keep the original deduced argument pack.
14302          If necessary, more specific code is going to update the
14303          resulting deduced argument later down in this function.  */
14304       template_parm_level_and_index (TREE_PURPOSE (pack), &level, &idx);
14305       TMPL_ARG (targs, level, idx) = old_pack;
14306
14307       /* If NEW_ARGS contains any NULL_TREE entries, we didn't
14308          actually deduce anything.  */
14309       for (i = 0; i < len && !nondeduced_p; ++i)
14310         if (TREE_VEC_ELT (new_args, i) == NULL_TREE)
14311           nondeduced_p = true;
14312       if (nondeduced_p)
14313         continue;
14314
14315       if (old_pack && ARGUMENT_PACK_INCOMPLETE_P (old_pack))
14316         {
14317           /* Prepend the explicit arguments onto NEW_ARGS.  */
14318           tree explicit_args = ARGUMENT_PACK_EXPLICIT_ARGS (old_pack);
14319           tree old_args = new_args;
14320           int i, explicit_len = TREE_VEC_LENGTH (explicit_args);
14321           int len = explicit_len + TREE_VEC_LENGTH (old_args);
14322
14323           /* Copy the explicit arguments.  */
14324           new_args = make_tree_vec (len);
14325           for (i = 0; i < explicit_len; i++)
14326             TREE_VEC_ELT (new_args, i) = TREE_VEC_ELT (explicit_args, i);
14327
14328           /* Copy the deduced arguments.  */
14329           for (; i < len; i++)
14330             TREE_VEC_ELT (new_args, i) =
14331               TREE_VEC_ELT (old_args, i - explicit_len);
14332         }
14333
14334       if (!old_pack)
14335         {
14336           tree result;
14337           /* Build the deduced *_ARGUMENT_PACK.  */
14338           if (TREE_CODE (TREE_PURPOSE (pack)) == TEMPLATE_PARM_INDEX)
14339             {
14340               result = make_node (NONTYPE_ARGUMENT_PACK);
14341               TREE_TYPE (result) = 
14342                 TREE_TYPE (TEMPLATE_PARM_DECL (TREE_PURPOSE (pack)));
14343               TREE_CONSTANT (result) = 1;
14344             }
14345           else
14346             result = cxx_make_type (TYPE_ARGUMENT_PACK);
14347
14348           SET_ARGUMENT_PACK_ARGS (result, new_args);
14349
14350           /* Note the deduced argument packs for this parameter
14351              pack.  */
14352           TMPL_ARG (targs, level, idx) = result;
14353         }
14354       else if (ARGUMENT_PACK_INCOMPLETE_P (old_pack)
14355                && (ARGUMENT_PACK_ARGS (old_pack) 
14356                    == ARGUMENT_PACK_EXPLICIT_ARGS (old_pack)))
14357         {
14358           /* We only had the explicitly-provided arguments before, but
14359              now we have a complete set of arguments.  */
14360           tree explicit_args = ARGUMENT_PACK_EXPLICIT_ARGS (old_pack);
14361
14362           SET_ARGUMENT_PACK_ARGS (old_pack, new_args);
14363           ARGUMENT_PACK_INCOMPLETE_P (old_pack) = 1;
14364           ARGUMENT_PACK_EXPLICIT_ARGS (old_pack) = explicit_args;
14365         }
14366       else if (!comp_template_args (ARGUMENT_PACK_ARGS (old_pack),
14367                                     new_args))
14368         /* Inconsistent unification of this parameter pack.  */
14369         return 1;
14370     }
14371
14372   return 0;
14373 }
14374
14375 /* Deduce the value of template parameters.  TPARMS is the (innermost)
14376    set of template parameters to a template.  TARGS is the bindings
14377    for those template parameters, as determined thus far; TARGS may
14378    include template arguments for outer levels of template parameters
14379    as well.  PARM is a parameter to a template function, or a
14380    subcomponent of that parameter; ARG is the corresponding argument.
14381    This function attempts to match PARM with ARG in a manner
14382    consistent with the existing assignments in TARGS.  If more values
14383    are deduced, then TARGS is updated.
14384
14385    Returns 0 if the type deduction succeeds, 1 otherwise.  The
14386    parameter STRICT is a bitwise or of the following flags:
14387
14388      UNIFY_ALLOW_NONE:
14389        Require an exact match between PARM and ARG.
14390      UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL:
14391        Allow the deduced ARG to be more cv-qualified (by qualification
14392        conversion) than ARG.
14393      UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL:
14394        Allow the deduced ARG to be less cv-qualified than ARG.
14395      UNIFY_ALLOW_DERIVED:
14396        Allow the deduced ARG to be a template base class of ARG,
14397        or a pointer to a template base class of the type pointed to by
14398        ARG.
14399      UNIFY_ALLOW_INTEGER:
14400        Allow any integral type to be deduced.  See the TEMPLATE_PARM_INDEX
14401        case for more information.
14402      UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL:
14403        This is the outermost level of a deduction. Used to determine validity
14404        of qualification conversions. A valid qualification conversion must
14405        have const qualified pointers leading up to the inner type which
14406        requires additional CV quals, except at the outer level, where const
14407        is not required [conv.qual]. It would be normal to set this flag in
14408        addition to setting UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL.
14409      UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL:
14410        This is the outermost level of a deduction, and PARM can be more CV
14411        qualified at this point.
14412      UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL:
14413        This is the outermost level of a deduction, and PARM can be less CV
14414        qualified at this point.  */
14415
14416 static int
14417 unify (tree tparms, tree targs, tree parm, tree arg, int strict)
14418 {
14419   int idx;
14420   tree targ;
14421   tree tparm;
14422   int strict_in = strict;
14423
14424   /* I don't think this will do the right thing with respect to types.
14425      But the only case I've seen it in so far has been array bounds, where
14426      signedness is the only information lost, and I think that will be
14427      okay.  */
14428   while (TREE_CODE (parm) == NOP_EXPR)
14429     parm = TREE_OPERAND (parm, 0);
14430
14431   if (arg == error_mark_node)
14432     return 1;
14433   if (arg == unknown_type_node
14434       || arg == init_list_type_node)
14435     /* We can't deduce anything from this, but we might get all the
14436        template args from other function args.  */
14437     return 0;
14438
14439   /* If PARM uses template parameters, then we can't bail out here,
14440      even if ARG == PARM, since we won't record unifications for the
14441      template parameters.  We might need them if we're trying to
14442      figure out which of two things is more specialized.  */
14443   if (arg == parm && !uses_template_parms (parm))
14444     return 0;
14445
14446   /* Handle init lists early, so the rest of the function can assume
14447      we're dealing with a type. */
14448   if (BRACE_ENCLOSED_INITIALIZER_P (arg))
14449     {
14450       tree elt, elttype;
14451       unsigned i;
14452       tree orig_parm = parm;
14453
14454       /* Replace T with std::initializer_list<T> for deduction.  */
14455       if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TYPE_PARM
14456           && flag_deduce_init_list)
14457         parm = listify (parm);
14458
14459       if (!is_std_init_list (parm))
14460         /* We can only deduce from an initializer list argument if the
14461            parameter is std::initializer_list; otherwise this is a
14462            non-deduced context. */
14463         return 0;
14464
14465       elttype = TREE_VEC_ELT (CLASSTYPE_TI_ARGS (parm), 0);
14466
14467       FOR_EACH_CONSTRUCTOR_VALUE (CONSTRUCTOR_ELTS (arg), i, elt)
14468         {
14469           int elt_strict = strict;
14470
14471           if (elt == error_mark_node)
14472             return 1;
14473
14474           if (!BRACE_ENCLOSED_INITIALIZER_P (elt))
14475             {
14476               tree type = TREE_TYPE (elt);
14477               /* It should only be possible to get here for a call.  */
14478               gcc_assert (elt_strict & UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL);
14479               elt_strict |= maybe_adjust_types_for_deduction
14480                 (DEDUCE_CALL, &elttype, &type, elt);
14481               elt = type;
14482             }
14483
14484           if (unify (tparms, targs, elttype, elt, elt_strict))
14485             return 1;
14486         }
14487
14488       /* If the std::initializer_list<T> deduction worked, replace the
14489          deduced A with std::initializer_list<A>.  */
14490       if (orig_parm != parm)
14491         {
14492           idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (orig_parm);
14493           targ = TREE_VEC_ELT (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (targs), idx);
14494           targ = listify (targ);
14495           TREE_VEC_ELT (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (targs), idx) = targ;
14496         }
14497       return 0;
14498     }
14499
14500   /* Immediately reject some pairs that won't unify because of
14501      cv-qualification mismatches.  */
14502   if (TREE_CODE (arg) == TREE_CODE (parm)
14503       && TYPE_P (arg)
14504       /* It is the elements of the array which hold the cv quals of an array
14505          type, and the elements might be template type parms. We'll check
14506          when we recurse.  */
14507       && TREE_CODE (arg) != ARRAY_TYPE
14508       /* We check the cv-qualifiers when unifying with template type
14509          parameters below.  We want to allow ARG `const T' to unify with
14510          PARM `T' for example, when computing which of two templates
14511          is more specialized, for example.  */
14512       && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_TYPE_PARM
14513       && !check_cv_quals_for_unify (strict_in, arg, parm))
14514     return 1;
14515
14516   if (!(strict & UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL)
14517       && TYPE_P (parm) && !CP_TYPE_CONST_P (parm))
14518     strict &= ~UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL;
14519   strict &= ~UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL;
14520   strict &= ~UNIFY_ALLOW_DERIVED;
14521   strict &= ~UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL;
14522   strict &= ~UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL;
14523
14524   switch (TREE_CODE (parm))
14525     {
14526     case TYPENAME_TYPE:
14527     case SCOPE_REF:
14528     case UNBOUND_CLASS_TEMPLATE:
14529       /* In a type which contains a nested-name-specifier, template
14530          argument values cannot be deduced for template parameters used
14531          within the nested-name-specifier.  */
14532       return 0;
14533
14534     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
14535     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
14536     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
14537       tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, 0));
14538       if (tparm == error_mark_node)
14539         return 1;
14540
14541       if (TEMPLATE_TYPE_LEVEL (parm)
14542           != template_decl_level (tparm))
14543         /* The PARM is not one we're trying to unify.  Just check
14544            to see if it matches ARG.  */
14545         return (TREE_CODE (arg) == TREE_CODE (parm)
14546                 && same_type_p (parm, arg)) ? 0 : 1;
14547       idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (parm);
14548       targ = TREE_VEC_ELT (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (targs), idx);
14549       tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, idx));
14550
14551       /* Check for mixed types and values.  */
14552       if ((TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TYPE_PARM
14553            && TREE_CODE (tparm) != TYPE_DECL)
14554           || (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
14555               && TREE_CODE (tparm) != TEMPLATE_DECL))
14556         return 1;
14557
14558       if (TREE_CODE (parm) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
14559         {
14560           /* ARG must be constructed from a template class or a template
14561              template parameter.  */
14562           if (TREE_CODE (arg) != BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
14563               && !CLASSTYPE_SPECIALIZATION_OF_PRIMARY_TEMPLATE_P (arg))
14564             return 1;
14565
14566           {
14567             tree parmvec = TYPE_TI_ARGS (parm);
14568             tree argvec = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (TYPE_TI_ARGS (arg));
14569             tree parm_parms 
14570               = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS
14571                   (TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_TEMPLATE_DECL (parm));
14572             int i, len;
14573             int parm_variadic_p = 0;
14574
14575             /* The resolution to DR150 makes clear that default
14576                arguments for an N-argument may not be used to bind T
14577                to a template template parameter with fewer than N
14578                parameters.  It is not safe to permit the binding of
14579                default arguments as an extension, as that may change
14580                the meaning of a conforming program.  Consider:
14581
14582                   struct Dense { static const unsigned int dim = 1; };
14583
14584                   template <template <typename> class View,
14585                             typename Block>
14586                   void operator+(float, View<Block> const&);
14587
14588                   template <typename Block,
14589                             unsigned int Dim = Block::dim>
14590                   struct Lvalue_proxy { operator float() const; };
14591
14592                   void
14593                   test_1d (void) {
14594                     Lvalue_proxy<Dense> p;
14595                     float b;
14596                     b + p;
14597                   }
14598
14599               Here, if Lvalue_proxy is permitted to bind to View, then
14600               the global operator+ will be used; if they are not, the
14601               Lvalue_proxy will be converted to float.  */
14602             if (coerce_template_parms (parm_parms,
14603                                        argvec,
14604                                        TYPE_TI_TEMPLATE (parm),
14605                                        tf_none,
14606                                        /*require_all_args=*/true,
14607                                        /*use_default_args=*/false)
14608                 == error_mark_node)
14609               return 1;
14610
14611             /* Deduce arguments T, i from TT<T> or TT<i>.
14612                We check each element of PARMVEC and ARGVEC individually
14613                rather than the whole TREE_VEC since they can have
14614                different number of elements.  */
14615
14616             parmvec = expand_template_argument_pack (parmvec);
14617             argvec = expand_template_argument_pack (argvec);
14618
14619             len = TREE_VEC_LENGTH (parmvec);
14620
14621             /* Check if the parameters end in a pack, making them
14622                variadic.  */
14623             if (len > 0
14624                 && PACK_EXPANSION_P (TREE_VEC_ELT (parmvec, len - 1)))
14625               parm_variadic_p = 1;
14626             
14627             if (TREE_VEC_LENGTH (argvec) < len - parm_variadic_p)
14628               return 1;
14629
14630              for (i = 0; i < len - parm_variadic_p; ++i)
14631               {
14632                 if (unify (tparms, targs,
14633                            TREE_VEC_ELT (parmvec, i),
14634                            TREE_VEC_ELT (argvec, i),
14635                            UNIFY_ALLOW_NONE))
14636                   return 1;
14637               }
14638
14639             if (parm_variadic_p
14640                 && unify_pack_expansion (tparms, targs,
14641                                          parmvec, argvec,
14642                                          UNIFY_ALLOW_NONE,
14643                                          /*call_args_p=*/false,
14644                                          /*subr=*/false))
14645               return 1;
14646           }
14647           arg = TYPE_TI_TEMPLATE (arg);
14648
14649           /* Fall through to deduce template name.  */
14650         }
14651
14652       if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
14653           || TREE_CODE (parm) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
14654         {
14655           /* Deduce template name TT from TT, TT<>, TT<T> and TT<i>.  */
14656
14657           /* Simple cases: Value already set, does match or doesn't.  */
14658           if (targ != NULL_TREE && template_args_equal (targ, arg))
14659             return 0;
14660           else if (targ)
14661             return 1;
14662         }
14663       else
14664         {
14665           /* If PARM is `const T' and ARG is only `int', we don't have
14666              a match unless we are allowing additional qualification.
14667              If ARG is `const int' and PARM is just `T' that's OK;
14668              that binds `const int' to `T'.  */
14669           if (!check_cv_quals_for_unify (strict_in | UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL,
14670                                          arg, parm))
14671             return 1;
14672
14673           /* Consider the case where ARG is `const volatile int' and
14674              PARM is `const T'.  Then, T should be `volatile int'.  */
14675           arg = cp_build_qualified_type_real
14676             (arg, cp_type_quals (arg) & ~cp_type_quals (parm), tf_none);
14677           if (arg == error_mark_node)
14678             return 1;
14679
14680           /* Simple cases: Value already set, does match or doesn't.  */
14681           if (targ != NULL_TREE && same_type_p (targ, arg))
14682             return 0;
14683           else if (targ)
14684             return 1;
14685
14686           /* Make sure that ARG is not a variable-sized array.  (Note
14687              that were talking about variable-sized arrays (like
14688              `int[n]'), rather than arrays of unknown size (like
14689              `int[]').)  We'll get very confused by such a type since
14690              the bound of the array will not be computable in an
14691              instantiation.  Besides, such types are not allowed in
14692              ISO C++, so we can do as we please here.  */
14693           if (variably_modified_type_p (arg, NULL_TREE))
14694             return 1;
14695
14696           /* Strip typedefs as in convert_template_argument.  */
14697           arg = strip_typedefs (arg);
14698         }
14699
14700       /* If ARG is a parameter pack or an expansion, we cannot unify
14701          against it unless PARM is also a parameter pack.  */
14702       if ((template_parameter_pack_p (arg) || PACK_EXPANSION_P (arg))
14703           && !template_parameter_pack_p (parm))
14704         return 1;
14705
14706       /* If the argument deduction results is a METHOD_TYPE,
14707          then there is a problem.
14708          METHOD_TYPE doesn't map to any real C++ type the result of
14709          the deduction can not be of that type.  */
14710       if (TREE_CODE (arg) == METHOD_TYPE)
14711         return 1;
14712
14713       TREE_VEC_ELT (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (targs), idx) = arg;
14714       return 0;
14715
14716     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
14717       tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, 0));
14718       if (tparm == error_mark_node)
14719         return 1;
14720
14721       if (TEMPLATE_PARM_LEVEL (parm)
14722           != template_decl_level (tparm))
14723         /* The PARM is not one we're trying to unify.  Just check
14724            to see if it matches ARG.  */
14725         return !(TREE_CODE (arg) == TREE_CODE (parm)
14726                  && cp_tree_equal (parm, arg));
14727
14728       idx = TEMPLATE_PARM_IDX (parm);
14729       targ = TREE_VEC_ELT (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (targs), idx);
14730
14731       if (targ)
14732         return !cp_tree_equal (targ, arg);
14733
14734       /* [temp.deduct.type] If, in the declaration of a function template
14735          with a non-type template-parameter, the non-type
14736          template-parameter is used in an expression in the function
14737          parameter-list and, if the corresponding template-argument is
14738          deduced, the template-argument type shall match the type of the
14739          template-parameter exactly, except that a template-argument
14740          deduced from an array bound may be of any integral type.
14741          The non-type parameter might use already deduced type parameters.  */
14742       tparm = tsubst (TREE_TYPE (parm), targs, 0, NULL_TREE);
14743       if (!TREE_TYPE (arg))
14744         /* Template-parameter dependent expression.  Just accept it for now.
14745            It will later be processed in convert_template_argument.  */
14746         ;
14747       else if (same_type_p (TREE_TYPE (arg), tparm))
14748         /* OK */;
14749       else if ((strict & UNIFY_ALLOW_INTEGER)
14750                && (TREE_CODE (tparm) == INTEGER_TYPE
14751                    || TREE_CODE (tparm) == BOOLEAN_TYPE))
14752         /* Convert the ARG to the type of PARM; the deduced non-type
14753            template argument must exactly match the types of the
14754            corresponding parameter.  */
14755         arg = fold (build_nop (tparm, arg));
14756       else if (uses_template_parms (tparm))
14757         /* We haven't deduced the type of this parameter yet.  Try again
14758            later.  */
14759         return 0;
14760       else
14761         return 1;
14762
14763       /* If ARG is a parameter pack or an expansion, we cannot unify
14764          against it unless PARM is also a parameter pack.  */
14765       if ((template_parameter_pack_p (arg) || PACK_EXPANSION_P (arg))
14766           && !TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (parm))
14767         return 1;
14768
14769       TREE_VEC_ELT (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (targs), idx) = arg;
14770       return 0;
14771
14772     case PTRMEM_CST:
14773      {
14774         /* A pointer-to-member constant can be unified only with
14775          another constant.  */
14776       if (TREE_CODE (arg) != PTRMEM_CST)
14777         return 1;
14778
14779       /* Just unify the class member. It would be useless (and possibly
14780          wrong, depending on the strict flags) to unify also
14781          PTRMEM_CST_CLASS, because we want to be sure that both parm and
14782          arg refer to the same variable, even if through different
14783          classes. For instance:
14784
14785          struct A { int x; };
14786          struct B : A { };
14787
14788          Unification of &A::x and &B::x must succeed.  */
14789       return unify (tparms, targs, PTRMEM_CST_MEMBER (parm),
14790                     PTRMEM_CST_MEMBER (arg), strict);
14791      }
14792
14793     case POINTER_TYPE:
14794       {
14795         if (TREE_CODE (arg) != POINTER_TYPE)
14796           return 1;
14797
14798         /* [temp.deduct.call]
14799
14800            A can be another pointer or pointer to member type that can
14801            be converted to the deduced A via a qualification
14802            conversion (_conv.qual_).
14803
14804            We pass down STRICT here rather than UNIFY_ALLOW_NONE.
14805            This will allow for additional cv-qualification of the
14806            pointed-to types if appropriate.  */
14807
14808         if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg)) == RECORD_TYPE)
14809           /* The derived-to-base conversion only persists through one
14810              level of pointers.  */
14811           strict |= (strict_in & UNIFY_ALLOW_DERIVED);
14812
14813         return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm),
14814                       TREE_TYPE (arg), strict);
14815       }
14816
14817     case REFERENCE_TYPE:
14818       if (TREE_CODE (arg) != REFERENCE_TYPE)
14819         return 1;
14820       return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), TREE_TYPE (arg),
14821                     strict & UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL);
14822
14823     case ARRAY_TYPE:
14824       if (TREE_CODE (arg) != ARRAY_TYPE)
14825         return 1;
14826       if ((TYPE_DOMAIN (parm) == NULL_TREE)
14827           != (TYPE_DOMAIN (arg) == NULL_TREE))
14828         return 1;
14829       if (TYPE_DOMAIN (parm) != NULL_TREE)
14830         {
14831           tree parm_max;
14832           tree arg_max;
14833           bool parm_cst;
14834           bool arg_cst;
14835
14836           /* Our representation of array types uses "N - 1" as the
14837              TYPE_MAX_VALUE for an array with "N" elements, if "N" is
14838              not an integer constant.  We cannot unify arbitrarily
14839              complex expressions, so we eliminate the MINUS_EXPRs
14840              here.  */
14841           parm_max = TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (parm));
14842           parm_cst = TREE_CODE (parm_max) == INTEGER_CST;
14843           if (!parm_cst)
14844             {
14845               gcc_assert (TREE_CODE (parm_max) == MINUS_EXPR);
14846               parm_max = TREE_OPERAND (parm_max, 0);
14847             }
14848           arg_max = TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (arg));
14849           arg_cst = TREE_CODE (arg_max) == INTEGER_CST;
14850           if (!arg_cst)
14851             {
14852               /* The ARG_MAX may not be a simple MINUS_EXPR, if we are
14853                  trying to unify the type of a variable with the type
14854                  of a template parameter.  For example:
14855
14856                    template <unsigned int N>
14857                    void f (char (&) [N]);
14858                    int g(); 
14859                    void h(int i) {
14860                      char a[g(i)];
14861                      f(a); 
14862                    }
14863
14864                 Here, the type of the ARG will be "int [g(i)]", and
14865                 may be a SAVE_EXPR, etc.  */
14866               if (TREE_CODE (arg_max) != MINUS_EXPR)
14867                 return 1;
14868               arg_max = TREE_OPERAND (arg_max, 0);
14869             }
14870
14871           /* If only one of the bounds used a MINUS_EXPR, compensate
14872              by adding one to the other bound.  */
14873           if (parm_cst && !arg_cst)
14874             parm_max = fold_build2_loc (input_location, PLUS_EXPR,
14875                                     integer_type_node,
14876                                     parm_max,
14877                                     integer_one_node);
14878           else if (arg_cst && !parm_cst)
14879             arg_max = fold_build2_loc (input_location, PLUS_EXPR,
14880                                    integer_type_node,
14881                                    arg_max,
14882                                    integer_one_node);
14883
14884           if (unify (tparms, targs, parm_max, arg_max, UNIFY_ALLOW_INTEGER))
14885             return 1;
14886         }
14887       return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), TREE_TYPE (arg),
14888                     strict & UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL);
14889
14890     case REAL_TYPE:
14891     case COMPLEX_TYPE:
14892     case VECTOR_TYPE:
14893     case INTEGER_TYPE:
14894     case BOOLEAN_TYPE:
14895     case ENUMERAL_TYPE:
14896     case VOID_TYPE:
14897       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
14898         return 1;
14899
14900       /* We have already checked cv-qualification at the top of the
14901          function.  */
14902       if (!same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (arg, parm))
14903         return 1;
14904
14905       /* As far as unification is concerned, this wins.  Later checks
14906          will invalidate it if necessary.  */
14907       return 0;
14908
14909       /* Types INTEGER_CST and MINUS_EXPR can come from array bounds.  */
14910       /* Type INTEGER_CST can come from ordinary constant template args.  */
14911     case INTEGER_CST:
14912       while (TREE_CODE (arg) == NOP_EXPR)
14913         arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
14914
14915       if (TREE_CODE (arg) != INTEGER_CST)
14916         return 1;
14917       return !tree_int_cst_equal (parm, arg);
14918
14919     case TREE_VEC:
14920       {
14921         int i;
14922         if (TREE_CODE (arg) != TREE_VEC)
14923           return 1;
14924         if (TREE_VEC_LENGTH (parm) != TREE_VEC_LENGTH (arg))
14925           return 1;
14926         for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (parm); ++i)
14927           if (unify (tparms, targs,
14928                      TREE_VEC_ELT (parm, i), TREE_VEC_ELT (arg, i),
14929                      UNIFY_ALLOW_NONE))
14930             return 1;
14931         return 0;
14932       }
14933
14934     case RECORD_TYPE:
14935     case UNION_TYPE:
14936       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
14937         return 1;
14938
14939       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (parm))
14940         {
14941           if (!TYPE_PTRMEMFUNC_P (arg))
14942             return 1;
14943
14944           return unify (tparms, targs,
14945                         TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (parm),
14946                         TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (arg),
14947                         strict);
14948         }
14949
14950       if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (parm))
14951         {
14952           tree t = NULL_TREE;
14953
14954           if (strict_in & UNIFY_ALLOW_DERIVED)
14955             {
14956               /* First, we try to unify the PARM and ARG directly.  */
14957               t = try_class_unification (tparms, targs,
14958                                          parm, arg);
14959
14960               if (!t)
14961                 {
14962                   /* Fallback to the special case allowed in
14963                      [temp.deduct.call]:
14964
14965                        If P is a class, and P has the form
14966                        template-id, then A can be a derived class of
14967                        the deduced A.  Likewise, if P is a pointer to
14968                        a class of the form template-id, A can be a
14969                        pointer to a derived class pointed to by the
14970                        deduced A.  */
14971                   t = get_template_base (tparms, targs, parm, arg);
14972
14973                   if (!t)
14974                     return 1;
14975                 }
14976             }
14977           else if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (arg)
14978                    && (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (parm)
14979                        == CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (arg)))
14980             /* Perhaps PARM is something like S<U> and ARG is S<int>.
14981                Then, we should unify `int' and `U'.  */
14982             t = arg;
14983           else
14984             /* There's no chance of unification succeeding.  */
14985             return 1;
14986
14987           return unify (tparms, targs, CLASSTYPE_TI_ARGS (parm),
14988                         CLASSTYPE_TI_ARGS (t), UNIFY_ALLOW_NONE);
14989         }
14990       else if (!same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (parm, arg))
14991         return 1;
14992       return 0;
14993
14994     case METHOD_TYPE:
14995     case FUNCTION_TYPE:
14996       {
14997         unsigned int nargs;
14998         tree *args;
14999         tree a;
15000         unsigned int i;
15001
15002         if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
15003           return 1;
15004
15005         /* CV qualifications for methods can never be deduced, they must
15006            match exactly.  We need to check them explicitly here,
15007            because type_unification_real treats them as any other
15008            cv-qualified parameter.  */
15009         if (TREE_CODE (parm) == METHOD_TYPE
15010             && (!check_cv_quals_for_unify
15011                 (UNIFY_ALLOW_NONE,
15012                  TREE_TYPE (TREE_VALUE (TYPE_ARG_TYPES (arg))),
15013                  TREE_TYPE (TREE_VALUE (TYPE_ARG_TYPES (parm))))))
15014           return 1;
15015
15016         if (unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm),
15017                    TREE_TYPE (arg), UNIFY_ALLOW_NONE))
15018           return 1;
15019
15020         nargs = list_length (TYPE_ARG_TYPES (arg));
15021         args = XALLOCAVEC (tree, nargs);
15022         for (a = TYPE_ARG_TYPES (arg), i = 0;
15023              a != NULL_TREE && a != void_list_node;
15024              a = TREE_CHAIN (a), ++i)
15025           args[i] = TREE_VALUE (a);
15026         nargs = i;
15027
15028         return type_unification_real (tparms, targs, TYPE_ARG_TYPES (parm),
15029                                       args, nargs, 1, DEDUCE_EXACT,
15030                                       LOOKUP_NORMAL);
15031       }
15032
15033     case OFFSET_TYPE:
15034       /* Unify a pointer to member with a pointer to member function, which
15035          deduces the type of the member as a function type. */
15036       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (arg))
15037         {
15038           tree method_type;
15039           tree fntype;
15040
15041           /* Check top-level cv qualifiers */
15042           if (!check_cv_quals_for_unify (UNIFY_ALLOW_NONE, arg, parm))
15043             return 1;
15044
15045           if (unify (tparms, targs, TYPE_OFFSET_BASETYPE (parm),
15046                      TYPE_PTRMEMFUNC_OBJECT_TYPE (arg), UNIFY_ALLOW_NONE))
15047             return 1;
15048
15049           /* Determine the type of the function we are unifying against. */
15050           method_type = TREE_TYPE (TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (arg));
15051           fntype =
15052             build_function_type (TREE_TYPE (method_type),
15053                                  TREE_CHAIN (TYPE_ARG_TYPES (method_type)));
15054
15055           /* Extract the cv-qualifiers of the member function from the
15056              implicit object parameter and place them on the function
15057              type to be restored later. */
15058           fntype = apply_memfn_quals (fntype, type_memfn_quals (method_type));
15059           return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), fntype, strict);
15060         }
15061
15062       if (TREE_CODE (arg) != OFFSET_TYPE)
15063         return 1;
15064       if (unify (tparms, targs, TYPE_OFFSET_BASETYPE (parm),
15065                  TYPE_OFFSET_BASETYPE (arg), UNIFY_ALLOW_NONE))
15066         return 1;
15067       return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), TREE_TYPE (arg),
15068                     strict);
15069
15070     case CONST_DECL:
15071       if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (parm))
15072         return unify (tparms, targs, DECL_INITIAL (parm), arg, strict);
15073       if (arg != integral_constant_value (parm))
15074         return 1;
15075       return 0;
15076
15077     case FIELD_DECL:
15078     case TEMPLATE_DECL:
15079       /* Matched cases are handled by the ARG == PARM test above.  */
15080       return 1;
15081
15082     case VAR_DECL:
15083       /* A non-type template parameter that is a variable should be a
15084          an integral constant, in which case, it whould have been
15085          folded into its (constant) value. So we should not be getting
15086          a variable here.  */
15087       gcc_unreachable ();
15088
15089     case TYPE_ARGUMENT_PACK:
15090     case NONTYPE_ARGUMENT_PACK:
15091       {
15092         tree packed_parms = ARGUMENT_PACK_ARGS (parm);
15093         tree packed_args = ARGUMENT_PACK_ARGS (arg);
15094         int i, len = TREE_VEC_LENGTH (packed_parms);
15095         int argslen = TREE_VEC_LENGTH (packed_args);
15096         int parm_variadic_p = 0;
15097
15098         for (i = 0; i < len; ++i)
15099           {
15100             if (PACK_EXPANSION_P (TREE_VEC_ELT (packed_parms, i)))
15101               {
15102                 if (i == len - 1)
15103                   /* We can unify against something with a trailing
15104                      parameter pack.  */
15105                   parm_variadic_p = 1;
15106                 else
15107                   /* Since there is something following the pack
15108                      expansion, we cannot unify this template argument
15109                      list.  */
15110                   return 0;
15111               }
15112           }
15113           
15114
15115         /* If we don't have enough arguments to satisfy the parameters
15116            (not counting the pack expression at the end), or we have
15117            too many arguments for a parameter list that doesn't end in
15118            a pack expression, we can't unify.  */
15119         if (argslen < (len - parm_variadic_p)
15120             || (argslen > len && !parm_variadic_p))
15121           return 1;
15122
15123         /* Unify all of the parameters that precede the (optional)
15124            pack expression.  */
15125         for (i = 0; i < len - parm_variadic_p; ++i)
15126           {
15127             if (unify (tparms, targs, TREE_VEC_ELT (packed_parms, i),
15128                        TREE_VEC_ELT (packed_args, i), strict))
15129               return 1;
15130           }
15131
15132         if (parm_variadic_p)
15133           return unify_pack_expansion (tparms, targs, 
15134                                        packed_parms, packed_args,
15135                                        strict, /*call_args_p=*/false,
15136                                        /*subr=*/false);
15137         return 0;
15138       }
15139
15140       break;
15141
15142     case TYPEOF_TYPE:
15143     case DECLTYPE_TYPE:
15144       /* Cannot deduce anything from TYPEOF_TYPE or DECLTYPE_TYPE
15145          nodes.  */
15146       return 0;
15147
15148     case ERROR_MARK:
15149       /* Unification fails if we hit an error node.  */
15150       return 1;
15151
15152     default:
15153       gcc_assert (EXPR_P (parm));
15154
15155       /* We must be looking at an expression.  This can happen with
15156          something like:
15157
15158            template <int I>
15159            void foo(S<I>, S<I + 2>);
15160
15161          This is a "nondeduced context":
15162
15163            [deduct.type]
15164
15165            The nondeduced contexts are:
15166
15167            --A type that is a template-id in which one or more of
15168              the template-arguments is an expression that references
15169              a template-parameter.
15170
15171          In these cases, we assume deduction succeeded, but don't
15172          actually infer any unifications.  */
15173
15174       if (!uses_template_parms (parm)
15175           && !template_args_equal (parm, arg))
15176         return 1;
15177       else
15178         return 0;
15179     }
15180 }
15181 \f
15182 /* Note that DECL can be defined in this translation unit, if
15183    required.  */
15184
15185 static void
15186 mark_definable (tree decl)
15187 {
15188   tree clone;
15189   DECL_NOT_REALLY_EXTERN (decl) = 1;
15190   FOR_EACH_CLONE (clone, decl)
15191     DECL_NOT_REALLY_EXTERN (clone) = 1;
15192 }
15193
15194 /* Called if RESULT is explicitly instantiated, or is a member of an
15195    explicitly instantiated class.  */
15196
15197 void
15198 mark_decl_instantiated (tree result, int extern_p)
15199 {
15200   SET_DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (result);
15201
15202   /* If this entity has already been written out, it's too late to
15203      make any modifications.  */
15204   if (TREE_ASM_WRITTEN (result))
15205     return;
15206
15207   if (TREE_CODE (result) != FUNCTION_DECL)
15208     /* The TREE_PUBLIC flag for function declarations will have been
15209        set correctly by tsubst.  */
15210     TREE_PUBLIC (result) = 1;
15211
15212   /* This might have been set by an earlier implicit instantiation.  */
15213   DECL_COMDAT (result) = 0;
15214
15215   if (extern_p)
15216     DECL_NOT_REALLY_EXTERN (result) = 0;
15217   else
15218     {
15219       mark_definable (result);
15220       /* Always make artificials weak.  */
15221       if (DECL_ARTIFICIAL (result) && flag_weak)
15222         comdat_linkage (result);
15223       /* For WIN32 we also want to put explicit instantiations in
15224          linkonce sections.  */
15225       else if (TREE_PUBLIC (result))
15226         maybe_make_one_only (result);
15227     }
15228
15229   /* If EXTERN_P, then this function will not be emitted -- unless
15230      followed by an explicit instantiation, at which point its linkage
15231      will be adjusted.  If !EXTERN_P, then this function will be
15232      emitted here.  In neither circumstance do we want
15233      import_export_decl to adjust the linkage.  */
15234   DECL_INTERFACE_KNOWN (result) = 1;
15235 }
15236
15237 /* Subroutine of more_specialized_fn: check whether TARGS is missing any
15238    important template arguments.  If any are missing, we check whether
15239    they're important by using error_mark_node for substituting into any
15240    args that were used for partial ordering (the ones between ARGS and END)
15241    and seeing if it bubbles up.  */
15242
15243 static bool
15244 check_undeduced_parms (tree targs, tree args, tree end)
15245 {
15246   bool found = false;
15247   int i;
15248   for (i = TREE_VEC_LENGTH (targs) - 1; i >= 0; --i)
15249     if (TREE_VEC_ELT (targs, i) == NULL_TREE)
15250       {
15251         found = true;
15252         TREE_VEC_ELT (targs, i) = error_mark_node;
15253       }
15254   if (found)
15255     {
15256       for (; args != end; args = TREE_CHAIN (args))
15257         {
15258           tree substed = tsubst (TREE_VALUE (args), targs, tf_none, NULL_TREE);
15259           if (substed == error_mark_node)
15260             return true;
15261         }
15262     }
15263   return false;
15264 }
15265
15266 /* Given two function templates PAT1 and PAT2, return:
15267
15268    1 if PAT1 is more specialized than PAT2 as described in [temp.func.order].
15269    -1 if PAT2 is more specialized than PAT1.
15270    0 if neither is more specialized.
15271
15272    LEN indicates the number of parameters we should consider
15273    (defaulted parameters should not be considered).
15274
15275    The 1998 std underspecified function template partial ordering, and
15276    DR214 addresses the issue.  We take pairs of arguments, one from
15277    each of the templates, and deduce them against each other.  One of
15278    the templates will be more specialized if all the *other*
15279    template's arguments deduce against its arguments and at least one
15280    of its arguments *does* *not* deduce against the other template's
15281    corresponding argument.  Deduction is done as for class templates.
15282    The arguments used in deduction have reference and top level cv
15283    qualifiers removed.  Iff both arguments were originally reference
15284    types *and* deduction succeeds in both directions, the template
15285    with the more cv-qualified argument wins for that pairing (if
15286    neither is more cv-qualified, they both are equal).  Unlike regular
15287    deduction, after all the arguments have been deduced in this way,
15288    we do *not* verify the deduced template argument values can be
15289    substituted into non-deduced contexts.
15290
15291    The logic can be a bit confusing here, because we look at deduce1 and
15292    targs1 to see if pat2 is at least as specialized, and vice versa; if we
15293    can find template arguments for pat1 to make arg1 look like arg2, that
15294    means that arg2 is at least as specialized as arg1.  */
15295
15296 int
15297 more_specialized_fn (tree pat1, tree pat2, int len)
15298 {
15299   tree decl1 = DECL_TEMPLATE_RESULT (pat1);
15300   tree decl2 = DECL_TEMPLATE_RESULT (pat2);
15301   tree targs1 = make_tree_vec (DECL_NTPARMS (pat1));
15302   tree targs2 = make_tree_vec (DECL_NTPARMS (pat2));
15303   tree tparms1 = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (pat1);
15304   tree tparms2 = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (pat2);
15305   tree args1 = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl1));
15306   tree args2 = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl2));
15307   tree origs1, origs2;
15308   bool lose1 = false;
15309   bool lose2 = false;
15310
15311   /* Remove the this parameter from non-static member functions.  If
15312      one is a non-static member function and the other is not a static
15313      member function, remove the first parameter from that function
15314      also.  This situation occurs for operator functions where we
15315      locate both a member function (with this pointer) and non-member
15316      operator (with explicit first operand).  */
15317   if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl1))
15318     {
15319       len--; /* LEN is the number of significant arguments for DECL1 */
15320       args1 = TREE_CHAIN (args1);
15321       if (!DECL_STATIC_FUNCTION_P (decl2))
15322         args2 = TREE_CHAIN (args2);
15323     }
15324   else if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl2))
15325     {
15326       args2 = TREE_CHAIN (args2);
15327       if (!DECL_STATIC_FUNCTION_P (decl1))
15328         {
15329           len--;
15330           args1 = TREE_CHAIN (args1);
15331         }
15332     }
15333
15334   /* If only one is a conversion operator, they are unordered.  */
15335   if (DECL_CONV_FN_P (decl1) != DECL_CONV_FN_P (decl2))
15336     return 0;
15337
15338   /* Consider the return type for a conversion function */
15339   if (DECL_CONV_FN_P (decl1))
15340     {
15341       args1 = tree_cons (NULL_TREE, TREE_TYPE (TREE_TYPE (decl1)), args1);
15342       args2 = tree_cons (NULL_TREE, TREE_TYPE (TREE_TYPE (decl2)), args2);
15343       len++;
15344     }
15345
15346   processing_template_decl++;
15347
15348   origs1 = args1;
15349   origs2 = args2;
15350
15351   while (len--
15352          /* Stop when an ellipsis is seen.  */
15353          && args1 != NULL_TREE && args2 != NULL_TREE)
15354     {
15355       tree arg1 = TREE_VALUE (args1);
15356       tree arg2 = TREE_VALUE (args2);
15357       int deduce1, deduce2;
15358       int quals1 = -1;
15359       int quals2 = -1;
15360
15361       if (TREE_CODE (arg1) == TYPE_PACK_EXPANSION
15362           && TREE_CODE (arg2) == TYPE_PACK_EXPANSION)
15363         {
15364           /* When both arguments are pack expansions, we need only
15365              unify the patterns themselves.  */
15366           arg1 = PACK_EXPANSION_PATTERN (arg1);
15367           arg2 = PACK_EXPANSION_PATTERN (arg2);
15368
15369           /* This is the last comparison we need to do.  */
15370           len = 0;
15371         }
15372
15373       if (TREE_CODE (arg1) == REFERENCE_TYPE)
15374         {
15375           arg1 = TREE_TYPE (arg1);
15376           quals1 = cp_type_quals (arg1);
15377         }
15378
15379       if (TREE_CODE (arg2) == REFERENCE_TYPE)
15380         {
15381           arg2 = TREE_TYPE (arg2);
15382           quals2 = cp_type_quals (arg2);
15383         }
15384
15385       if ((quals1 < 0) != (quals2 < 0))
15386         {
15387           /* Only of the args is a reference, see if we should apply
15388              array/function pointer decay to it.  This is not part of
15389              DR214, but is, IMHO, consistent with the deduction rules
15390              for the function call itself, and with our earlier
15391              implementation of the underspecified partial ordering
15392              rules.  (nathan).  */
15393           if (quals1 >= 0)
15394             {
15395               switch (TREE_CODE (arg1))
15396                 {
15397                 case ARRAY_TYPE:
15398                   arg1 = TREE_TYPE (arg1);
15399                   /* FALLTHROUGH. */
15400                 case FUNCTION_TYPE:
15401                   arg1 = build_pointer_type (arg1);
15402                   break;
15403
15404                 default:
15405                   break;
15406                 }
15407             }
15408           else
15409             {
15410               switch (TREE_CODE (arg2))
15411                 {
15412                 case ARRAY_TYPE:
15413                   arg2 = TREE_TYPE (arg2);
15414                   /* FALLTHROUGH. */
15415                 case FUNCTION_TYPE:
15416                   arg2 = build_pointer_type (arg2);
15417                   break;
15418
15419                 default:
15420                   break;
15421                 }
15422             }
15423         }
15424
15425       arg1 = TYPE_MAIN_VARIANT (arg1);
15426       arg2 = TYPE_MAIN_VARIANT (arg2);
15427
15428       if (TREE_CODE (arg1) == TYPE_PACK_EXPANSION)
15429         {
15430           int i, len2 = list_length (args2);
15431           tree parmvec = make_tree_vec (1);
15432           tree argvec = make_tree_vec (len2);
15433           tree ta = args2;
15434
15435           /* Setup the parameter vector, which contains only ARG1.  */
15436           TREE_VEC_ELT (parmvec, 0) = arg1;
15437
15438           /* Setup the argument vector, which contains the remaining
15439              arguments.  */
15440           for (i = 0; i < len2; i++, ta = TREE_CHAIN (ta))
15441             TREE_VEC_ELT (argvec, i) = TREE_VALUE (ta);
15442
15443           deduce1 = !unify_pack_expansion (tparms1, targs1, parmvec, 
15444                                            argvec, UNIFY_ALLOW_NONE, 
15445                                            /*call_args_p=*/false, 
15446                                            /*subr=*/0);
15447
15448           /* We cannot deduce in the other direction, because ARG1 is
15449              a pack expansion but ARG2 is not.  */
15450           deduce2 = 0;
15451         }
15452       else if (TREE_CODE (arg2) == TYPE_PACK_EXPANSION)
15453         {
15454           int i, len1 = list_length (args1);
15455           tree parmvec = make_tree_vec (1);
15456           tree argvec = make_tree_vec (len1);
15457           tree ta = args1;
15458
15459           /* Setup the parameter vector, which contains only ARG1.  */
15460           TREE_VEC_ELT (parmvec, 0) = arg2;
15461
15462           /* Setup the argument vector, which contains the remaining
15463              arguments.  */
15464           for (i = 0; i < len1; i++, ta = TREE_CHAIN (ta))
15465             TREE_VEC_ELT (argvec, i) = TREE_VALUE (ta);
15466
15467           deduce2 = !unify_pack_expansion (tparms2, targs2, parmvec, 
15468                                            argvec, UNIFY_ALLOW_NONE, 
15469                                            /*call_args_p=*/false, 
15470                                            /*subr=*/0);
15471
15472           /* We cannot deduce in the other direction, because ARG2 is
15473              a pack expansion but ARG1 is not.*/
15474           deduce1 = 0;
15475         }
15476
15477       else
15478         {
15479           /* The normal case, where neither argument is a pack
15480              expansion.  */
15481           deduce1 = !unify (tparms1, targs1, arg1, arg2, UNIFY_ALLOW_NONE);
15482           deduce2 = !unify (tparms2, targs2, arg2, arg1, UNIFY_ALLOW_NONE);
15483         }
15484
15485       /* If we couldn't deduce arguments for tparms1 to make arg1 match
15486          arg2, then arg2 is not as specialized as arg1.  */
15487       if (!deduce1)
15488         lose2 = true;
15489       if (!deduce2)
15490         lose1 = true;
15491
15492       /* "If, for a given type, deduction succeeds in both directions
15493          (i.e., the types are identical after the transformations above)
15494          and if the type from the argument template is more cv-qualified
15495          than the type from the parameter template (as described above)
15496          that type is considered to be more specialized than the other. If
15497          neither type is more cv-qualified than the other then neither type
15498          is more specialized than the other."  */
15499
15500       if (deduce1 && deduce2
15501           && quals1 != quals2 && quals1 >= 0 && quals2 >= 0)
15502         {
15503           if ((quals1 & quals2) == quals2)
15504             lose2 = true;
15505           if ((quals1 & quals2) == quals1)
15506             lose1 = true;
15507         }
15508
15509       if (lose1 && lose2)
15510         /* We've failed to deduce something in either direction.
15511            These must be unordered.  */
15512         break;
15513
15514       if (TREE_CODE (arg1) == TYPE_PACK_EXPANSION
15515           || TREE_CODE (arg2) == TYPE_PACK_EXPANSION)
15516         /* We have already processed all of the arguments in our
15517            handing of the pack expansion type.  */
15518         len = 0;
15519
15520       args1 = TREE_CHAIN (args1);
15521       args2 = TREE_CHAIN (args2);
15522     }
15523
15524   /* "In most cases, all template parameters must have values in order for
15525      deduction to succeed, but for partial ordering purposes a template
15526      parameter may remain without a value provided it is not used in the
15527      types being used for partial ordering."
15528
15529      Thus, if we are missing any of the targs1 we need to substitute into
15530      origs1, then pat2 is not as specialized as pat1.  This can happen when
15531      there is a nondeduced context.  */
15532   if (!lose2 && check_undeduced_parms (targs1, origs1, args1))
15533     lose2 = true;
15534   if (!lose1 && check_undeduced_parms (targs2, origs2, args2))
15535     lose1 = true;
15536
15537   processing_template_decl--;
15538
15539   /* All things being equal, if the next argument is a pack expansion
15540      for one function but not for the other, prefer the
15541      non-variadic function.  FIXME this is bogus; see c++/41958.  */
15542   if (lose1 == lose2
15543       && args1 && TREE_VALUE (args1)
15544       && args2 && TREE_VALUE (args2))
15545     {
15546       lose1 = TREE_CODE (TREE_VALUE (args1)) == TYPE_PACK_EXPANSION;
15547       lose2 = TREE_CODE (TREE_VALUE (args2)) == TYPE_PACK_EXPANSION;
15548     }
15549
15550   if (lose1 == lose2)
15551     return 0;
15552   else if (!lose1)
15553     return 1;
15554   else
15555     return -1;
15556 }
15557
15558 /* Determine which of two partial specializations is more specialized.
15559
15560    PAT1 is a TREE_LIST whose TREE_TYPE is the _TYPE node corresponding
15561    to the first partial specialization.  The TREE_VALUE is the
15562    innermost set of template parameters for the partial
15563    specialization.  PAT2 is similar, but for the second template.
15564
15565    Return 1 if the first partial specialization is more specialized;
15566    -1 if the second is more specialized; 0 if neither is more
15567    specialized.
15568
15569    See [temp.class.order] for information about determining which of
15570    two templates is more specialized.  */
15571
15572 static int
15573 more_specialized_class (tree pat1, tree pat2)
15574 {
15575   tree targs;
15576   tree tmpl1, tmpl2;
15577   int winner = 0;
15578   bool any_deductions = false;
15579
15580   tmpl1 = TREE_TYPE (pat1);
15581   tmpl2 = TREE_TYPE (pat2);
15582
15583   /* Just like what happens for functions, if we are ordering between
15584      different class template specializations, we may encounter dependent
15585      types in the arguments, and we need our dependency check functions
15586      to behave correctly.  */
15587   ++processing_template_decl;
15588   targs = get_class_bindings (TREE_VALUE (pat1),
15589                               CLASSTYPE_TI_ARGS (tmpl1),
15590                               CLASSTYPE_TI_ARGS (tmpl2));
15591   if (targs)
15592     {
15593       --winner;
15594       any_deductions = true;
15595     }
15596
15597   targs = get_class_bindings (TREE_VALUE (pat2),
15598                               CLASSTYPE_TI_ARGS (tmpl2),
15599                               CLASSTYPE_TI_ARGS (tmpl1));
15600   if (targs)
15601     {
15602       ++winner;
15603       any_deductions = true;
15604     }
15605   --processing_template_decl;
15606
15607   /* In the case of a tie where at least one of the class templates
15608      has a parameter pack at the end, the template with the most
15609      non-packed parameters wins.  */
15610   if (winner == 0
15611       && any_deductions
15612       && (template_args_variadic_p (TREE_PURPOSE (pat1))
15613           || template_args_variadic_p (TREE_PURPOSE (pat2))))
15614     {
15615       tree args1 = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (TREE_PURPOSE (pat1));
15616       tree args2 = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (TREE_PURPOSE (pat2));
15617       int len1 = TREE_VEC_LENGTH (args1);
15618       int len2 = TREE_VEC_LENGTH (args2);
15619
15620       /* We don't count the pack expansion at the end.  */
15621       if (template_args_variadic_p (TREE_PURPOSE (pat1)))
15622         --len1;
15623       if (template_args_variadic_p (TREE_PURPOSE (pat2)))
15624         --len2;
15625
15626       if (len1 > len2)
15627         return 1;
15628       else if (len1 < len2)
15629         return -1;
15630     }
15631
15632   return winner;
15633 }
15634
15635 /* Return the template arguments that will produce the function signature
15636    DECL from the function template FN, with the explicit template
15637    arguments EXPLICIT_ARGS.  If CHECK_RETTYPE is true, the return type must
15638    also match.  Return NULL_TREE if no satisfactory arguments could be
15639    found.  */
15640
15641 static tree
15642 get_bindings (tree fn, tree decl, tree explicit_args, bool check_rettype)
15643 {
15644   int ntparms = DECL_NTPARMS (fn);
15645   tree targs = make_tree_vec (ntparms);
15646   tree decl_type;
15647   tree decl_arg_types;
15648   tree *args;
15649   unsigned int nargs, ix;
15650   tree arg;
15651
15652   /* Substitute the explicit template arguments into the type of DECL.
15653      The call to fn_type_unification will handle substitution into the
15654      FN.  */
15655   decl_type = TREE_TYPE (decl);
15656   if (explicit_args && uses_template_parms (decl_type))
15657     {
15658       tree tmpl;
15659       tree converted_args;
15660
15661       if (DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
15662         tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
15663       else
15664         /* We can get here for some invalid specializations.  */
15665         return NULL_TREE;
15666
15667       converted_args
15668         = coerce_template_parms (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (tmpl),
15669                                  explicit_args, NULL_TREE,
15670                                  tf_none,
15671                                  /*require_all_args=*/false,
15672                                  /*use_default_args=*/false);
15673       if (converted_args == error_mark_node)
15674         return NULL_TREE;
15675
15676       decl_type = tsubst (decl_type, converted_args, tf_none, NULL_TREE);
15677       if (decl_type == error_mark_node)
15678         return NULL_TREE;
15679     }
15680
15681   /* Never do unification on the 'this' parameter.  */
15682   decl_arg_types = skip_artificial_parms_for (decl, 
15683                                               TYPE_ARG_TYPES (decl_type));
15684
15685   nargs = list_length (decl_arg_types);
15686   args = XALLOCAVEC (tree, nargs);
15687   for (arg = decl_arg_types, ix = 0;
15688        arg != NULL_TREE && arg != void_list_node;
15689        arg = TREE_CHAIN (arg), ++ix)
15690     args[ix] = TREE_VALUE (arg);
15691
15692   if (fn_type_unification (fn, explicit_args, targs,
15693                            args, ix,
15694                            (check_rettype || DECL_CONV_FN_P (fn)
15695                             ? TREE_TYPE (decl_type) : NULL_TREE),
15696                            DEDUCE_EXACT, LOOKUP_NORMAL))
15697     return NULL_TREE;
15698
15699   return targs;
15700 }
15701
15702 /* Return the innermost template arguments that, when applied to a
15703    template specialization whose innermost template parameters are
15704    TPARMS, and whose specialization arguments are SPEC_ARGS, yield the
15705    ARGS.
15706
15707    For example, suppose we have:
15708
15709      template <class T, class U> struct S {};
15710      template <class T> struct S<T*, int> {};
15711
15712    Then, suppose we want to get `S<double*, int>'.  The TPARMS will be
15713    {T}, the SPEC_ARGS will be {T*, int} and the ARGS will be {double*,
15714    int}.  The resulting vector will be {double}, indicating that `T'
15715    is bound to `double'.  */
15716
15717 static tree
15718 get_class_bindings (tree tparms, tree spec_args, tree args)
15719 {
15720   int i, ntparms = TREE_VEC_LENGTH (tparms);
15721   tree deduced_args;
15722   tree innermost_deduced_args;
15723
15724   innermost_deduced_args = make_tree_vec (ntparms);
15725   if (TMPL_ARGS_HAVE_MULTIPLE_LEVELS (args))
15726     {
15727       deduced_args = copy_node (args);
15728       SET_TMPL_ARGS_LEVEL (deduced_args,
15729                            TMPL_ARGS_DEPTH (deduced_args),
15730                            innermost_deduced_args);
15731     }
15732   else
15733     deduced_args = innermost_deduced_args;
15734
15735   if (unify (tparms, deduced_args,
15736              INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (spec_args),
15737              INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args),
15738              UNIFY_ALLOW_NONE))
15739     return NULL_TREE;
15740
15741   for (i =  0; i < ntparms; ++i)
15742     if (! TREE_VEC_ELT (innermost_deduced_args, i))
15743       return NULL_TREE;
15744
15745   /* Verify that nondeduced template arguments agree with the type
15746      obtained from argument deduction.
15747
15748      For example:
15749
15750        struct A { typedef int X; };
15751        template <class T, class U> struct C {};
15752        template <class T> struct C<T, typename T::X> {};
15753
15754      Then with the instantiation `C<A, int>', we can deduce that
15755      `T' is `A' but unify () does not check whether `typename T::X'
15756      is `int'.  */
15757   spec_args = tsubst (spec_args, deduced_args, tf_none, NULL_TREE);
15758   if (spec_args == error_mark_node
15759       /* We only need to check the innermost arguments; the other
15760          arguments will always agree.  */
15761       || !comp_template_args (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (spec_args),
15762                               INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args)))
15763     return NULL_TREE;
15764
15765   /* Now that we have bindings for all of the template arguments,
15766      ensure that the arguments deduced for the template template
15767      parameters have compatible template parameter lists.  See the use
15768      of template_template_parm_bindings_ok_p in fn_type_unification
15769      for more information.  */
15770   if (!template_template_parm_bindings_ok_p (tparms, deduced_args))
15771     return NULL_TREE;
15772
15773   return deduced_args;
15774 }
15775
15776 /* TEMPLATES is a TREE_LIST.  Each TREE_VALUE is a TEMPLATE_DECL.
15777    Return the TREE_LIST node with the most specialized template, if
15778    any.  If there is no most specialized template, the error_mark_node
15779    is returned.
15780
15781    Note that this function does not look at, or modify, the
15782    TREE_PURPOSE or TREE_TYPE of any of the nodes.  Since the node
15783    returned is one of the elements of INSTANTIATIONS, callers may
15784    store information in the TREE_PURPOSE or TREE_TYPE of the nodes,
15785    and retrieve it from the value returned.  */
15786
15787 tree
15788 most_specialized_instantiation (tree templates)
15789 {
15790   tree fn, champ;
15791
15792   ++processing_template_decl;
15793
15794   champ = templates;
15795   for (fn = TREE_CHAIN (templates); fn; fn = TREE_CHAIN (fn))
15796     {
15797       int fate = 0;
15798
15799       if (get_bindings (TREE_VALUE (champ),
15800                         DECL_TEMPLATE_RESULT (TREE_VALUE (fn)),
15801                         NULL_TREE, /*check_ret=*/false))
15802         fate--;
15803
15804       if (get_bindings (TREE_VALUE (fn),
15805                         DECL_TEMPLATE_RESULT (TREE_VALUE (champ)),
15806                         NULL_TREE, /*check_ret=*/false))
15807         fate++;
15808
15809       if (fate == -1)
15810         champ = fn;
15811       else if (!fate)
15812         {
15813           /* Equally specialized, move to next function.  If there
15814              is no next function, nothing's most specialized.  */
15815           fn = TREE_CHAIN (fn);
15816           champ = fn;
15817           if (!fn)
15818             break;
15819         }
15820     }
15821
15822   if (champ)
15823     /* Now verify that champ is better than everything earlier in the
15824        instantiation list.  */
15825     for (fn = templates; fn != champ; fn = TREE_CHAIN (fn))
15826       if (get_bindings (TREE_VALUE (champ),
15827                         DECL_TEMPLATE_RESULT (TREE_VALUE (fn)),
15828                         NULL_TREE, /*check_ret=*/false)
15829           || !get_bindings (TREE_VALUE (fn),
15830                             DECL_TEMPLATE_RESULT (TREE_VALUE (champ)),
15831                             NULL_TREE, /*check_ret=*/false))
15832         {
15833           champ = NULL_TREE;
15834           break;
15835         }
15836
15837   processing_template_decl--;
15838
15839   if (!champ)
15840     return error_mark_node;
15841
15842   return champ;
15843 }
15844
15845 /* If DECL is a specialization of some template, return the most
15846    general such template.  Otherwise, returns NULL_TREE.
15847
15848    For example, given:
15849
15850      template <class T> struct S { template <class U> void f(U); };
15851
15852    if TMPL is `template <class U> void S<int>::f(U)' this will return
15853    the full template.  This function will not trace past partial
15854    specializations, however.  For example, given in addition:
15855
15856      template <class T> struct S<T*> { template <class U> void f(U); };
15857
15858    if TMPL is `template <class U> void S<int*>::f(U)' this will return
15859    `template <class T> template <class U> S<T*>::f(U)'.  */
15860
15861 tree
15862 most_general_template (tree decl)
15863 {
15864   /* If DECL is a FUNCTION_DECL, find the TEMPLATE_DECL of which it is
15865      an immediate specialization.  */
15866   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
15867     {
15868       if (DECL_TEMPLATE_INFO (decl)) {
15869         decl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
15870
15871         /* The DECL_TI_TEMPLATE can be an IDENTIFIER_NODE for a
15872            template friend.  */
15873         if (TREE_CODE (decl) != TEMPLATE_DECL)
15874           return NULL_TREE;
15875       } else
15876         return NULL_TREE;
15877     }
15878
15879   /* Look for more and more general templates.  */
15880   while (DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
15881     {
15882       /* The DECL_TI_TEMPLATE can be an IDENTIFIER_NODE in some cases.
15883          (See cp-tree.h for details.)  */
15884       if (TREE_CODE (DECL_TI_TEMPLATE (decl)) != TEMPLATE_DECL)
15885         break;
15886
15887       if (CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (decl))
15888           && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (TREE_TYPE (decl)))
15889         break;
15890
15891       /* Stop if we run into an explicitly specialized class template.  */
15892       if (!DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (decl)
15893           && DECL_CONTEXT (decl)
15894           && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (DECL_CONTEXT (decl)))
15895         break;
15896
15897       decl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
15898     }
15899
15900   return decl;
15901 }
15902
15903 /* Return the most specialized of the class template partial
15904    specializations of TMPL which can produce TYPE, a specialization of
15905    TMPL.  The value returned is actually a TREE_LIST; the TREE_TYPE is
15906    a _TYPE node corresponding to the partial specialization, while the
15907    TREE_PURPOSE is the set of template arguments that must be
15908    substituted into the TREE_TYPE in order to generate TYPE.
15909
15910    If the choice of partial specialization is ambiguous, a diagnostic
15911    is issued, and the error_mark_node is returned.  If there are no
15912    partial specializations of TMPL matching TYPE, then NULL_TREE is
15913    returned.  */
15914
15915 static tree
15916 most_specialized_class (tree type, tree tmpl)
15917 {
15918   tree list = NULL_TREE;
15919   tree t;
15920   tree champ;
15921   int fate;
15922   bool ambiguous_p;
15923   tree args;
15924   tree outer_args = NULL_TREE;
15925
15926   tmpl = most_general_template (tmpl);
15927   args = CLASSTYPE_TI_ARGS (type);
15928
15929   /* For determining which partial specialization to use, only the
15930      innermost args are interesting.  */
15931   if (TMPL_ARGS_HAVE_MULTIPLE_LEVELS (args))
15932     {
15933       outer_args = strip_innermost_template_args (args, 1);
15934       args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args);
15935     }
15936
15937   for (t = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl); t; t = TREE_CHAIN (t))
15938     {
15939       tree partial_spec_args;
15940       tree spec_args;
15941       tree parms = TREE_VALUE (t);
15942
15943       partial_spec_args = CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (t));
15944
15945       ++processing_template_decl;
15946
15947       if (outer_args)
15948         {
15949           int i;
15950
15951           /* Discard the outer levels of args, and then substitute in the
15952              template args from the enclosing class.  */
15953           partial_spec_args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (partial_spec_args);
15954           partial_spec_args = tsubst_template_args
15955             (partial_spec_args, outer_args, tf_none, NULL_TREE);
15956
15957           /* PARMS already refers to just the innermost parms, but the
15958              template parms in partial_spec_args had their levels lowered
15959              by tsubst, so we need to do the same for the parm list.  We
15960              can't just tsubst the TREE_VEC itself, as tsubst wants to
15961              treat a TREE_VEC as an argument vector.  */
15962           parms = copy_node (parms);
15963           for (i = TREE_VEC_LENGTH (parms) - 1; i >= 0; --i)
15964             TREE_VEC_ELT (parms, i) =
15965               tsubst (TREE_VEC_ELT (parms, i), outer_args, tf_none, NULL_TREE);
15966
15967         }
15968
15969       partial_spec_args =
15970           coerce_template_parms (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (tmpl),
15971                                  add_to_template_args (outer_args,
15972                                                        partial_spec_args),
15973                                  tmpl, tf_none,
15974                                  /*require_all_args=*/true,
15975                                  /*use_default_args=*/true);
15976
15977       --processing_template_decl;
15978
15979       if (partial_spec_args == error_mark_node)
15980         return error_mark_node;
15981
15982       spec_args = get_class_bindings (parms,
15983                                       partial_spec_args,
15984                                       args);
15985       if (spec_args)
15986         {
15987           if (outer_args)
15988             spec_args = add_to_template_args (outer_args, spec_args);
15989           list = tree_cons (spec_args, TREE_VALUE (t), list);
15990           TREE_TYPE (list) = TREE_TYPE (t);
15991         }
15992     }
15993
15994   if (! list)
15995     return NULL_TREE;
15996
15997   ambiguous_p = false;
15998   t = list;
15999   champ = t;
16000   t = TREE_CHAIN (t);
16001   for (; t; t = TREE_CHAIN (t))
16002     {
16003       fate = more_specialized_class (champ, t);
16004       if (fate == 1)
16005         ;
16006       else
16007         {
16008           if (fate == 0)
16009             {
16010               t = TREE_CHAIN (t);
16011               if (! t)
16012                 {
16013                   ambiguous_p = true;
16014                   break;
16015                 }
16016             }
16017           champ = t;
16018         }
16019     }
16020
16021   if (!ambiguous_p)
16022     for (t = list; t && t != champ; t = TREE_CHAIN (t))
16023       {
16024         fate = more_specialized_class (champ, t);
16025         if (fate != 1)
16026           {
16027             ambiguous_p = true;
16028             break;
16029           }
16030       }
16031
16032   if (ambiguous_p)
16033     {
16034       const char *str;
16035       char *spaces = NULL;
16036       error ("ambiguous class template instantiation for %q#T", type);
16037       str = TREE_CHAIN (list) ? _("candidates are:") : _("candidate is:");
16038       for (t = list; t; t = TREE_CHAIN (t))
16039         {
16040           error ("%s %+#T", spaces ? spaces : str, TREE_TYPE (t));
16041           spaces = spaces ? spaces : get_spaces (str);
16042         }
16043       free (spaces);
16044       return error_mark_node;
16045     }
16046
16047   return champ;
16048 }
16049
16050 /* Explicitly instantiate DECL.  */
16051
16052 void
16053 do_decl_instantiation (tree decl, tree storage)
16054 {
16055   tree result = NULL_TREE;
16056   int extern_p = 0;
16057
16058   if (!decl || decl == error_mark_node)
16059     /* An error occurred, for which grokdeclarator has already issued
16060        an appropriate message.  */
16061     return;
16062   else if (! DECL_LANG_SPECIFIC (decl))
16063     {
16064       error ("explicit instantiation of non-template %q#D", decl);
16065       return;
16066     }
16067   else if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL)
16068     {
16069       /* There is an asymmetry here in the way VAR_DECLs and
16070          FUNCTION_DECLs are handled by grokdeclarator.  In the case of
16071          the latter, the DECL we get back will be marked as a
16072          template instantiation, and the appropriate
16073          DECL_TEMPLATE_INFO will be set up.  This does not happen for
16074          VAR_DECLs so we do the lookup here.  Probably, grokdeclarator
16075          should handle VAR_DECLs as it currently handles
16076          FUNCTION_DECLs.  */
16077       if (!DECL_CLASS_SCOPE_P (decl))
16078         {
16079           error ("%qD is not a static data member of a class template", decl);
16080           return;
16081         }
16082       result = lookup_field (DECL_CONTEXT (decl), DECL_NAME (decl), 0, false);
16083       if (!result || TREE_CODE (result) != VAR_DECL)
16084         {
16085           error ("no matching template for %qD found", decl);
16086           return;
16087         }
16088       if (!same_type_p (TREE_TYPE (result), TREE_TYPE (decl)))
16089         {
16090           error ("type %qT for explicit instantiation %qD does not match "
16091                  "declared type %qT", TREE_TYPE (result), decl,
16092                  TREE_TYPE (decl));
16093           return;
16094         }
16095     }
16096   else if (TREE_CODE (decl) != FUNCTION_DECL)
16097     {
16098       error ("explicit instantiation of %q#D", decl);
16099       return;
16100     }
16101   else
16102     result = decl;
16103
16104   /* Check for various error cases.  Note that if the explicit
16105      instantiation is valid the RESULT will currently be marked as an
16106      *implicit* instantiation; DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION is not set
16107      until we get here.  */
16108
16109   if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (result))
16110     {
16111       /* DR 259 [temp.spec].
16112
16113          Both an explicit instantiation and a declaration of an explicit
16114          specialization shall not appear in a program unless the explicit
16115          instantiation follows a declaration of the explicit specialization.
16116
16117          For a given set of template parameters, if an explicit
16118          instantiation of a template appears after a declaration of an
16119          explicit specialization for that template, the explicit
16120          instantiation has no effect.  */
16121       return;
16122     }
16123   else if (DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (result))
16124     {
16125       /* [temp.spec]
16126
16127          No program shall explicitly instantiate any template more
16128          than once.
16129
16130          We check DECL_NOT_REALLY_EXTERN so as not to complain when
16131          the first instantiation was `extern' and the second is not,
16132          and EXTERN_P for the opposite case.  */
16133       if (DECL_NOT_REALLY_EXTERN (result) && !extern_p)
16134         permerror (input_location, "duplicate explicit instantiation of %q#D", result);
16135       /* If an "extern" explicit instantiation follows an ordinary
16136          explicit instantiation, the template is instantiated.  */
16137       if (extern_p)
16138         return;
16139     }
16140   else if (!DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (result))
16141     {
16142       error ("no matching template for %qD found", result);
16143       return;
16144     }
16145   else if (!DECL_TEMPLATE_INFO (result))
16146     {
16147       permerror (input_location, "explicit instantiation of non-template %q#D", result);
16148       return;
16149     }
16150
16151   if (storage == NULL_TREE)
16152     ;
16153   else if (storage == ridpointers[(int) RID_EXTERN])
16154     {
16155       if (!in_system_header && (cxx_dialect == cxx98))
16156         pedwarn (input_location, OPT_pedantic, 
16157                  "ISO C++ 1998 forbids the use of %<extern%> on explicit "
16158                  "instantiations");
16159       extern_p = 1;
16160     }
16161   else
16162     error ("storage class %qD applied to template instantiation", storage);
16163
16164   check_explicit_instantiation_namespace (result);
16165   mark_decl_instantiated (result, extern_p);
16166   if (! extern_p)
16167     instantiate_decl (result, /*defer_ok=*/1,
16168                       /*expl_inst_class_mem_p=*/false);
16169 }
16170
16171 static void
16172 mark_class_instantiated (tree t, int extern_p)
16173 {
16174   SET_CLASSTYPE_EXPLICIT_INSTANTIATION (t);
16175   SET_CLASSTYPE_INTERFACE_KNOWN (t);
16176   CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (t) = extern_p;
16177   TYPE_DECL_SUPPRESS_DEBUG (TYPE_NAME (t)) = extern_p;
16178   if (! extern_p)
16179     {
16180       CLASSTYPE_DEBUG_REQUESTED (t) = 1;
16181       rest_of_type_compilation (t, 1);
16182     }
16183 }
16184
16185 /* Called from do_type_instantiation through binding_table_foreach to
16186    do recursive instantiation for the type bound in ENTRY.  */
16187 static void
16188 bt_instantiate_type_proc (binding_entry entry, void *data)
16189 {
16190   tree storage = *(tree *) data;
16191
16192   if (MAYBE_CLASS_TYPE_P (entry->type)
16193       && !uses_template_parms (CLASSTYPE_TI_ARGS (entry->type)))
16194     do_type_instantiation (TYPE_MAIN_DECL (entry->type), storage, 0);
16195 }
16196
16197 /* Called from do_type_instantiation to instantiate a member
16198    (a member function or a static member variable) of an
16199    explicitly instantiated class template.  */
16200 static void
16201 instantiate_class_member (tree decl, int extern_p)
16202 {
16203   mark_decl_instantiated (decl, extern_p);
16204   if (! extern_p)
16205     instantiate_decl (decl, /*defer_ok=*/1,
16206                       /*expl_inst_class_mem_p=*/true);
16207 }
16208
16209 /* Perform an explicit instantiation of template class T.  STORAGE, if
16210    non-null, is the RID for extern, inline or static.  COMPLAIN is
16211    nonzero if this is called from the parser, zero if called recursively,
16212    since the standard is unclear (as detailed below).  */
16213
16214 void
16215 do_type_instantiation (tree t, tree storage, tsubst_flags_t complain)
16216 {
16217   int extern_p = 0;
16218   int nomem_p = 0;
16219   int static_p = 0;
16220   int previous_instantiation_extern_p = 0;
16221
16222   if (TREE_CODE (t) == TYPE_DECL)
16223     t = TREE_TYPE (t);
16224
16225   if (! CLASS_TYPE_P (t) || ! CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (t))
16226     {
16227       error ("explicit instantiation of non-template type %qT", t);
16228       return;
16229     }
16230
16231   complete_type (t);
16232
16233   if (!COMPLETE_TYPE_P (t))
16234     {
16235       if (complain & tf_error)
16236         error ("explicit instantiation of %q#T before definition of template",
16237                t);
16238       return;
16239     }
16240
16241   if (storage != NULL_TREE)
16242     {
16243       if (!in_system_header)
16244         {
16245           if (storage == ridpointers[(int) RID_EXTERN])
16246             {
16247               if (cxx_dialect == cxx98)
16248                 pedwarn (input_location, OPT_pedantic, 
16249                          "ISO C++ 1998 forbids the use of %<extern%> on "
16250                          "explicit instantiations");
16251             }
16252           else
16253             pedwarn (input_location, OPT_pedantic, 
16254                      "ISO C++ forbids the use of %qE"
16255                      " on explicit instantiations", storage);
16256         }
16257
16258       if (storage == ridpointers[(int) RID_INLINE])
16259         nomem_p = 1;
16260       else if (storage == ridpointers[(int) RID_EXTERN])
16261         extern_p = 1;
16262       else if (storage == ridpointers[(int) RID_STATIC])
16263         static_p = 1;
16264       else
16265         {
16266           error ("storage class %qD applied to template instantiation",
16267                  storage);
16268           extern_p = 0;
16269         }
16270     }
16271
16272   if (CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (t))
16273     {
16274       /* DR 259 [temp.spec].
16275
16276          Both an explicit instantiation and a declaration of an explicit
16277          specialization shall not appear in a program unless the explicit
16278          instantiation follows a declaration of the explicit specialization.
16279
16280          For a given set of template parameters, if an explicit
16281          instantiation of a template appears after a declaration of an
16282          explicit specialization for that template, the explicit
16283          instantiation has no effect.  */
16284       return;
16285     }
16286   else if (CLASSTYPE_EXPLICIT_INSTANTIATION (t))
16287     {
16288       /* [temp.spec]
16289
16290          No program shall explicitly instantiate any template more
16291          than once.
16292
16293          If PREVIOUS_INSTANTIATION_EXTERN_P, then the first explicit
16294          instantiation was `extern'.  If EXTERN_P then the second is.
16295          These cases are OK.  */
16296       previous_instantiation_extern_p = CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (t);
16297
16298       if (!previous_instantiation_extern_p && !extern_p
16299           && (complain & tf_error))
16300         permerror (input_location, "duplicate explicit instantiation of %q#T", t);
16301
16302       /* If we've already instantiated the template, just return now.  */
16303       if (!CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (t))
16304         return;
16305     }
16306
16307   check_explicit_instantiation_namespace (TYPE_NAME (t));
16308   mark_class_instantiated (t, extern_p);
16309
16310   if (nomem_p)
16311     return;
16312
16313   {
16314     tree tmp;
16315
16316     /* In contrast to implicit instantiation, where only the
16317        declarations, and not the definitions, of members are
16318        instantiated, we have here:
16319
16320          [temp.explicit]
16321
16322          The explicit instantiation of a class template specialization
16323          implies the instantiation of all of its members not
16324          previously explicitly specialized in the translation unit
16325          containing the explicit instantiation.
16326
16327        Of course, we can't instantiate member template classes, since
16328        we don't have any arguments for them.  Note that the standard
16329        is unclear on whether the instantiation of the members are
16330        *explicit* instantiations or not.  However, the most natural
16331        interpretation is that it should be an explicit instantiation.  */
16332
16333     if (! static_p)
16334       for (tmp = TYPE_METHODS (t); tmp; tmp = TREE_CHAIN (tmp))
16335         if (TREE_CODE (tmp) == FUNCTION_DECL
16336             && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmp))
16337           instantiate_class_member (tmp, extern_p);
16338
16339     for (tmp = TYPE_FIELDS (t); tmp; tmp = TREE_CHAIN (tmp))
16340       if (TREE_CODE (tmp) == VAR_DECL && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmp))
16341         instantiate_class_member (tmp, extern_p);
16342
16343     if (CLASSTYPE_NESTED_UTDS (t))
16344       binding_table_foreach (CLASSTYPE_NESTED_UTDS (t),
16345                              bt_instantiate_type_proc, &storage);
16346   }
16347 }
16348
16349 /* Given a function DECL, which is a specialization of TMPL, modify
16350    DECL to be a re-instantiation of TMPL with the same template
16351    arguments.  TMPL should be the template into which tsubst'ing
16352    should occur for DECL, not the most general template.
16353
16354    One reason for doing this is a scenario like this:
16355
16356      template <class T>
16357      void f(const T&, int i);
16358
16359      void g() { f(3, 7); }
16360
16361      template <class T>
16362      void f(const T& t, const int i) { }
16363
16364    Note that when the template is first instantiated, with
16365    instantiate_template, the resulting DECL will have no name for the
16366    first parameter, and the wrong type for the second.  So, when we go
16367    to instantiate the DECL, we regenerate it.  */
16368
16369 static void
16370 regenerate_decl_from_template (tree decl, tree tmpl)
16371 {
16372   /* The arguments used to instantiate DECL, from the most general
16373      template.  */
16374   tree args;
16375   tree code_pattern;
16376
16377   args = DECL_TI_ARGS (decl);
16378   code_pattern = DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl);
16379
16380   /* Make sure that we can see identifiers, and compute access
16381      correctly.  */
16382   push_access_scope (decl);
16383
16384   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
16385     {
16386       tree decl_parm;
16387       tree pattern_parm;
16388       tree specs;
16389       int args_depth;
16390       int parms_depth;
16391
16392       args_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (args);
16393       parms_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl));
16394       if (args_depth > parms_depth)
16395         args = get_innermost_template_args (args, parms_depth);
16396
16397       specs = tsubst_exception_specification (TREE_TYPE (code_pattern),
16398                                               args, tf_error, NULL_TREE);
16399       if (specs)
16400         TREE_TYPE (decl) = build_exception_variant (TREE_TYPE (decl),
16401                                                     specs);
16402
16403       /* Merge parameter declarations.  */
16404       decl_parm = skip_artificial_parms_for (decl,
16405                                              DECL_ARGUMENTS (decl));
16406       pattern_parm
16407         = skip_artificial_parms_for (code_pattern,
16408                                      DECL_ARGUMENTS (code_pattern));
16409       while (decl_parm && !FUNCTION_PARAMETER_PACK_P (pattern_parm))
16410         {
16411           tree parm_type;
16412           tree attributes;
16413           
16414           if (DECL_NAME (decl_parm) != DECL_NAME (pattern_parm))
16415             DECL_NAME (decl_parm) = DECL_NAME (pattern_parm);
16416           parm_type = tsubst (TREE_TYPE (pattern_parm), args, tf_error,
16417                               NULL_TREE);
16418           parm_type = type_decays_to (parm_type);
16419           if (!same_type_p (TREE_TYPE (decl_parm), parm_type))
16420             TREE_TYPE (decl_parm) = parm_type;
16421           attributes = DECL_ATTRIBUTES (pattern_parm);
16422           if (DECL_ATTRIBUTES (decl_parm) != attributes)
16423             {
16424               DECL_ATTRIBUTES (decl_parm) = attributes;
16425               cplus_decl_attributes (&decl_parm, attributes, /*flags=*/0);
16426             }
16427           decl_parm = TREE_CHAIN (decl_parm);
16428           pattern_parm = TREE_CHAIN (pattern_parm);
16429         }
16430       /* Merge any parameters that match with the function parameter
16431          pack.  */
16432       if (pattern_parm && FUNCTION_PARAMETER_PACK_P (pattern_parm))
16433         {
16434           int i, len;
16435           tree expanded_types;
16436           /* Expand the TYPE_PACK_EXPANSION that provides the types for
16437              the parameters in this function parameter pack.  */
16438           expanded_types = tsubst_pack_expansion (TREE_TYPE (pattern_parm), 
16439                                                  args, tf_error, NULL_TREE);
16440           len = TREE_VEC_LENGTH (expanded_types);
16441           for (i = 0; i < len; i++)
16442             {
16443               tree parm_type;
16444               tree attributes;
16445           
16446               if (DECL_NAME (decl_parm) != DECL_NAME (pattern_parm))
16447                 /* Rename the parameter to include the index.  */
16448                 DECL_NAME (decl_parm) = 
16449                   make_ith_pack_parameter_name (DECL_NAME (pattern_parm), i);
16450               parm_type = TREE_VEC_ELT (expanded_types, i);
16451               parm_type = type_decays_to (parm_type);
16452               if (!same_type_p (TREE_TYPE (decl_parm), parm_type))
16453                 TREE_TYPE (decl_parm) = parm_type;
16454               attributes = DECL_ATTRIBUTES (pattern_parm);
16455               if (DECL_ATTRIBUTES (decl_parm) != attributes)
16456                 {
16457                   DECL_ATTRIBUTES (decl_parm) = attributes;
16458                   cplus_decl_attributes (&decl_parm, attributes, /*flags=*/0);
16459                 }
16460               decl_parm = TREE_CHAIN (decl_parm);
16461             }
16462         }
16463       /* Merge additional specifiers from the CODE_PATTERN.  */
16464       if (DECL_DECLARED_INLINE_P (code_pattern)
16465           && !DECL_DECLARED_INLINE_P (decl))
16466         DECL_DECLARED_INLINE_P (decl) = 1;
16467     }
16468   else if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL)
16469     {
16470       DECL_INITIAL (decl) =
16471         tsubst_expr (DECL_INITIAL (code_pattern), args,
16472                      tf_error, DECL_TI_TEMPLATE (decl),
16473                      /*integral_constant_expression_p=*/false);
16474       if (VAR_HAD_UNKNOWN_BOUND (decl))
16475         TREE_TYPE (decl) = tsubst (TREE_TYPE (code_pattern), args,
16476                                    tf_error, DECL_TI_TEMPLATE (decl));
16477     }
16478   else
16479     gcc_unreachable ();
16480
16481   pop_access_scope (decl);
16482 }
16483
16484 /* Return the TEMPLATE_DECL into which DECL_TI_ARGS(DECL) should be
16485    substituted to get DECL.  */
16486
16487 tree
16488 template_for_substitution (tree decl)
16489 {
16490   tree tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
16491
16492   /* Set TMPL to the template whose DECL_TEMPLATE_RESULT is the pattern
16493      for the instantiation.  This is not always the most general
16494      template.  Consider, for example:
16495
16496         template <class T>
16497         struct S { template <class U> void f();
16498                    template <> void f<int>(); };
16499
16500      and an instantiation of S<double>::f<int>.  We want TD to be the
16501      specialization S<T>::f<int>, not the more general S<T>::f<U>.  */
16502   while (/* An instantiation cannot have a definition, so we need a
16503             more general template.  */
16504          DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmpl)
16505            /* We must also deal with friend templates.  Given:
16506
16507                 template <class T> struct S {
16508                   template <class U> friend void f() {};
16509                 };
16510
16511               S<int>::f<U> say, is not an instantiation of S<T>::f<U>,
16512               so far as the language is concerned, but that's still
16513               where we get the pattern for the instantiation from.  On
16514               other hand, if the definition comes outside the class, say:
16515
16516                 template <class T> struct S {
16517                   template <class U> friend void f();
16518                 };
16519                 template <class U> friend void f() {}
16520
16521               we don't need to look any further.  That's what the check for
16522               DECL_INITIAL is for.  */
16523           || (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL
16524               && DECL_FRIEND_PSEUDO_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmpl)
16525               && !DECL_INITIAL (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl))))
16526     {
16527       /* The present template, TD, should not be a definition.  If it
16528          were a definition, we should be using it!  Note that we
16529          cannot restructure the loop to just keep going until we find
16530          a template with a definition, since that might go too far if
16531          a specialization was declared, but not defined.  */
16532       gcc_assert (TREE_CODE (decl) != VAR_DECL
16533                   || DECL_IN_AGGR_P (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)));
16534
16535       /* Fetch the more general template.  */
16536       tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (tmpl);
16537     }
16538
16539   return tmpl;
16540 }
16541
16542 /* Returns true if we need to instantiate this template instance even if we
16543    know we aren't going to emit it..  */
16544
16545 bool
16546 always_instantiate_p (tree decl)
16547 {
16548   /* We always instantiate inline functions so that we can inline them.  An
16549      explicit instantiation declaration prohibits implicit instantiation of
16550      non-inline functions.  With high levels of optimization, we would
16551      normally inline non-inline functions -- but we're not allowed to do
16552      that for "extern template" functions.  Therefore, we check
16553      DECL_DECLARED_INLINE_P, rather than possibly_inlined_p.  */
16554   return ((TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL
16555            && DECL_DECLARED_INLINE_P (decl))
16556           /* And we need to instantiate static data members so that
16557              their initializers are available in integral constant
16558              expressions.  */
16559           || (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL
16560               && DECL_INITIALIZED_BY_CONSTANT_EXPRESSION_P (decl)));
16561 }
16562
16563 /* Produce the definition of D, a _DECL generated from a template.  If
16564    DEFER_OK is nonzero, then we don't have to actually do the
16565    instantiation now; we just have to do it sometime.  Normally it is
16566    an error if this is an explicit instantiation but D is undefined.
16567    EXPL_INST_CLASS_MEM_P is true iff D is a member of an
16568    explicitly instantiated class template.  */
16569
16570 tree
16571 instantiate_decl (tree d, int defer_ok,
16572                   bool expl_inst_class_mem_p)
16573 {
16574   tree tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (d);
16575   tree gen_args;
16576   tree args;
16577   tree td;
16578   tree code_pattern;
16579   tree spec;
16580   tree gen_tmpl;
16581   bool pattern_defined;
16582   int need_push;
16583   location_t saved_loc = input_location;
16584   bool external_p;
16585
16586   /* This function should only be used to instantiate templates for
16587      functions and static member variables.  */
16588   gcc_assert (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL
16589               || TREE_CODE (d) == VAR_DECL);
16590
16591   /* Variables are never deferred; if instantiation is required, they
16592      are instantiated right away.  That allows for better code in the
16593      case that an expression refers to the value of the variable --
16594      if the variable has a constant value the referring expression can
16595      take advantage of that fact.  */
16596   if (TREE_CODE (d) == VAR_DECL)
16597     defer_ok = 0;
16598
16599   /* Don't instantiate cloned functions.  Instead, instantiate the
16600      functions they cloned.  */
16601   if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL && DECL_CLONED_FUNCTION_P (d))
16602     d = DECL_CLONED_FUNCTION (d);
16603
16604   if (DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (d)
16605       || DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (d))
16606     /* D has already been instantiated or explicitly specialized, so
16607        there's nothing for us to do here.
16608
16609        It might seem reasonable to check whether or not D is an explicit
16610        instantiation, and, if so, stop here.  But when an explicit
16611        instantiation is deferred until the end of the compilation,
16612        DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION is set, even though we still need to do
16613        the instantiation.  */
16614     return d;
16615
16616   /* Check to see whether we know that this template will be
16617      instantiated in some other file, as with "extern template"
16618      extension.  */
16619   external_p = (DECL_INTERFACE_KNOWN (d) && DECL_REALLY_EXTERN (d));
16620
16621   /* In general, we do not instantiate such templates.  */
16622   if (external_p && !always_instantiate_p (d))
16623     return d;
16624
16625   gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
16626   gen_args = DECL_TI_ARGS (d);
16627
16628   if (tmpl != gen_tmpl)
16629     /* We should already have the extra args.  */
16630     gcc_assert (TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (gen_tmpl))
16631                 == TMPL_ARGS_DEPTH (gen_args));
16632   /* And what's in the hash table should match D.  */
16633   gcc_assert ((spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, gen_args, 0)) == d
16634               || spec == NULL_TREE);
16635
16636   /* This needs to happen before any tsubsting.  */
16637   if (! push_tinst_level (d))
16638     return d;
16639
16640   timevar_push (TV_PARSE);
16641
16642   /* Set TD to the template whose DECL_TEMPLATE_RESULT is the pattern
16643      for the instantiation.  */
16644   td = template_for_substitution (d);
16645   code_pattern = DECL_TEMPLATE_RESULT (td);
16646
16647   /* We should never be trying to instantiate a member of a class
16648      template or partial specialization.  */
16649   gcc_assert (d != code_pattern);
16650
16651   if ((DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (d) && !DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (d))
16652       || DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (td))
16653     /* In the case of a friend template whose definition is provided
16654        outside the class, we may have too many arguments.  Drop the
16655        ones we don't need.  The same is true for specializations.  */
16656     args = get_innermost_template_args
16657       (gen_args, TMPL_PARMS_DEPTH  (DECL_TEMPLATE_PARMS (td)));
16658   else
16659     args = gen_args;
16660
16661   if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL)
16662     pattern_defined = (DECL_SAVED_TREE (code_pattern) != NULL_TREE);
16663   else
16664     pattern_defined = ! DECL_IN_AGGR_P (code_pattern);
16665
16666   /* We may be in the middle of deferred access check.  Disable it now.  */
16667   push_deferring_access_checks (dk_no_deferred);
16668
16669   /* Unless an explicit instantiation directive has already determined
16670      the linkage of D, remember that a definition is available for
16671      this entity.  */
16672   if (pattern_defined
16673       && !DECL_INTERFACE_KNOWN (d)
16674       && !DECL_NOT_REALLY_EXTERN (d))
16675     mark_definable (d);
16676
16677   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (d);
16678
16679   /* If D is a member of an explicitly instantiated class template,
16680      and no definition is available, treat it like an implicit
16681      instantiation.  */
16682   if (!pattern_defined && expl_inst_class_mem_p
16683       && DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (d))
16684     {
16685       DECL_NOT_REALLY_EXTERN (d) = 0;
16686       DECL_INTERFACE_KNOWN (d) = 0;
16687       SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (d);
16688     }
16689
16690   /* Recheck the substitutions to obtain any warning messages
16691      about ignoring cv qualifiers.  Don't do this for artificial decls,
16692      as it breaks the context-sensitive substitution for lambda op(). */
16693   if (!defer_ok && !DECL_ARTIFICIAL (d))
16694     {
16695       tree gen = DECL_TEMPLATE_RESULT (gen_tmpl);
16696       tree type = TREE_TYPE (gen);
16697
16698       /* Make sure that we can see identifiers, and compute access
16699          correctly.  D is already the target FUNCTION_DECL with the
16700          right context.  */
16701       push_access_scope (d);
16702
16703       if (TREE_CODE (gen) == FUNCTION_DECL)
16704         {
16705           tsubst (DECL_ARGUMENTS (gen), gen_args, tf_warning_or_error, d);
16706           tsubst_exception_specification (type, gen_args, tf_warning_or_error,
16707                                           d);
16708           /* Don't simply tsubst the function type, as that will give
16709              duplicate warnings about poor parameter qualifications.
16710              The function arguments are the same as the decl_arguments
16711              without the top level cv qualifiers.  */
16712           type = TREE_TYPE (type);
16713         }
16714       tsubst (type, gen_args, tf_warning_or_error, d);
16715
16716       pop_access_scope (d);
16717     }
16718
16719   /* Defer all other templates, unless we have been explicitly
16720      forbidden from doing so.  */
16721   if (/* If there is no definition, we cannot instantiate the
16722          template.  */
16723       ! pattern_defined
16724       /* If it's OK to postpone instantiation, do so.  */
16725       || defer_ok
16726       /* If this is a static data member that will be defined
16727          elsewhere, we don't want to instantiate the entire data
16728          member, but we do want to instantiate the initializer so that
16729          we can substitute that elsewhere.  */
16730       || (external_p && TREE_CODE (d) == VAR_DECL))
16731     {
16732       /* The definition of the static data member is now required so
16733          we must substitute the initializer.  */
16734       if (TREE_CODE (d) == VAR_DECL
16735           && !DECL_INITIAL (d)
16736           && DECL_INITIAL (code_pattern))
16737         {
16738           tree ns;
16739           tree init;
16740
16741           ns = decl_namespace_context (d);
16742           push_nested_namespace (ns);
16743           push_nested_class (DECL_CONTEXT (d));
16744           init = tsubst_expr (DECL_INITIAL (code_pattern),
16745                               args,
16746                               tf_warning_or_error, NULL_TREE,
16747                               /*integral_constant_expression_p=*/false);
16748           cp_finish_decl (d, init, /*init_const_expr_p=*/false,
16749                           /*asmspec_tree=*/NULL_TREE,
16750                           LOOKUP_ONLYCONVERTING);
16751           pop_nested_class ();
16752           pop_nested_namespace (ns);
16753         }
16754
16755       /* We restore the source position here because it's used by
16756          add_pending_template.  */
16757       input_location = saved_loc;
16758
16759       if (at_eof && !pattern_defined
16760           && DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (d)
16761           && DECL_NOT_REALLY_EXTERN (d))
16762         /* [temp.explicit]
16763
16764            The definition of a non-exported function template, a
16765            non-exported member function template, or a non-exported
16766            member function or static data member of a class template
16767            shall be present in every translation unit in which it is
16768            explicitly instantiated.  */
16769         permerror (input_location,  "explicit instantiation of %qD "
16770                    "but no definition available", d);
16771
16772       /* ??? Historically, we have instantiated inline functions, even
16773          when marked as "extern template".  */
16774       if (!(external_p && TREE_CODE (d) == VAR_DECL))
16775         add_pending_template (d);
16776       goto out;
16777     }
16778   /* Tell the repository that D is available in this translation unit
16779      -- and see if it is supposed to be instantiated here.  */
16780   if (TREE_PUBLIC (d) && !DECL_REALLY_EXTERN (d) && !repo_emit_p (d))
16781     {
16782       /* In a PCH file, despite the fact that the repository hasn't
16783          requested instantiation in the PCH it is still possible that
16784          an instantiation will be required in a file that includes the
16785          PCH.  */
16786       if (pch_file)
16787         add_pending_template (d);
16788       /* Instantiate inline functions so that the inliner can do its
16789          job, even though we'll not be emitting a copy of this
16790          function.  */
16791       if (!(TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL && possibly_inlined_p (d)))
16792         goto out;
16793     }
16794
16795   need_push = !cfun || !global_bindings_p ();
16796   if (need_push)
16797     push_to_top_level ();
16798
16799   /* Mark D as instantiated so that recursive calls to
16800      instantiate_decl do not try to instantiate it again.  */
16801   DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (d) = 1;
16802
16803   /* Regenerate the declaration in case the template has been modified
16804      by a subsequent redeclaration.  */
16805   regenerate_decl_from_template (d, td);
16806
16807   /* We already set the file and line above.  Reset them now in case
16808      they changed as a result of calling regenerate_decl_from_template.  */
16809   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (d);
16810
16811   if (TREE_CODE (d) == VAR_DECL)
16812     {
16813       tree init;
16814
16815       /* Clear out DECL_RTL; whatever was there before may not be right
16816          since we've reset the type of the declaration.  */
16817       SET_DECL_RTL (d, NULL_RTX);
16818       DECL_IN_AGGR_P (d) = 0;
16819
16820       /* The initializer is placed in DECL_INITIAL by
16821          regenerate_decl_from_template.  Pull it out so that
16822          cp_finish_decl can process it.  */
16823       init = DECL_INITIAL (d);
16824       DECL_INITIAL (d) = NULL_TREE;
16825       DECL_INITIALIZED_P (d) = 0;
16826
16827       /* Clear DECL_EXTERNAL so that cp_finish_decl will process the
16828          initializer.  That function will defer actual emission until
16829          we have a chance to determine linkage.  */
16830       DECL_EXTERNAL (d) = 0;
16831
16832       /* Enter the scope of D so that access-checking works correctly.  */
16833       push_nested_class (DECL_CONTEXT (d));
16834       cp_finish_decl (d, init, false, NULL_TREE, 0);
16835       pop_nested_class ();
16836     }
16837   else if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL)
16838     {
16839       htab_t saved_local_specializations;
16840       tree subst_decl;
16841       tree tmpl_parm;
16842       tree spec_parm;
16843
16844       /* Save away the current list, in case we are instantiating one
16845          template from within the body of another.  */
16846       saved_local_specializations = local_specializations;
16847
16848       /* Set up the list of local specializations.  */
16849       local_specializations = htab_create (37,
16850                                            hash_local_specialization,
16851                                            eq_local_specializations,
16852                                            NULL);
16853
16854       /* Set up context.  */
16855       start_preparsed_function (d, NULL_TREE, SF_PRE_PARSED);
16856
16857       /* Create substitution entries for the parameters.  */
16858       subst_decl = DECL_TEMPLATE_RESULT (template_for_substitution (d));
16859       tmpl_parm = DECL_ARGUMENTS (subst_decl);
16860       spec_parm = DECL_ARGUMENTS (d);
16861       if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (d))
16862         {
16863           register_local_specialization (spec_parm, tmpl_parm);
16864           spec_parm = skip_artificial_parms_for (d, spec_parm);
16865           tmpl_parm = skip_artificial_parms_for (subst_decl, tmpl_parm);
16866         }
16867       while (tmpl_parm && !FUNCTION_PARAMETER_PACK_P (tmpl_parm))
16868         {
16869           register_local_specialization (spec_parm, tmpl_parm);
16870           tmpl_parm = TREE_CHAIN (tmpl_parm);
16871           spec_parm = TREE_CHAIN (spec_parm);
16872         }
16873       if (tmpl_parm && FUNCTION_PARAMETER_PACK_P (tmpl_parm))
16874         {
16875           /* Register the (value) argument pack as a specialization of
16876              TMPL_PARM, then move on.  */
16877           tree argpack = make_fnparm_pack (spec_parm);
16878           register_local_specialization (argpack, tmpl_parm);
16879           tmpl_parm = TREE_CHAIN (tmpl_parm);
16880           spec_parm = NULL_TREE;
16881         }
16882       gcc_assert (!spec_parm);
16883
16884       /* Substitute into the body of the function.  */
16885       tsubst_expr (DECL_SAVED_TREE (code_pattern), args,
16886                    tf_warning_or_error, tmpl,
16887                    /*integral_constant_expression_p=*/false);
16888
16889       /* Set the current input_location to the end of the function
16890          so that finish_function knows where we are.  */
16891       input_location = DECL_STRUCT_FUNCTION (code_pattern)->function_end_locus;
16892
16893       /* We don't need the local specializations any more.  */
16894       htab_delete (local_specializations);
16895       local_specializations = saved_local_specializations;
16896
16897       /* Finish the function.  */
16898       d = finish_function (0);
16899       expand_or_defer_fn (d);
16900     }
16901
16902   /* We're not deferring instantiation any more.  */
16903   TI_PENDING_TEMPLATE_FLAG (DECL_TEMPLATE_INFO (d)) = 0;
16904
16905   if (need_push)
16906     pop_from_top_level ();
16907
16908 out:
16909   input_location = saved_loc;
16910   pop_deferring_access_checks ();
16911   pop_tinst_level ();
16912
16913   timevar_pop (TV_PARSE);
16914
16915   return d;
16916 }
16917
16918 /* Run through the list of templates that we wish we could
16919    instantiate, and instantiate any we can.  RETRIES is the
16920    number of times we retry pending template instantiation.  */
16921
16922 void
16923 instantiate_pending_templates (int retries)
16924 {
16925   int reconsider;
16926   location_t saved_loc = input_location;
16927
16928   /* Instantiating templates may trigger vtable generation.  This in turn
16929      may require further template instantiations.  We place a limit here
16930      to avoid infinite loop.  */
16931   if (pending_templates && retries >= max_tinst_depth)
16932     {
16933       tree decl = pending_templates->tinst->decl;
16934
16935       error ("template instantiation depth exceeds maximum of %d"
16936              " instantiating %q+D, possibly from virtual table generation"
16937              " (use -ftemplate-depth= to increase the maximum)",
16938              max_tinst_depth, decl);
16939       if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
16940         /* Pretend that we defined it.  */
16941         DECL_INITIAL (decl) = error_mark_node;
16942       return;
16943     }
16944
16945   do
16946     {
16947       struct pending_template **t = &pending_templates;
16948       struct pending_template *last = NULL;
16949       reconsider = 0;
16950       while (*t)
16951         {
16952           tree instantiation = reopen_tinst_level ((*t)->tinst);
16953           bool complete = false;
16954
16955           if (TYPE_P (instantiation))
16956             {
16957               tree fn;
16958
16959               if (!COMPLETE_TYPE_P (instantiation))
16960                 {
16961                   instantiate_class_template (instantiation);
16962                   if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (instantiation))
16963                     for (fn = TYPE_METHODS (instantiation);
16964                          fn;
16965                          fn = TREE_CHAIN (fn))
16966                       if (! DECL_ARTIFICIAL (fn))
16967                         instantiate_decl (fn,
16968                                           /*defer_ok=*/0,
16969                                           /*expl_inst_class_mem_p=*/false);
16970                   if (COMPLETE_TYPE_P (instantiation))
16971                     reconsider = 1;
16972                 }
16973
16974               complete = COMPLETE_TYPE_P (instantiation);
16975             }
16976           else
16977             {
16978               if (!DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (instantiation)
16979                   && !DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (instantiation))
16980                 {
16981                   instantiation
16982                     = instantiate_decl (instantiation,
16983                                         /*defer_ok=*/0,
16984                                         /*expl_inst_class_mem_p=*/false);
16985                   if (DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (instantiation))
16986                     reconsider = 1;
16987                 }
16988
16989               complete = (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (instantiation)
16990                           || DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (instantiation));
16991             }
16992
16993           if (complete)
16994             /* If INSTANTIATION has been instantiated, then we don't
16995                need to consider it again in the future.  */
16996             *t = (*t)->next;
16997           else
16998             {
16999               last = *t;
17000               t = &(*t)->next;
17001             }
17002           tinst_depth = 0;
17003           current_tinst_level = NULL;
17004         }
17005       last_pending_template = last;
17006     }
17007   while (reconsider);
17008
17009   input_location = saved_loc;
17010 }
17011
17012 /* Substitute ARGVEC into T, which is a list of initializers for
17013    either base class or a non-static data member.  The TREE_PURPOSEs
17014    are DECLs, and the TREE_VALUEs are the initializer values.  Used by
17015    instantiate_decl.  */
17016
17017 static tree
17018 tsubst_initializer_list (tree t, tree argvec)
17019 {
17020   tree inits = NULL_TREE;
17021
17022   for (; t; t = TREE_CHAIN (t))
17023     {
17024       tree decl;
17025       tree init;
17026       tree expanded_bases = NULL_TREE;
17027       tree expanded_arguments = NULL_TREE;
17028       int i, len = 1;
17029
17030       if (TREE_CODE (TREE_PURPOSE (t)) == TYPE_PACK_EXPANSION)
17031         {
17032           tree expr;
17033           tree arg;
17034
17035           /* Expand the base class expansion type into separate base
17036              classes.  */
17037           expanded_bases = tsubst_pack_expansion (TREE_PURPOSE (t), argvec,
17038                                                  tf_warning_or_error,
17039                                                  NULL_TREE);
17040           if (expanded_bases == error_mark_node)
17041             continue;
17042           
17043           /* We'll be building separate TREE_LISTs of arguments for
17044              each base.  */
17045           len = TREE_VEC_LENGTH (expanded_bases);
17046           expanded_arguments = make_tree_vec (len);
17047           for (i = 0; i < len; i++)
17048             TREE_VEC_ELT (expanded_arguments, i) = NULL_TREE;
17049
17050           /* Build a dummy EXPR_PACK_EXPANSION that will be used to
17051              expand each argument in the TREE_VALUE of t.  */
17052           expr = make_node (EXPR_PACK_EXPANSION);
17053           PACK_EXPANSION_PARAMETER_PACKS (expr) =
17054             PACK_EXPANSION_PARAMETER_PACKS (TREE_PURPOSE (t));
17055
17056           if (TREE_VALUE (t) == void_type_node)
17057             /* VOID_TYPE_NODE is used to indicate
17058                value-initialization.  */
17059             {
17060               for (i = 0; i < len; i++)
17061                 TREE_VEC_ELT (expanded_arguments, i) = void_type_node;
17062             }
17063           else
17064             {
17065               /* Substitute parameter packs into each argument in the
17066                  TREE_LIST.  */
17067               in_base_initializer = 1;
17068               for (arg = TREE_VALUE (t); arg; arg = TREE_CHAIN (arg))
17069                 {
17070                   tree expanded_exprs;
17071
17072                   /* Expand the argument.  */
17073                   SET_PACK_EXPANSION_PATTERN (expr, TREE_VALUE (arg));
17074                   expanded_exprs 
17075                     = tsubst_pack_expansion (expr, argvec,
17076                                              tf_warning_or_error,
17077                                              NULL_TREE);
17078                   if (expanded_exprs == error_mark_node)
17079                     continue;
17080
17081                   /* Prepend each of the expanded expressions to the
17082                      corresponding TREE_LIST in EXPANDED_ARGUMENTS.  */
17083                   for (i = 0; i < len; i++)
17084                     {
17085                       TREE_VEC_ELT (expanded_arguments, i) = 
17086                         tree_cons (NULL_TREE, 
17087                                    TREE_VEC_ELT (expanded_exprs, i),
17088                                    TREE_VEC_ELT (expanded_arguments, i));
17089                     }
17090                 }
17091               in_base_initializer = 0;
17092
17093               /* Reverse all of the TREE_LISTs in EXPANDED_ARGUMENTS,
17094                  since we built them backwards.  */
17095               for (i = 0; i < len; i++)
17096                 {
17097                   TREE_VEC_ELT (expanded_arguments, i) = 
17098                     nreverse (TREE_VEC_ELT (expanded_arguments, i));
17099                 }
17100             }
17101         }
17102
17103       for (i = 0; i < len; ++i)
17104         {
17105           if (expanded_bases)
17106             {
17107               decl = TREE_VEC_ELT (expanded_bases, i);
17108               decl = expand_member_init (decl);
17109               init = TREE_VEC_ELT (expanded_arguments, i);
17110             }
17111           else
17112             {
17113               decl = tsubst_copy (TREE_PURPOSE (t), argvec, 
17114                                   tf_warning_or_error, NULL_TREE);
17115
17116               decl = expand_member_init (decl);
17117               if (decl && !DECL_P (decl))
17118                 in_base_initializer = 1;
17119
17120               init = tsubst_expr (TREE_VALUE (t), argvec, 
17121                                   tf_warning_or_error, NULL_TREE,
17122                                   /*integral_constant_expression_p=*/false);
17123               in_base_initializer = 0;
17124             }
17125
17126           if (decl)
17127             {
17128               init = build_tree_list (decl, init);
17129               TREE_CHAIN (init) = inits;
17130               inits = init;
17131             }
17132         }
17133     }
17134   return inits;
17135 }
17136
17137 /* Set CURRENT_ACCESS_SPECIFIER based on the protection of DECL.  */
17138
17139 static void
17140 set_current_access_from_decl (tree decl)
17141 {
17142   if (TREE_PRIVATE (decl))
17143     current_access_specifier = access_private_node;
17144   else if (TREE_PROTECTED (decl))
17145     current_access_specifier = access_protected_node;
17146   else
17147     current_access_specifier = access_public_node;
17148 }
17149
17150 /* Instantiate an enumerated type.  TAG is the template type, NEWTAG
17151    is the instantiation (which should have been created with
17152    start_enum) and ARGS are the template arguments to use.  */
17153
17154 static void
17155 tsubst_enum (tree tag, tree newtag, tree args)
17156 {
17157   tree e;
17158
17159   for (e = TYPE_VALUES (tag); e; e = TREE_CHAIN (e))
17160     {
17161       tree value;
17162       tree decl;
17163
17164       decl = TREE_VALUE (e);
17165       /* Note that in a template enum, the TREE_VALUE is the
17166          CONST_DECL, not the corresponding INTEGER_CST.  */
17167       value = tsubst_expr (DECL_INITIAL (decl),
17168                            args, tf_warning_or_error, NULL_TREE,
17169                            /*integral_constant_expression_p=*/true);
17170
17171       /* Give this enumeration constant the correct access.  */
17172       set_current_access_from_decl (decl);
17173
17174       /* Actually build the enumerator itself.  */
17175       build_enumerator (DECL_NAME (decl), value, newtag);
17176     }
17177
17178   finish_enum (newtag);
17179   DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_NAME (newtag))
17180     = DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_NAME (tag));
17181 }
17182
17183 /* DECL is a FUNCTION_DECL that is a template specialization.  Return
17184    its type -- but without substituting the innermost set of template
17185    arguments.  So, innermost set of template parameters will appear in
17186    the type.  */
17187
17188 tree
17189 get_mostly_instantiated_function_type (tree decl)
17190 {
17191   tree fn_type;
17192   tree tmpl;
17193   tree targs;
17194   tree tparms;
17195   int parm_depth;
17196
17197   tmpl = most_general_template (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
17198   targs = DECL_TI_ARGS (decl);
17199   tparms = DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl);
17200   parm_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (tparms);
17201
17202   /* There should be as many levels of arguments as there are levels
17203      of parameters.  */
17204   gcc_assert (parm_depth == TMPL_ARGS_DEPTH (targs));
17205
17206   fn_type = TREE_TYPE (tmpl);
17207
17208   if (parm_depth == 1)
17209     /* No substitution is necessary.  */
17210     ;
17211   else
17212     {
17213       int i, save_access_control;
17214       tree partial_args;
17215
17216       /* Replace the innermost level of the TARGS with NULL_TREEs to
17217          let tsubst know not to substitute for those parameters.  */
17218       partial_args = make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (targs));
17219       for (i = 1; i < TMPL_ARGS_DEPTH (targs); ++i)
17220         SET_TMPL_ARGS_LEVEL (partial_args, i,
17221                              TMPL_ARGS_LEVEL (targs, i));
17222       SET_TMPL_ARGS_LEVEL (partial_args,
17223                            TMPL_ARGS_DEPTH (targs),
17224                            make_tree_vec (DECL_NTPARMS (tmpl)));
17225
17226       /* Disable access control as this function is used only during
17227          name-mangling.  */
17228       save_access_control = flag_access_control;
17229       flag_access_control = 0;
17230
17231       ++processing_template_decl;
17232       /* Now, do the (partial) substitution to figure out the
17233          appropriate function type.  */
17234       fn_type = tsubst (fn_type, partial_args, tf_error, NULL_TREE);
17235       --processing_template_decl;
17236
17237       /* Substitute into the template parameters to obtain the real
17238          innermost set of parameters.  This step is important if the
17239          innermost set of template parameters contains value
17240          parameters whose types depend on outer template parameters.  */
17241       TREE_VEC_LENGTH (partial_args)--;
17242       tparms = tsubst_template_parms (tparms, partial_args, tf_error);
17243
17244       flag_access_control = save_access_control;
17245     }
17246
17247   return fn_type;
17248 }
17249
17250 /* Return truthvalue if we're processing a template different from
17251    the last one involved in diagnostics.  */
17252 int
17253 problematic_instantiation_changed (void)
17254 {
17255   return last_template_error_tick != tinst_level_tick;
17256 }
17257
17258 /* Remember current template involved in diagnostics.  */
17259 void
17260 record_last_problematic_instantiation (void)
17261 {
17262   last_template_error_tick = tinst_level_tick;
17263 }
17264
17265 struct tinst_level *
17266 current_instantiation (void)
17267 {
17268   return current_tinst_level;
17269 }
17270
17271 /* [temp.param] Check that template non-type parm TYPE is of an allowable
17272    type. Return zero for ok, nonzero for disallowed. Issue error and
17273    warning messages under control of COMPLAIN.  */
17274
17275 static int
17276 invalid_nontype_parm_type_p (tree type, tsubst_flags_t complain)
17277 {
17278   if (INTEGRAL_OR_ENUMERATION_TYPE_P (type))
17279     return 0;
17280   else if (POINTER_TYPE_P (type))
17281     return 0;
17282   else if (TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (type))
17283     return 0;
17284   else if (TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
17285     return 0;
17286   else if (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE)
17287     return 0;
17288
17289   if (complain & tf_error)
17290     error ("%q#T is not a valid type for a template constant parameter", type);
17291   return 1;
17292 }
17293
17294 /* Returns TRUE if TYPE is dependent, in the sense of [temp.dep.type].
17295    Assumes that TYPE really is a type, and not the ERROR_MARK_NODE.*/
17296
17297 static bool
17298 dependent_type_p_r (tree type)
17299 {
17300   tree scope;
17301
17302   /* [temp.dep.type]
17303
17304      A type is dependent if it is:
17305
17306      -- a template parameter. Template template parameters are types
17307         for us (since TYPE_P holds true for them) so we handle
17308         them here.  */
17309   if (TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TYPE_PARM
17310       || TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
17311     return true;
17312   /* -- a qualified-id with a nested-name-specifier which contains a
17313         class-name that names a dependent type or whose unqualified-id
17314         names a dependent type.  */
17315   if (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE)
17316     return true;
17317   /* -- a cv-qualified type where the cv-unqualified type is
17318         dependent.  */
17319   type = TYPE_MAIN_VARIANT (type);
17320   /* -- a compound type constructed from any dependent type.  */
17321   if (TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (type))
17322     return (dependent_type_p (TYPE_PTRMEM_CLASS_TYPE (type))
17323             || dependent_type_p (TYPE_PTRMEM_POINTED_TO_TYPE
17324                                            (type)));
17325   else if (TREE_CODE (type) == POINTER_TYPE
17326            || TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
17327     return dependent_type_p (TREE_TYPE (type));
17328   else if (TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE
17329            || TREE_CODE (type) == METHOD_TYPE)
17330     {
17331       tree arg_type;
17332
17333       if (dependent_type_p (TREE_TYPE (type)))
17334         return true;
17335       for (arg_type = TYPE_ARG_TYPES (type);
17336            arg_type;
17337            arg_type = TREE_CHAIN (arg_type))
17338         if (dependent_type_p (TREE_VALUE (arg_type)))
17339           return true;
17340       return false;
17341     }
17342   /* -- an array type constructed from any dependent type or whose
17343         size is specified by a constant expression that is
17344         value-dependent.  */
17345   if (TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE)
17346     {
17347       if (TYPE_DOMAIN (type)
17348           && dependent_type_p (TYPE_DOMAIN (type)))
17349         return true;
17350       return dependent_type_p (TREE_TYPE (type));
17351     }
17352   else if (TREE_CODE (type) == INTEGER_TYPE
17353            && !TREE_CONSTANT (TYPE_MAX_VALUE (type)))
17354     {
17355       /* If this is the TYPE_DOMAIN of an array type, consider it
17356          dependent.  We already checked for value-dependence in
17357          compute_array_index_type.  */
17358       return type_dependent_expression_p (TYPE_MAX_VALUE (type));
17359     }
17360
17361   /* -- a template-id in which either the template name is a template
17362      parameter ...  */
17363   if (TREE_CODE (type) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
17364     return true;
17365   /* ... or any of the template arguments is a dependent type or
17366         an expression that is type-dependent or value-dependent.  */
17367   else if (CLASS_TYPE_P (type) && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
17368            && (any_dependent_template_arguments_p
17369                (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (type)))))
17370     return true;
17371
17372   /* All TYPEOF_TYPEs and DECLTYPE_TYPEs are dependent; if the
17373      argument of the `typeof' expression is not type-dependent, then
17374      it should already been have resolved.  */
17375   if (TREE_CODE (type) == TYPEOF_TYPE
17376       || TREE_CODE (type) == DECLTYPE_TYPE)
17377     return true;
17378
17379   /* A template argument pack is dependent if any of its packed
17380      arguments are.  */
17381   if (TREE_CODE (type) == TYPE_ARGUMENT_PACK)
17382     {
17383       tree args = ARGUMENT_PACK_ARGS (type);
17384       int i, len = TREE_VEC_LENGTH (args);
17385       for (i = 0; i < len; ++i)
17386         if (dependent_template_arg_p (TREE_VEC_ELT (args, i)))
17387           return true;
17388     }
17389
17390   /* All TYPE_PACK_EXPANSIONs are dependent, because parameter packs must
17391      be template parameters.  */
17392   if (TREE_CODE (type) == TYPE_PACK_EXPANSION)
17393     return true;
17394
17395   /* The standard does not specifically mention types that are local
17396      to template functions or local classes, but they should be
17397      considered dependent too.  For example:
17398
17399        template <int I> void f() {
17400          enum E { a = I };
17401          S<sizeof (E)> s;
17402        }
17403
17404      The size of `E' cannot be known until the value of `I' has been
17405      determined.  Therefore, `E' must be considered dependent.  */
17406   scope = TYPE_CONTEXT (type);
17407   if (scope && TYPE_P (scope))
17408     return dependent_type_p (scope);
17409   else if (scope && TREE_CODE (scope) == FUNCTION_DECL)
17410     return type_dependent_expression_p (scope);
17411
17412   /* Other types are non-dependent.  */
17413   return false;
17414 }
17415
17416 /* Returns TRUE if TYPE is dependent, in the sense of
17417    [temp.dep.type].  */
17418
17419 bool
17420 dependent_type_p (tree type)
17421 {
17422   /* If there are no template parameters in scope, then there can't be
17423      any dependent types.  */
17424   if (!processing_template_decl)
17425     {
17426       /* If we are not processing a template, then nobody should be
17427          providing us with a dependent type.  */
17428       gcc_assert (type);
17429       gcc_assert (TREE_CODE (type) != TEMPLATE_TYPE_PARM || is_auto (type));
17430       return false;
17431     }
17432
17433   /* If the type is NULL, we have not computed a type for the entity
17434      in question; in that case, the type is dependent.  */
17435   if (!type)
17436     return true;
17437
17438   /* Erroneous types can be considered non-dependent.  */
17439   if (type == error_mark_node)
17440     return false;
17441
17442   /* If we have not already computed the appropriate value for TYPE,
17443      do so now.  */
17444   if (!TYPE_DEPENDENT_P_VALID (type))
17445     {
17446       TYPE_DEPENDENT_P (type) = dependent_type_p_r (type);
17447       TYPE_DEPENDENT_P_VALID (type) = 1;
17448     }
17449
17450   return TYPE_DEPENDENT_P (type);
17451 }
17452
17453 /* Returns TRUE if SCOPE is a dependent scope, in which we can't do any
17454    lookup.  In other words, a dependent type that is not the current
17455    instantiation.  */
17456
17457 bool
17458 dependent_scope_p (tree scope)
17459 {
17460   return (scope && TYPE_P (scope) && dependent_type_p (scope)
17461           && !currently_open_class (scope));
17462 }
17463
17464 /* Returns TRUE if EXPRESSION is dependent, according to CRITERION.  */
17465
17466 static bool
17467 dependent_scope_ref_p (tree expression, bool criterion (tree))
17468 {
17469   tree scope;
17470   tree name;
17471
17472   gcc_assert (TREE_CODE (expression) == SCOPE_REF);
17473
17474   if (!TYPE_P (TREE_OPERAND (expression, 0)))
17475     return true;
17476
17477   scope = TREE_OPERAND (expression, 0);
17478   name = TREE_OPERAND (expression, 1);
17479
17480   /* [temp.dep.expr]
17481
17482      An id-expression is type-dependent if it contains a
17483      nested-name-specifier that contains a class-name that names a
17484      dependent type.  */
17485   /* The suggested resolution to Core Issue 224 implies that if the
17486      qualifying type is the current class, then we must peek
17487      inside it.  */
17488   if (DECL_P (name)
17489       && currently_open_class (scope)
17490       && !criterion (name))
17491     return false;
17492   if (dependent_type_p (scope))
17493     return true;
17494
17495   return false;
17496 }
17497
17498 /* Returns TRUE if the EXPRESSION is value-dependent, in the sense of
17499    [temp.dep.constexpr].  EXPRESSION is already known to be a constant
17500    expression.  */
17501
17502 bool
17503 value_dependent_expression_p (tree expression)
17504 {
17505   if (!processing_template_decl)
17506     return false;
17507
17508   /* A name declared with a dependent type.  */
17509   if (DECL_P (expression) && type_dependent_expression_p (expression))
17510     return true;
17511
17512   switch (TREE_CODE (expression))
17513     {
17514     case IDENTIFIER_NODE:
17515       /* A name that has not been looked up -- must be dependent.  */
17516       return true;
17517
17518     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
17519       /* A non-type template parm.  */
17520       return true;
17521
17522     case CONST_DECL:
17523       /* A non-type template parm.  */
17524       if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (expression))
17525         return true;
17526       return value_dependent_expression_p (DECL_INITIAL (expression));
17527
17528     case VAR_DECL:
17529        /* A constant with integral or enumeration type and is initialized
17530           with an expression that is value-dependent.  */
17531       if (DECL_INITIAL (expression)
17532           && INTEGRAL_OR_ENUMERATION_TYPE_P (TREE_TYPE (expression))
17533           && value_dependent_expression_p (DECL_INITIAL (expression)))
17534         return true;
17535       return false;
17536
17537     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
17538     case STATIC_CAST_EXPR:
17539     case CONST_CAST_EXPR:
17540     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
17541     case CAST_EXPR:
17542       /* These expressions are value-dependent if the type to which
17543          the cast occurs is dependent or the expression being casted
17544          is value-dependent.  */
17545       {
17546         tree type = TREE_TYPE (expression);
17547
17548         if (dependent_type_p (type))
17549           return true;
17550
17551         /* A functional cast has a list of operands.  */
17552         expression = TREE_OPERAND (expression, 0);
17553         if (!expression)
17554           {
17555             /* If there are no operands, it must be an expression such
17556                as "int()". This should not happen for aggregate types
17557                because it would form non-constant expressions.  */
17558             gcc_assert (INTEGRAL_OR_ENUMERATION_TYPE_P (type));
17559
17560             return false;
17561           }
17562
17563         if (TREE_CODE (expression) == TREE_LIST)
17564           return any_value_dependent_elements_p (expression);
17565
17566         return value_dependent_expression_p (expression);
17567       }
17568
17569     case SIZEOF_EXPR:
17570     case ALIGNOF_EXPR:
17571       /* A `sizeof' expression is value-dependent if the operand is
17572          type-dependent or is a pack expansion.  */
17573       expression = TREE_OPERAND (expression, 0);
17574       if (PACK_EXPANSION_P (expression))
17575         return true;
17576       else if (TYPE_P (expression))
17577         return dependent_type_p (expression);
17578       return type_dependent_expression_p (expression);
17579
17580     case SCOPE_REF:
17581       return dependent_scope_ref_p (expression, value_dependent_expression_p);
17582
17583     case COMPONENT_REF:
17584       return (value_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 0))
17585               || value_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 1)));
17586
17587     case CALL_EXPR:
17588       /* A CALL_EXPR may appear in a constant expression if it is a
17589          call to a builtin function, e.g., __builtin_constant_p.  All
17590          such calls are value-dependent.  */
17591       return true;
17592
17593     case NONTYPE_ARGUMENT_PACK:
17594       /* A NONTYPE_ARGUMENT_PACK is value-dependent if any packed argument
17595          is value-dependent.  */
17596       {
17597         tree values = ARGUMENT_PACK_ARGS (expression);
17598         int i, len = TREE_VEC_LENGTH (values);
17599         
17600         for (i = 0; i < len; ++i)
17601           if (value_dependent_expression_p (TREE_VEC_ELT (values, i)))
17602             return true;
17603         
17604         return false;
17605       }
17606
17607     case TRAIT_EXPR:
17608       {
17609         tree type2 = TRAIT_EXPR_TYPE2 (expression);
17610         return (dependent_type_p (TRAIT_EXPR_TYPE1 (expression))
17611                 || (type2 ? dependent_type_p (type2) : false));
17612       }
17613
17614     case MODOP_EXPR:
17615       return ((value_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 0)))
17616               || (value_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 2))));
17617
17618     default:
17619       /* A constant expression is value-dependent if any subexpression is
17620          value-dependent.  */
17621       switch (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (expression)))
17622         {
17623         case tcc_reference:
17624         case tcc_unary:
17625           return (value_dependent_expression_p
17626                   (TREE_OPERAND (expression, 0)));
17627
17628         case tcc_comparison:
17629         case tcc_binary:
17630           return ((value_dependent_expression_p
17631                    (TREE_OPERAND (expression, 0)))
17632                   || (value_dependent_expression_p
17633                       (TREE_OPERAND (expression, 1))));
17634
17635         case tcc_expression:
17636         case tcc_vl_exp:
17637           {
17638             int i;
17639             for (i = 0; i < TREE_OPERAND_LENGTH (expression); ++i)
17640               /* In some cases, some of the operands may be missing.
17641                  (For example, in the case of PREDECREMENT_EXPR, the
17642                  amount to increment by may be missing.)  That doesn't
17643                  make the expression dependent.  */
17644               if (TREE_OPERAND (expression, i)
17645                   && (value_dependent_expression_p
17646                       (TREE_OPERAND (expression, i))))
17647                 return true;
17648             return false;
17649           }
17650
17651         default:
17652           break;
17653         }
17654     }
17655
17656   /* The expression is not value-dependent.  */
17657   return false;
17658 }
17659
17660 /* Returns TRUE if the EXPRESSION is type-dependent, in the sense of
17661    [temp.dep.expr].  */
17662
17663 bool
17664 type_dependent_expression_p (tree expression)
17665 {
17666   if (!processing_template_decl)
17667     return false;
17668
17669   if (expression == error_mark_node)
17670     return false;
17671
17672   /* An unresolved name is always dependent.  */
17673   if (TREE_CODE (expression) == IDENTIFIER_NODE
17674       || TREE_CODE (expression) == USING_DECL)
17675     return true;
17676
17677   /* Some expression forms are never type-dependent.  */
17678   if (TREE_CODE (expression) == PSEUDO_DTOR_EXPR
17679       || TREE_CODE (expression) == SIZEOF_EXPR
17680       || TREE_CODE (expression) == ALIGNOF_EXPR
17681       || TREE_CODE (expression) == TRAIT_EXPR
17682       || TREE_CODE (expression) == TYPEID_EXPR
17683       || TREE_CODE (expression) == DELETE_EXPR
17684       || TREE_CODE (expression) == VEC_DELETE_EXPR
17685       || TREE_CODE (expression) == THROW_EXPR)
17686     return false;
17687
17688   /* The types of these expressions depends only on the type to which
17689      the cast occurs.  */
17690   if (TREE_CODE (expression) == DYNAMIC_CAST_EXPR
17691       || TREE_CODE (expression) == STATIC_CAST_EXPR
17692       || TREE_CODE (expression) == CONST_CAST_EXPR
17693       || TREE_CODE (expression) == REINTERPRET_CAST_EXPR
17694       || TREE_CODE (expression) == CAST_EXPR)
17695     return dependent_type_p (TREE_TYPE (expression));
17696
17697   /* The types of these expressions depends only on the type created
17698      by the expression.  */
17699   if (TREE_CODE (expression) == NEW_EXPR
17700       || TREE_CODE (expression) == VEC_NEW_EXPR)
17701     {
17702       /* For NEW_EXPR tree nodes created inside a template, either
17703          the object type itself or a TREE_LIST may appear as the
17704          operand 1.  */
17705       tree type = TREE_OPERAND (expression, 1);
17706       if (TREE_CODE (type) == TREE_LIST)
17707         /* This is an array type.  We need to check array dimensions
17708            as well.  */
17709         return dependent_type_p (TREE_VALUE (TREE_PURPOSE (type)))
17710                || value_dependent_expression_p
17711                     (TREE_OPERAND (TREE_VALUE (type), 1));
17712       else
17713         return dependent_type_p (type);
17714     }
17715
17716   if (TREE_CODE (expression) == SCOPE_REF
17717       && dependent_scope_ref_p (expression,
17718                                 type_dependent_expression_p))
17719     return true;
17720
17721   if (TREE_CODE (expression) == FUNCTION_DECL
17722       && DECL_LANG_SPECIFIC (expression)
17723       && DECL_TEMPLATE_INFO (expression)
17724       && (any_dependent_template_arguments_p
17725           (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (DECL_TI_ARGS (expression)))))
17726     return true;
17727
17728   if (TREE_CODE (expression) == TEMPLATE_DECL
17729       && !DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (expression))
17730     return false;
17731
17732   if (TREE_CODE (expression) == STMT_EXPR)
17733     expression = stmt_expr_value_expr (expression);
17734
17735   if (BRACE_ENCLOSED_INITIALIZER_P (expression))
17736     {
17737       tree elt;
17738       unsigned i;
17739
17740       FOR_EACH_CONSTRUCTOR_VALUE (CONSTRUCTOR_ELTS (expression), i, elt)
17741         {
17742           if (type_dependent_expression_p (elt))
17743             return true;
17744         }
17745       return false;
17746     }
17747
17748   /* A static data member of the current instantiation with incomplete
17749      array type is type-dependent, as the definition and specializations
17750      can have different bounds.  */
17751   if (TREE_CODE (expression) == VAR_DECL
17752       && DECL_CLASS_SCOPE_P (expression)
17753       && dependent_type_p (DECL_CONTEXT (expression))
17754       && VAR_HAD_UNKNOWN_BOUND (expression))
17755     return true;
17756
17757   if (TREE_TYPE (expression) == unknown_type_node)
17758     {
17759       if (TREE_CODE (expression) == ADDR_EXPR)
17760         return type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 0));
17761       if (TREE_CODE (expression) == COMPONENT_REF
17762           || TREE_CODE (expression) == OFFSET_REF)
17763         {
17764           if (type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 0)))
17765             return true;
17766           expression = TREE_OPERAND (expression, 1);
17767           if (TREE_CODE (expression) == IDENTIFIER_NODE)
17768             return false;
17769         }
17770       /* SCOPE_REF with non-null TREE_TYPE is always non-dependent.  */
17771       if (TREE_CODE (expression) == SCOPE_REF)
17772         return false;
17773
17774       if (TREE_CODE (expression) == BASELINK)
17775         expression = BASELINK_FUNCTIONS (expression);
17776
17777       if (TREE_CODE (expression) == TEMPLATE_ID_EXPR)
17778         {
17779           if (any_dependent_template_arguments_p
17780               (TREE_OPERAND (expression, 1)))
17781             return true;
17782           expression = TREE_OPERAND (expression, 0);
17783         }
17784       gcc_assert (TREE_CODE (expression) == OVERLOAD
17785                   || TREE_CODE (expression) == FUNCTION_DECL);
17786
17787       while (expression)
17788         {
17789           if (type_dependent_expression_p (OVL_CURRENT (expression)))
17790             return true;
17791           expression = OVL_NEXT (expression);
17792         }
17793       return false;
17794     }
17795
17796   gcc_assert (TREE_CODE (expression) != TYPE_DECL);
17797
17798   return (dependent_type_p (TREE_TYPE (expression)));
17799 }
17800
17801 /* Like type_dependent_expression_p, but it also works while not processing
17802    a template definition, i.e. during substitution or mangling.  */
17803
17804 bool
17805 type_dependent_expression_p_push (tree expr)
17806 {
17807   bool b;
17808   ++processing_template_decl;
17809   b = type_dependent_expression_p (expr);
17810   --processing_template_decl;
17811   return b;
17812 }
17813
17814 /* Returns TRUE if ARGS contains a type-dependent expression.  */
17815
17816 bool
17817 any_type_dependent_arguments_p (const VEC(tree,gc) *args)
17818 {
17819   unsigned int i;
17820   tree arg;
17821
17822   for (i = 0; VEC_iterate (tree, args, i, arg); ++i)
17823     {
17824       if (type_dependent_expression_p (arg))
17825         return true;
17826     }
17827   return false;
17828 }
17829
17830 /* Returns TRUE if LIST (a TREE_LIST whose TREE_VALUEs are
17831    expressions) contains any value-dependent expressions.  */
17832
17833 bool
17834 any_value_dependent_elements_p (const_tree list)
17835 {
17836   for (; list; list = TREE_CHAIN (list))
17837     if (value_dependent_expression_p (TREE_VALUE (list)))
17838       return true;
17839
17840   return false;
17841 }
17842
17843 /* Returns TRUE if the ARG (a template argument) is dependent.  */
17844
17845 bool
17846 dependent_template_arg_p (tree arg)
17847 {
17848   if (!processing_template_decl)
17849     return false;
17850
17851   if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_DECL
17852       || TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
17853     return dependent_template_p (arg);
17854   else if (ARGUMENT_PACK_P (arg))
17855     {
17856       tree args = ARGUMENT_PACK_ARGS (arg);
17857       int i, len = TREE_VEC_LENGTH (args);
17858       for (i = 0; i < len; ++i)
17859         {
17860           if (dependent_template_arg_p (TREE_VEC_ELT (args, i)))
17861             return true;
17862         }
17863
17864       return false;
17865     }
17866   else if (TYPE_P (arg))
17867     return dependent_type_p (arg);
17868   else
17869     return (type_dependent_expression_p (arg)
17870             || value_dependent_expression_p (arg));
17871 }
17872
17873 /* Returns true if ARGS (a collection of template arguments) contains
17874    any types that require structural equality testing.  */
17875
17876 bool
17877 any_template_arguments_need_structural_equality_p (tree args)
17878 {
17879   int i;
17880   int j;
17881
17882   if (!args)
17883     return false;
17884   if (args == error_mark_node)
17885     return true;
17886
17887   for (i = 0; i < TMPL_ARGS_DEPTH (args); ++i)
17888     {
17889       tree level = TMPL_ARGS_LEVEL (args, i + 1);
17890       for (j = 0; j < TREE_VEC_LENGTH (level); ++j)
17891         {
17892           tree arg = TREE_VEC_ELT (level, j);
17893           tree packed_args = NULL_TREE;
17894           int k, len = 1;
17895
17896           if (ARGUMENT_PACK_P (arg))
17897             {
17898               /* Look inside the argument pack.  */
17899               packed_args = ARGUMENT_PACK_ARGS (arg);
17900               len = TREE_VEC_LENGTH (packed_args);
17901             }
17902
17903           for (k = 0; k < len; ++k)
17904             {
17905               if (packed_args)
17906                 arg = TREE_VEC_ELT (packed_args, k);
17907
17908               if (error_operand_p (arg))
17909                 return true;
17910               else if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_DECL
17911                        || TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
17912                 continue;
17913               else if (TYPE_P (arg) && TYPE_STRUCTURAL_EQUALITY_P (arg))
17914                 return true;
17915               else if (!TYPE_P (arg) && TREE_TYPE (arg)
17916                        && TYPE_STRUCTURAL_EQUALITY_P (TREE_TYPE (arg)))
17917                 return true;
17918             }
17919         }
17920     }
17921
17922   return false;
17923 }
17924
17925 /* Returns true if ARGS (a collection of template arguments) contains
17926    any dependent arguments.  */
17927
17928 bool
17929 any_dependent_template_arguments_p (const_tree args)
17930 {
17931   int i;
17932   int j;
17933
17934   if (!args)
17935     return false;
17936   if (args == error_mark_node)
17937     return true;
17938
17939   for (i = 0; i < TMPL_ARGS_DEPTH (args); ++i)
17940     {
17941       const_tree level = TMPL_ARGS_LEVEL (args, i + 1);
17942       for (j = 0; j < TREE_VEC_LENGTH (level); ++j)
17943         if (dependent_template_arg_p (TREE_VEC_ELT (level, j)))
17944           return true;
17945     }
17946
17947   return false;
17948 }
17949
17950 /* Returns TRUE if the template TMPL is dependent.  */
17951
17952 bool
17953 dependent_template_p (tree tmpl)
17954 {
17955   if (TREE_CODE (tmpl) == OVERLOAD)
17956     {
17957       while (tmpl)
17958         {
17959           if (dependent_template_p (OVL_FUNCTION (tmpl)))
17960             return true;
17961           tmpl = OVL_CHAIN (tmpl);
17962         }
17963       return false;
17964     }
17965
17966   /* Template template parameters are dependent.  */
17967   if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (tmpl)
17968       || TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
17969     return true;
17970   /* So are names that have not been looked up.  */
17971   if (TREE_CODE (tmpl) == SCOPE_REF
17972       || TREE_CODE (tmpl) == IDENTIFIER_NODE)
17973     return true;
17974   /* So are member templates of dependent classes.  */
17975   if (TYPE_P (CP_DECL_CONTEXT (tmpl)))
17976     return dependent_type_p (DECL_CONTEXT (tmpl));
17977   return false;
17978 }
17979
17980 /* Returns TRUE if the specialization TMPL<ARGS> is dependent.  */
17981
17982 bool
17983 dependent_template_id_p (tree tmpl, tree args)
17984 {
17985   return (dependent_template_p (tmpl)
17986           || any_dependent_template_arguments_p (args));
17987 }
17988
17989 /* Returns TRUE if OMP_FOR with DECLV, INITV, CONDV and INCRV vectors
17990    is dependent.  */
17991
17992 bool
17993 dependent_omp_for_p (tree declv, tree initv, tree condv, tree incrv)
17994 {
17995   int i;
17996
17997   if (!processing_template_decl)
17998     return false;
17999
18000   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (declv); i++)
18001     {
18002       tree decl = TREE_VEC_ELT (declv, i);
18003       tree init = TREE_VEC_ELT (initv, i);
18004       tree cond = TREE_VEC_ELT (condv, i);
18005       tree incr = TREE_VEC_ELT (incrv, i);
18006
18007       if (type_dependent_expression_p (decl))
18008         return true;
18009
18010       if (init && type_dependent_expression_p (init))
18011         return true;
18012
18013       if (type_dependent_expression_p (cond))
18014         return true;
18015
18016       if (COMPARISON_CLASS_P (cond)
18017           && (type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (cond, 0))
18018               || type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (cond, 1))))
18019         return true;
18020
18021       if (TREE_CODE (incr) == MODOP_EXPR)
18022         {
18023           if (type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (incr, 0))
18024               || type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (incr, 2)))
18025             return true;
18026         }
18027       else if (type_dependent_expression_p (incr))
18028         return true;
18029       else if (TREE_CODE (incr) == MODIFY_EXPR)
18030         {
18031           if (type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (incr, 0)))
18032             return true;
18033           else if (BINARY_CLASS_P (TREE_OPERAND (incr, 1)))
18034             {
18035               tree t = TREE_OPERAND (incr, 1);
18036               if (type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (t, 0))
18037                   || type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (t, 1)))
18038                 return true;
18039             }
18040         }
18041     }
18042
18043   return false;
18044 }
18045
18046 /* TYPE is a TYPENAME_TYPE.  Returns the ordinary TYPE to which the
18047    TYPENAME_TYPE corresponds.  Returns the original TYPENAME_TYPE if
18048    no such TYPE can be found.  Note that this function peers inside
18049    uninstantiated templates and therefore should be used only in
18050    extremely limited situations.  ONLY_CURRENT_P restricts this
18051    peering to the currently open classes hierarchy (which is required
18052    when comparing types).  */
18053
18054 tree
18055 resolve_typename_type (tree type, bool only_current_p)
18056 {
18057   tree scope;
18058   tree name;
18059   tree decl;
18060   int quals;
18061   tree pushed_scope;
18062   tree result;
18063
18064   gcc_assert (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE);
18065
18066   scope = TYPE_CONTEXT (type);
18067   /* Usually the non-qualified identifier of a TYPENAME_TYPE is
18068      TYPE_IDENTIFIER (type). But when 'type' is a typedef variant of
18069      a TYPENAME_TYPE node, then TYPE_NAME (type) is set to the TYPE_DECL representing
18070      the typedef. In that case TYPE_IDENTIFIER (type) is not the non-qualified
18071      identifier  of the TYPENAME_TYPE anymore.
18072      So by getting the TYPE_IDENTIFIER of the _main declaration_ of the
18073      TYPENAME_TYPE instead, we avoid messing up with a possible
18074      typedef variant case.  */
18075   name = TYPE_IDENTIFIER (TYPE_MAIN_VARIANT (type));
18076
18077   /* If the SCOPE is itself a TYPENAME_TYPE, then we need to resolve
18078      it first before we can figure out what NAME refers to.  */
18079   if (TREE_CODE (scope) == TYPENAME_TYPE)
18080     scope = resolve_typename_type (scope, only_current_p);
18081   /* If we don't know what SCOPE refers to, then we cannot resolve the
18082      TYPENAME_TYPE.  */
18083   if (TREE_CODE (scope) == TYPENAME_TYPE)
18084     return type;
18085   /* If the SCOPE is a template type parameter, we have no way of
18086      resolving the name.  */
18087   if (TREE_CODE (scope) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
18088     return type;
18089   /* If the SCOPE is not the current instantiation, there's no reason
18090      to look inside it.  */
18091   if (only_current_p && !currently_open_class (scope))
18092     return type;
18093   /* If this is a typedef, we don't want to look inside (c++/11987).  */
18094   if (typedef_variant_p (type))
18095     return type;
18096   /* If SCOPE isn't the template itself, it will not have a valid
18097      TYPE_FIELDS list.  */
18098   if (same_type_p (scope, CLASSTYPE_PRIMARY_TEMPLATE_TYPE (scope)))
18099     /* scope is either the template itself or a compatible instantiation
18100        like X<T>, so look up the name in the original template.  */
18101     scope = CLASSTYPE_PRIMARY_TEMPLATE_TYPE (scope);
18102   else
18103     /* scope is a partial instantiation, so we can't do the lookup or we
18104        will lose the template arguments.  */
18105     return type;
18106   /* Enter the SCOPE so that name lookup will be resolved as if we
18107      were in the class definition.  In particular, SCOPE will no
18108      longer be considered a dependent type.  */
18109   pushed_scope = push_scope (scope);
18110   /* Look up the declaration.  */
18111   decl = lookup_member (scope, name, /*protect=*/0, /*want_type=*/true);
18112
18113   result = NULL_TREE;
18114   
18115   /* For a TYPENAME_TYPE like "typename X::template Y<T>", we want to
18116      find a TEMPLATE_DECL.  Otherwise, we want to find a TYPE_DECL.  */
18117   if (!decl)
18118     /*nop*/;
18119   else if (TREE_CODE (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type)) == IDENTIFIER_NODE
18120            && TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
18121     {
18122       result = TREE_TYPE (decl);
18123       if (result == error_mark_node)
18124         result = NULL_TREE;
18125     }
18126   else if (TREE_CODE (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type)) == TEMPLATE_ID_EXPR
18127            && DECL_CLASS_TEMPLATE_P (decl))
18128     {
18129       tree tmpl;
18130       tree args;
18131       /* Obtain the template and the arguments.  */
18132       tmpl = TREE_OPERAND (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type), 0);
18133       args = TREE_OPERAND (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type), 1);
18134       /* Instantiate the template.  */
18135       result = lookup_template_class (tmpl, args, NULL_TREE, NULL_TREE,
18136                                       /*entering_scope=*/0,
18137                                       tf_error | tf_user);
18138       if (result == error_mark_node)
18139         result = NULL_TREE;
18140     }
18141   
18142   /* Leave the SCOPE.  */
18143   if (pushed_scope)
18144     pop_scope (pushed_scope);
18145
18146   /* If we failed to resolve it, return the original typename.  */
18147   if (!result)
18148     return type;
18149   
18150   /* If lookup found a typename type, resolve that too.  */
18151   if (TREE_CODE (result) == TYPENAME_TYPE && !TYPENAME_IS_RESOLVING_P (result))
18152     {
18153       /* Ill-formed programs can cause infinite recursion here, so we
18154          must catch that.  */
18155       TYPENAME_IS_RESOLVING_P (type) = 1;
18156       result = resolve_typename_type (result, only_current_p);
18157       TYPENAME_IS_RESOLVING_P (type) = 0;
18158     }
18159   
18160   /* Qualify the resulting type.  */
18161   quals = cp_type_quals (type);
18162   if (quals)
18163     result = cp_build_qualified_type (result, cp_type_quals (result) | quals);
18164
18165   return result;
18166 }
18167
18168 /* EXPR is an expression which is not type-dependent.  Return a proxy
18169    for EXPR that can be used to compute the types of larger
18170    expressions containing EXPR.  */
18171
18172 tree
18173 build_non_dependent_expr (tree expr)
18174 {
18175   tree inner_expr;
18176
18177   /* Preserve null pointer constants so that the type of things like
18178      "p == 0" where "p" is a pointer can be determined.  */
18179   if (null_ptr_cst_p (expr))
18180     return expr;
18181   /* Preserve OVERLOADs; the functions must be available to resolve
18182      types.  */
18183   inner_expr = expr;
18184   if (TREE_CODE (inner_expr) == STMT_EXPR)
18185     inner_expr = stmt_expr_value_expr (inner_expr);
18186   if (TREE_CODE (inner_expr) == ADDR_EXPR)
18187     inner_expr = TREE_OPERAND (inner_expr, 0);
18188   if (TREE_CODE (inner_expr) == COMPONENT_REF)
18189     inner_expr = TREE_OPERAND (inner_expr, 1);
18190   if (is_overloaded_fn (inner_expr)
18191       || TREE_CODE (inner_expr) == OFFSET_REF)
18192     return expr;
18193   /* There is no need to return a proxy for a variable.  */
18194   if (TREE_CODE (expr) == VAR_DECL)
18195     return expr;
18196   /* Preserve string constants; conversions from string constants to
18197      "char *" are allowed, even though normally a "const char *"
18198      cannot be used to initialize a "char *".  */
18199   if (TREE_CODE (expr) == STRING_CST)
18200     return expr;
18201   /* Preserve arithmetic constants, as an optimization -- there is no
18202      reason to create a new node.  */
18203   if (TREE_CODE (expr) == INTEGER_CST || TREE_CODE (expr) == REAL_CST)
18204     return expr;
18205   /* Preserve THROW_EXPRs -- all throw-expressions have type "void".
18206      There is at least one place where we want to know that a
18207      particular expression is a throw-expression: when checking a ?:
18208      expression, there are special rules if the second or third
18209      argument is a throw-expression.  */
18210   if (TREE_CODE (expr) == THROW_EXPR)
18211     return expr;
18212
18213   if (TREE_CODE (expr) == COND_EXPR)
18214     return build3 (COND_EXPR,
18215                    TREE_TYPE (expr),
18216                    TREE_OPERAND (expr, 0),
18217                    (TREE_OPERAND (expr, 1)
18218                     ? build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 1))
18219                     : build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 0))),
18220                    build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 2)));
18221   if (TREE_CODE (expr) == COMPOUND_EXPR
18222       && !COMPOUND_EXPR_OVERLOADED (expr))
18223     return build2 (COMPOUND_EXPR,
18224                    TREE_TYPE (expr),
18225                    TREE_OPERAND (expr, 0),
18226                    build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 1)));
18227
18228   /* If the type is unknown, it can't really be non-dependent */
18229   gcc_assert (TREE_TYPE (expr) != unknown_type_node);
18230
18231   /* Otherwise, build a NON_DEPENDENT_EXPR.
18232
18233      REFERENCE_TYPEs are not stripped for expressions in templates
18234      because doing so would play havoc with mangling.  Consider, for
18235      example:
18236
18237        template <typename T> void f<T& g>() { g(); }
18238
18239      In the body of "f", the expression for "g" will have
18240      REFERENCE_TYPE, even though the standard says that it should
18241      not.  The reason is that we must preserve the syntactic form of
18242      the expression so that mangling (say) "f<g>" inside the body of
18243      "f" works out correctly.  Therefore, the REFERENCE_TYPE is
18244      stripped here.  */
18245   return build1 (NON_DEPENDENT_EXPR, non_reference (TREE_TYPE (expr)), expr);
18246 }
18247
18248 /* ARGS is a vector of expressions as arguments to a function call.
18249    Replace the arguments with equivalent non-dependent expressions.
18250    This modifies ARGS in place.  */
18251
18252 void
18253 make_args_non_dependent (VEC(tree,gc) *args)
18254 {
18255   unsigned int ix;
18256   tree arg;
18257
18258   for (ix = 0; VEC_iterate (tree, args, ix, arg); ++ix)
18259     {
18260       tree newarg = build_non_dependent_expr (arg);
18261       if (newarg != arg)
18262         VEC_replace (tree, args, ix, newarg);
18263     }
18264 }
18265
18266 /* Returns a type which represents 'auto'.  We use a TEMPLATE_TYPE_PARM
18267    with a level one deeper than the actual template parms.  */
18268
18269 tree
18270 make_auto (void)
18271 {
18272   tree au = cxx_make_type (TEMPLATE_TYPE_PARM);
18273   TYPE_NAME (au) = build_decl (BUILTINS_LOCATION,
18274                                TYPE_DECL, get_identifier ("auto"), au);
18275   TYPE_STUB_DECL (au) = TYPE_NAME (au);
18276   TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (au) = build_template_parm_index
18277     (0, processing_template_decl + 1, processing_template_decl + 1,
18278      TYPE_NAME (au), NULL_TREE);
18279   TYPE_CANONICAL (au) = canonical_type_parameter (au);
18280   DECL_ARTIFICIAL (TYPE_NAME (au)) = 1;
18281   SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (TYPE_NAME (au));
18282
18283   return au;
18284 }
18285
18286 /* Given type ARG, return std::initializer_list<ARG>.  */
18287
18288 static tree
18289 listify (tree arg)
18290 {
18291   tree std_init_list = namespace_binding
18292     (get_identifier ("initializer_list"), std_node);
18293   tree argvec;
18294   if (!std_init_list || !DECL_CLASS_TEMPLATE_P (std_init_list))
18295     {    
18296       error ("deducing from brace-enclosed initializer list requires "
18297              "#include <initializer_list>");
18298       return error_mark_node;
18299     }
18300   argvec = make_tree_vec (1);
18301   TREE_VEC_ELT (argvec, 0) = arg;
18302   return lookup_template_class (std_init_list, argvec, NULL_TREE,
18303                                 NULL_TREE, 0, tf_warning_or_error);
18304 }
18305
18306 /* Replace auto in TYPE with std::initializer_list<auto>.  */
18307
18308 static tree
18309 listify_autos (tree type, tree auto_node)
18310 {
18311   tree init_auto = listify (auto_node);
18312   tree argvec = make_tree_vec (1);
18313   TREE_VEC_ELT (argvec, 0) = init_auto;
18314   if (processing_template_decl)
18315     argvec = add_to_template_args (current_template_args (), argvec);
18316   return tsubst (type, argvec, tf_warning_or_error, NULL_TREE);
18317 }
18318
18319 /* walk_tree helper for do_auto_deduction.  */
18320
18321 static tree
18322 contains_auto_r (tree *tp, int *walk_subtrees ATTRIBUTE_UNUSED,
18323                  void *type)
18324 {
18325   /* Is this a variable with the type we're looking for?  */
18326   if (DECL_P (*tp)
18327       && TREE_TYPE (*tp) == type)
18328     return *tp;
18329   else
18330     return NULL_TREE;
18331 }
18332
18333 /* Replace occurrences of 'auto' in TYPE with the appropriate type deduced
18334    from INIT.  AUTO_NODE is the TEMPLATE_TYPE_PARM used for 'auto' in TYPE.  */
18335
18336 tree
18337 do_auto_deduction (tree type, tree init, tree auto_node)
18338 {
18339   tree parms, tparms, targs;
18340   tree args[1];
18341   tree decl;
18342   int val;
18343
18344   /* The name of the object being declared shall not appear in the
18345      initializer expression.  */
18346   decl = cp_walk_tree_without_duplicates (&init, contains_auto_r, type);
18347   if (decl)
18348     {
18349       error ("variable %q#D with %<auto%> type used in its own "
18350              "initializer", decl);
18351       return error_mark_node;
18352     }
18353
18354   /* [dcl.spec.auto]: Obtain P from T by replacing the occurrences of auto
18355      with either a new invented type template parameter U or, if the
18356      initializer is a braced-init-list (8.5.4), with
18357      std::initializer_list<U>.  */
18358   if (BRACE_ENCLOSED_INITIALIZER_P (init))
18359     type = listify_autos (type, auto_node);
18360
18361   parms = build_tree_list (NULL_TREE, type);
18362   args[0] = init;
18363   tparms = make_tree_vec (1);
18364   targs = make_tree_vec (1);
18365   TREE_VEC_ELT (tparms, 0)
18366     = build_tree_list (NULL_TREE, TYPE_NAME (auto_node));
18367   val = type_unification_real (tparms, targs, parms, args, 1, 0,
18368                                DEDUCE_CALL, LOOKUP_NORMAL);
18369   if (val > 0)
18370     {
18371       error ("unable to deduce %qT from %qE", type, init);
18372       return error_mark_node;
18373     }
18374
18375   /* If the list of declarators contains more than one declarator, the type
18376      of each declared variable is determined as described above. If the
18377      type deduced for the template parameter U is not the same in each
18378      deduction, the program is ill-formed.  */
18379   if (TREE_TYPE (auto_node)
18380       && !same_type_p (TREE_TYPE (auto_node), TREE_VEC_ELT (targs, 0)))
18381     {
18382       error ("inconsistent deduction for %qT: %qT and then %qT",
18383              auto_node, TREE_TYPE (auto_node), TREE_VEC_ELT (targs, 0));
18384       return error_mark_node;
18385     }
18386   TREE_TYPE (auto_node) = TREE_VEC_ELT (targs, 0);
18387
18388   if (processing_template_decl)
18389     targs = add_to_template_args (current_template_args (), targs);
18390   return tsubst (type, targs, tf_warning_or_error, NULL_TREE);
18391 }
18392
18393 /* Substitutes LATE_RETURN_TYPE for 'auto' in TYPE and returns the
18394    result.  */
18395
18396 tree
18397 splice_late_return_type (tree type, tree late_return_type)
18398 {
18399   tree argvec;
18400
18401   if (late_return_type == NULL_TREE)
18402     return type;
18403   argvec = make_tree_vec (1);
18404   TREE_VEC_ELT (argvec, 0) = late_return_type;
18405   if (processing_template_decl)
18406     argvec = add_to_template_args (current_template_args (), argvec);
18407   return tsubst (type, argvec, tf_warning_or_error, NULL_TREE);
18408 }
18409
18410 /* Returns true iff TYPE is a TEMPLATE_TYPE_PARM representing 'auto'.  */
18411
18412 bool
18413 is_auto (const_tree type)
18414 {
18415   if (TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TYPE_PARM
18416       && TYPE_IDENTIFIER (type) == get_identifier ("auto"))
18417     return true;
18418   else
18419     return false;
18420 }
18421
18422 /* Returns true iff TYPE contains a use of 'auto'.  Since auto can only
18423    appear as a type-specifier for the declaration in question, we don't
18424    have to look through the whole type.  */
18425
18426 tree
18427 type_uses_auto (tree type)
18428 {
18429   enum tree_code code;
18430   if (is_auto (type))
18431     return type;
18432
18433   code = TREE_CODE (type);
18434
18435   if (code == POINTER_TYPE || code == REFERENCE_TYPE
18436       || code == OFFSET_TYPE || code == FUNCTION_TYPE
18437       || code == METHOD_TYPE || code == ARRAY_TYPE)
18438     return type_uses_auto (TREE_TYPE (type));
18439
18440   if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (type))
18441     return type_uses_auto (TREE_TYPE (TREE_TYPE
18442                                    (TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (type))));
18443
18444   return NULL_TREE;
18445 }
18446
18447 /* For a given template T, return the vector of typedefs referenced
18448    in T for which access check is needed at T instantiation time.
18449    T is either  a FUNCTION_DECL or a RECORD_TYPE.
18450    Those typedefs were added to T by the function
18451    append_type_to_template_for_access_check.  */
18452
18453 VEC(qualified_typedef_usage_t,gc)*
18454 get_types_needing_access_check (tree t)
18455 {
18456   tree ti;
18457   VEC(qualified_typedef_usage_t,gc) *result = NULL;
18458
18459   if (!t || t == error_mark_node)
18460     return NULL;
18461
18462   if (!(ti = get_template_info (t)))
18463     return NULL;
18464
18465   if (CLASS_TYPE_P (t)
18466       || TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL)
18467     {
18468       if (!TI_TEMPLATE (ti))
18469         return NULL;
18470
18471       result = TI_TYPEDEFS_NEEDING_ACCESS_CHECKING (ti);
18472     }
18473
18474   return result;
18475 }
18476
18477 /* Append the typedef TYPE_DECL used in template T to a list of typedefs
18478    tied to T. That list of typedefs will be access checked at
18479    T instantiation time.
18480    T is either a FUNCTION_DECL or a RECORD_TYPE.
18481    TYPE_DECL is a TYPE_DECL node representing a typedef.
18482    SCOPE is the scope through which TYPE_DECL is accessed.
18483    LOCATION is the location of the usage point of TYPE_DECL.
18484
18485    This function is a subroutine of
18486    append_type_to_template_for_access_check.  */
18487
18488 static void
18489 append_type_to_template_for_access_check_1 (tree t,
18490                                             tree type_decl,
18491                                             tree scope,
18492                                             location_t location)
18493 {
18494   qualified_typedef_usage_t typedef_usage;
18495   tree ti;
18496
18497   if (!t || t == error_mark_node)
18498     return;
18499
18500   gcc_assert ((TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL
18501                || CLASS_TYPE_P (t))
18502               && type_decl
18503               && TREE_CODE (type_decl) == TYPE_DECL
18504               && scope);
18505
18506   if (!(ti = get_template_info (t)))
18507     return;
18508
18509   gcc_assert (TI_TEMPLATE (ti));
18510
18511   typedef_usage.typedef_decl = type_decl;
18512   typedef_usage.context = scope;
18513   typedef_usage.locus = location;
18514
18515   VEC_safe_push (qualified_typedef_usage_t, gc,
18516                  TI_TYPEDEFS_NEEDING_ACCESS_CHECKING (ti),
18517                  &typedef_usage);
18518 }
18519
18520 /* Append TYPE_DECL to the template TEMPL.
18521    TEMPL is either a class type, a FUNCTION_DECL or a a TEMPLATE_DECL.
18522    At TEMPL instanciation time, TYPE_DECL will be checked to see
18523    if it can be accessed through SCOPE.
18524    LOCATION is the location of the usage point of TYPE_DECL.
18525
18526    e.g. consider the following code snippet:
18527
18528      class C
18529      {
18530        typedef int myint;
18531      };
18532
18533      template<class U> struct S
18534      {
18535        C::myint mi; // <-- usage point of the typedef C::myint
18536      };
18537
18538      S<char> s;
18539
18540    At S<char> instantiation time, we need to check the access of C::myint
18541    In other words, we need to check the access of the myint typedef through
18542    the C scope. For that purpose, this function will add the myint typedef
18543    and the scope C through which its being accessed to a list of typedefs
18544    tied to the template S. That list will be walked at template instantiation
18545    time and access check performed on each typedefs it contains.
18546    Note that this particular code snippet should yield an error because
18547    myint is private to C.  */
18548
18549 void
18550 append_type_to_template_for_access_check (tree templ,
18551                                           tree type_decl,
18552                                           tree scope,
18553                                           location_t location)
18554 {
18555   qualified_typedef_usage_t *iter;
18556   int i;
18557
18558   gcc_assert (type_decl && (TREE_CODE (type_decl) == TYPE_DECL));
18559
18560   /* Make sure we don't append the type to the template twice.  */
18561   for (i = 0;
18562        VEC_iterate (qualified_typedef_usage_t,
18563                     get_types_needing_access_check (templ),
18564                     i, iter);
18565        ++i)
18566     if (iter->typedef_decl == type_decl && scope == iter->context)
18567       return;
18568
18569   append_type_to_template_for_access_check_1 (templ, type_decl,
18570                                               scope, location);
18571 }
18572
18573 /* Set up the hash tables for template instantiations.  */
18574
18575 void
18576 init_template_processing (void)
18577 {
18578   decl_specializations = htab_create_ggc (37,
18579                                           hash_specialization,
18580                                           eq_specializations,
18581                                           ggc_free);
18582   type_specializations = htab_create_ggc (37,
18583                                           hash_specialization,
18584                                           eq_specializations,
18585                                           ggc_free);
18586 }
18587
18588 /* Print stats about the template hash tables for -fstats.  */
18589
18590 void
18591 print_template_statistics (void)
18592 {
18593   fprintf (stderr, "decl_specializations: size %ld, %ld elements, "
18594            "%f collisions\n", (long) htab_size (decl_specializations),
18595            (long) htab_elements (decl_specializations),
18596            htab_collisions (decl_specializations));
18597   fprintf (stderr, "type_specializations: size %ld, %ld elements, "
18598            "%f collisions\n", (long) htab_size (type_specializations),
18599            (long) htab_elements (type_specializations),
18600            htab_collisions (type_specializations));
18601 }
18602
18603 #include "gt-cp-pt.h"