OSDN Git Service

/cp
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / cp / pt.c
1 /* Handle parameterized types (templates) for GNU C++.
2    Copyright (C) 1992, 1993, 1994, 1995, 1996, 1997, 1998, 1999, 2000,
3    2001, 2002, 2003, 2004, 2005, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011
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 "tree.h"
34 #include "intl.h"
35 #include "pointer-set.h"
36 #include "flags.h"
37 #include "cp-tree.h"
38 #include "c-family/c-common.h"
39 #include "c-family/c-objc.h"
40 #include "cp-objcp-common.h"
41 #include "tree-inline.h"
42 #include "decl.h"
43 #include "output.h"
44 #include "toplev.h"
45 #include "timevar.h"
46 #include "tree-iterator.h"
47 #include "vecprim.h"
48
49 /* The type of functions taking a tree, and some additional data, and
50    returning an int.  */
51 typedef int (*tree_fn_t) (tree, void*);
52
53 /* The PENDING_TEMPLATES is a TREE_LIST of templates whose
54    instantiations have been deferred, either because their definitions
55    were not yet available, or because we were putting off doing the work.  */
56 struct GTY ((chain_next ("%h.next"))) pending_template {
57   struct pending_template *next;
58   struct tinst_level *tinst;
59 };
60
61 static GTY(()) struct pending_template *pending_templates;
62 static GTY(()) struct pending_template *last_pending_template;
63
64 int processing_template_parmlist;
65 static int template_header_count;
66
67 static GTY(()) tree saved_trees;
68 static VEC(int,heap) *inline_parm_levels;
69
70 static GTY(()) struct tinst_level *current_tinst_level;
71
72 static GTY(()) tree saved_access_scope;
73
74 /* Live only within one (recursive) call to tsubst_expr.  We use
75    this to pass the statement expression node from the STMT_EXPR
76    to the EXPR_STMT that is its result.  */
77 static tree cur_stmt_expr;
78
79 /* A map from local variable declarations in the body of the template
80    presently being instantiated to the corresponding instantiated
81    local variables.  */
82 static htab_t local_specializations;
83
84 typedef struct GTY(()) spec_entry
85 {
86   tree tmpl;
87   tree args;
88   tree spec;
89 } spec_entry;
90
91 static GTY ((param_is (spec_entry)))
92   htab_t decl_specializations;
93
94 static GTY ((param_is (spec_entry)))
95   htab_t type_specializations;
96
97 /* Contains canonical template parameter types. The vector is indexed by
98    the TEMPLATE_TYPE_IDX of the template parameter. Each element is a
99    TREE_LIST, whose TREE_VALUEs contain the canonical template
100    parameters of various types and levels.  */
101 static GTY(()) VEC(tree,gc) *canonical_template_parms;
102
103 #define UNIFY_ALLOW_NONE 0
104 #define UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL 1
105 #define UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL 2
106 #define UNIFY_ALLOW_DERIVED 4
107 #define UNIFY_ALLOW_INTEGER 8
108 #define UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL 16
109 #define UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL 32
110 #define UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL 64
111
112 enum template_base_result {
113   tbr_incomplete_type,
114   tbr_ambiguous_baseclass,
115   tbr_success
116 };
117
118 static void push_access_scope (tree);
119 static void pop_access_scope (tree);
120 static void push_deduction_access_scope (tree);
121 static void pop_deduction_access_scope (tree);
122 static bool resolve_overloaded_unification (tree, tree, tree, tree,
123                                             unification_kind_t, int,
124                                             bool);
125 static int try_one_overload (tree, tree, tree, tree, tree,
126                              unification_kind_t, int, bool, bool);
127 static int unify (tree, tree, tree, tree, int, bool);
128 static void add_pending_template (tree);
129 static tree reopen_tinst_level (struct tinst_level *);
130 static tree tsubst_initializer_list (tree, tree);
131 static tree get_class_bindings (tree, tree, tree);
132 static tree coerce_template_parms (tree, tree, tree, tsubst_flags_t,
133                                    bool, bool);
134 static void tsubst_enum (tree, tree, tree);
135 static tree add_to_template_args (tree, tree);
136 static tree add_outermost_template_args (tree, tree);
137 static bool check_instantiated_args (tree, tree, tsubst_flags_t);
138 static int maybe_adjust_types_for_deduction (unification_kind_t, tree*, tree*,
139                                              tree);
140 static int type_unification_real (tree, tree, tree, const tree *,
141                                   unsigned int, int, unification_kind_t, int,
142                                   bool);
143 static void note_template_header (int);
144 static tree convert_nontype_argument_function (tree, tree);
145 static tree convert_nontype_argument (tree, tree, tsubst_flags_t);
146 static tree convert_template_argument (tree, tree, tree,
147                                        tsubst_flags_t, int, tree);
148 static int for_each_template_parm (tree, tree_fn_t, void*,
149                                    struct pointer_set_t*, bool);
150 static tree expand_template_argument_pack (tree);
151 static tree build_template_parm_index (int, int, int, int, tree, tree);
152 static bool inline_needs_template_parms (tree);
153 static void push_inline_template_parms_recursive (tree, int);
154 static tree retrieve_local_specialization (tree);
155 static void register_local_specialization (tree, tree);
156 static hashval_t hash_specialization (const void *p);
157 static tree reduce_template_parm_level (tree, tree, int, tree, tsubst_flags_t);
158 static int mark_template_parm (tree, void *);
159 static int template_parm_this_level_p (tree, void *);
160 static tree tsubst_friend_function (tree, tree);
161 static tree tsubst_friend_class (tree, tree);
162 static int can_complete_type_without_circularity (tree);
163 static tree get_bindings (tree, tree, tree, bool);
164 static int template_decl_level (tree);
165 static int check_cv_quals_for_unify (int, tree, tree);
166 static void template_parm_level_and_index (tree, int*, int*);
167 static int unify_pack_expansion (tree, tree, tree,
168                                  tree, unification_kind_t, bool, bool);
169 static tree tsubst_template_arg (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
170 static tree tsubst_template_args (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
171 static tree tsubst_template_parms (tree, tree, tsubst_flags_t);
172 static void regenerate_decl_from_template (tree, tree);
173 static tree most_specialized_class (tree, tree, tsubst_flags_t);
174 static tree tsubst_aggr_type (tree, tree, tsubst_flags_t, tree, int);
175 static tree tsubst_arg_types (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
176 static tree tsubst_function_type (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
177 static bool check_specialization_scope (void);
178 static tree process_partial_specialization (tree);
179 static void set_current_access_from_decl (tree);
180 static enum template_base_result get_template_base (tree, tree, tree, tree,
181                                                     bool , tree *);
182 static tree try_class_unification (tree, tree, tree, tree, bool);
183 static int coerce_template_template_parms (tree, tree, tsubst_flags_t,
184                                            tree, tree);
185 static bool template_template_parm_bindings_ok_p (tree, tree);
186 static int template_args_equal (tree, tree);
187 static void tsubst_default_arguments (tree);
188 static tree for_each_template_parm_r (tree *, int *, void *);
189 static tree copy_default_args_to_explicit_spec_1 (tree, tree);
190 static void copy_default_args_to_explicit_spec (tree);
191 static int invalid_nontype_parm_type_p (tree, tsubst_flags_t);
192 static int eq_local_specializations (const void *, const void *);
193 static bool dependent_template_arg_p (tree);
194 static bool any_template_arguments_need_structural_equality_p (tree);
195 static bool dependent_type_p_r (tree);
196 static tree tsubst_expr (tree, tree, tsubst_flags_t, tree, bool);
197 static tree tsubst_copy (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
198 static tree tsubst_pack_expansion (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
199 static tree tsubst_decl (tree, tree, tsubst_flags_t);
200 static void perform_typedefs_access_check (tree tmpl, tree targs);
201 static void append_type_to_template_for_access_check_1 (tree, tree, tree,
202                                                         location_t);
203 static tree listify (tree);
204 static tree listify_autos (tree, tree);
205 static tree template_parm_to_arg (tree t);
206 static bool arg_from_parm_pack_p (tree, tree);
207 static tree current_template_args (void);
208 static tree fixup_template_type_parm_type (tree, int);
209 static tree fixup_template_parm_index (tree, tree, int);
210 static tree tsubst_template_parm (tree, tree, tsubst_flags_t);
211
212 /* Make the current scope suitable for access checking when we are
213    processing T.  T can be FUNCTION_DECL for instantiated function
214    template, or VAR_DECL for static member variable (need by
215    instantiate_decl).  */
216
217 static void
218 push_access_scope (tree t)
219 {
220   gcc_assert (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL
221               || TREE_CODE (t) == VAR_DECL);
222
223   if (DECL_FRIEND_CONTEXT (t))
224     push_nested_class (DECL_FRIEND_CONTEXT (t));
225   else if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
226     push_nested_class (DECL_CONTEXT (t));
227   else
228     push_to_top_level ();
229
230   if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL)
231     {
232       saved_access_scope = tree_cons
233         (NULL_TREE, current_function_decl, saved_access_scope);
234       current_function_decl = t;
235     }
236 }
237
238 /* Restore the scope set up by push_access_scope.  T is the node we
239    are processing.  */
240
241 static void
242 pop_access_scope (tree t)
243 {
244   if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL)
245     {
246       current_function_decl = TREE_VALUE (saved_access_scope);
247       saved_access_scope = TREE_CHAIN (saved_access_scope);
248     }
249
250   if (DECL_FRIEND_CONTEXT (t) || DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
251     pop_nested_class ();
252   else
253     pop_from_top_level ();
254 }
255
256 /* Do any processing required when DECL (a member template
257    declaration) is finished.  Returns the TEMPLATE_DECL corresponding
258    to DECL, unless it is a specialization, in which case the DECL
259    itself is returned.  */
260
261 tree
262 finish_member_template_decl (tree decl)
263 {
264   if (decl == error_mark_node)
265     return error_mark_node;
266
267   gcc_assert (DECL_P (decl));
268
269   if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
270     {
271       tree type;
272
273       type = TREE_TYPE (decl);
274       if (type == error_mark_node)
275         return error_mark_node;
276       if (MAYBE_CLASS_TYPE_P (type)
277           && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
278           && !CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type))
279         {
280           tree tmpl = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type);
281           check_member_template (tmpl);
282           return tmpl;
283         }
284       return NULL_TREE;
285     }
286   else if (TREE_CODE (decl) == FIELD_DECL)
287     error ("data member %qD cannot be a member template", decl);
288   else if (DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
289     {
290       if (!DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl))
291         {
292           check_member_template (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
293           return DECL_TI_TEMPLATE (decl);
294         }
295       else
296         return decl;
297     }
298   else
299     error ("invalid member template declaration %qD", decl);
300
301   return error_mark_node;
302 }
303
304 /* Create a template info node.  */
305
306 tree
307 build_template_info (tree template_decl, tree template_args)
308 {
309   tree result = make_node (TEMPLATE_INFO);
310   TI_TEMPLATE (result) = template_decl;
311   TI_ARGS (result) = template_args;
312   return result;
313 }
314
315 /* Return the template info node corresponding to T, whatever T is.  */
316
317 tree
318 get_template_info (const_tree t)
319 {
320   tree tinfo = NULL_TREE;
321
322   if (!t || t == error_mark_node)
323     return NULL;
324
325   if (DECL_P (t) && DECL_LANG_SPECIFIC (t))
326     tinfo = DECL_TEMPLATE_INFO (t);
327
328   if (!tinfo && DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (t))
329     t = TREE_TYPE (t);
330
331   if (TAGGED_TYPE_P (t))
332     tinfo = TYPE_TEMPLATE_INFO (t);
333   else if (TREE_CODE (t) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
334     tinfo = TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_TEMPLATE_INFO (t);
335
336   return tinfo;
337 }
338
339 /* Returns the template nesting level of the indicated class TYPE.
340
341    For example, in:
342      template <class T>
343      struct A
344      {
345        template <class U>
346        struct B {};
347      };
348
349    A<T>::B<U> has depth two, while A<T> has depth one.
350    Both A<T>::B<int> and A<int>::B<U> have depth one, if
351    they are instantiations, not specializations.
352
353    This function is guaranteed to return 0 if passed NULL_TREE so
354    that, for example, `template_class_depth (current_class_type)' is
355    always safe.  */
356
357 int
358 template_class_depth (tree type)
359 {
360   int depth;
361
362   for (depth = 0;
363        type && TREE_CODE (type) != NAMESPACE_DECL;
364        type = (TREE_CODE (type) == FUNCTION_DECL)
365          ? CP_DECL_CONTEXT (type) : CP_TYPE_CONTEXT (type))
366     {
367       tree tinfo = get_template_info (type);
368
369       if (tinfo && PRIMARY_TEMPLATE_P (TI_TEMPLATE (tinfo))
370           && uses_template_parms (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (TI_ARGS (tinfo))))
371         ++depth;
372     }
373
374   return depth;
375 }
376
377 /* Subroutine of maybe_begin_member_template_processing.
378    Returns true if processing DECL needs us to push template parms.  */
379
380 static bool
381 inline_needs_template_parms (tree decl)
382 {
383   if (! DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
384     return false;
385
386   return (TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (most_general_template (decl)))
387           > (processing_template_decl + DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl)));
388 }
389
390 /* Subroutine of maybe_begin_member_template_processing.
391    Push the template parms in PARMS, starting from LEVELS steps into the
392    chain, and ending at the beginning, since template parms are listed
393    innermost first.  */
394
395 static void
396 push_inline_template_parms_recursive (tree parmlist, int levels)
397 {
398   tree parms = TREE_VALUE (parmlist);
399   int i;
400
401   if (levels > 1)
402     push_inline_template_parms_recursive (TREE_CHAIN (parmlist), levels - 1);
403
404   ++processing_template_decl;
405   current_template_parms
406     = tree_cons (size_int (processing_template_decl),
407                  parms, current_template_parms);
408   TEMPLATE_PARMS_FOR_INLINE (current_template_parms) = 1;
409
410   begin_scope (TREE_VEC_LENGTH (parms) ? sk_template_parms : sk_template_spec,
411                NULL);
412   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (parms); ++i)
413     {
414       tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
415
416       if (parm == error_mark_node)
417         continue;
418
419       gcc_assert (DECL_P (parm));
420
421       switch (TREE_CODE (parm))
422         {
423         case TYPE_DECL:
424         case TEMPLATE_DECL:
425           pushdecl (parm);
426           break;
427
428         case PARM_DECL:
429           {
430             /* Make a CONST_DECL as is done in process_template_parm.
431                It is ugly that we recreate this here; the original
432                version built in process_template_parm is no longer
433                available.  */
434             tree decl = build_decl (DECL_SOURCE_LOCATION (parm),
435                                     CONST_DECL, DECL_NAME (parm),
436                                     TREE_TYPE (parm));
437             DECL_ARTIFICIAL (decl) = 1;
438             TREE_CONSTANT (decl) = 1;
439             TREE_READONLY (decl) = 1;
440             DECL_INITIAL (decl) = DECL_INITIAL (parm);
441             SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (decl);
442             pushdecl (decl);
443           }
444           break;
445
446         default:
447           gcc_unreachable ();
448         }
449     }
450 }
451
452 /* Restore the template parameter context for a member template or
453    a friend template defined in a class definition.  */
454
455 void
456 maybe_begin_member_template_processing (tree decl)
457 {
458   tree parms;
459   int levels = 0;
460
461   if (inline_needs_template_parms (decl))
462     {
463       parms = DECL_TEMPLATE_PARMS (most_general_template (decl));
464       levels = TMPL_PARMS_DEPTH (parms) - processing_template_decl;
465
466       if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl))
467         {
468           --levels;
469           parms = TREE_CHAIN (parms);
470         }
471
472       push_inline_template_parms_recursive (parms, levels);
473     }
474
475   /* Remember how many levels of template parameters we pushed so that
476      we can pop them later.  */
477   VEC_safe_push (int, heap, inline_parm_levels, levels);
478 }
479
480 /* Undo the effects of maybe_begin_member_template_processing.  */
481
482 void
483 maybe_end_member_template_processing (void)
484 {
485   int i;
486   int last;
487
488   if (VEC_length (int, inline_parm_levels) == 0)
489     return;
490
491   last = VEC_pop (int, inline_parm_levels);
492   for (i = 0; i < last; ++i)
493     {
494       --processing_template_decl;
495       current_template_parms = TREE_CHAIN (current_template_parms);
496       poplevel (0, 0, 0);
497     }
498 }
499
500 /* Return a new template argument vector which contains all of ARGS,
501    but has as its innermost set of arguments the EXTRA_ARGS.  */
502
503 static tree
504 add_to_template_args (tree args, tree extra_args)
505 {
506   tree new_args;
507   int extra_depth;
508   int i;
509   int j;
510
511   if (args == NULL_TREE || extra_args == error_mark_node)
512     return extra_args;
513
514   extra_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args);
515   new_args = make_tree_vec (TMPL_ARGS_DEPTH (args) + extra_depth);
516
517   for (i = 1; i <= TMPL_ARGS_DEPTH (args); ++i)
518     SET_TMPL_ARGS_LEVEL (new_args, i, TMPL_ARGS_LEVEL (args, i));
519
520   for (j = 1; j <= extra_depth; ++j, ++i)
521     SET_TMPL_ARGS_LEVEL (new_args, i, TMPL_ARGS_LEVEL (extra_args, j));
522
523   return new_args;
524 }
525
526 /* Like add_to_template_args, but only the outermost ARGS are added to
527    the EXTRA_ARGS.  In particular, all but TMPL_ARGS_DEPTH
528    (EXTRA_ARGS) levels are added.  This function is used to combine
529    the template arguments from a partial instantiation with the
530    template arguments used to attain the full instantiation from the
531    partial instantiation.  */
532
533 static tree
534 add_outermost_template_args (tree args, tree extra_args)
535 {
536   tree new_args;
537
538   /* If there are more levels of EXTRA_ARGS than there are ARGS,
539      something very fishy is going on.  */
540   gcc_assert (TMPL_ARGS_DEPTH (args) >= TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args));
541
542   /* If *all* the new arguments will be the EXTRA_ARGS, just return
543      them.  */
544   if (TMPL_ARGS_DEPTH (args) == TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args))
545     return extra_args;
546
547   /* For the moment, we make ARGS look like it contains fewer levels.  */
548   TREE_VEC_LENGTH (args) -= TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args);
549
550   new_args = add_to_template_args (args, extra_args);
551
552   /* Now, we restore ARGS to its full dimensions.  */
553   TREE_VEC_LENGTH (args) += TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args);
554
555   return new_args;
556 }
557
558 /* Return the N levels of innermost template arguments from the ARGS.  */
559
560 tree
561 get_innermost_template_args (tree args, int n)
562 {
563   tree new_args;
564   int extra_levels;
565   int i;
566
567   gcc_assert (n >= 0);
568
569   /* If N is 1, just return the innermost set of template arguments.  */
570   if (n == 1)
571     return TMPL_ARGS_LEVEL (args, TMPL_ARGS_DEPTH (args));
572
573   /* If we're not removing anything, just return the arguments we were
574      given.  */
575   extra_levels = TMPL_ARGS_DEPTH (args) - n;
576   gcc_assert (extra_levels >= 0);
577   if (extra_levels == 0)
578     return args;
579
580   /* Make a new set of arguments, not containing the outer arguments.  */
581   new_args = make_tree_vec (n);
582   for (i = 1; i <= n; ++i)
583     SET_TMPL_ARGS_LEVEL (new_args, i,
584                          TMPL_ARGS_LEVEL (args, i + extra_levels));
585
586   return new_args;
587 }
588
589 /* The inverse of get_innermost_template_args: Return all but the innermost
590    EXTRA_LEVELS levels of template arguments from the ARGS.  */
591
592 static tree
593 strip_innermost_template_args (tree args, int extra_levels)
594 {
595   tree new_args;
596   int n = TMPL_ARGS_DEPTH (args) - extra_levels;
597   int i;
598
599   gcc_assert (n >= 0);
600
601   /* If N is 1, just return the outermost set of template arguments.  */
602   if (n == 1)
603     return TMPL_ARGS_LEVEL (args, 1);
604
605   /* If we're not removing anything, just return the arguments we were
606      given.  */
607   gcc_assert (extra_levels >= 0);
608   if (extra_levels == 0)
609     return args;
610
611   /* Make a new set of arguments, not containing the inner arguments.  */
612   new_args = make_tree_vec (n);
613   for (i = 1; i <= n; ++i)
614     SET_TMPL_ARGS_LEVEL (new_args, i,
615                          TMPL_ARGS_LEVEL (args, i));
616
617   return new_args;
618 }
619
620 /* We've got a template header coming up; push to a new level for storing
621    the parms.  */
622
623 void
624 begin_template_parm_list (void)
625 {
626   /* We use a non-tag-transparent scope here, which causes pushtag to
627      put tags in this scope, rather than in the enclosing class or
628      namespace scope.  This is the right thing, since we want
629      TEMPLATE_DECLS, and not TYPE_DECLS for template classes.  For a
630      global template class, push_template_decl handles putting the
631      TEMPLATE_DECL into top-level scope.  For a nested template class,
632      e.g.:
633
634        template <class T> struct S1 {
635          template <class T> struct S2 {};
636        };
637
638      pushtag contains special code to call pushdecl_with_scope on the
639      TEMPLATE_DECL for S2.  */
640   begin_scope (sk_template_parms, NULL);
641   ++processing_template_decl;
642   ++processing_template_parmlist;
643   note_template_header (0);
644 }
645
646 /* This routine is called when a specialization is declared.  If it is
647    invalid to declare a specialization here, an error is reported and
648    false is returned, otherwise this routine will return true.  */
649
650 static bool
651 check_specialization_scope (void)
652 {
653   tree scope = current_scope ();
654
655   /* [temp.expl.spec]
656
657      An explicit specialization shall be declared in the namespace of
658      which the template is a member, or, for member templates, in the
659      namespace of which the enclosing class or enclosing class
660      template is a member.  An explicit specialization of a member
661      function, member class or static data member of a class template
662      shall be declared in the namespace of which the class template
663      is a member.  */
664   if (scope && TREE_CODE (scope) != NAMESPACE_DECL)
665     {
666       error ("explicit specialization in non-namespace scope %qD", scope);
667       return false;
668     }
669
670   /* [temp.expl.spec]
671
672      In an explicit specialization declaration for a member of a class
673      template or a member template that appears in namespace scope,
674      the member template and some of its enclosing class templates may
675      remain unspecialized, except that the declaration shall not
676      explicitly specialize a class member template if its enclosing
677      class templates are not explicitly specialized as well.  */
678   if (current_template_parms)
679     {
680       error ("enclosing class templates are not explicitly specialized");
681       return false;
682     }
683
684   return true;
685 }
686
687 /* We've just seen template <>.  */
688
689 bool
690 begin_specialization (void)
691 {
692   begin_scope (sk_template_spec, NULL);
693   note_template_header (1);
694   return check_specialization_scope ();
695 }
696
697 /* Called at then end of processing a declaration preceded by
698    template<>.  */
699
700 void
701 end_specialization (void)
702 {
703   finish_scope ();
704   reset_specialization ();
705 }
706
707 /* Any template <>'s that we have seen thus far are not referring to a
708    function specialization.  */
709
710 void
711 reset_specialization (void)
712 {
713   processing_specialization = 0;
714   template_header_count = 0;
715 }
716
717 /* We've just seen a template header.  If SPECIALIZATION is nonzero,
718    it was of the form template <>.  */
719
720 static void
721 note_template_header (int specialization)
722 {
723   processing_specialization = specialization;
724   template_header_count++;
725 }
726
727 /* We're beginning an explicit instantiation.  */
728
729 void
730 begin_explicit_instantiation (void)
731 {
732   gcc_assert (!processing_explicit_instantiation);
733   processing_explicit_instantiation = true;
734 }
735
736
737 void
738 end_explicit_instantiation (void)
739 {
740   gcc_assert (processing_explicit_instantiation);
741   processing_explicit_instantiation = false;
742 }
743
744 /* An explicit specialization or partial specialization TMPL is being
745    declared.  Check that the namespace in which the specialization is
746    occurring is permissible.  Returns false iff it is invalid to
747    specialize TMPL in the current namespace.  */
748
749 static bool
750 check_specialization_namespace (tree tmpl)
751 {
752   tree tpl_ns = decl_namespace_context (tmpl);
753
754   /* [tmpl.expl.spec]
755
756      An explicit specialization shall be declared in the namespace of
757      which the template is a member, or, for member templates, in the
758      namespace of which the enclosing class or enclosing class
759      template is a member.  An explicit specialization of a member
760      function, member class or static data member of a class template
761      shall be declared in the namespace of which the class template is
762      a member.  */
763   if (current_scope() != DECL_CONTEXT (tmpl)
764       && !at_namespace_scope_p ())
765     {
766       error ("specialization of %qD must appear at namespace scope", tmpl);
767       return false;
768     }
769   if (is_associated_namespace (current_namespace, tpl_ns))
770     /* Same or super-using namespace.  */
771     return true;
772   else
773     {
774       permerror (input_location, "specialization of %qD in different namespace", tmpl);
775       permerror (input_location, "  from definition of %q+#D", tmpl);
776       return false;
777     }
778 }
779
780 /* SPEC is an explicit instantiation.  Check that it is valid to
781    perform this explicit instantiation in the current namespace.  */
782
783 static void
784 check_explicit_instantiation_namespace (tree spec)
785 {
786   tree ns;
787
788   /* DR 275: An explicit instantiation shall appear in an enclosing
789      namespace of its template.  */
790   ns = decl_namespace_context (spec);
791   if (!is_ancestor (current_namespace, ns))
792     permerror (input_location, "explicit instantiation of %qD in namespace %qD "
793                "(which does not enclose namespace %qD)",
794                spec, current_namespace, ns);
795 }
796
797 /* The TYPE is being declared.  If it is a template type, that means it
798    is a partial specialization.  Do appropriate error-checking.  */
799
800 tree
801 maybe_process_partial_specialization (tree type)
802 {
803   tree context;
804
805   if (type == error_mark_node)
806     return error_mark_node;
807
808   if (TREE_CODE (type) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
809     {
810       error ("name of class shadows template template parameter %qD",
811              TYPE_NAME (type));
812       return error_mark_node;
813     }
814
815   context = TYPE_CONTEXT (type);
816
817   if ((CLASS_TYPE_P (type) && CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (type))
818       /* Consider non-class instantiations of alias templates as
819          well.  */
820       || (TYPE_P (type)
821           && TYPE_TEMPLATE_INFO (type)
822           && DECL_LANG_SPECIFIC (TYPE_NAME (type))
823           && DECL_USE_TEMPLATE (TYPE_NAME (type))))
824     {
825       /* This is for ordinary explicit specialization and partial
826          specialization of a template class such as:
827
828            template <> class C<int>;
829
830          or:
831
832            template <class T> class C<T*>;
833
834          Make sure that `C<int>' and `C<T*>' are implicit instantiations.  */
835
836       if (CLASS_TYPE_P (type)
837           && CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION (type)
838           && !COMPLETE_TYPE_P (type))
839         {
840           check_specialization_namespace (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type));
841           SET_CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type);
842           if (processing_template_decl)
843             {
844               if (push_template_decl (TYPE_MAIN_DECL (type))
845                   == error_mark_node)
846                 return error_mark_node;
847             }
848         }
849       else if (CLASS_TYPE_P (type)
850                && CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (type))
851         error ("specialization of %qT after instantiation", type);
852
853       if (DECL_ALIAS_TEMPLATE_P (TYPE_TI_TEMPLATE (type)))
854         {
855           error ("partial specialization of alias template %qD",
856                  TYPE_TI_TEMPLATE (type));
857           return error_mark_node;
858         }
859     }
860   else if (CLASS_TYPE_P (type)
861            && !CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (type)
862            && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
863            && context && CLASS_TYPE_P (context)
864            && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (context))
865     {
866       /* This is for an explicit specialization of member class
867          template according to [temp.expl.spec/18]:
868
869            template <> template <class U> class C<int>::D;
870
871          The context `C<int>' must be an implicit instantiation.
872          Otherwise this is just a member class template declared
873          earlier like:
874
875            template <> class C<int> { template <class U> class D; };
876            template <> template <class U> class C<int>::D;
877
878          In the first case, `C<int>::D' is a specialization of `C<T>::D'
879          while in the second case, `C<int>::D' is a primary template
880          and `C<T>::D' may not exist.  */
881
882       if (CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION (context)
883           && !COMPLETE_TYPE_P (type))
884         {
885           tree t;
886           tree tmpl = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type);
887
888           if (current_namespace
889               != decl_namespace_context (tmpl))
890             {
891               permerror (input_location, "specializing %q#T in different namespace", type);
892               permerror (input_location, "  from definition of %q+#D", tmpl);
893             }
894
895           /* Check for invalid specialization after instantiation:
896
897                template <> template <> class C<int>::D<int>;
898                template <> template <class U> class C<int>::D;  */
899
900           for (t = DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (tmpl);
901                t; t = TREE_CHAIN (t))
902             {
903               tree inst = TREE_VALUE (t);
904               if (CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (inst))
905                 {
906                   /* We already have a full specialization of this partial
907                      instantiation.  Reassign it to the new member
908                      specialization template.  */
909                   spec_entry elt;
910                   spec_entry *entry;
911                   void **slot;
912
913                   elt.tmpl = most_general_template (tmpl);
914                   elt.args = CLASSTYPE_TI_ARGS (inst);
915                   elt.spec = inst;
916
917                   htab_remove_elt (type_specializations, &elt);
918
919                   elt.tmpl = tmpl;
920                   elt.args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (elt.args);
921
922                   slot = htab_find_slot (type_specializations, &elt, INSERT);
923                   entry = ggc_alloc_spec_entry ();
924                   *entry = elt;
925                   *slot = entry;
926                 }
927               else if (COMPLETE_OR_OPEN_TYPE_P (inst))
928                 /* But if we've had an implicit instantiation, that's a
929                    problem ([temp.expl.spec]/6).  */
930                 error ("specialization %qT after instantiation %qT",
931                        type, inst);
932             }
933
934           /* Mark TYPE as a specialization.  And as a result, we only
935              have one level of template argument for the innermost
936              class template.  */
937           SET_CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type);
938           CLASSTYPE_TI_ARGS (type)
939             = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (type));
940         }
941     }
942   else if (processing_specialization)
943     {
944        /* Someday C++0x may allow for enum template specialization.  */
945       if (cxx_dialect > cxx98 && TREE_CODE (type) == ENUMERAL_TYPE
946           && CLASS_TYPE_P (context) && CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (context))
947         pedwarn (input_location, OPT_pedantic, "template specialization "
948                  "of %qD not allowed by ISO C++", type);
949       else
950         {
951           error ("explicit specialization of non-template %qT", type);
952           return error_mark_node;
953         }
954     }
955
956   return type;
957 }
958
959 /* Returns nonzero if we can optimize the retrieval of specializations
960    for TMPL, a TEMPLATE_DECL.  In particular, for such a template, we
961    do not use DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS at all.  */
962
963 static inline bool
964 optimize_specialization_lookup_p (tree tmpl)
965 {
966   return (DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (tmpl)
967           && DECL_CLASS_SCOPE_P (tmpl)
968           /* DECL_CLASS_SCOPE_P holds of T::f even if T is a template
969              parameter.  */
970           && CLASS_TYPE_P (DECL_CONTEXT (tmpl))
971           /* The optimized lookup depends on the fact that the
972              template arguments for the member function template apply
973              purely to the containing class, which is not true if the
974              containing class is an explicit or partial
975              specialization.  */
976           && !CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (DECL_CONTEXT (tmpl))
977           && !DECL_MEMBER_TEMPLATE_P (tmpl)
978           && !DECL_CONV_FN_P (tmpl)
979           /* It is possible to have a template that is not a member
980              template and is not a member of a template class:
981
982              template <typename T>
983              struct S { friend A::f(); };
984
985              Here, the friend function is a template, but the context does
986              not have template information.  The optimized lookup relies
987              on having ARGS be the template arguments for both the class
988              and the function template.  */
989           && !DECL_FRIEND_P (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)));
990 }
991
992 /* Retrieve the specialization (in the sense of [temp.spec] - a
993    specialization is either an instantiation or an explicit
994    specialization) of TMPL for the given template ARGS.  If there is
995    no such specialization, return NULL_TREE.  The ARGS are a vector of
996    arguments, or a vector of vectors of arguments, in the case of
997    templates with more than one level of parameters.
998
999    If TMPL is a type template and CLASS_SPECIALIZATIONS_P is true,
1000    then we search for a partial specialization matching ARGS.  This
1001    parameter is ignored if TMPL is not a class template.  */
1002
1003 static tree
1004 retrieve_specialization (tree tmpl, tree args, hashval_t hash)
1005 {
1006   if (args == error_mark_node)
1007     return NULL_TREE;
1008
1009   gcc_assert (TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_DECL);
1010
1011   /* There should be as many levels of arguments as there are
1012      levels of parameters.  */
1013   gcc_assert (TMPL_ARGS_DEPTH (args)
1014               == TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl)));
1015
1016   if (optimize_specialization_lookup_p (tmpl))
1017     {
1018       tree class_template;
1019       tree class_specialization;
1020       VEC(tree,gc) *methods;
1021       tree fns;
1022       int idx;
1023
1024       /* The template arguments actually apply to the containing
1025          class.  Find the class specialization with those
1026          arguments.  */
1027       class_template = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (DECL_CONTEXT (tmpl));
1028       class_specialization
1029         = retrieve_specialization (class_template, args, 0);
1030       if (!class_specialization)
1031         return NULL_TREE;
1032       /* Now, find the appropriate entry in the CLASSTYPE_METHOD_VEC
1033          for the specialization.  */
1034       idx = class_method_index_for_fn (class_specialization, tmpl);
1035       if (idx == -1)
1036         return NULL_TREE;
1037       /* Iterate through the methods with the indicated name, looking
1038          for the one that has an instance of TMPL.  */
1039       methods = CLASSTYPE_METHOD_VEC (class_specialization);
1040       for (fns = VEC_index (tree, methods, idx); fns; fns = OVL_NEXT (fns))
1041         {
1042           tree fn = OVL_CURRENT (fns);
1043           if (DECL_TEMPLATE_INFO (fn) && DECL_TI_TEMPLATE (fn) == tmpl
1044               /* using-declarations can add base methods to the method vec,
1045                  and we don't want those here.  */
1046               && DECL_CONTEXT (fn) == class_specialization)
1047             return fn;
1048         }
1049       return NULL_TREE;
1050     }
1051   else
1052     {
1053       spec_entry *found;
1054       spec_entry elt;
1055       htab_t specializations;
1056
1057       elt.tmpl = tmpl;
1058       elt.args = args;
1059       elt.spec = NULL_TREE;
1060
1061       if (DECL_CLASS_TEMPLATE_P (tmpl))
1062         specializations = type_specializations;
1063       else
1064         specializations = decl_specializations;
1065
1066       if (hash == 0)
1067         hash = hash_specialization (&elt);
1068       found = (spec_entry *) htab_find_with_hash (specializations, &elt, hash);
1069       if (found)
1070         return found->spec;
1071     }
1072
1073   return NULL_TREE;
1074 }
1075
1076 /* Like retrieve_specialization, but for local declarations.  */
1077
1078 static tree
1079 retrieve_local_specialization (tree tmpl)
1080 {
1081   tree spec;
1082
1083   if (local_specializations == NULL)
1084     return NULL_TREE;
1085
1086   spec = (tree) htab_find_with_hash (local_specializations, tmpl,
1087                                      htab_hash_pointer (tmpl));
1088   return spec ? TREE_PURPOSE (spec) : NULL_TREE;
1089 }
1090
1091 /* Returns nonzero iff DECL is a specialization of TMPL.  */
1092
1093 int
1094 is_specialization_of (tree decl, tree tmpl)
1095 {
1096   tree t;
1097
1098   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
1099     {
1100       for (t = decl;
1101            t != NULL_TREE;
1102            t = DECL_TEMPLATE_INFO (t) ? DECL_TI_TEMPLATE (t) : NULL_TREE)
1103         if (t == tmpl)
1104           return 1;
1105     }
1106   else
1107     {
1108       gcc_assert (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL);
1109
1110       for (t = TREE_TYPE (decl);
1111            t != NULL_TREE;
1112            t = CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (t)
1113              ? TREE_TYPE (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (t)) : NULL_TREE)
1114         if (same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (t, TREE_TYPE (tmpl)))
1115           return 1;
1116     }
1117
1118   return 0;
1119 }
1120
1121 /* Returns nonzero iff DECL is a specialization of friend declaration
1122    FRIEND_DECL according to [temp.friend].  */
1123
1124 bool
1125 is_specialization_of_friend (tree decl, tree friend_decl)
1126 {
1127   bool need_template = true;
1128   int template_depth;
1129
1130   gcc_assert (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL
1131               || TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL);
1132
1133   /* For [temp.friend/6] when FRIEND_DECL is an ordinary member function
1134      of a template class, we want to check if DECL is a specialization
1135      if this.  */
1136   if (TREE_CODE (friend_decl) == FUNCTION_DECL
1137       && DECL_TEMPLATE_INFO (friend_decl)
1138       && !DECL_USE_TEMPLATE (friend_decl))
1139     {
1140       /* We want a TEMPLATE_DECL for `is_specialization_of'.  */
1141       friend_decl = DECL_TI_TEMPLATE (friend_decl);
1142       need_template = false;
1143     }
1144   else if (TREE_CODE (friend_decl) == TEMPLATE_DECL
1145            && !PRIMARY_TEMPLATE_P (friend_decl))
1146     need_template = false;
1147
1148   /* There is nothing to do if this is not a template friend.  */
1149   if (TREE_CODE (friend_decl) != TEMPLATE_DECL)
1150     return false;
1151
1152   if (is_specialization_of (decl, friend_decl))
1153     return true;
1154
1155   /* [temp.friend/6]
1156      A member of a class template may be declared to be a friend of a
1157      non-template class.  In this case, the corresponding member of
1158      every specialization of the class template is a friend of the
1159      class granting friendship.
1160
1161      For example, given a template friend declaration
1162
1163        template <class T> friend void A<T>::f();
1164
1165      the member function below is considered a friend
1166
1167        template <> struct A<int> {
1168          void f();
1169        };
1170
1171      For this type of template friend, TEMPLATE_DEPTH below will be
1172      nonzero.  To determine if DECL is a friend of FRIEND, we first
1173      check if the enclosing class is a specialization of another.  */
1174
1175   template_depth = template_class_depth (CP_DECL_CONTEXT (friend_decl));
1176   if (template_depth
1177       && DECL_CLASS_SCOPE_P (decl)
1178       && is_specialization_of (TYPE_NAME (DECL_CONTEXT (decl)),
1179                                CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (DECL_CONTEXT (friend_decl))))
1180     {
1181       /* Next, we check the members themselves.  In order to handle
1182          a few tricky cases, such as when FRIEND_DECL's are
1183
1184            template <class T> friend void A<T>::g(T t);
1185            template <class T> template <T t> friend void A<T>::h();
1186
1187          and DECL's are
1188
1189            void A<int>::g(int);
1190            template <int> void A<int>::h();
1191
1192          we need to figure out ARGS, the template arguments from
1193          the context of DECL.  This is required for template substitution
1194          of `T' in the function parameter of `g' and template parameter
1195          of `h' in the above examples.  Here ARGS corresponds to `int'.  */
1196
1197       tree context = DECL_CONTEXT (decl);
1198       tree args = NULL_TREE;
1199       int current_depth = 0;
1200
1201       while (current_depth < template_depth)
1202         {
1203           if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (context))
1204             {
1205               if (current_depth == 0)
1206                 args = TYPE_TI_ARGS (context);
1207               else
1208                 args = add_to_template_args (TYPE_TI_ARGS (context), args);
1209               current_depth++;
1210             }
1211           context = TYPE_CONTEXT (context);
1212         }
1213
1214       if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
1215         {
1216           bool is_template;
1217           tree friend_type;
1218           tree decl_type;
1219           tree friend_args_type;
1220           tree decl_args_type;
1221
1222           /* Make sure that both DECL and FRIEND_DECL are templates or
1223              non-templates.  */
1224           is_template = DECL_TEMPLATE_INFO (decl)
1225                         && PRIMARY_TEMPLATE_P (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
1226           if (need_template ^ is_template)
1227             return false;
1228           else if (is_template)
1229             {
1230               /* If both are templates, check template parameter list.  */
1231               tree friend_parms
1232                 = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (friend_decl),
1233                                          args, tf_none);
1234               if (!comp_template_parms
1235                      (DECL_TEMPLATE_PARMS (DECL_TI_TEMPLATE (decl)),
1236                       friend_parms))
1237                 return false;
1238
1239               decl_type = TREE_TYPE (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
1240             }
1241           else
1242             decl_type = TREE_TYPE (decl);
1243
1244           friend_type = tsubst_function_type (TREE_TYPE (friend_decl), args,
1245                                               tf_none, NULL_TREE);
1246           if (friend_type == error_mark_node)
1247             return false;
1248
1249           /* Check if return types match.  */
1250           if (!same_type_p (TREE_TYPE (decl_type), TREE_TYPE (friend_type)))
1251             return false;
1252
1253           /* Check if function parameter types match, ignoring the
1254              `this' parameter.  */
1255           friend_args_type = TYPE_ARG_TYPES (friend_type);
1256           decl_args_type = TYPE_ARG_TYPES (decl_type);
1257           if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (friend_decl))
1258             friend_args_type = TREE_CHAIN (friend_args_type);
1259           if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1260             decl_args_type = TREE_CHAIN (decl_args_type);
1261
1262           return compparms (decl_args_type, friend_args_type);
1263         }
1264       else
1265         {
1266           /* DECL is a TYPE_DECL */
1267           bool is_template;
1268           tree decl_type = TREE_TYPE (decl);
1269
1270           /* Make sure that both DECL and FRIEND_DECL are templates or
1271              non-templates.  */
1272           is_template
1273             = CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (decl_type)
1274               && PRIMARY_TEMPLATE_P (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (decl_type));
1275
1276           if (need_template ^ is_template)
1277             return false;
1278           else if (is_template)
1279             {
1280               tree friend_parms;
1281               /* If both are templates, check the name of the two
1282                  TEMPLATE_DECL's first because is_friend didn't.  */
1283               if (DECL_NAME (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (decl_type))
1284                   != DECL_NAME (friend_decl))
1285                 return false;
1286
1287               /* Now check template parameter list.  */
1288               friend_parms
1289                 = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (friend_decl),
1290                                          args, tf_none);
1291               return comp_template_parms
1292                 (DECL_TEMPLATE_PARMS (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (decl_type)),
1293                  friend_parms);
1294             }
1295           else
1296             return (DECL_NAME (decl)
1297                     == DECL_NAME (friend_decl));
1298         }
1299     }
1300   return false;
1301 }
1302
1303 /* Register the specialization SPEC as a specialization of TMPL with
1304    the indicated ARGS.  IS_FRIEND indicates whether the specialization
1305    is actually just a friend declaration.  Returns SPEC, or an
1306    equivalent prior declaration, if available.  */
1307
1308 static tree
1309 register_specialization (tree spec, tree tmpl, tree args, bool is_friend,
1310                          hashval_t hash)
1311 {
1312   tree fn;
1313   void **slot = NULL;
1314   spec_entry elt;
1315
1316   gcc_assert (TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_DECL && DECL_P (spec));
1317
1318   if (TREE_CODE (spec) == FUNCTION_DECL
1319       && uses_template_parms (DECL_TI_ARGS (spec)))
1320     /* This is the FUNCTION_DECL for a partial instantiation.  Don't
1321        register it; we want the corresponding TEMPLATE_DECL instead.
1322        We use `uses_template_parms (DECL_TI_ARGS (spec))' rather than
1323        the more obvious `uses_template_parms (spec)' to avoid problems
1324        with default function arguments.  In particular, given
1325        something like this:
1326
1327           template <class T> void f(T t1, T t = T())
1328
1329        the default argument expression is not substituted for in an
1330        instantiation unless and until it is actually needed.  */
1331     return spec;
1332
1333   if (optimize_specialization_lookup_p (tmpl))
1334     /* We don't put these specializations in the hash table, but we might
1335        want to give an error about a mismatch.  */
1336     fn = retrieve_specialization (tmpl, args, 0);
1337   else
1338     {
1339       elt.tmpl = tmpl;
1340       elt.args = args;
1341       elt.spec = spec;
1342
1343       if (hash == 0)
1344         hash = hash_specialization (&elt);
1345
1346       slot =
1347         htab_find_slot_with_hash (decl_specializations, &elt, hash, INSERT);
1348       if (*slot)
1349         fn = ((spec_entry *) *slot)->spec;
1350       else
1351         fn = NULL_TREE;
1352     }
1353
1354   /* We can sometimes try to re-register a specialization that we've
1355      already got.  In particular, regenerate_decl_from_template calls
1356      duplicate_decls which will update the specialization list.  But,
1357      we'll still get called again here anyhow.  It's more convenient
1358      to simply allow this than to try to prevent it.  */
1359   if (fn == spec)
1360     return spec;
1361   else if (fn && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (spec))
1362     {
1363       if (DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (fn))
1364         {
1365           if (DECL_ODR_USED (fn)
1366               || DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (fn))
1367             {
1368               error ("specialization of %qD after instantiation",
1369                      fn);
1370               return error_mark_node;
1371             }
1372           else
1373             {
1374               tree clone;
1375               /* This situation should occur only if the first
1376                  specialization is an implicit instantiation, the
1377                  second is an explicit specialization, and the
1378                  implicit instantiation has not yet been used.  That
1379                  situation can occur if we have implicitly
1380                  instantiated a member function and then specialized
1381                  it later.
1382
1383                  We can also wind up here if a friend declaration that
1384                  looked like an instantiation turns out to be a
1385                  specialization:
1386
1387                    template <class T> void foo(T);
1388                    class S { friend void foo<>(int) };
1389                    template <> void foo(int);
1390
1391                  We transform the existing DECL in place so that any
1392                  pointers to it become pointers to the updated
1393                  declaration.
1394
1395                  If there was a definition for the template, but not
1396                  for the specialization, we want this to look as if
1397                  there were no definition, and vice versa.  */
1398               DECL_INITIAL (fn) = NULL_TREE;
1399               duplicate_decls (spec, fn, is_friend);
1400               /* The call to duplicate_decls will have applied
1401                  [temp.expl.spec]:
1402
1403                    An explicit specialization of a function template
1404                    is inline only if it is explicitly declared to be,
1405                    and independently of whether its function template
1406                    is.
1407
1408                 to the primary function; now copy the inline bits to
1409                 the various clones.  */
1410               FOR_EACH_CLONE (clone, fn)
1411                 {
1412                   DECL_DECLARED_INLINE_P (clone)
1413                     = DECL_DECLARED_INLINE_P (fn);
1414                   DECL_SOURCE_LOCATION (clone)
1415                     = DECL_SOURCE_LOCATION (fn);
1416                 }
1417               check_specialization_namespace (fn);
1418
1419               return fn;
1420             }
1421         }
1422       else if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (fn))
1423         {
1424           if (!duplicate_decls (spec, fn, is_friend) && DECL_INITIAL (spec))
1425             /* Dup decl failed, but this is a new definition. Set the
1426                line number so any errors match this new
1427                definition.  */
1428             DECL_SOURCE_LOCATION (fn) = DECL_SOURCE_LOCATION (spec);
1429
1430           return fn;
1431         }
1432     }
1433   else if (fn)
1434     return duplicate_decls (spec, fn, is_friend);
1435
1436   /* A specialization must be declared in the same namespace as the
1437      template it is specializing.  */
1438   if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (spec)
1439       && !check_specialization_namespace (tmpl))
1440     DECL_CONTEXT (spec) = DECL_CONTEXT (tmpl);
1441
1442   if (slot != NULL /* !optimize_specialization_lookup_p (tmpl) */)
1443     {
1444       spec_entry *entry = ggc_alloc_spec_entry ();
1445       gcc_assert (tmpl && args && spec);
1446       *entry = elt;
1447       *slot = entry;
1448       if (TREE_CODE (spec) == FUNCTION_DECL && DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (spec)
1449           && PRIMARY_TEMPLATE_P (tmpl)
1450           && DECL_SAVED_TREE (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)) == NULL_TREE)
1451         /* TMPL is a forward declaration of a template function; keep a list
1452            of all specializations in case we need to reassign them to a friend
1453            template later in tsubst_friend_function.  */
1454         DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (tmpl)
1455           = tree_cons (args, spec, DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (tmpl));
1456     }
1457
1458   return spec;
1459 }
1460
1461 /* Returns true iff two spec_entry nodes are equivalent.  Only compares the
1462    TMPL and ARGS members, ignores SPEC.  */
1463
1464 static int
1465 eq_specializations (const void *p1, const void *p2)
1466 {
1467   const spec_entry *e1 = (const spec_entry *)p1;
1468   const spec_entry *e2 = (const spec_entry *)p2;
1469
1470   return (e1->tmpl == e2->tmpl
1471           && comp_template_args (e1->args, e2->args));
1472 }
1473
1474 /* Returns a hash for a template TMPL and template arguments ARGS.  */
1475
1476 static hashval_t
1477 hash_tmpl_and_args (tree tmpl, tree args)
1478 {
1479   hashval_t val = DECL_UID (tmpl);
1480   return iterative_hash_template_arg (args, val);
1481 }
1482
1483 /* Returns a hash for a spec_entry node based on the TMPL and ARGS members,
1484    ignoring SPEC.  */
1485
1486 static hashval_t
1487 hash_specialization (const void *p)
1488 {
1489   const spec_entry *e = (const spec_entry *)p;
1490   return hash_tmpl_and_args (e->tmpl, e->args);
1491 }
1492
1493 /* Recursively calculate a hash value for a template argument ARG, for use
1494    in the hash tables of template specializations.  */
1495
1496 hashval_t
1497 iterative_hash_template_arg (tree arg, hashval_t val)
1498 {
1499   unsigned HOST_WIDE_INT i;
1500   enum tree_code code;
1501   char tclass;
1502
1503   if (arg == NULL_TREE)
1504     return iterative_hash_object (arg, val);
1505
1506   if (!TYPE_P (arg))
1507     STRIP_NOPS (arg);
1508
1509   if (TREE_CODE (arg) == ARGUMENT_PACK_SELECT)
1510     /* We can get one of these when re-hashing a previous entry in the middle
1511        of substituting into a pack expansion.  Just look through it.  */
1512     arg = ARGUMENT_PACK_SELECT_FROM_PACK (arg);
1513
1514   code = TREE_CODE (arg);
1515   tclass = TREE_CODE_CLASS (code);
1516
1517   val = iterative_hash_object (code, val);
1518
1519   switch (code)
1520     {
1521     case ERROR_MARK:
1522       return val;
1523
1524     case IDENTIFIER_NODE:
1525       return iterative_hash_object (IDENTIFIER_HASH_VALUE (arg), val);
1526
1527     case TREE_VEC:
1528       {
1529         int i, len = TREE_VEC_LENGTH (arg);
1530         for (i = 0; i < len; ++i)
1531           val = iterative_hash_template_arg (TREE_VEC_ELT (arg, i), val);
1532         return val;
1533       }
1534
1535     case TYPE_PACK_EXPANSION:
1536     case EXPR_PACK_EXPANSION:
1537       val = iterative_hash_template_arg (PACK_EXPANSION_PATTERN (arg), val);
1538       return iterative_hash_template_arg (PACK_EXPANSION_EXTRA_ARGS (arg), val);
1539
1540     case TYPE_ARGUMENT_PACK:
1541     case NONTYPE_ARGUMENT_PACK:
1542       return iterative_hash_template_arg (ARGUMENT_PACK_ARGS (arg), val);
1543
1544     case TREE_LIST:
1545       for (; arg; arg = TREE_CHAIN (arg))
1546         val = iterative_hash_template_arg (TREE_VALUE (arg), val);
1547       return val;
1548
1549     case OVERLOAD:
1550       for (; arg; arg = OVL_NEXT (arg))
1551         val = iterative_hash_template_arg (OVL_CURRENT (arg), val);
1552       return val;
1553
1554     case CONSTRUCTOR:
1555       {
1556         tree field, value;
1557         FOR_EACH_CONSTRUCTOR_ELT (CONSTRUCTOR_ELTS (arg), i, field, value)
1558           {
1559             val = iterative_hash_template_arg (field, val);
1560             val = iterative_hash_template_arg (value, val);
1561           }
1562         return val;
1563       }
1564
1565     case PARM_DECL:
1566       if (!DECL_ARTIFICIAL (arg))
1567         {
1568           val = iterative_hash_object (DECL_PARM_INDEX (arg), val);
1569           val = iterative_hash_object (DECL_PARM_LEVEL (arg), val);
1570         }
1571       return iterative_hash_template_arg (TREE_TYPE (arg), val);
1572
1573     case TARGET_EXPR:
1574       return iterative_hash_template_arg (TARGET_EXPR_INITIAL (arg), val);
1575
1576     case PTRMEM_CST:
1577       val = iterative_hash_template_arg (PTRMEM_CST_CLASS (arg), val);
1578       return iterative_hash_template_arg (PTRMEM_CST_MEMBER (arg), val);
1579
1580     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
1581       val = iterative_hash_template_arg
1582         (TREE_TYPE (TEMPLATE_PARM_DECL (arg)), val);
1583       val = iterative_hash_object (TEMPLATE_PARM_LEVEL (arg), val);
1584       return iterative_hash_object (TEMPLATE_PARM_IDX (arg), val);
1585
1586     case TRAIT_EXPR:
1587       val = iterative_hash_object (TRAIT_EXPR_KIND (arg), val);
1588       val = iterative_hash_template_arg (TRAIT_EXPR_TYPE1 (arg), val);
1589       return iterative_hash_template_arg (TRAIT_EXPR_TYPE2 (arg), val);
1590
1591     case BASELINK:
1592       val = iterative_hash_template_arg (BINFO_TYPE (BASELINK_BINFO (arg)),
1593                                          val);
1594       return iterative_hash_template_arg (DECL_NAME (get_first_fn (arg)),
1595                                           val);
1596
1597     case MODOP_EXPR:
1598       val = iterative_hash_template_arg (TREE_OPERAND (arg, 0), val);
1599       code = TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg, 1));
1600       val = iterative_hash_object (code, val);
1601       return iterative_hash_template_arg (TREE_OPERAND (arg, 2), val);
1602
1603     case LAMBDA_EXPR:
1604       /* A lambda can't appear in a template arg, but don't crash on
1605          erroneous input.  */
1606       gcc_assert (seen_error ());
1607       return val;
1608
1609     case CAST_EXPR:
1610     case IMPLICIT_CONV_EXPR:
1611     case STATIC_CAST_EXPR:
1612     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
1613     case CONST_CAST_EXPR:
1614     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
1615     case NEW_EXPR:
1616       val = iterative_hash_template_arg (TREE_TYPE (arg), val);
1617       /* Now hash operands as usual.  */
1618       break;
1619
1620     default:
1621       break;
1622     }
1623
1624   switch (tclass)
1625     {
1626     case tcc_type:
1627       if (TYPE_CANONICAL (arg))
1628         return iterative_hash_object (TYPE_HASH (TYPE_CANONICAL (arg)),
1629                                       val);
1630       else if (TREE_CODE (arg) == DECLTYPE_TYPE)
1631         return iterative_hash_template_arg (DECLTYPE_TYPE_EXPR (arg), val);
1632       /* Otherwise just compare the types during lookup.  */
1633       return val;
1634
1635     case tcc_declaration:
1636     case tcc_constant:
1637       return iterative_hash_expr (arg, val);
1638
1639     default:
1640       gcc_assert (IS_EXPR_CODE_CLASS (tclass));
1641       {
1642         unsigned n = cp_tree_operand_length (arg);
1643         for (i = 0; i < n; ++i)
1644           val = iterative_hash_template_arg (TREE_OPERAND (arg, i), val);
1645         return val;
1646       }
1647     }
1648   gcc_unreachable ();
1649   return 0;
1650 }
1651
1652 /* Unregister the specialization SPEC as a specialization of TMPL.
1653    Replace it with NEW_SPEC, if NEW_SPEC is non-NULL.  Returns true
1654    if the SPEC was listed as a specialization of TMPL.
1655
1656    Note that SPEC has been ggc_freed, so we can't look inside it.  */
1657
1658 bool
1659 reregister_specialization (tree spec, tree tinfo, tree new_spec)
1660 {
1661   spec_entry *entry;
1662   spec_entry elt;
1663
1664   elt.tmpl = most_general_template (TI_TEMPLATE (tinfo));
1665   elt.args = TI_ARGS (tinfo);
1666   elt.spec = NULL_TREE;
1667
1668   entry = (spec_entry *) htab_find (decl_specializations, &elt);
1669   if (entry != NULL)
1670     {
1671       gcc_assert (entry->spec == spec || entry->spec == new_spec);
1672       gcc_assert (new_spec != NULL_TREE);
1673       entry->spec = new_spec;
1674       return 1;
1675     }
1676
1677   return 0;
1678 }
1679
1680 /* Compare an entry in the local specializations hash table P1 (which
1681    is really a pointer to a TREE_LIST) with P2 (which is really a
1682    DECL).  */
1683
1684 static int
1685 eq_local_specializations (const void *p1, const void *p2)
1686 {
1687   return TREE_VALUE ((const_tree) p1) == (const_tree) p2;
1688 }
1689
1690 /* Hash P1, an entry in the local specializations table.  */
1691
1692 static hashval_t
1693 hash_local_specialization (const void* p1)
1694 {
1695   return htab_hash_pointer (TREE_VALUE ((const_tree) p1));
1696 }
1697
1698 /* Like register_specialization, but for local declarations.  We are
1699    registering SPEC, an instantiation of TMPL.  */
1700
1701 static void
1702 register_local_specialization (tree spec, tree tmpl)
1703 {
1704   void **slot;
1705
1706   slot = htab_find_slot_with_hash (local_specializations, tmpl,
1707                                    htab_hash_pointer (tmpl), INSERT);
1708   *slot = build_tree_list (spec, tmpl);
1709 }
1710
1711 /* TYPE is a class type.  Returns true if TYPE is an explicitly
1712    specialized class.  */
1713
1714 bool
1715 explicit_class_specialization_p (tree type)
1716 {
1717   if (!CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type))
1718     return false;
1719   return !uses_template_parms (CLASSTYPE_TI_ARGS (type));
1720 }
1721
1722 /* Print the list of functions at FNS, going through all the overloads
1723    for each element of the list.  Alternatively, FNS can not be a
1724    TREE_LIST, in which case it will be printed together with all the
1725    overloads.
1726
1727    MORE and *STR should respectively be FALSE and NULL when the function
1728    is called from the outside.  They are used internally on recursive
1729    calls.  print_candidates manages the two parameters and leaves NULL
1730    in *STR when it ends.  */
1731
1732 static void
1733 print_candidates_1 (tree fns, bool more, const char **str)
1734 {
1735   tree fn, fn2;
1736   char *spaces = NULL;
1737
1738   for (fn = fns; fn; fn = OVL_NEXT (fn))
1739     if (TREE_CODE (fn) == TREE_LIST)
1740       {
1741         for (fn2 = fn; fn2 != NULL_TREE; fn2 = TREE_CHAIN (fn2))
1742           print_candidates_1 (TREE_VALUE (fn2),
1743                               TREE_CHAIN (fn2) || more, str);
1744       }
1745     else
1746       {
1747         if (!*str)
1748           {
1749             /* Pick the prefix string.  */
1750             if (!more && !OVL_NEXT (fns))
1751               {
1752                 error ("candidate is: %+#D", OVL_CURRENT (fn));
1753                 continue;
1754               }
1755
1756             *str = _("candidates are:");
1757             spaces = get_spaces (*str);
1758           }
1759         error ("%s %+#D", *str, OVL_CURRENT (fn));
1760         *str = spaces ? spaces : *str;
1761       }
1762
1763   if (!more)
1764     {
1765       free (spaces);
1766       *str = NULL;
1767     }
1768 }
1769
1770 /* Print the list of candidate FNS in an error message.  FNS can also
1771    be a TREE_LIST of non-functions in the case of an ambiguous lookup.  */
1772
1773 void
1774 print_candidates (tree fns)
1775 {
1776   const char *str = NULL;
1777   print_candidates_1 (fns, false, &str);
1778   gcc_assert (str == NULL);
1779 }
1780
1781 /* Returns the template (one of the functions given by TEMPLATE_ID)
1782    which can be specialized to match the indicated DECL with the
1783    explicit template args given in TEMPLATE_ID.  The DECL may be
1784    NULL_TREE if none is available.  In that case, the functions in
1785    TEMPLATE_ID are non-members.
1786
1787    If NEED_MEMBER_TEMPLATE is nonzero the function is known to be a
1788    specialization of a member template.
1789
1790    The TEMPLATE_COUNT is the number of references to qualifying
1791    template classes that appeared in the name of the function. See
1792    check_explicit_specialization for a more accurate description.
1793
1794    TSK indicates what kind of template declaration (if any) is being
1795    declared.  TSK_TEMPLATE indicates that the declaration given by
1796    DECL, though a FUNCTION_DECL, has template parameters, and is
1797    therefore a template function.
1798
1799    The template args (those explicitly specified and those deduced)
1800    are output in a newly created vector *TARGS_OUT.
1801
1802    If it is impossible to determine the result, an error message is
1803    issued.  The error_mark_node is returned to indicate failure.  */
1804
1805 static tree
1806 determine_specialization (tree template_id,
1807                           tree decl,
1808                           tree* targs_out,
1809                           int need_member_template,
1810                           int template_count,
1811                           tmpl_spec_kind tsk)
1812 {
1813   tree fns;
1814   tree targs;
1815   tree explicit_targs;
1816   tree candidates = NULL_TREE;
1817   /* A TREE_LIST of templates of which DECL may be a specialization.
1818      The TREE_VALUE of each node is a TEMPLATE_DECL.  The
1819      corresponding TREE_PURPOSE is the set of template arguments that,
1820      when used to instantiate the template, would produce a function
1821      with the signature of DECL.  */
1822   tree templates = NULL_TREE;
1823   int header_count;
1824   cp_binding_level *b;
1825
1826   *targs_out = NULL_TREE;
1827
1828   if (template_id == error_mark_node || decl == error_mark_node)
1829     return error_mark_node;
1830
1831   fns = TREE_OPERAND (template_id, 0);
1832   explicit_targs = TREE_OPERAND (template_id, 1);
1833
1834   if (fns == error_mark_node)
1835     return error_mark_node;
1836
1837   /* Check for baselinks.  */
1838   if (BASELINK_P (fns))
1839     fns = BASELINK_FUNCTIONS (fns);
1840
1841   if (!is_overloaded_fn (fns))
1842     {
1843       error ("%qD is not a function template", fns);
1844       return error_mark_node;
1845     }
1846
1847   /* Count the number of template headers specified for this
1848      specialization.  */
1849   header_count = 0;
1850   for (b = current_binding_level;
1851        b->kind == sk_template_parms;
1852        b = b->level_chain)
1853     ++header_count;
1854
1855   for (; fns; fns = OVL_NEXT (fns))
1856     {
1857       tree fn = OVL_CURRENT (fns);
1858
1859       if (TREE_CODE (fn) == TEMPLATE_DECL)
1860         {
1861           tree decl_arg_types;
1862           tree fn_arg_types;
1863
1864           /* In case of explicit specialization, we need to check if
1865              the number of template headers appearing in the specialization
1866              is correct. This is usually done in check_explicit_specialization,
1867              but the check done there cannot be exhaustive when specializing
1868              member functions. Consider the following code:
1869
1870              template <> void A<int>::f(int);
1871              template <> template <> void A<int>::f(int);
1872
1873              Assuming that A<int> is not itself an explicit specialization
1874              already, the first line specializes "f" which is a non-template
1875              member function, whilst the second line specializes "f" which
1876              is a template member function. So both lines are syntactically
1877              correct, and check_explicit_specialization does not reject
1878              them.
1879
1880              Here, we can do better, as we are matching the specialization
1881              against the declarations. We count the number of template
1882              headers, and we check if they match TEMPLATE_COUNT + 1
1883              (TEMPLATE_COUNT is the number of qualifying template classes,
1884              plus there must be another header for the member template
1885              itself).
1886
1887              Notice that if header_count is zero, this is not a
1888              specialization but rather a template instantiation, so there
1889              is no check we can perform here.  */
1890           if (header_count && header_count != template_count + 1)
1891             continue;
1892
1893           /* Check that the number of template arguments at the
1894              innermost level for DECL is the same as for FN.  */
1895           if (current_binding_level->kind == sk_template_parms
1896               && !current_binding_level->explicit_spec_p
1897               && (TREE_VEC_LENGTH (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (fn))
1898                   != TREE_VEC_LENGTH (INNERMOST_TEMPLATE_PARMS
1899                                       (current_template_parms))))
1900             continue;
1901
1902           /* DECL might be a specialization of FN.  */
1903           decl_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl));
1904           fn_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (fn));
1905
1906           /* For a non-static member function, we need to make sure
1907              that the const qualification is the same.  Since
1908              get_bindings does not try to merge the "this" parameter,
1909              we must do the comparison explicitly.  */
1910           if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (fn)
1911               && !same_type_p (TREE_VALUE (fn_arg_types),
1912                                TREE_VALUE (decl_arg_types)))
1913             continue;
1914
1915           /* Skip the "this" parameter and, for constructors of
1916              classes with virtual bases, the VTT parameter.  A
1917              full specialization of a constructor will have a VTT
1918              parameter, but a template never will.  */ 
1919           decl_arg_types 
1920             = skip_artificial_parms_for (decl, decl_arg_types);
1921           fn_arg_types 
1922             = skip_artificial_parms_for (fn, fn_arg_types);
1923
1924           /* Check that the number of function parameters matches.
1925              For example,
1926                template <class T> void f(int i = 0);
1927                template <> void f<int>();
1928              The specialization f<int> is invalid but is not caught
1929              by get_bindings below.  */
1930           if (list_length (fn_arg_types) != list_length (decl_arg_types))
1931             continue;
1932
1933           /* Function templates cannot be specializations; there are
1934              no partial specializations of functions.  Therefore, if
1935              the type of DECL does not match FN, there is no
1936              match.  */
1937           if (tsk == tsk_template)
1938             {
1939               if (compparms (fn_arg_types, decl_arg_types))
1940                 candidates = tree_cons (NULL_TREE, fn, candidates);
1941               continue;
1942             }
1943
1944           /* See whether this function might be a specialization of this
1945              template.  */
1946           targs = get_bindings (fn, decl, explicit_targs, /*check_ret=*/true);
1947
1948           if (!targs)
1949             /* We cannot deduce template arguments that when used to
1950                specialize TMPL will produce DECL.  */
1951             continue;
1952
1953           /* Save this template, and the arguments deduced.  */
1954           templates = tree_cons (targs, fn, templates);
1955         }
1956       else if (need_member_template)
1957         /* FN is an ordinary member function, and we need a
1958            specialization of a member template.  */
1959         ;
1960       else if (TREE_CODE (fn) != FUNCTION_DECL)
1961         /* We can get IDENTIFIER_NODEs here in certain erroneous
1962            cases.  */
1963         ;
1964       else if (!DECL_FUNCTION_MEMBER_P (fn))
1965         /* This is just an ordinary non-member function.  Nothing can
1966            be a specialization of that.  */
1967         ;
1968       else if (DECL_ARTIFICIAL (fn))
1969         /* Cannot specialize functions that are created implicitly.  */
1970         ;
1971       else
1972         {
1973           tree decl_arg_types;
1974
1975           /* This is an ordinary member function.  However, since
1976              we're here, we can assume it's enclosing class is a
1977              template class.  For example,
1978
1979                template <typename T> struct S { void f(); };
1980                template <> void S<int>::f() {}
1981
1982              Here, S<int>::f is a non-template, but S<int> is a
1983              template class.  If FN has the same type as DECL, we
1984              might be in business.  */
1985
1986           if (!DECL_TEMPLATE_INFO (fn))
1987             /* Its enclosing class is an explicit specialization
1988                of a template class.  This is not a candidate.  */
1989             continue;
1990
1991           if (!same_type_p (TREE_TYPE (TREE_TYPE (decl)),
1992                             TREE_TYPE (TREE_TYPE (fn))))
1993             /* The return types differ.  */
1994             continue;
1995
1996           /* Adjust the type of DECL in case FN is a static member.  */
1997           decl_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl));
1998           if (DECL_STATIC_FUNCTION_P (fn)
1999               && DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
2000             decl_arg_types = TREE_CHAIN (decl_arg_types);
2001
2002           if (compparms (TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (fn)),
2003                          decl_arg_types))
2004             /* They match!  */
2005             candidates = tree_cons (NULL_TREE, fn, candidates);
2006         }
2007     }
2008
2009   if (templates && TREE_CHAIN (templates))
2010     {
2011       /* We have:
2012
2013            [temp.expl.spec]
2014
2015            It is possible for a specialization with a given function
2016            signature to be instantiated from more than one function
2017            template.  In such cases, explicit specification of the
2018            template arguments must be used to uniquely identify the
2019            function template specialization being specialized.
2020
2021          Note that here, there's no suggestion that we're supposed to
2022          determine which of the candidate templates is most
2023          specialized.  However, we, also have:
2024
2025            [temp.func.order]
2026
2027            Partial ordering of overloaded function template
2028            declarations is used in the following contexts to select
2029            the function template to which a function template
2030            specialization refers:
2031
2032            -- when an explicit specialization refers to a function
2033               template.
2034
2035          So, we do use the partial ordering rules, at least for now.
2036          This extension can only serve to make invalid programs valid,
2037          so it's safe.  And, there is strong anecdotal evidence that
2038          the committee intended the partial ordering rules to apply;
2039          the EDG front end has that behavior, and John Spicer claims
2040          that the committee simply forgot to delete the wording in
2041          [temp.expl.spec].  */
2042       tree tmpl = most_specialized_instantiation (templates);
2043       if (tmpl != error_mark_node)
2044         {
2045           templates = tmpl;
2046           TREE_CHAIN (templates) = NULL_TREE;
2047         }
2048     }
2049
2050   if (templates == NULL_TREE && candidates == NULL_TREE)
2051     {
2052       error ("template-id %qD for %q+D does not match any template "
2053              "declaration", template_id, decl);
2054       if (header_count && header_count != template_count + 1)
2055         inform (input_location, "saw %d %<template<>%>, need %d for "
2056                 "specializing a member function template",
2057                 header_count, template_count + 1);
2058       return error_mark_node;
2059     }
2060   else if ((templates && TREE_CHAIN (templates))
2061            || (candidates && TREE_CHAIN (candidates))
2062            || (templates && candidates))
2063     {
2064       error ("ambiguous template specialization %qD for %q+D",
2065              template_id, decl);
2066       candidates = chainon (candidates, templates);
2067       print_candidates (candidates);
2068       return error_mark_node;
2069     }
2070
2071   /* We have one, and exactly one, match.  */
2072   if (candidates)
2073     {
2074       tree fn = TREE_VALUE (candidates);
2075       *targs_out = copy_node (DECL_TI_ARGS (fn));
2076       /* DECL is a re-declaration or partial instantiation of a template
2077          function.  */
2078       if (TREE_CODE (fn) == TEMPLATE_DECL)
2079         return fn;
2080       /* It was a specialization of an ordinary member function in a
2081          template class.  */
2082       return DECL_TI_TEMPLATE (fn);
2083     }
2084
2085   /* It was a specialization of a template.  */
2086   targs = DECL_TI_ARGS (DECL_TEMPLATE_RESULT (TREE_VALUE (templates)));
2087   if (TMPL_ARGS_HAVE_MULTIPLE_LEVELS (targs))
2088     {
2089       *targs_out = copy_node (targs);
2090       SET_TMPL_ARGS_LEVEL (*targs_out,
2091                            TMPL_ARGS_DEPTH (*targs_out),
2092                            TREE_PURPOSE (templates));
2093     }
2094   else
2095     *targs_out = TREE_PURPOSE (templates);
2096   return TREE_VALUE (templates);
2097 }
2098
2099 /* Returns a chain of parameter types, exactly like the SPEC_TYPES,
2100    but with the default argument values filled in from those in the
2101    TMPL_TYPES.  */
2102
2103 static tree
2104 copy_default_args_to_explicit_spec_1 (tree spec_types,
2105                                       tree tmpl_types)
2106 {
2107   tree new_spec_types;
2108
2109   if (!spec_types)
2110     return NULL_TREE;
2111
2112   if (spec_types == void_list_node)
2113     return void_list_node;
2114
2115   /* Substitute into the rest of the list.  */
2116   new_spec_types =
2117     copy_default_args_to_explicit_spec_1 (TREE_CHAIN (spec_types),
2118                                           TREE_CHAIN (tmpl_types));
2119
2120   /* Add the default argument for this parameter.  */
2121   return hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (tmpl_types),
2122                          TREE_VALUE (spec_types),
2123                          new_spec_types);
2124 }
2125
2126 /* DECL is an explicit specialization.  Replicate default arguments
2127    from the template it specializes.  (That way, code like:
2128
2129      template <class T> void f(T = 3);
2130      template <> void f(double);
2131      void g () { f (); }
2132
2133    works, as required.)  An alternative approach would be to look up
2134    the correct default arguments at the call-site, but this approach
2135    is consistent with how implicit instantiations are handled.  */
2136
2137 static void
2138 copy_default_args_to_explicit_spec (tree decl)
2139 {
2140   tree tmpl;
2141   tree spec_types;
2142   tree tmpl_types;
2143   tree new_spec_types;
2144   tree old_type;
2145   tree new_type;
2146   tree t;
2147   tree object_type = NULL_TREE;
2148   tree in_charge = NULL_TREE;
2149   tree vtt = NULL_TREE;
2150
2151   /* See if there's anything we need to do.  */
2152   tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
2153   tmpl_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)));
2154   for (t = tmpl_types; t; t = TREE_CHAIN (t))
2155     if (TREE_PURPOSE (t))
2156       break;
2157   if (!t)
2158     return;
2159
2160   old_type = TREE_TYPE (decl);
2161   spec_types = TYPE_ARG_TYPES (old_type);
2162
2163   if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
2164     {
2165       /* Remove the this pointer, but remember the object's type for
2166          CV quals.  */
2167       object_type = TREE_TYPE (TREE_VALUE (spec_types));
2168       spec_types = TREE_CHAIN (spec_types);
2169       tmpl_types = TREE_CHAIN (tmpl_types);
2170
2171       if (DECL_HAS_IN_CHARGE_PARM_P (decl))
2172         {
2173           /* DECL may contain more parameters than TMPL due to the extra
2174              in-charge parameter in constructors and destructors.  */
2175           in_charge = spec_types;
2176           spec_types = TREE_CHAIN (spec_types);
2177         }
2178       if (DECL_HAS_VTT_PARM_P (decl))
2179         {
2180           vtt = spec_types;
2181           spec_types = TREE_CHAIN (spec_types);
2182         }
2183     }
2184
2185   /* Compute the merged default arguments.  */
2186   new_spec_types =
2187     copy_default_args_to_explicit_spec_1 (spec_types, tmpl_types);
2188
2189   /* Compute the new FUNCTION_TYPE.  */
2190   if (object_type)
2191     {
2192       if (vtt)
2193         new_spec_types = hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (vtt),
2194                                          TREE_VALUE (vtt),
2195                                          new_spec_types);
2196
2197       if (in_charge)
2198         /* Put the in-charge parameter back.  */
2199         new_spec_types = hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (in_charge),
2200                                          TREE_VALUE (in_charge),
2201                                          new_spec_types);
2202
2203       new_type = build_method_type_directly (object_type,
2204                                              TREE_TYPE (old_type),
2205                                              new_spec_types);
2206     }
2207   else
2208     new_type = build_function_type (TREE_TYPE (old_type),
2209                                     new_spec_types);
2210   new_type = cp_build_type_attribute_variant (new_type,
2211                                               TYPE_ATTRIBUTES (old_type));
2212   new_type = build_exception_variant (new_type,
2213                                       TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (old_type));
2214   TREE_TYPE (decl) = new_type;
2215 }
2216
2217 /* Check to see if the function just declared, as indicated in
2218    DECLARATOR, and in DECL, is a specialization of a function
2219    template.  We may also discover that the declaration is an explicit
2220    instantiation at this point.
2221
2222    Returns DECL, or an equivalent declaration that should be used
2223    instead if all goes well.  Issues an error message if something is
2224    amiss.  Returns error_mark_node if the error is not easily
2225    recoverable.
2226
2227    FLAGS is a bitmask consisting of the following flags:
2228
2229    2: The function has a definition.
2230    4: The function is a friend.
2231
2232    The TEMPLATE_COUNT is the number of references to qualifying
2233    template classes that appeared in the name of the function.  For
2234    example, in
2235
2236      template <class T> struct S { void f(); };
2237      void S<int>::f();
2238
2239    the TEMPLATE_COUNT would be 1.  However, explicitly specialized
2240    classes are not counted in the TEMPLATE_COUNT, so that in
2241
2242      template <class T> struct S {};
2243      template <> struct S<int> { void f(); }
2244      template <> void S<int>::f();
2245
2246    the TEMPLATE_COUNT would be 0.  (Note that this declaration is
2247    invalid; there should be no template <>.)
2248
2249    If the function is a specialization, it is marked as such via
2250    DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION.  Furthermore, its DECL_TEMPLATE_INFO
2251    is set up correctly, and it is added to the list of specializations
2252    for that template.  */
2253
2254 tree
2255 check_explicit_specialization (tree declarator,
2256                                tree decl,
2257                                int template_count,
2258                                int flags)
2259 {
2260   int have_def = flags & 2;
2261   int is_friend = flags & 4;
2262   int specialization = 0;
2263   int explicit_instantiation = 0;
2264   int member_specialization = 0;
2265   tree ctype = DECL_CLASS_CONTEXT (decl);
2266   tree dname = DECL_NAME (decl);
2267   tmpl_spec_kind tsk;
2268
2269   if (is_friend)
2270     {
2271       if (!processing_specialization)
2272         tsk = tsk_none;
2273       else
2274         tsk = tsk_excessive_parms;
2275     }
2276   else
2277     tsk = current_tmpl_spec_kind (template_count);
2278
2279   switch (tsk)
2280     {
2281     case tsk_none:
2282       if (processing_specialization)
2283         {
2284           specialization = 1;
2285           SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl);
2286         }
2287       else if (TREE_CODE (declarator) == TEMPLATE_ID_EXPR)
2288         {
2289           if (is_friend)
2290             /* This could be something like:
2291
2292                template <class T> void f(T);
2293                class S { friend void f<>(int); }  */
2294             specialization = 1;
2295           else
2296             {
2297               /* This case handles bogus declarations like template <>
2298                  template <class T> void f<int>(); */
2299
2300               error ("template-id %qD in declaration of primary template",
2301                      declarator);
2302               return decl;
2303             }
2304         }
2305       break;
2306
2307     case tsk_invalid_member_spec:
2308       /* The error has already been reported in
2309          check_specialization_scope.  */
2310       return error_mark_node;
2311
2312     case tsk_invalid_expl_inst:
2313       error ("template parameter list used in explicit instantiation");
2314
2315       /* Fall through.  */
2316
2317     case tsk_expl_inst:
2318       if (have_def)
2319         error ("definition provided for explicit instantiation");
2320
2321       explicit_instantiation = 1;
2322       break;
2323
2324     case tsk_excessive_parms:
2325     case tsk_insufficient_parms:
2326       if (tsk == tsk_excessive_parms)
2327         error ("too many template parameter lists in declaration of %qD",
2328                decl);
2329       else if (template_header_count)
2330         error("too few template parameter lists in declaration of %qD", decl);
2331       else
2332         error("explicit specialization of %qD must be introduced by "
2333               "%<template <>%>", decl);
2334
2335       /* Fall through.  */
2336     case tsk_expl_spec:
2337       SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl);
2338       if (ctype)
2339         member_specialization = 1;
2340       else
2341         specialization = 1;
2342       break;
2343
2344     case tsk_template:
2345       if (TREE_CODE (declarator) == TEMPLATE_ID_EXPR)
2346         {
2347           /* This case handles bogus declarations like template <>
2348              template <class T> void f<int>(); */
2349
2350           if (uses_template_parms (declarator))
2351             error ("function template partial specialization %qD "
2352                    "is not allowed", declarator);
2353           else
2354             error ("template-id %qD in declaration of primary template",
2355                    declarator);
2356           return decl;
2357         }
2358
2359       if (ctype && CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (ctype))
2360         /* This is a specialization of a member template, without
2361            specialization the containing class.  Something like:
2362
2363              template <class T> struct S {
2364                template <class U> void f (U);
2365              };
2366              template <> template <class U> void S<int>::f(U) {}
2367
2368            That's a specialization -- but of the entire template.  */
2369         specialization = 1;
2370       break;
2371
2372     default:
2373       gcc_unreachable ();
2374     }
2375
2376   if (specialization || member_specialization)
2377     {
2378       tree t = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl));
2379       for (; t; t = TREE_CHAIN (t))
2380         if (TREE_PURPOSE (t))
2381           {
2382             permerror (input_location, 
2383                        "default argument specified in explicit specialization");
2384             break;
2385           }
2386     }
2387
2388   if (specialization || member_specialization || explicit_instantiation)
2389     {
2390       tree tmpl = NULL_TREE;
2391       tree targs = NULL_TREE;
2392
2393       /* Make sure that the declarator is a TEMPLATE_ID_EXPR.  */
2394       if (TREE_CODE (declarator) != TEMPLATE_ID_EXPR)
2395         {
2396           tree fns;
2397
2398           gcc_assert (TREE_CODE (declarator) == IDENTIFIER_NODE);
2399           if (ctype)
2400             fns = dname;
2401           else
2402             {
2403               /* If there is no class context, the explicit instantiation
2404                  must be at namespace scope.  */
2405               gcc_assert (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (decl));
2406
2407               /* Find the namespace binding, using the declaration
2408                  context.  */
2409               fns = lookup_qualified_name (CP_DECL_CONTEXT (decl), dname,
2410                                            false, true);
2411               if (fns == error_mark_node || !is_overloaded_fn (fns))
2412                 {
2413                   error ("%qD is not a template function", dname);
2414                   fns = error_mark_node;
2415                 }
2416               else
2417                 {
2418                   tree fn = OVL_CURRENT (fns);
2419                   if (!is_associated_namespace (CP_DECL_CONTEXT (decl),
2420                                                 CP_DECL_CONTEXT (fn)))
2421                     error ("%qD is not declared in %qD",
2422                            decl, current_namespace);
2423                 }
2424             }
2425
2426           declarator = lookup_template_function (fns, NULL_TREE);
2427         }
2428
2429       if (declarator == error_mark_node)
2430         return error_mark_node;
2431
2432       if (ctype != NULL_TREE && TYPE_BEING_DEFINED (ctype))
2433         {
2434           if (!explicit_instantiation)
2435             /* A specialization in class scope.  This is invalid,
2436                but the error will already have been flagged by
2437                check_specialization_scope.  */
2438             return error_mark_node;
2439           else
2440             {
2441               /* It's not valid to write an explicit instantiation in
2442                  class scope, e.g.:
2443
2444                    class C { template void f(); }
2445
2446                    This case is caught by the parser.  However, on
2447                    something like:
2448
2449                    template class C { void f(); };
2450
2451                    (which is invalid) we can get here.  The error will be
2452                    issued later.  */
2453               ;
2454             }
2455
2456           return decl;
2457         }
2458       else if (ctype != NULL_TREE
2459                && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (declarator, 0)) ==
2460                    IDENTIFIER_NODE))
2461         {
2462           /* Find the list of functions in ctype that have the same
2463              name as the declared function.  */
2464           tree name = TREE_OPERAND (declarator, 0);
2465           tree fns = NULL_TREE;
2466           int idx;
2467
2468           if (constructor_name_p (name, ctype))
2469             {
2470               int is_constructor = DECL_CONSTRUCTOR_P (decl);
2471
2472               if (is_constructor ? !TYPE_HAS_USER_CONSTRUCTOR (ctype)
2473                   : !CLASSTYPE_DESTRUCTORS (ctype))
2474                 {
2475                   /* From [temp.expl.spec]:
2476
2477                      If such an explicit specialization for the member
2478                      of a class template names an implicitly-declared
2479                      special member function (clause _special_), the
2480                      program is ill-formed.
2481
2482                      Similar language is found in [temp.explicit].  */
2483                   error ("specialization of implicitly-declared special member function");
2484                   return error_mark_node;
2485                 }
2486
2487               name = is_constructor ? ctor_identifier : dtor_identifier;
2488             }
2489
2490           if (!DECL_CONV_FN_P (decl))
2491             {
2492               idx = lookup_fnfields_1 (ctype, name);
2493               if (idx >= 0)
2494                 fns = VEC_index (tree, CLASSTYPE_METHOD_VEC (ctype), idx);
2495             }
2496           else
2497             {
2498               VEC(tree,gc) *methods;
2499               tree ovl;
2500
2501               /* For a type-conversion operator, we cannot do a
2502                  name-based lookup.  We might be looking for `operator
2503                  int' which will be a specialization of `operator T'.
2504                  So, we find *all* the conversion operators, and then
2505                  select from them.  */
2506               fns = NULL_TREE;
2507
2508               methods = CLASSTYPE_METHOD_VEC (ctype);
2509               if (methods)
2510                 for (idx = CLASSTYPE_FIRST_CONVERSION_SLOT;
2511                      VEC_iterate (tree, methods, idx, ovl);
2512                      ++idx)
2513                   {
2514                     if (!DECL_CONV_FN_P (OVL_CURRENT (ovl)))
2515                       /* There are no more conversion functions.  */
2516                       break;
2517
2518                     /* Glue all these conversion functions together
2519                        with those we already have.  */
2520                     for (; ovl; ovl = OVL_NEXT (ovl))
2521                       fns = ovl_cons (OVL_CURRENT (ovl), fns);
2522                   }
2523             }
2524
2525           if (fns == NULL_TREE)
2526             {
2527               error ("no member function %qD declared in %qT", name, ctype);
2528               return error_mark_node;
2529             }
2530           else
2531             TREE_OPERAND (declarator, 0) = fns;
2532         }
2533
2534       /* Figure out what exactly is being specialized at this point.
2535          Note that for an explicit instantiation, even one for a
2536          member function, we cannot tell apriori whether the
2537          instantiation is for a member template, or just a member
2538          function of a template class.  Even if a member template is
2539          being instantiated, the member template arguments may be
2540          elided if they can be deduced from the rest of the
2541          declaration.  */
2542       tmpl = determine_specialization (declarator, decl,
2543                                        &targs,
2544                                        member_specialization,
2545                                        template_count,
2546                                        tsk);
2547
2548       if (!tmpl || tmpl == error_mark_node)
2549         /* We couldn't figure out what this declaration was
2550            specializing.  */
2551         return error_mark_node;
2552       else
2553         {
2554           tree gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
2555
2556           if (explicit_instantiation)
2557             {
2558               /* We don't set DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION here; that
2559                  is done by do_decl_instantiation later.  */
2560
2561               int arg_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (targs);
2562               int parm_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl));
2563
2564               if (arg_depth > parm_depth)
2565                 {
2566                   /* If TMPL is not the most general template (for
2567                      example, if TMPL is a friend template that is
2568                      injected into namespace scope), then there will
2569                      be too many levels of TARGS.  Remove some of them
2570                      here.  */
2571                   int i;
2572                   tree new_targs;
2573
2574                   new_targs = make_tree_vec (parm_depth);
2575                   for (i = arg_depth - parm_depth; i < arg_depth; ++i)
2576                     TREE_VEC_ELT (new_targs, i - (arg_depth - parm_depth))
2577                       = TREE_VEC_ELT (targs, i);
2578                   targs = new_targs;
2579                 }
2580
2581               return instantiate_template (tmpl, targs, tf_error);
2582             }
2583
2584           /* If we thought that the DECL was a member function, but it
2585              turns out to be specializing a static member function,
2586              make DECL a static member function as well.  */
2587           if (DECL_STATIC_FUNCTION_P (tmpl)
2588               && DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
2589             revert_static_member_fn (decl);
2590
2591           /* If this is a specialization of a member template of a
2592              template class, we want to return the TEMPLATE_DECL, not
2593              the specialization of it.  */
2594           if (tsk == tsk_template)
2595             {
2596               tree result = DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl);
2597               SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (tmpl);
2598               DECL_INITIAL (result) = NULL_TREE;
2599               if (have_def)
2600                 {
2601                   tree parm;
2602                   DECL_SOURCE_LOCATION (tmpl) = DECL_SOURCE_LOCATION (decl);
2603                   DECL_SOURCE_LOCATION (result)
2604                     = DECL_SOURCE_LOCATION (decl);
2605                   /* We want to use the argument list specified in the
2606                      definition, not in the original declaration.  */
2607                   DECL_ARGUMENTS (result) = DECL_ARGUMENTS (decl);
2608                   for (parm = DECL_ARGUMENTS (result); parm;
2609                        parm = DECL_CHAIN (parm))
2610                     DECL_CONTEXT (parm) = result;
2611                 }
2612               return register_specialization (tmpl, gen_tmpl, targs,
2613                                               is_friend, 0);
2614             }
2615
2616           /* Set up the DECL_TEMPLATE_INFO for DECL.  */
2617           DECL_TEMPLATE_INFO (decl) = build_template_info (tmpl, targs);
2618
2619           /* Inherit default function arguments from the template
2620              DECL is specializing.  */
2621           copy_default_args_to_explicit_spec (decl);
2622
2623           /* This specialization has the same protection as the
2624              template it specializes.  */
2625           TREE_PRIVATE (decl) = TREE_PRIVATE (gen_tmpl);
2626           TREE_PROTECTED (decl) = TREE_PROTECTED (gen_tmpl);
2627
2628           /* 7.1.1-1 [dcl.stc]
2629
2630              A storage-class-specifier shall not be specified in an
2631              explicit specialization...
2632
2633              The parser rejects these, so unless action is taken here,
2634              explicit function specializations will always appear with
2635              global linkage.
2636
2637              The action recommended by the C++ CWG in response to C++
2638              defect report 605 is to make the storage class and linkage
2639              of the explicit specialization match the templated function:
2640
2641              http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/cwg_active.html#605
2642            */
2643           if (tsk == tsk_expl_spec && DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (gen_tmpl))
2644             {
2645               tree tmpl_func = DECL_TEMPLATE_RESULT (gen_tmpl);
2646               gcc_assert (TREE_CODE (tmpl_func) == FUNCTION_DECL);
2647
2648               /* This specialization has the same linkage and visibility as
2649                  the function template it specializes.  */
2650               TREE_PUBLIC (decl) = TREE_PUBLIC (tmpl_func);
2651               if (! TREE_PUBLIC (decl))
2652                 {
2653                   DECL_INTERFACE_KNOWN (decl) = 1;
2654                   DECL_NOT_REALLY_EXTERN (decl) = 1;
2655                 }
2656               DECL_THIS_STATIC (decl) = DECL_THIS_STATIC (tmpl_func);
2657               if (DECL_VISIBILITY_SPECIFIED (tmpl_func))
2658                 {
2659                   DECL_VISIBILITY_SPECIFIED (decl) = 1;
2660                   DECL_VISIBILITY (decl) = DECL_VISIBILITY (tmpl_func);
2661                 }
2662             }
2663
2664           /* If DECL is a friend declaration, declared using an
2665              unqualified name, the namespace associated with DECL may
2666              have been set incorrectly.  For example, in:
2667
2668                template <typename T> void f(T);
2669                namespace N {
2670                  struct S { friend void f<int>(int); }
2671                }
2672
2673              we will have set the DECL_CONTEXT for the friend
2674              declaration to N, rather than to the global namespace.  */
2675           if (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (decl))
2676             DECL_CONTEXT (decl) = DECL_CONTEXT (tmpl);
2677
2678           if (is_friend && !have_def)
2679             /* This is not really a declaration of a specialization.
2680                It's just the name of an instantiation.  But, it's not
2681                a request for an instantiation, either.  */
2682             SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (decl);
2683           else if (DECL_CONSTRUCTOR_P (decl) || DECL_DESTRUCTOR_P (decl))
2684             /* This is indeed a specialization.  In case of constructors
2685                and destructors, we need in-charge and not-in-charge
2686                versions in V3 ABI.  */
2687             clone_function_decl (decl, /*update_method_vec_p=*/0);
2688
2689           /* Register this specialization so that we can find it
2690              again.  */
2691           decl = register_specialization (decl, gen_tmpl, targs, is_friend, 0);
2692         }
2693     }
2694
2695   return decl;
2696 }
2697
2698 /* Returns 1 iff PARMS1 and PARMS2 are identical sets of template
2699    parameters.  These are represented in the same format used for
2700    DECL_TEMPLATE_PARMS.  */
2701
2702 int
2703 comp_template_parms (const_tree parms1, const_tree parms2)
2704 {
2705   const_tree p1;
2706   const_tree p2;
2707
2708   if (parms1 == parms2)
2709     return 1;
2710
2711   for (p1 = parms1, p2 = parms2;
2712        p1 != NULL_TREE && p2 != NULL_TREE;
2713        p1 = TREE_CHAIN (p1), p2 = TREE_CHAIN (p2))
2714     {
2715       tree t1 = TREE_VALUE (p1);
2716       tree t2 = TREE_VALUE (p2);
2717       int i;
2718
2719       gcc_assert (TREE_CODE (t1) == TREE_VEC);
2720       gcc_assert (TREE_CODE (t2) == TREE_VEC);
2721
2722       if (TREE_VEC_LENGTH (t1) != TREE_VEC_LENGTH (t2))
2723         return 0;
2724
2725       for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (t2); ++i)
2726         {
2727           tree parm1 = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (t1, i));
2728           tree parm2 = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (t2, i));
2729
2730           /* If either of the template parameters are invalid, assume
2731              they match for the sake of error recovery. */
2732           if (parm1 == error_mark_node || parm2 == error_mark_node)
2733             return 1;
2734
2735           if (TREE_CODE (parm1) != TREE_CODE (parm2))
2736             return 0;
2737
2738           if (TREE_CODE (parm1) == TEMPLATE_TYPE_PARM
2739               && (TEMPLATE_TYPE_PARAMETER_PACK (parm1)
2740                   == TEMPLATE_TYPE_PARAMETER_PACK (parm2)))
2741             continue;
2742           else if (!same_type_p (TREE_TYPE (parm1), TREE_TYPE (parm2)))
2743             return 0;
2744         }
2745     }
2746
2747   if ((p1 != NULL_TREE) != (p2 != NULL_TREE))
2748     /* One set of parameters has more parameters lists than the
2749        other.  */
2750     return 0;
2751
2752   return 1;
2753 }
2754
2755 /* Determine whether PARM is a parameter pack.  */
2756
2757 bool 
2758 template_parameter_pack_p (const_tree parm)
2759 {
2760   /* Determine if we have a non-type template parameter pack.  */
2761   if (TREE_CODE (parm) == PARM_DECL)
2762     return (DECL_TEMPLATE_PARM_P (parm) 
2763             && TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (DECL_INITIAL (parm)));
2764   if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_PARM_INDEX)
2765     return TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (parm);
2766
2767   /* If this is a list of template parameters, we could get a
2768      TYPE_DECL or a TEMPLATE_DECL.  */ 
2769   if (TREE_CODE (parm) == TYPE_DECL || TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL)
2770     parm = TREE_TYPE (parm);
2771
2772   /* Otherwise it must be a type template parameter.  */
2773   return ((TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TYPE_PARM
2774            || TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
2775           && TEMPLATE_TYPE_PARAMETER_PACK (parm));
2776 }
2777
2778 /* Determine if T is a function parameter pack.  */
2779
2780 bool
2781 function_parameter_pack_p (const_tree t)
2782 {
2783   if (t && TREE_CODE (t) == PARM_DECL)
2784     return FUNCTION_PARAMETER_PACK_P (t);
2785   return false;
2786 }
2787
2788 /* Return the function template declaration of PRIMARY_FUNC_TMPL_INST.
2789    PRIMARY_FUNC_TMPL_INST is a primary function template instantiation.  */
2790
2791 tree
2792 get_function_template_decl (const_tree primary_func_tmpl_inst)
2793 {
2794   if (! primary_func_tmpl_inst
2795       || TREE_CODE (primary_func_tmpl_inst) != FUNCTION_DECL
2796       || ! primary_template_instantiation_p (primary_func_tmpl_inst))
2797     return NULL;
2798
2799   return DECL_TEMPLATE_RESULT (DECL_TI_TEMPLATE (primary_func_tmpl_inst));
2800 }
2801
2802 /* Return true iff the function parameter PARAM_DECL was expanded
2803    from the function parameter pack PACK.  */
2804
2805 bool
2806 function_parameter_expanded_from_pack_p (tree param_decl, tree pack)
2807 {
2808   if (DECL_ARTIFICIAL (param_decl)
2809       || !function_parameter_pack_p (pack))
2810     return false;
2811
2812   /* The parameter pack and its pack arguments have the same
2813      DECL_PARM_INDEX.  */
2814   return DECL_PARM_INDEX (pack) == DECL_PARM_INDEX (param_decl);
2815 }
2816
2817 /* Determine whether ARGS describes a variadic template args list,
2818    i.e., one that is terminated by a template argument pack.  */
2819
2820 static bool 
2821 template_args_variadic_p (tree args)
2822 {
2823   int nargs;
2824   tree last_parm;
2825
2826   if (args == NULL_TREE)
2827     return false;
2828
2829   args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args);
2830   nargs = TREE_VEC_LENGTH (args);
2831
2832   if (nargs == 0)
2833     return false;
2834
2835   last_parm = TREE_VEC_ELT (args, nargs - 1);
2836
2837   return ARGUMENT_PACK_P (last_parm);
2838 }
2839
2840 /* Generate a new name for the parameter pack name NAME (an
2841    IDENTIFIER_NODE) that incorporates its */
2842
2843 static tree
2844 make_ith_pack_parameter_name (tree name, int i)
2845 {
2846   /* Munge the name to include the parameter index.  */
2847 #define NUMBUF_LEN 128
2848   char numbuf[NUMBUF_LEN];
2849   char* newname;
2850   int newname_len;
2851
2852   snprintf (numbuf, NUMBUF_LEN, "%i", i);
2853   newname_len = IDENTIFIER_LENGTH (name)
2854                 + strlen (numbuf) + 2;
2855   newname = (char*)alloca (newname_len);
2856   snprintf (newname, newname_len,
2857             "%s#%i", IDENTIFIER_POINTER (name), i);
2858   return get_identifier (newname);
2859 }
2860
2861 /* Return true if T is a primary function, class or alias template
2862    instantiation.  */
2863
2864 bool
2865 primary_template_instantiation_p (const_tree t)
2866 {
2867   if (!t)
2868     return false;
2869
2870   if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL)
2871     return DECL_LANG_SPECIFIC (t)
2872            && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (t)
2873            && PRIMARY_TEMPLATE_P (DECL_TI_TEMPLATE (t));
2874   else if (CLASS_TYPE_P (t) && !TYPE_DECL_ALIAS_P (TYPE_NAME (t)))
2875     return CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (t)
2876            && PRIMARY_TEMPLATE_P (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (t));
2877   else if (TYPE_P (t)
2878            && TYPE_TEMPLATE_INFO (t)
2879            && PRIMARY_TEMPLATE_P (TYPE_TI_TEMPLATE (t))
2880            && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (TYPE_NAME (t)))
2881     return true;
2882   return false;
2883 }
2884
2885 /* Return true if PARM is a template template parameter.  */
2886
2887 bool
2888 template_template_parameter_p (const_tree parm)
2889 {
2890   return DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (parm);
2891 }
2892
2893 /* Return the template parameters of T if T is a
2894    primary template instantiation, NULL otherwise.  */
2895
2896 tree
2897 get_primary_template_innermost_parameters (const_tree t)
2898 {
2899   tree parms = NULL, template_info = NULL;
2900
2901   if ((template_info = get_template_info (t))
2902       && primary_template_instantiation_p (t))
2903     parms = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS
2904         (DECL_TEMPLATE_PARMS (TI_TEMPLATE (template_info)));
2905
2906   return parms;
2907 }
2908
2909 /* Return the template parameters of the LEVELth level from the full list
2910    of template parameters PARMS.  */
2911
2912 tree
2913 get_template_parms_at_level (tree parms, int level)
2914 {
2915   tree p;
2916   if (!parms
2917       || TREE_CODE (parms) != TREE_LIST
2918       || level > TMPL_PARMS_DEPTH (parms))
2919     return NULL_TREE;
2920
2921   for (p = parms; p; p = TREE_CHAIN (p))
2922     if (TMPL_PARMS_DEPTH (p) == level)
2923       return p;
2924
2925   return NULL_TREE;
2926 }
2927
2928 /* Returns the template arguments of T if T is a template instantiation,
2929    NULL otherwise.  */
2930
2931 tree
2932 get_template_innermost_arguments (const_tree t)
2933 {
2934   tree args = NULL, template_info = NULL;
2935
2936   if ((template_info = get_template_info (t))
2937       && TI_ARGS (template_info))
2938     args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (TI_ARGS (template_info));
2939
2940   return args;
2941 }
2942
2943 /* Return the argument pack elements of T if T is a template argument pack,
2944    NULL otherwise.  */
2945
2946 tree
2947 get_template_argument_pack_elems (const_tree t)
2948 {
2949   if (TREE_CODE (t) != TYPE_ARGUMENT_PACK
2950       && TREE_CODE (t) != NONTYPE_ARGUMENT_PACK)
2951     return NULL;
2952
2953   return ARGUMENT_PACK_ARGS (t);
2954 }
2955
2956 /* Structure used to track the progress of find_parameter_packs_r.  */
2957 struct find_parameter_pack_data 
2958 {
2959   /* TREE_LIST that will contain all of the parameter packs found by
2960      the traversal.  */
2961   tree* parameter_packs;
2962
2963   /* Set of AST nodes that have been visited by the traversal.  */
2964   struct pointer_set_t *visited;
2965 };
2966
2967 /* Identifies all of the argument packs that occur in a template
2968    argument and appends them to the TREE_LIST inside DATA, which is a
2969    find_parameter_pack_data structure. This is a subroutine of
2970    make_pack_expansion and uses_parameter_packs.  */
2971 static tree
2972 find_parameter_packs_r (tree *tp, int *walk_subtrees, void* data)
2973 {
2974   tree t = *tp;
2975   struct find_parameter_pack_data* ppd = 
2976     (struct find_parameter_pack_data*)data;
2977   bool parameter_pack_p = false;
2978
2979   /* Handle type aliases/typedefs.  */
2980   if (TYPE_P (t)
2981       && TYPE_NAME (t)
2982       && TREE_CODE (TYPE_NAME (t)) == TYPE_DECL
2983       && TYPE_DECL_ALIAS_P (TYPE_NAME (t)))
2984     {
2985       if (TYPE_TEMPLATE_INFO (t))
2986         cp_walk_tree (&TYPE_TI_ARGS (t),
2987                       &find_parameter_packs_r,
2988                       ppd, ppd->visited);
2989       *walk_subtrees = 0;
2990       return NULL_TREE;
2991     }
2992
2993   /* Identify whether this is a parameter pack or not.  */
2994   switch (TREE_CODE (t))
2995     {
2996     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
2997       if (TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (t))
2998         parameter_pack_p = true;
2999       break;
3000
3001     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
3002       t = TYPE_MAIN_VARIANT (t);
3003     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
3004       if (TEMPLATE_TYPE_PARAMETER_PACK (t))
3005         parameter_pack_p = true;
3006       break;
3007
3008     case PARM_DECL:
3009       if (FUNCTION_PARAMETER_PACK_P (t))
3010         {
3011           /* We don't want to walk into the type of a PARM_DECL,
3012              because we don't want to see the type parameter pack.  */
3013           *walk_subtrees = 0;
3014           parameter_pack_p = true;
3015         }
3016       break;
3017
3018     case BASES:
3019       parameter_pack_p = true;
3020       break;
3021     default:
3022       /* Not a parameter pack.  */
3023       break;
3024     }
3025
3026   if (parameter_pack_p)
3027     {
3028       /* Add this parameter pack to the list.  */
3029       *ppd->parameter_packs = tree_cons (NULL_TREE, t, *ppd->parameter_packs);
3030     }
3031
3032   if (TYPE_P (t))
3033     cp_walk_tree (&TYPE_CONTEXT (t), 
3034                   &find_parameter_packs_r, ppd, ppd->visited);
3035
3036   /* This switch statement will return immediately if we don't find a
3037      parameter pack.  */
3038   switch (TREE_CODE (t)) 
3039     {
3040     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
3041       return NULL_TREE;
3042
3043     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
3044       /* Check the template itself.  */
3045       cp_walk_tree (&TREE_TYPE (TYPE_TI_TEMPLATE (t)), 
3046                     &find_parameter_packs_r, ppd, ppd->visited);
3047       /* Check the template arguments.  */
3048       cp_walk_tree (&TYPE_TI_ARGS (t), &find_parameter_packs_r, ppd, 
3049                     ppd->visited);
3050       *walk_subtrees = 0;
3051       return NULL_TREE;
3052
3053     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
3054     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
3055       return NULL_TREE;
3056
3057     case PARM_DECL:
3058       return NULL_TREE;
3059
3060     case RECORD_TYPE:
3061       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (t))
3062         return NULL_TREE;
3063       /* Fall through.  */
3064
3065     case UNION_TYPE:
3066     case ENUMERAL_TYPE:
3067       if (TYPE_TEMPLATE_INFO (t))
3068         cp_walk_tree (&TI_ARGS (TYPE_TEMPLATE_INFO (t)),
3069                       &find_parameter_packs_r, ppd, ppd->visited);
3070
3071       *walk_subtrees = 0;
3072       return NULL_TREE;
3073
3074     case CONSTRUCTOR:
3075     case TEMPLATE_DECL:
3076       cp_walk_tree (&TREE_TYPE (t),
3077                     &find_parameter_packs_r, ppd, ppd->visited);
3078       return NULL_TREE;
3079  
3080     case TYPENAME_TYPE:
3081       cp_walk_tree (&TYPENAME_TYPE_FULLNAME (t), &find_parameter_packs_r,
3082                    ppd, ppd->visited);
3083       *walk_subtrees = 0;
3084       return NULL_TREE;
3085       
3086     case TYPE_PACK_EXPANSION:
3087     case EXPR_PACK_EXPANSION:
3088       *walk_subtrees = 0;
3089       return NULL_TREE;
3090
3091     case INTEGER_TYPE:
3092       cp_walk_tree (&TYPE_MAX_VALUE (t), &find_parameter_packs_r, 
3093                     ppd, ppd->visited);
3094       *walk_subtrees = 0;
3095       return NULL_TREE;
3096
3097     case IDENTIFIER_NODE:
3098       cp_walk_tree (&TREE_TYPE (t), &find_parameter_packs_r, ppd, 
3099                     ppd->visited);
3100       *walk_subtrees = 0;
3101       return NULL_TREE;
3102
3103     default:
3104       return NULL_TREE;
3105     }
3106
3107   return NULL_TREE;
3108 }
3109
3110 /* Determines if the expression or type T uses any parameter packs.  */
3111 bool
3112 uses_parameter_packs (tree t)
3113 {
3114   tree parameter_packs = NULL_TREE;
3115   struct find_parameter_pack_data ppd;
3116   ppd.parameter_packs = &parameter_packs;
3117   ppd.visited = pointer_set_create ();
3118   cp_walk_tree (&t, &find_parameter_packs_r, &ppd, ppd.visited);
3119   pointer_set_destroy (ppd.visited);
3120   return parameter_packs != NULL_TREE;
3121 }
3122
3123 /* Turn ARG, which may be an expression, type, or a TREE_LIST
3124    representation a base-class initializer into a parameter pack
3125    expansion. If all goes well, the resulting node will be an
3126    EXPR_PACK_EXPANSION, TYPE_PACK_EXPANSION, or TREE_LIST,
3127    respectively.  */
3128 tree 
3129 make_pack_expansion (tree arg)
3130 {
3131   tree result;
3132   tree parameter_packs = NULL_TREE;
3133   bool for_types = false;
3134   struct find_parameter_pack_data ppd;
3135
3136   if (!arg || arg == error_mark_node)
3137     return arg;
3138
3139   if (TREE_CODE (arg) == TREE_LIST)
3140     {
3141       /* The only time we will see a TREE_LIST here is for a base
3142          class initializer.  In this case, the TREE_PURPOSE will be a
3143          _TYPE node (representing the base class expansion we're
3144          initializing) and the TREE_VALUE will be a TREE_LIST
3145          containing the initialization arguments. 
3146
3147          The resulting expansion looks somewhat different from most
3148          expansions. Rather than returning just one _EXPANSION, we
3149          return a TREE_LIST whose TREE_PURPOSE is a
3150          TYPE_PACK_EXPANSION containing the bases that will be
3151          initialized.  The TREE_VALUE will be identical to the
3152          original TREE_VALUE, which is a list of arguments that will
3153          be passed to each base.  We do not introduce any new pack
3154          expansion nodes into the TREE_VALUE (although it is possible
3155          that some already exist), because the TREE_PURPOSE and
3156          TREE_VALUE all need to be expanded together with the same
3157          _EXPANSION node.  Note that the TYPE_PACK_EXPANSION in the
3158          resulting TREE_PURPOSE will mention the parameter packs in
3159          both the bases and the arguments to the bases.  */
3160       tree purpose;
3161       tree value;
3162       tree parameter_packs = NULL_TREE;
3163
3164       /* Determine which parameter packs will be used by the base
3165          class expansion.  */
3166       ppd.visited = pointer_set_create ();
3167       ppd.parameter_packs = &parameter_packs;
3168       cp_walk_tree (&TREE_PURPOSE (arg), &find_parameter_packs_r, 
3169                     &ppd, ppd.visited);
3170
3171       if (parameter_packs == NULL_TREE)
3172         {
3173           error ("base initializer expansion %<%T%> contains no parameter packs", arg);
3174           pointer_set_destroy (ppd.visited);
3175           return error_mark_node;
3176         }
3177
3178       if (TREE_VALUE (arg) != void_type_node)
3179         {
3180           /* Collect the sets of parameter packs used in each of the
3181              initialization arguments.  */
3182           for (value = TREE_VALUE (arg); value; value = TREE_CHAIN (value))
3183             {
3184               /* Determine which parameter packs will be expanded in this
3185                  argument.  */
3186               cp_walk_tree (&TREE_VALUE (value), &find_parameter_packs_r, 
3187                             &ppd, ppd.visited);
3188             }
3189         }
3190
3191       pointer_set_destroy (ppd.visited);
3192
3193       /* Create the pack expansion type for the base type.  */
3194       purpose = cxx_make_type (TYPE_PACK_EXPANSION);
3195       SET_PACK_EXPANSION_PATTERN (purpose, TREE_PURPOSE (arg));
3196       PACK_EXPANSION_PARAMETER_PACKS (purpose) = parameter_packs;
3197
3198       /* Just use structural equality for these TYPE_PACK_EXPANSIONS;
3199          they will rarely be compared to anything.  */
3200       SET_TYPE_STRUCTURAL_EQUALITY (purpose);
3201
3202       return tree_cons (purpose, TREE_VALUE (arg), NULL_TREE);
3203     }
3204
3205   if (TYPE_P (arg) || TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_DECL)
3206     for_types = true;
3207
3208   /* Build the PACK_EXPANSION_* node.  */
3209   result = for_types
3210      ? cxx_make_type (TYPE_PACK_EXPANSION)
3211      : make_node (EXPR_PACK_EXPANSION);
3212   SET_PACK_EXPANSION_PATTERN (result, arg);
3213   if (TREE_CODE (result) == EXPR_PACK_EXPANSION)
3214     {
3215       /* Propagate type and const-expression information.  */
3216       TREE_TYPE (result) = TREE_TYPE (arg);
3217       TREE_CONSTANT (result) = TREE_CONSTANT (arg);
3218     }
3219   else
3220     /* Just use structural equality for these TYPE_PACK_EXPANSIONS;
3221        they will rarely be compared to anything.  */
3222     SET_TYPE_STRUCTURAL_EQUALITY (result);
3223
3224   /* Determine which parameter packs will be expanded.  */
3225   ppd.parameter_packs = &parameter_packs;
3226   ppd.visited = pointer_set_create ();
3227   cp_walk_tree (&arg, &find_parameter_packs_r, &ppd, ppd.visited);
3228   pointer_set_destroy (ppd.visited);
3229
3230   /* Make sure we found some parameter packs.  */
3231   if (parameter_packs == NULL_TREE)
3232     {
3233       if (TYPE_P (arg))
3234         error ("expansion pattern %<%T%> contains no argument packs", arg);
3235       else
3236         error ("expansion pattern %<%E%> contains no argument packs", arg);
3237       return error_mark_node;
3238     }
3239   PACK_EXPANSION_PARAMETER_PACKS (result) = parameter_packs;
3240
3241   return result;
3242 }
3243
3244 /* Checks T for any "bare" parameter packs, which have not yet been
3245    expanded, and issues an error if any are found. This operation can
3246    only be done on full expressions or types (e.g., an expression
3247    statement, "if" condition, etc.), because we could have expressions like:
3248
3249      foo(f(g(h(args)))...)
3250
3251    where "args" is a parameter pack. check_for_bare_parameter_packs
3252    should not be called for the subexpressions args, h(args),
3253    g(h(args)), or f(g(h(args))), because we would produce erroneous
3254    error messages. 
3255
3256    Returns TRUE and emits an error if there were bare parameter packs,
3257    returns FALSE otherwise.  */
3258 bool 
3259 check_for_bare_parameter_packs (tree t)
3260 {
3261   tree parameter_packs = NULL_TREE;
3262   struct find_parameter_pack_data ppd;
3263
3264   if (!processing_template_decl || !t || t == error_mark_node)
3265     return false;
3266
3267   if (TREE_CODE (t) == TYPE_DECL)
3268     t = TREE_TYPE (t);
3269
3270   ppd.parameter_packs = &parameter_packs;
3271   ppd.visited = pointer_set_create ();
3272   cp_walk_tree (&t, &find_parameter_packs_r, &ppd, ppd.visited);
3273   pointer_set_destroy (ppd.visited);
3274
3275   if (parameter_packs) 
3276     {
3277       error ("parameter packs not expanded with %<...%>:");
3278       while (parameter_packs)
3279         {
3280           tree pack = TREE_VALUE (parameter_packs);
3281           tree name = NULL_TREE;
3282
3283           if (TREE_CODE (pack) == TEMPLATE_TYPE_PARM
3284               || TREE_CODE (pack) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
3285             name = TYPE_NAME (pack);
3286           else if (TREE_CODE (pack) == TEMPLATE_PARM_INDEX)
3287             name = DECL_NAME (TEMPLATE_PARM_DECL (pack));
3288           else
3289             name = DECL_NAME (pack);
3290
3291           if (name)
3292             inform (input_location, "        %qD", name);
3293           else
3294             inform (input_location, "        <anonymous>");
3295
3296           parameter_packs = TREE_CHAIN (parameter_packs);
3297         }
3298
3299       return true;
3300     }
3301
3302   return false;
3303 }
3304
3305 /* Expand any parameter packs that occur in the template arguments in
3306    ARGS.  */
3307 tree
3308 expand_template_argument_pack (tree args)
3309 {
3310   tree result_args = NULL_TREE;
3311   int in_arg, out_arg = 0, nargs = args ? TREE_VEC_LENGTH (args) : 0;
3312   int num_result_args = -1;
3313   int non_default_args_count = -1;
3314
3315   /* First, determine if we need to expand anything, and the number of
3316      slots we'll need.  */
3317   for (in_arg = 0; in_arg < nargs; ++in_arg)
3318     {
3319       tree arg = TREE_VEC_ELT (args, in_arg);
3320       if (arg == NULL_TREE)
3321         return args;
3322       if (ARGUMENT_PACK_P (arg))
3323         {
3324           int num_packed = TREE_VEC_LENGTH (ARGUMENT_PACK_ARGS (arg));
3325           if (num_result_args < 0)
3326             num_result_args = in_arg + num_packed;
3327           else
3328             num_result_args += num_packed;
3329         }
3330       else
3331         {
3332           if (num_result_args >= 0)
3333             num_result_args++;
3334         }
3335     }
3336
3337   /* If no expansion is necessary, we're done.  */
3338   if (num_result_args < 0)
3339     return args;
3340
3341   /* Expand arguments.  */
3342   result_args = make_tree_vec (num_result_args);
3343   if (NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (args))
3344     non_default_args_count =
3345       GET_NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (args);
3346   for (in_arg = 0; in_arg < nargs; ++in_arg)
3347     {
3348       tree arg = TREE_VEC_ELT (args, in_arg);
3349       if (ARGUMENT_PACK_P (arg))
3350         {
3351           tree packed = ARGUMENT_PACK_ARGS (arg);
3352           int i, num_packed = TREE_VEC_LENGTH (packed);
3353           for (i = 0; i < num_packed; ++i, ++out_arg)
3354             TREE_VEC_ELT (result_args, out_arg) = TREE_VEC_ELT(packed, i);
3355           if (non_default_args_count > 0)
3356             non_default_args_count += num_packed;
3357         }
3358       else
3359         {
3360           TREE_VEC_ELT (result_args, out_arg) = arg;
3361           ++out_arg;
3362         }
3363     }
3364   if (non_default_args_count >= 0)
3365     SET_NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (result_args, non_default_args_count);
3366   return result_args;
3367 }
3368
3369 /* Checks if DECL shadows a template parameter.
3370
3371    [temp.local]: A template-parameter shall not be redeclared within its
3372    scope (including nested scopes).
3373
3374    Emits an error and returns TRUE if the DECL shadows a parameter,
3375    returns FALSE otherwise.  */
3376
3377 bool
3378 check_template_shadow (tree decl)
3379 {
3380   tree olddecl;
3381
3382   /* If we're not in a template, we can't possibly shadow a template
3383      parameter.  */
3384   if (!current_template_parms)
3385     return true;
3386
3387   /* Figure out what we're shadowing.  */
3388   if (TREE_CODE (decl) == OVERLOAD)
3389     decl = OVL_CURRENT (decl);
3390   olddecl = innermost_non_namespace_value (DECL_NAME (decl));
3391
3392   /* If there's no previous binding for this name, we're not shadowing
3393      anything, let alone a template parameter.  */
3394   if (!olddecl)
3395     return true;
3396
3397   /* If we're not shadowing a template parameter, we're done.  Note
3398      that OLDDECL might be an OVERLOAD (or perhaps even an
3399      ERROR_MARK), so we can't just blithely assume it to be a _DECL
3400      node.  */
3401   if (!DECL_P (olddecl) || !DECL_TEMPLATE_PARM_P (olddecl))
3402     return true;
3403
3404   /* We check for decl != olddecl to avoid bogus errors for using a
3405      name inside a class.  We check TPFI to avoid duplicate errors for
3406      inline member templates.  */
3407   if (decl == olddecl
3408       || TEMPLATE_PARMS_FOR_INLINE (current_template_parms))
3409     return true;
3410
3411   error ("declaration of %q+#D", decl);
3412   error (" shadows template parm %q+#D", olddecl);
3413   return false;
3414 }
3415
3416 /* Return a new TEMPLATE_PARM_INDEX with the indicated INDEX, LEVEL,
3417    ORIG_LEVEL, DECL, and TYPE.  NUM_SIBLINGS is the total number of
3418    template parameters.  */
3419
3420 static tree
3421 build_template_parm_index (int index,
3422                            int level,
3423                            int orig_level,
3424                            int num_siblings,
3425                            tree decl,
3426                            tree type)
3427 {
3428   tree t = make_node (TEMPLATE_PARM_INDEX);
3429   TEMPLATE_PARM_IDX (t) = index;
3430   TEMPLATE_PARM_LEVEL (t) = level;
3431   TEMPLATE_PARM_ORIG_LEVEL (t) = orig_level;
3432   TEMPLATE_PARM_NUM_SIBLINGS (t) = num_siblings;
3433   TEMPLATE_PARM_DECL (t) = decl;
3434   TREE_TYPE (t) = type;
3435   TREE_CONSTANT (t) = TREE_CONSTANT (decl);
3436   TREE_READONLY (t) = TREE_READONLY (decl);
3437
3438   return t;
3439 }
3440
3441 /* Find the canonical type parameter for the given template type
3442    parameter.  Returns the canonical type parameter, which may be TYPE
3443    if no such parameter existed.  */
3444
3445 static tree
3446 canonical_type_parameter (tree type)
3447 {
3448   tree list;
3449   int idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (type);
3450   if (!canonical_template_parms)
3451     canonical_template_parms = VEC_alloc (tree, gc, idx+1);
3452
3453   while (VEC_length (tree, canonical_template_parms) <= (unsigned)idx)
3454     VEC_safe_push (tree, gc, canonical_template_parms, NULL_TREE);
3455
3456   list = VEC_index (tree, canonical_template_parms, idx);
3457   while (list && !comptypes (type, TREE_VALUE (list), COMPARE_STRUCTURAL))
3458     list = TREE_CHAIN (list);
3459
3460   if (list)
3461     return TREE_VALUE (list);
3462   else
3463     {
3464       VEC_replace(tree, canonical_template_parms, idx,
3465                   tree_cons (NULL_TREE, type, 
3466                              VEC_index (tree, canonical_template_parms, idx)));
3467       return type;
3468     }
3469 }
3470
3471 /* Return a TEMPLATE_PARM_INDEX, similar to INDEX, but whose
3472    TEMPLATE_PARM_LEVEL has been decreased by LEVELS.  If such a
3473    TEMPLATE_PARM_INDEX already exists, it is returned; otherwise, a
3474    new one is created.  */
3475
3476 static tree
3477 reduce_template_parm_level (tree index, tree type, int levels, tree args,
3478                             tsubst_flags_t complain)
3479 {
3480   if (TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index) == NULL_TREE
3481       || (TEMPLATE_PARM_LEVEL (TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index))
3482           != TEMPLATE_PARM_LEVEL (index) - levels)
3483       || !same_type_p (type, TREE_TYPE (TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index))))
3484     {
3485       tree orig_decl = TEMPLATE_PARM_DECL (index);
3486       tree decl, t;
3487
3488       decl = build_decl (DECL_SOURCE_LOCATION (orig_decl),
3489                          TREE_CODE (orig_decl), DECL_NAME (orig_decl), type);
3490       TREE_CONSTANT (decl) = TREE_CONSTANT (orig_decl);
3491       TREE_READONLY (decl) = TREE_READONLY (orig_decl);
3492       DECL_ARTIFICIAL (decl) = 1;
3493       SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (decl);
3494
3495       t = build_template_parm_index (TEMPLATE_PARM_IDX (index),
3496                                      TEMPLATE_PARM_LEVEL (index) - levels,
3497                                      TEMPLATE_PARM_ORIG_LEVEL (index),
3498                                      TEMPLATE_PARM_NUM_SIBLINGS (index),
3499                                      decl, type);
3500       TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index) = t;
3501       TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (t) 
3502         = TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (index);
3503
3504         /* Template template parameters need this.  */
3505       if (TREE_CODE (decl) == TEMPLATE_DECL)
3506         DECL_TEMPLATE_PARMS (decl) = tsubst_template_parms
3507           (DECL_TEMPLATE_PARMS (TEMPLATE_PARM_DECL (index)),
3508            args, complain);
3509     }
3510
3511   return TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index);
3512 }
3513
3514 /* Process information from new template parameter PARM and append it
3515    to the LIST being built.  This new parameter is a non-type
3516    parameter iff IS_NON_TYPE is true. This new parameter is a
3517    parameter pack iff IS_PARAMETER_PACK is true.  The location of PARM
3518    is in PARM_LOC. NUM_TEMPLATE_PARMS is the size of the template
3519    parameter list PARM belongs to. This is used used to create a
3520    proper canonical type for the type of PARM that is to be created,
3521    iff PARM is a type.  If the size is not known, this parameter shall
3522    be set to 0.  */
3523
3524 tree
3525 process_template_parm (tree list, location_t parm_loc, tree parm,
3526                        bool is_non_type, bool is_parameter_pack,
3527                        unsigned num_template_parms)
3528 {
3529   tree decl = 0;
3530   tree defval;
3531   tree err_parm_list;
3532   int idx = 0;
3533
3534   gcc_assert (TREE_CODE (parm) == TREE_LIST);
3535   defval = TREE_PURPOSE (parm);
3536
3537   if (list)
3538     {
3539       tree p = tree_last (list);
3540
3541       if (p && TREE_VALUE (p) != error_mark_node)
3542         {
3543           p = TREE_VALUE (p);
3544           if (TREE_CODE (p) == TYPE_DECL || TREE_CODE (p) == TEMPLATE_DECL)
3545             idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (TREE_TYPE (p));
3546           else
3547             idx = TEMPLATE_PARM_IDX (DECL_INITIAL (p));
3548         }
3549
3550       ++idx;
3551     }
3552   else
3553     idx = 0;
3554
3555   if (is_non_type)
3556     {
3557       parm = TREE_VALUE (parm);
3558
3559       SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (parm);
3560
3561       if (TREE_TYPE (parm) == error_mark_node)
3562         {
3563           err_parm_list = build_tree_list (defval, parm);
3564           TREE_VALUE (err_parm_list) = error_mark_node;
3565            return chainon (list, err_parm_list);
3566         }
3567       else
3568       {
3569         /* [temp.param]
3570
3571            The top-level cv-qualifiers on the template-parameter are
3572            ignored when determining its type.  */
3573         TREE_TYPE (parm) = TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (parm));
3574         if (invalid_nontype_parm_type_p (TREE_TYPE (parm), 1))
3575           {
3576             err_parm_list = build_tree_list (defval, parm);
3577             TREE_VALUE (err_parm_list) = error_mark_node;
3578              return chainon (list, err_parm_list);
3579           }
3580
3581         if (uses_parameter_packs (TREE_TYPE (parm)) && !is_parameter_pack)
3582           {
3583             /* This template parameter is not a parameter pack, but it
3584                should be. Complain about "bare" parameter packs.  */
3585             check_for_bare_parameter_packs (TREE_TYPE (parm));
3586             
3587             /* Recover by calling this a parameter pack.  */
3588             is_parameter_pack = true;
3589           }
3590       }
3591
3592       /* A template parameter is not modifiable.  */
3593       TREE_CONSTANT (parm) = 1;
3594       TREE_READONLY (parm) = 1;
3595       decl = build_decl (parm_loc,
3596                          CONST_DECL, DECL_NAME (parm), TREE_TYPE (parm));
3597       TREE_CONSTANT (decl) = 1;
3598       TREE_READONLY (decl) = 1;
3599       DECL_INITIAL (parm) = DECL_INITIAL (decl)
3600         = build_template_parm_index (idx, processing_template_decl,
3601                                      processing_template_decl,
3602                                      num_template_parms,
3603                                      decl, TREE_TYPE (parm));
3604
3605       TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (DECL_INITIAL (parm)) 
3606         = is_parameter_pack;
3607     }
3608   else
3609     {
3610       tree t;
3611       parm = TREE_VALUE (TREE_VALUE (parm));
3612
3613       if (parm && TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL)
3614         {
3615           t = cxx_make_type (TEMPLATE_TEMPLATE_PARM);
3616           /* This is for distinguishing between real templates and template
3617              template parameters */
3618           TREE_TYPE (parm) = t;
3619           TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_RESULT (parm)) = t;
3620           decl = parm;
3621         }
3622       else
3623         {
3624           t = cxx_make_type (TEMPLATE_TYPE_PARM);
3625           /* parm is either IDENTIFIER_NODE or NULL_TREE.  */
3626           decl = build_decl (parm_loc,
3627                              TYPE_DECL, parm, t);
3628         }
3629
3630       TYPE_NAME (t) = decl;
3631       TYPE_STUB_DECL (t) = decl;
3632       parm = decl;
3633       TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (t)
3634         = build_template_parm_index (idx, processing_template_decl,
3635                                      processing_template_decl,
3636                                      num_template_parms,
3637                                      decl, TREE_TYPE (parm));
3638       TEMPLATE_TYPE_PARAMETER_PACK (t) = is_parameter_pack;
3639       TYPE_CANONICAL (t) = canonical_type_parameter (t);
3640     }
3641   DECL_ARTIFICIAL (decl) = 1;
3642   SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (decl);
3643   pushdecl (decl);
3644   parm = build_tree_list (defval, parm);
3645   return chainon (list, parm);
3646 }
3647
3648 /* The end of a template parameter list has been reached.  Process the
3649    tree list into a parameter vector, converting each parameter into a more
3650    useful form.  Type parameters are saved as IDENTIFIER_NODEs, and others
3651    as PARM_DECLs.  */
3652
3653 tree
3654 end_template_parm_list (tree parms)
3655 {
3656   int nparms;
3657   tree parm, next;
3658   tree saved_parmlist = make_tree_vec (list_length (parms));
3659
3660   current_template_parms
3661     = tree_cons (size_int (processing_template_decl),
3662                  saved_parmlist, current_template_parms);
3663
3664   for (parm = parms, nparms = 0; parm; parm = next, nparms++)
3665     {
3666       next = TREE_CHAIN (parm);
3667       TREE_VEC_ELT (saved_parmlist, nparms) = parm;
3668       TREE_CHAIN (parm) = NULL_TREE;
3669     }
3670
3671   --processing_template_parmlist;
3672
3673   return saved_parmlist;
3674 }
3675
3676 /* Create a new type almost identical to TYPE but which has the
3677    following differences:
3678
3679      1/ T has a new TEMPLATE_PARM_INDEX that carries the new number of
3680      template sibling parameters of T.
3681
3682      2/ T has a new canonical type that matches the new number
3683      of sibling parms.
3684
3685      3/ From now on, T is going to be what lookups referring to the
3686      name of TYPE will return. No lookup should return TYPE anymore.
3687
3688    NUM_PARMS is the new number of sibling parms TYPE belongs to.
3689
3690    This is a subroutine of fixup_template_parms.  */
3691
3692 static tree
3693 fixup_template_type_parm_type (tree type, int num_parms)
3694 {
3695   tree orig_idx = TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (type), idx;
3696   tree t;
3697   /* This is the decl which name is inserted into the symbol table for
3698      the template parm type. So whenever we lookup the type name, this
3699      is the DECL we get.  */
3700   tree decl;
3701
3702   /* Do not fix up the type twice.  */
3703   if (orig_idx && TEMPLATE_PARM_NUM_SIBLINGS (orig_idx) != 0)
3704     return type;
3705
3706   t = copy_type (type);
3707   decl = TYPE_NAME (t);
3708
3709   TYPE_MAIN_VARIANT (t) = t;
3710   TYPE_NEXT_VARIANT (t)= NULL_TREE;
3711   TYPE_POINTER_TO (t) = 0;
3712   TYPE_REFERENCE_TO (t) = 0;
3713
3714   idx = build_template_parm_index (TEMPLATE_PARM_IDX (orig_idx),
3715                                    TEMPLATE_PARM_LEVEL (orig_idx),
3716                                    TEMPLATE_PARM_ORIG_LEVEL (orig_idx),
3717                                    num_parms,
3718                                    decl, t);
3719   TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (idx) = TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (orig_idx);
3720   TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (idx) = TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (orig_idx);
3721   TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (t) = idx;
3722
3723   TYPE_STUB_DECL (t) = decl;
3724   TEMPLATE_TYPE_DECL (t) = decl;
3725   if (TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
3726     TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_RESULT  (decl)) = t;
3727
3728   /* Update the type associated to the type name stored in the symbol
3729      table. Now, whenever the type name is looked up, the resulting
3730      type is properly fixed up.  */
3731   TREE_TYPE (decl) = t;
3732
3733   TYPE_CANONICAL (t) = canonical_type_parameter (t);
3734
3735   return t;
3736 }
3737
3738 /* Create and return a new TEMPLATE_PARM_INDEX that is almost
3739    identical to I, but that is fixed up as to:
3740
3741    1/ carry the number of sibling parms (NUM_PARMS) of the template
3742    parm represented by I.
3743
3744    2/ replace all references to template parm types declared before I
3745    (in the same template parm list as I) by references to template
3746    parm types contained in ARGS. ARGS should contain the list of
3747    template parms that have been fixed up so far, in a form suitable
3748    to be passed to tsubst.
3749
3750    This is a subroutine of fixup_template_parms.  */
3751
3752 static tree
3753 fixup_template_parm_index (tree i, tree args, int num_parms)
3754 {
3755   tree index, decl, type;
3756
3757   if (i == NULL_TREE
3758       || TREE_CODE (i) != TEMPLATE_PARM_INDEX
3759       /* Do not fix up the index twice.  */
3760       || (TEMPLATE_PARM_NUM_SIBLINGS (i) != 0))
3761     return i;
3762
3763   decl = TEMPLATE_PARM_DECL (i);
3764   type = TREE_TYPE (decl);
3765
3766   index = build_template_parm_index (TEMPLATE_PARM_IDX (i),
3767                                      TEMPLATE_PARM_LEVEL (i),
3768                                      TEMPLATE_PARM_ORIG_LEVEL (i),
3769                                      num_parms,
3770                                      decl, type);
3771
3772   TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index) = TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (i);
3773   TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (index) = TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (i);
3774
3775   type = tsubst (type, args, tf_none, NULL_TREE);
3776   
3777   TREE_TYPE (decl) = type;
3778   TREE_TYPE (index) = type;
3779
3780   return index;
3781 }
3782
3783 /* 
3784    This is a subroutine of fixup_template_parms.
3785
3786    It computes the canonical type of the type of the template
3787    parameter PARM_DESC and update all references to that type so that
3788    they use the newly computed canonical type. No access check is
3789    performed during the fixup. PARM_DESC is a TREE_LIST which
3790    TREE_VALUE is the template parameter and its TREE_PURPOSE is the
3791    default argument of the template parm if any. IDX is the index of
3792    the template parameter, starting at 0. NUM_PARMS is the number of
3793    template parameters in the set PARM_DESC belongs to. ARGLIST is a
3794    TREE_VEC containing the full set of template parameters in a form
3795    suitable to be passed to substs functions as their ARGS
3796    argument. This is what current_template_args returns for a given
3797    template. The innermost vector of args in ARGLIST is the set of
3798    template parms that have been fixed up so far. This function adds
3799    the fixed up parameter into that vector.  */
3800
3801 static void
3802 fixup_template_parm (tree parm_desc,
3803                      int idx,
3804                      int num_parms,
3805                      tree arglist)
3806 {
3807   tree parm = TREE_VALUE (parm_desc);
3808   tree fixedup_args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist);
3809
3810   push_deferring_access_checks (dk_no_check);
3811
3812   if (TREE_CODE (parm) == TYPE_DECL)
3813     {
3814       /* PARM is a template type parameter. Fix up its type, add
3815          the fixed-up template parm to the vector of fixed-up
3816          template parms so far, and substitute the fixed-up
3817          template parms into the default argument of this
3818          parameter.  */
3819       tree t =
3820         fixup_template_type_parm_type (TREE_TYPE (parm), num_parms);
3821       TREE_TYPE (parm) = t;
3822
3823       TREE_VEC_ELT (fixedup_args, idx) = template_parm_to_arg (parm_desc);
3824     }
3825   else if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL)
3826     {
3827       /* PARM is a template template parameter. This is going to
3828          be interesting.  */
3829       tree tparms, targs, innermost_args, t;
3830       int j;
3831
3832       /* First, fix up the parms of the template template parm
3833          because the parms are involved in defining the new canonical
3834          type of the template template parm.  */
3835
3836       /* So we need to substitute the template parm types that have
3837          been fixed up so far into the template parms of this template
3838          template parm. E.g, consider this:
3839
3840          template<class T, template<T u> class TT> class S;
3841
3842          In this case we want to substitute T into the
3843          template parameters of TT.
3844
3845          So let's walk the template parms of PARM here, and
3846          tsubst ARGLIST into into each of the template
3847          parms.   */
3848
3849       /* For this substitution we need to build the full set of
3850          template parameters and use that as arguments for the
3851          tsubsting function.  */
3852       tparms = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (DECL_TEMPLATE_PARMS (parm));
3853
3854       /* This will contain the innermost parms of PARM into which
3855          we have substituted so far.  */
3856       innermost_args = make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (tparms));
3857       targs = add_to_template_args (arglist, innermost_args);
3858       for (j = 0; j < TREE_VEC_LENGTH (tparms); ++j)
3859         {
3860           tree parameter;
3861
3862           parameter = TREE_VEC_ELT (tparms, j);
3863
3864           /* INNERMOST_ARGS needs to have at least the same number
3865              of elements as the index PARAMETER, ortherwise
3866              tsubsting into PARAMETER will result in partially
3867              instantiating it, reducing its tempate parm
3868              level. Let's tactically fill INNERMOST_ARGS for that
3869              purpose.  */
3870           TREE_VEC_ELT (innermost_args, j) =
3871             template_parm_to_arg (parameter);
3872
3873           fixup_template_parm (parameter, j,
3874                                TREE_VEC_LENGTH (tparms),
3875                                targs);
3876         }
3877
3878       /* Now fix up the type of the template template parm.  */
3879
3880       t = fixup_template_type_parm_type (TREE_TYPE (parm), num_parms);
3881       TREE_TYPE (parm) = t;
3882
3883       TREE_VEC_ELT (fixedup_args, idx) =
3884         template_parm_to_arg (parm_desc);
3885     }
3886   else if (TREE_CODE (parm) == PARM_DECL)
3887     {
3888       /* PARM is a non-type template parameter. We need to:
3889
3890        * Fix up its TEMPLATE_PARM_INDEX to make it carry the
3891        proper number of sibling parameters.
3892
3893        * Make lookups of the template parameter return a reference
3894        to the fixed-up index. No lookup should return references
3895        to the former index anymore.
3896
3897        * Substitute the template parms that got fixed up so far
3898
3899        * into the type of PARM.  */
3900
3901       tree index = DECL_INITIAL (parm);
3902
3903       /* PUSHED_DECL is the decl added to the symbol table with
3904          the name of the parameter. E,g:
3905              
3906          template<class T, T u> //#0
3907          auto my_function(T t) -> decltype(u); //#1
3908
3909          Here, when looking up u at //#1, we get the decl of u
3910          resulting from the declaration in #0. This is what
3911          PUSHED_DECL is. We need to replace the reference to the
3912          old TEMPLATE_PARM_INDEX carried by PUSHED_DECL by the
3913          fixed-up TEMPLATE_PARM_INDEX.  */
3914       tree pushed_decl = TEMPLATE_PARM_DECL (index);
3915
3916       /* Let's fix up the TEMPLATE_PARM_INDEX then. Note that we must
3917          fixup the type of PUSHED_DECL as well and luckily
3918          fixup_template_parm_index does it for us too.  */
3919       tree fixed_up_index =
3920         fixup_template_parm_index (index, arglist, num_parms);
3921
3922       DECL_INITIAL (pushed_decl) = DECL_INITIAL (parm) = fixed_up_index;
3923
3924       /* Add this fixed up PARM to the template parms we've fixed
3925          up so far and use that to substitute the fixed-up
3926          template parms into the type of PARM.  */
3927       TREE_VEC_ELT (fixedup_args, idx) =
3928         template_parm_to_arg (parm_desc);
3929       TREE_TYPE (parm) = tsubst (TREE_TYPE (parm), arglist,
3930                                  tf_none, NULL_TREE);
3931     }
3932
3933   TREE_PURPOSE (parm_desc) =
3934     tsubst_template_arg (TREE_PURPOSE (parm_desc),
3935                          arglist, tf_none, parm);
3936
3937   pop_deferring_access_checks ();
3938 }
3939
3940 /* Walk the current template parms and properly compute the canonical
3941    types of the dependent types created during
3942    cp_parser_template_parameter_list.  */
3943
3944 void
3945 fixup_template_parms (void)
3946 {
3947   tree arglist;
3948   tree parameter_vec;
3949   tree fixedup_args;
3950   int i, num_parms;
3951
3952   parameter_vec = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (current_template_parms);
3953   if (parameter_vec == NULL_TREE)
3954     return;
3955
3956   num_parms = TREE_VEC_LENGTH (parameter_vec);
3957
3958   /* This vector contains the current innermost template parms that
3959      have been fixed up so far.  The form of FIXEDUP_ARGS is suitable
3960      to be passed to tsubst* functions as their ARGS argument.  */
3961   fixedup_args = make_tree_vec (num_parms);
3962
3963   /* This vector contains the full set of template parms in a form
3964      suitable to be passed to substs functions as their ARGS
3965      argument.  */
3966   arglist = current_template_args ();
3967   arglist = add_outermost_template_args (arglist, fixedup_args);
3968
3969   /* Let's do the proper fixup now.  */
3970   for (i = 0; i < num_parms; ++i)
3971     fixup_template_parm (TREE_VEC_ELT (parameter_vec, i),
3972                          i, num_parms, arglist);
3973 }
3974
3975 /* end_template_decl is called after a template declaration is seen.  */
3976
3977 void
3978 end_template_decl (void)
3979 {
3980   reset_specialization ();
3981
3982   if (! processing_template_decl)
3983     return;
3984
3985   /* This matches the pushlevel in begin_template_parm_list.  */
3986   finish_scope ();
3987
3988   --processing_template_decl;
3989   current_template_parms = TREE_CHAIN (current_template_parms);
3990 }
3991
3992 /* Takes a TREE_LIST representing a template parameter and convert it
3993    into an argument suitable to be passed to the type substitution
3994    functions.  Note that If the TREE_LIST contains an error_mark
3995    node, the returned argument is error_mark_node.  */
3996
3997 static tree
3998 template_parm_to_arg (tree t)
3999 {
4000
4001   if (t == NULL_TREE
4002       || TREE_CODE (t) != TREE_LIST)
4003     return t;
4004
4005   if (error_operand_p (TREE_VALUE (t)))
4006     return error_mark_node;
4007
4008   t = TREE_VALUE (t);
4009
4010   if (TREE_CODE (t) == TYPE_DECL
4011       || TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
4012     {
4013       t = TREE_TYPE (t);
4014
4015       if (TEMPLATE_TYPE_PARAMETER_PACK (t))
4016         {
4017           /* Turn this argument into a TYPE_ARGUMENT_PACK
4018              with a single element, which expands T.  */
4019           tree vec = make_tree_vec (1);
4020 #ifdef ENABLE_CHECKING
4021           SET_NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT
4022             (vec, TREE_VEC_LENGTH (vec));
4023 #endif
4024           TREE_VEC_ELT (vec, 0) = make_pack_expansion (t);
4025
4026           t = cxx_make_type (TYPE_ARGUMENT_PACK);
4027           SET_ARGUMENT_PACK_ARGS (t, vec);
4028         }
4029     }
4030   else
4031     {
4032       t = DECL_INITIAL (t);
4033
4034       if (TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (t))
4035         {
4036           /* Turn this argument into a NONTYPE_ARGUMENT_PACK
4037              with a single element, which expands T.  */
4038           tree vec = make_tree_vec (1);
4039           tree type = TREE_TYPE (TEMPLATE_PARM_DECL (t));
4040 #ifdef ENABLE_CHECKING
4041           SET_NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT
4042             (vec, TREE_VEC_LENGTH (vec));
4043 #endif
4044           TREE_VEC_ELT (vec, 0) = make_pack_expansion (t);
4045
4046           t  = make_node (NONTYPE_ARGUMENT_PACK);
4047           SET_ARGUMENT_PACK_ARGS (t, vec);
4048           TREE_TYPE (t) = type;
4049         }
4050     }
4051   return t;
4052 }
4053
4054 /* This function returns TRUE if PARM_PACK is a template parameter
4055    pack and if ARG_PACK is what template_parm_to_arg returned when
4056    passed PARM_PACK.  */
4057
4058 static bool
4059 arg_from_parm_pack_p (tree arg_pack, tree parm_pack)
4060 {
4061   /* For clarity in the comments below let's use the representation
4062      argument_pack<elements>' to denote an argument pack and its
4063      elements.
4064
4065      In the 'if' block below, we want to detect cases where
4066      ARG_PACK is argument_pack<PARM_PACK...>.  I.e, we want to
4067      check if ARG_PACK is an argument pack which sole element is
4068      the expansion of PARM_PACK.  That argument pack is typically
4069      created by template_parm_to_arg when passed a parameter
4070      pack.  */
4071
4072   if (arg_pack
4073       && TREE_VEC_LENGTH (ARGUMENT_PACK_ARGS (arg_pack)) == 1
4074       && PACK_EXPANSION_P (TREE_VEC_ELT (ARGUMENT_PACK_ARGS (arg_pack), 0)))
4075     {
4076       tree expansion = TREE_VEC_ELT (ARGUMENT_PACK_ARGS (arg_pack), 0);
4077       tree pattern = PACK_EXPANSION_PATTERN (expansion);
4078       /* So we have an argument_pack<P...>.  We want to test if P
4079          is actually PARM_PACK.  We will not use cp_tree_equal to
4080          test P and PARM_PACK because during type fixup (by
4081          fixup_template_parm) P can be a pre-fixup version of a
4082          type and PARM_PACK be its post-fixup version.
4083          cp_tree_equal would consider them as different even
4084          though we would want to consider them compatible for our
4085          precise purpose here.
4086
4087          Thus we are going to consider that P and PARM_PACK are
4088          compatible if they have the same DECL.  */
4089       if ((/* If ARG_PACK is a type parameter pack named by the
4090               same DECL as parm_pack ...  */
4091            (TYPE_P (pattern)
4092             && TYPE_P (parm_pack)
4093             && TYPE_NAME (pattern) == TYPE_NAME (parm_pack))
4094            /* ... or if PARM_PACK is a non-type parameter named by the
4095               same DECL as ARG_PACK.  Note that PARM_PACK being a
4096               non-type parameter means it's either a PARM_DECL or a
4097               TEMPLATE_PARM_INDEX.  */
4098            || (TREE_CODE (pattern) == TEMPLATE_PARM_INDEX
4099                && ((TREE_CODE (parm_pack) == PARM_DECL
4100                     && (TEMPLATE_PARM_DECL (pattern)
4101                         == TEMPLATE_PARM_DECL (DECL_INITIAL (parm_pack))))
4102                    || (TREE_CODE (parm_pack) == TEMPLATE_PARM_INDEX
4103                        && (TEMPLATE_PARM_DECL (pattern)
4104                            == TEMPLATE_PARM_DECL (parm_pack))))))
4105           && template_parameter_pack_p (pattern))
4106         return true;
4107     }
4108   return false;
4109 }
4110
4111 /* Within the declaration of a template, return all levels of template
4112    parameters that apply.  The template parameters are represented as
4113    a TREE_VEC, in the form documented in cp-tree.h for template
4114    arguments.  */
4115
4116 static tree
4117 current_template_args (void)
4118 {
4119   tree header;
4120   tree args = NULL_TREE;
4121   int length = TMPL_PARMS_DEPTH (current_template_parms);
4122   int l = length;
4123
4124   /* If there is only one level of template parameters, we do not
4125      create a TREE_VEC of TREE_VECs.  Instead, we return a single
4126      TREE_VEC containing the arguments.  */
4127   if (length > 1)
4128     args = make_tree_vec (length);
4129
4130   for (header = current_template_parms; header; header = TREE_CHAIN (header))
4131     {
4132       tree a = copy_node (TREE_VALUE (header));
4133       int i;
4134
4135       TREE_TYPE (a) = NULL_TREE;
4136       for (i = TREE_VEC_LENGTH (a) - 1; i >= 0; --i)
4137         TREE_VEC_ELT (a, i) = template_parm_to_arg (TREE_VEC_ELT (a, i));
4138
4139 #ifdef ENABLE_CHECKING
4140       SET_NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (a, TREE_VEC_LENGTH (a));
4141 #endif
4142
4143       if (length > 1)
4144         TREE_VEC_ELT (args, --l) = a;
4145       else
4146         args = a;
4147     }
4148
4149     if (length > 1 && TREE_VEC_ELT (args, 0) == NULL_TREE)
4150       /* This can happen for template parms of a template template
4151          parameter, e.g:
4152
4153          template<template<class T, class U> class TT> struct S;
4154
4155          Consider the level of the parms of TT; T and U both have
4156          level 2; TT has no template parm of level 1. So in this case
4157          the first element of full_template_args is NULL_TREE. If we
4158          leave it like this TMPL_ARG_DEPTH on args returns 1 instead
4159          of 2. This will make tsubst wrongly consider that T and U
4160          have level 1. Instead, let's create a dummy vector as the
4161          first element of full_template_args so that TMPL_ARG_DEPTH
4162          returns the correct depth for args.  */
4163       TREE_VEC_ELT (args, 0) = make_tree_vec (1);
4164   return args;
4165 }
4166
4167 /* Update the declared TYPE by doing any lookups which were thought to be
4168    dependent, but are not now that we know the SCOPE of the declarator.  */
4169
4170 tree
4171 maybe_update_decl_type (tree orig_type, tree scope)
4172 {
4173   tree type = orig_type;
4174
4175   if (type == NULL_TREE)
4176     return type;
4177
4178   if (TREE_CODE (orig_type) == TYPE_DECL)
4179     type = TREE_TYPE (type);
4180
4181   if (scope && TYPE_P (scope) && dependent_type_p (scope)
4182       && dependent_type_p (type)
4183       /* Don't bother building up the args in this case.  */
4184       && TREE_CODE (type) != TEMPLATE_TYPE_PARM)
4185     {
4186       /* tsubst in the args corresponding to the template parameters,
4187          including auto if present.  Most things will be unchanged, but
4188          make_typename_type and tsubst_qualified_id will resolve
4189          TYPENAME_TYPEs and SCOPE_REFs that were previously dependent.  */
4190       tree args = current_template_args ();
4191       tree auto_node = type_uses_auto (type);
4192       tree pushed;
4193       if (auto_node)
4194         {
4195           tree auto_vec = make_tree_vec (1);
4196           TREE_VEC_ELT (auto_vec, 0) = auto_node;
4197           args = add_to_template_args (args, auto_vec);
4198         }
4199       pushed = push_scope (scope);
4200       type = tsubst (type, args, tf_warning_or_error, NULL_TREE);
4201       if (pushed)
4202         pop_scope (scope);
4203     }
4204
4205   if (type == error_mark_node)
4206     return orig_type;
4207
4208   if (TREE_CODE (orig_type) == TYPE_DECL)
4209     {
4210       if (same_type_p (type, TREE_TYPE (orig_type)))
4211         type = orig_type;
4212       else
4213         type = TYPE_NAME (type);
4214     }
4215   return type;
4216 }
4217
4218 /* Return a TEMPLATE_DECL corresponding to DECL, using the indicated
4219    template PARMS.  If MEMBER_TEMPLATE_P is true, the new template is
4220    a member template.  Used by push_template_decl below.  */
4221
4222 static tree
4223 build_template_decl (tree decl, tree parms, bool member_template_p)
4224 {
4225   tree tmpl = build_lang_decl (TEMPLATE_DECL, DECL_NAME (decl), NULL_TREE);
4226   DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl) = parms;
4227   DECL_CONTEXT (tmpl) = DECL_CONTEXT (decl);
4228   DECL_SOURCE_LOCATION (tmpl) = DECL_SOURCE_LOCATION (decl);
4229   DECL_MEMBER_TEMPLATE_P (tmpl) = member_template_p;
4230
4231   return tmpl;
4232 }
4233
4234 struct template_parm_data
4235 {
4236   /* The level of the template parameters we are currently
4237      processing.  */
4238   int level;
4239
4240   /* The index of the specialization argument we are currently
4241      processing.  */
4242   int current_arg;
4243
4244   /* An array whose size is the number of template parameters.  The
4245      elements are nonzero if the parameter has been used in any one
4246      of the arguments processed so far.  */
4247   int* parms;
4248
4249   /* An array whose size is the number of template arguments.  The
4250      elements are nonzero if the argument makes use of template
4251      parameters of this level.  */
4252   int* arg_uses_template_parms;
4253 };
4254
4255 /* Subroutine of push_template_decl used to see if each template
4256    parameter in a partial specialization is used in the explicit
4257    argument list.  If T is of the LEVEL given in DATA (which is
4258    treated as a template_parm_data*), then DATA->PARMS is marked
4259    appropriately.  */
4260
4261 static int
4262 mark_template_parm (tree t, void* data)
4263 {
4264   int level;
4265   int idx;
4266   struct template_parm_data* tpd = (struct template_parm_data*) data;
4267
4268   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_PARM_INDEX)
4269     {
4270       level = TEMPLATE_PARM_LEVEL (t);
4271       idx = TEMPLATE_PARM_IDX (t);
4272     }
4273   else
4274     {
4275       level = TEMPLATE_TYPE_LEVEL (t);
4276       idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (t);
4277     }
4278
4279   if (level == tpd->level)
4280     {
4281       tpd->parms[idx] = 1;
4282       tpd->arg_uses_template_parms[tpd->current_arg] = 1;
4283     }
4284
4285   /* Return zero so that for_each_template_parm will continue the
4286      traversal of the tree; we want to mark *every* template parm.  */
4287   return 0;
4288 }
4289
4290 /* Process the partial specialization DECL.  */
4291
4292 static tree
4293 process_partial_specialization (tree decl)
4294 {
4295   tree type = TREE_TYPE (decl);
4296   tree maintmpl = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type);
4297   tree specargs = CLASSTYPE_TI_ARGS (type);
4298   tree inner_args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (specargs);
4299   tree main_inner_parms = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (maintmpl);
4300   tree inner_parms;
4301   tree inst;
4302   int nargs = TREE_VEC_LENGTH (inner_args);
4303   int ntparms;
4304   int  i;
4305   bool did_error_intro = false;
4306   struct template_parm_data tpd;
4307   struct template_parm_data tpd2;
4308
4309   gcc_assert (current_template_parms);
4310
4311   inner_parms = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (current_template_parms);
4312   ntparms = TREE_VEC_LENGTH (inner_parms);
4313
4314   /* We check that each of the template parameters given in the
4315      partial specialization is used in the argument list to the
4316      specialization.  For example:
4317
4318        template <class T> struct S;
4319        template <class T> struct S<T*>;
4320
4321      The second declaration is OK because `T*' uses the template
4322      parameter T, whereas
4323
4324        template <class T> struct S<int>;
4325
4326      is no good.  Even trickier is:
4327
4328        template <class T>
4329        struct S1
4330        {
4331           template <class U>
4332           struct S2;
4333           template <class U>
4334           struct S2<T>;
4335        };
4336
4337      The S2<T> declaration is actually invalid; it is a
4338      full-specialization.  Of course,
4339
4340           template <class U>
4341           struct S2<T (*)(U)>;
4342
4343      or some such would have been OK.  */
4344   tpd.level = TMPL_PARMS_DEPTH (current_template_parms);
4345   tpd.parms = XALLOCAVEC (int, ntparms);
4346   memset (tpd.parms, 0, sizeof (int) * ntparms);
4347
4348   tpd.arg_uses_template_parms = XALLOCAVEC (int, nargs);
4349   memset (tpd.arg_uses_template_parms, 0, sizeof (int) * nargs);
4350   for (i = 0; i < nargs; ++i)
4351     {
4352       tpd.current_arg = i;
4353       for_each_template_parm (TREE_VEC_ELT (inner_args, i),
4354                               &mark_template_parm,
4355                               &tpd,
4356                               NULL,
4357                               /*include_nondeduced_p=*/false);
4358     }
4359   for (i = 0; i < ntparms; ++i)
4360     if (tpd.parms[i] == 0)
4361       {
4362         /* One of the template parms was not used in the
4363            specialization.  */
4364         if (!did_error_intro)
4365           {
4366             error ("template parameters not used in partial specialization:");
4367             did_error_intro = true;
4368           }
4369
4370         error ("        %qD", TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i)));
4371       }
4372
4373   if (did_error_intro)
4374     return error_mark_node;
4375
4376   /* [temp.class.spec]
4377
4378      The argument list of the specialization shall not be identical to
4379      the implicit argument list of the primary template.  */
4380   if (comp_template_args
4381       (inner_args,
4382        INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE
4383                                                    (maintmpl)))))
4384     error ("partial specialization %qT does not specialize any template arguments", type);
4385
4386   /* [temp.class.spec]
4387
4388      A partially specialized non-type argument expression shall not
4389      involve template parameters of the partial specialization except
4390      when the argument expression is a simple identifier.
4391
4392      The type of a template parameter corresponding to a specialized
4393      non-type argument shall not be dependent on a parameter of the
4394      specialization. 
4395
4396      Also, we verify that pack expansions only occur at the
4397      end of the argument list.  */
4398   gcc_assert (nargs == DECL_NTPARMS (maintmpl));
4399   tpd2.parms = 0;
4400   for (i = 0; i < nargs; ++i)
4401     {
4402       tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (main_inner_parms, i));
4403       tree arg = TREE_VEC_ELT (inner_args, i);
4404       tree packed_args = NULL_TREE;
4405       int j, len = 1;
4406
4407       if (ARGUMENT_PACK_P (arg))
4408         {
4409           /* Extract the arguments from the argument pack. We'll be
4410              iterating over these in the following loop.  */
4411           packed_args = ARGUMENT_PACK_ARGS (arg);
4412           len = TREE_VEC_LENGTH (packed_args);
4413         }
4414
4415       for (j = 0; j < len; j++)
4416         {
4417           if (packed_args)
4418             /* Get the Jth argument in the parameter pack.  */
4419             arg = TREE_VEC_ELT (packed_args, j);
4420
4421           if (PACK_EXPANSION_P (arg))
4422             {
4423               /* Pack expansions must come at the end of the
4424                  argument list.  */
4425               if ((packed_args && j < len - 1)
4426                   || (!packed_args && i < nargs - 1))
4427                 {
4428                   if (TREE_CODE (arg) == EXPR_PACK_EXPANSION)
4429                     error ("parameter pack argument %qE must be at the "
4430                            "end of the template argument list", arg);
4431                   else
4432                     error ("parameter pack argument %qT must be at the "
4433                            "end of the template argument list", arg);
4434                 }
4435             }
4436
4437           if (TREE_CODE (arg) == EXPR_PACK_EXPANSION)
4438             /* We only care about the pattern.  */
4439             arg = PACK_EXPANSION_PATTERN (arg);
4440
4441           if (/* These first two lines are the `non-type' bit.  */
4442               !TYPE_P (arg)
4443               && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_DECL
4444               /* This next line is the `argument expression is not just a
4445                  simple identifier' condition and also the `specialized
4446                  non-type argument' bit.  */
4447               && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_PARM_INDEX)
4448             {
4449               if ((!packed_args && tpd.arg_uses_template_parms[i])
4450                   || (packed_args && uses_template_parms (arg)))
4451                 error ("template argument %qE involves template parameter(s)",
4452                        arg);
4453               else 
4454                 {
4455                   /* Look at the corresponding template parameter,
4456                      marking which template parameters its type depends
4457                      upon.  */
4458                   tree type = TREE_TYPE (parm);
4459
4460                   if (!tpd2.parms)
4461                     {
4462                       /* We haven't yet initialized TPD2.  Do so now.  */
4463                       tpd2.arg_uses_template_parms = XALLOCAVEC (int, nargs);
4464                       /* The number of parameters here is the number in the
4465                          main template, which, as checked in the assertion
4466                          above, is NARGS.  */
4467                       tpd2.parms = XALLOCAVEC (int, nargs);
4468                       tpd2.level = 
4469                         TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (maintmpl));
4470                     }
4471
4472                   /* Mark the template parameters.  But this time, we're
4473                      looking for the template parameters of the main
4474                      template, not in the specialization.  */
4475                   tpd2.current_arg = i;
4476                   tpd2.arg_uses_template_parms[i] = 0;
4477                   memset (tpd2.parms, 0, sizeof (int) * nargs);
4478                   for_each_template_parm (type,
4479                                           &mark_template_parm,
4480                                           &tpd2,
4481                                           NULL,
4482                                           /*include_nondeduced_p=*/false);
4483
4484                   if (tpd2.arg_uses_template_parms [i])
4485                     {
4486                       /* The type depended on some template parameters.
4487                          If they are fully specialized in the
4488                          specialization, that's OK.  */
4489                       int j;
4490                       int count = 0;
4491                       for (j = 0; j < nargs; ++j)
4492                         if (tpd2.parms[j] != 0
4493                             && tpd.arg_uses_template_parms [j])
4494                           ++count;
4495                       if (count != 0)
4496                         error_n (input_location, count,
4497                                  "type %qT of template argument %qE depends "
4498                                  "on a template parameter",
4499                                  "type %qT of template argument %qE depends "
4500                                  "on template parameters",
4501                                  type,
4502                                  arg);
4503                     }
4504                 }
4505             }
4506         }
4507     }
4508
4509   /* We should only get here once.  */
4510   gcc_assert (!COMPLETE_TYPE_P (type));
4511
4512   DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (maintmpl)
4513     = tree_cons (specargs, inner_parms,
4514                  DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (maintmpl));
4515   TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (maintmpl)) = type;
4516
4517   for (inst = DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (maintmpl); inst;
4518        inst = TREE_CHAIN (inst))
4519     {
4520       tree inst_type = TREE_VALUE (inst);
4521       if (COMPLETE_TYPE_P (inst_type)
4522           && CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION (inst_type))
4523         {
4524           tree spec = most_specialized_class (inst_type, maintmpl, tf_none);
4525           if (spec && TREE_TYPE (spec) == type)
4526             permerror (input_location,
4527                        "partial specialization of %qT after instantiation "
4528                        "of %qT", type, inst_type);
4529         }
4530     }
4531
4532   return decl;
4533 }
4534
4535 /* Check that a template declaration's use of default arguments and
4536    parameter packs is not invalid.  Here, PARMS are the template
4537    parameters.  IS_PRIMARY is nonzero if DECL is the thing declared by
4538    a primary template.  IS_PARTIAL is nonzero if DECL is a partial
4539    specialization.
4540    
4541
4542    IS_FRIEND_DECL is nonzero if DECL is a friend function template
4543    declaration (but not a definition); 1 indicates a declaration, 2
4544    indicates a redeclaration. When IS_FRIEND_DECL=2, no errors are
4545    emitted for extraneous default arguments.
4546
4547    Returns TRUE if there were no errors found, FALSE otherwise. */
4548
4549 bool
4550 check_default_tmpl_args (tree decl, tree parms, int is_primary, 
4551                          int is_partial, int is_friend_decl)
4552 {
4553   const char *msg;
4554   int last_level_to_check;
4555   tree parm_level;
4556   bool no_errors = true;
4557
4558   /* [temp.param]
4559
4560      A default template-argument shall not be specified in a
4561      function template declaration or a function template definition, nor
4562      in the template-parameter-list of the definition of a member of a
4563      class template.  */
4564
4565   if (TREE_CODE (CP_DECL_CONTEXT (decl)) == FUNCTION_DECL)
4566     /* You can't have a function template declaration in a local
4567        scope, nor you can you define a member of a class template in a
4568        local scope.  */
4569     return true;
4570
4571   if (current_class_type
4572       && !TYPE_BEING_DEFINED (current_class_type)
4573       && DECL_LANG_SPECIFIC (decl)
4574       && DECL_DECLARES_FUNCTION_P (decl)
4575       /* If this is either a friend defined in the scope of the class
4576          or a member function.  */
4577       && (DECL_FUNCTION_MEMBER_P (decl)
4578           ? same_type_p (DECL_CONTEXT (decl), current_class_type)
4579           : DECL_FRIEND_CONTEXT (decl)
4580           ? same_type_p (DECL_FRIEND_CONTEXT (decl), current_class_type)
4581           : false)
4582       /* And, if it was a member function, it really was defined in
4583          the scope of the class.  */
4584       && (!DECL_FUNCTION_MEMBER_P (decl)
4585           || DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (decl)))
4586     /* We already checked these parameters when the template was
4587        declared, so there's no need to do it again now.  This function
4588        was defined in class scope, but we're processing it's body now
4589        that the class is complete.  */
4590     return true;
4591
4592   /* Core issue 226 (C++0x only): the following only applies to class
4593      templates.  */
4594   if ((cxx_dialect == cxx98) || TREE_CODE (decl) != FUNCTION_DECL)
4595     {
4596       /* [temp.param]
4597
4598          If a template-parameter has a default template-argument, all
4599          subsequent template-parameters shall have a default
4600          template-argument supplied.  */
4601       for (parm_level = parms; parm_level; parm_level = TREE_CHAIN (parm_level))
4602         {
4603           tree inner_parms = TREE_VALUE (parm_level);
4604           int ntparms = TREE_VEC_LENGTH (inner_parms);
4605           int seen_def_arg_p = 0;
4606           int i;
4607
4608           for (i = 0; i < ntparms; ++i)
4609             {
4610               tree parm = TREE_VEC_ELT (inner_parms, i);
4611
4612               if (parm == error_mark_node)
4613                 continue;
4614
4615               if (TREE_PURPOSE (parm))
4616                 seen_def_arg_p = 1;
4617               else if (seen_def_arg_p
4618                        && !template_parameter_pack_p (TREE_VALUE (parm)))
4619                 {
4620                   error ("no default argument for %qD", TREE_VALUE (parm));
4621                   /* For better subsequent error-recovery, we indicate that
4622                      there should have been a default argument.  */
4623                   TREE_PURPOSE (parm) = error_mark_node;
4624                   no_errors = false;
4625                 }
4626               else if (is_primary
4627                        && !is_partial
4628                        && !is_friend_decl
4629                        /* Don't complain about an enclosing partial
4630                           specialization.  */
4631                        && parm_level == parms
4632                        && TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL
4633                        && i < ntparms - 1
4634                        && template_parameter_pack_p (TREE_VALUE (parm)))
4635                 {
4636                   /* A primary class template can only have one
4637                      parameter pack, at the end of the template
4638                      parameter list.  */
4639
4640                   if (TREE_CODE (TREE_VALUE (parm)) == PARM_DECL)
4641                     error ("parameter pack %qE must be at the end of the"
4642                            " template parameter list", TREE_VALUE (parm));
4643                   else
4644                     error ("parameter pack %qT must be at the end of the"
4645                            " template parameter list", 
4646                            TREE_TYPE (TREE_VALUE (parm)));
4647
4648                   TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i)) 
4649                     = error_mark_node;
4650                   no_errors = false;
4651                 }
4652             }
4653         }
4654     }
4655
4656   if (((cxx_dialect == cxx98) && TREE_CODE (decl) != TYPE_DECL)
4657       || is_partial 
4658       || !is_primary
4659       || is_friend_decl)
4660     /* For an ordinary class template, default template arguments are
4661        allowed at the innermost level, e.g.:
4662          template <class T = int>
4663          struct S {};
4664        but, in a partial specialization, they're not allowed even
4665        there, as we have in [temp.class.spec]:
4666
4667          The template parameter list of a specialization shall not
4668          contain default template argument values.
4669
4670        So, for a partial specialization, or for a function template
4671        (in C++98/C++03), we look at all of them.  */
4672     ;
4673   else
4674     /* But, for a primary class template that is not a partial
4675        specialization we look at all template parameters except the
4676        innermost ones.  */
4677     parms = TREE_CHAIN (parms);
4678
4679   /* Figure out what error message to issue.  */
4680   if (is_friend_decl == 2)
4681     msg = G_("default template arguments may not be used in function template "
4682              "friend re-declaration");
4683   else if (is_friend_decl)
4684     msg = G_("default template arguments may not be used in function template "
4685              "friend declarations");
4686   else if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL && (cxx_dialect == cxx98))
4687     msg = G_("default template arguments may not be used in function templates "
4688              "without -std=c++11 or -std=gnu++11");
4689   else if (is_partial)
4690     msg = G_("default template arguments may not be used in "
4691              "partial specializations");
4692   else
4693     msg = G_("default argument for template parameter for class enclosing %qD");
4694
4695   if (current_class_type && TYPE_BEING_DEFINED (current_class_type))
4696     /* If we're inside a class definition, there's no need to
4697        examine the parameters to the class itself.  On the one
4698        hand, they will be checked when the class is defined, and,
4699        on the other, default arguments are valid in things like:
4700          template <class T = double>
4701          struct S { template <class U> void f(U); };
4702        Here the default argument for `S' has no bearing on the
4703        declaration of `f'.  */
4704     last_level_to_check = template_class_depth (current_class_type) + 1;
4705   else
4706     /* Check everything.  */
4707     last_level_to_check = 0;
4708
4709   for (parm_level = parms;
4710        parm_level && TMPL_PARMS_DEPTH (parm_level) >= last_level_to_check;
4711        parm_level = TREE_CHAIN (parm_level))
4712     {
4713       tree inner_parms = TREE_VALUE (parm_level);
4714       int i;
4715       int ntparms;
4716
4717       ntparms = TREE_VEC_LENGTH (inner_parms);
4718       for (i = 0; i < ntparms; ++i)
4719         {
4720           if (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i) == error_mark_node)
4721             continue;
4722
4723           if (TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i)))
4724             {
4725               if (msg)
4726                 {
4727                   no_errors = false;
4728                   if (is_friend_decl == 2)
4729                     return no_errors;
4730
4731                   error (msg, decl);
4732                   msg = 0;
4733                 }
4734
4735               /* Clear out the default argument so that we are not
4736                  confused later.  */
4737               TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i)) = NULL_TREE;
4738             }
4739         }
4740
4741       /* At this point, if we're still interested in issuing messages,
4742          they must apply to classes surrounding the object declared.  */
4743       if (msg)
4744         msg = G_("default argument for template parameter for class "
4745                  "enclosing %qD");
4746     }
4747
4748   return no_errors;
4749 }
4750
4751 /* Worker for push_template_decl_real, called via
4752    for_each_template_parm.  DATA is really an int, indicating the
4753    level of the parameters we are interested in.  If T is a template
4754    parameter of that level, return nonzero.  */
4755
4756 static int
4757 template_parm_this_level_p (tree t, void* data)
4758 {
4759   int this_level = *(int *)data;
4760   int level;
4761
4762   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_PARM_INDEX)
4763     level = TEMPLATE_PARM_LEVEL (t);
4764   else
4765     level = TEMPLATE_TYPE_LEVEL (t);
4766   return level == this_level;
4767 }
4768
4769 /* Creates a TEMPLATE_DECL for the indicated DECL using the template
4770    parameters given by current_template_args, or reuses a
4771    previously existing one, if appropriate.  Returns the DECL, or an
4772    equivalent one, if it is replaced via a call to duplicate_decls.
4773
4774    If IS_FRIEND is true, DECL is a friend declaration.  */
4775
4776 tree
4777 push_template_decl_real (tree decl, bool is_friend)
4778 {
4779   tree tmpl;
4780   tree args;
4781   tree info;
4782   tree ctx;
4783   int primary;
4784   int is_partial;
4785   int new_template_p = 0;
4786   /* True if the template is a member template, in the sense of
4787      [temp.mem].  */
4788   bool member_template_p = false;
4789
4790   if (decl == error_mark_node || !current_template_parms)
4791     return error_mark_node;
4792
4793   /* See if this is a partial specialization.  */
4794   is_partial = (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl)
4795                 && TREE_CODE (TREE_TYPE (decl)) != ENUMERAL_TYPE
4796                 && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (TREE_TYPE (decl)));
4797
4798   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL && DECL_FRIEND_P (decl))
4799     is_friend = true;
4800
4801   if (is_friend)
4802     /* For a friend, we want the context of the friend function, not
4803        the type of which it is a friend.  */
4804     ctx = CP_DECL_CONTEXT (decl);
4805   else if (CP_DECL_CONTEXT (decl)
4806            && TREE_CODE (CP_DECL_CONTEXT (decl)) != NAMESPACE_DECL)
4807     /* In the case of a virtual function, we want the class in which
4808        it is defined.  */
4809     ctx = CP_DECL_CONTEXT (decl);
4810   else
4811     /* Otherwise, if we're currently defining some class, the DECL
4812        is assumed to be a member of the class.  */
4813     ctx = current_scope ();
4814
4815   if (ctx && TREE_CODE (ctx) == NAMESPACE_DECL)
4816     ctx = NULL_TREE;
4817
4818   if (!DECL_CONTEXT (decl))
4819     DECL_CONTEXT (decl) = FROB_CONTEXT (current_namespace);
4820
4821   /* See if this is a primary template.  */
4822   if (is_friend && ctx)
4823     /* A friend template that specifies a class context, i.e.
4824          template <typename T> friend void A<T>::f();
4825        is not primary.  */
4826     primary = 0;
4827   else
4828     primary = template_parm_scope_p ();
4829
4830   if (primary)
4831     {
4832       if (DECL_CLASS_SCOPE_P (decl))
4833         member_template_p = true;
4834       if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL
4835           && ANON_AGGRNAME_P (DECL_NAME (decl)))
4836         {
4837           error ("template class without a name");
4838           return error_mark_node;
4839         }
4840       else if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
4841         {
4842           if (DECL_DESTRUCTOR_P (decl))
4843             {
4844               /* [temp.mem]
4845
4846                  A destructor shall not be a member template.  */
4847               error ("destructor %qD declared as member template", decl);
4848               return error_mark_node;
4849             }
4850           if (NEW_DELETE_OPNAME_P (DECL_NAME (decl))
4851               && (!prototype_p (TREE_TYPE (decl))
4852                   || TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl)) == void_list_node
4853                   || !TREE_CHAIN (TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl)))
4854                   || (TREE_CHAIN (TYPE_ARG_TYPES ((TREE_TYPE (decl))))
4855                       == void_list_node)))
4856             {
4857               /* [basic.stc.dynamic.allocation]
4858
4859                  An allocation function can be a function
4860                  template. ... Template allocation functions shall
4861                  have two or more parameters.  */
4862               error ("invalid template declaration of %qD", decl);
4863               return error_mark_node;
4864             }
4865         }
4866       else if (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl)
4867                && CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (decl)))
4868         /* OK */;
4869       else if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL
4870                && TYPE_DECL_ALIAS_P (decl))
4871         /* alias-declaration */
4872         gcc_assert (!DECL_ARTIFICIAL (decl));
4873       else
4874         {
4875           error ("template declaration of %q#D", decl);
4876           return error_mark_node;
4877         }
4878     }
4879
4880   /* Check to see that the rules regarding the use of default
4881      arguments are not being violated.  */
4882   check_default_tmpl_args (decl, current_template_parms,
4883                            primary, is_partial, /*is_friend_decl=*/0);
4884
4885   /* Ensure that there are no parameter packs in the type of this
4886      declaration that have not been expanded.  */
4887   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
4888     {
4889       /* Check each of the arguments individually to see if there are
4890          any bare parameter packs.  */
4891       tree type = TREE_TYPE (decl);
4892       tree arg = DECL_ARGUMENTS (decl);
4893       tree argtype = TYPE_ARG_TYPES (type);
4894
4895       while (arg && argtype)
4896         {
4897           if (!FUNCTION_PARAMETER_PACK_P (arg)
4898               && check_for_bare_parameter_packs (TREE_TYPE (arg)))
4899             {
4900             /* This is a PARM_DECL that contains unexpanded parameter
4901                packs. We have already complained about this in the
4902                check_for_bare_parameter_packs call, so just replace
4903                these types with ERROR_MARK_NODE.  */
4904               TREE_TYPE (arg) = error_mark_node;
4905               TREE_VALUE (argtype) = error_mark_node;
4906             }
4907
4908           arg = DECL_CHAIN (arg);
4909           argtype = TREE_CHAIN (argtype);
4910         }
4911
4912       /* Check for bare parameter packs in the return type and the
4913          exception specifiers.  */
4914       if (check_for_bare_parameter_packs (TREE_TYPE (type)))
4915         /* Errors were already issued, set return type to int
4916            as the frontend doesn't expect error_mark_node as
4917            the return type.  */
4918         TREE_TYPE (type) = integer_type_node;
4919       if (check_for_bare_parameter_packs (TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (type)))
4920         TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (type) = NULL_TREE;
4921     }
4922   else if (check_for_bare_parameter_packs ((TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL
4923                                             && TYPE_DECL_ALIAS_P (decl))
4924                                            ? DECL_ORIGINAL_TYPE (decl)
4925                                            : TREE_TYPE (decl)))
4926     {
4927       TREE_TYPE (decl) = error_mark_node;
4928       return error_mark_node;
4929     }
4930
4931   if (is_partial)
4932     return process_partial_specialization (decl);
4933
4934   args = current_template_args ();
4935
4936   if (!ctx
4937       || TREE_CODE (ctx) == FUNCTION_DECL
4938       || (CLASS_TYPE_P (ctx) && TYPE_BEING_DEFINED (ctx))
4939       || (is_friend && !DECL_TEMPLATE_INFO (decl)))
4940     {
4941       if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl)
4942           && DECL_TEMPLATE_INFO (decl)
4943           && DECL_TI_TEMPLATE (decl))
4944         tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
4945       /* If DECL is a TYPE_DECL for a class-template, then there won't
4946          be DECL_LANG_SPECIFIC.  The information equivalent to
4947          DECL_TEMPLATE_INFO is found in TYPE_TEMPLATE_INFO instead.  */
4948       else if (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl)
4949                && TYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (decl))
4950                && TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl)))
4951         {
4952           /* Since a template declaration already existed for this
4953              class-type, we must be redeclaring it here.  Make sure
4954              that the redeclaration is valid.  */
4955           redeclare_class_template (TREE_TYPE (decl),
4956                                     current_template_parms);
4957           /* We don't need to create a new TEMPLATE_DECL; just use the
4958              one we already had.  */
4959           tmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl));
4960         }
4961       else
4962         {
4963           tmpl = build_template_decl (decl, current_template_parms,
4964                                       member_template_p);
4965           new_template_p = 1;
4966
4967           if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl)
4968               && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl))
4969             {
4970               /* A specialization of a member template of a template
4971                  class.  */
4972               SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (tmpl);
4973               DECL_TEMPLATE_INFO (tmpl) = DECL_TEMPLATE_INFO (decl);
4974               DECL_TEMPLATE_INFO (decl) = NULL_TREE;
4975             }
4976         }
4977     }
4978   else
4979     {
4980       tree a, t, current, parms;
4981       int i;
4982       tree tinfo = get_template_info (decl);
4983
4984       if (!tinfo)
4985         {
4986           error ("template definition of non-template %q#D", decl);
4987           return error_mark_node;
4988         }
4989
4990       tmpl = TI_TEMPLATE (tinfo);
4991
4992       if (DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (tmpl)
4993           && DECL_TEMPLATE_INFO (decl) && DECL_TI_ARGS (decl)
4994           && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl)
4995           && DECL_MEMBER_TEMPLATE_P (tmpl))
4996         {
4997           tree new_tmpl;
4998
4999           /* The declaration is a specialization of a member
5000              template, declared outside the class.  Therefore, the
5001              innermost template arguments will be NULL, so we
5002              replace them with the arguments determined by the
5003              earlier call to check_explicit_specialization.  */
5004           args = DECL_TI_ARGS (decl);
5005
5006           new_tmpl
5007             = build_template_decl (decl, current_template_parms,
5008                                    member_template_p);
5009           DECL_TEMPLATE_RESULT (new_tmpl) = decl;
5010           TREE_TYPE (new_tmpl) = TREE_TYPE (decl);
5011           DECL_TI_TEMPLATE (decl) = new_tmpl;
5012           SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (new_tmpl);
5013           DECL_TEMPLATE_INFO (new_tmpl)
5014             = build_template_info (tmpl, args);
5015
5016           register_specialization (new_tmpl,
5017                                    most_general_template (tmpl),
5018                                    args,
5019                                    is_friend, 0);
5020           return decl;
5021         }
5022
5023       /* Make sure the template headers we got make sense.  */
5024
5025       parms = DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl);
5026       i = TMPL_PARMS_DEPTH (parms);
5027       if (TMPL_ARGS_DEPTH (args) != i)
5028         {
5029           error ("expected %d levels of template parms for %q#D, got %d",
5030                  i, decl, TMPL_ARGS_DEPTH (args));
5031         }
5032       else
5033         for (current = decl; i > 0; --i, parms = TREE_CHAIN (parms))
5034           {
5035             a = TMPL_ARGS_LEVEL (args, i);
5036             t = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parms);
5037
5038             if (TREE_VEC_LENGTH (t) != TREE_VEC_LENGTH (a))
5039               {
5040                 if (current == decl)
5041                   error ("got %d template parameters for %q#D",
5042                          TREE_VEC_LENGTH (a), decl);
5043                 else
5044                   error ("got %d template parameters for %q#T",
5045                          TREE_VEC_LENGTH (a), current);
5046                 error ("  but %d required", TREE_VEC_LENGTH (t));
5047                 return error_mark_node;
5048               }
5049
5050             if (current == decl)
5051               current = ctx;
5052             else if (current == NULL_TREE)
5053               /* Can happen in erroneous input.  */
5054               break;
5055             else
5056               current = (TYPE_P (current)
5057                          ? TYPE_CONTEXT (current)
5058                          : DECL_CONTEXT (current));
5059           }
5060
5061       /* Check that the parms are used in the appropriate qualifying scopes
5062          in the declarator.  */
5063       if (!comp_template_args
5064           (TI_ARGS (tinfo),
5065            TI_ARGS (get_template_info (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)))))
5066         {
5067           error ("\
5068 template arguments to %qD do not match original template %qD",
5069                  decl, DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl));
5070           if (!uses_template_parms (TI_ARGS (tinfo)))
5071             inform (input_location, "use template<> for an explicit specialization");
5072           /* Avoid crash in import_export_decl.  */
5073           DECL_INTERFACE_KNOWN (decl) = 1;
5074           return error_mark_node;
5075         }
5076     }
5077
5078   DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl) = decl;
5079   TREE_TYPE (tmpl) = TREE_TYPE (decl);
5080
5081   /* Push template declarations for global functions and types.  Note
5082      that we do not try to push a global template friend declared in a
5083      template class; such a thing may well depend on the template
5084      parameters of the class.  */
5085   if (new_template_p && !ctx
5086       && !(is_friend && template_class_depth (current_class_type) > 0))
5087     {
5088       tmpl = pushdecl_namespace_level (tmpl, is_friend);
5089       if (tmpl == error_mark_node)
5090         return error_mark_node;
5091
5092       /* Hide template friend classes that haven't been declared yet.  */
5093       if (is_friend && TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
5094         {
5095           DECL_ANTICIPATED (tmpl) = 1;
5096           DECL_FRIEND_P (tmpl) = 1;
5097         }
5098     }
5099
5100   if (primary)
5101     {
5102       tree parms = DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl);
5103       int i;
5104
5105       DECL_PRIMARY_TEMPLATE (tmpl) = tmpl;
5106       if (DECL_CONV_FN_P (tmpl))
5107         {
5108           int depth = TMPL_PARMS_DEPTH (parms);
5109
5110           /* It is a conversion operator. See if the type converted to
5111              depends on innermost template operands.  */
5112
5113           if (uses_template_parms_level (TREE_TYPE (TREE_TYPE (tmpl)),
5114                                          depth))
5115             DECL_TEMPLATE_CONV_FN_P (tmpl) = 1;
5116         }
5117
5118       /* Give template template parms a DECL_CONTEXT of the template
5119          for which they are a parameter.  */
5120       parms = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parms);
5121       for (i = TREE_VEC_LENGTH (parms) - 1; i >= 0; --i)
5122         {
5123           tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
5124           if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL)
5125             DECL_CONTEXT (parm) = tmpl;
5126         }
5127     }
5128
5129   /* The DECL_TI_ARGS of DECL contains full set of arguments referring
5130      back to its most general template.  If TMPL is a specialization,
5131      ARGS may only have the innermost set of arguments.  Add the missing
5132      argument levels if necessary.  */
5133   if (DECL_TEMPLATE_INFO (tmpl))
5134     args = add_outermost_template_args (DECL_TI_ARGS (tmpl), args);
5135
5136   info = build_template_info (tmpl, args);
5137
5138   if (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl))
5139     SET_TYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (tmpl), info);
5140   else
5141     {
5142       if (primary && !DECL_LANG_SPECIFIC (decl))
5143         retrofit_lang_decl (decl);
5144       if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl))
5145         DECL_TEMPLATE_INFO (decl) = info;
5146     }
5147
5148   return DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl);
5149 }
5150
5151 tree
5152 push_template_decl (tree decl)
5153 {
5154   return push_template_decl_real (decl, false);
5155 }
5156
5157 /* Called when a class template TYPE is redeclared with the indicated
5158    template PARMS, e.g.:
5159
5160      template <class T> struct S;
5161      template <class T> struct S {};  */
5162
5163 bool
5164 redeclare_class_template (tree type, tree parms)
5165 {
5166   tree tmpl;
5167   tree tmpl_parms;
5168   int i;
5169
5170   if (!TYPE_TEMPLATE_INFO (type))
5171     {
5172       error ("%qT is not a template type", type);
5173       return false;
5174     }
5175
5176   tmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (type);
5177   if (!PRIMARY_TEMPLATE_P (tmpl))
5178     /* The type is nested in some template class.  Nothing to worry
5179        about here; there are no new template parameters for the nested
5180        type.  */
5181     return true;
5182
5183   if (!parms)
5184     {
5185       error ("template specifiers not specified in declaration of %qD",
5186              tmpl);
5187       return false;
5188     }
5189
5190   parms = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parms);
5191   tmpl_parms = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (tmpl);
5192
5193   if (TREE_VEC_LENGTH (parms) != TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms))
5194     {
5195       error_n (input_location, TREE_VEC_LENGTH (parms),
5196                "redeclared with %d template parameter",
5197                "redeclared with %d template parameters",
5198                TREE_VEC_LENGTH (parms));
5199       inform_n (input_location, TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms),
5200                 "previous declaration %q+D used %d template parameter",
5201                 "previous declaration %q+D used %d template parameters",
5202                 tmpl, TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms));
5203       return false;
5204     }
5205
5206   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms); ++i)
5207     {
5208       tree tmpl_parm;
5209       tree parm;
5210       tree tmpl_default;
5211       tree parm_default;
5212
5213       if (TREE_VEC_ELT (tmpl_parms, i) == error_mark_node
5214           || TREE_VEC_ELT (parms, i) == error_mark_node)
5215         continue;
5216
5217       tmpl_parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tmpl_parms, i));
5218       if (tmpl_parm == error_mark_node)
5219         return false;
5220
5221       parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
5222       tmpl_default = TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (tmpl_parms, i));
5223       parm_default = TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
5224
5225       /* TMPL_PARM and PARM can be either TYPE_DECL, PARM_DECL, or
5226          TEMPLATE_DECL.  */
5227       if (TREE_CODE (tmpl_parm) != TREE_CODE (parm)
5228           || (TREE_CODE (tmpl_parm) != TYPE_DECL
5229               && !same_type_p (TREE_TYPE (tmpl_parm), TREE_TYPE (parm)))
5230           || (TREE_CODE (tmpl_parm) != PARM_DECL
5231               && (TEMPLATE_TYPE_PARAMETER_PACK (TREE_TYPE (tmpl_parm))
5232                   != TEMPLATE_TYPE_PARAMETER_PACK (TREE_TYPE (parm))))
5233           || (TREE_CODE (tmpl_parm) == PARM_DECL
5234               && (TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (DECL_INITIAL (tmpl_parm))
5235                   != TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (DECL_INITIAL (parm)))))
5236         {
5237           error ("template parameter %q+#D", tmpl_parm);
5238           error ("redeclared here as %q#D", parm);
5239           return false;
5240         }
5241
5242       if (tmpl_default != NULL_TREE && parm_default != NULL_TREE)
5243         {
5244           /* We have in [temp.param]:
5245
5246              A template-parameter may not be given default arguments
5247              by two different declarations in the same scope.  */
5248           error_at (input_location, "redefinition of default argument for %q#D", parm);
5249           inform (DECL_SOURCE_LOCATION (tmpl_parm),
5250                   "original definition appeared here");
5251           return false;
5252         }
5253
5254       if (parm_default != NULL_TREE)
5255         /* Update the previous template parameters (which are the ones
5256            that will really count) with the new default value.  */
5257         TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (tmpl_parms, i)) = parm_default;
5258       else if (tmpl_default != NULL_TREE)
5259         /* Update the new parameters, too; they'll be used as the
5260            parameters for any members.  */
5261         TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (parms, i)) = tmpl_default;
5262     }
5263
5264     return true;
5265 }
5266
5267 /* Simplify EXPR if it is a non-dependent expression.  Returns the
5268    (possibly simplified) expression.  */
5269
5270 static tree
5271 fold_non_dependent_expr_sfinae (tree expr, tsubst_flags_t complain)
5272 {
5273   if (expr == NULL_TREE)
5274     return NULL_TREE;
5275
5276   /* If we're in a template, but EXPR isn't value dependent, simplify
5277      it.  We're supposed to treat:
5278
5279        template <typename T> void f(T[1 + 1]);
5280        template <typename T> void f(T[2]);
5281
5282      as two declarations of the same function, for example.  */
5283   if (processing_template_decl
5284       && !type_dependent_expression_p (expr)
5285       && potential_constant_expression (expr)
5286       && !value_dependent_expression_p (expr))
5287     {
5288       HOST_WIDE_INT saved_processing_template_decl;
5289
5290       saved_processing_template_decl = processing_template_decl;
5291       processing_template_decl = 0;
5292       expr = tsubst_copy_and_build (expr,
5293                                     /*args=*/NULL_TREE,
5294                                     complain,
5295                                     /*in_decl=*/NULL_TREE,
5296                                     /*function_p=*/false,
5297                                     /*integral_constant_expression_p=*/true);
5298       processing_template_decl = saved_processing_template_decl;
5299     }
5300   return expr;
5301 }
5302
5303 tree
5304 fold_non_dependent_expr (tree expr)
5305 {
5306   return fold_non_dependent_expr_sfinae (expr, tf_error);
5307 }
5308
5309 /* Return TRUE iff T is a type alias, a TEMPLATE_DECL for an alias
5310    template declaration, or a TYPE_DECL for an alias declaration.  */
5311
5312 bool
5313 alias_type_or_template_p (tree t)
5314 {
5315   if (t == NULL_TREE)
5316     return false;
5317   return ((TREE_CODE (t) == TYPE_DECL && TYPE_DECL_ALIAS_P (t))
5318           || (TYPE_P (t)
5319               && TYPE_NAME (t)
5320               && TYPE_DECL_ALIAS_P (TYPE_NAME (t)))
5321           || DECL_ALIAS_TEMPLATE_P (t));
5322 }
5323
5324 /* Return TRUE iff is a specialization of an alias template.  */
5325
5326 bool
5327 alias_template_specialization_p (tree t)
5328 {
5329   if (t == NULL_TREE)
5330     return false;
5331   return (primary_template_instantiation_p (t)
5332           && DECL_ALIAS_TEMPLATE_P (TYPE_TI_TEMPLATE (t)));
5333 }
5334
5335 /* Subroutine of convert_nontype_argument. Converts EXPR to TYPE, which
5336    must be a function or a pointer-to-function type, as specified
5337    in [temp.arg.nontype]: disambiguate EXPR if it is an overload set,
5338    and check that the resulting function has external linkage.  */
5339
5340 static tree
5341 convert_nontype_argument_function (tree type, tree expr)
5342 {
5343   tree fns = expr;
5344   tree fn, fn_no_ptr;
5345   linkage_kind linkage;
5346
5347   fn = instantiate_type (type, fns, tf_none);
5348   if (fn == error_mark_node)
5349     return error_mark_node;
5350
5351   fn_no_ptr = fn;
5352   if (TREE_CODE (fn_no_ptr) == ADDR_EXPR)
5353     fn_no_ptr = TREE_OPERAND (fn_no_ptr, 0);
5354   if (BASELINK_P (fn_no_ptr))
5355     fn_no_ptr = BASELINK_FUNCTIONS (fn_no_ptr);
5356  
5357   /* [temp.arg.nontype]/1
5358
5359      A template-argument for a non-type, non-template template-parameter
5360      shall be one of:
5361      [...]
5362      -- the address of an object or function with external [C++11: or
5363         internal] linkage.  */
5364   linkage = decl_linkage (fn_no_ptr);
5365   if (cxx_dialect >= cxx0x ? linkage == lk_none : linkage != lk_external)
5366     {
5367       if (cxx_dialect >= cxx0x)
5368         error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
5369                "because %qD has no linkage",
5370                expr, type, fn_no_ptr);
5371       else
5372         error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
5373                "because %qD does not have external linkage",
5374                expr, type, fn_no_ptr);
5375       return NULL_TREE;
5376     }
5377
5378   return fn;
5379 }
5380
5381 /* Subroutine of convert_nontype_argument.
5382    Check if EXPR of type TYPE is a valid pointer-to-member constant.
5383    Emit an error otherwise.  */
5384
5385 static bool
5386 check_valid_ptrmem_cst_expr (tree type, tree expr,
5387                              tsubst_flags_t complain)
5388 {
5389   STRIP_NOPS (expr);
5390   if (expr && (null_ptr_cst_p (expr) || TREE_CODE (expr) == PTRMEM_CST))
5391     return true;
5392   if (cxx_dialect >= cxx0x && null_member_pointer_value_p (expr))
5393     return true;
5394   if (complain & tf_error)
5395     {
5396       error ("%qE is not a valid template argument for type %qT",
5397              expr, type);
5398       error ("it must be a pointer-to-member of the form %<&X::Y%>");
5399     }
5400   return false;
5401 }
5402
5403 /* Returns TRUE iff the address of OP is value-dependent.
5404
5405    14.6.2.4 [temp.dep.temp]:
5406    A non-integral non-type template-argument is dependent if its type is
5407    dependent or it has either of the following forms
5408      qualified-id
5409      & qualified-id
5410    and contains a nested-name-specifier which specifies a class-name that
5411    names a dependent type.
5412
5413    We generalize this to just say that the address of a member of a
5414    dependent class is value-dependent; the above doesn't cover the
5415    address of a static data member named with an unqualified-id.  */
5416
5417 static bool
5418 has_value_dependent_address (tree op)
5419 {
5420   /* We could use get_inner_reference here, but there's no need;
5421      this is only relevant for template non-type arguments, which
5422      can only be expressed as &id-expression.  */
5423   if (DECL_P (op))
5424     {
5425       tree ctx = CP_DECL_CONTEXT (op);
5426       if (TYPE_P (ctx) && dependent_type_p (ctx))
5427         return true;
5428     }
5429
5430   return false;
5431 }
5432
5433 /* The next set of functions are used for providing helpful explanatory
5434    diagnostics for failed overload resolution.  Their messages should be
5435    indented by two spaces for consistency with the messages in
5436    call.c  */
5437
5438 static int
5439 unify_success (bool explain_p ATTRIBUTE_UNUSED)
5440 {
5441   return 0;
5442 }
5443
5444 static int
5445 unify_parameter_deduction_failure (bool explain_p, tree parm)
5446 {
5447   if (explain_p)
5448     inform (input_location,
5449             "  couldn't deduce template parameter %qD", parm);
5450   return 1;
5451 }
5452
5453 static int
5454 unify_invalid (bool explain_p ATTRIBUTE_UNUSED)
5455 {
5456   return 1;
5457 }
5458
5459 static int
5460 unify_cv_qual_mismatch (bool explain_p, tree parm, tree arg)
5461 {
5462   if (explain_p)
5463     inform (input_location,
5464             "  types %qT and %qT have incompatible cv-qualifiers",
5465             parm, arg);
5466   return 1;
5467 }
5468
5469 static int
5470 unify_type_mismatch (bool explain_p, tree parm, tree arg)
5471 {
5472   if (explain_p)
5473     inform (input_location, "  mismatched types %qT and %qT", parm, arg);
5474   return 1;
5475 }
5476
5477 static int
5478 unify_parameter_pack_mismatch (bool explain_p, tree parm, tree arg)
5479 {
5480   if (explain_p)
5481     inform (input_location,
5482             "  template parameter %qD is not a parameter pack, but "
5483             "argument %qD is",
5484             parm, arg);
5485   return 1;
5486 }
5487
5488 static int
5489 unify_ptrmem_cst_mismatch (bool explain_p, tree parm, tree arg)
5490 {
5491   if (explain_p)
5492     inform (input_location,
5493             "  template argument %qE does not match "
5494             "pointer-to-member constant %qE",
5495             arg, parm);
5496   return 1;
5497 }
5498
5499 static int
5500 unify_expression_unequal (bool explain_p, tree parm, tree arg)
5501 {
5502   if (explain_p)
5503     inform (input_location, "  %qE is not equivalent to %qE", parm, arg);
5504   return 1;
5505 }
5506
5507 static int
5508 unify_parameter_pack_inconsistent (bool explain_p, tree old_arg, tree new_arg)
5509 {
5510   if (explain_p)
5511     inform (input_location,
5512             "  inconsistent parameter pack deduction with %qT and %qT",
5513             old_arg, new_arg);
5514   return 1;
5515 }
5516
5517 static int
5518 unify_inconsistency (bool explain_p, tree parm, tree first, tree second)
5519 {
5520   if (explain_p)
5521     {
5522       if (TYPE_P (parm))
5523         inform (input_location,
5524                 "  deduced conflicting types for parameter %qT (%qT and %qT)",
5525                 parm, first, second);
5526       else
5527         inform (input_location,
5528                 "  deduced conflicting values for non-type parameter "
5529                 "%qE (%qE and %qE)", parm, first, second);
5530     }
5531   return 1;
5532 }
5533
5534 static int
5535 unify_vla_arg (bool explain_p, tree arg)
5536 {
5537   if (explain_p)
5538     inform (input_location,
5539             "  variable-sized array type %qT is not "
5540             "a valid template argument",
5541             arg);
5542   return 1;
5543 }
5544
5545 static int
5546 unify_method_type_error (bool explain_p, tree arg)
5547 {
5548   if (explain_p)
5549     inform (input_location,
5550             "  member function type %qT is not a valid template argument",
5551             arg);
5552   return 1;
5553 }
5554
5555 static int
5556 unify_arity (bool explain_p, int have, int wanted)
5557 {
5558   if (explain_p)
5559     inform_n (input_location, wanted,
5560               "  candidate expects %d argument, %d provided",
5561               "  candidate expects %d arguments, %d provided",
5562               wanted, have);
5563   return 1;
5564 }
5565
5566 static int
5567 unify_too_many_arguments (bool explain_p, int have, int wanted)
5568 {
5569   return unify_arity (explain_p, have, wanted);
5570 }
5571
5572 static int
5573 unify_too_few_arguments (bool explain_p, int have, int wanted)
5574 {
5575   return unify_arity (explain_p, have, wanted);
5576 }
5577
5578 static int
5579 unify_arg_conversion (bool explain_p, tree to_type,
5580                       tree from_type, tree arg)
5581 {
5582   if (explain_p)
5583     inform (input_location, "  cannot convert %qE (type %qT) to type %qT",
5584             arg, from_type, to_type);
5585   return 1;
5586 }
5587
5588 static int
5589 unify_no_common_base (bool explain_p, enum template_base_result r,
5590                       tree parm, tree arg)
5591 {
5592   if (explain_p)
5593     switch (r)
5594       {
5595       case tbr_ambiguous_baseclass:
5596         inform (input_location, "  %qT is an ambiguous base class of %qT",
5597                 arg, parm);
5598         break;
5599       default:
5600         inform (input_location, "  %qT is not derived from %qT", arg, parm);
5601         break;
5602       }
5603   return 1;
5604 }
5605
5606 static int
5607 unify_inconsistent_template_template_parameters (bool explain_p)
5608 {
5609   if (explain_p)
5610     inform (input_location,
5611             "  template parameters of a template template argument are "
5612             "inconsistent with other deduced template arguments");
5613   return 1;
5614 }
5615
5616 static int
5617 unify_template_deduction_failure (bool explain_p, tree parm, tree arg)
5618 {
5619   if (explain_p)
5620     inform (input_location,
5621             "  can't deduce a template for %qT from non-template type %qT",
5622             parm, arg);
5623   return 1;
5624 }
5625
5626 static int
5627 unify_template_argument_mismatch (bool explain_p, tree parm, tree arg)
5628 {
5629   if (explain_p)
5630     inform (input_location,
5631             "  template argument %qE does not match %qD", arg, parm);
5632   return 1;
5633 }
5634
5635 static int
5636 unify_overload_resolution_failure (bool explain_p, tree arg)
5637 {
5638   if (explain_p)
5639     inform (input_location,
5640             "  could not resolve address from overloaded function %qE",
5641             arg);
5642   return 1;
5643 }
5644
5645 /* Attempt to convert the non-type template parameter EXPR to the
5646    indicated TYPE.  If the conversion is successful, return the
5647    converted value.  If the conversion is unsuccessful, return
5648    NULL_TREE if we issued an error message, or error_mark_node if we
5649    did not.  We issue error messages for out-and-out bad template
5650    parameters, but not simply because the conversion failed, since we
5651    might be just trying to do argument deduction.  Both TYPE and EXPR
5652    must be non-dependent.
5653
5654    The conversion follows the special rules described in
5655    [temp.arg.nontype], and it is much more strict than an implicit
5656    conversion.
5657
5658    This function is called twice for each template argument (see
5659    lookup_template_class for a more accurate description of this
5660    problem). This means that we need to handle expressions which
5661    are not valid in a C++ source, but can be created from the
5662    first call (for instance, casts to perform conversions). These
5663    hacks can go away after we fix the double coercion problem.  */
5664
5665 static tree
5666 convert_nontype_argument (tree type, tree expr, tsubst_flags_t complain)
5667 {
5668   tree expr_type;
5669
5670   /* Detect immediately string literals as invalid non-type argument.
5671      This special-case is not needed for correctness (we would easily
5672      catch this later), but only to provide better diagnostic for this
5673      common user mistake. As suggested by DR 100, we do not mention
5674      linkage issues in the diagnostic as this is not the point.  */
5675   /* FIXME we're making this OK.  */
5676   if (TREE_CODE (expr) == STRING_CST)
5677     {
5678       if (complain & tf_error)
5679         error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
5680                "because string literals can never be used in this context",
5681                expr, type);
5682       return NULL_TREE;
5683     }
5684
5685   /* Add the ADDR_EXPR now for the benefit of
5686      value_dependent_expression_p.  */
5687   if (TYPE_PTROBV_P (type)
5688       && TREE_CODE (TREE_TYPE (expr)) == ARRAY_TYPE)
5689     expr = decay_conversion (expr);
5690
5691   /* If we are in a template, EXPR may be non-dependent, but still
5692      have a syntactic, rather than semantic, form.  For example, EXPR
5693      might be a SCOPE_REF, rather than the VAR_DECL to which the
5694      SCOPE_REF refers.  Preserving the qualifying scope is necessary
5695      so that access checking can be performed when the template is
5696      instantiated -- but here we need the resolved form so that we can
5697      convert the argument.  */
5698   if (TYPE_REF_OBJ_P (type)
5699       && has_value_dependent_address (expr))
5700     /* If we want the address and it's value-dependent, don't fold.  */;
5701   else if (!type_unknown_p (expr))
5702     expr = fold_non_dependent_expr_sfinae (expr, complain);
5703   if (error_operand_p (expr))
5704     return error_mark_node;
5705   expr_type = TREE_TYPE (expr);
5706   if (TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
5707     expr = mark_lvalue_use (expr);
5708   else
5709     expr = mark_rvalue_use (expr);
5710
5711   /* 14.3.2/5: The null pointer{,-to-member} conversion is applied
5712      to a non-type argument of "nullptr".  */
5713   if (expr == nullptr_node
5714       && (TYPE_PTR_P (type) || TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (type)))
5715     expr = convert (type, expr);
5716
5717   /* In C++11, integral or enumeration non-type template arguments can be
5718      arbitrary constant expressions.  Pointer and pointer to
5719      member arguments can be general constant expressions that evaluate
5720      to a null value, but otherwise still need to be of a specific form.  */
5721   if (cxx_dialect >= cxx0x)
5722     {
5723       if (TREE_CODE (expr) == PTRMEM_CST)
5724         /* A PTRMEM_CST is already constant, and a valid template
5725            argument for a parameter of pointer to member type, we just want
5726            to leave it in that form rather than lower it to a
5727            CONSTRUCTOR.  */;
5728       else if (INTEGRAL_OR_ENUMERATION_TYPE_P (type))
5729         expr = maybe_constant_value (expr);
5730       else if (TYPE_PTR_P (type)
5731                || TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (type))
5732         {
5733           tree folded = maybe_constant_value (expr);
5734           if (TYPE_PTR_P (type) ? integer_zerop (folded)
5735               : null_member_pointer_value_p (folded))
5736             expr = folded;
5737         }
5738     }
5739
5740   /* HACK: Due to double coercion, we can get a
5741      NOP_EXPR<REFERENCE_TYPE>(ADDR_EXPR<POINTER_TYPE> (arg)) here,
5742      which is the tree that we built on the first call (see
5743      below when coercing to reference to object or to reference to
5744      function). We just strip everything and get to the arg.
5745      See g++.old-deja/g++.oliva/template4.C and g++.dg/template/nontype9.C
5746      for examples.  */
5747   if (TYPE_REF_OBJ_P (type) || TYPE_REFFN_P (type))
5748     {
5749       tree probe_type, probe = expr;
5750       if (REFERENCE_REF_P (probe))
5751         probe = TREE_OPERAND (probe, 0);
5752       probe_type = TREE_TYPE (probe);
5753       if (TREE_CODE (probe) == NOP_EXPR)
5754         {
5755           /* ??? Maybe we could use convert_from_reference here, but we
5756              would need to relax its constraints because the NOP_EXPR
5757              could actually change the type to something more cv-qualified,
5758              and this is not folded by convert_from_reference.  */
5759           tree addr = TREE_OPERAND (probe, 0);
5760           gcc_assert (TREE_CODE (probe_type) == REFERENCE_TYPE);
5761           gcc_assert (TREE_CODE (addr) == ADDR_EXPR);
5762           gcc_assert (TREE_CODE (TREE_TYPE (addr)) == POINTER_TYPE);
5763           gcc_assert (same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p
5764                       (TREE_TYPE (probe_type),
5765                        TREE_TYPE (TREE_TYPE (addr))));
5766
5767           expr = TREE_OPERAND (addr, 0);
5768           expr_type = TREE_TYPE (expr);
5769         }
5770     }
5771
5772   /* We could also generate a NOP_EXPR(ADDR_EXPR()) when the
5773      parameter is a pointer to object, through decay and
5774      qualification conversion. Let's strip everything.  */
5775   else if (TREE_CODE (expr) == NOP_EXPR && TYPE_PTROBV_P (type))
5776     {
5777       STRIP_NOPS (expr);
5778       gcc_assert (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR);
5779       gcc_assert (TREE_CODE (TREE_TYPE (expr)) == POINTER_TYPE);
5780       /* Skip the ADDR_EXPR only if it is part of the decay for
5781          an array. Otherwise, it is part of the original argument
5782          in the source code.  */
5783       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (expr, 0))) == ARRAY_TYPE)
5784         expr = TREE_OPERAND (expr, 0);
5785       expr_type = TREE_TYPE (expr);
5786     }
5787
5788   /* [temp.arg.nontype]/5, bullet 1
5789
5790      For a non-type template-parameter of integral or enumeration type,
5791      integral promotions (_conv.prom_) and integral conversions
5792      (_conv.integral_) are applied.  */
5793   if (INTEGRAL_OR_ENUMERATION_TYPE_P (type))
5794     {
5795       tree t = build_integral_nontype_arg_conv (type, expr, complain);
5796       t = maybe_constant_value (t);
5797       if (t != error_mark_node)
5798         expr = t;
5799
5800       if (!same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (type, TREE_TYPE (expr)))
5801         return error_mark_node;
5802
5803       /* Notice that there are constant expressions like '4 % 0' which
5804          do not fold into integer constants.  */
5805       if (TREE_CODE (expr) != INTEGER_CST)
5806         {
5807           if (complain & tf_error)
5808             {
5809               int errs = errorcount, warns = warningcount;
5810               if (processing_template_decl
5811                   && !require_potential_constant_expression (expr))
5812                 return NULL_TREE;
5813               expr = cxx_constant_value (expr);
5814               if (errorcount > errs || warningcount > warns)
5815                 inform (EXPR_LOC_OR_HERE (expr),
5816                         "in template argument for type %qT ", type);
5817               if (expr == error_mark_node)
5818                 return NULL_TREE;
5819               /* else cxx_constant_value complained but gave us
5820                  a real constant, so go ahead.  */
5821               gcc_assert (TREE_CODE (expr) == INTEGER_CST);
5822             }
5823           else
5824             return NULL_TREE;
5825         }
5826     }
5827   /* [temp.arg.nontype]/5, bullet 2
5828
5829      For a non-type template-parameter of type pointer to object,
5830      qualification conversions (_conv.qual_) and the array-to-pointer
5831      conversion (_conv.array_) are applied.  */
5832   else if (TYPE_PTROBV_P (type))
5833     {
5834       /* [temp.arg.nontype]/1  (TC1 version, DR 49):
5835
5836          A template-argument for a non-type, non-template template-parameter
5837          shall be one of: [...]
5838
5839          -- the name of a non-type template-parameter;
5840          -- the address of an object or function with external linkage, [...]
5841             expressed as "& id-expression" where the & is optional if the name
5842             refers to a function or array, or if the corresponding
5843             template-parameter is a reference.
5844
5845         Here, we do not care about functions, as they are invalid anyway
5846         for a parameter of type pointer-to-object.  */
5847
5848       if (DECL_P (expr) && DECL_TEMPLATE_PARM_P (expr))
5849         /* Non-type template parameters are OK.  */
5850         ;
5851       else if (cxx_dialect >= cxx0x && integer_zerop (expr))
5852         /* Null pointer values are OK in C++11.  */;
5853       else if (TREE_CODE (expr) != ADDR_EXPR
5854                && TREE_CODE (expr_type) != ARRAY_TYPE)
5855         {
5856           if (TREE_CODE (expr) == VAR_DECL)
5857             {
5858               error ("%qD is not a valid template argument "
5859                      "because %qD is a variable, not the address of "
5860                      "a variable",
5861                      expr, expr);
5862               return NULL_TREE;
5863             }
5864           /* Other values, like integer constants, might be valid
5865              non-type arguments of some other type.  */
5866           return error_mark_node;
5867         }
5868       else
5869         {
5870           tree decl;
5871
5872           decl = ((TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR)
5873                   ? TREE_OPERAND (expr, 0) : expr);
5874           if (TREE_CODE (decl) != VAR_DECL)
5875             {
5876               error ("%qE is not a valid template argument of type %qT "
5877                      "because %qE is not a variable",
5878                      expr, type, decl);
5879               return NULL_TREE;
5880             }
5881           else if (cxx_dialect < cxx0x && !DECL_EXTERNAL_LINKAGE_P (decl))
5882             {
5883               error ("%qE is not a valid template argument of type %qT "
5884                      "because %qD does not have external linkage",
5885                      expr, type, decl);
5886               return NULL_TREE;
5887             }
5888           else if (cxx_dialect >= cxx0x && decl_linkage (decl) == lk_none)
5889             {
5890               error ("%qE is not a valid template argument of type %qT "
5891                      "because %qD has no linkage",
5892                      expr, type, decl);
5893               return NULL_TREE;
5894             }
5895         }
5896
5897       expr = decay_conversion (expr);
5898       if (expr == error_mark_node)
5899         return error_mark_node;
5900
5901       expr = perform_qualification_conversions (type, expr);
5902       if (expr == error_mark_node)
5903         return error_mark_node;
5904     }
5905   /* [temp.arg.nontype]/5, bullet 3
5906
5907      For a non-type template-parameter of type reference to object, no
5908      conversions apply. The type referred to by the reference may be more
5909      cv-qualified than the (otherwise identical) type of the
5910      template-argument. The template-parameter is bound directly to the
5911      template-argument, which must be an lvalue.  */
5912   else if (TYPE_REF_OBJ_P (type))
5913     {
5914       if (!same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (TREE_TYPE (type),
5915                                                       expr_type))
5916         return error_mark_node;
5917
5918       if (!at_least_as_qualified_p (TREE_TYPE (type), expr_type))
5919         {
5920           error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
5921                  "because of conflicts in cv-qualification", expr, type);
5922           return NULL_TREE;
5923         }
5924
5925       if (!real_lvalue_p (expr))
5926         {
5927           error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
5928                  "because it is not an lvalue", expr, type);
5929           return NULL_TREE;
5930         }
5931
5932       /* [temp.arg.nontype]/1
5933
5934          A template-argument for a non-type, non-template template-parameter
5935          shall be one of: [...]
5936
5937          -- the address of an object or function with external linkage.  */
5938       if (TREE_CODE (expr) == INDIRECT_REF
5939           && TYPE_REF_OBJ_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (expr, 0))))
5940         {
5941           expr = TREE_OPERAND (expr, 0);
5942           if (DECL_P (expr))
5943             {
5944               error ("%q#D is not a valid template argument for type %qT "
5945                      "because a reference variable does not have a constant "
5946                      "address", expr, type);
5947               return NULL_TREE;
5948             }
5949         }
5950
5951       if (!DECL_P (expr))
5952         {
5953           error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
5954                  "because it is not an object with external linkage",
5955                  expr, type);
5956           return NULL_TREE;
5957         }
5958
5959       if (!DECL_EXTERNAL_LINKAGE_P (expr))
5960         {
5961           error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
5962                  "because object %qD has not external linkage",
5963                  expr, type, expr);
5964           return NULL_TREE;
5965         }
5966
5967       expr = build_nop (type, build_address (expr));
5968     }
5969   /* [temp.arg.nontype]/5, bullet 4
5970
5971      For a non-type template-parameter of type pointer to function, only
5972      the function-to-pointer conversion (_conv.func_) is applied. If the
5973      template-argument represents a set of overloaded functions (or a
5974      pointer to such), the matching function is selected from the set
5975      (_over.over_).  */
5976   else if (TYPE_PTRFN_P (type))
5977     {
5978       /* If the argument is a template-id, we might not have enough
5979          context information to decay the pointer.  */
5980       if (!type_unknown_p (expr_type))
5981         {
5982           expr = decay_conversion (expr);
5983           if (expr == error_mark_node)
5984             return error_mark_node;
5985         }
5986
5987       if (cxx_dialect >= cxx0x && integer_zerop (expr))
5988         /* Null pointer values are OK in C++11.  */
5989         return perform_qualification_conversions (type, expr);
5990
5991       expr = convert_nontype_argument_function (type, expr);
5992       if (!expr || expr == error_mark_node)
5993         return expr;
5994
5995       if (TREE_CODE (expr) != ADDR_EXPR)
5996         {
5997           error ("%qE is not a valid template argument for type %qT", expr, type);
5998           error ("it must be the address of a function with external linkage");
5999           return NULL_TREE;
6000         }
6001     }
6002   /* [temp.arg.nontype]/5, bullet 5
6003
6004      For a non-type template-parameter of type reference to function, no
6005      conversions apply. If the template-argument represents a set of
6006      overloaded functions, the matching function is selected from the set
6007      (_over.over_).  */
6008   else if (TYPE_REFFN_P (type))
6009     {
6010       if (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR)
6011         {
6012           error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
6013                  "because it is a pointer", expr, type);
6014           inform (input_location, "try using %qE instead", TREE_OPERAND (expr, 0));
6015           return NULL_TREE;
6016         }
6017
6018       expr = convert_nontype_argument_function (TREE_TYPE (type), expr);
6019       if (!expr || expr == error_mark_node)
6020         return expr;
6021
6022       expr = build_nop (type, build_address (expr));
6023     }
6024   /* [temp.arg.nontype]/5, bullet 6
6025
6026      For a non-type template-parameter of type pointer to member function,
6027      no conversions apply. If the template-argument represents a set of
6028      overloaded member functions, the matching member function is selected
6029      from the set (_over.over_).  */
6030   else if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (type))
6031     {
6032       expr = instantiate_type (type, expr, tf_none);
6033       if (expr == error_mark_node)
6034         return error_mark_node;
6035
6036       /* [temp.arg.nontype] bullet 1 says the pointer to member
6037          expression must be a pointer-to-member constant.  */
6038       if (!check_valid_ptrmem_cst_expr (type, expr, complain))
6039         return error_mark_node;
6040
6041       /* There is no way to disable standard conversions in
6042          resolve_address_of_overloaded_function (called by
6043          instantiate_type). It is possible that the call succeeded by
6044          converting &B::I to &D::I (where B is a base of D), so we need
6045          to reject this conversion here.
6046
6047          Actually, even if there was a way to disable standard conversions,
6048          it would still be better to reject them here so that we can
6049          provide a superior diagnostic.  */
6050       if (!same_type_p (TREE_TYPE (expr), type))
6051         {
6052           error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
6053                  "because it is of type %qT", expr, type,
6054                  TREE_TYPE (expr));
6055           /* If we are just one standard conversion off, explain.  */
6056           if (can_convert (type, TREE_TYPE (expr)))
6057             inform (input_location,
6058                     "standard conversions are not allowed in this context");
6059           return NULL_TREE;
6060         }
6061     }
6062   /* [temp.arg.nontype]/5, bullet 7
6063
6064      For a non-type template-parameter of type pointer to data member,
6065      qualification conversions (_conv.qual_) are applied.  */
6066   else if (TYPE_PTRMEM_P (type))
6067     {
6068       /* [temp.arg.nontype] bullet 1 says the pointer to member
6069          expression must be a pointer-to-member constant.  */
6070       if (!check_valid_ptrmem_cst_expr (type, expr, complain))
6071         return error_mark_node;
6072
6073       expr = perform_qualification_conversions (type, expr);
6074       if (expr == error_mark_node)
6075         return expr;
6076     }
6077   else if (NULLPTR_TYPE_P (type))
6078     {
6079       if (expr != nullptr_node)
6080         {
6081           error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
6082                  "because it is of type %qT", expr, type, TREE_TYPE (expr));
6083           return NULL_TREE;
6084         }
6085       return expr;
6086     }
6087   /* A template non-type parameter must be one of the above.  */
6088   else
6089     gcc_unreachable ();
6090
6091   /* Sanity check: did we actually convert the argument to the
6092      right type?  */
6093   gcc_assert (same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p
6094               (type, TREE_TYPE (expr)));
6095   return expr;
6096 }
6097
6098 /* Subroutine of coerce_template_template_parms, which returns 1 if
6099    PARM_PARM and ARG_PARM match using the rule for the template
6100    parameters of template template parameters. Both PARM and ARG are
6101    template parameters; the rest of the arguments are the same as for
6102    coerce_template_template_parms.
6103  */
6104 static int
6105 coerce_template_template_parm (tree parm,
6106                               tree arg,
6107                               tsubst_flags_t complain,
6108                               tree in_decl,
6109                               tree outer_args)
6110 {
6111   if (arg == NULL_TREE || arg == error_mark_node
6112       || parm == NULL_TREE || parm == error_mark_node)
6113     return 0;
6114   
6115   if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
6116     return 0;
6117   
6118   switch (TREE_CODE (parm))
6119     {
6120     case TEMPLATE_DECL:
6121       /* We encounter instantiations of templates like
6122          template <template <template <class> class> class TT>
6123          class C;  */
6124       {
6125         tree parmparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parm);
6126         tree argparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (arg);
6127         
6128         if (!coerce_template_template_parms
6129             (parmparm, argparm, complain, in_decl, outer_args))
6130           return 0;
6131       }
6132       /* Fall through.  */
6133       
6134     case TYPE_DECL:
6135       if (TEMPLATE_TYPE_PARAMETER_PACK (TREE_TYPE (arg))
6136           && !TEMPLATE_TYPE_PARAMETER_PACK (TREE_TYPE (parm)))
6137         /* Argument is a parameter pack but parameter is not.  */
6138         return 0;
6139       break;
6140       
6141     case PARM_DECL:
6142       /* The tsubst call is used to handle cases such as
6143          
6144            template <int> class C {};
6145            template <class T, template <T> class TT> class D {};
6146            D<int, C> d;
6147
6148          i.e. the parameter list of TT depends on earlier parameters.  */
6149       if (!uses_template_parms (TREE_TYPE (arg))
6150           && !same_type_p
6151                 (tsubst (TREE_TYPE (parm), outer_args, complain, in_decl),
6152                  TREE_TYPE (arg)))
6153         return 0;
6154       
6155       if (TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (DECL_INITIAL (arg))
6156           && !TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (DECL_INITIAL (parm)))
6157         /* Argument is a parameter pack but parameter is not.  */
6158         return 0;
6159       
6160       break;
6161
6162     default:
6163       gcc_unreachable ();
6164     }
6165
6166   return 1;
6167 }
6168
6169
6170 /* Return 1 if PARM_PARMS and ARG_PARMS matches using rule for
6171    template template parameters.  Both PARM_PARMS and ARG_PARMS are
6172    vectors of TREE_LIST nodes containing TYPE_DECL, TEMPLATE_DECL
6173    or PARM_DECL.
6174
6175    Consider the example:
6176      template <class T> class A;
6177      template<template <class U> class TT> class B;
6178
6179    For B<A>, PARM_PARMS are the parameters to TT, while ARG_PARMS are
6180    the parameters to A, and OUTER_ARGS contains A.  */
6181
6182 static int
6183 coerce_template_template_parms (tree parm_parms,
6184                                 tree arg_parms,
6185                                 tsubst_flags_t complain,
6186                                 tree in_decl,
6187                                 tree outer_args)
6188 {
6189   int nparms, nargs, i;
6190   tree parm, arg;
6191   int variadic_p = 0;
6192
6193   gcc_assert (TREE_CODE (parm_parms) == TREE_VEC);
6194   gcc_assert (TREE_CODE (arg_parms) == TREE_VEC);
6195
6196   nparms = TREE_VEC_LENGTH (parm_parms);
6197   nargs = TREE_VEC_LENGTH (arg_parms);
6198
6199   /* Determine whether we have a parameter pack at the end of the
6200      template template parameter's template parameter list.  */
6201   if (TREE_VEC_ELT (parm_parms, nparms - 1) != error_mark_node)
6202     {
6203       parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parm_parms, nparms - 1));
6204       
6205       if (parm == error_mark_node)
6206         return 0;
6207
6208       switch (TREE_CODE (parm))
6209         {
6210         case TEMPLATE_DECL:
6211         case TYPE_DECL:
6212           if (TEMPLATE_TYPE_PARAMETER_PACK (TREE_TYPE (parm)))
6213             variadic_p = 1;
6214           break;
6215           
6216         case PARM_DECL:
6217           if (TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (DECL_INITIAL (parm)))
6218             variadic_p = 1;
6219           break;
6220           
6221         default:
6222           gcc_unreachable ();
6223         }
6224     }
6225  
6226   if (nargs != nparms
6227       && !(variadic_p && nargs >= nparms - 1))
6228     return 0;
6229
6230   /* Check all of the template parameters except the parameter pack at
6231      the end (if any).  */
6232   for (i = 0; i < nparms - variadic_p; ++i)
6233     {
6234       if (TREE_VEC_ELT (parm_parms, i) == error_mark_node
6235           || TREE_VEC_ELT (arg_parms, i) == error_mark_node)
6236         continue;
6237
6238       parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parm_parms, i));
6239       arg = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (arg_parms, i));
6240
6241       if (!coerce_template_template_parm (parm, arg, complain, in_decl,
6242                                           outer_args))
6243         return 0;
6244
6245     }
6246
6247   if (variadic_p)
6248     {
6249       /* Check each of the template parameters in the template
6250          argument against the template parameter pack at the end of
6251          the template template parameter.  */
6252       if (TREE_VEC_ELT (parm_parms, i) == error_mark_node)
6253         return 0;
6254
6255       parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parm_parms, i));
6256
6257       for (; i < nargs; ++i)
6258         {
6259           if (TREE_VEC_ELT (arg_parms, i) == error_mark_node)
6260             continue;
6261  
6262           arg = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (arg_parms, i));
6263  
6264           if (!coerce_template_template_parm (parm, arg, complain, in_decl,
6265                                               outer_args))
6266             return 0;
6267         }
6268     }
6269
6270   return 1;
6271 }
6272
6273 /* Verifies that the deduced template arguments (in TARGS) for the
6274    template template parameters (in TPARMS) represent valid bindings,
6275    by comparing the template parameter list of each template argument
6276    to the template parameter list of its corresponding template
6277    template parameter, in accordance with DR150. This
6278    routine can only be called after all template arguments have been
6279    deduced. It will return TRUE if all of the template template
6280    parameter bindings are okay, FALSE otherwise.  */
6281 bool 
6282 template_template_parm_bindings_ok_p (tree tparms, tree targs)
6283 {
6284   int i, ntparms = TREE_VEC_LENGTH (tparms);
6285   bool ret = true;
6286
6287   /* We're dealing with template parms in this process.  */
6288   ++processing_template_decl;
6289
6290   targs = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (targs);
6291
6292   for (i = 0; i < ntparms; ++i)
6293     {
6294       tree tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, i));
6295       tree targ = TREE_VEC_ELT (targs, i);
6296
6297       if (TREE_CODE (tparm) == TEMPLATE_DECL && targ)
6298         {
6299           tree packed_args = NULL_TREE;
6300           int idx, len = 1;
6301
6302           if (ARGUMENT_PACK_P (targ))
6303             {
6304               /* Look inside the argument pack.  */
6305               packed_args = ARGUMENT_PACK_ARGS (targ);
6306               len = TREE_VEC_LENGTH (packed_args);
6307             }
6308
6309           for (idx = 0; idx < len; ++idx)
6310             {
6311               tree targ_parms = NULL_TREE;
6312
6313               if (packed_args)
6314                 /* Extract the next argument from the argument
6315                    pack.  */
6316                 targ = TREE_VEC_ELT (packed_args, idx);
6317
6318               if (PACK_EXPANSION_P (targ))
6319                 /* Look at the pattern of the pack expansion.  */
6320                 targ = PACK_EXPANSION_PATTERN (targ);
6321
6322               /* Extract the template parameters from the template
6323                  argument.  */
6324               if (TREE_CODE (targ) == TEMPLATE_DECL)
6325                 targ_parms = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (targ);
6326               else if (TREE_CODE (targ) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
6327                 targ_parms = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (TYPE_NAME (targ));
6328
6329               /* Verify that we can coerce the template template
6330                  parameters from the template argument to the template
6331                  parameter.  This requires an exact match.  */
6332               if (targ_parms
6333                   && !coerce_template_template_parms
6334                        (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (tparm),
6335                         targ_parms,
6336                         tf_none,
6337                         tparm,
6338                         targs))
6339                 {
6340                   ret = false;
6341                   goto out;
6342                 }
6343             }
6344         }
6345     }
6346
6347  out:
6348
6349   --processing_template_decl;
6350   return ret;
6351 }
6352
6353 /* Since type attributes aren't mangled, we need to strip them from
6354    template type arguments.  */
6355
6356 static tree
6357 canonicalize_type_argument (tree arg, tsubst_flags_t complain)
6358 {
6359   tree mv;
6360   if (!arg || arg == error_mark_node || arg == TYPE_CANONICAL (arg))
6361     return arg;
6362   mv = TYPE_MAIN_VARIANT (arg);
6363   arg = strip_typedefs (arg);
6364   if (TYPE_ALIGN (arg) != TYPE_ALIGN (mv)
6365       || TYPE_ATTRIBUTES (arg) != TYPE_ATTRIBUTES (mv))
6366     {
6367       if (complain & tf_warning)
6368         warning (0, "ignoring attributes on template argument %qT", arg);
6369       arg = build_aligned_type (arg, TYPE_ALIGN (mv));
6370       arg = cp_build_type_attribute_variant (arg, TYPE_ATTRIBUTES (mv));
6371     }
6372   return arg;
6373 }
6374
6375 /* Convert the indicated template ARG as necessary to match the
6376    indicated template PARM.  Returns the converted ARG, or
6377    error_mark_node if the conversion was unsuccessful.  Error and
6378    warning messages are issued under control of COMPLAIN.  This
6379    conversion is for the Ith parameter in the parameter list.  ARGS is
6380    the full set of template arguments deduced so far.  */
6381
6382 static tree
6383 convert_template_argument (tree parm,
6384                            tree arg,
6385                            tree args,
6386                            tsubst_flags_t complain,
6387                            int i,
6388                            tree in_decl)
6389 {
6390   tree orig_arg;
6391   tree val;
6392   int is_type, requires_type, is_tmpl_type, requires_tmpl_type;
6393
6394   if (TREE_CODE (arg) == TREE_LIST
6395       && TREE_CODE (TREE_VALUE (arg)) == OFFSET_REF)
6396     {
6397       /* The template argument was the name of some
6398          member function.  That's usually
6399          invalid, but static members are OK.  In any
6400          case, grab the underlying fields/functions
6401          and issue an error later if required.  */
6402       orig_arg = TREE_VALUE (arg);
6403       TREE_TYPE (arg) = unknown_type_node;
6404     }
6405
6406   orig_arg = arg;
6407
6408   requires_tmpl_type = TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL;
6409   requires_type = (TREE_CODE (parm) == TYPE_DECL
6410                    || requires_tmpl_type);
6411
6412   /* When determining whether an argument pack expansion is a template,
6413      look at the pattern.  */
6414   if (TREE_CODE (arg) == TYPE_PACK_EXPANSION)
6415     arg = PACK_EXPANSION_PATTERN (arg);
6416
6417   /* Deal with an injected-class-name used as a template template arg.  */
6418   if (requires_tmpl_type && CLASS_TYPE_P (arg))
6419     {
6420       tree t = maybe_get_template_decl_from_type_decl (TYPE_NAME (arg));
6421       if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
6422         {
6423           if (cxx_dialect >= cxx0x)
6424             /* OK under DR 1004.  */;
6425           else if (complain & tf_warning_or_error)
6426             pedwarn (input_location, OPT_pedantic, "injected-class-name %qD"
6427                      " used as template template argument", TYPE_NAME (arg));
6428           else if (flag_pedantic_errors)
6429             t = arg;
6430
6431           arg = t;
6432         }
6433     }
6434
6435   is_tmpl_type = 
6436     ((TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_DECL
6437       && TREE_CODE (DECL_TEMPLATE_RESULT (arg)) == TYPE_DECL)
6438      || TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
6439      || TREE_CODE (arg) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE);
6440
6441   if (is_tmpl_type
6442       && (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
6443           || TREE_CODE (arg) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE))
6444     arg = TYPE_STUB_DECL (arg);
6445
6446   is_type = TYPE_P (arg) || is_tmpl_type;
6447
6448   if (requires_type && ! is_type && TREE_CODE (arg) == SCOPE_REF
6449       && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg, 0)) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
6450     {
6451       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg, 1)) == BIT_NOT_EXPR)
6452         {
6453           if (complain & tf_error)
6454             error ("invalid use of destructor %qE as a type", orig_arg);
6455           return error_mark_node;
6456         }
6457
6458       permerror (input_location,
6459                  "to refer to a type member of a template parameter, "
6460                  "use %<typename %E%>", orig_arg);
6461
6462       orig_arg = make_typename_type (TREE_OPERAND (arg, 0),
6463                                      TREE_OPERAND (arg, 1),
6464                                      typename_type,
6465                                      complain & tf_error);
6466       arg = orig_arg;
6467       is_type = 1;
6468     }
6469   if (is_type != requires_type)
6470     {
6471       if (in_decl)
6472         {
6473           if (complain & tf_error)
6474             {
6475               error ("type/value mismatch at argument %d in template "
6476                      "parameter list for %qD",
6477                      i + 1, in_decl);
6478               if (is_type)
6479                 error ("  expected a constant of type %qT, got %qT",
6480                        TREE_TYPE (parm),
6481                        (DECL_P (arg) ? DECL_NAME (arg) : orig_arg));
6482               else if (requires_tmpl_type)
6483                 error ("  expected a class template, got %qE", orig_arg);
6484               else
6485                 error ("  expected a type, got %qE", orig_arg);
6486             }
6487         }
6488       return error_mark_node;
6489     }
6490   if (is_tmpl_type ^ requires_tmpl_type)
6491     {
6492       if (in_decl && (complain & tf_error))
6493         {
6494           error ("type/value mismatch at argument %d in template "
6495                  "parameter list for %qD",
6496                  i + 1, in_decl);
6497           if (is_tmpl_type)
6498             error ("  expected a type, got %qT", DECL_NAME (arg));
6499           else
6500             error ("  expected a class template, got %qT", orig_arg);
6501         }
6502       return error_mark_node;
6503     }
6504
6505   if (is_type)
6506     {
6507       if (requires_tmpl_type)
6508         {
6509           if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg)) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE)
6510             /* The number of argument required is not known yet.
6511                Just accept it for now.  */
6512             val = TREE_TYPE (arg);
6513           else
6514             {
6515               tree parmparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parm);
6516               tree argparm;
6517
6518               argparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (arg);
6519
6520               if (coerce_template_template_parms (parmparm, argparm,
6521                                                   complain, in_decl,
6522                                                   args))
6523                 {
6524                   val = arg;
6525
6526                   /* TEMPLATE_TEMPLATE_PARM node is preferred over
6527                      TEMPLATE_DECL.  */
6528                   if (val != error_mark_node)
6529                     {
6530                       if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (val))
6531                         val = TREE_TYPE (val);
6532                       if (TREE_CODE (orig_arg) == TYPE_PACK_EXPANSION)
6533                         val = make_pack_expansion (val);
6534                     }
6535                 }
6536               else
6537                 {
6538                   if (in_decl && (complain & tf_error))
6539                     {
6540                       error ("type/value mismatch at argument %d in "
6541                              "template parameter list for %qD",
6542                              i + 1, in_decl);
6543                       error ("  expected a template of type %qD, got %qT",
6544                              parm, orig_arg);
6545                     }
6546
6547                   val = error_mark_node;
6548                 }
6549             }
6550         }
6551       else
6552         val = orig_arg;
6553       /* We only form one instance of each template specialization.
6554          Therefore, if we use a non-canonical variant (i.e., a
6555          typedef), any future messages referring to the type will use
6556          the typedef, which is confusing if those future uses do not
6557          themselves also use the typedef.  */
6558       if (TYPE_P (val))
6559         val = canonicalize_type_argument (val, complain);
6560     }
6561   else
6562     {
6563       tree t = tsubst (TREE_TYPE (parm), args, complain, in_decl);
6564
6565       if (invalid_nontype_parm_type_p (t, complain))
6566         return error_mark_node;
6567
6568       if (template_parameter_pack_p (parm) && ARGUMENT_PACK_P (orig_arg))
6569         {
6570           if (same_type_p (t, TREE_TYPE (orig_arg)))
6571             val = orig_arg;
6572           else
6573             {
6574               /* Not sure if this is reachable, but it doesn't hurt
6575                  to be robust.  */
6576               error ("type mismatch in nontype parameter pack");
6577               val = error_mark_node;
6578             }
6579         }
6580       else if (!uses_template_parms (orig_arg) && !uses_template_parms (t))
6581         /* We used to call digest_init here.  However, digest_init
6582            will report errors, which we don't want when complain
6583            is zero.  More importantly, digest_init will try too
6584            hard to convert things: for example, `0' should not be
6585            converted to pointer type at this point according to
6586            the standard.  Accepting this is not merely an
6587            extension, since deciding whether or not these
6588            conversions can occur is part of determining which
6589            function template to call, or whether a given explicit
6590            argument specification is valid.  */
6591         val = convert_nontype_argument (t, orig_arg, complain);
6592       else
6593         val = orig_arg;
6594
6595       if (val == NULL_TREE)
6596         val = error_mark_node;
6597       else if (val == error_mark_node && (complain & tf_error))
6598         error ("could not convert template argument %qE to %qT",  orig_arg, t);
6599
6600       if (TREE_CODE (val) == SCOPE_REF)
6601         {
6602           /* Strip typedefs from the SCOPE_REF.  */
6603           tree type = canonicalize_type_argument (TREE_TYPE (val), complain);
6604           tree scope = canonicalize_type_argument (TREE_OPERAND (val, 0),
6605                                                    complain);
6606           val = build_qualified_name (type, scope, TREE_OPERAND (val, 1),
6607                                       QUALIFIED_NAME_IS_TEMPLATE (val));
6608         }
6609     }
6610
6611   return val;
6612 }
6613
6614 /* Coerces the remaining template arguments in INNER_ARGS (from
6615    ARG_IDX to the end) into the parameter pack at PARM_IDX in PARMS.
6616    Returns the coerced argument pack. PARM_IDX is the position of this
6617    parameter in the template parameter list. ARGS is the original
6618    template argument list.  */
6619 static tree
6620 coerce_template_parameter_pack (tree parms,
6621                                 int parm_idx,
6622                                 tree args,
6623                                 tree inner_args,
6624                                 int arg_idx,
6625                                 tree new_args,
6626                                 int* lost,
6627                                 tree in_decl,
6628                                 tsubst_flags_t complain)
6629 {
6630   tree parm = TREE_VEC_ELT (parms, parm_idx);
6631   int nargs = inner_args ? NUM_TMPL_ARGS (inner_args) : 0;
6632   tree packed_args;
6633   tree argument_pack;
6634   tree packed_types = NULL_TREE;
6635
6636   if (arg_idx > nargs)
6637     arg_idx = nargs;
6638
6639   packed_args = make_tree_vec (nargs - arg_idx);
6640
6641   if (TREE_CODE (TREE_VALUE (parm)) == PARM_DECL
6642       && uses_parameter_packs (TREE_TYPE (TREE_VALUE (parm))))
6643     {
6644       /* When the template parameter is a non-type template
6645          parameter pack whose type uses parameter packs, we need
6646          to look at each of the template arguments
6647          separately. Build a vector of the types for these
6648          non-type template parameters in PACKED_TYPES.  */
6649       tree expansion 
6650         = make_pack_expansion (TREE_TYPE (TREE_VALUE (parm)));
6651       packed_types = tsubst_pack_expansion (expansion, args,
6652                                             complain, in_decl);
6653
6654       if (packed_types == error_mark_node)
6655         return error_mark_node;
6656
6657       /* Check that we have the right number of arguments.  */
6658       if (arg_idx < nargs
6659           && !PACK_EXPANSION_P (TREE_VEC_ELT (inner_args, arg_idx))
6660           && nargs - arg_idx != TREE_VEC_LENGTH (packed_types))
6661         {
6662           int needed_parms 
6663             = TREE_VEC_LENGTH (parms) - 1 + TREE_VEC_LENGTH (packed_types);
6664           error ("wrong number of template arguments (%d, should be %d)",
6665                  nargs, needed_parms);
6666           return error_mark_node;
6667         }
6668
6669       /* If we aren't able to check the actual arguments now
6670          (because they haven't been expanded yet), we can at least
6671          verify that all of the types used for the non-type
6672          template parameter pack are, in fact, valid for non-type
6673          template parameters.  */
6674       if (arg_idx < nargs 
6675           && PACK_EXPANSION_P (TREE_VEC_ELT (inner_args, arg_idx)))
6676         {
6677           int j, len = TREE_VEC_LENGTH (packed_types);
6678           for (j = 0; j < len; ++j)
6679             {
6680               tree t = TREE_VEC_ELT (packed_types, j);
6681               if (invalid_nontype_parm_type_p (t, complain))
6682                 return error_mark_node;
6683             }
6684         }
6685     }
6686
6687   /* Convert the remaining arguments, which will be a part of the
6688      parameter pack "parm".  */
6689   for (; arg_idx < nargs; ++arg_idx)
6690     {
6691       tree arg = TREE_VEC_ELT (inner_args, arg_idx);
6692       tree actual_parm = TREE_VALUE (parm);
6693
6694       if (packed_types && !PACK_EXPANSION_P (arg))
6695         {
6696           /* When we have a vector of types (corresponding to the
6697              non-type template parameter pack that uses parameter
6698              packs in its type, as mention above), and the
6699              argument is not an expansion (which expands to a
6700              currently unknown number of arguments), clone the
6701              parm and give it the next type in PACKED_TYPES.  */
6702           actual_parm = copy_node (actual_parm);
6703           TREE_TYPE (actual_parm) = 
6704             TREE_VEC_ELT (packed_types, arg_idx - parm_idx);
6705         }
6706
6707       if (arg != error_mark_node)
6708         arg = convert_template_argument (actual_parm, 
6709                                          arg, new_args, complain, parm_idx,
6710                                          in_decl);
6711       if (arg == error_mark_node)
6712         (*lost)++;
6713       TREE_VEC_ELT (packed_args, arg_idx - parm_idx) = arg; 
6714     }
6715
6716   if (TREE_CODE (TREE_VALUE (parm)) == TYPE_DECL
6717       || TREE_CODE (TREE_VALUE (parm)) == TEMPLATE_DECL)
6718     argument_pack = cxx_make_type (TYPE_ARGUMENT_PACK);
6719   else
6720     {
6721       argument_pack = make_node (NONTYPE_ARGUMENT_PACK);
6722       TREE_TYPE (argument_pack) 
6723         = tsubst (TREE_TYPE (TREE_VALUE (parm)), new_args, complain, in_decl);
6724       TREE_CONSTANT (argument_pack) = 1;
6725     }
6726
6727   SET_ARGUMENT_PACK_ARGS (argument_pack, packed_args);
6728 #ifdef ENABLE_CHECKING
6729   SET_NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (packed_args,
6730                                        TREE_VEC_LENGTH (packed_args));
6731 #endif
6732   return argument_pack;
6733 }
6734
6735 /* Convert all template arguments to their appropriate types, and
6736    return a vector containing the innermost resulting template
6737    arguments.  If any error occurs, return error_mark_node. Error and
6738    warning messages are issued under control of COMPLAIN.
6739
6740    If REQUIRE_ALL_ARGS is false, argument deduction will be performed
6741    for arguments not specified in ARGS.  Otherwise, if
6742    USE_DEFAULT_ARGS is true, default arguments will be used to fill in
6743    unspecified arguments.  If REQUIRE_ALL_ARGS is true, but
6744    USE_DEFAULT_ARGS is false, then all arguments must be specified in
6745    ARGS.  */
6746
6747 static tree
6748 coerce_template_parms (tree parms,
6749                        tree args,
6750                        tree in_decl,
6751                        tsubst_flags_t complain,
6752                        bool require_all_args,
6753                        bool use_default_args)
6754 {
6755   int nparms, nargs, parm_idx, arg_idx, lost = 0;
6756   tree inner_args;
6757   tree new_args;
6758   tree new_inner_args;
6759   int saved_unevaluated_operand;
6760   int saved_inhibit_evaluation_warnings;
6761
6762   /* When used as a boolean value, indicates whether this is a
6763      variadic template parameter list. Since it's an int, we can also
6764      subtract it from nparms to get the number of non-variadic
6765      parameters.  */
6766   int variadic_p = 0;
6767   int post_variadic_parms = 0;
6768
6769   if (args == error_mark_node)
6770     return error_mark_node;
6771
6772   nparms = TREE_VEC_LENGTH (parms);
6773
6774   /* Determine if there are any parameter packs.  */
6775   for (parm_idx = 0; parm_idx < nparms; ++parm_idx)
6776     {
6777       tree tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, parm_idx));
6778       if (variadic_p)
6779         ++post_variadic_parms;
6780       if (template_parameter_pack_p (tparm))
6781         ++variadic_p;
6782     }
6783
6784   inner_args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args);
6785   /* If there are no parameters that follow a parameter pack, we need to
6786      expand any argument packs so that we can deduce a parameter pack from
6787      some non-packed args followed by an argument pack, as in variadic85.C.
6788      If there are such parameters, we need to leave argument packs intact
6789      so the arguments are assigned properly.  This can happen when dealing
6790      with a nested class inside a partial specialization of a class
6791      template, as in variadic92.C, or when deducing a template parameter pack
6792      from a sub-declarator, as in variadic114.C.  */
6793   if (!post_variadic_parms)
6794     inner_args = expand_template_argument_pack (inner_args);
6795
6796   nargs = inner_args ? NUM_TMPL_ARGS (inner_args) : 0;
6797   if ((nargs > nparms && !variadic_p)
6798       || (nargs < nparms - variadic_p
6799           && require_all_args
6800           && (!use_default_args
6801               || (TREE_VEC_ELT (parms, nargs) != error_mark_node
6802                   && !TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (parms, nargs))))))
6803     {
6804       if (complain & tf_error)
6805         {
6806           if (variadic_p)
6807             {
6808               nparms -= variadic_p;
6809               error ("wrong number of template arguments "
6810                      "(%d, should be %d or more)", nargs, nparms);
6811             }
6812           else
6813              error ("wrong number of template arguments "
6814                     "(%d, should be %d)", nargs, nparms);
6815
6816           if (in_decl)
6817             error ("provided for %q+D", in_decl);
6818         }
6819
6820       return error_mark_node;
6821     }
6822
6823   /* We need to evaluate the template arguments, even though this
6824      template-id may be nested within a "sizeof".  */
6825   saved_unevaluated_operand = cp_unevaluated_operand;
6826   cp_unevaluated_operand = 0;
6827   saved_inhibit_evaluation_warnings = c_inhibit_evaluation_warnings;
6828   c_inhibit_evaluation_warnings = 0;
6829   new_inner_args = make_tree_vec (nparms);
6830   new_args = add_outermost_template_args (args, new_inner_args);
6831   for (parm_idx = 0, arg_idx = 0; parm_idx < nparms; parm_idx++, arg_idx++)
6832     {
6833       tree arg;
6834       tree parm;
6835
6836       /* Get the Ith template parameter.  */
6837       parm = TREE_VEC_ELT (parms, parm_idx);
6838  
6839       if (parm == error_mark_node)
6840       {
6841         TREE_VEC_ELT (new_inner_args, arg_idx) = error_mark_node;
6842         continue;
6843       }
6844
6845       /* Calculate the next argument.  */
6846       if (arg_idx < nargs)
6847         arg = TREE_VEC_ELT (inner_args, arg_idx);
6848       else
6849         arg = NULL_TREE;
6850
6851       if (template_parameter_pack_p (TREE_VALUE (parm))
6852           && !(arg && ARGUMENT_PACK_P (arg)))
6853         {
6854           /* All remaining arguments will be placed in the
6855              template parameter pack PARM.  */
6856           arg = coerce_template_parameter_pack (parms, parm_idx, args, 
6857                                                 inner_args, arg_idx,
6858                                                 new_args, &lost,
6859                                                 in_decl, complain);
6860
6861           /* Store this argument.  */
6862           if (arg == error_mark_node)
6863             lost++;
6864           TREE_VEC_ELT (new_inner_args, parm_idx) = arg;
6865
6866           /* We are done with all of the arguments.  */
6867           arg_idx = nargs;
6868           
6869           continue;
6870         }
6871       else if (arg)
6872         {
6873           if (PACK_EXPANSION_P (arg))
6874             {
6875               /* We don't know how many args we have yet, just
6876                  use the unconverted ones for now.  */
6877               new_inner_args = args;
6878               break;
6879             }
6880         }
6881       else if (require_all_args)
6882         {
6883           /* There must be a default arg in this case.  */
6884           arg = tsubst_template_arg (TREE_PURPOSE (parm), new_args,
6885                                      complain, in_decl);
6886           /* The position of the first default template argument,
6887              is also the number of non-defaulted arguments in NEW_INNER_ARGS.
6888              Record that.  */
6889           if (!NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (new_inner_args))
6890             SET_NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (new_inner_args, arg_idx);
6891         }
6892       else
6893         break;
6894
6895       if (arg == error_mark_node)
6896         {
6897           if (complain & tf_error)
6898             error ("template argument %d is invalid", arg_idx + 1);
6899         }
6900       else if (!arg)
6901         /* This only occurs if there was an error in the template
6902            parameter list itself (which we would already have
6903            reported) that we are trying to recover from, e.g., a class
6904            template with a parameter list such as
6905            template<typename..., typename>.  */
6906         ++lost;
6907       else
6908         arg = convert_template_argument (TREE_VALUE (parm),
6909                                          arg, new_args, complain, 
6910                                          parm_idx, in_decl);
6911
6912       if (arg == error_mark_node)
6913         lost++;
6914       TREE_VEC_ELT (new_inner_args, arg_idx) = arg;
6915     }
6916   cp_unevaluated_operand = saved_unevaluated_operand;
6917   c_inhibit_evaluation_warnings = saved_inhibit_evaluation_warnings;
6918
6919   if (lost)
6920     return error_mark_node;
6921
6922 #ifdef ENABLE_CHECKING
6923   if (!NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (new_inner_args))
6924     SET_NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (new_inner_args,
6925                                          TREE_VEC_LENGTH (new_inner_args));
6926 #endif
6927
6928   return new_inner_args;
6929 }
6930
6931 /* Returns 1 if template args OT and NT are equivalent.  */
6932
6933 static int
6934 template_args_equal (tree ot, tree nt)
6935 {
6936   if (nt == ot)
6937     return 1;
6938   if (nt == NULL_TREE || ot == NULL_TREE)
6939     return false;
6940
6941   if (TREE_CODE (nt) == TREE_VEC)
6942     /* For member templates */
6943     return TREE_CODE (ot) == TREE_VEC && comp_template_args (ot, nt);
6944   else if (PACK_EXPANSION_P (ot))
6945     return (PACK_EXPANSION_P (nt)
6946             && template_args_equal (PACK_EXPANSION_PATTERN (ot),
6947                                     PACK_EXPANSION_PATTERN (nt))
6948             && template_args_equal (PACK_EXPANSION_EXTRA_ARGS (ot),
6949                                     PACK_EXPANSION_EXTRA_ARGS (nt)));
6950   else if (ARGUMENT_PACK_P (ot))
6951     {
6952       int i, len;
6953       tree opack, npack;
6954
6955       if (!ARGUMENT_PACK_P (nt))
6956         return 0;
6957
6958       opack = ARGUMENT_PACK_ARGS (ot);
6959       npack = ARGUMENT_PACK_ARGS (nt);
6960       len = TREE_VEC_LENGTH (opack);
6961       if (TREE_VEC_LENGTH (npack) != len)
6962         return 0;
6963       for (i = 0; i < len; ++i)
6964         if (!template_args_equal (TREE_VEC_ELT (opack, i),
6965                                   TREE_VEC_ELT (npack, i)))
6966           return 0;
6967       return 1;
6968     }
6969   else if (ot && TREE_CODE (ot) == ARGUMENT_PACK_SELECT)
6970     {
6971       /* We get here probably because we are in the middle of substituting
6972          into the pattern of a pack expansion. In that case the
6973          ARGUMENT_PACK_SELECT temporarily replaces the pack argument we are
6974          interested in. So we want to use the initial pack argument for
6975          the comparison.  */
6976       ot = ARGUMENT_PACK_SELECT_FROM_PACK (ot);
6977       if (nt && TREE_CODE (nt) == ARGUMENT_PACK_SELECT)
6978         nt = ARGUMENT_PACK_SELECT_FROM_PACK (nt);
6979       return template_args_equal (ot, nt);
6980     }
6981   else if (TYPE_P (nt))
6982     return TYPE_P (ot) && same_type_p (ot, nt);
6983   else if (TREE_CODE (ot) == TREE_VEC || TYPE_P (ot))
6984     return 0;
6985   else
6986     return cp_tree_equal (ot, nt);
6987 }
6988
6989 /* Returns 1 iff the OLDARGS and NEWARGS are in fact identical sets of
6990    template arguments.  Returns 0 otherwise, and updates OLDARG_PTR and
6991    NEWARG_PTR with the offending arguments if they are non-NULL.  */
6992
6993 static int
6994 comp_template_args_with_info (tree oldargs, tree newargs,
6995                               tree *oldarg_ptr, tree *newarg_ptr)
6996 {
6997   int i;
6998
6999   if (oldargs == newargs)
7000     return 1;
7001
7002   if (!oldargs || !newargs)
7003     return 0;
7004
7005   if (TREE_VEC_LENGTH (oldargs) != TREE_VEC_LENGTH (newargs))
7006     return 0;
7007
7008   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (oldargs); ++i)
7009     {
7010       tree nt = TREE_VEC_ELT (newargs, i);
7011       tree ot = TREE_VEC_ELT (oldargs, i);
7012
7013       if (! template_args_equal (ot, nt))
7014         {
7015           if (oldarg_ptr != NULL)
7016             *oldarg_ptr = ot;
7017           if (newarg_ptr != NULL)
7018             *newarg_ptr = nt;
7019           return 0;
7020         }
7021     }
7022   return 1;
7023 }
7024
7025 /* Returns 1 iff the OLDARGS and NEWARGS are in fact identical sets
7026    of template arguments.  Returns 0 otherwise.  */
7027
7028 int
7029 comp_template_args (tree oldargs, tree newargs)
7030 {
7031   return comp_template_args_with_info (oldargs, newargs, NULL, NULL);
7032 }
7033
7034 static void
7035 add_pending_template (tree d)
7036 {
7037   tree ti = (TYPE_P (d)
7038              ? CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (d)
7039              : DECL_TEMPLATE_INFO (d));
7040   struct pending_template *pt;
7041   int level;
7042
7043   if (TI_PENDING_TEMPLATE_FLAG (ti))
7044     return;
7045
7046   /* We are called both from instantiate_decl, where we've already had a
7047      tinst_level pushed, and instantiate_template, where we haven't.
7048      Compensate.  */
7049   level = !current_tinst_level || current_tinst_level->decl != d;
7050
7051   if (level)
7052     push_tinst_level (d);
7053
7054   pt = ggc_alloc_pending_template ();
7055   pt->next = NULL;
7056   pt->tinst = current_tinst_level;
7057   if (last_pending_template)
7058     last_pending_template->next = pt;
7059   else
7060     pending_templates = pt;
7061
7062   last_pending_template = pt;
7063
7064   TI_PENDING_TEMPLATE_FLAG (ti) = 1;
7065
7066   if (level)
7067     pop_tinst_level ();
7068 }
7069
7070
7071 /* Return a TEMPLATE_ID_EXPR corresponding to the indicated FNS and
7072    ARGLIST.  Valid choices for FNS are given in the cp-tree.def
7073    documentation for TEMPLATE_ID_EXPR.  */
7074
7075 tree
7076 lookup_template_function (tree fns, tree arglist)
7077 {
7078   tree type;
7079
7080   if (fns == error_mark_node || arglist == error_mark_node)
7081     return error_mark_node;
7082
7083   gcc_assert (!arglist || TREE_CODE (arglist) == TREE_VEC);
7084
7085   if (!is_overloaded_fn (fns) && TREE_CODE (fns) != IDENTIFIER_NODE)
7086     {
7087       error ("%q#D is not a function template", fns);
7088       return error_mark_node;
7089     }
7090
7091   if (BASELINK_P (fns))
7092     {
7093       BASELINK_FUNCTIONS (fns) = build2 (TEMPLATE_ID_EXPR,
7094                                          unknown_type_node,
7095                                          BASELINK_FUNCTIONS (fns),
7096                                          arglist);
7097       return fns;
7098     }
7099
7100   type = TREE_TYPE (fns);
7101   if (TREE_CODE (fns) == OVERLOAD || !type)
7102     type = unknown_type_node;
7103
7104   return build2 (TEMPLATE_ID_EXPR, type, fns, arglist);
7105 }
7106
7107 /* Within the scope of a template class S<T>, the name S gets bound
7108    (in build_self_reference) to a TYPE_DECL for the class, not a
7109    TEMPLATE_DECL.  If DECL is a TYPE_DECL for current_class_type,
7110    or one of its enclosing classes, and that type is a template,
7111    return the associated TEMPLATE_DECL.  Otherwise, the original
7112    DECL is returned.
7113
7114    Also handle the case when DECL is a TREE_LIST of ambiguous
7115    injected-class-names from different bases.  */
7116
7117 tree
7118 maybe_get_template_decl_from_type_decl (tree decl)
7119 {
7120   if (decl == NULL_TREE)
7121     return decl;
7122
7123   /* DR 176: A lookup that finds an injected-class-name (10.2
7124      [class.member.lookup]) can result in an ambiguity in certain cases
7125      (for example, if it is found in more than one base class). If all of
7126      the injected-class-names that are found refer to specializations of
7127      the same class template, and if the name is followed by a
7128      template-argument-list, the reference refers to the class template
7129      itself and not a specialization thereof, and is not ambiguous.  */
7130   if (TREE_CODE (decl) == TREE_LIST)
7131     {
7132       tree t, tmpl = NULL_TREE;
7133       for (t = decl; t; t = TREE_CHAIN (t))
7134         {
7135           tree elt = maybe_get_template_decl_from_type_decl (TREE_VALUE (t));
7136           if (!tmpl)
7137             tmpl = elt;
7138           else if (tmpl != elt)
7139             break;
7140         }
7141       if (tmpl && t == NULL_TREE)
7142         return tmpl;
7143       else
7144         return decl;
7145     }
7146
7147   return (decl != NULL_TREE
7148           && DECL_SELF_REFERENCE_P (decl)
7149           && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (decl)))
7150     ? CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl)) : decl;
7151 }
7152
7153 /* Given an IDENTIFIER_NODE (type TEMPLATE_DECL) and a chain of
7154    parameters, find the desired type.
7155
7156    D1 is the PTYPENAME terminal, and ARGLIST is the list of arguments.
7157
7158    IN_DECL, if non-NULL, is the template declaration we are trying to
7159    instantiate.
7160
7161    If ENTERING_SCOPE is nonzero, we are about to enter the scope of
7162    the class we are looking up.
7163
7164    Issue error and warning messages under control of COMPLAIN.
7165
7166    If the template class is really a local class in a template
7167    function, then the FUNCTION_CONTEXT is the function in which it is
7168    being instantiated.
7169
7170    ??? Note that this function is currently called *twice* for each
7171    template-id: the first time from the parser, while creating the
7172    incomplete type (finish_template_type), and the second type during the
7173    real instantiation (instantiate_template_class). This is surely something
7174    that we want to avoid. It also causes some problems with argument
7175    coercion (see convert_nontype_argument for more information on this).  */
7176
7177 static tree
7178 lookup_template_class_1 (tree d1, tree arglist, tree in_decl, tree context,
7179                          int entering_scope, tsubst_flags_t complain)
7180 {
7181   tree templ = NULL_TREE, parmlist;
7182   tree t;
7183   void **slot;
7184   spec_entry *entry;
7185   spec_entry elt;
7186   hashval_t hash;
7187
7188   if (TREE_CODE (d1) == IDENTIFIER_NODE)
7189     {
7190       tree value = innermost_non_namespace_value (d1);
7191       if (value && DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (value))
7192         templ = value;
7193       else
7194         {
7195           if (context)
7196             push_decl_namespace (context);
7197           templ = lookup_name (d1);
7198           templ = maybe_get_template_decl_from_type_decl (templ);
7199           if (context)
7200             pop_decl_namespace ();
7201         }
7202       if (templ)
7203         context = DECL_CONTEXT (templ);
7204     }
7205   else if (TREE_CODE (d1) == TYPE_DECL && MAYBE_CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (d1)))
7206     {
7207       tree type = TREE_TYPE (d1);
7208
7209       /* If we are declaring a constructor, say A<T>::A<T>, we will get
7210          an implicit typename for the second A.  Deal with it.  */
7211       if (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE && TREE_TYPE (type))
7212         type = TREE_TYPE (type);
7213
7214       if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type))
7215         {
7216           templ = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type);
7217           d1 = DECL_NAME (templ);
7218         }
7219     }
7220   else if (TREE_CODE (d1) == ENUMERAL_TYPE
7221            || (TYPE_P (d1) && MAYBE_CLASS_TYPE_P (d1)))
7222     {
7223       templ = TYPE_TI_TEMPLATE (d1);
7224       d1 = DECL_NAME (templ);
7225     }
7226   else if (TREE_CODE (d1) == TEMPLATE_DECL
7227            && DECL_TEMPLATE_RESULT (d1)
7228            && TREE_CODE (DECL_TEMPLATE_RESULT (d1)) == TYPE_DECL)
7229     {
7230       templ = d1;
7231       d1 = DECL_NAME (templ);
7232       context = DECL_CONTEXT (templ);
7233     }
7234
7235   /* Issue an error message if we didn't find a template.  */
7236   if (! templ)
7237     {
7238       if (complain & tf_error)
7239         error ("%qT is not a template", d1);
7240       return error_mark_node;
7241     }
7242
7243   if (TREE_CODE (templ) != TEMPLATE_DECL
7244          /* Make sure it's a user visible template, if it was named by
7245             the user.  */
7246       || ((complain & tf_user) && !DECL_TEMPLATE_PARM_P (templ)
7247           && !PRIMARY_TEMPLATE_P (templ)))
7248     {
7249       if (complain & tf_error)
7250         {
7251           error ("non-template type %qT used as a template", d1);
7252           if (in_decl)
7253             error ("for template declaration %q+D", in_decl);
7254         }
7255       return error_mark_node;
7256     }
7257
7258   complain &= ~tf_user;
7259
7260   if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (templ))
7261     {
7262       /* Create a new TEMPLATE_DECL and TEMPLATE_TEMPLATE_PARM node to store
7263          template arguments */
7264
7265       tree parm;
7266       tree arglist2;
7267       tree outer;
7268
7269       parmlist = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (templ);
7270
7271       /* Consider an example where a template template parameter declared as
7272
7273            template <class T, class U = std::allocator<T> > class TT
7274
7275          The template parameter level of T and U are one level larger than
7276          of TT.  To proper process the default argument of U, say when an
7277          instantiation `TT<int>' is seen, we need to build the full
7278          arguments containing {int} as the innermost level.  Outer levels,
7279          available when not appearing as default template argument, can be
7280          obtained from the arguments of the enclosing template.
7281
7282          Suppose that TT is later substituted with std::vector.  The above
7283          instantiation is `TT<int, std::allocator<T> >' with TT at
7284          level 1, and T at level 2, while the template arguments at level 1
7285          becomes {std::vector} and the inner level 2 is {int}.  */
7286
7287       outer = DECL_CONTEXT (templ);
7288       if (outer)
7289         outer = TI_ARGS (get_template_info (DECL_TEMPLATE_RESULT (outer)));
7290       else if (current_template_parms)
7291         /* This is an argument of the current template, so we haven't set
7292            DECL_CONTEXT yet.  */
7293         outer = current_template_args ();
7294
7295       if (outer)
7296         arglist = add_to_template_args (outer, arglist);
7297
7298       arglist2 = coerce_template_parms (parmlist, arglist, templ,
7299                                         complain,
7300                                         /*require_all_args=*/true,
7301                                         /*use_default_args=*/true);
7302       if (arglist2 == error_mark_node
7303           || (!uses_template_parms (arglist2)
7304               && check_instantiated_args (templ, arglist2, complain)))
7305         return error_mark_node;
7306
7307       parm = bind_template_template_parm (TREE_TYPE (templ), arglist2);
7308       return parm;
7309     }
7310   else
7311     {
7312       tree template_type = TREE_TYPE (templ);
7313       tree gen_tmpl;
7314       tree type_decl;
7315       tree found = NULL_TREE;
7316       int arg_depth;
7317       int parm_depth;
7318       int is_dependent_type;
7319       int use_partial_inst_tmpl = false;
7320
7321       if (template_type == error_mark_node)
7322         /* An error occured while building the template TEMPL, and a
7323            diagnostic has most certainly been emitted for that
7324            already.  Let's propagate that error.  */
7325         return error_mark_node;
7326
7327       gen_tmpl = most_general_template (templ);
7328       parmlist = DECL_TEMPLATE_PARMS (gen_tmpl);
7329       parm_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (parmlist);
7330       arg_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (arglist);
7331
7332       if (arg_depth == 1 && parm_depth > 1)
7333         {
7334           /* We've been given an incomplete set of template arguments.
7335              For example, given:
7336
7337                template <class T> struct S1 {
7338                  template <class U> struct S2 {};
7339                  template <class U> struct S2<U*> {};
7340                 };
7341
7342              we will be called with an ARGLIST of `U*', but the
7343              TEMPLATE will be `template <class T> template
7344              <class U> struct S1<T>::S2'.  We must fill in the missing
7345              arguments.  */
7346           arglist
7347             = add_outermost_template_args (TYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (templ)),
7348                                            arglist);
7349           arg_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (arglist);
7350         }
7351
7352       /* Now we should have enough arguments.  */
7353       gcc_assert (parm_depth == arg_depth);
7354
7355       /* From here on, we're only interested in the most general
7356          template.  */
7357
7358       /* Calculate the BOUND_ARGS.  These will be the args that are
7359          actually tsubst'd into the definition to create the
7360          instantiation.  */
7361       if (parm_depth > 1)
7362         {
7363           /* We have multiple levels of arguments to coerce, at once.  */
7364           int i;
7365           int saved_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (arglist);
7366
7367           tree bound_args = make_tree_vec (parm_depth);
7368
7369           for (i = saved_depth,
7370                  t = DECL_TEMPLATE_PARMS (gen_tmpl);
7371                i > 0 && t != NULL_TREE;
7372                --i, t = TREE_CHAIN (t))
7373             {
7374               tree a;
7375               if (i == saved_depth)
7376                 a = coerce_template_parms (TREE_VALUE (t),
7377                                            arglist, gen_tmpl,
7378                                            complain,
7379                                            /*require_all_args=*/true,
7380                                            /*use_default_args=*/true);
7381               else
7382                 /* Outer levels should have already been coerced.  */
7383                 a = TMPL_ARGS_LEVEL (arglist, i);
7384
7385               /* Don't process further if one of the levels fails.  */
7386               if (a == error_mark_node)
7387                 {
7388                   /* Restore the ARGLIST to its full size.  */
7389                   TREE_VEC_LENGTH (arglist) = saved_depth;
7390                   return error_mark_node;
7391                 }
7392
7393               SET_TMPL_ARGS_LEVEL (bound_args, i, a);
7394
7395               /* We temporarily reduce the length of the ARGLIST so
7396                  that coerce_template_parms will see only the arguments
7397                  corresponding to the template parameters it is
7398                  examining.  */
7399               TREE_VEC_LENGTH (arglist)--;
7400             }
7401
7402           /* Restore the ARGLIST to its full size.  */
7403           TREE_VEC_LENGTH (arglist) = saved_depth;
7404
7405           arglist = bound_args;
7406         }
7407       else
7408         arglist
7409           = coerce_template_parms (INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parmlist),
7410                                    INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist),
7411                                    gen_tmpl,
7412                                    complain,
7413                                    /*require_all_args=*/true,
7414                                    /*use_default_args=*/true);
7415
7416       if (arglist == error_mark_node)
7417         /* We were unable to bind the arguments.  */
7418         return error_mark_node;
7419
7420       /* In the scope of a template class, explicit references to the
7421          template class refer to the type of the template, not any
7422          instantiation of it.  For example, in:
7423
7424            template <class T> class C { void f(C<T>); }
7425
7426          the `C<T>' is just the same as `C'.  Outside of the
7427          class, however, such a reference is an instantiation.  */
7428       if ((entering_scope
7429            || !PRIMARY_TEMPLATE_P (gen_tmpl)
7430            || currently_open_class (template_type))
7431           /* comp_template_args is expensive, check it last.  */
7432           && comp_template_args (TYPE_TI_ARGS (template_type),
7433                                  arglist))
7434         return template_type;
7435
7436       /* If we already have this specialization, return it.  */
7437       elt.tmpl = gen_tmpl;
7438       elt.args = arglist;
7439       hash = hash_specialization (&elt);
7440       entry = (spec_entry *) htab_find_with_hash (type_specializations,
7441                                                   &elt, hash);
7442
7443       if (entry)
7444         return entry->spec;
7445
7446       is_dependent_type = uses_template_parms (arglist);
7447
7448       /* If the deduced arguments are invalid, then the binding
7449          failed.  */
7450       if (!is_dependent_type
7451           && check_instantiated_args (gen_tmpl,
7452                                       INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist),
7453                                       complain))
7454         return error_mark_node;
7455
7456       if (!is_dependent_type
7457           && !PRIMARY_TEMPLATE_P (gen_tmpl)
7458           && !LAMBDA_TYPE_P (TREE_TYPE (gen_tmpl))
7459           && TREE_CODE (CP_DECL_CONTEXT (gen_tmpl)) == NAMESPACE_DECL)
7460         {
7461           found = xref_tag_from_type (TREE_TYPE (gen_tmpl),
7462                                       DECL_NAME (gen_tmpl),
7463                                       /*tag_scope=*/ts_global);
7464           return found;
7465         }
7466
7467       context = tsubst (DECL_CONTEXT (gen_tmpl), arglist,
7468                         complain, in_decl);
7469       if (!context)
7470         context = global_namespace;
7471
7472       /* Create the type.  */
7473       if (TREE_CODE (template_type) == ENUMERAL_TYPE)
7474         {
7475           if (!is_dependent_type)
7476             {
7477               set_current_access_from_decl (TYPE_NAME (template_type));
7478               t = start_enum (TYPE_IDENTIFIER (template_type), NULL_TREE,
7479                               tsubst (ENUM_UNDERLYING_TYPE (template_type),
7480                                       arglist, complain, in_decl),
7481                               SCOPED_ENUM_P (template_type), NULL);
7482             }
7483           else
7484             {
7485               /* We don't want to call start_enum for this type, since
7486                  the values for the enumeration constants may involve
7487                  template parameters.  And, no one should be interested
7488                  in the enumeration constants for such a type.  */
7489               t = cxx_make_type (ENUMERAL_TYPE);
7490               SET_SCOPED_ENUM_P (t, SCOPED_ENUM_P (template_type));
7491             }
7492           SET_OPAQUE_ENUM_P (t, OPAQUE_ENUM_P (template_type));
7493           ENUM_FIXED_UNDERLYING_TYPE_P (t)
7494             = ENUM_FIXED_UNDERLYING_TYPE_P (template_type);
7495         }
7496       else if (DECL_ALIAS_TEMPLATE_P (gen_tmpl))
7497         {
7498           /* The user referred to a specialization of an alias
7499             template represented by GEN_TMPL.
7500
7501             [temp.alias]/2 says:
7502
7503                 When a template-id refers to the specialization of an
7504                 alias template, it is equivalent to the associated
7505                 type obtained by substitution of its
7506                 template-arguments for the template-parameters in the
7507                 type-id of the alias template.  */
7508
7509           t = tsubst (TREE_TYPE (gen_tmpl), arglist, complain, in_decl);
7510           /* Note that the call above (by indirectly calling
7511              register_specialization in tsubst_decl) registers the
7512              TYPE_DECL representing the specialization of the alias
7513              template.  So next time someone substitutes ARGLIST for
7514              the template parms into the alias template (GEN_TMPL),
7515              she'll get that TYPE_DECL back.  */
7516
7517           if (t == error_mark_node)
7518             return t;
7519         }
7520       else if (CLASS_TYPE_P (template_type))
7521         {
7522           t = make_class_type (TREE_CODE (template_type));
7523           CLASSTYPE_DECLARED_CLASS (t)
7524             = CLASSTYPE_DECLARED_CLASS (template_type);
7525           SET_CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION (t);
7526           TYPE_FOR_JAVA (t) = TYPE_FOR_JAVA (template_type);
7527
7528           /* A local class.  Make sure the decl gets registered properly.  */
7529           if (context == current_function_decl)
7530             pushtag (DECL_NAME (gen_tmpl), t, /*tag_scope=*/ts_current);
7531
7532           if (comp_template_args (CLASSTYPE_TI_ARGS (template_type), arglist))
7533             /* This instantiation is another name for the primary
7534                template type. Set the TYPE_CANONICAL field
7535                appropriately. */
7536             TYPE_CANONICAL (t) = template_type;
7537           else if (any_template_arguments_need_structural_equality_p (arglist))
7538             /* Some of the template arguments require structural
7539                equality testing, so this template class requires
7540                structural equality testing. */
7541             SET_TYPE_STRUCTURAL_EQUALITY (t);
7542         }
7543       else
7544         gcc_unreachable ();
7545
7546       /* If we called start_enum or pushtag above, this information
7547          will already be set up.  */
7548       if (!TYPE_NAME (t))
7549         {
7550           TYPE_CONTEXT (t) = FROB_CONTEXT (context);
7551
7552           type_decl = create_implicit_typedef (DECL_NAME (gen_tmpl), t);
7553           DECL_CONTEXT (type_decl) = TYPE_CONTEXT (t);
7554           DECL_SOURCE_LOCATION (type_decl)
7555             = DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_STUB_DECL (template_type));
7556         }
7557       else
7558         type_decl = TYPE_NAME (t);
7559
7560       if (CLASS_TYPE_P (template_type))
7561         {
7562           TREE_PRIVATE (type_decl)
7563             = TREE_PRIVATE (TYPE_STUB_DECL (template_type));
7564           TREE_PROTECTED (type_decl)
7565             = TREE_PROTECTED (TYPE_STUB_DECL (template_type));
7566           if (CLASSTYPE_VISIBILITY_SPECIFIED (template_type))
7567             {
7568               DECL_VISIBILITY_SPECIFIED (type_decl) = 1;
7569               DECL_VISIBILITY (type_decl) = CLASSTYPE_VISIBILITY (template_type);
7570             }
7571         }
7572
7573       /* Let's consider the explicit specialization of a member
7574          of a class template specialization that is implicitely instantiated,
7575          e.g.:
7576              template<class T>
7577              struct S
7578              {
7579                template<class U> struct M {}; //#0
7580              };
7581
7582              template<>
7583              template<>
7584              struct S<int>::M<char> //#1
7585              {
7586                int i;
7587              };
7588         [temp.expl.spec]/4 says this is valid.
7589
7590         In this case, when we write:
7591         S<int>::M<char> m;
7592
7593         M is instantiated from the CLASSTYPE_TI_TEMPLATE of #1, not from
7594         the one of #0.
7595
7596         When we encounter #1, we want to store the partial instantiation
7597         of M (template<class T> S<int>::M<T>) in it's CLASSTYPE_TI_TEMPLATE.
7598
7599         For all cases other than this "explicit specialization of member of a
7600         class template", we just want to store the most general template into
7601         the CLASSTYPE_TI_TEMPLATE of M.
7602
7603         This case of "explicit specialization of member of a class template"
7604         only happens when:
7605         1/ the enclosing class is an instantiation of, and therefore not
7606         the same as, the context of the most general template, and
7607         2/ we aren't looking at the partial instantiation itself, i.e.
7608         the innermost arguments are not the same as the innermost parms of
7609         the most general template.
7610
7611         So it's only when 1/ and 2/ happens that we want to use the partial
7612         instantiation of the member template in lieu of its most general
7613         template.  */
7614
7615       if (PRIMARY_TEMPLATE_P (gen_tmpl)
7616           && TMPL_ARGS_HAVE_MULTIPLE_LEVELS (arglist)
7617           /* the enclosing class must be an instantiation...  */
7618           && CLASS_TYPE_P (context)
7619           && !same_type_p (context, DECL_CONTEXT (gen_tmpl)))
7620         {
7621           tree partial_inst_args;
7622           TREE_VEC_LENGTH (arglist)--;
7623           ++processing_template_decl;
7624           partial_inst_args =
7625             tsubst (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS
7626                         (TYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (gen_tmpl))),
7627                     arglist, complain, NULL_TREE);
7628           --processing_template_decl;
7629           TREE_VEC_LENGTH (arglist)++;
7630           use_partial_inst_tmpl =
7631             /*...and we must not be looking at the partial instantiation
7632              itself. */
7633             !comp_template_args (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist),
7634                                  partial_inst_args);
7635         }
7636
7637       if (!use_partial_inst_tmpl)
7638         /* This case is easy; there are no member templates involved.  */
7639         found = gen_tmpl;
7640       else
7641         {
7642           /* This is a full instantiation of a member template.  Find
7643              the partial instantiation of which this is an instance.  */
7644
7645           /* Temporarily reduce by one the number of levels in the ARGLIST
7646              so as to avoid comparing the last set of arguments.  */
7647           TREE_VEC_LENGTH (arglist)--;
7648           found = tsubst (gen_tmpl, arglist, complain, NULL_TREE);
7649           TREE_VEC_LENGTH (arglist)++;
7650           /* FOUND is either a proper class type, or an alias
7651              template specialization.  In the later case, it's a
7652              TYPE_DECL, resulting from the substituting of arguments
7653              for parameters in the TYPE_DECL of the alias template
7654              done earlier.  So be careful while getting the template
7655              of FOUND.  */
7656           found = TREE_CODE (found) == TYPE_DECL
7657             ? TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (found))
7658             : CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (found);
7659         }
7660
7661       SET_TYPE_TEMPLATE_INFO (t, build_template_info (found, arglist));
7662
7663       elt.spec = t;
7664       slot = htab_find_slot_with_hash (type_specializations,
7665                                        &elt, hash, INSERT);
7666       entry = ggc_alloc_spec_entry ();
7667       *entry = elt;
7668       *slot = entry;
7669
7670       /* Note this use of the partial instantiation so we can check it
7671          later in maybe_process_partial_specialization.  */
7672       DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (templ)
7673         = tree_cons (arglist, t,
7674                      DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (templ));
7675
7676       if (TREE_CODE (t) == ENUMERAL_TYPE && !is_dependent_type)
7677         /* Now that the type has been registered on the instantiations
7678            list, we set up the enumerators.  Because the enumeration
7679            constants may involve the enumeration type itself, we make
7680            sure to register the type first, and then create the
7681            constants.  That way, doing tsubst_expr for the enumeration
7682            constants won't result in recursive calls here; we'll find
7683            the instantiation and exit above.  */
7684         tsubst_enum (template_type, t, arglist);
7685
7686       if (CLASS_TYPE_P (template_type) && is_dependent_type)
7687         /* If the type makes use of template parameters, the
7688            code that generates debugging information will crash.  */
7689         DECL_IGNORED_P (TYPE_STUB_DECL (t)) = 1;
7690
7691       /* Possibly limit visibility based on template args.  */
7692       TREE_PUBLIC (type_decl) = 1;
7693       determine_visibility (type_decl);
7694
7695       return t;
7696     }
7697 }
7698
7699 /* Wrapper for lookup_template_class_1.  */
7700
7701 tree
7702 lookup_template_class (tree d1, tree arglist, tree in_decl, tree context,
7703                        int entering_scope, tsubst_flags_t complain)
7704 {
7705   tree ret;
7706   timevar_push (TV_TEMPLATE_INST);
7707   ret = lookup_template_class_1 (d1, arglist, in_decl, context,
7708                                  entering_scope, complain);
7709   timevar_pop (TV_TEMPLATE_INST);
7710   return ret;
7711 }
7712 \f
7713 struct pair_fn_data
7714 {
7715   tree_fn_t fn;
7716   void *data;
7717   /* True when we should also visit template parameters that occur in
7718      non-deduced contexts.  */
7719   bool include_nondeduced_p;
7720   struct pointer_set_t *visited;
7721 };
7722
7723 /* Called from for_each_template_parm via walk_tree.  */
7724
7725 static tree
7726 for_each_template_parm_r (tree *tp, int *walk_subtrees, void *d)
7727 {
7728   tree t = *tp;
7729   struct pair_fn_data *pfd = (struct pair_fn_data *) d;
7730   tree_fn_t fn = pfd->fn;
7731   void *data = pfd->data;
7732
7733   if (TYPE_P (t)
7734       && (pfd->include_nondeduced_p || TREE_CODE (t) != TYPENAME_TYPE)
7735       && for_each_template_parm (TYPE_CONTEXT (t), fn, data, pfd->visited,
7736                                  pfd->include_nondeduced_p))
7737     return error_mark_node;
7738
7739   switch (TREE_CODE (t))
7740     {
7741     case RECORD_TYPE:
7742       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (t))
7743         break;
7744       /* Fall through.  */
7745
7746     case UNION_TYPE:
7747     case ENUMERAL_TYPE:
7748       if (!TYPE_TEMPLATE_INFO (t))
7749         *walk_subtrees = 0;
7750       else if (for_each_template_parm (TI_ARGS (TYPE_TEMPLATE_INFO (t)),
7751                                        fn, data, pfd->visited, 
7752                                        pfd->include_nondeduced_p))
7753         return error_mark_node;
7754       break;
7755
7756     case INTEGER_TYPE:
7757       if (for_each_template_parm (TYPE_MIN_VALUE (t),
7758                                   fn, data, pfd->visited, 
7759                                   pfd->include_nondeduced_p)
7760           || for_each_template_parm (TYPE_MAX_VALUE (t),
7761                                      fn, data, pfd->visited,
7762                                      pfd->include_nondeduced_p))
7763         return error_mark_node;
7764       break;
7765
7766     case METHOD_TYPE:
7767       /* Since we're not going to walk subtrees, we have to do this
7768          explicitly here.  */
7769       if (for_each_template_parm (TYPE_METHOD_BASETYPE (t), fn, data,
7770                                   pfd->visited, pfd->include_nondeduced_p))
7771         return error_mark_node;
7772       /* Fall through.  */
7773
7774     case FUNCTION_TYPE:
7775       /* Check the return type.  */
7776       if (for_each_template_parm (TREE_TYPE (t), fn, data, pfd->visited,
7777                                   pfd->include_nondeduced_p))
7778         return error_mark_node;
7779
7780       /* Check the parameter types.  Since default arguments are not
7781          instantiated until they are needed, the TYPE_ARG_TYPES may
7782          contain expressions that involve template parameters.  But,
7783          no-one should be looking at them yet.  And, once they're
7784          instantiated, they don't contain template parameters, so
7785          there's no point in looking at them then, either.  */
7786       {
7787         tree parm;
7788
7789         for (parm = TYPE_ARG_TYPES (t); parm; parm = TREE_CHAIN (parm))
7790           if (for_each_template_parm (TREE_VALUE (parm), fn, data,
7791                                       pfd->visited, pfd->include_nondeduced_p))
7792             return error_mark_node;
7793
7794         /* Since we've already handled the TYPE_ARG_TYPES, we don't
7795            want walk_tree walking into them itself.  */
7796         *walk_subtrees = 0;
7797       }
7798       break;
7799
7800     case TYPEOF_TYPE:
7801     case UNDERLYING_TYPE:
7802       if (pfd->include_nondeduced_p
7803           && for_each_template_parm (TYPE_FIELDS (t), fn, data,
7804                                      pfd->visited, 
7805                                      pfd->include_nondeduced_p))
7806         return error_mark_node;
7807       break;
7808
7809     case FUNCTION_DECL:
7810     case VAR_DECL:
7811       if (DECL_LANG_SPECIFIC (t) && DECL_TEMPLATE_INFO (t)
7812           && for_each_template_parm (DECL_TI_ARGS (t), fn, data,
7813                                      pfd->visited, pfd->include_nondeduced_p))
7814         return error_mark_node;
7815       /* Fall through.  */
7816
7817     case PARM_DECL:
7818     case CONST_DECL:
7819       if (TREE_CODE (t) == CONST_DECL && DECL_TEMPLATE_PARM_P (t)
7820           && for_each_template_parm (DECL_INITIAL (t), fn, data,
7821                                      pfd->visited, pfd->include_nondeduced_p))
7822         return error_mark_node;
7823       if (DECL_CONTEXT (t)
7824           && pfd->include_nondeduced_p
7825           && for_each_template_parm (DECL_CONTEXT (t), fn, data,
7826                                      pfd->visited, pfd->include_nondeduced_p))
7827         return error_mark_node;
7828       break;
7829
7830     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
7831       /* Record template parameters such as `T' inside `TT<T>'.  */
7832       if (for_each_template_parm (TYPE_TI_ARGS (t), fn, data, pfd->visited,
7833                                   pfd->include_nondeduced_p))
7834         return error_mark_node;
7835       /* Fall through.  */
7836
7837     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
7838     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
7839     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
7840       if (fn && (*fn)(t, data))
7841         return error_mark_node;
7842       else if (!fn)
7843         return error_mark_node;
7844       break;
7845
7846     case TEMPLATE_DECL:
7847       /* A template template parameter is encountered.  */
7848       if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (t)
7849           && for_each_template_parm (TREE_TYPE (t), fn, data, pfd->visited,
7850                                      pfd->include_nondeduced_p))
7851         return error_mark_node;
7852
7853       /* Already substituted template template parameter */
7854       *walk_subtrees = 0;
7855       break;
7856
7857     case TYPENAME_TYPE:
7858       if (!fn
7859           || for_each_template_parm (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (t), fn,
7860                                      data, pfd->visited, 
7861                                      pfd->include_nondeduced_p))
7862         return error_mark_node;
7863       break;
7864
7865     case CONSTRUCTOR:
7866       if (TREE_TYPE (t) && TYPE_PTRMEMFUNC_P (TREE_TYPE (t))
7867           && pfd->include_nondeduced_p
7868           && for_each_template_parm (TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE
7869                                      (TREE_TYPE (t)), fn, data,
7870                                      pfd->visited, pfd->include_nondeduced_p))
7871         return error_mark_node;
7872       break;
7873
7874     case INDIRECT_REF:
7875     case COMPONENT_REF:
7876       /* If there's no type, then this thing must be some expression
7877          involving template parameters.  */
7878       if (!fn && !TREE_TYPE (t))
7879         return error_mark_node;
7880       break;
7881
7882     case MODOP_EXPR:
7883     case CAST_EXPR:
7884     case IMPLICIT_CONV_EXPR:
7885     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
7886     case CONST_CAST_EXPR:
7887     case STATIC_CAST_EXPR:
7888     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
7889     case ARROW_EXPR:
7890     case DOTSTAR_EXPR:
7891     case TYPEID_EXPR:
7892     case PSEUDO_DTOR_EXPR:
7893       if (!fn)
7894         return error_mark_node;
7895       break;
7896
7897     default:
7898       break;
7899     }
7900
7901   /* We didn't find any template parameters we liked.  */
7902   return NULL_TREE;
7903 }
7904
7905 /* For each TEMPLATE_TYPE_PARM, TEMPLATE_TEMPLATE_PARM,
7906    BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM or TEMPLATE_PARM_INDEX in T,
7907    call FN with the parameter and the DATA.
7908    If FN returns nonzero, the iteration is terminated, and
7909    for_each_template_parm returns 1.  Otherwise, the iteration
7910    continues.  If FN never returns a nonzero value, the value
7911    returned by for_each_template_parm is 0.  If FN is NULL, it is
7912    considered to be the function which always returns 1.
7913
7914    If INCLUDE_NONDEDUCED_P, then this routine will also visit template
7915    parameters that occur in non-deduced contexts.  When false, only
7916    visits those template parameters that can be deduced.  */
7917
7918 static int
7919 for_each_template_parm (tree t, tree_fn_t fn, void* data,
7920                         struct pointer_set_t *visited,
7921                         bool include_nondeduced_p)
7922 {
7923   struct pair_fn_data pfd;
7924   int result;
7925
7926   /* Set up.  */
7927   pfd.fn = fn;
7928   pfd.data = data;
7929   pfd.include_nondeduced_p = include_nondeduced_p;
7930
7931   /* Walk the tree.  (Conceptually, we would like to walk without
7932      duplicates, but for_each_template_parm_r recursively calls
7933      for_each_template_parm, so we would need to reorganize a fair
7934      bit to use walk_tree_without_duplicates, so we keep our own
7935      visited list.)  */
7936   if (visited)
7937     pfd.visited = visited;
7938   else
7939     pfd.visited = pointer_set_create ();
7940   result = cp_walk_tree (&t,
7941                          for_each_template_parm_r,
7942                          &pfd,
7943                          pfd.visited) != NULL_TREE;
7944
7945   /* Clean up.  */
7946   if (!visited)
7947     {
7948       pointer_set_destroy (pfd.visited);
7949       pfd.visited = 0;
7950     }
7951
7952   return result;
7953 }
7954
7955 /* Returns true if T depends on any template parameter.  */
7956
7957 int
7958 uses_template_parms (tree t)
7959 {
7960   bool dependent_p;
7961   int saved_processing_template_decl;
7962
7963   saved_processing_template_decl = processing_template_decl;
7964   if (!saved_processing_template_decl)
7965     processing_template_decl = 1;
7966   if (TYPE_P (t))
7967     dependent_p = dependent_type_p (t);
7968   else if (TREE_CODE (t) == TREE_VEC)
7969     dependent_p = any_dependent_template_arguments_p (t);
7970   else if (TREE_CODE (t) == TREE_LIST)
7971     dependent_p = (uses_template_parms (TREE_VALUE (t))
7972                    || uses_template_parms (TREE_CHAIN (t)));
7973   else if (TREE_CODE (t) == TYPE_DECL)
7974     dependent_p = dependent_type_p (TREE_TYPE (t));
7975   else if (DECL_P (t)
7976            || EXPR_P (t)
7977            || TREE_CODE (t) == TEMPLATE_PARM_INDEX
7978            || TREE_CODE (t) == OVERLOAD
7979            || BASELINK_P (t)
7980            || TREE_CODE (t) == IDENTIFIER_NODE
7981            || TREE_CODE (t) == TRAIT_EXPR
7982            || TREE_CODE (t) == CONSTRUCTOR
7983            || CONSTANT_CLASS_P (t))
7984     dependent_p = (type_dependent_expression_p (t)
7985                    || value_dependent_expression_p (t));
7986   else
7987     {
7988       gcc_assert (t == error_mark_node);
7989       dependent_p = false;
7990     }
7991
7992   processing_template_decl = saved_processing_template_decl;
7993
7994   return dependent_p;
7995 }
7996
7997 /* Returns true if T depends on any template parameter with level LEVEL.  */
7998
7999 int
8000 uses_template_parms_level (tree t, int level)
8001 {
8002   return for_each_template_parm (t, template_parm_this_level_p, &level, NULL,
8003                                  /*include_nondeduced_p=*/true);
8004 }
8005
8006 /* Returns TRUE iff INST is an instantiation we don't need to do in an
8007    ill-formed translation unit, i.e. a variable or function that isn't
8008    usable in a constant expression.  */
8009
8010 static inline bool
8011 neglectable_inst_p (tree d)
8012 {
8013   return (DECL_P (d)
8014           && !(TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL ? DECL_DECLARED_CONSTEXPR_P (d)
8015                : decl_maybe_constant_var_p (d)));
8016 }
8017
8018 /* Returns TRUE iff we should refuse to instantiate DECL because it's
8019    neglectable and instantiated from within an erroneous instantiation.  */
8020
8021 static bool
8022 limit_bad_template_recursion (tree decl)
8023 {
8024   struct tinst_level *lev = current_tinst_level;
8025   int errs = errorcount + sorrycount;
8026   if (lev == NULL || errs == 0 || !neglectable_inst_p (decl))
8027     return false;
8028
8029   for (; lev; lev = lev->next)
8030     if (neglectable_inst_p (lev->decl))
8031       break;
8032
8033   return (lev && errs > lev->errors);
8034 }
8035
8036 static int tinst_depth;
8037 extern int max_tinst_depth;
8038 #ifdef GATHER_STATISTICS
8039 int depth_reached;
8040 #endif
8041 static GTY(()) struct tinst_level *last_error_tinst_level;
8042
8043 /* We're starting to instantiate D; record the template instantiation context
8044    for diagnostics and to restore it later.  */
8045
8046 int
8047 push_tinst_level (tree d)
8048 {
8049   struct tinst_level *new_level;
8050
8051   if (tinst_depth >= max_tinst_depth)
8052     {
8053       last_error_tinst_level = current_tinst_level;
8054       if (TREE_CODE (d) == TREE_LIST)
8055         error ("template instantiation depth exceeds maximum of %d (use "
8056                "-ftemplate-depth= to increase the maximum) substituting %qS",
8057                max_tinst_depth, d);
8058       else
8059         error ("template instantiation depth exceeds maximum of %d (use "
8060                "-ftemplate-depth= to increase the maximum) instantiating %qD",
8061                max_tinst_depth, d);
8062
8063       print_instantiation_context ();
8064
8065       return 0;
8066     }
8067
8068   /* If the current instantiation caused problems, don't let it instantiate
8069      anything else.  Do allow deduction substitution and decls usable in
8070      constant expressions.  */
8071   if (limit_bad_template_recursion (d))
8072     return 0;
8073
8074   new_level = ggc_alloc_tinst_level ();
8075   new_level->decl = d;
8076   new_level->locus = input_location;
8077   new_level->errors = errorcount+sorrycount;
8078   new_level->in_system_header_p = in_system_header;
8079   new_level->next = current_tinst_level;
8080   current_tinst_level = new_level;
8081
8082   ++tinst_depth;
8083 #ifdef GATHER_STATISTICS
8084   if (tinst_depth > depth_reached)
8085     depth_reached = tinst_depth;
8086 #endif
8087
8088   return 1;
8089 }
8090
8091 /* We're done instantiating this template; return to the instantiation
8092    context.  */
8093
8094 void
8095 pop_tinst_level (void)
8096 {
8097   /* Restore the filename and line number stashed away when we started
8098      this instantiation.  */
8099   input_location = current_tinst_level->locus;
8100   current_tinst_level = current_tinst_level->next;
8101   --tinst_depth;
8102 }
8103
8104 /* We're instantiating a deferred template; restore the template
8105    instantiation context in which the instantiation was requested, which
8106    is one step out from LEVEL.  Return the corresponding DECL or TYPE.  */
8107
8108 static tree
8109 reopen_tinst_level (struct tinst_level *level)
8110 {
8111   struct tinst_level *t;
8112
8113   tinst_depth = 0;
8114   for (t = level; t; t = t->next)
8115     ++tinst_depth;
8116
8117   current_tinst_level = level;
8118   pop_tinst_level ();
8119   if (current_tinst_level)
8120     current_tinst_level->errors = errorcount+sorrycount;
8121   return level->decl;
8122 }
8123
8124 /* Returns the TINST_LEVEL which gives the original instantiation
8125    context.  */
8126
8127 struct tinst_level *
8128 outermost_tinst_level (void)
8129 {
8130   struct tinst_level *level = current_tinst_level;
8131   if (level)
8132     while (level->next)
8133       level = level->next;
8134   return level;
8135 }
8136
8137 /* Returns TRUE if PARM is a parameter of the template TEMPL.  */
8138
8139 bool
8140 parameter_of_template_p (tree parm, tree templ)
8141 {
8142   tree parms;
8143   int i;
8144
8145   if (!parm || !templ)
8146     return false;
8147
8148   gcc_assert (DECL_TEMPLATE_PARM_P (parm));
8149   gcc_assert (TREE_CODE (templ) == TEMPLATE_DECL);
8150
8151   parms = DECL_TEMPLATE_PARMS (templ);
8152   parms = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parms);
8153
8154   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (parms); ++i)
8155     {
8156       tree p = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
8157       if (parm == p
8158           || (DECL_INITIAL (parm)
8159               && DECL_INITIAL (parm) == DECL_INITIAL (p)))
8160         return true;
8161     }
8162
8163   return false;
8164 }
8165
8166 /* DECL is a friend FUNCTION_DECL or TEMPLATE_DECL.  ARGS is the
8167    vector of template arguments, as for tsubst.
8168
8169    Returns an appropriate tsubst'd friend declaration.  */
8170
8171 static tree
8172 tsubst_friend_function (tree decl, tree args)
8173 {
8174   tree new_friend;
8175
8176   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL
8177       && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (decl)
8178       && TREE_CODE (DECL_TI_TEMPLATE (decl)) != TEMPLATE_DECL)
8179     /* This was a friend declared with an explicit template
8180        argument list, e.g.:
8181
8182        friend void f<>(T);
8183
8184        to indicate that f was a template instantiation, not a new
8185        function declaration.  Now, we have to figure out what
8186        instantiation of what template.  */
8187     {
8188       tree template_id, arglist, fns;
8189       tree new_args;
8190       tree tmpl;
8191       tree ns = decl_namespace_context (TYPE_MAIN_DECL (current_class_type));
8192
8193       /* Friend functions are looked up in the containing namespace scope.
8194          We must enter that scope, to avoid finding member functions of the
8195          current class with same name.  */
8196       push_nested_namespace (ns);
8197       fns = tsubst_expr (DECL_TI_TEMPLATE (decl), args,
8198                          tf_warning_or_error, NULL_TREE,
8199                          /*integral_constant_expression_p=*/false);
8200       pop_nested_namespace (ns);
8201       arglist = tsubst (DECL_TI_ARGS (decl), args,
8202                         tf_warning_or_error, NULL_TREE);
8203       template_id = lookup_template_function (fns, arglist);
8204
8205       new_friend = tsubst (decl, args, tf_warning_or_error, NULL_TREE);
8206       tmpl = determine_specialization (template_id, new_friend,
8207                                        &new_args,
8208                                        /*need_member_template=*/0,
8209                                        TREE_VEC_LENGTH (args),
8210                                        tsk_none);
8211       return instantiate_template (tmpl, new_args, tf_error);
8212     }
8213
8214   new_friend = tsubst (decl, args, tf_warning_or_error, NULL_TREE);
8215
8216   /* The NEW_FRIEND will look like an instantiation, to the
8217      compiler, but is not an instantiation from the point of view of
8218      the language.  For example, we might have had:
8219
8220      template <class T> struct S {
8221        template <class U> friend void f(T, U);
8222      };
8223
8224      Then, in S<int>, template <class U> void f(int, U) is not an
8225      instantiation of anything.  */
8226   if (new_friend == error_mark_node)
8227     return error_mark_node;
8228
8229   DECL_USE_TEMPLATE (new_friend) = 0;
8230   if (TREE_CODE (decl) == TEMPLATE_DECL)
8231     {
8232       DECL_USE_TEMPLATE (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend)) = 0;
8233       DECL_SAVED_TREE (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend))
8234         = DECL_SAVED_TREE (DECL_TEMPLATE_RESULT (decl));
8235     }
8236
8237   /* The mangled name for the NEW_FRIEND is incorrect.  The function
8238      is not a template instantiation and should not be mangled like
8239      one.  Therefore, we forget the mangling here; we'll recompute it
8240      later if we need it.  */
8241   if (TREE_CODE (new_friend) != TEMPLATE_DECL)
8242     {
8243       SET_DECL_RTL (new_friend, NULL);
8244       SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (new_friend, NULL_TREE);
8245     }
8246
8247   if (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (new_friend))
8248     {
8249       tree old_decl;
8250       tree new_friend_template_info;
8251       tree new_friend_result_template_info;
8252       tree ns;
8253       int  new_friend_is_defn;
8254
8255       /* We must save some information from NEW_FRIEND before calling
8256          duplicate decls since that function will free NEW_FRIEND if
8257          possible.  */
8258       new_friend_template_info = DECL_TEMPLATE_INFO (new_friend);
8259       new_friend_is_defn =
8260             (DECL_INITIAL (DECL_TEMPLATE_RESULT
8261                            (template_for_substitution (new_friend)))
8262              != NULL_TREE);
8263       if (TREE_CODE (new_friend) == TEMPLATE_DECL)
8264         {
8265           /* This declaration is a `primary' template.  */
8266           DECL_PRIMARY_TEMPLATE (new_friend) = new_friend;
8267
8268           new_friend_result_template_info
8269             = DECL_TEMPLATE_INFO (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend));
8270         }
8271       else
8272         new_friend_result_template_info = NULL_TREE;
8273
8274       /* Make the init_value nonzero so pushdecl knows this is a defn.  */
8275       if (new_friend_is_defn)
8276         DECL_INITIAL (new_friend) = error_mark_node;
8277
8278       /* Inside pushdecl_namespace_level, we will push into the
8279          current namespace. However, the friend function should go
8280          into the namespace of the template.  */
8281       ns = decl_namespace_context (new_friend);
8282       push_nested_namespace (ns);
8283       old_decl = pushdecl_namespace_level (new_friend, /*is_friend=*/true);
8284       pop_nested_namespace (ns);
8285
8286       if (old_decl == error_mark_node)
8287         return error_mark_node;
8288
8289       if (old_decl != new_friend)
8290         {
8291           /* This new friend declaration matched an existing
8292              declaration.  For example, given:
8293
8294                template <class T> void f(T);
8295                template <class U> class C {
8296                  template <class T> friend void f(T) {}
8297                };
8298
8299              the friend declaration actually provides the definition
8300              of `f', once C has been instantiated for some type.  So,
8301              old_decl will be the out-of-class template declaration,
8302              while new_friend is the in-class definition.
8303
8304              But, if `f' was called before this point, the
8305              instantiation of `f' will have DECL_TI_ARGS corresponding
8306              to `T' but not to `U', references to which might appear
8307              in the definition of `f'.  Previously, the most general
8308              template for an instantiation of `f' was the out-of-class
8309              version; now it is the in-class version.  Therefore, we
8310              run through all specialization of `f', adding to their
8311              DECL_TI_ARGS appropriately.  In particular, they need a
8312              new set of outer arguments, corresponding to the
8313              arguments for this class instantiation.
8314
8315              The same situation can arise with something like this:
8316
8317                friend void f(int);
8318                template <class T> class C {
8319                  friend void f(T) {}
8320                };
8321
8322              when `C<int>' is instantiated.  Now, `f(int)' is defined
8323              in the class.  */
8324
8325           if (!new_friend_is_defn)
8326             /* On the other hand, if the in-class declaration does
8327                *not* provide a definition, then we don't want to alter
8328                existing definitions.  We can just leave everything
8329                alone.  */
8330             ;
8331           else
8332             {
8333               tree new_template = TI_TEMPLATE (new_friend_template_info);
8334               tree new_args = TI_ARGS (new_friend_template_info);
8335
8336               /* Overwrite whatever template info was there before, if
8337                  any, with the new template information pertaining to
8338                  the declaration.  */
8339               DECL_TEMPLATE_INFO (old_decl) = new_friend_template_info;
8340
8341               if (TREE_CODE (old_decl) != TEMPLATE_DECL)
8342                 {
8343                   /* We should have called reregister_specialization in
8344                      duplicate_decls.  */
8345                   gcc_assert (retrieve_specialization (new_template,
8346                                                        new_args, 0)
8347                               == old_decl);
8348
8349                   /* Instantiate it if the global has already been used.  */
8350                   if (DECL_ODR_USED (old_decl))
8351                     instantiate_decl (old_decl, /*defer_ok=*/true,
8352                                       /*expl_inst_class_mem_p=*/false);
8353                 }
8354               else
8355                 {
8356                   tree t;
8357
8358                   /* Indicate that the old function template is a partial
8359                      instantiation.  */
8360                   DECL_TEMPLATE_INFO (DECL_TEMPLATE_RESULT (old_decl))
8361                     = new_friend_result_template_info;
8362
8363                   gcc_assert (new_template
8364                               == most_general_template (new_template));
8365                   gcc_assert (new_template != old_decl);
8366
8367                   /* Reassign any specializations already in the hash table
8368                      to the new more general template, and add the
8369                      additional template args.  */
8370                   for (t = DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (old_decl);
8371                        t != NULL_TREE;
8372                        t = TREE_CHAIN (t))
8373                     {
8374                       tree spec = TREE_VALUE (t);
8375                       spec_entry elt;
8376
8377                       elt.tmpl = old_decl;
8378                       elt.args = DECL_TI_ARGS (spec);
8379                       elt.spec = NULL_TREE;
8380
8381                       htab_remove_elt (decl_specializations, &elt);
8382
8383                       DECL_TI_ARGS (spec)
8384                         = add_outermost_template_args (new_args,
8385                                                        DECL_TI_ARGS (spec));
8386
8387                       register_specialization
8388                         (spec, new_template, DECL_TI_ARGS (spec), true, 0);
8389
8390                     }
8391                   DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (old_decl) = NULL_TREE;
8392                 }
8393             }
8394
8395           /* The information from NEW_FRIEND has been merged into OLD_DECL
8396              by duplicate_decls.  */
8397           new_friend = old_decl;
8398         }
8399     }
8400   else
8401     {
8402       tree context = DECL_CONTEXT (new_friend);
8403       bool dependent_p;
8404
8405       /* In the code
8406            template <class T> class C {
8407              template <class U> friend void C1<U>::f (); // case 1
8408              friend void C2<T>::f ();                    // case 2
8409            };
8410          we only need to make sure CONTEXT is a complete type for
8411          case 2.  To distinguish between the two cases, we note that
8412          CONTEXT of case 1 remains dependent type after tsubst while
8413          this isn't true for case 2.  */
8414       ++processing_template_decl;
8415       dependent_p = dependent_type_p (context);
8416       --processing_template_decl;
8417
8418       if (!dependent_p
8419           && !complete_type_or_else (context, NULL_TREE))
8420         return error_mark_node;
8421
8422       if (COMPLETE_TYPE_P (context))
8423         {
8424           /* Check to see that the declaration is really present, and,
8425              possibly obtain an improved declaration.  */
8426           tree fn = check_classfn (context,
8427                                    new_friend, NULL_TREE);
8428
8429           if (fn)
8430             new_friend = fn;
8431         }
8432     }
8433
8434   return new_friend;
8435 }
8436
8437 /* FRIEND_TMPL is a friend TEMPLATE_DECL.  ARGS is the vector of
8438    template arguments, as for tsubst.
8439
8440    Returns an appropriate tsubst'd friend type or error_mark_node on
8441    failure.  */
8442
8443 static tree
8444 tsubst_friend_class (tree friend_tmpl, tree args)
8445 {
8446   tree friend_type;
8447   tree tmpl;
8448   tree context;
8449
8450   context = CP_DECL_CONTEXT (friend_tmpl);
8451
8452   if (context != global_namespace)
8453     {
8454       if (TREE_CODE (context) == NAMESPACE_DECL)
8455         push_nested_namespace (context);
8456       else
8457         push_nested_class (tsubst (context, args, tf_none, NULL_TREE));
8458     }
8459
8460   /* Look for a class template declaration.  We look for hidden names
8461      because two friend declarations of the same template are the
8462      same.  For example, in:
8463
8464        struct A { 
8465          template <typename> friend class F;
8466        };
8467        template <typename> struct B { 
8468          template <typename> friend class F;
8469        };
8470
8471      both F templates are the same.  */
8472   tmpl = lookup_name_real (DECL_NAME (friend_tmpl), 0, 0,
8473                            /*block_p=*/true, 0, 
8474                            LOOKUP_COMPLAIN | LOOKUP_HIDDEN);
8475
8476   /* But, if we don't find one, it might be because we're in a
8477      situation like this:
8478
8479        template <class T>
8480        struct S {
8481          template <class U>
8482          friend struct S;
8483        };
8484
8485      Here, in the scope of (say) S<int>, `S' is bound to a TYPE_DECL
8486      for `S<int>', not the TEMPLATE_DECL.  */
8487   if (!tmpl || !DECL_CLASS_TEMPLATE_P (tmpl))
8488     {
8489       tmpl = lookup_name_prefer_type (DECL_NAME (friend_tmpl), 1);
8490       tmpl = maybe_get_template_decl_from_type_decl (tmpl);
8491     }
8492
8493   if (tmpl && DECL_CLASS_TEMPLATE_P (tmpl))
8494     {
8495       /* The friend template has already been declared.  Just
8496          check to see that the declarations match, and install any new
8497          default parameters.  We must tsubst the default parameters,
8498          of course.  We only need the innermost template parameters
8499          because that is all that redeclare_class_template will look
8500          at.  */
8501       if (TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (friend_tmpl))
8502           > TMPL_ARGS_DEPTH (args))
8503         {
8504           tree parms;
8505           location_t saved_input_location;
8506           parms = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (friend_tmpl),
8507                                          args, tf_warning_or_error);
8508
8509           saved_input_location = input_location;
8510           input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (friend_tmpl);
8511           redeclare_class_template (TREE_TYPE (tmpl), parms);
8512           input_location = saved_input_location;
8513           
8514         }
8515
8516       friend_type = TREE_TYPE (tmpl);
8517     }
8518   else
8519     {
8520       /* The friend template has not already been declared.  In this
8521          case, the instantiation of the template class will cause the
8522          injection of this template into the global scope.  */
8523       tmpl = tsubst (friend_tmpl, args, tf_warning_or_error, NULL_TREE);
8524       if (tmpl == error_mark_node)
8525         return error_mark_node;
8526
8527       /* The new TMPL is not an instantiation of anything, so we
8528          forget its origins.  We don't reset CLASSTYPE_TI_TEMPLATE for
8529          the new type because that is supposed to be the corresponding
8530          template decl, i.e., TMPL.  */
8531       DECL_USE_TEMPLATE (tmpl) = 0;
8532       DECL_TEMPLATE_INFO (tmpl) = NULL_TREE;
8533       CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (TREE_TYPE (tmpl)) = 0;
8534       CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (tmpl))
8535         = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (tmpl)));
8536
8537       /* Inject this template into the global scope.  */
8538       friend_type = TREE_TYPE (pushdecl_top_level_maybe_friend (tmpl, true));
8539     }
8540
8541   if (context != global_namespace)
8542     {
8543       if (TREE_CODE (context) == NAMESPACE_DECL)
8544         pop_nested_namespace (context);
8545       else
8546         pop_nested_class ();
8547     }
8548
8549   return friend_type;
8550 }
8551
8552 /* Returns zero if TYPE cannot be completed later due to circularity.
8553    Otherwise returns one.  */
8554
8555 static int
8556 can_complete_type_without_circularity (tree type)
8557 {
8558   if (type == NULL_TREE || type == error_mark_node)
8559     return 0;
8560   else if (COMPLETE_TYPE_P (type))
8561     return 1;
8562   else if (TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE && TYPE_DOMAIN (type))
8563     return can_complete_type_without_circularity (TREE_TYPE (type));
8564   else if (CLASS_TYPE_P (type)
8565            && TYPE_BEING_DEFINED (TYPE_MAIN_VARIANT (type)))
8566     return 0;
8567   else
8568     return 1;
8569 }
8570
8571 /* Apply any attributes which had to be deferred until instantiation
8572    time.  DECL_P, ATTRIBUTES and ATTR_FLAGS are as cplus_decl_attributes;
8573    ARGS, COMPLAIN, IN_DECL are as tsubst.  */
8574
8575 static void
8576 apply_late_template_attributes (tree *decl_p, tree attributes, int attr_flags,
8577                                 tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
8578 {
8579   tree last_dep = NULL_TREE;
8580   tree t;
8581   tree *p;
8582
8583   for (t = attributes; t; t = TREE_CHAIN (t))
8584     if (ATTR_IS_DEPENDENT (t))
8585       {
8586         last_dep = t;
8587         attributes = copy_list (attributes);
8588         break;
8589       }
8590
8591   if (DECL_P (*decl_p))
8592     {
8593       if (TREE_TYPE (*decl_p) == error_mark_node)
8594         return;
8595       p = &DECL_ATTRIBUTES (*decl_p);
8596     }
8597   else
8598     p = &TYPE_ATTRIBUTES (*decl_p);
8599
8600   if (last_dep)
8601     {
8602       tree late_attrs = NULL_TREE;
8603       tree *q = &late_attrs;
8604
8605       for (*p = attributes; *p; )
8606         {
8607           t = *p;
8608           if (ATTR_IS_DEPENDENT (t))
8609             {
8610               *p = TREE_CHAIN (t);
8611               TREE_CHAIN (t) = NULL_TREE;
8612               /* If the first attribute argument is an identifier, don't
8613                  pass it through tsubst.  Attributes like mode, format,
8614                  cleanup and several target specific attributes expect it
8615                  unmodified.  */
8616               if (TREE_VALUE (t)
8617                   && TREE_CODE (TREE_VALUE (t)) == TREE_LIST
8618                   && TREE_VALUE (TREE_VALUE (t))
8619                   && (TREE_CODE (TREE_VALUE (TREE_VALUE (t)))
8620                       == IDENTIFIER_NODE))
8621                 {
8622                   tree chain
8623                     = tsubst_expr (TREE_CHAIN (TREE_VALUE (t)), args, complain,
8624                                    in_decl,
8625                                    /*integral_constant_expression_p=*/false);
8626                   if (chain != TREE_CHAIN (TREE_VALUE (t)))
8627                     TREE_VALUE (t)
8628                       = tree_cons (NULL_TREE, TREE_VALUE (TREE_VALUE (t)),
8629                                    chain);
8630                 }
8631               else
8632                 TREE_VALUE (t)
8633                   = tsubst_expr (TREE_VALUE (t), args, complain, in_decl,
8634                                  /*integral_constant_expression_p=*/false);
8635               *q = t;
8636               q = &TREE_CHAIN (t);
8637             }
8638           else
8639             p = &TREE_CHAIN (t);
8640         }
8641
8642       cplus_decl_attributes (decl_p, late_attrs, attr_flags);
8643     }
8644 }
8645
8646 /* Perform (or defer) access check for typedefs that were referenced
8647    from within the template TMPL code.
8648    This is a subroutine of instantiate_template and instantiate_class_template.
8649    TMPL is the template to consider and TARGS is the list of arguments of
8650    that template.  */
8651
8652 static void
8653 perform_typedefs_access_check (tree tmpl, tree targs)
8654 {
8655   location_t saved_location;
8656   int i;
8657   qualified_typedef_usage_t *iter;
8658
8659   if (!tmpl
8660       || (!CLASS_TYPE_P (tmpl)
8661           && TREE_CODE (tmpl) != FUNCTION_DECL))
8662     return;
8663
8664   saved_location = input_location;
8665   FOR_EACH_VEC_ELT (qualified_typedef_usage_t,
8666                     get_types_needing_access_check (tmpl),
8667                     i, iter)
8668     {
8669       tree type_decl = iter->typedef_decl;
8670       tree type_scope = iter->context;
8671
8672       if (!type_decl || !type_scope || !CLASS_TYPE_P (type_scope))
8673         continue;
8674
8675       if (uses_template_parms (type_decl))
8676         type_decl = tsubst (type_decl, targs, tf_error, NULL_TREE);
8677       if (uses_template_parms (type_scope))
8678         type_scope = tsubst (type_scope, targs, tf_error, NULL_TREE);
8679
8680       /* Make access check error messages point to the location
8681          of the use of the typedef.  */
8682       input_location = iter->locus;
8683       perform_or_defer_access_check (TYPE_BINFO (type_scope),
8684                                      type_decl, type_decl);
8685     }
8686     input_location = saved_location;
8687 }
8688
8689 static tree
8690 instantiate_class_template_1 (tree type)
8691 {
8692   tree templ, args, pattern, t, member;
8693   tree typedecl;
8694   tree pbinfo;
8695   tree base_list;
8696   unsigned int saved_maximum_field_alignment;
8697
8698   if (type == error_mark_node)
8699     return error_mark_node;
8700
8701   if (COMPLETE_OR_OPEN_TYPE_P (type)
8702       || uses_template_parms (type))
8703     return type;
8704
8705   /* Figure out which template is being instantiated.  */
8706   templ = most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type));
8707   gcc_assert (TREE_CODE (templ) == TEMPLATE_DECL);
8708
8709   /* Determine what specialization of the original template to
8710      instantiate.  */
8711   t = most_specialized_class (type, templ, tf_warning_or_error);
8712   if (t == error_mark_node)
8713     {
8714       TYPE_BEING_DEFINED (type) = 1;
8715       return error_mark_node;
8716     }
8717   else if (t)
8718     {
8719       /* This TYPE is actually an instantiation of a partial
8720          specialization.  We replace the innermost set of ARGS with
8721          the arguments appropriate for substitution.  For example,
8722          given:
8723
8724            template <class T> struct S {};
8725            template <class T> struct S<T*> {};
8726
8727          and supposing that we are instantiating S<int*>, ARGS will
8728          presently be {int*} -- but we need {int}.  */
8729       pattern = TREE_TYPE (t);
8730       args = TREE_PURPOSE (t);
8731     }
8732   else
8733     {
8734       pattern = TREE_TYPE (templ);
8735       args = CLASSTYPE_TI_ARGS (type);
8736     }
8737
8738   /* If the template we're instantiating is incomplete, then clearly
8739      there's nothing we can do.  */
8740   if (!COMPLETE_TYPE_P (pattern))
8741     return type;
8742
8743   /* If we've recursively instantiated too many templates, stop.  */
8744   if (! push_tinst_level (type))
8745     return type;
8746
8747   /* Now we're really doing the instantiation.  Mark the type as in
8748      the process of being defined.  */
8749   TYPE_BEING_DEFINED (type) = 1;
8750
8751   /* We may be in the middle of deferred access check.  Disable
8752      it now.  */
8753   push_deferring_access_checks (dk_no_deferred);
8754
8755   push_to_top_level ();
8756   /* Use #pragma pack from the template context.  */
8757   saved_maximum_field_alignment = maximum_field_alignment;
8758   maximum_field_alignment = TYPE_PRECISION (pattern);
8759
8760   SET_CLASSTYPE_INTERFACE_UNKNOWN (type);
8761
8762   /* Set the input location to the most specialized template definition.
8763      This is needed if tsubsting causes an error.  */
8764   typedecl = TYPE_MAIN_DECL (pattern);
8765   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_NAME (type)) =
8766     DECL_SOURCE_LOCATION (typedecl);
8767
8768   TYPE_PACKED (type) = TYPE_PACKED (pattern);
8769   TYPE_ALIGN (type) = TYPE_ALIGN (pattern);
8770   TYPE_USER_ALIGN (type) = TYPE_USER_ALIGN (pattern);
8771   TYPE_FOR_JAVA (type) = TYPE_FOR_JAVA (pattern); /* For libjava's JArray<T> */
8772   if (ANON_AGGR_TYPE_P (pattern))
8773     SET_ANON_AGGR_TYPE_P (type);
8774   if (CLASSTYPE_VISIBILITY_SPECIFIED (pattern))
8775     {
8776       CLASSTYPE_VISIBILITY_SPECIFIED (type) = 1;
8777       CLASSTYPE_VISIBILITY (type) = CLASSTYPE_VISIBILITY (pattern);
8778       /* Adjust visibility for template arguments.  */
8779       determine_visibility (TYPE_MAIN_DECL (type));
8780     }
8781   CLASSTYPE_FINAL (type) = CLASSTYPE_FINAL (pattern);
8782
8783   pbinfo = TYPE_BINFO (pattern);
8784
8785   /* We should never instantiate a nested class before its enclosing
8786      class; we need to look up the nested class by name before we can
8787      instantiate it, and that lookup should instantiate the enclosing
8788      class.  */
8789   gcc_assert (!DECL_CLASS_SCOPE_P (TYPE_MAIN_DECL (pattern))
8790               || COMPLETE_OR_OPEN_TYPE_P (TYPE_CONTEXT (type)));
8791
8792   base_list = NULL_TREE;
8793   if (BINFO_N_BASE_BINFOS (pbinfo))
8794     {
8795       tree pbase_binfo;
8796       tree pushed_scope;
8797       int i;
8798
8799       /* We must enter the scope containing the type, as that is where
8800          the accessibility of types named in dependent bases are
8801          looked up from.  */
8802       pushed_scope = push_scope (CP_TYPE_CONTEXT (type));
8803
8804       /* Substitute into each of the bases to determine the actual
8805          basetypes.  */
8806       for (i = 0; BINFO_BASE_ITERATE (pbinfo, i, pbase_binfo); i++)
8807         {
8808           tree base;
8809           tree access = BINFO_BASE_ACCESS (pbinfo, i);
8810           tree expanded_bases = NULL_TREE;
8811           int idx, len = 1;
8812
8813           if (PACK_EXPANSION_P (BINFO_TYPE (pbase_binfo)))
8814             {
8815               expanded_bases = 
8816                 tsubst_pack_expansion (BINFO_TYPE (pbase_binfo),
8817                                        args, tf_error, NULL_TREE);
8818               if (expanded_bases == error_mark_node)
8819                 continue;
8820
8821               len = TREE_VEC_LENGTH (expanded_bases);
8822             }
8823
8824           for (idx = 0; idx < len; idx++)
8825             {
8826               if (expanded_bases)
8827                 /* Extract the already-expanded base class.  */
8828                 base = TREE_VEC_ELT (expanded_bases, idx);
8829               else
8830                 /* Substitute to figure out the base class.  */
8831                 base = tsubst (BINFO_TYPE (pbase_binfo), args, tf_error, 
8832                                NULL_TREE);
8833
8834               if (base == error_mark_node)
8835                 continue;
8836
8837               base_list = tree_cons (access, base, base_list);
8838               if (BINFO_VIRTUAL_P (pbase_binfo))
8839                 TREE_TYPE (base_list) = integer_type_node;
8840             }
8841         }
8842
8843       /* The list is now in reverse order; correct that.  */
8844       base_list = nreverse (base_list);
8845
8846       if (pushed_scope)
8847         pop_scope (pushed_scope);
8848     }
8849   /* Now call xref_basetypes to set up all the base-class
8850      information.  */
8851   xref_basetypes (type, base_list);
8852
8853   apply_late_template_attributes (&type, TYPE_ATTRIBUTES (pattern),
8854                                   (int) ATTR_FLAG_TYPE_IN_PLACE,
8855                                   args, tf_error, NULL_TREE);
8856   fixup_attribute_variants (type);
8857
8858   /* Now that our base classes are set up, enter the scope of the
8859      class, so that name lookups into base classes, etc. will work
8860      correctly.  This is precisely analogous to what we do in
8861      begin_class_definition when defining an ordinary non-template
8862      class, except we also need to push the enclosing classes.  */
8863   push_nested_class (type);
8864
8865   /* Now members are processed in the order of declaration.  */
8866   for (member = CLASSTYPE_DECL_LIST (pattern);
8867        member; member = TREE_CHAIN (member))
8868     {
8869       tree t = TREE_VALUE (member);
8870
8871       if (TREE_PURPOSE (member))
8872         {
8873           if (TYPE_P (t))
8874             {
8875               /* Build new CLASSTYPE_NESTED_UTDS.  */
8876
8877               tree newtag;
8878               bool class_template_p;
8879
8880               class_template_p = (TREE_CODE (t) != ENUMERAL_TYPE
8881                                   && TYPE_LANG_SPECIFIC (t)
8882                                   && CLASSTYPE_IS_TEMPLATE (t));
8883               /* If the member is a class template, then -- even after
8884                  substitution -- there may be dependent types in the
8885                  template argument list for the class.  We increment
8886                  PROCESSING_TEMPLATE_DECL so that dependent_type_p, as
8887                  that function will assume that no types are dependent
8888                  when outside of a template.  */
8889               if (class_template_p)
8890                 ++processing_template_decl;
8891               newtag = tsubst (t, args, tf_error, NULL_TREE);
8892               if (class_template_p)
8893                 --processing_template_decl;
8894               if (newtag == error_mark_node)
8895                 continue;
8896
8897               if (TREE_CODE (newtag) != ENUMERAL_TYPE)
8898                 {
8899                   tree name = TYPE_IDENTIFIER (t);
8900
8901                   if (class_template_p)
8902                     /* Unfortunately, lookup_template_class sets
8903                        CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION for a partial
8904                        instantiation (i.e., for the type of a member
8905                        template class nested within a template class.)
8906                        This behavior is required for
8907                        maybe_process_partial_specialization to work
8908                        correctly, but is not accurate in this case;
8909                        the TAG is not an instantiation of anything.
8910                        (The corresponding TEMPLATE_DECL is an
8911                        instantiation, but the TYPE is not.) */
8912                     CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (newtag) = 0;
8913
8914                   /* Now, we call pushtag to put this NEWTAG into the scope of
8915                      TYPE.  We first set up the IDENTIFIER_TYPE_VALUE to avoid
8916                      pushtag calling push_template_decl.  We don't have to do
8917                      this for enums because it will already have been done in
8918                      tsubst_enum.  */
8919                   if (name)
8920                     SET_IDENTIFIER_TYPE_VALUE (name, newtag);
8921                   pushtag (name, newtag, /*tag_scope=*/ts_current);
8922                 }
8923             }
8924           else if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL
8925                    || DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (t))
8926             {
8927               /* Build new TYPE_METHODS.  */
8928               tree r;
8929
8930               if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
8931                 ++processing_template_decl;
8932               r = tsubst (t, args, tf_error, NULL_TREE);
8933               if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
8934                 --processing_template_decl;
8935               set_current_access_from_decl (r);
8936               finish_member_declaration (r);
8937               /* Instantiate members marked with attribute used.  */
8938               if (r != error_mark_node && DECL_PRESERVE_P (r))
8939                 mark_used (r);
8940             }
8941           else
8942             {
8943               /* Build new TYPE_FIELDS.  */
8944               if (TREE_CODE (t) == STATIC_ASSERT)
8945                 {
8946                   tree condition = 
8947                     tsubst_expr (STATIC_ASSERT_CONDITION (t), args, 
8948                                  tf_warning_or_error, NULL_TREE,
8949                                  /*integral_constant_expression_p=*/true);
8950                   finish_static_assert (condition,
8951                                         STATIC_ASSERT_MESSAGE (t), 
8952                                         STATIC_ASSERT_SOURCE_LOCATION (t),
8953                                         /*member_p=*/true);
8954                 }
8955               else if (TREE_CODE (t) != CONST_DECL)
8956                 {
8957                   tree r;
8958
8959                   /* The file and line for this declaration, to
8960                      assist in error message reporting.  Since we
8961                      called push_tinst_level above, we don't need to
8962                      restore these.  */
8963                   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (t);
8964
8965                   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
8966                     ++processing_template_decl;
8967                   r = tsubst (t, args, tf_warning_or_error, NULL_TREE);
8968                   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
8969                     --processing_template_decl;
8970                   if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL)
8971                     {
8972                       /* In [temp.inst]:
8973
8974                            [t]he initialization (and any associated
8975                            side-effects) of a static data member does
8976                            not occur unless the static data member is
8977                            itself used in a way that requires the
8978                            definition of the static data member to
8979                            exist.
8980
8981                          Therefore, we do not substitute into the
8982                          initialized for the static data member here.  */
8983                       finish_static_data_member_decl
8984                         (r,
8985                          /*init=*/NULL_TREE,
8986                          /*init_const_expr_p=*/false,
8987                          /*asmspec_tree=*/NULL_TREE,
8988                          /*flags=*/0);
8989                       /* Instantiate members marked with attribute used.  */
8990                       if (r != error_mark_node && DECL_PRESERVE_P (r))
8991                         mark_used (r);
8992                     }
8993                   else if (TREE_CODE (r) == FIELD_DECL)
8994                     {
8995                       /* Determine whether R has a valid type and can be
8996                          completed later.  If R is invalid, then it is
8997                          replaced by error_mark_node so that it will not be
8998                          added to TYPE_FIELDS.  */
8999                       tree rtype = TREE_TYPE (r);
9000                       if (can_complete_type_without_circularity (rtype))
9001                         complete_type (rtype);
9002
9003                       if (!COMPLETE_TYPE_P (rtype))
9004                         {
9005                           cxx_incomplete_type_error (r, rtype);
9006                           r = error_mark_node;
9007                         }
9008                     }
9009
9010                   /* If it is a TYPE_DECL for a class-scoped ENUMERAL_TYPE,
9011                      such a thing will already have been added to the field
9012                      list by tsubst_enum in finish_member_declaration in the
9013                      CLASSTYPE_NESTED_UTDS case above.  */
9014                   if (!(TREE_CODE (r) == TYPE_DECL
9015                         && TREE_CODE (TREE_TYPE (r)) == ENUMERAL_TYPE
9016                         && DECL_ARTIFICIAL (r)))
9017                     {
9018                       set_current_access_from_decl (r);
9019                       finish_member_declaration (r);
9020                     }
9021                 }
9022             }
9023         }
9024       else
9025         {
9026           if (TYPE_P (t) || DECL_CLASS_TEMPLATE_P (t))
9027             {
9028               /* Build new CLASSTYPE_FRIEND_CLASSES.  */
9029
9030               tree friend_type = t;
9031               bool adjust_processing_template_decl = false;
9032
9033               if (TREE_CODE (friend_type) == TEMPLATE_DECL)
9034                 {
9035                   /* template <class T> friend class C;  */
9036                   friend_type = tsubst_friend_class (friend_type, args);
9037                   adjust_processing_template_decl = true;
9038                 }
9039               else if (TREE_CODE (friend_type) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE)
9040                 {
9041                   /* template <class T> friend class C::D;  */
9042                   friend_type = tsubst (friend_type, args,
9043                                         tf_warning_or_error, NULL_TREE);
9044                   if (TREE_CODE (friend_type) == TEMPLATE_DECL)
9045                     friend_type = TREE_TYPE (friend_type);
9046                   adjust_processing_template_decl = true;
9047                 }
9048               else if (TREE_CODE (friend_type) == TYPENAME_TYPE
9049                        || TREE_CODE (friend_type) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
9050                 {
9051                   /* This could be either
9052
9053                        friend class T::C;
9054
9055                      when dependent_type_p is false or
9056
9057                        template <class U> friend class T::C;
9058
9059                      otherwise.  */
9060                   friend_type = tsubst (friend_type, args,
9061                                         tf_warning_or_error, NULL_TREE);
9062                   /* Bump processing_template_decl for correct
9063                      dependent_type_p calculation.  */
9064                   ++processing_template_decl;
9065                   if (dependent_type_p (friend_type))
9066                     adjust_processing_template_decl = true;
9067                   --processing_template_decl;
9068                 }
9069               else if (!CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (friend_type)
9070                        && hidden_name_p (TYPE_NAME (friend_type)))
9071                 {
9072                   /* friend class C;
9073
9074                      where C hasn't been declared yet.  Let's lookup name
9075                      from namespace scope directly, bypassing any name that
9076                      come from dependent base class.  */
9077                   tree ns = decl_namespace_context (TYPE_MAIN_DECL (friend_type));
9078
9079                   /* The call to xref_tag_from_type does injection for friend
9080                      classes.  */
9081                   push_nested_namespace (ns);
9082                   friend_type =
9083                     xref_tag_from_type (friend_type, NULL_TREE,
9084                                         /*tag_scope=*/ts_current);
9085                   pop_nested_namespace (ns);
9086                 }
9087               else if (uses_template_parms (friend_type))
9088                 /* friend class C<T>;  */
9089                 friend_type = tsubst (friend_type, args,
9090                                       tf_warning_or_error, NULL_TREE);
9091               /* Otherwise it's
9092
9093                    friend class C;
9094
9095                  where C is already declared or
9096
9097                    friend class C<int>;
9098
9099                  We don't have to do anything in these cases.  */
9100
9101               if (adjust_processing_template_decl)
9102                 /* Trick make_friend_class into realizing that the friend
9103                    we're adding is a template, not an ordinary class.  It's
9104                    important that we use make_friend_class since it will
9105                    perform some error-checking and output cross-reference
9106                    information.  */
9107                 ++processing_template_decl;
9108
9109               if (friend_type != error_mark_node)
9110                 make_friend_class (type, friend_type, /*complain=*/false);
9111
9112               if (adjust_processing_template_decl)
9113                 --processing_template_decl;
9114             }
9115           else
9116             {
9117               /* Build new DECL_FRIENDLIST.  */
9118               tree r;
9119
9120               /* The file and line for this declaration, to
9121                  assist in error message reporting.  Since we
9122                  called push_tinst_level above, we don't need to
9123                  restore these.  */
9124               input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (t);
9125
9126               if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
9127                 {
9128                   ++processing_template_decl;
9129                   push_deferring_access_checks (dk_no_check);
9130                 }
9131
9132               r = tsubst_friend_function (t, args);
9133               add_friend (type, r, /*complain=*/false);
9134               if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
9135                 {
9136                   pop_deferring_access_checks ();
9137                   --processing_template_decl;
9138                 }
9139             }
9140         }
9141     }
9142
9143   if (CLASSTYPE_LAMBDA_EXPR (type))
9144     {
9145       tree decl = lambda_function (type);
9146       if (decl)
9147         {
9148           tree lambda = CLASSTYPE_LAMBDA_EXPR (type);
9149           if (LAMBDA_EXPR_DEDUCE_RETURN_TYPE_P (lambda))
9150             {
9151               apply_lambda_return_type (lambda, void_type_node);
9152               LAMBDA_EXPR_RETURN_TYPE (lambda) = NULL_TREE;
9153             }
9154           instantiate_decl (decl, false, false);
9155           maybe_add_lambda_conv_op (type);
9156         }
9157       else
9158         gcc_assert (errorcount);
9159     }
9160
9161   /* Set the file and line number information to whatever is given for
9162      the class itself.  This puts error messages involving generated
9163      implicit functions at a predictable point, and the same point
9164      that would be used for non-template classes.  */
9165   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (typedecl);
9166
9167   unreverse_member_declarations (type);
9168   finish_struct_1 (type);
9169   TYPE_BEING_DEFINED (type) = 0;
9170
9171   /* We don't instantiate default arguments for member functions.  14.7.1:
9172
9173      The implicit instantiation of a class template specialization causes
9174      the implicit instantiation of the declarations, but not of the
9175      definitions or default arguments, of the class member functions,
9176      member classes, static data members and member templates....  */
9177
9178   /* Some typedefs referenced from within the template code need to be access
9179      checked at template instantiation time, i.e now. These types were
9180      added to the template at parsing time. Let's get those and perform
9181      the access checks then.  */
9182   perform_typedefs_access_check (pattern, args);
9183   perform_deferred_access_checks ();
9184   pop_nested_class ();
9185   maximum_field_alignment = saved_maximum_field_alignment;
9186   pop_from_top_level ();
9187   pop_deferring_access_checks ();
9188   pop_tinst_level ();
9189
9190   /* The vtable for a template class can be emitted in any translation
9191      unit in which the class is instantiated.  When there is no key
9192      method, however, finish_struct_1 will already have added TYPE to
9193      the keyed_classes list.  */
9194   if (TYPE_CONTAINS_VPTR_P (type) && CLASSTYPE_KEY_METHOD (type))
9195     keyed_classes = tree_cons (NULL_TREE, type, keyed_classes);
9196
9197   return type;
9198 }
9199
9200 /* Wrapper for instantiate_class_template_1.  */
9201
9202 tree
9203 instantiate_class_template (tree type)
9204 {
9205   tree ret;
9206   timevar_push (TV_TEMPLATE_INST);
9207   ret = instantiate_class_template_1 (type);
9208   timevar_pop (TV_TEMPLATE_INST);
9209   return ret;
9210 }
9211
9212 static tree
9213 tsubst_template_arg (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
9214 {
9215   tree r;
9216
9217   if (!t)
9218     r = t;
9219   else if (TYPE_P (t))
9220     r = tsubst (t, args, complain, in_decl);
9221   else
9222     {
9223       if (!(complain & tf_warning))
9224         ++c_inhibit_evaluation_warnings;
9225       r = tsubst_expr (t, args, complain, in_decl,
9226                        /*integral_constant_expression_p=*/true);
9227       if (!(complain & tf_warning))
9228         --c_inhibit_evaluation_warnings;
9229       /* Preserve the raw-reference nature of T.  */
9230       if (TREE_TYPE (t) && TREE_CODE (TREE_TYPE (t)) == REFERENCE_TYPE
9231           && REFERENCE_REF_P (r))
9232         r = TREE_OPERAND (r, 0);
9233     }
9234   return r;
9235 }
9236
9237 /* Given a function parameter pack TMPL_PARM and some function parameters
9238    instantiated from it at *SPEC_P, return a NONTYPE_ARGUMENT_PACK of them
9239    and set *SPEC_P to point at the next point in the list.  */
9240
9241 static tree
9242 extract_fnparm_pack (tree tmpl_parm, tree *spec_p)
9243 {
9244   /* Collect all of the extra "packed" parameters into an
9245      argument pack.  */
9246   tree parmvec;
9247   tree parmtypevec;
9248   tree argpack = make_node (NONTYPE_ARGUMENT_PACK);
9249   tree argtypepack = cxx_make_type (TYPE_ARGUMENT_PACK);
9250   tree spec_parm = *spec_p;
9251   int i, len;
9252
9253   for (len = 0; spec_parm; ++len, spec_parm = TREE_CHAIN (spec_parm))
9254     if (tmpl_parm
9255         && !function_parameter_expanded_from_pack_p (spec_parm, tmpl_parm))
9256       break;
9257
9258   /* Fill in PARMVEC and PARMTYPEVEC with all of the parameters.  */
9259   parmvec = make_tree_vec (len);
9260   parmtypevec = make_tree_vec (len);
9261   spec_parm = *spec_p;
9262   for (i = 0; i < len; i++, spec_parm = DECL_CHAIN (spec_parm))
9263     {
9264       TREE_VEC_ELT (parmvec, i) = spec_parm;
9265       TREE_VEC_ELT (parmtypevec, i) = TREE_TYPE (spec_parm);
9266     }
9267
9268   /* Build the argument packs.  */
9269   SET_ARGUMENT_PACK_ARGS (argpack, parmvec);
9270   SET_ARGUMENT_PACK_ARGS (argtypepack, parmtypevec);
9271   TREE_TYPE (argpack) = argtypepack;
9272   *spec_p = spec_parm;
9273
9274   return argpack;
9275 }
9276
9277 /* Give a chain SPEC_PARM of PARM_DECLs, pack them into a
9278    NONTYPE_ARGUMENT_PACK.  */
9279
9280 static tree
9281 make_fnparm_pack (tree spec_parm)
9282 {
9283   return extract_fnparm_pack (NULL_TREE, &spec_parm);
9284 }
9285
9286 /* Substitute ARGS into T, which is an pack expansion
9287    (i.e. TYPE_PACK_EXPANSION or EXPR_PACK_EXPANSION). Returns a
9288    TREE_VEC with the substituted arguments, a PACK_EXPANSION_* node
9289    (if only a partial substitution could be performed) or
9290    ERROR_MARK_NODE if there was an error.  */
9291 tree
9292 tsubst_pack_expansion (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain,
9293                        tree in_decl)
9294 {
9295   tree pattern;
9296   tree pack, packs = NULL_TREE;
9297   bool unsubstituted_packs = false;
9298   bool real_packs = false;
9299   int missing_level = 0;
9300   int i, len = -1;
9301   tree result;
9302   htab_t saved_local_specializations = NULL;
9303   bool need_local_specializations = false;
9304   int levels;
9305
9306   gcc_assert (PACK_EXPANSION_P (t));
9307   pattern = PACK_EXPANSION_PATTERN (t);
9308
9309   /* Add in any args remembered from an earlier partial instantiation.  */
9310   args = add_to_template_args (PACK_EXPANSION_EXTRA_ARGS (t), args);
9311
9312   levels = TMPL_ARGS_DEPTH (args);
9313
9314   /* Determine the argument packs that will instantiate the parameter
9315      packs used in the expansion expression. While we're at it,
9316      compute the number of arguments to be expanded and make sure it
9317      is consistent.  */
9318   for (pack = PACK_EXPANSION_PARAMETER_PACKS (t); pack; 
9319        pack = TREE_CHAIN (pack))
9320     {
9321       tree parm_pack = TREE_VALUE (pack);
9322       tree arg_pack = NULL_TREE;
9323       tree orig_arg = NULL_TREE;
9324       int level = 0;
9325
9326       if (TREE_CODE (parm_pack) == BASES)
9327        {
9328          if (BASES_DIRECT (parm_pack))
9329            return calculate_direct_bases (tsubst_expr (BASES_TYPE (parm_pack),
9330                                                         args, complain, in_decl, false));
9331          else
9332            return calculate_bases (tsubst_expr (BASES_TYPE (parm_pack),
9333                                                  args, complain, in_decl, false));
9334        }
9335       if (TREE_CODE (parm_pack) == PARM_DECL)
9336         {
9337           if (at_function_scope_p ())
9338             arg_pack = retrieve_local_specialization (parm_pack);
9339           else
9340             {
9341               /* We can't rely on local_specializations for a parameter
9342                  name used later in a function declaration (such as in a
9343                  late-specified return type).  Even if it exists, it might
9344                  have the wrong value for a recursive call.  Just make a
9345                  dummy decl, since it's only used for its type.  */
9346               arg_pack = tsubst_decl (parm_pack, args, complain);
9347               if (arg_pack && FUNCTION_PARAMETER_PACK_P (arg_pack))
9348                 /* Partial instantiation of the parm_pack, we can't build
9349                    up an argument pack yet.  */
9350                 arg_pack = NULL_TREE;
9351               else
9352                 arg_pack = make_fnparm_pack (arg_pack);
9353               need_local_specializations = true;
9354             }
9355         }
9356       else
9357         {
9358           int idx;
9359           template_parm_level_and_index (parm_pack, &level, &idx);
9360
9361           if (level <= levels)
9362             arg_pack = TMPL_ARG (args, level, idx);
9363         }
9364
9365       orig_arg = arg_pack;
9366       if (arg_pack && TREE_CODE (arg_pack) == ARGUMENT_PACK_SELECT)
9367         arg_pack = ARGUMENT_PACK_SELECT_FROM_PACK (arg_pack);
9368       
9369       if (arg_pack && !ARGUMENT_PACK_P (arg_pack))
9370         /* This can only happen if we forget to expand an argument
9371            pack somewhere else. Just return an error, silently.  */
9372         {
9373           result = make_tree_vec (1);
9374           TREE_VEC_ELT (result, 0) = error_mark_node;
9375           return result;
9376         }
9377
9378       if (arg_from_parm_pack_p (arg_pack, parm_pack))
9379         /* The argument pack that the parameter maps to is just an
9380            expansion of the parameter itself, such as one would find
9381            in the implicit typedef of a class inside the class itself.
9382            Consider this parameter "unsubstituted", so that we will
9383            maintain the outer pack expansion.  */
9384         arg_pack = NULL_TREE;
9385           
9386       if (arg_pack)
9387         {
9388           int my_len = 
9389             TREE_VEC_LENGTH (ARGUMENT_PACK_ARGS (arg_pack));
9390
9391           /* Don't bother trying to do a partial substitution with
9392              incomplete packs; we'll try again after deduction.  */
9393           if (ARGUMENT_PACK_INCOMPLETE_P (arg_pack))
9394             return t;
9395
9396           if (len < 0)
9397             len = my_len;
9398           else if (len != my_len)
9399             {
9400               if (!(complain & tf_error))
9401                 /* Fail quietly.  */;
9402               else if (TREE_CODE (t) == TYPE_PACK_EXPANSION)
9403                 error ("mismatched argument pack lengths while expanding "
9404                        "%<%T%>",
9405                        pattern);
9406               else
9407                 error ("mismatched argument pack lengths while expanding "
9408                        "%<%E%>",
9409                        pattern);
9410               return error_mark_node;
9411             }
9412
9413           if (TREE_VEC_LENGTH (ARGUMENT_PACK_ARGS (arg_pack)) == 1
9414               && PACK_EXPANSION_P (TREE_VEC_ELT (ARGUMENT_PACK_ARGS (arg_pack),
9415                                                  0)))
9416             /* This isn't a real argument pack yet.  */;
9417           else
9418             real_packs = true;
9419
9420           /* Keep track of the parameter packs and their corresponding
9421              argument packs.  */
9422           packs = tree_cons (parm_pack, arg_pack, packs);
9423           TREE_TYPE (packs) = orig_arg;
9424         }
9425       else
9426         {
9427           /* We can't substitute for this parameter pack.  We use a flag as
9428              well as the missing_level counter because function parameter
9429              packs don't have a level.  */
9430           unsubstituted_packs = true;
9431           if (!missing_level || missing_level > level)
9432             missing_level = level;
9433         }
9434     }
9435
9436   /* We cannot expand this expansion expression, because we don't have
9437      all of the argument packs we need.  */
9438   if (unsubstituted_packs)
9439     {
9440       if (real_packs)
9441         {
9442           /* We got some full packs, but we can't substitute them in until we
9443              have values for all the packs.  So remember these until then.  */
9444           tree save_args;
9445
9446           t = make_pack_expansion (pattern);
9447
9448           /* The call to add_to_template_args above assumes no overlap
9449              between saved args and new args, so prune away any fake
9450              args, i.e. those that satisfied arg_from_parm_pack_p above.  */
9451           if (missing_level && levels >= missing_level)
9452             {
9453               gcc_assert (TMPL_ARGS_HAVE_MULTIPLE_LEVELS (args)
9454                           && missing_level > 1);
9455               TREE_VEC_LENGTH (args) = missing_level - 1;
9456               save_args = copy_node (args);
9457               TREE_VEC_LENGTH (args) = levels;
9458             }
9459           else
9460             save_args = args;
9461
9462           PACK_EXPANSION_EXTRA_ARGS (t) = save_args;
9463         }
9464       else
9465         {
9466           /* There were no real arguments, we're just replacing a parameter
9467              pack with another version of itself. Substitute into the
9468              pattern and return a PACK_EXPANSION_*. The caller will need to
9469              deal with that.  */
9470           if (TREE_CODE (t) == EXPR_PACK_EXPANSION)
9471             t = tsubst_expr (pattern, args, complain, in_decl,
9472                              /*integral_constant_expression_p=*/false);
9473           else
9474             t = tsubst (pattern, args, complain, in_decl);
9475           t = make_pack_expansion (t);
9476         }
9477       return t;
9478     }
9479
9480   /* We could not find any argument packs that work.  */
9481   if (len < 0)
9482     return error_mark_node;
9483
9484   if (need_local_specializations)
9485     {
9486       /* We're in a late-specified return type, so create our own local
9487          specializations table; the current table is either NULL or (in the
9488          case of recursive unification) might have bindings that we don't
9489          want to use or alter.  */
9490       saved_local_specializations = local_specializations;
9491       local_specializations = htab_create (37,
9492                                            hash_local_specialization,
9493                                            eq_local_specializations,
9494                                            NULL);
9495     }
9496
9497   /* For each argument in each argument pack, substitute into the
9498      pattern.  */
9499   result = make_tree_vec (len);
9500   for (i = 0; i < len; ++i)
9501     {
9502       /* For parameter pack, change the substitution of the parameter
9503          pack to the ith argument in its argument pack, then expand
9504          the pattern.  */
9505       for (pack = packs; pack; pack = TREE_CHAIN (pack))
9506         {
9507           tree parm = TREE_PURPOSE (pack);
9508           tree arg;
9509
9510           /* Select the Ith argument from the pack.  */
9511           if (TREE_CODE (parm) == PARM_DECL)
9512             {
9513               if (i == 0)
9514                 {
9515                   arg = make_node (ARGUMENT_PACK_SELECT);
9516                   ARGUMENT_PACK_SELECT_FROM_PACK (arg) = TREE_VALUE (pack);
9517                   mark_used (parm);
9518                   register_local_specialization (arg, parm);
9519                 }
9520               else
9521                 arg = retrieve_local_specialization (parm);
9522             }
9523           else
9524             {
9525               int idx, level;
9526               template_parm_level_and_index (parm, &level, &idx);
9527
9528               if (i == 0)
9529                 {
9530                   arg = make_node (ARGUMENT_PACK_SELECT);
9531                   ARGUMENT_PACK_SELECT_FROM_PACK (arg) = TREE_VALUE (pack);
9532                   /* Update the corresponding argument.  */
9533                   TMPL_ARG (args, level, idx) = arg;
9534                 }
9535               else
9536                 /* Re-use the ARGUMENT_PACK_SELECT.  */
9537                 arg = TMPL_ARG (args, level, idx);
9538             }
9539           ARGUMENT_PACK_SELECT_INDEX (arg) = i;
9540         }
9541
9542       /* Substitute into the PATTERN with the altered arguments.  */
9543       if (TREE_CODE (t) == EXPR_PACK_EXPANSION)
9544         TREE_VEC_ELT (result, i) = 
9545           tsubst_expr (pattern, args, complain, in_decl,
9546                        /*integral_constant_expression_p=*/false);
9547       else
9548         TREE_VEC_ELT (result, i) = tsubst (pattern, args, complain, in_decl);
9549
9550       if (TREE_VEC_ELT (result, i) == error_mark_node)
9551         {
9552           result = error_mark_node;
9553           break;
9554         }
9555     }
9556
9557   /* Update ARGS to restore the substitution from parameter packs to
9558      their argument packs.  */
9559   for (pack = packs; pack; pack = TREE_CHAIN (pack))
9560     {
9561       tree parm = TREE_PURPOSE (pack);
9562
9563       if (TREE_CODE (parm) == PARM_DECL)
9564         register_local_specialization (TREE_TYPE (pack), parm);
9565       else
9566         {
9567           int idx, level;
9568           template_parm_level_and_index (parm, &level, &idx);
9569           
9570           /* Update the corresponding argument.  */
9571           if (TMPL_ARGS_HAVE_MULTIPLE_LEVELS (args))
9572             TREE_VEC_ELT (TREE_VEC_ELT (args, level -1 ), idx) =
9573               TREE_TYPE (pack);
9574           else
9575             TREE_VEC_ELT (args, idx) = TREE_TYPE (pack);
9576         }
9577     }
9578
9579   if (saved_local_specializations)
9580     {
9581       htab_delete (local_specializations);
9582       local_specializations = saved_local_specializations;
9583     }
9584   
9585   return result;
9586 }
9587
9588 /* Given PARM_DECL PARM, find the corresponding PARM_DECL in the template
9589    TMPL.  We do this using DECL_PARM_INDEX, which should work even with
9590    parameter packs; all parms generated from a function parameter pack will
9591    have the same DECL_PARM_INDEX.  */
9592
9593 tree
9594 get_pattern_parm (tree parm, tree tmpl)
9595 {
9596   tree pattern = DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl);
9597   tree patparm;
9598
9599   if (DECL_ARTIFICIAL (parm))
9600     {
9601       for (patparm = DECL_ARGUMENTS (pattern);
9602            patparm; patparm = DECL_CHAIN (patparm))
9603         if (DECL_ARTIFICIAL (patparm)
9604             && DECL_NAME (parm) == DECL_NAME (patparm))
9605           break;
9606     }
9607   else
9608     {
9609       patparm = FUNCTION_FIRST_USER_PARM (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl));
9610       patparm = chain_index (DECL_PARM_INDEX (parm)-1, patparm);
9611       gcc_assert (DECL_PARM_INDEX (patparm)
9612                   == DECL_PARM_INDEX (parm));
9613     }
9614
9615   return patparm;
9616 }
9617
9618 /* Substitute ARGS into the vector or list of template arguments T.  */
9619
9620 static tree
9621 tsubst_template_args (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
9622 {
9623   tree orig_t = t;
9624   int len, need_new = 0, i, expanded_len_adjust = 0, out;
9625   tree *elts;
9626
9627   if (t == error_mark_node)
9628     return error_mark_node;
9629
9630   len = TREE_VEC_LENGTH (t);
9631   elts = XALLOCAVEC (tree, len);
9632
9633   for (i = 0; i < len; i++)
9634     {
9635       tree orig_arg = TREE_VEC_ELT (t, i);
9636       tree new_arg;
9637
9638       if (TREE_CODE (orig_arg) == TREE_VEC)
9639         new_arg = tsubst_template_args (orig_arg, args, complain, in_decl);
9640       else if (PACK_EXPANSION_P (orig_arg))
9641         {
9642           /* Substitute into an expansion expression.  */
9643           new_arg = tsubst_pack_expansion (orig_arg, args, complain, in_decl);
9644
9645           if (TREE_CODE (new_arg) == TREE_VEC)
9646             /* Add to the expanded length adjustment the number of
9647                expanded arguments. We subtract one from this
9648                measurement, because the argument pack expression
9649                itself is already counted as 1 in
9650                LEN. EXPANDED_LEN_ADJUST can actually be negative, if
9651                the argument pack is empty.  */
9652             expanded_len_adjust += TREE_VEC_LENGTH (new_arg) - 1;
9653         }
9654       else if (ARGUMENT_PACK_P (orig_arg))
9655         {
9656           /* Substitute into each of the arguments.  */
9657           new_arg = TYPE_P (orig_arg)
9658             ? cxx_make_type (TREE_CODE (orig_arg))
9659             : make_node (TREE_CODE (orig_arg));
9660           
9661           SET_ARGUMENT_PACK_ARGS (
9662             new_arg,
9663             tsubst_template_args (ARGUMENT_PACK_ARGS (orig_arg),
9664                                   args, complain, in_decl));
9665
9666           if (ARGUMENT_PACK_ARGS (new_arg) == error_mark_node)
9667             new_arg = error_mark_node;
9668
9669           if (TREE_CODE (new_arg) == NONTYPE_ARGUMENT_PACK) {
9670             TREE_TYPE (new_arg) = tsubst (TREE_TYPE (orig_arg), args,
9671                                           complain, in_decl);
9672             TREE_CONSTANT (new_arg) = TREE_CONSTANT (orig_arg);
9673
9674             if (TREE_TYPE (new_arg) == error_mark_node)
9675               new_arg = error_mark_node;
9676           }
9677         }
9678       else
9679         new_arg = tsubst_template_arg (orig_arg, args, complain, in_decl);
9680
9681       if (new_arg == error_mark_node)
9682         return error_mark_node;
9683
9684       elts[i] = new_arg;
9685       if (new_arg != orig_arg)
9686         need_new = 1;
9687     }
9688
9689   if (!need_new)
9690     return t;
9691
9692   /* Make space for the expanded arguments coming from template
9693      argument packs.  */
9694   t = make_tree_vec (len + expanded_len_adjust);
9695   /* ORIG_T can contain TREE_VECs. That happens if ORIG_T contains the
9696      arguments for a member template.
9697      In that case each TREE_VEC in ORIG_T represents a level of template
9698      arguments, and ORIG_T won't carry any non defaulted argument count.
9699      It will rather be the nested TREE_VECs that will carry one.
9700      In other words, ORIG_T carries a non defaulted argument count only
9701      if it doesn't contain any nested TREE_VEC.  */
9702   if (NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (orig_t))
9703     {
9704       int count = GET_NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (orig_t);
9705       count += expanded_len_adjust;
9706       SET_NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (t, count);
9707     }
9708   for (i = 0, out = 0; i < len; i++)
9709     {
9710       if ((PACK_EXPANSION_P (TREE_VEC_ELT (orig_t, i))
9711            || ARGUMENT_PACK_P (TREE_VEC_ELT (orig_t, i)))
9712           && TREE_CODE (elts[i]) == TREE_VEC)
9713         {
9714           int idx;
9715
9716           /* Now expand the template argument pack "in place".  */
9717           for (idx = 0; idx < TREE_VEC_LENGTH (elts[i]); idx++, out++)
9718             TREE_VEC_ELT (t, out) = TREE_VEC_ELT (elts[i], idx);
9719         }
9720       else
9721         {
9722           TREE_VEC_ELT (t, out) = elts[i];
9723           out++;
9724         }
9725     }
9726
9727   return t;
9728 }
9729
9730 /* Return the result of substituting ARGS into the template parameters
9731    given by PARMS.  If there are m levels of ARGS and m + n levels of
9732    PARMS, then the result will contain n levels of PARMS.  For
9733    example, if PARMS is `template <class T> template <class U>
9734    template <T*, U, class V>' and ARGS is {{int}, {double}} then the
9735    result will be `template <int*, double, class V>'.  */
9736
9737 static tree
9738 tsubst_template_parms (tree parms, tree args, tsubst_flags_t complain)
9739 {
9740   tree r = NULL_TREE;
9741   tree* new_parms;
9742
9743   /* When substituting into a template, we must set
9744      PROCESSING_TEMPLATE_DECL as the template parameters may be
9745      dependent if they are based on one-another, and the dependency
9746      predicates are short-circuit outside of templates.  */
9747   ++processing_template_decl;
9748
9749   for (new_parms = &r;
9750        TMPL_PARMS_DEPTH (parms) > TMPL_ARGS_DEPTH (args);
9751        new_parms = &(TREE_CHAIN (*new_parms)),
9752          parms = TREE_CHAIN (parms))
9753     {
9754       tree new_vec =
9755         make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (TREE_VALUE (parms)));
9756       int i;
9757
9758       for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (new_vec); ++i)
9759         {
9760           tree tuple;
9761
9762           if (parms == error_mark_node)
9763             continue;
9764
9765           tuple = TREE_VEC_ELT (TREE_VALUE (parms), i);
9766
9767           if (tuple == error_mark_node)
9768             continue;
9769
9770           TREE_VEC_ELT (new_vec, i) =
9771             tsubst_template_parm (tuple, args, complain);
9772         }
9773
9774       *new_parms =
9775         tree_cons (size_int (TMPL_PARMS_DEPTH (parms)
9776                              - TMPL_ARGS_DEPTH (args)),
9777                    new_vec, NULL_TREE);
9778     }
9779
9780   --processing_template_decl;
9781
9782   return r;
9783 }
9784
9785 /* Return the result of substituting ARGS into one template parameter
9786    given by T. T Must be a TREE_LIST which TREE_VALUE is the template
9787    parameter and which TREE_PURPOSE is the default argument of the
9788    template parameter.  */
9789
9790 static tree
9791 tsubst_template_parm (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain)
9792 {
9793   tree default_value, parm_decl;
9794
9795   if (args == NULL_TREE
9796       || t == NULL_TREE
9797       || t == error_mark_node)
9798     return t;
9799
9800   gcc_assert (TREE_CODE (t) == TREE_LIST);
9801
9802   default_value = TREE_PURPOSE (t);
9803   parm_decl = TREE_VALUE (t);
9804
9805   parm_decl = tsubst (parm_decl, args, complain, NULL_TREE);
9806   if (TREE_CODE (parm_decl) == PARM_DECL
9807       && invalid_nontype_parm_type_p (TREE_TYPE (parm_decl), complain))
9808     parm_decl = error_mark_node;
9809   default_value = tsubst_template_arg (default_value, args,
9810                                        complain, NULL_TREE);
9811
9812   return build_tree_list (default_value, parm_decl);
9813 }
9814
9815 /* Substitute the ARGS into the indicated aggregate (or enumeration)
9816    type T.  If T is not an aggregate or enumeration type, it is
9817    handled as if by tsubst.  IN_DECL is as for tsubst.  If
9818    ENTERING_SCOPE is nonzero, T is the context for a template which
9819    we are presently tsubst'ing.  Return the substituted value.  */
9820
9821 static tree
9822 tsubst_aggr_type (tree t,
9823                   tree args,
9824                   tsubst_flags_t complain,
9825                   tree in_decl,
9826                   int entering_scope)
9827 {
9828   if (t == NULL_TREE)
9829     return NULL_TREE;
9830
9831   switch (TREE_CODE (t))
9832     {
9833     case RECORD_TYPE:
9834       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (t))
9835         return tsubst (TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (t), args, complain, in_decl);
9836
9837       /* Else fall through.  */
9838     case ENUMERAL_TYPE:
9839     case UNION_TYPE:
9840       if (TYPE_TEMPLATE_INFO (t) && uses_template_parms (t))
9841         {
9842           tree argvec;
9843           tree context;
9844           tree r;
9845           int saved_unevaluated_operand;
9846           int saved_inhibit_evaluation_warnings;
9847
9848           /* In "sizeof(X<I>)" we need to evaluate "I".  */
9849           saved_unevaluated_operand = cp_unevaluated_operand;
9850           cp_unevaluated_operand = 0;
9851           saved_inhibit_evaluation_warnings = c_inhibit_evaluation_warnings;
9852           c_inhibit_evaluation_warnings = 0;
9853
9854           /* First, determine the context for the type we are looking
9855              up.  */
9856           context = TYPE_CONTEXT (t);
9857           if (context && TYPE_P (context))
9858             {
9859               context = tsubst_aggr_type (context, args, complain,
9860                                           in_decl, /*entering_scope=*/1);
9861               /* If context is a nested class inside a class template,
9862                  it may still need to be instantiated (c++/33959).  */
9863               context = complete_type (context);
9864             }
9865
9866           /* Then, figure out what arguments are appropriate for the
9867              type we are trying to find.  For example, given:
9868
9869                template <class T> struct S;
9870                template <class T, class U> void f(T, U) { S<U> su; }
9871
9872              and supposing that we are instantiating f<int, double>,
9873              then our ARGS will be {int, double}, but, when looking up
9874              S we only want {double}.  */
9875           argvec = tsubst_template_args (TYPE_TI_ARGS (t), args,
9876                                          complain, in_decl);
9877           if (argvec == error_mark_node)
9878             r = error_mark_node;
9879           else
9880             {
9881               r = lookup_template_class (t, argvec, in_decl, context,
9882                                          entering_scope, complain);
9883               r = cp_build_qualified_type_real (r, cp_type_quals (t), complain);
9884             }
9885
9886           cp_unevaluated_operand = saved_unevaluated_operand;
9887           c_inhibit_evaluation_warnings = saved_inhibit_evaluation_warnings;
9888
9889           return r;
9890         }
9891       else
9892         /* This is not a template type, so there's nothing to do.  */
9893         return t;
9894
9895     default:
9896       return tsubst (t, args, complain, in_decl);
9897     }
9898 }
9899
9900 /* Substitute into the default argument ARG (a default argument for
9901    FN), which has the indicated TYPE.  */
9902
9903 tree
9904 tsubst_default_argument (tree fn, tree type, tree arg)
9905 {
9906   tree saved_class_ptr = NULL_TREE;
9907   tree saved_class_ref = NULL_TREE;
9908
9909   /* This can happen in invalid code.  */
9910   if (TREE_CODE (arg) == DEFAULT_ARG)
9911     return arg;
9912
9913   /* This default argument came from a template.  Instantiate the
9914      default argument here, not in tsubst.  In the case of
9915      something like:
9916
9917        template <class T>
9918        struct S {
9919          static T t();
9920          void f(T = t());
9921        };
9922
9923      we must be careful to do name lookup in the scope of S<T>,
9924      rather than in the current class.  */
9925   push_access_scope (fn);
9926   /* The "this" pointer is not valid in a default argument.  */
9927   if (cfun)
9928     {
9929       saved_class_ptr = current_class_ptr;
9930       cp_function_chain->x_current_class_ptr = NULL_TREE;
9931       saved_class_ref = current_class_ref;
9932       cp_function_chain->x_current_class_ref = NULL_TREE;
9933     }
9934
9935   push_deferring_access_checks(dk_no_deferred);
9936   /* The default argument expression may cause implicitly defined
9937      member functions to be synthesized, which will result in garbage
9938      collection.  We must treat this situation as if we were within
9939      the body of function so as to avoid collecting live data on the
9940      stack.  */
9941   ++function_depth;
9942   arg = tsubst_expr (arg, DECL_TI_ARGS (fn),
9943                      tf_warning_or_error, NULL_TREE,
9944                      /*integral_constant_expression_p=*/false);
9945   --function_depth;
9946   pop_deferring_access_checks();
9947
9948   /* Restore the "this" pointer.  */
9949   if (cfun)
9950     {
9951       cp_function_chain->x_current_class_ptr = saved_class_ptr;
9952       cp_function_chain->x_current_class_ref = saved_class_ref;
9953     }
9954
9955   /* Make sure the default argument is reasonable.  */
9956   arg = check_default_argument (type, arg);
9957
9958   pop_access_scope (fn);
9959
9960   return arg;
9961 }
9962
9963 /* Substitute into all the default arguments for FN.  */
9964
9965 static void
9966 tsubst_default_arguments (tree fn)
9967 {
9968   tree arg;
9969   tree tmpl_args;
9970
9971   tmpl_args = DECL_TI_ARGS (fn);
9972
9973   /* If this function is not yet instantiated, we certainly don't need
9974      its default arguments.  */
9975   if (uses_template_parms (tmpl_args))
9976     return;
9977   /* Don't do this again for clones.  */
9978   if (DECL_CLONED_FUNCTION_P (fn))
9979     return;
9980
9981   for (arg = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (fn));
9982        arg;
9983        arg = TREE_CHAIN (arg))
9984     if (TREE_PURPOSE (arg))
9985       TREE_PURPOSE (arg) = tsubst_default_argument (fn,
9986                                                     TREE_VALUE (arg),
9987                                                     TREE_PURPOSE (arg));
9988 }
9989
9990 /* Substitute the ARGS into the T, which is a _DECL.  Return the
9991    result of the substitution.  Issue error and warning messages under
9992    control of COMPLAIN.  */
9993
9994 static tree
9995 tsubst_decl (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain)
9996 {
9997 #define RETURN(EXP) do { r = (EXP); goto out; } while(0)
9998   location_t saved_loc;
9999   tree r = NULL_TREE;
10000   tree in_decl = t;
10001   hashval_t hash = 0;
10002
10003   /* Set the filename and linenumber to improve error-reporting.  */
10004   saved_loc = input_location;
10005   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (t);
10006
10007   switch (TREE_CODE (t))
10008     {
10009     case TEMPLATE_DECL:
10010       {
10011         /* We can get here when processing a member function template,
10012            member class template, or template template parameter.  */
10013         tree decl = DECL_TEMPLATE_RESULT (t);
10014         tree spec;
10015         tree tmpl_args;
10016         tree full_args;
10017
10018         if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (t))
10019           {
10020             /* Template template parameter is treated here.  */
10021             tree new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
10022             if (new_type == error_mark_node)
10023               RETURN (error_mark_node);
10024
10025             r = copy_decl (t);
10026             DECL_CHAIN (r) = NULL_TREE;
10027             TREE_TYPE (r) = new_type;
10028             DECL_TEMPLATE_RESULT (r)
10029               = build_decl (DECL_SOURCE_LOCATION (decl),
10030                             TYPE_DECL, DECL_NAME (decl), new_type);
10031             DECL_TEMPLATE_PARMS (r)
10032               = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (t), args,
10033                                        complain);
10034             TYPE_NAME (new_type) = r;
10035             break;
10036           }
10037
10038         /* We might already have an instance of this template.
10039            The ARGS are for the surrounding class type, so the
10040            full args contain the tsubst'd args for the context,
10041            plus the innermost args from the template decl.  */
10042         tmpl_args = DECL_CLASS_TEMPLATE_P (t)
10043           ? CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (t))
10044           : DECL_TI_ARGS (DECL_TEMPLATE_RESULT (t));
10045         /* Because this is a template, the arguments will still be
10046            dependent, even after substitution.  If
10047            PROCESSING_TEMPLATE_DECL is not set, the dependency
10048            predicates will short-circuit.  */
10049         ++processing_template_decl;
10050         full_args = tsubst_template_args (tmpl_args, args,
10051                                           complain, in_decl);
10052         --processing_template_decl;
10053         if (full_args == error_mark_node)
10054           RETURN (error_mark_node);
10055
10056         /* If this is a default template template argument,
10057            tsubst might not have changed anything.  */
10058         if (full_args == tmpl_args)
10059           RETURN (t);
10060
10061         hash = hash_tmpl_and_args (t, full_args);
10062         spec = retrieve_specialization (t, full_args, hash);
10063         if (spec != NULL_TREE)
10064           {
10065             r = spec;
10066             break;
10067           }
10068
10069         /* Make a new template decl.  It will be similar to the
10070            original, but will record the current template arguments.
10071            We also create a new function declaration, which is just
10072            like the old one, but points to this new template, rather
10073            than the old one.  */
10074         r = copy_decl (t);
10075         gcc_assert (DECL_LANG_SPECIFIC (r) != 0);
10076         DECL_CHAIN (r) = NULL_TREE;
10077
10078         DECL_TEMPLATE_INFO (r) = build_template_info (t, args);
10079
10080         if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL
10081             && !TYPE_DECL_ALIAS_P (decl))
10082           {
10083             tree new_type;
10084             ++processing_template_decl;
10085             new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
10086             --processing_template_decl;
10087             if (new_type == error_mark_node)
10088               RETURN (error_mark_node);
10089
10090             TREE_TYPE (r) = new_type;
10091             CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (new_type) = r;
10092             DECL_TEMPLATE_RESULT (r) = TYPE_MAIN_DECL (new_type);
10093             DECL_TI_ARGS (r) = CLASSTYPE_TI_ARGS (new_type);
10094             DECL_CONTEXT (r) = TYPE_CONTEXT (new_type);
10095           }
10096         else
10097           {
10098             tree new_decl;
10099             ++processing_template_decl;
10100             new_decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
10101             --processing_template_decl;
10102             if (new_decl == error_mark_node)
10103               RETURN (error_mark_node);
10104
10105             DECL_TEMPLATE_RESULT (r) = new_decl;
10106             DECL_TI_TEMPLATE (new_decl) = r;
10107             TREE_TYPE (r) = TREE_TYPE (new_decl);
10108             DECL_TI_ARGS (r) = DECL_TI_ARGS (new_decl);
10109             DECL_CONTEXT (r) = DECL_CONTEXT (new_decl);
10110           }
10111
10112         SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (r);
10113         DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (r) = NULL_TREE;
10114         DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (r) = NULL_TREE;
10115
10116         /* The template parameters for this new template are all the
10117            template parameters for the old template, except the
10118            outermost level of parameters.  */
10119         DECL_TEMPLATE_PARMS (r)
10120           = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (t), args,
10121                                    complain);
10122
10123         if (PRIMARY_TEMPLATE_P (t))
10124           DECL_PRIMARY_TEMPLATE (r) = r;
10125
10126         if (TREE_CODE (decl) != TYPE_DECL)
10127           /* Record this non-type partial instantiation.  */
10128           register_specialization (r, t,
10129                                    DECL_TI_ARGS (DECL_TEMPLATE_RESULT (r)),
10130                                    false, hash);
10131       }
10132       break;
10133
10134     case FUNCTION_DECL:
10135       {
10136         tree ctx;
10137         tree argvec = NULL_TREE;
10138         tree *friends;
10139         tree gen_tmpl;
10140         tree type;
10141         int member;
10142         int args_depth;
10143         int parms_depth;
10144
10145         /* Nobody should be tsubst'ing into non-template functions.  */
10146         gcc_assert (DECL_TEMPLATE_INFO (t) != NULL_TREE);
10147
10148         if (TREE_CODE (DECL_TI_TEMPLATE (t)) == TEMPLATE_DECL)
10149           {
10150             tree spec;
10151             bool dependent_p;
10152
10153             /* If T is not dependent, just return it.  We have to
10154                increment PROCESSING_TEMPLATE_DECL because
10155                value_dependent_expression_p assumes that nothing is
10156                dependent when PROCESSING_TEMPLATE_DECL is zero.  */
10157             ++processing_template_decl;
10158             dependent_p = value_dependent_expression_p (t);
10159             --processing_template_decl;
10160             if (!dependent_p)
10161               RETURN (t);
10162
10163             /* Calculate the most general template of which R is a
10164                specialization, and the complete set of arguments used to
10165                specialize R.  */
10166             gen_tmpl = most_general_template (DECL_TI_TEMPLATE (t));
10167             argvec = tsubst_template_args (DECL_TI_ARGS
10168                                           (DECL_TEMPLATE_RESULT
10169                                                  (DECL_TI_TEMPLATE (t))),
10170                                            args, complain, in_decl);
10171             if (argvec == error_mark_node)
10172               RETURN (error_mark_node);
10173
10174             /* Check to see if we already have this specialization.  */
10175             hash = hash_tmpl_and_args (gen_tmpl, argvec);
10176             spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, argvec, hash);
10177
10178             if (spec)
10179               {
10180                 r = spec;
10181                 break;
10182               }
10183
10184             /* We can see more levels of arguments than parameters if
10185                there was a specialization of a member template, like
10186                this:
10187
10188                  template <class T> struct S { template <class U> void f(); }
10189                  template <> template <class U> void S<int>::f(U);
10190
10191                Here, we'll be substituting into the specialization,
10192                because that's where we can find the code we actually
10193                want to generate, but we'll have enough arguments for
10194                the most general template.
10195
10196                We also deal with the peculiar case:
10197
10198                  template <class T> struct S {
10199                    template <class U> friend void f();
10200                  };
10201                  template <class U> void f() {}
10202                  template S<int>;
10203                  template void f<double>();
10204
10205                Here, the ARGS for the instantiation of will be {int,
10206                double}.  But, we only need as many ARGS as there are
10207                levels of template parameters in CODE_PATTERN.  We are
10208                careful not to get fooled into reducing the ARGS in
10209                situations like:
10210
10211                  template <class T> struct S { template <class U> void f(U); }
10212                  template <class T> template <> void S<T>::f(int) {}
10213
10214                which we can spot because the pattern will be a
10215                specialization in this case.  */
10216             args_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (args);
10217             parms_depth =
10218               TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (DECL_TI_TEMPLATE (t)));
10219             if (args_depth > parms_depth
10220                 && !DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (t))
10221               args = get_innermost_template_args (args, parms_depth);
10222           }
10223         else
10224           {
10225             /* This special case arises when we have something like this:
10226
10227                  template <class T> struct S {
10228                    friend void f<int>(int, double);
10229                  };
10230
10231                Here, the DECL_TI_TEMPLATE for the friend declaration
10232                will be an IDENTIFIER_NODE.  We are being called from
10233                tsubst_friend_function, and we want only to create a
10234                new decl (R) with appropriate types so that we can call
10235                determine_specialization.  */
10236             gen_tmpl = NULL_TREE;
10237           }
10238
10239         if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
10240           {
10241             if (DECL_NAME (t) == constructor_name (DECL_CONTEXT (t)))
10242               member = 2;
10243             else
10244               member = 1;
10245             ctx = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args,
10246                                     complain, t, /*entering_scope=*/1);
10247           }
10248         else
10249           {
10250             member = 0;
10251             ctx = DECL_CONTEXT (t);
10252           }
10253         type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
10254         if (type == error_mark_node)
10255           RETURN (error_mark_node);
10256
10257         /* We do NOT check for matching decls pushed separately at this
10258            point, as they may not represent instantiations of this
10259            template, and in any case are considered separate under the
10260            discrete model.  */
10261         r = copy_decl (t);
10262         DECL_USE_TEMPLATE (r) = 0;
10263         TREE_TYPE (r) = type;
10264         /* Clear out the mangled name and RTL for the instantiation.  */
10265         SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (r, NULL_TREE);
10266         SET_DECL_RTL (r, NULL);
10267         /* Leave DECL_INITIAL set on deleted instantiations.  */
10268         if (!DECL_DELETED_FN (r))
10269           DECL_INITIAL (r) = NULL_TREE;
10270         DECL_CONTEXT (r) = ctx;
10271
10272         if (member && DECL_CONV_FN_P (r))
10273           /* Type-conversion operator.  Reconstruct the name, in
10274              case it's the name of one of the template's parameters.  */
10275           DECL_NAME (r) = mangle_conv_op_name_for_type (TREE_TYPE (type));
10276
10277         DECL_ARGUMENTS (r) = tsubst (DECL_ARGUMENTS (t), args,
10278                                      complain, t);
10279         DECL_RESULT (r) = NULL_TREE;
10280
10281         TREE_STATIC (r) = 0;
10282         TREE_PUBLIC (r) = TREE_PUBLIC (t);
10283         DECL_EXTERNAL (r) = 1;
10284         /* If this is an instantiation of a function with internal
10285            linkage, we already know what object file linkage will be
10286            assigned to the instantiation.  */
10287         DECL_INTERFACE_KNOWN (r) = !TREE_PUBLIC (r);
10288         DECL_DEFER_OUTPUT (r) = 0;
10289         DECL_CHAIN (r) = NULL_TREE;
10290         DECL_PENDING_INLINE_INFO (r) = 0;
10291         DECL_PENDING_INLINE_P (r) = 0;
10292         DECL_SAVED_TREE (r) = NULL_TREE;
10293         DECL_STRUCT_FUNCTION (r) = NULL;
10294         TREE_USED (r) = 0;
10295         /* We'll re-clone as appropriate in instantiate_template.  */
10296         DECL_CLONED_FUNCTION (r) = NULL_TREE;
10297
10298         /* If we aren't complaining now, return on error before we register
10299            the specialization so that we'll complain eventually.  */
10300         if ((complain & tf_error) == 0
10301             && IDENTIFIER_OPNAME_P (DECL_NAME (r))
10302             && !grok_op_properties (r, /*complain=*/false))
10303           RETURN (error_mark_node);
10304
10305         /* Set up the DECL_TEMPLATE_INFO for R.  There's no need to do
10306            this in the special friend case mentioned above where
10307            GEN_TMPL is NULL.  */
10308         if (gen_tmpl)
10309           {
10310             DECL_TEMPLATE_INFO (r)
10311               = build_template_info (gen_tmpl, argvec);
10312             SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (r);
10313             register_specialization (r, gen_tmpl, argvec, false, hash);
10314
10315             /* We're not supposed to instantiate default arguments
10316                until they are called, for a template.  But, for a
10317                declaration like:
10318
10319                  template <class T> void f ()
10320                  { extern void g(int i = T()); }
10321
10322                we should do the substitution when the template is
10323                instantiated.  We handle the member function case in
10324                instantiate_class_template since the default arguments
10325                might refer to other members of the class.  */
10326             if (!member
10327                 && !PRIMARY_TEMPLATE_P (gen_tmpl)
10328                 && !uses_template_parms (argvec))
10329               tsubst_default_arguments (r);
10330           }
10331         else
10332           DECL_TEMPLATE_INFO (r) = NULL_TREE;
10333
10334         /* Copy the list of befriending classes.  */
10335         for (friends = &DECL_BEFRIENDING_CLASSES (r);
10336              *friends;
10337              friends = &TREE_CHAIN (*friends))
10338           {
10339             *friends = copy_node (*friends);
10340             TREE_VALUE (*friends) = tsubst (TREE_VALUE (*friends),
10341                                             args, complain,
10342                                             in_decl);
10343           }
10344
10345         if (DECL_CONSTRUCTOR_P (r) || DECL_DESTRUCTOR_P (r))
10346           {
10347             maybe_retrofit_in_chrg (r);
10348             if (DECL_CONSTRUCTOR_P (r))
10349               grok_ctor_properties (ctx, r);
10350             /* If this is an instantiation of a member template, clone it.
10351                If it isn't, that'll be handled by
10352                clone_constructors_and_destructors.  */
10353             if (PRIMARY_TEMPLATE_P (gen_tmpl))
10354               clone_function_decl (r, /*update_method_vec_p=*/0);
10355           }
10356         else if ((complain & tf_error) != 0
10357                  && IDENTIFIER_OPNAME_P (DECL_NAME (r))
10358                  && !grok_op_properties (r, /*complain=*/true))
10359           RETURN (error_mark_node);
10360
10361         if (DECL_FRIEND_P (t) && DECL_FRIEND_CONTEXT (t))
10362           SET_DECL_FRIEND_CONTEXT (r,
10363                                    tsubst (DECL_FRIEND_CONTEXT (t),
10364                                             args, complain, in_decl));
10365
10366         /* Possibly limit visibility based on template args.  */
10367         DECL_VISIBILITY (r) = VISIBILITY_DEFAULT;
10368         if (DECL_VISIBILITY_SPECIFIED (t))
10369           {
10370             DECL_VISIBILITY_SPECIFIED (r) = 0;
10371             DECL_ATTRIBUTES (r)
10372               = remove_attribute ("visibility", DECL_ATTRIBUTES (r));
10373           }
10374         determine_visibility (r);
10375         if (DECL_DEFAULTED_OUTSIDE_CLASS_P (r)
10376             && !processing_template_decl)
10377           defaulted_late_check (r);
10378
10379         apply_late_template_attributes (&r, DECL_ATTRIBUTES (r), 0,
10380                                         args, complain, in_decl);
10381       }
10382       break;
10383
10384     case PARM_DECL:
10385       {
10386         tree type = NULL_TREE;
10387         int i, len = 1;
10388         tree expanded_types = NULL_TREE;
10389         tree prev_r = NULL_TREE;
10390         tree first_r = NULL_TREE;
10391
10392         if (FUNCTION_PARAMETER_PACK_P (t))
10393           {
10394             /* If there is a local specialization that isn't a
10395                parameter pack, it means that we're doing a "simple"
10396                substitution from inside tsubst_pack_expansion. Just
10397                return the local specialization (which will be a single
10398                parm).  */
10399             tree spec = retrieve_local_specialization (t);
10400             if (spec 
10401                 && TREE_CODE (spec) == PARM_DECL
10402                 && TREE_CODE (TREE_TYPE (spec)) != TYPE_PACK_EXPANSION)
10403               RETURN (spec);
10404
10405             /* Expand the TYPE_PACK_EXPANSION that provides the types for
10406                the parameters in this function parameter pack.  */
10407             expanded_types = tsubst_pack_expansion (TREE_TYPE (t), args,
10408                                                     complain, in_decl);
10409             if (TREE_CODE (expanded_types) == TREE_VEC)
10410               {
10411                 len = TREE_VEC_LENGTH (expanded_types);
10412
10413                 /* Zero-length parameter packs are boring. Just substitute
10414                    into the chain.  */
10415                 if (len == 0)
10416                   RETURN (tsubst (TREE_CHAIN (t), args, complain,
10417                                   TREE_CHAIN (t)));
10418               }
10419             else
10420               {
10421                 /* All we did was update the type. Make a note of that.  */
10422                 type = expanded_types;
10423                 expanded_types = NULL_TREE;
10424               }
10425           }
10426
10427         /* Loop through all of the parameter's we'll build. When T is
10428            a function parameter pack, LEN is the number of expanded
10429            types in EXPANDED_TYPES; otherwise, LEN is 1.  */
10430         r = NULL_TREE;
10431         for (i = 0; i < len; ++i)
10432           {
10433             prev_r = r;
10434             r = copy_node (t);
10435             if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (t))
10436               SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (r);
10437
10438             if (expanded_types)
10439               /* We're on the Ith parameter of the function parameter
10440                  pack.  */
10441               {
10442                 /* An argument of a function parameter pack is not a parameter
10443                    pack.  */
10444                 FUNCTION_PARAMETER_PACK_P (r) = false;
10445
10446                 /* Get the Ith type.  */
10447                 type = TREE_VEC_ELT (expanded_types, i);
10448
10449                 if (DECL_NAME (r))
10450                   /* Rename the parameter to include the index.  */
10451                   DECL_NAME (r) =
10452                     make_ith_pack_parameter_name (DECL_NAME (r), i);
10453               }
10454             else if (!type)
10455               /* We're dealing with a normal parameter.  */
10456               type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
10457
10458             type = type_decays_to (type);
10459             TREE_TYPE (r) = type;
10460             cp_apply_type_quals_to_decl (cp_type_quals (type), r);
10461
10462             if (DECL_INITIAL (r))
10463               {
10464                 if (TREE_CODE (DECL_INITIAL (r)) != TEMPLATE_PARM_INDEX)
10465                   DECL_INITIAL (r) = TREE_TYPE (r);
10466                 else
10467                   DECL_INITIAL (r) = tsubst (DECL_INITIAL (r), args,
10468                                              complain, in_decl);
10469               }
10470
10471             DECL_CONTEXT (r) = NULL_TREE;
10472
10473             if (!DECL_TEMPLATE_PARM_P (r))
10474               DECL_ARG_TYPE (r) = type_passed_as (type);
10475
10476             apply_late_template_attributes (&r, DECL_ATTRIBUTES (r), 0,
10477                                             args, complain, in_decl);
10478
10479             /* Keep track of the first new parameter we
10480                generate. That's what will be returned to the
10481                caller.  */
10482             if (!first_r)
10483               first_r = r;
10484
10485             /* Build a proper chain of parameters when substituting
10486                into a function parameter pack.  */
10487             if (prev_r)
10488               DECL_CHAIN (prev_r) = r;
10489           }
10490
10491         if (DECL_CHAIN (t))
10492           DECL_CHAIN (r) = tsubst (DECL_CHAIN (t), args,
10493                                    complain, DECL_CHAIN (t));
10494
10495         /* FIRST_R contains the start of the chain we've built.  */
10496         r = first_r;
10497       }
10498       break;
10499
10500     case FIELD_DECL:
10501       {
10502         tree type;
10503
10504         r = copy_decl (t);
10505         type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
10506         if (type == error_mark_node)
10507           RETURN (error_mark_node);
10508         TREE_TYPE (r) = type;
10509         cp_apply_type_quals_to_decl (cp_type_quals (type), r);
10510
10511         if (DECL_C_BIT_FIELD (r))
10512           /* For bit-fields, DECL_INITIAL gives the number of bits.  For
10513              non-bit-fields DECL_INITIAL is a non-static data member
10514              initializer, which gets deferred instantiation.  */
10515           DECL_INITIAL (r)
10516             = tsubst_expr (DECL_INITIAL (t), args,
10517                            complain, in_decl,
10518                            /*integral_constant_expression_p=*/true);
10519         else if (DECL_INITIAL (t))
10520           {
10521             /* Set up DECL_TEMPLATE_INFO so that we can get at the
10522                NSDMI in perform_member_init.  Still set DECL_INITIAL
10523                so that we know there is one.  */
10524             DECL_INITIAL (r) = void_zero_node;
10525             gcc_assert (DECL_LANG_SPECIFIC (r) == NULL);
10526             retrofit_lang_decl (r);
10527             DECL_TEMPLATE_INFO (r) = build_template_info (t, args);
10528           }
10529         /* We don't have to set DECL_CONTEXT here; it is set by
10530            finish_member_declaration.  */
10531         DECL_CHAIN (r) = NULL_TREE;
10532         if (VOID_TYPE_P (type))
10533           error ("instantiation of %q+D as type %qT", r, type);
10534
10535         apply_late_template_attributes (&r, DECL_ATTRIBUTES (r), 0,
10536                                         args, complain, in_decl);
10537       }
10538       break;
10539
10540     case USING_DECL:
10541       /* We reach here only for member using decls.  */
10542       if (DECL_DEPENDENT_P (t))
10543         {
10544           r = do_class_using_decl
10545             (tsubst_copy (USING_DECL_SCOPE (t), args, complain, in_decl),
10546              tsubst_copy (DECL_NAME (t), args, complain, in_decl));
10547           if (!r)
10548             r = error_mark_node;
10549           else
10550             {
10551               TREE_PROTECTED (r) = TREE_PROTECTED (t);
10552               TREE_PRIVATE (r) = TREE_PRIVATE (t);
10553             }
10554         }
10555       else
10556         {
10557           r = copy_node (t);
10558           DECL_CHAIN (r) = NULL_TREE;
10559         }
10560       break;
10561
10562     case TYPE_DECL:
10563     case VAR_DECL:
10564       {
10565         tree argvec = NULL_TREE;
10566         tree gen_tmpl = NULL_TREE;
10567         tree spec;
10568         tree tmpl = NULL_TREE;
10569         tree ctx;
10570         tree type = NULL_TREE;
10571         bool local_p;
10572
10573         if (TREE_CODE (t) == TYPE_DECL
10574             && t == TYPE_MAIN_DECL (TREE_TYPE (t)))
10575           {
10576             /* If this is the canonical decl, we don't have to
10577                mess with instantiations, and often we can't (for
10578                typename, template type parms and such).  Note that
10579                TYPE_NAME is not correct for the above test if
10580                we've copied the type for a typedef.  */
10581             type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
10582             if (type == error_mark_node)
10583               RETURN (error_mark_node);
10584             r = TYPE_NAME (type);
10585             break;
10586           }
10587
10588         /* Check to see if we already have the specialization we
10589            need.  */
10590         spec = NULL_TREE;
10591         if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t) || DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (t))
10592           {
10593             /* T is a static data member or namespace-scope entity.
10594                We have to substitute into namespace-scope variables
10595                (even though such entities are never templates) because
10596                of cases like:
10597                
10598                  template <class T> void f() { extern T t; }
10599
10600                where the entity referenced is not known until
10601                instantiation time.  */
10602             local_p = false;
10603             ctx = DECL_CONTEXT (t);
10604             if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
10605               {
10606                 ctx = tsubst_aggr_type (ctx, args,
10607                                         complain,
10608                                         in_decl, /*entering_scope=*/1);
10609                 /* If CTX is unchanged, then T is in fact the
10610                    specialization we want.  That situation occurs when
10611                    referencing a static data member within in its own
10612                    class.  We can use pointer equality, rather than
10613                    same_type_p, because DECL_CONTEXT is always
10614                    canonical...  */
10615                 if (ctx == DECL_CONTEXT (t)
10616                     && (TREE_CODE (t) != TYPE_DECL
10617                         /* ... unless T is a member template; in which
10618                            case our caller can be willing to create a
10619                            specialization of that template represented
10620                            by T.  */
10621                         || !(DECL_TI_TEMPLATE (t)
10622                              && DECL_MEMBER_TEMPLATE_P (DECL_TI_TEMPLATE (t)))))
10623                   spec = t;
10624               }
10625
10626             if (!spec)
10627               {
10628                 tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (t);
10629                 gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
10630                 argvec = tsubst (DECL_TI_ARGS (t), args, complain, in_decl);
10631                 hash = hash_tmpl_and_args (gen_tmpl, argvec);
10632                 spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, argvec, hash);
10633               }
10634           }
10635         else
10636           {
10637             /* A local variable.  */
10638             local_p = true;
10639             /* Subsequent calls to pushdecl will fill this in.  */
10640             ctx = NULL_TREE;
10641             spec = retrieve_local_specialization (t);
10642           }
10643         /* If we already have the specialization we need, there is
10644            nothing more to do.  */ 
10645         if (spec)
10646           {
10647             r = spec;
10648             break;
10649           }
10650
10651         /* Create a new node for the specialization we need.  */
10652         r = copy_decl (t);
10653         if (type == NULL_TREE)
10654           {
10655             if (is_typedef_decl (t))
10656               type = DECL_ORIGINAL_TYPE (t);
10657             else
10658               type = TREE_TYPE (t);
10659             if (TREE_CODE (t) == VAR_DECL
10660                 && VAR_HAD_UNKNOWN_BOUND (t)
10661                 && type != error_mark_node)
10662               type = strip_array_domain (type);
10663             type = tsubst (type, args, complain, in_decl);
10664           }
10665         if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL)
10666           {
10667             /* Even if the original location is out of scope, the
10668                newly substituted one is not.  */
10669             DECL_DEAD_FOR_LOCAL (r) = 0;
10670             DECL_INITIALIZED_P (r) = 0;
10671             DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (r) = 0;
10672             if (type == error_mark_node)
10673               RETURN (error_mark_node);
10674             if (TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE)
10675               {
10676                 /* It may seem that this case cannot occur, since:
10677
10678                      typedef void f();
10679                      void g() { f x; }
10680
10681                    declares a function, not a variable.  However:
10682       
10683                      typedef void f();
10684                      template <typename T> void g() { T t; }
10685                      template void g<f>();
10686
10687                    is an attempt to declare a variable with function
10688                    type.  */
10689                 error ("variable %qD has function type",
10690                        /* R is not yet sufficiently initialized, so we
10691                           just use its name.  */
10692                        DECL_NAME (r));
10693                 RETURN (error_mark_node);
10694               }
10695             type = complete_type (type);
10696             /* Wait until cp_finish_decl to set this again, to handle
10697                circular dependency (template/instantiate6.C). */
10698             DECL_INITIALIZED_BY_CONSTANT_EXPRESSION_P (r) = 0;
10699             type = check_var_type (DECL_NAME (r), type);
10700
10701             if (DECL_HAS_VALUE_EXPR_P (t))
10702               {
10703                 tree ve = DECL_VALUE_EXPR (t);
10704                 ve = tsubst_expr (ve, args, complain, in_decl,
10705                                   /*constant_expression_p=*/false);
10706                 if (REFERENCE_REF_P (ve))
10707                   {
10708                     gcc_assert (TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE);
10709                     ve = TREE_OPERAND (ve, 0);
10710                   }
10711                 SET_DECL_VALUE_EXPR (r, ve);
10712               }
10713           }
10714         else if (DECL_SELF_REFERENCE_P (t))
10715           SET_DECL_SELF_REFERENCE_P (r);
10716         TREE_TYPE (r) = type;
10717         cp_apply_type_quals_to_decl (cp_type_quals (type), r);
10718         DECL_CONTEXT (r) = ctx;
10719         /* Clear out the mangled name and RTL for the instantiation.  */
10720         SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (r, NULL_TREE);
10721         if (CODE_CONTAINS_STRUCT (TREE_CODE (t), TS_DECL_WRTL))
10722           SET_DECL_RTL (r, NULL);
10723         /* The initializer must not be expanded until it is required;
10724            see [temp.inst].  */
10725         DECL_INITIAL (r) = NULL_TREE;
10726         if (CODE_CONTAINS_STRUCT (TREE_CODE (t), TS_DECL_WRTL))
10727           SET_DECL_RTL (r, NULL);
10728         DECL_SIZE (r) = DECL_SIZE_UNIT (r) = 0;
10729         if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL)
10730           {
10731             /* Possibly limit visibility based on template args.  */
10732             DECL_VISIBILITY (r) = VISIBILITY_DEFAULT;
10733             if (DECL_VISIBILITY_SPECIFIED (t))
10734               {
10735                 DECL_VISIBILITY_SPECIFIED (r) = 0;
10736                 DECL_ATTRIBUTES (r)
10737                   = remove_attribute ("visibility", DECL_ATTRIBUTES (r));
10738               }
10739             determine_visibility (r);
10740           }
10741
10742         if (!local_p)
10743           {
10744             /* A static data member declaration is always marked
10745                external when it is declared in-class, even if an
10746                initializer is present.  We mimic the non-template
10747                processing here.  */
10748             DECL_EXTERNAL (r) = 1;
10749
10750             register_specialization (r, gen_tmpl, argvec, false, hash);
10751             DECL_TEMPLATE_INFO (r) = build_template_info (tmpl, argvec);
10752             SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (r);
10753           }
10754         else if (cp_unevaluated_operand)
10755           {
10756             /* We're substituting this var in a decltype outside of its
10757                scope, such as for a lambda return type.  Don't add it to
10758                local_specializations, do perform auto deduction.  */
10759             tree auto_node = type_uses_auto (type);
10760             if (auto_node)
10761               {
10762                 tree init
10763                   = tsubst_expr (DECL_INITIAL (t), args, complain, in_decl,
10764                                  /*constant_expression_p=*/false);
10765                 init = resolve_nondeduced_context (init);
10766                 TREE_TYPE (r) = type
10767                   = do_auto_deduction (type, init, auto_node);
10768               }
10769           }
10770         else
10771           register_local_specialization (r, t);
10772
10773         DECL_CHAIN (r) = NULL_TREE;
10774
10775         apply_late_template_attributes (&r, DECL_ATTRIBUTES (r),
10776                                         /*flags=*/0,
10777                                         args, complain, in_decl);
10778
10779         /* Preserve a typedef that names a type.  */
10780         if (is_typedef_decl (r))
10781           {
10782             DECL_ORIGINAL_TYPE (r) = NULL_TREE;
10783             set_underlying_type (r);
10784           }
10785
10786         layout_decl (r, 0);
10787       }
10788       break;
10789
10790     default:
10791       gcc_unreachable ();
10792     }
10793 #undef RETURN
10794
10795  out:
10796   /* Restore the file and line information.  */
10797   input_location = saved_loc;
10798
10799   return r;
10800 }
10801
10802 /* Substitute into the ARG_TYPES of a function type.  */
10803
10804 static tree
10805 tsubst_arg_types (tree arg_types,
10806                   tree args,
10807                   tsubst_flags_t complain,
10808                   tree in_decl)
10809 {
10810   tree remaining_arg_types;
10811   tree type = NULL_TREE;
10812   int i = 1;
10813   tree expanded_args = NULL_TREE;
10814   tree default_arg;
10815
10816   if (!arg_types || arg_types == void_list_node)
10817     return arg_types;
10818
10819   remaining_arg_types = tsubst_arg_types (TREE_CHAIN (arg_types),
10820                                           args, complain, in_decl);
10821   if (remaining_arg_types == error_mark_node)
10822     return error_mark_node;
10823
10824   if (PACK_EXPANSION_P (TREE_VALUE (arg_types)))
10825     {
10826       /* For a pack expansion, perform substitution on the
10827          entire expression. Later on, we'll handle the arguments
10828          one-by-one.  */
10829       expanded_args = tsubst_pack_expansion (TREE_VALUE (arg_types),
10830                                             args, complain, in_decl);
10831
10832       if (TREE_CODE (expanded_args) == TREE_VEC)
10833         /* So that we'll spin through the parameters, one by one.  */
10834         i = TREE_VEC_LENGTH (expanded_args);
10835       else
10836         {
10837           /* We only partially substituted into the parameter
10838              pack. Our type is TYPE_PACK_EXPANSION.  */
10839           type = expanded_args;
10840           expanded_args = NULL_TREE;
10841         }
10842     }
10843
10844   while (i > 0) {
10845     --i;
10846     
10847     if (expanded_args)
10848       type = TREE_VEC_ELT (expanded_args, i);
10849     else if (!type)
10850       type = tsubst (TREE_VALUE (arg_types), args, complain, in_decl);
10851
10852     if (type == error_mark_node)
10853       return error_mark_node;
10854     if (VOID_TYPE_P (type))
10855       {
10856         if (complain & tf_error)
10857           {
10858             error ("invalid parameter type %qT", type);
10859             if (in_decl)
10860               error ("in declaration %q+D", in_decl);
10861           }
10862         return error_mark_node;
10863     }
10864     
10865     /* Do array-to-pointer, function-to-pointer conversion, and ignore
10866        top-level qualifiers as required.  */
10867     type = cv_unqualified (type_decays_to (type));
10868
10869     /* We do not substitute into default arguments here.  The standard
10870        mandates that they be instantiated only when needed, which is
10871        done in build_over_call.  */
10872     default_arg = TREE_PURPOSE (arg_types);
10873
10874     if (default_arg && TREE_CODE (default_arg) == DEFAULT_ARG)
10875       {
10876         /* We've instantiated a template before its default arguments
10877            have been parsed.  This can happen for a nested template
10878            class, and is not an error unless we require the default
10879            argument in a call of this function.  */
10880         remaining_arg_types = 
10881           tree_cons (default_arg, type, remaining_arg_types);
10882         VEC_safe_push (tree, gc, DEFARG_INSTANTIATIONS (default_arg), 
10883                        remaining_arg_types);
10884       }
10885     else
10886       remaining_arg_types = 
10887         hash_tree_cons (default_arg, type, remaining_arg_types);
10888   }
10889         
10890   return remaining_arg_types;
10891 }
10892
10893 /* Substitute into a FUNCTION_TYPE or METHOD_TYPE.  This routine does
10894    *not* handle the exception-specification for FNTYPE, because the
10895    initial substitution of explicitly provided template parameters
10896    during argument deduction forbids substitution into the
10897    exception-specification:
10898
10899      [temp.deduct]
10900
10901      All references in the function type of the function template to  the
10902      corresponding template parameters are replaced by the specified tem-
10903      plate argument values.  If a substitution in a template parameter or
10904      in  the function type of the function template results in an invalid
10905      type, type deduction fails.  [Note: The equivalent  substitution  in
10906      exception specifications is done only when the function is instanti-
10907      ated, at which point a program is  ill-formed  if  the  substitution
10908      results in an invalid type.]  */
10909
10910 static tree
10911 tsubst_function_type (tree t,
10912                       tree args,
10913                       tsubst_flags_t complain,
10914                       tree in_decl)
10915 {
10916   tree return_type;
10917   tree arg_types;
10918   tree fntype;
10919
10920   /* The TYPE_CONTEXT is not used for function/method types.  */
10921   gcc_assert (TYPE_CONTEXT (t) == NULL_TREE);
10922
10923   /* Substitute the return type.  */
10924   return_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
10925   if (return_type == error_mark_node)
10926     return error_mark_node;
10927   /* The standard does not presently indicate that creation of a
10928      function type with an invalid return type is a deduction failure.
10929      However, that is clearly analogous to creating an array of "void"
10930      or a reference to a reference.  This is core issue #486.  */
10931   if (TREE_CODE (return_type) == ARRAY_TYPE
10932       || TREE_CODE (return_type) == FUNCTION_TYPE)
10933     {
10934       if (complain & tf_error)
10935         {
10936           if (TREE_CODE (return_type) == ARRAY_TYPE)
10937             error ("function returning an array");
10938           else
10939             error ("function returning a function");
10940         }
10941       return error_mark_node;
10942     }
10943
10944   /* Substitute the argument types.  */
10945   arg_types = tsubst_arg_types (TYPE_ARG_TYPES (t), args,
10946                                 complain, in_decl);
10947   if (arg_types == error_mark_node)
10948     return error_mark_node;
10949
10950   /* Construct a new type node and return it.  */
10951   if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_TYPE)
10952     {
10953       fntype = build_function_type (return_type, arg_types);
10954       fntype = apply_memfn_quals (fntype, type_memfn_quals (t));
10955     }
10956   else
10957     {
10958       tree r = TREE_TYPE (TREE_VALUE (arg_types));
10959       if (! MAYBE_CLASS_TYPE_P (r))
10960         {
10961           /* [temp.deduct]
10962
10963              Type deduction may fail for any of the following
10964              reasons:
10965
10966              -- Attempting to create "pointer to member of T" when T
10967              is not a class type.  */
10968           if (complain & tf_error)
10969             error ("creating pointer to member function of non-class type %qT",
10970                       r);
10971           return error_mark_node;
10972         }
10973
10974       fntype = build_method_type_directly (r, return_type,
10975                                            TREE_CHAIN (arg_types));
10976     }
10977   fntype = cp_build_type_attribute_variant (fntype, TYPE_ATTRIBUTES (t));
10978
10979   return fntype;
10980 }
10981
10982 /* FNTYPE is a FUNCTION_TYPE or METHOD_TYPE.  Substitute the template
10983    ARGS into that specification, and return the substituted
10984    specification.  If there is no specification, return NULL_TREE.  */
10985
10986 static tree
10987 tsubst_exception_specification (tree fntype,
10988                                 tree args,
10989                                 tsubst_flags_t complain,
10990                                 tree in_decl,
10991                                 bool defer_ok)
10992 {
10993   tree specs;
10994   tree new_specs;
10995
10996   specs = TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (fntype);
10997   new_specs = NULL_TREE;
10998   if (specs && TREE_PURPOSE (specs))
10999     {
11000       /* A noexcept-specifier.  */
11001       tree expr = TREE_PURPOSE (specs);
11002       if (expr == boolean_true_node || expr == boolean_false_node)
11003         new_specs = expr;
11004       else if (defer_ok)
11005         {
11006           /* Defer instantiation of noexcept-specifiers to avoid
11007              excessive instantiations (c++/49107).  */
11008           new_specs = make_node (DEFERRED_NOEXCEPT);
11009           if (DEFERRED_NOEXCEPT_SPEC_P (specs))
11010             {
11011               /* We already partially instantiated this member template,
11012                  so combine the new args with the old.  */
11013               DEFERRED_NOEXCEPT_PATTERN (new_specs)
11014                 = DEFERRED_NOEXCEPT_PATTERN (expr);
11015               DEFERRED_NOEXCEPT_ARGS (new_specs)
11016                 = add_to_template_args (DEFERRED_NOEXCEPT_ARGS (expr), args);
11017             }
11018           else
11019             {
11020               DEFERRED_NOEXCEPT_PATTERN (new_specs) = expr;
11021               DEFERRED_NOEXCEPT_ARGS (new_specs) = args;
11022             }
11023         }
11024       else
11025         new_specs = tsubst_copy_and_build
11026           (expr, args, complain, in_decl, /*function_p=*/false,
11027            /*integral_constant_expression_p=*/true);
11028       new_specs = build_noexcept_spec (new_specs, complain);
11029     }
11030   else if (specs)
11031     {
11032       if (! TREE_VALUE (specs))
11033         new_specs = specs;
11034       else
11035         while (specs)
11036           {
11037             tree spec;
11038             int i, len = 1;
11039             tree expanded_specs = NULL_TREE;
11040
11041             if (PACK_EXPANSION_P (TREE_VALUE (specs)))
11042               {
11043                 /* Expand the pack expansion type.  */
11044                 expanded_specs = tsubst_pack_expansion (TREE_VALUE (specs),
11045                                                        args, complain,
11046                                                        in_decl);
11047
11048                 if (expanded_specs == error_mark_node)
11049                   return error_mark_node;
11050                 else if (TREE_CODE (expanded_specs) == TREE_VEC)
11051                   len = TREE_VEC_LENGTH (expanded_specs);
11052                 else
11053                   {
11054                     /* We're substituting into a member template, so
11055                        we got a TYPE_PACK_EXPANSION back.  Add that
11056                        expansion and move on.  */
11057                     gcc_assert (TREE_CODE (expanded_specs) 
11058                                 == TYPE_PACK_EXPANSION);
11059                     new_specs = add_exception_specifier (new_specs,
11060                                                          expanded_specs,
11061                                                          complain);
11062                     specs = TREE_CHAIN (specs);
11063                     continue;
11064                   }
11065               }
11066
11067             for (i = 0; i < len; ++i)
11068               {
11069                 if (expanded_specs)
11070                   spec = TREE_VEC_ELT (expanded_specs, i);
11071                 else
11072                   spec = tsubst (TREE_VALUE (specs), args, complain, in_decl);
11073                 if (spec == error_mark_node)
11074                   return spec;
11075                 new_specs = add_exception_specifier (new_specs, spec, 
11076                                                      complain);
11077               }
11078
11079             specs = TREE_CHAIN (specs);
11080           }
11081     }
11082   return new_specs;
11083 }
11084
11085 /* Take the tree structure T and replace template parameters used
11086    therein with the argument vector ARGS.  IN_DECL is an associated
11087    decl for diagnostics.  If an error occurs, returns ERROR_MARK_NODE.
11088    Issue error and warning messages under control of COMPLAIN.  Note
11089    that we must be relatively non-tolerant of extensions here, in
11090    order to preserve conformance; if we allow substitutions that
11091    should not be allowed, we may allow argument deductions that should
11092    not succeed, and therefore report ambiguous overload situations
11093    where there are none.  In theory, we could allow the substitution,
11094    but indicate that it should have failed, and allow our caller to
11095    make sure that the right thing happens, but we don't try to do this
11096    yet.
11097
11098    This function is used for dealing with types, decls and the like;
11099    for expressions, use tsubst_expr or tsubst_copy.  */
11100
11101 tree
11102 tsubst (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
11103 {
11104   enum tree_code code;
11105   tree type, r = NULL_TREE;
11106
11107   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node
11108       || t == integer_type_node
11109       || t == void_type_node
11110       || t == char_type_node
11111       || t == unknown_type_node
11112       || TREE_CODE (t) == NAMESPACE_DECL
11113       || TREE_CODE (t) == TRANSLATION_UNIT_DECL)
11114     return t;
11115
11116   if (DECL_P (t))
11117     return tsubst_decl (t, args, complain);
11118
11119   if (args == NULL_TREE)
11120     return t;
11121
11122   code = TREE_CODE (t);
11123
11124   if (code == IDENTIFIER_NODE)
11125     type = IDENTIFIER_TYPE_VALUE (t);
11126   else
11127     type = TREE_TYPE (t);
11128
11129   gcc_assert (type != unknown_type_node);
11130
11131   /* Reuse typedefs.  We need to do this to handle dependent attributes,
11132      such as attribute aligned.  */
11133   if (TYPE_P (t)
11134       && typedef_variant_p (t))
11135     {
11136       tree decl = TYPE_NAME (t);
11137
11138       if (TYPE_DECL_ALIAS_P (decl)
11139           && DECL_LANG_SPECIFIC (decl)
11140           && DECL_TEMPLATE_INFO (decl)
11141           && PRIMARY_TEMPLATE_P (DECL_TI_TEMPLATE (decl)))
11142         {
11143           /* DECL represents an alias template and we want to
11144              instantiate it.  Let's substitute our arguments for the
11145              template parameters into the declaration and get the
11146              resulting type.  */
11147           r = tsubst (decl, args, complain, decl);
11148         }
11149       else if (DECL_CLASS_SCOPE_P (decl)
11150                && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (DECL_CONTEXT (decl))
11151                && uses_template_parms (DECL_CONTEXT (decl)))
11152         {
11153           tree tmpl = most_general_template (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
11154           tree gen_args = tsubst (DECL_TI_ARGS (decl), args, complain, in_decl);
11155           r = retrieve_specialization (tmpl, gen_args, 0);
11156         }
11157       else if (DECL_FUNCTION_SCOPE_P (decl)
11158                && DECL_TEMPLATE_INFO (DECL_CONTEXT (decl))
11159                && uses_template_parms (DECL_TI_ARGS (DECL_CONTEXT (decl))))
11160         r = retrieve_local_specialization (decl);
11161       else
11162         /* The typedef is from a non-template context.  */
11163         return t;
11164
11165       if (r)
11166         {
11167           r = TREE_TYPE (r);
11168           r = cp_build_qualified_type_real
11169             (r, cp_type_quals (t) | cp_type_quals (r),
11170              complain | tf_ignore_bad_quals);
11171           return r;
11172         }
11173       /* Else we must be instantiating the typedef, so fall through.  */
11174     }
11175
11176   if (type
11177       && code != TYPENAME_TYPE
11178       && code != TEMPLATE_TYPE_PARM
11179       && code != IDENTIFIER_NODE
11180       && code != FUNCTION_TYPE
11181       && code != METHOD_TYPE)
11182     type = tsubst (type, args, complain, in_decl);
11183   if (type == error_mark_node)
11184     return error_mark_node;
11185
11186   switch (code)
11187     {
11188     case RECORD_TYPE:
11189     case UNION_TYPE:
11190     case ENUMERAL_TYPE:
11191       return tsubst_aggr_type (t, args, complain, in_decl,
11192                                /*entering_scope=*/0);
11193
11194     case ERROR_MARK:
11195     case IDENTIFIER_NODE:
11196     case VOID_TYPE:
11197     case REAL_TYPE:
11198     case COMPLEX_TYPE:
11199     case VECTOR_TYPE:
11200     case BOOLEAN_TYPE:
11201     case NULLPTR_TYPE:
11202     case LANG_TYPE:
11203       return t;
11204
11205     case INTEGER_TYPE:
11206       if (t == integer_type_node)
11207         return t;
11208
11209       if (TREE_CODE (TYPE_MIN_VALUE (t)) == INTEGER_CST
11210           && TREE_CODE (TYPE_MAX_VALUE (t)) == INTEGER_CST)
11211         return t;
11212
11213       {
11214         tree max, omax = TREE_OPERAND (TYPE_MAX_VALUE (t), 0);
11215
11216         max = tsubst_expr (omax, args, complain, in_decl,
11217                            /*integral_constant_expression_p=*/false);
11218
11219         /* Fix up type of the magic NOP_EXPR with TREE_SIDE_EFFECTS if
11220            needed.  */
11221         if (TREE_CODE (max) == NOP_EXPR
11222             && TREE_SIDE_EFFECTS (omax)
11223             && !TREE_TYPE (max))
11224           TREE_TYPE (max) = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (max, 0));
11225
11226         /* If we're in a partial instantiation, preserve the magic NOP_EXPR
11227            with TREE_SIDE_EFFECTS that indicates this is not an integral
11228            constant expression.  */
11229         if (processing_template_decl
11230             && TREE_SIDE_EFFECTS (omax) && TREE_CODE (omax) == NOP_EXPR)
11231           {
11232             gcc_assert (TREE_CODE (max) == NOP_EXPR);
11233             TREE_SIDE_EFFECTS (max) = 1;
11234           }
11235
11236         return compute_array_index_type (NULL_TREE, max, complain);
11237       }
11238
11239     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
11240     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
11241     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
11242     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
11243       {
11244         int idx;
11245         int level;
11246         int levels;
11247         tree arg = NULL_TREE;
11248
11249         r = NULL_TREE;
11250
11251         gcc_assert (TREE_VEC_LENGTH (args) > 0);
11252         template_parm_level_and_index (t, &level, &idx); 
11253
11254         levels = TMPL_ARGS_DEPTH (args);
11255         if (level <= levels)
11256           {
11257             arg = TMPL_ARG (args, level, idx);
11258
11259             if (arg && TREE_CODE (arg) == ARGUMENT_PACK_SELECT)
11260               /* See through ARGUMENT_PACK_SELECT arguments. */
11261               arg = ARGUMENT_PACK_SELECT_ARG (arg);
11262           }
11263
11264         if (arg == error_mark_node)
11265           return error_mark_node;
11266         else if (arg != NULL_TREE)
11267           {
11268             if (ARGUMENT_PACK_P (arg))
11269               /* If ARG is an argument pack, we don't actually want to
11270                  perform a substitution here, because substitutions
11271                  for argument packs are only done
11272                  element-by-element. We can get to this point when
11273                  substituting the type of a non-type template
11274                  parameter pack, when that type actually contains
11275                  template parameter packs from an outer template, e.g.,
11276
11277                  template<typename... Types> struct A {
11278                    template<Types... Values> struct B { };
11279                  };  */
11280               return t;
11281
11282             if (code == TEMPLATE_TYPE_PARM)
11283               {
11284                 int quals;
11285                 gcc_assert (TYPE_P (arg));
11286
11287                 quals = cp_type_quals (arg) | cp_type_quals (t);
11288                   
11289                 return cp_build_qualified_type_real
11290                   (arg, quals, complain | tf_ignore_bad_quals);
11291               }
11292             else if (code == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
11293               {
11294                 /* We are processing a type constructed from a
11295                    template template parameter.  */
11296                 tree argvec = tsubst (TYPE_TI_ARGS (t),
11297                                       args, complain, in_decl);
11298                 if (argvec == error_mark_node)
11299                   return error_mark_node;
11300
11301                 gcc_assert (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
11302                             || TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_DECL
11303                             || TREE_CODE (arg) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE);
11304
11305                 if (TREE_CODE (arg) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE)
11306                   /* Consider this code:
11307
11308                         template <template <class> class Template>
11309                         struct Internal {
11310                         template <class Arg> using Bind = Template<Arg>;
11311                         };
11312
11313                         template <template <class> class Template, class Arg>
11314                         using Instantiate = Template<Arg>; //#0
11315
11316                         template <template <class> class Template,
11317                                   class Argument>
11318                         using Bind =
11319                           Instantiate<Internal<Template>::template Bind,
11320                                       Argument>; //#1
11321
11322                      When #1 is parsed, the
11323                      BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM representing the
11324                      parameter `Template' in #0 matches the
11325                      UNBOUND_CLASS_TEMPLATE representing the argument
11326                      `Internal<Template>::template Bind'; We then want
11327                      to assemble the type `Bind<Argument>' that can't
11328                      be fully created right now, because
11329                      `Internal<Template>' not being complete, the Bind
11330                      template cannot be looked up in that context.  So
11331                      we need to "store" `Bind<Argument>' for later
11332                      when the context of Bind becomes complete.  Let's
11333                      store that in a TYPENAME_TYPE.  */
11334                   return make_typename_type (TYPE_CONTEXT (arg),
11335                                              build_nt (TEMPLATE_ID_EXPR,
11336                                                        TYPE_IDENTIFIER (arg),
11337                                                        argvec),
11338                                              typename_type,
11339                                              complain);
11340
11341                 /* We can get a TEMPLATE_TEMPLATE_PARM here when we
11342                    are resolving nested-types in the signature of a
11343                    member function templates.  Otherwise ARG is a
11344                    TEMPLATE_DECL and is the real template to be
11345                    instantiated.  */
11346                 if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
11347                   arg = TYPE_NAME (arg);
11348
11349                 r = lookup_template_class (arg,
11350                                            argvec, in_decl,
11351                                            DECL_CONTEXT (arg),
11352                                             /*entering_scope=*/0,
11353                                            complain);
11354                 return cp_build_qualified_type_real
11355                   (r, cp_type_quals (t), complain);
11356               }
11357             else
11358               /* TEMPLATE_TEMPLATE_PARM or TEMPLATE_PARM_INDEX.  */
11359               return convert_from_reference (unshare_expr (arg));
11360           }
11361
11362         if (level == 1)
11363           /* This can happen during the attempted tsubst'ing in
11364              unify.  This means that we don't yet have any information
11365              about the template parameter in question.  */
11366           return t;
11367
11368         /* If we get here, we must have been looking at a parm for a
11369            more deeply nested template.  Make a new version of this
11370            template parameter, but with a lower level.  */
11371         switch (code)
11372           {
11373           case TEMPLATE_TYPE_PARM:
11374           case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
11375           case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
11376             if (cp_type_quals (t))
11377               {
11378                 r = tsubst (TYPE_MAIN_VARIANT (t), args, complain, in_decl);
11379                 r = cp_build_qualified_type_real
11380                   (r, cp_type_quals (t),
11381                    complain | (code == TEMPLATE_TYPE_PARM
11382                                ? tf_ignore_bad_quals : 0));
11383               }
11384             else
11385               {
11386                 r = copy_type (t);
11387                 TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (r)
11388                   = reduce_template_parm_level (TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (t),
11389                                                 r, levels, args, complain);
11390                 TYPE_STUB_DECL (r) = TYPE_NAME (r) = TEMPLATE_TYPE_DECL (r);
11391                 TYPE_MAIN_VARIANT (r) = r;
11392                 TYPE_POINTER_TO (r) = NULL_TREE;
11393                 TYPE_REFERENCE_TO (r) = NULL_TREE;
11394
11395                 if (TREE_CODE (r) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
11396                   /* We have reduced the level of the template
11397                      template parameter, but not the levels of its
11398                      template parameters, so canonical_type_parameter
11399                      will not be able to find the canonical template
11400                      template parameter for this level. Thus, we
11401                      require structural equality checking to compare
11402                      TEMPLATE_TEMPLATE_PARMs. */
11403                   SET_TYPE_STRUCTURAL_EQUALITY (r);
11404                 else if (TYPE_STRUCTURAL_EQUALITY_P (t))
11405                   SET_TYPE_STRUCTURAL_EQUALITY (r);
11406                 else
11407                   TYPE_CANONICAL (r) = canonical_type_parameter (r);
11408
11409                 if (code == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
11410                   {
11411                     tree argvec = tsubst (TYPE_TI_ARGS (t), args,
11412                                           complain, in_decl);
11413                     if (argvec == error_mark_node)
11414                       return error_mark_node;
11415
11416                     TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_TEMPLATE_INFO (r)
11417                       = build_template_info (TYPE_TI_TEMPLATE (t), argvec);
11418                   }
11419               }
11420             break;
11421
11422           case TEMPLATE_PARM_INDEX:
11423             r = reduce_template_parm_level (t, type, levels, args, complain);
11424             break;
11425
11426           default:
11427             gcc_unreachable ();
11428           }
11429
11430         return r;
11431       }
11432
11433     case TREE_LIST:
11434       {
11435         tree purpose, value, chain;
11436
11437         if (t == void_list_node)
11438           return t;
11439
11440         purpose = TREE_PURPOSE (t);
11441         if (purpose)
11442           {
11443             purpose = tsubst (purpose, args, complain, in_decl);
11444             if (purpose == error_mark_node)
11445               return error_mark_node;
11446           }
11447         value = TREE_VALUE (t);
11448         if (value)
11449           {
11450             value = tsubst (value, args, complain, in_decl);
11451             if (value == error_mark_node)
11452               return error_mark_node;
11453           }
11454         chain = TREE_CHAIN (t);
11455         if (chain && chain != void_type_node)
11456           {
11457             chain = tsubst (chain, args, complain, in_decl);
11458             if (chain == error_mark_node)
11459               return error_mark_node;
11460           }
11461         if (purpose == TREE_PURPOSE (t)
11462             && value == TREE_VALUE (t)
11463             && chain == TREE_CHAIN (t))
11464           return t;
11465         return hash_tree_cons (purpose, value, chain);
11466       }
11467
11468     case TREE_BINFO:
11469       /* We should never be tsubsting a binfo.  */
11470       gcc_unreachable ();
11471
11472     case TREE_VEC:
11473       /* A vector of template arguments.  */
11474       gcc_assert (!type);
11475       return tsubst_template_args (t, args, complain, in_decl);
11476
11477     case POINTER_TYPE:
11478     case REFERENCE_TYPE:
11479       {
11480         if (type == TREE_TYPE (t) && TREE_CODE (type) != METHOD_TYPE)
11481           return t;
11482
11483         /* [temp.deduct]
11484
11485            Type deduction may fail for any of the following
11486            reasons:
11487
11488            -- Attempting to create a pointer to reference type.
11489            -- Attempting to create a reference to a reference type or
11490               a reference to void.
11491
11492           Core issue 106 says that creating a reference to a reference
11493           during instantiation is no longer a cause for failure. We
11494           only enforce this check in strict C++98 mode.  */
11495         if ((TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE
11496              && (((cxx_dialect == cxx98) && flag_iso) || code != REFERENCE_TYPE))
11497             || (code == REFERENCE_TYPE && TREE_CODE (type) == VOID_TYPE))
11498           {
11499             static location_t last_loc;
11500
11501             /* We keep track of the last time we issued this error
11502                message to avoid spewing a ton of messages during a
11503                single bad template instantiation.  */
11504             if (complain & tf_error
11505                 && last_loc != input_location)
11506               {
11507                 if (TREE_CODE (type) == VOID_TYPE)
11508                   error ("forming reference to void");
11509                else if (code == POINTER_TYPE)
11510                  error ("forming pointer to reference type %qT", type);
11511                else
11512                   error ("forming reference to reference type %qT", type);
11513                 last_loc = input_location;
11514               }
11515
11516             return error_mark_node;
11517           }
11518         else if (code == POINTER_TYPE)
11519           {
11520             r = build_pointer_type (type);
11521             if (TREE_CODE (type) == METHOD_TYPE)
11522               r = build_ptrmemfunc_type (r);
11523           }
11524         else if (TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
11525           /* In C++0x, during template argument substitution, when there is an
11526              attempt to create a reference to a reference type, reference
11527              collapsing is applied as described in [14.3.1/4 temp.arg.type]:
11528
11529              "If a template-argument for a template-parameter T names a type
11530              that is a reference to a type A, an attempt to create the type
11531              'lvalue reference to cv T' creates the type 'lvalue reference to
11532              A,' while an attempt to create the type type rvalue reference to
11533              cv T' creates the type T"
11534           */
11535           r = cp_build_reference_type
11536               (TREE_TYPE (type),
11537                TYPE_REF_IS_RVALUE (t) && TYPE_REF_IS_RVALUE (type));
11538         else
11539           r = cp_build_reference_type (type, TYPE_REF_IS_RVALUE (t));
11540         r = cp_build_qualified_type_real (r, cp_type_quals (t), complain);
11541
11542         if (r != error_mark_node)
11543           /* Will this ever be needed for TYPE_..._TO values?  */
11544           layout_type (r);
11545
11546         return r;
11547       }
11548     case OFFSET_TYPE:
11549       {
11550         r = tsubst (TYPE_OFFSET_BASETYPE (t), args, complain, in_decl);
11551         if (r == error_mark_node || !MAYBE_CLASS_TYPE_P (r))
11552           {
11553             /* [temp.deduct]
11554
11555                Type deduction may fail for any of the following
11556                reasons:
11557
11558                -- Attempting to create "pointer to member of T" when T
11559                   is not a class type.  */
11560             if (complain & tf_error)
11561               error ("creating pointer to member of non-class type %qT", r);
11562             return error_mark_node;
11563           }
11564         if (TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
11565           {
11566             if (complain & tf_error)
11567               error ("creating pointer to member reference type %qT", type);
11568             return error_mark_node;
11569           }
11570         if (TREE_CODE (type) == VOID_TYPE)
11571           {
11572             if (complain & tf_error)
11573               error ("creating pointer to member of type void");
11574             return error_mark_node;
11575           }
11576         gcc_assert (TREE_CODE (type) != METHOD_TYPE);
11577         if (TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE)
11578           {
11579             /* The type of the implicit object parameter gets its
11580                cv-qualifiers from the FUNCTION_TYPE. */
11581             tree memptr;
11582             tree method_type = build_memfn_type (type, r, type_memfn_quals (type));
11583             memptr = build_ptrmemfunc_type (build_pointer_type (method_type));
11584             return cp_build_qualified_type_real (memptr, cp_type_quals (t),
11585                                                  complain);
11586           }
11587         else
11588           return cp_build_qualified_type_real (build_ptrmem_type (r, type),
11589                                                cp_type_quals (t),
11590                                                complain);
11591       }
11592     case FUNCTION_TYPE:
11593     case METHOD_TYPE:
11594       {
11595         tree fntype;
11596         tree specs;
11597         fntype = tsubst_function_type (t, args, complain, in_decl);
11598         if (fntype == error_mark_node)
11599           return error_mark_node;
11600
11601         /* Substitute the exception specification.  */
11602         specs = tsubst_exception_specification (t, args, complain,
11603                                                 in_decl, /*defer_ok*/true);
11604         if (specs == error_mark_node)
11605           return error_mark_node;
11606         if (specs)
11607           fntype = build_exception_variant (fntype, specs);
11608         return fntype;
11609       }
11610     case ARRAY_TYPE:
11611       {
11612         tree domain = tsubst (TYPE_DOMAIN (t), args, complain, in_decl);
11613         if (domain == error_mark_node)
11614           return error_mark_node;
11615
11616         /* As an optimization, we avoid regenerating the array type if
11617            it will obviously be the same as T.  */
11618         if (type == TREE_TYPE (t) && domain == TYPE_DOMAIN (t))
11619           return t;
11620
11621         /* These checks should match the ones in grokdeclarator.
11622
11623            [temp.deduct]
11624
11625            The deduction may fail for any of the following reasons:
11626
11627            -- Attempting to create an array with an element type that
11628               is void, a function type, or a reference type, or [DR337]
11629               an abstract class type.  */
11630         if (TREE_CODE (type) == VOID_TYPE
11631             || TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE
11632             || TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
11633           {
11634             if (complain & tf_error)
11635               error ("creating array of %qT", type);
11636             return error_mark_node;
11637           }
11638         if (CLASS_TYPE_P (type) && CLASSTYPE_PURE_VIRTUALS (type))
11639           {
11640             if (complain & tf_error)
11641               error ("creating array of %qT, which is an abstract class type",
11642                      type);
11643             return error_mark_node;
11644           }
11645
11646         r = build_cplus_array_type (type, domain);
11647
11648         if (TYPE_USER_ALIGN (t))
11649           {
11650             TYPE_ALIGN (r) = TYPE_ALIGN (t);
11651             TYPE_USER_ALIGN (r) = 1;
11652           }
11653
11654         return r;
11655       }
11656
11657     case TYPENAME_TYPE:
11658       {
11659         tree ctx = tsubst_aggr_type (TYPE_CONTEXT (t), args, complain,
11660                                      in_decl, /*entering_scope=*/1);
11661         tree f = tsubst_copy (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (t), args,
11662                               complain, in_decl);
11663
11664         if (ctx == error_mark_node || f == error_mark_node)
11665           return error_mark_node;
11666
11667         if (!MAYBE_CLASS_TYPE_P (ctx))
11668           {
11669             if (complain & tf_error)
11670               error ("%qT is not a class, struct, or union type", ctx);
11671             return error_mark_node;
11672           }
11673         else if (!uses_template_parms (ctx) && !TYPE_BEING_DEFINED (ctx))
11674           {
11675             /* Normally, make_typename_type does not require that the CTX
11676                have complete type in order to allow things like:
11677
11678                  template <class T> struct S { typename S<T>::X Y; };
11679
11680                But, such constructs have already been resolved by this
11681                point, so here CTX really should have complete type, unless
11682                it's a partial instantiation.  */
11683             ctx = complete_type (ctx);
11684             if (!COMPLETE_TYPE_P (ctx))
11685               {
11686                 if (complain & tf_error)
11687                   cxx_incomplete_type_error (NULL_TREE, ctx);
11688                 return error_mark_node;
11689               }
11690           }
11691
11692         f = make_typename_type (ctx, f, typename_type,
11693                                 (complain & tf_error) | tf_keep_type_decl);
11694         if (f == error_mark_node)
11695           return f;
11696         if (TREE_CODE (f) == TYPE_DECL)
11697           {
11698             complain |= tf_ignore_bad_quals;
11699             f = TREE_TYPE (f);
11700           }
11701
11702         if (TREE_CODE (f) != TYPENAME_TYPE)
11703           {
11704             if (TYPENAME_IS_ENUM_P (t) && TREE_CODE (f) != ENUMERAL_TYPE)
11705               {
11706                 if (complain & tf_error)
11707                   error ("%qT resolves to %qT, which is not an enumeration type",
11708                          t, f);
11709                 else
11710                   return error_mark_node;
11711               }
11712             else if (TYPENAME_IS_CLASS_P (t) && !CLASS_TYPE_P (f))
11713               {
11714                 if (complain & tf_error)
11715                   error ("%qT resolves to %qT, which is is not a class type",
11716                          t, f);
11717                 else
11718                   return error_mark_node;
11719               }
11720           }
11721
11722         return cp_build_qualified_type_real
11723           (f, cp_type_quals (f) | cp_type_quals (t), complain);
11724       }
11725
11726     case UNBOUND_CLASS_TEMPLATE:
11727       {
11728         tree ctx = tsubst_aggr_type (TYPE_CONTEXT (t), args, complain,
11729                                      in_decl, /*entering_scope=*/1);
11730         tree name = TYPE_IDENTIFIER (t);
11731         tree parm_list = DECL_TEMPLATE_PARMS (TYPE_NAME (t));
11732
11733         if (ctx == error_mark_node || name == error_mark_node)
11734           return error_mark_node;
11735
11736         if (parm_list)
11737           parm_list = tsubst_template_parms (parm_list, args, complain);
11738         return make_unbound_class_template (ctx, name, parm_list, complain);
11739       }
11740
11741     case TYPEOF_TYPE:
11742       {
11743         tree type;
11744
11745         ++cp_unevaluated_operand;
11746         ++c_inhibit_evaluation_warnings;
11747
11748         type = tsubst_expr (TYPEOF_TYPE_EXPR (t), args,
11749                             complain, in_decl,
11750                             /*integral_constant_expression_p=*/false);
11751
11752         --cp_unevaluated_operand;
11753         --c_inhibit_evaluation_warnings;
11754
11755         type = finish_typeof (type);
11756         return cp_build_qualified_type_real (type,
11757                                              cp_type_quals (t)
11758                                              | cp_type_quals (type),
11759                                              complain);
11760       }
11761
11762     case DECLTYPE_TYPE:
11763       {
11764         tree type;
11765
11766         ++cp_unevaluated_operand;
11767         ++c_inhibit_evaluation_warnings;
11768
11769         type = tsubst_expr (DECLTYPE_TYPE_EXPR (t), args,
11770                             complain, in_decl,
11771                             /*integral_constant_expression_p=*/false);
11772
11773         --cp_unevaluated_operand;
11774         --c_inhibit_evaluation_warnings;
11775
11776         if (DECLTYPE_FOR_LAMBDA_CAPTURE (t))
11777           type = lambda_capture_field_type (type);
11778         else if (DECLTYPE_FOR_LAMBDA_PROXY (t))
11779           type = lambda_proxy_type (type);
11780         else
11781           type = finish_decltype_type
11782             (type, DECLTYPE_TYPE_ID_EXPR_OR_MEMBER_ACCESS_P (t), complain);
11783         return cp_build_qualified_type_real (type,
11784                                              cp_type_quals (t)
11785                                              | cp_type_quals (type),
11786                                              complain);
11787       }
11788
11789     case UNDERLYING_TYPE:
11790       {
11791         tree type = tsubst (UNDERLYING_TYPE_TYPE (t), args,
11792                             complain, in_decl);
11793         return finish_underlying_type (type);
11794       }
11795
11796     case TYPE_ARGUMENT_PACK:
11797     case NONTYPE_ARGUMENT_PACK:
11798       {
11799         tree r = TYPE_P (t) ? cxx_make_type (code) : make_node (code);
11800         tree packed_out = 
11801           tsubst_template_args (ARGUMENT_PACK_ARGS (t), 
11802                                 args,
11803                                 complain,
11804                                 in_decl);
11805         SET_ARGUMENT_PACK_ARGS (r, packed_out);
11806
11807         /* For template nontype argument packs, also substitute into
11808            the type.  */
11809         if (code == NONTYPE_ARGUMENT_PACK)
11810           TREE_TYPE (r) = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
11811
11812         return r;
11813       }
11814       break;
11815
11816     case INTEGER_CST:
11817     case REAL_CST:
11818     case STRING_CST:
11819     case PLUS_EXPR:
11820     case MINUS_EXPR:
11821     case NEGATE_EXPR:
11822     case NOP_EXPR:
11823     case INDIRECT_REF:
11824     case ADDR_EXPR:
11825     case CALL_EXPR:
11826     case ARRAY_REF:
11827     case SCOPE_REF:
11828       /* We should use one of the expression tsubsts for these codes.  */
11829       gcc_unreachable ();
11830
11831     default:
11832       sorry ("use of %qs in template", tree_code_name [(int) code]);
11833       return error_mark_node;
11834     }
11835 }
11836
11837 /* Like tsubst_expr for a BASELINK.  OBJECT_TYPE, if non-NULL, is the
11838    type of the expression on the left-hand side of the "." or "->"
11839    operator.  */
11840
11841 static tree
11842 tsubst_baselink (tree baselink, tree object_type,
11843                  tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
11844 {
11845     tree name;
11846     tree qualifying_scope;
11847     tree fns;
11848     tree optype;
11849     tree template_args = 0;
11850     bool template_id_p = false;
11851
11852     /* A baselink indicates a function from a base class.  Both the
11853        BASELINK_ACCESS_BINFO and the base class referenced may
11854        indicate bases of the template class, rather than the
11855        instantiated class.  In addition, lookups that were not
11856        ambiguous before may be ambiguous now.  Therefore, we perform
11857        the lookup again.  */
11858     qualifying_scope = BINFO_TYPE (BASELINK_ACCESS_BINFO (baselink));
11859     qualifying_scope = tsubst (qualifying_scope, args,
11860                                complain, in_decl);
11861     fns = BASELINK_FUNCTIONS (baselink);
11862     optype = tsubst (BASELINK_OPTYPE (baselink), args, complain, in_decl);
11863     if (TREE_CODE (fns) == TEMPLATE_ID_EXPR)
11864       {
11865         template_id_p = true;
11866         template_args = TREE_OPERAND (fns, 1);
11867         fns = TREE_OPERAND (fns, 0);
11868         if (template_args)
11869           template_args = tsubst_template_args (template_args, args,
11870                                                 complain, in_decl);
11871       }
11872     name = DECL_NAME (get_first_fn (fns));
11873     if (IDENTIFIER_TYPENAME_P (name))
11874       name = mangle_conv_op_name_for_type (optype);
11875     baselink = lookup_fnfields (qualifying_scope, name, /*protect=*/1);
11876     if (!baselink)
11877       return error_mark_node;
11878
11879     /* If lookup found a single function, mark it as used at this
11880        point.  (If it lookup found multiple functions the one selected
11881        later by overload resolution will be marked as used at that
11882        point.)  */
11883     if (BASELINK_P (baselink))
11884       fns = BASELINK_FUNCTIONS (baselink);
11885     if (!template_id_p && !really_overloaded_fn (fns))
11886       mark_used (OVL_CURRENT (fns));
11887
11888     /* Add back the template arguments, if present.  */
11889     if (BASELINK_P (baselink) && template_id_p)
11890       BASELINK_FUNCTIONS (baselink)
11891         = build_nt (TEMPLATE_ID_EXPR,
11892                     BASELINK_FUNCTIONS (baselink),
11893                     template_args);
11894     /* Update the conversion operator type.  */
11895     BASELINK_OPTYPE (baselink) = optype;
11896
11897     if (!object_type)
11898       object_type = current_class_type;
11899     return adjust_result_of_qualified_name_lookup (baselink,
11900                                                    qualifying_scope,
11901                                                    object_type);
11902 }
11903
11904 /* Like tsubst_expr for a SCOPE_REF, given by QUALIFIED_ID.  DONE is
11905    true if the qualified-id will be a postfix-expression in-and-of
11906    itself; false if more of the postfix-expression follows the
11907    QUALIFIED_ID.  ADDRESS_P is true if the qualified-id is the operand
11908    of "&".  */
11909
11910 static tree
11911 tsubst_qualified_id (tree qualified_id, tree args,
11912                      tsubst_flags_t complain, tree in_decl,
11913                      bool done, bool address_p)
11914 {
11915   tree expr;
11916   tree scope;
11917   tree name;
11918   bool is_template;
11919   tree template_args;
11920
11921   gcc_assert (TREE_CODE (qualified_id) == SCOPE_REF);
11922
11923   /* Figure out what name to look up.  */
11924   name = TREE_OPERAND (qualified_id, 1);
11925   if (TREE_CODE (name) == TEMPLATE_ID_EXPR)
11926     {
11927       is_template = true;
11928       template_args = TREE_OPERAND (name, 1);
11929       if (template_args)
11930         template_args = tsubst_template_args (template_args, args,
11931                                               complain, in_decl);
11932       name = TREE_OPERAND (name, 0);
11933     }
11934   else
11935     {
11936       is_template = false;
11937       template_args = NULL_TREE;
11938     }
11939
11940   /* Substitute into the qualifying scope.  When there are no ARGS, we
11941      are just trying to simplify a non-dependent expression.  In that
11942      case the qualifying scope may be dependent, and, in any case,
11943      substituting will not help.  */
11944   scope = TREE_OPERAND (qualified_id, 0);
11945   if (args)
11946     {
11947       scope = tsubst (scope, args, complain, in_decl);
11948       expr = tsubst_copy (name, args, complain, in_decl);
11949     }
11950   else
11951     expr = name;
11952
11953   if (dependent_scope_p (scope))
11954     {
11955       if (is_template)
11956         expr = build_min_nt (TEMPLATE_ID_EXPR, expr, template_args);
11957       return build_qualified_name (NULL_TREE, scope, expr,
11958                                    QUALIFIED_NAME_IS_TEMPLATE (qualified_id));
11959     }
11960
11961   if (!BASELINK_P (name) && !DECL_P (expr))
11962     {
11963       if (TREE_CODE (expr) == BIT_NOT_EXPR)
11964         {
11965           /* A BIT_NOT_EXPR is used to represent a destructor.  */
11966           if (!check_dtor_name (scope, TREE_OPERAND (expr, 0)))
11967             {
11968               error ("qualifying type %qT does not match destructor name ~%qT",
11969                      scope, TREE_OPERAND (expr, 0));
11970               expr = error_mark_node;
11971             }
11972           else
11973             expr = lookup_qualified_name (scope, complete_dtor_identifier,
11974                                           /*is_type_p=*/0, false);
11975         }
11976       else
11977         expr = lookup_qualified_name (scope, expr, /*is_type_p=*/0, false);
11978       if (TREE_CODE (TREE_CODE (expr) == TEMPLATE_DECL
11979                      ? DECL_TEMPLATE_RESULT (expr) : expr) == TYPE_DECL)
11980         {
11981           if (complain & tf_error)
11982             {
11983               error ("dependent-name %qE is parsed as a non-type, but "
11984                      "instantiation yields a type", qualified_id);
11985               inform (input_location, "say %<typename %E%> if a type is meant", qualified_id);
11986             }
11987           return error_mark_node;
11988         }
11989     }
11990
11991   if (DECL_P (expr))
11992     {
11993       check_accessibility_of_qualified_id (expr, /*object_type=*/NULL_TREE,
11994                                            scope);
11995       /* Remember that there was a reference to this entity.  */
11996       mark_used (expr);
11997     }
11998
11999   if (expr == error_mark_node || TREE_CODE (expr) == TREE_LIST)
12000     {
12001       if (complain & tf_error)
12002         qualified_name_lookup_error (scope,
12003                                      TREE_OPERAND (qualified_id, 1),
12004                                      expr, input_location);
12005       return error_mark_node;
12006     }
12007
12008   if (is_template)
12009     expr = lookup_template_function (expr, template_args);
12010
12011   if (expr == error_mark_node && complain & tf_error)
12012     qualified_name_lookup_error (scope, TREE_OPERAND (qualified_id, 1),
12013                                  expr, input_location);
12014   else if (TYPE_P (scope))
12015     {
12016       expr = (adjust_result_of_qualified_name_lookup
12017               (expr, scope, current_class_type));
12018       expr = (finish_qualified_id_expr
12019               (scope, expr, done, address_p && PTRMEM_OK_P (qualified_id),
12020                QUALIFIED_NAME_IS_TEMPLATE (qualified_id),
12021                /*template_arg_p=*/false));
12022     }
12023
12024   /* Expressions do not generally have reference type.  */
12025   if (TREE_CODE (expr) != SCOPE_REF
12026       /* However, if we're about to form a pointer-to-member, we just
12027          want the referenced member referenced.  */
12028       && TREE_CODE (expr) != OFFSET_REF)
12029     expr = convert_from_reference (expr);
12030
12031   return expr;
12032 }
12033
12034 /* Like tsubst, but deals with expressions.  This function just replaces
12035    template parms; to finish processing the resultant expression, use
12036    tsubst_copy_and_build or tsubst_expr.  */
12037
12038 static tree
12039 tsubst_copy (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
12040 {
12041   enum tree_code code;
12042   tree r;
12043
12044   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node || args == NULL_TREE)
12045     return t;
12046
12047   code = TREE_CODE (t);
12048
12049   switch (code)
12050     {
12051     case PARM_DECL:
12052       r = retrieve_local_specialization (t);
12053
12054       if (r == NULL)
12055         {
12056           tree c;
12057
12058           /* We get here for a use of 'this' in an NSDMI.  */
12059           if (DECL_NAME (t) == this_identifier
12060               && at_function_scope_p ()
12061               && DECL_CONSTRUCTOR_P (current_function_decl))
12062             return current_class_ptr;
12063
12064           /* This can happen for a parameter name used later in a function
12065              declaration (such as in a late-specified return type).  Just
12066              make a dummy decl, since it's only used for its type.  */
12067           gcc_assert (cp_unevaluated_operand != 0);
12068           /* We copy T because want to tsubst the PARM_DECL only,
12069              not the following PARM_DECLs that are chained to T.  */
12070           c = copy_node (t);
12071           r = tsubst_decl (c, args, complain);
12072           /* Give it the template pattern as its context; its true context
12073              hasn't been instantiated yet and this is good enough for
12074              mangling.  */
12075           DECL_CONTEXT (r) = DECL_CONTEXT (t);
12076         }
12077       
12078       if (TREE_CODE (r) == ARGUMENT_PACK_SELECT)
12079         r = ARGUMENT_PACK_SELECT_ARG (r);
12080       mark_used (r);
12081       return r;
12082
12083     case CONST_DECL:
12084       {
12085         tree enum_type;
12086         tree v;
12087
12088         if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (t))
12089           return tsubst_copy (DECL_INITIAL (t), args, complain, in_decl);
12090         /* There is no need to substitute into namespace-scope
12091            enumerators.  */
12092         if (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (t))
12093           return t;
12094         /* If ARGS is NULL, then T is known to be non-dependent.  */
12095         if (args == NULL_TREE)
12096           return integral_constant_value (t);
12097
12098         /* Unfortunately, we cannot just call lookup_name here.
12099            Consider:
12100
12101              template <int I> int f() {
12102              enum E { a = I };
12103              struct S { void g() { E e = a; } };
12104              };
12105
12106            When we instantiate f<7>::S::g(), say, lookup_name is not
12107            clever enough to find f<7>::a.  */
12108         enum_type
12109           = tsubst_aggr_type (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl,
12110                               /*entering_scope=*/0);
12111
12112         for (v = TYPE_VALUES (enum_type);
12113              v != NULL_TREE;
12114              v = TREE_CHAIN (v))
12115           if (TREE_PURPOSE (v) == DECL_NAME (t))
12116             return TREE_VALUE (v);
12117
12118           /* We didn't find the name.  That should never happen; if
12119              name-lookup found it during preliminary parsing, we
12120              should find it again here during instantiation.  */
12121         gcc_unreachable ();
12122       }
12123       return t;
12124
12125     case FIELD_DECL:
12126       if (DECL_CONTEXT (t))
12127         {
12128           tree ctx;
12129
12130           ctx = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args, complain, in_decl,
12131                                   /*entering_scope=*/1);
12132           if (ctx != DECL_CONTEXT (t))
12133             {
12134               tree r = lookup_field (ctx, DECL_NAME (t), 0, false);
12135               if (!r)
12136                 {
12137                   if (complain & tf_error)
12138                     error ("using invalid field %qD", t);
12139                   return error_mark_node;
12140                 }
12141               return r;
12142             }
12143         }
12144
12145       return t;
12146
12147     case VAR_DECL:
12148     case FUNCTION_DECL:
12149       if ((DECL_LANG_SPECIFIC (t) && DECL_TEMPLATE_INFO (t))
12150           || local_variable_p (t))
12151         t = tsubst (t, args, complain, in_decl);
12152       mark_used (t);
12153       return t;
12154
12155     case NAMESPACE_DECL:
12156       return t;
12157
12158     case OVERLOAD:
12159       /* An OVERLOAD will always be a non-dependent overload set; an
12160          overload set from function scope will just be represented with an
12161          IDENTIFIER_NODE, and from class scope with a BASELINK.  */
12162       gcc_assert (!uses_template_parms (t));
12163       return t;
12164
12165     case BASELINK:
12166       return tsubst_baselink (t, current_class_type, args, complain, in_decl);
12167
12168     case TEMPLATE_DECL:
12169       if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (t))
12170         return tsubst (TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_RESULT (t)),
12171                        args, complain, in_decl);
12172       else if (DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (t) && DECL_MEMBER_TEMPLATE_P (t))
12173         return tsubst (t, args, complain, in_decl);
12174       else if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t)
12175                && uses_template_parms (DECL_CONTEXT (t)))
12176         {
12177           /* Template template argument like the following example need
12178              special treatment:
12179
12180                template <template <class> class TT> struct C {};
12181                template <class T> struct D {
12182                  template <class U> struct E {};
12183                  C<E> c;                                // #1
12184                };
12185                D<int> d;                                // #2
12186
12187              We are processing the template argument `E' in #1 for
12188              the template instantiation #2.  Originally, `E' is a
12189              TEMPLATE_DECL with `D<T>' as its DECL_CONTEXT.  Now we
12190              have to substitute this with one having context `D<int>'.  */
12191
12192           tree context = tsubst (DECL_CONTEXT (t), args, complain, in_decl);
12193           return lookup_field (context, DECL_NAME(t), 0, false);
12194         }
12195       else
12196         /* Ordinary template template argument.  */
12197         return t;
12198
12199     case CAST_EXPR:
12200     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
12201     case CONST_CAST_EXPR:
12202     case STATIC_CAST_EXPR:
12203     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
12204     case IMPLICIT_CONV_EXPR:
12205     case CONVERT_EXPR:
12206     case NOP_EXPR:
12207       return build1
12208         (code, tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
12209          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl));
12210
12211     case SIZEOF_EXPR:
12212       if (PACK_EXPANSION_P (TREE_OPERAND (t, 0)))
12213         {
12214
12215           tree expanded;
12216           int len = 0;
12217
12218           ++cp_unevaluated_operand;
12219           ++c_inhibit_evaluation_warnings;
12220           /* We only want to compute the number of arguments.  */
12221           expanded = tsubst_pack_expansion (TREE_OPERAND (t, 0), args,
12222                                             complain, in_decl);
12223           --cp_unevaluated_operand;
12224           --c_inhibit_evaluation_warnings;
12225
12226           if (TREE_CODE (expanded) == TREE_VEC)
12227             len = TREE_VEC_LENGTH (expanded);
12228
12229           if (expanded == error_mark_node)
12230             return error_mark_node;
12231           else if (PACK_EXPANSION_P (expanded)
12232                    || (TREE_CODE (expanded) == TREE_VEC
12233                        && len > 0
12234                        && PACK_EXPANSION_P (TREE_VEC_ELT (expanded, len-1))))
12235             {
12236               if (TREE_CODE (expanded) == TREE_VEC)
12237                 expanded = TREE_VEC_ELT (expanded, len - 1);
12238
12239               if (TYPE_P (expanded))
12240                 return cxx_sizeof_or_alignof_type (expanded, SIZEOF_EXPR, 
12241                                                    complain & tf_error);
12242               else
12243                 return cxx_sizeof_or_alignof_expr (expanded, SIZEOF_EXPR,
12244                                                    complain & tf_error);
12245             }
12246           else
12247             return build_int_cst (size_type_node, len);
12248         }
12249       /* Fall through */
12250
12251     case INDIRECT_REF:
12252     case NEGATE_EXPR:
12253     case TRUTH_NOT_EXPR:
12254     case BIT_NOT_EXPR:
12255     case ADDR_EXPR:
12256     case UNARY_PLUS_EXPR:      /* Unary + */
12257     case ALIGNOF_EXPR:
12258     case AT_ENCODE_EXPR:
12259     case ARROW_EXPR:
12260     case THROW_EXPR:
12261     case TYPEID_EXPR:
12262     case REALPART_EXPR:
12263     case IMAGPART_EXPR:
12264       return build1
12265         (code, tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
12266          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl));
12267
12268     case COMPONENT_REF:
12269       {
12270         tree object;
12271         tree name;
12272
12273         object = tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
12274         name = TREE_OPERAND (t, 1);
12275         if (TREE_CODE (name) == BIT_NOT_EXPR)
12276           {
12277             name = tsubst_copy (TREE_OPERAND (name, 0), args,
12278                                 complain, in_decl);
12279             name = build1 (BIT_NOT_EXPR, NULL_TREE, name);
12280           }
12281         else if (TREE_CODE (name) == SCOPE_REF
12282                  && TREE_CODE (TREE_OPERAND (name, 1)) == BIT_NOT_EXPR)
12283           {
12284             tree base = tsubst_copy (TREE_OPERAND (name, 0), args,
12285                                      complain, in_decl);
12286             name = TREE_OPERAND (name, 1);
12287             name = tsubst_copy (TREE_OPERAND (name, 0), args,
12288                                 complain, in_decl);
12289             name = build1 (BIT_NOT_EXPR, NULL_TREE, name);
12290             name = build_qualified_name (/*type=*/NULL_TREE,
12291                                          base, name,
12292                                          /*template_p=*/false);
12293           }
12294         else if (BASELINK_P (name))
12295           name = tsubst_baselink (name,
12296                                   non_reference (TREE_TYPE (object)),
12297                                   args, complain,
12298                                   in_decl);
12299         else
12300           name = tsubst_copy (name, args, complain, in_decl);
12301         return build_nt (COMPONENT_REF, object, name, NULL_TREE);
12302       }
12303
12304     case PLUS_EXPR:
12305     case MINUS_EXPR:
12306     case MULT_EXPR:
12307     case TRUNC_DIV_EXPR:
12308     case CEIL_DIV_EXPR:
12309     case FLOOR_DIV_EXPR:
12310     case ROUND_DIV_EXPR:
12311     case EXACT_DIV_EXPR:
12312     case BIT_AND_EXPR:
12313     case BIT_IOR_EXPR:
12314     case BIT_XOR_EXPR:
12315     case TRUNC_MOD_EXPR:
12316     case FLOOR_MOD_EXPR:
12317     case TRUTH_ANDIF_EXPR:
12318     case TRUTH_ORIF_EXPR:
12319     case TRUTH_AND_EXPR:
12320     case TRUTH_OR_EXPR:
12321     case RSHIFT_EXPR:
12322     case LSHIFT_EXPR:
12323     case RROTATE_EXPR:
12324     case LROTATE_EXPR:
12325     case EQ_EXPR:
12326     case NE_EXPR:
12327     case MAX_EXPR:
12328     case MIN_EXPR:
12329     case LE_EXPR:
12330     case GE_EXPR:
12331     case LT_EXPR:
12332     case GT_EXPR:
12333     case COMPOUND_EXPR:
12334     case DOTSTAR_EXPR:
12335     case MEMBER_REF:
12336     case PREDECREMENT_EXPR:
12337     case PREINCREMENT_EXPR:
12338     case POSTDECREMENT_EXPR:
12339     case POSTINCREMENT_EXPR:
12340       return build_nt
12341         (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
12342          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl));
12343
12344     case SCOPE_REF:
12345       return build_qualified_name (/*type=*/NULL_TREE,
12346                                    tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0),
12347                                                 args, complain, in_decl),
12348                                    tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1),
12349                                                 args, complain, in_decl),
12350                                    QUALIFIED_NAME_IS_TEMPLATE (t));
12351
12352     case ARRAY_REF:
12353       return build_nt
12354         (ARRAY_REF,
12355          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
12356          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl),
12357          NULL_TREE, NULL_TREE);
12358
12359     case CALL_EXPR:
12360       {
12361         int n = VL_EXP_OPERAND_LENGTH (t);
12362         tree result = build_vl_exp (CALL_EXPR, n);
12363         int i;
12364         for (i = 0; i < n; i++)
12365           TREE_OPERAND (t, i) = tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, i), args,
12366                                              complain, in_decl);
12367         return result;
12368       }
12369
12370     case COND_EXPR:
12371     case MODOP_EXPR:
12372     case PSEUDO_DTOR_EXPR:
12373       {
12374         r = build_nt
12375           (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
12376            tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl),
12377            tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 2), args, complain, in_decl));
12378         TREE_NO_WARNING (r) = TREE_NO_WARNING (t);
12379         return r;
12380       }
12381
12382     case NEW_EXPR:
12383       {
12384         r = build_nt
12385         (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
12386          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl),
12387          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 2), args, complain, in_decl));
12388         NEW_EXPR_USE_GLOBAL (r) = NEW_EXPR_USE_GLOBAL (t);
12389         return r;
12390       }
12391
12392     case DELETE_EXPR:
12393       {
12394         r = build_nt
12395         (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
12396          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl));
12397         DELETE_EXPR_USE_GLOBAL (r) = DELETE_EXPR_USE_GLOBAL (t);
12398         DELETE_EXPR_USE_VEC (r) = DELETE_EXPR_USE_VEC (t);
12399         return r;
12400       }
12401
12402     case TEMPLATE_ID_EXPR:
12403       {
12404         /* Substituted template arguments */
12405         tree fn = TREE_OPERAND (t, 0);
12406         tree targs = TREE_OPERAND (t, 1);
12407
12408         fn = tsubst_copy (fn, args, complain, in_decl);
12409         if (targs)
12410           targs = tsubst_template_args (targs, args, complain, in_decl);
12411
12412         return lookup_template_function (fn, targs);
12413       }
12414
12415     case TREE_LIST:
12416       {
12417         tree purpose, value, chain;
12418
12419         if (t == void_list_node)
12420           return t;
12421
12422         purpose = TREE_PURPOSE (t);
12423         if (purpose)
12424           purpose = tsubst_copy (purpose, args, complain, in_decl);
12425         value = TREE_VALUE (t);
12426         if (value)
12427           value = tsubst_copy (value, args, complain, in_decl);
12428         chain = TREE_CHAIN (t);
12429         if (chain && chain != void_type_node)
12430           chain = tsubst_copy (chain, args, complain, in_decl);
12431         if (purpose == TREE_PURPOSE (t)
12432             && value == TREE_VALUE (t)
12433             && chain == TREE_CHAIN (t))
12434           return t;
12435         return tree_cons (purpose, value, chain);
12436       }
12437
12438     case RECORD_TYPE:
12439     case UNION_TYPE:
12440     case ENUMERAL_TYPE:
12441     case INTEGER_TYPE:
12442     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
12443     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
12444     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
12445     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
12446     case POINTER_TYPE:
12447     case REFERENCE_TYPE:
12448     case OFFSET_TYPE:
12449     case FUNCTION_TYPE:
12450     case METHOD_TYPE:
12451     case ARRAY_TYPE:
12452     case TYPENAME_TYPE:
12453     case UNBOUND_CLASS_TEMPLATE:
12454     case TYPEOF_TYPE:
12455     case DECLTYPE_TYPE:
12456     case TYPE_DECL:
12457       return tsubst (t, args, complain, in_decl);
12458
12459     case IDENTIFIER_NODE:
12460       if (IDENTIFIER_TYPENAME_P (t))
12461         {
12462           tree new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
12463           return mangle_conv_op_name_for_type (new_type);
12464         }
12465       else
12466         return t;
12467
12468     case CONSTRUCTOR:
12469       /* This is handled by tsubst_copy_and_build.  */
12470       gcc_unreachable ();
12471
12472     case VA_ARG_EXPR:
12473       return build_x_va_arg (tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain,
12474                                           in_decl),
12475                              tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl));
12476
12477     case CLEANUP_POINT_EXPR:
12478       /* We shouldn't have built any of these during initial template
12479          generation.  Instead, they should be built during instantiation
12480          in response to the saved STMT_IS_FULL_EXPR_P setting.  */
12481       gcc_unreachable ();
12482
12483     case OFFSET_REF:
12484       r = build2
12485         (code, tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
12486          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
12487          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl));
12488       PTRMEM_OK_P (r) = PTRMEM_OK_P (t);
12489       mark_used (TREE_OPERAND (r, 1));
12490       return r;
12491
12492     case EXPR_PACK_EXPANSION:
12493       error ("invalid use of pack expansion expression");
12494       return error_mark_node;
12495
12496     case NONTYPE_ARGUMENT_PACK:
12497       error ("use %<...%> to expand argument pack");
12498       return error_mark_node;
12499
12500     case INTEGER_CST:
12501     case REAL_CST:
12502     case STRING_CST:
12503     case COMPLEX_CST:
12504       {
12505         /* Instantiate any typedefs in the type.  */
12506         tree type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
12507         r = fold_convert (type, t);
12508         gcc_assert (TREE_CODE (r) == code);
12509         return r;
12510       }
12511
12512     case PTRMEM_CST:
12513       /* These can sometimes show up in a partial instantiation, but never
12514          involve template parms.  */
12515       gcc_assert (!uses_template_parms (t));
12516       return t;
12517
12518     default:
12519       /* We shouldn't get here, but keep going if !ENABLE_CHECKING.  */
12520       gcc_checking_assert (false);
12521       return t;
12522     }
12523 }
12524
12525 /* Like tsubst_copy, but specifically for OpenMP clauses.  */
12526
12527 static tree
12528 tsubst_omp_clauses (tree clauses, tree args, tsubst_flags_t complain,
12529                     tree in_decl)
12530 {
12531   tree new_clauses = NULL, nc, oc;
12532
12533   for (oc = clauses; oc ; oc = OMP_CLAUSE_CHAIN (oc))
12534     {
12535       nc = copy_node (oc);
12536       OMP_CLAUSE_CHAIN (nc) = new_clauses;
12537       new_clauses = nc;
12538
12539       switch (OMP_CLAUSE_CODE (nc))
12540         {
12541         case OMP_CLAUSE_LASTPRIVATE:
12542           if (OMP_CLAUSE_LASTPRIVATE_STMT (oc))
12543             {
12544               OMP_CLAUSE_LASTPRIVATE_STMT (nc) = push_stmt_list ();
12545               tsubst_expr (OMP_CLAUSE_LASTPRIVATE_STMT (oc), args, complain,
12546                            in_decl, /*integral_constant_expression_p=*/false);
12547               OMP_CLAUSE_LASTPRIVATE_STMT (nc)
12548                 = pop_stmt_list (OMP_CLAUSE_LASTPRIVATE_STMT (nc));
12549             }
12550           /* FALLTHRU */
12551         case OMP_CLAUSE_PRIVATE:
12552         case OMP_CLAUSE_SHARED:
12553         case OMP_CLAUSE_FIRSTPRIVATE:
12554         case OMP_CLAUSE_REDUCTION:
12555         case OMP_CLAUSE_COPYIN:
12556         case OMP_CLAUSE_COPYPRIVATE:
12557         case OMP_CLAUSE_IF:
12558         case OMP_CLAUSE_NUM_THREADS:
12559         case OMP_CLAUSE_SCHEDULE:
12560         case OMP_CLAUSE_COLLAPSE:
12561         case OMP_CLAUSE_FINAL:
12562           OMP_CLAUSE_OPERAND (nc, 0)
12563             = tsubst_expr (OMP_CLAUSE_OPERAND (oc, 0), args, complain, 
12564                            in_decl, /*integral_constant_expression_p=*/false);
12565           break;
12566         case OMP_CLAUSE_NOWAIT:
12567         case OMP_CLAUSE_ORDERED:
12568         case OMP_CLAUSE_DEFAULT:
12569         case OMP_CLAUSE_UNTIED:
12570         case OMP_CLAUSE_MERGEABLE:
12571           break;
12572         default:
12573           gcc_unreachable ();
12574         }
12575     }
12576
12577   return finish_omp_clauses (nreverse (new_clauses));
12578 }
12579
12580 /* Like tsubst_copy_and_build, but unshare TREE_LIST nodes.  */
12581
12582 static tree
12583 tsubst_copy_asm_operands (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain,
12584                           tree in_decl)
12585 {
12586 #define RECUR(t) tsubst_copy_asm_operands (t, args, complain, in_decl)
12587
12588   tree purpose, value, chain;
12589
12590   if (t == NULL)
12591     return t;
12592
12593   if (TREE_CODE (t) != TREE_LIST)
12594     return tsubst_copy_and_build (t, args, complain, in_decl,
12595                                   /*function_p=*/false,
12596                                   /*integral_constant_expression_p=*/false);
12597
12598   if (t == void_list_node)
12599     return t;
12600
12601   purpose = TREE_PURPOSE (t);
12602   if (purpose)
12603     purpose = RECUR (purpose);
12604   value = TREE_VALUE (t);
12605   if (value && TREE_CODE (value) != LABEL_DECL)
12606     value = RECUR (value);
12607   chain = TREE_CHAIN (t);
12608   if (chain && chain != void_type_node)
12609     chain = RECUR (chain);
12610   return tree_cons (purpose, value, chain);
12611 #undef RECUR
12612 }
12613
12614 /* Substitute one OMP_FOR iterator.  */
12615
12616 static void
12617 tsubst_omp_for_iterator (tree t, int i, tree declv, tree initv,
12618                          tree condv, tree incrv, tree *clauses,
12619                          tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl,
12620                          bool integral_constant_expression_p)
12621 {
12622 #define RECUR(NODE)                             \
12623   tsubst_expr ((NODE), args, complain, in_decl, \
12624                integral_constant_expression_p)
12625   tree decl, init, cond, incr, auto_node;
12626
12627   init = TREE_VEC_ELT (OMP_FOR_INIT (t), i);
12628   gcc_assert (TREE_CODE (init) == MODIFY_EXPR);
12629   decl = RECUR (TREE_OPERAND (init, 0));
12630   init = TREE_OPERAND (init, 1);
12631   auto_node = type_uses_auto (TREE_TYPE (decl));
12632   if (auto_node && init)
12633     {
12634       tree init_expr = init;
12635       if (TREE_CODE (init_expr) == DECL_EXPR)
12636         init_expr = DECL_INITIAL (DECL_EXPR_DECL (init_expr));
12637       init_expr = RECUR (init_expr);
12638       TREE_TYPE (decl)
12639         = do_auto_deduction (TREE_TYPE (decl), init_expr, auto_node);
12640     }
12641   gcc_assert (!type_dependent_expression_p (decl));
12642
12643   if (!CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (decl)))
12644     {
12645       cond = RECUR (TREE_VEC_ELT (OMP_FOR_COND (t), i));
12646       incr = TREE_VEC_ELT (OMP_FOR_INCR (t), i);
12647       if (TREE_CODE (incr) == MODIFY_EXPR)
12648         incr = build_x_modify_expr (RECUR (TREE_OPERAND (incr, 0)), NOP_EXPR,
12649                                     RECUR (TREE_OPERAND (incr, 1)),
12650                                     complain);
12651       else
12652         incr = RECUR (incr);
12653       TREE_VEC_ELT (declv, i) = decl;
12654       TREE_VEC_ELT (initv, i) = init;
12655       TREE_VEC_ELT (condv, i) = cond;
12656       TREE_VEC_ELT (incrv, i) = incr;
12657       return;
12658     }
12659
12660   if (init && TREE_CODE (init) != DECL_EXPR)
12661     {
12662       tree c;
12663       for (c = *clauses; c ; c = OMP_CLAUSE_CHAIN (c))
12664         {
12665           if ((OMP_CLAUSE_CODE (c) == OMP_CLAUSE_PRIVATE
12666                || OMP_CLAUSE_CODE (c) == OMP_CLAUSE_LASTPRIVATE)
12667               && OMP_CLAUSE_DECL (c) == decl)
12668             break;
12669           else if (OMP_CLAUSE_CODE (c) == OMP_CLAUSE_FIRSTPRIVATE
12670                    && OMP_CLAUSE_DECL (c) == decl)
12671             error ("iteration variable %qD should not be firstprivate", decl);
12672           else if (OMP_CLAUSE_CODE (c) == OMP_CLAUSE_REDUCTION
12673                    && OMP_CLAUSE_DECL (c) == decl)
12674             error ("iteration variable %qD should not be reduction", decl);
12675         }
12676       if (c == NULL)
12677         {
12678           c = build_omp_clause (input_location, OMP_CLAUSE_PRIVATE);
12679           OMP_CLAUSE_DECL (c) = decl;
12680           c = finish_omp_clauses (c);
12681           if (c)
12682             {
12683               OMP_CLAUSE_CHAIN (c) = *clauses;
12684               *clauses = c;
12685             }
12686         }
12687     }
12688   cond = TREE_VEC_ELT (OMP_FOR_COND (t), i);
12689   if (COMPARISON_CLASS_P (cond))
12690     cond = build2 (TREE_CODE (cond), boolean_type_node,
12691                    RECUR (TREE_OPERAND (cond, 0)),
12692                    RECUR (TREE_OPERAND (cond, 1)));
12693   else
12694     cond = RECUR (cond);
12695   incr = TREE_VEC_ELT (OMP_FOR_INCR (t), i);
12696   switch (TREE_CODE (incr))
12697     {
12698     case PREINCREMENT_EXPR:
12699     case PREDECREMENT_EXPR:
12700     case POSTINCREMENT_EXPR:
12701     case POSTDECREMENT_EXPR:
12702       incr = build2 (TREE_CODE (incr), TREE_TYPE (decl),
12703                      RECUR (TREE_OPERAND (incr, 0)), NULL_TREE);
12704       break;
12705     case MODIFY_EXPR:
12706       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (incr, 1)) == PLUS_EXPR
12707           || TREE_CODE (TREE_OPERAND (incr, 1)) == MINUS_EXPR)
12708         {
12709           tree rhs = TREE_OPERAND (incr, 1);
12710           incr = build2 (MODIFY_EXPR, TREE_TYPE (decl),
12711                          RECUR (TREE_OPERAND (incr, 0)),
12712                          build2 (TREE_CODE (rhs), TREE_TYPE (decl),
12713                                  RECUR (TREE_OPERAND (rhs, 0)),
12714                                  RECUR (TREE_OPERAND (rhs, 1))));
12715         }
12716       else
12717         incr = RECUR (incr);
12718       break;
12719     case MODOP_EXPR:
12720       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (incr, 1)) == PLUS_EXPR
12721           || TREE_CODE (TREE_OPERAND (incr, 1)) == MINUS_EXPR)
12722         {
12723           tree lhs = RECUR (TREE_OPERAND (incr, 0));
12724           incr = build2 (MODIFY_EXPR, TREE_TYPE (decl), lhs,
12725                          build2 (TREE_CODE (TREE_OPERAND (incr, 1)),
12726                                  TREE_TYPE (decl), lhs,
12727                                  RECUR (TREE_OPERAND (incr, 2))));
12728         }
12729       else if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (incr, 1)) == NOP_EXPR
12730                && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (incr, 2)) == PLUS_EXPR
12731                    || (TREE_CODE (TREE_OPERAND (incr, 2)) == MINUS_EXPR)))
12732         {
12733           tree rhs = TREE_OPERAND (incr, 2);
12734           incr = build2 (MODIFY_EXPR, TREE_TYPE (decl),
12735                          RECUR (TREE_OPERAND (incr, 0)),
12736                          build2 (TREE_CODE (rhs), TREE_TYPE (decl),
12737                                  RECUR (TREE_OPERAND (rhs, 0)),
12738                                  RECUR (TREE_OPERAND (rhs, 1))));
12739         }
12740       else
12741         incr = RECUR (incr);
12742       break;
12743     default:
12744       incr = RECUR (incr);
12745       break;
12746     }
12747
12748   TREE_VEC_ELT (declv, i) = decl;
12749   TREE_VEC_ELT (initv, i) = init;
12750   TREE_VEC_ELT (condv, i) = cond;
12751   TREE_VEC_ELT (incrv, i) = incr;
12752 #undef RECUR
12753 }
12754
12755 /* Like tsubst_copy for expressions, etc. but also does semantic
12756    processing.  */
12757
12758 static tree
12759 tsubst_expr (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl,
12760              bool integral_constant_expression_p)
12761 {
12762 #define RECUR(NODE)                             \
12763   tsubst_expr ((NODE), args, complain, in_decl, \
12764                integral_constant_expression_p)
12765
12766   tree stmt, tmp;
12767
12768   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node)
12769     return t;
12770
12771   if (EXPR_HAS_LOCATION (t))
12772     input_location = EXPR_LOCATION (t);
12773   if (STATEMENT_CODE_P (TREE_CODE (t)))
12774     current_stmt_tree ()->stmts_are_full_exprs_p = STMT_IS_FULL_EXPR_P (t);
12775
12776   switch (TREE_CODE (t))
12777     {
12778     case STATEMENT_LIST:
12779       {
12780         tree_stmt_iterator i;
12781         for (i = tsi_start (t); !tsi_end_p (i); tsi_next (&i))
12782           RECUR (tsi_stmt (i));
12783         break;
12784       }
12785
12786     case CTOR_INITIALIZER:
12787       finish_mem_initializers (tsubst_initializer_list
12788                                (TREE_OPERAND (t, 0), args));
12789       break;
12790
12791     case RETURN_EXPR:
12792       finish_return_stmt (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
12793       break;
12794
12795     case EXPR_STMT:
12796       tmp = RECUR (EXPR_STMT_EXPR (t));
12797       if (EXPR_STMT_STMT_EXPR_RESULT (t))
12798         finish_stmt_expr_expr (tmp, cur_stmt_expr);
12799       else
12800         finish_expr_stmt (tmp);
12801       break;
12802
12803     case USING_STMT:
12804       do_using_directive (USING_STMT_NAMESPACE (t));
12805       break;
12806
12807     case DECL_EXPR:
12808       {
12809         tree decl, pattern_decl;
12810         tree init;
12811
12812         pattern_decl = decl = DECL_EXPR_DECL (t);
12813         if (TREE_CODE (decl) == LABEL_DECL)
12814           finish_label_decl (DECL_NAME (decl));
12815         else if (TREE_CODE (decl) == USING_DECL)
12816           {
12817             tree scope = USING_DECL_SCOPE (decl);
12818             tree name = DECL_NAME (decl);
12819             tree decl;
12820
12821             scope = tsubst (scope, args, complain, in_decl);
12822             decl = lookup_qualified_name (scope, name,
12823                                           /*is_type_p=*/false,
12824                                           /*complain=*/false);
12825             if (decl == error_mark_node || TREE_CODE (decl) == TREE_LIST)
12826               qualified_name_lookup_error (scope, name, decl, input_location);
12827             else
12828               do_local_using_decl (decl, scope, name);
12829           }
12830         else
12831           {
12832             init = DECL_INITIAL (decl);
12833             decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
12834             if (decl != error_mark_node)
12835               {
12836                 /* By marking the declaration as instantiated, we avoid
12837                    trying to instantiate it.  Since instantiate_decl can't
12838                    handle local variables, and since we've already done
12839                    all that needs to be done, that's the right thing to
12840                    do.  */
12841                 if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL)
12842                   DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (decl) = 1;
12843                 if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL
12844                     && ANON_AGGR_TYPE_P (TREE_TYPE (decl)))
12845                   /* Anonymous aggregates are a special case.  */
12846                   finish_anon_union (decl);
12847                 else if (is_capture_proxy (DECL_EXPR_DECL (t)))
12848                   {
12849                     DECL_CONTEXT (decl) = current_function_decl;
12850                     insert_capture_proxy (decl);
12851                   }
12852                 else
12853                   {
12854                     int const_init = false;
12855                     maybe_push_decl (decl);
12856                     if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL
12857                         && DECL_PRETTY_FUNCTION_P (decl))
12858                       {
12859                         /* For __PRETTY_FUNCTION__ we have to adjust the
12860                            initializer.  */
12861                         const char *const name
12862                           = cxx_printable_name (current_function_decl, 2);
12863                         init = cp_fname_init (name, &TREE_TYPE (decl));
12864                       }
12865                     else
12866                       {
12867                         tree t = RECUR (init);
12868
12869                         if (init && !t)
12870                           {
12871                             /* If we had an initializer but it
12872                                instantiated to nothing,
12873                                value-initialize the object.  This will
12874                                only occur when the initializer was a
12875                                pack expansion where the parameter packs
12876                                used in that expansion were of length
12877                                zero.  */
12878                             init = build_value_init (TREE_TYPE (decl),
12879                                                      complain);
12880                             if (TREE_CODE (init) == AGGR_INIT_EXPR)
12881                               init = get_target_expr_sfinae (init, complain);
12882                           }
12883                         else
12884                           init = t;
12885                       }
12886
12887                     if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL)
12888                       const_init = (DECL_INITIALIZED_BY_CONSTANT_EXPRESSION_P
12889                                     (pattern_decl));
12890                     cp_finish_decl (decl, init, const_init, NULL_TREE, 0);
12891                   }
12892               }
12893           }
12894
12895         /* A DECL_EXPR can also be used as an expression, in the condition
12896            clause of an if/for/while construct.  */
12897         return decl;
12898       }
12899
12900     case FOR_STMT:
12901       stmt = begin_for_stmt (NULL_TREE, NULL_TREE);
12902       RECUR (FOR_INIT_STMT (t));
12903       finish_for_init_stmt (stmt);
12904       tmp = RECUR (FOR_COND (t));
12905       finish_for_cond (tmp, stmt);
12906       tmp = RECUR (FOR_EXPR (t));
12907       finish_for_expr (tmp, stmt);
12908       RECUR (FOR_BODY (t));
12909       finish_for_stmt (stmt);
12910       break;
12911
12912     case RANGE_FOR_STMT:
12913       {
12914         tree decl, expr;
12915         stmt = begin_for_stmt (NULL_TREE, NULL_TREE);
12916         decl = RANGE_FOR_DECL (t);
12917         decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
12918         maybe_push_decl (decl);
12919         expr = RECUR (RANGE_FOR_EXPR (t));
12920         stmt = cp_convert_range_for (stmt, decl, expr);
12921         RECUR (RANGE_FOR_BODY (t));
12922         finish_for_stmt (stmt);
12923       }
12924       break;
12925
12926     case WHILE_STMT:
12927       stmt = begin_while_stmt ();
12928       tmp = RECUR (WHILE_COND (t));
12929       finish_while_stmt_cond (tmp, stmt);
12930       RECUR (WHILE_BODY (t));
12931       finish_while_stmt (stmt);
12932       break;
12933
12934     case DO_STMT:
12935       stmt = begin_do_stmt ();
12936       RECUR (DO_BODY (t));
12937       finish_do_body (stmt);
12938       tmp = RECUR (DO_COND (t));
12939       finish_do_stmt (tmp, stmt);
12940       break;
12941
12942     case IF_STMT:
12943       stmt = begin_if_stmt ();
12944       tmp = RECUR (IF_COND (t));
12945       finish_if_stmt_cond (tmp, stmt);
12946       RECUR (THEN_CLAUSE (t));
12947       finish_then_clause (stmt);
12948
12949       if (ELSE_CLAUSE (t))
12950         {
12951           begin_else_clause (stmt);
12952           RECUR (ELSE_CLAUSE (t));
12953           finish_else_clause (stmt);
12954         }
12955
12956       finish_if_stmt (stmt);
12957       break;
12958
12959     case BIND_EXPR:
12960       if (BIND_EXPR_BODY_BLOCK (t))
12961         stmt = begin_function_body ();
12962       else
12963         stmt = begin_compound_stmt (BIND_EXPR_TRY_BLOCK (t)
12964                                     ? BCS_TRY_BLOCK : 0);
12965
12966       RECUR (BIND_EXPR_BODY (t));
12967
12968       if (BIND_EXPR_BODY_BLOCK (t))
12969         finish_function_body (stmt);
12970       else
12971         finish_compound_stmt (stmt);
12972       break;
12973
12974     case BREAK_STMT:
12975       finish_break_stmt ();
12976       break;
12977
12978     case CONTINUE_STMT:
12979       finish_continue_stmt ();
12980       break;
12981
12982     case SWITCH_STMT:
12983       stmt = begin_switch_stmt ();
12984       tmp = RECUR (SWITCH_STMT_COND (t));
12985       finish_switch_cond (tmp, stmt);
12986       RECUR (SWITCH_STMT_BODY (t));
12987       finish_switch_stmt (stmt);
12988       break;
12989
12990     case CASE_LABEL_EXPR:
12991       finish_case_label (EXPR_LOCATION (t),
12992                          RECUR (CASE_LOW (t)),
12993                          RECUR (CASE_HIGH (t)));
12994       break;
12995
12996     case LABEL_EXPR:
12997       {
12998         tree decl = LABEL_EXPR_LABEL (t);
12999         tree label;
13000
13001         label = finish_label_stmt (DECL_NAME (decl));
13002         if (DECL_ATTRIBUTES (decl) != NULL_TREE)
13003           cplus_decl_attributes (&label, DECL_ATTRIBUTES (decl), 0);
13004       }
13005       break;
13006
13007     case GOTO_EXPR:
13008       tmp = GOTO_DESTINATION (t);
13009       if (TREE_CODE (tmp) != LABEL_DECL)
13010         /* Computed goto's must be tsubst'd into.  On the other hand,
13011            non-computed gotos must not be; the identifier in question
13012            will have no binding.  */
13013         tmp = RECUR (tmp);
13014       else
13015         tmp = DECL_NAME (tmp);
13016       finish_goto_stmt (tmp);
13017       break;
13018
13019     case ASM_EXPR:
13020       tmp = finish_asm_stmt
13021         (ASM_VOLATILE_P (t),
13022          RECUR (ASM_STRING (t)),
13023          tsubst_copy_asm_operands (ASM_OUTPUTS (t), args, complain, in_decl),
13024          tsubst_copy_asm_operands (ASM_INPUTS (t), args, complain, in_decl),
13025          tsubst_copy_asm_operands (ASM_CLOBBERS (t), args, complain, in_decl),
13026          tsubst_copy_asm_operands (ASM_LABELS (t), args, complain, in_decl));
13027       {
13028         tree asm_expr = tmp;
13029         if (TREE_CODE (asm_expr) == CLEANUP_POINT_EXPR)
13030           asm_expr = TREE_OPERAND (asm_expr, 0);
13031         ASM_INPUT_P (asm_expr) = ASM_INPUT_P (t);
13032       }
13033       break;
13034
13035     case TRY_BLOCK:
13036       if (CLEANUP_P (t))
13037         {
13038           stmt = begin_try_block ();
13039           RECUR (TRY_STMTS (t));
13040           finish_cleanup_try_block (stmt);
13041           finish_cleanup (RECUR (TRY_HANDLERS (t)), stmt);
13042         }
13043       else
13044         {
13045           tree compound_stmt = NULL_TREE;
13046
13047           if (FN_TRY_BLOCK_P (t))
13048             stmt = begin_function_try_block (&compound_stmt);
13049           else
13050             stmt = begin_try_block ();
13051
13052           RECUR (TRY_STMTS (t));
13053
13054           if (FN_TRY_BLOCK_P (t))
13055             finish_function_try_block (stmt);
13056           else
13057             finish_try_block (stmt);
13058
13059           RECUR (TRY_HANDLERS (t));
13060           if (FN_TRY_BLOCK_P (t))
13061             finish_function_handler_sequence (stmt, compound_stmt);
13062           else
13063             finish_handler_sequence (stmt);
13064         }
13065       break;
13066
13067     case HANDLER:
13068       {
13069         tree decl = HANDLER_PARMS (t);
13070
13071         if (decl)
13072           {
13073             decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
13074             /* Prevent instantiate_decl from trying to instantiate
13075                this variable.  We've already done all that needs to be
13076                done.  */
13077             if (decl != error_mark_node)
13078               DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (decl) = 1;
13079           }
13080         stmt = begin_handler ();
13081         finish_handler_parms (decl, stmt);
13082         RECUR (HANDLER_BODY (t));
13083         finish_handler (stmt);
13084       }
13085       break;
13086
13087     case TAG_DEFN:
13088       tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, NULL_TREE);
13089       break;
13090
13091     case STATIC_ASSERT:
13092       {
13093         tree condition = 
13094           tsubst_expr (STATIC_ASSERT_CONDITION (t), 
13095                        args,
13096                        complain, in_decl,
13097                        /*integral_constant_expression_p=*/true);
13098         finish_static_assert (condition,
13099                               STATIC_ASSERT_MESSAGE (t),
13100                               STATIC_ASSERT_SOURCE_LOCATION (t),
13101                               /*member_p=*/false);
13102       }
13103       break;
13104
13105     case OMP_PARALLEL:
13106       tmp = tsubst_omp_clauses (OMP_PARALLEL_CLAUSES (t),
13107                                 args, complain, in_decl);
13108       stmt = begin_omp_parallel ();
13109       RECUR (OMP_PARALLEL_BODY (t));
13110       OMP_PARALLEL_COMBINED (finish_omp_parallel (tmp, stmt))
13111         = OMP_PARALLEL_COMBINED (t);
13112       break;
13113
13114     case OMP_TASK:
13115       tmp = tsubst_omp_clauses (OMP_TASK_CLAUSES (t),
13116                                 args, complain, in_decl);
13117       stmt = begin_omp_task ();
13118       RECUR (OMP_TASK_BODY (t));
13119       finish_omp_task (tmp, stmt);
13120       break;
13121
13122     case OMP_FOR:
13123       {
13124         tree clauses, body, pre_body;
13125         tree declv, initv, condv, incrv;
13126         int i;
13127
13128         clauses = tsubst_omp_clauses (OMP_FOR_CLAUSES (t),
13129                                       args, complain, in_decl);
13130         declv = make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (OMP_FOR_INIT (t)));
13131         initv = make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (OMP_FOR_INIT (t)));
13132         condv = make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (OMP_FOR_INIT (t)));
13133         incrv = make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (OMP_FOR_INIT (t)));
13134
13135         for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (OMP_FOR_INIT (t)); i++)
13136           tsubst_omp_for_iterator (t, i, declv, initv, condv, incrv,
13137                                    &clauses, args, complain, in_decl,
13138                                    integral_constant_expression_p);
13139
13140         stmt = begin_omp_structured_block ();
13141
13142         for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (initv); i++)
13143           if (TREE_VEC_ELT (initv, i) == NULL
13144               || TREE_CODE (TREE_VEC_ELT (initv, i)) != DECL_EXPR)
13145             TREE_VEC_ELT (initv, i) = RECUR (TREE_VEC_ELT (initv, i));
13146           else if (CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_VEC_ELT (initv, i))))
13147             {
13148               tree init = RECUR (TREE_VEC_ELT (initv, i));
13149               gcc_assert (init == TREE_VEC_ELT (declv, i));
13150               TREE_VEC_ELT (initv, i) = NULL_TREE;
13151             }
13152           else
13153             {
13154               tree decl_expr = TREE_VEC_ELT (initv, i);
13155               tree init = DECL_INITIAL (DECL_EXPR_DECL (decl_expr));
13156               gcc_assert (init != NULL);
13157               TREE_VEC_ELT (initv, i) = RECUR (init);
13158               DECL_INITIAL (DECL_EXPR_DECL (decl_expr)) = NULL;
13159               RECUR (decl_expr);
13160               DECL_INITIAL (DECL_EXPR_DECL (decl_expr)) = init;
13161             }
13162
13163         pre_body = push_stmt_list ();
13164         RECUR (OMP_FOR_PRE_BODY (t));
13165         pre_body = pop_stmt_list (pre_body);
13166
13167         body = push_stmt_list ();
13168         RECUR (OMP_FOR_BODY (t));
13169         body = pop_stmt_list (body);
13170
13171         t = finish_omp_for (EXPR_LOCATION (t), declv, initv, condv, incrv,
13172                             body, pre_body, clauses);
13173
13174         add_stmt (finish_omp_structured_block (stmt));
13175       }
13176       break;
13177
13178     case OMP_SECTIONS:
13179     case OMP_SINGLE:
13180       tmp = tsubst_omp_clauses (OMP_CLAUSES (t), args, complain, in_decl);
13181       stmt = push_stmt_list ();
13182       RECUR (OMP_BODY (t));
13183       stmt = pop_stmt_list (stmt);
13184
13185       t = copy_node (t);
13186       OMP_BODY (t) = stmt;
13187       OMP_CLAUSES (t) = tmp;
13188       add_stmt (t);
13189       break;
13190
13191     case OMP_SECTION:
13192     case OMP_CRITICAL:
13193     case OMP_MASTER:
13194     case OMP_ORDERED:
13195       stmt = push_stmt_list ();
13196       RECUR (OMP_BODY (t));
13197       stmt = pop_stmt_list (stmt);
13198
13199       t = copy_node (t);
13200       OMP_BODY (t) = stmt;
13201       add_stmt (t);
13202       break;
13203
13204     case OMP_ATOMIC:
13205       gcc_assert (OMP_ATOMIC_DEPENDENT_P (t));
13206       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 1)) != MODIFY_EXPR)
13207         {
13208           tree op1 = TREE_OPERAND (t, 1);
13209           tree rhs1 = NULL_TREE;
13210           tree lhs, rhs;
13211           if (TREE_CODE (op1) == COMPOUND_EXPR)
13212             {
13213               rhs1 = RECUR (TREE_OPERAND (op1, 0));
13214               op1 = TREE_OPERAND (op1, 1);
13215             }
13216           lhs = RECUR (TREE_OPERAND (op1, 0));
13217           rhs = RECUR (TREE_OPERAND (op1, 1));
13218           finish_omp_atomic (OMP_ATOMIC, TREE_CODE (op1), lhs, rhs,
13219                              NULL_TREE, NULL_TREE, rhs1);
13220         }
13221       else
13222         {
13223           tree op1 = TREE_OPERAND (t, 1);
13224           tree v = NULL_TREE, lhs, rhs = NULL_TREE, lhs1 = NULL_TREE;
13225           tree rhs1 = NULL_TREE;
13226           enum tree_code code = TREE_CODE (TREE_OPERAND (op1, 1));
13227           enum tree_code opcode = NOP_EXPR;
13228           if (code == OMP_ATOMIC_READ)
13229             {
13230               v = RECUR (TREE_OPERAND (op1, 0));
13231               lhs = RECUR (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (op1, 1), 0));
13232             }
13233           else if (code == OMP_ATOMIC_CAPTURE_OLD
13234                    || code == OMP_ATOMIC_CAPTURE_NEW)
13235             {
13236               tree op11 = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (op1, 1), 1);
13237               v = RECUR (TREE_OPERAND (op1, 0));
13238               lhs1 = RECUR (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (op1, 1), 0));
13239               if (TREE_CODE (op11) == COMPOUND_EXPR)
13240                 {
13241                   rhs1 = RECUR (TREE_OPERAND (op11, 0));
13242                   op11 = TREE_OPERAND (op11, 1);
13243                 }
13244               lhs = RECUR (TREE_OPERAND (op11, 0));
13245               rhs = RECUR (TREE_OPERAND (op11, 1));
13246               opcode = TREE_CODE (op11);
13247             }
13248           else
13249             {
13250               code = OMP_ATOMIC;
13251               lhs = RECUR (TREE_OPERAND (op1, 0));
13252               rhs = RECUR (TREE_OPERAND (op1, 1));
13253             }
13254           finish_omp_atomic (code, opcode, lhs, rhs, v, lhs1, rhs1);
13255         }
13256       break;
13257
13258     case TRANSACTION_EXPR:
13259       {
13260         int flags = 0;
13261         flags |= (TRANSACTION_EXPR_OUTER (t) ? TM_STMT_ATTR_OUTER : 0);
13262         flags |= (TRANSACTION_EXPR_RELAXED (t) ? TM_STMT_ATTR_RELAXED : 0);
13263
13264         if (TRANSACTION_EXPR_IS_STMT (t))
13265           {
13266             tree body = TRANSACTION_EXPR_BODY (t);
13267             tree noex = NULL_TREE;
13268             if (TREE_CODE (body) == MUST_NOT_THROW_EXPR)
13269               {
13270                 noex = MUST_NOT_THROW_COND (body);
13271                 if (noex == NULL_TREE)
13272                   noex = boolean_true_node;
13273                 body = TREE_OPERAND (body, 0);
13274               }
13275             stmt = begin_transaction_stmt (input_location, NULL, flags);
13276             RECUR (body);
13277             finish_transaction_stmt (stmt, NULL, flags, RECUR (noex));
13278           }
13279         else
13280           {
13281             stmt = build_transaction_expr (EXPR_LOCATION (t),
13282                                            RECUR (TRANSACTION_EXPR_BODY (t)),
13283                                            flags, NULL_TREE);
13284             return stmt;
13285           }
13286       }
13287       break;
13288
13289     case MUST_NOT_THROW_EXPR:
13290       return build_must_not_throw_expr (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
13291                                         RECUR (MUST_NOT_THROW_COND (t)));
13292
13293     case EXPR_PACK_EXPANSION:
13294       error ("invalid use of pack expansion expression");
13295       return error_mark_node;
13296
13297     case NONTYPE_ARGUMENT_PACK:
13298       error ("use %<...%> to expand argument pack");
13299       return error_mark_node;
13300
13301     default:
13302       gcc_assert (!STATEMENT_CODE_P (TREE_CODE (t)));
13303
13304       return tsubst_copy_and_build (t, args, complain, in_decl,
13305                                     /*function_p=*/false,
13306                                     integral_constant_expression_p);
13307     }
13308
13309   return NULL_TREE;
13310 #undef RECUR
13311 }
13312
13313 /* T is a postfix-expression that is not being used in a function
13314    call.  Return the substituted version of T.  */
13315
13316 static tree
13317 tsubst_non_call_postfix_expression (tree t, tree args,
13318                                     tsubst_flags_t complain,
13319                                     tree in_decl)
13320 {
13321   if (TREE_CODE (t) == SCOPE_REF)
13322     t = tsubst_qualified_id (t, args, complain, in_decl,
13323                              /*done=*/false, /*address_p=*/false);
13324   else
13325     t = tsubst_copy_and_build (t, args, complain, in_decl,
13326                                /*function_p=*/false,
13327                                /*integral_constant_expression_p=*/false);
13328
13329   return t;
13330 }
13331
13332 /* Like tsubst but deals with expressions and performs semantic
13333    analysis.  FUNCTION_P is true if T is the "F" in "F (ARGS)".  */
13334
13335 tree
13336 tsubst_copy_and_build (tree t,
13337                        tree args,
13338                        tsubst_flags_t complain,
13339                        tree in_decl,
13340                        bool function_p,
13341                        bool integral_constant_expression_p)
13342 {
13343 #define RECUR(NODE)                                             \
13344   tsubst_copy_and_build (NODE, args, complain, in_decl,         \
13345                          /*function_p=*/false,                  \
13346                          integral_constant_expression_p)
13347
13348   tree op1;
13349
13350   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node)
13351     return t;
13352
13353   switch (TREE_CODE (t))
13354     {
13355     case USING_DECL:
13356       t = DECL_NAME (t);
13357       /* Fall through.  */
13358     case IDENTIFIER_NODE:
13359       {
13360         tree decl;
13361         cp_id_kind idk;
13362         bool non_integral_constant_expression_p;
13363         const char *error_msg;
13364
13365         if (IDENTIFIER_TYPENAME_P (t))
13366           {
13367             tree new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
13368             t = mangle_conv_op_name_for_type (new_type);
13369           }
13370
13371         /* Look up the name.  */
13372         decl = lookup_name (t);
13373
13374         /* By convention, expressions use ERROR_MARK_NODE to indicate
13375            failure, not NULL_TREE.  */
13376         if (decl == NULL_TREE)
13377           decl = error_mark_node;
13378
13379         decl = finish_id_expression (t, decl, NULL_TREE,
13380                                      &idk,
13381                                      integral_constant_expression_p,
13382           /*allow_non_integral_constant_expression_p=*/(cxx_dialect >= cxx0x),
13383                                      &non_integral_constant_expression_p,
13384                                      /*template_p=*/false,
13385                                      /*done=*/true,
13386                                      /*address_p=*/false,
13387                                      /*template_arg_p=*/false,
13388                                      &error_msg,
13389                                      input_location);
13390         if (error_msg)
13391           error (error_msg);
13392         if (!function_p && TREE_CODE (decl) == IDENTIFIER_NODE)
13393           {
13394             if (complain & tf_error)
13395               unqualified_name_lookup_error (decl);
13396             decl = error_mark_node;
13397           }
13398         return decl;
13399       }
13400
13401     case TEMPLATE_ID_EXPR:
13402       {
13403         tree object;
13404         tree templ = RECUR (TREE_OPERAND (t, 0));
13405         tree targs = TREE_OPERAND (t, 1);
13406
13407         if (targs)
13408           targs = tsubst_template_args (targs, args, complain, in_decl);
13409
13410         if (TREE_CODE (templ) == COMPONENT_REF)
13411           {
13412             object = TREE_OPERAND (templ, 0);
13413             templ = TREE_OPERAND (templ, 1);
13414           }
13415         else
13416           object = NULL_TREE;
13417         templ = lookup_template_function (templ, targs);
13418
13419         if (object)
13420           return build3 (COMPONENT_REF, TREE_TYPE (templ),
13421                          object, templ, NULL_TREE);
13422         else
13423           return baselink_for_fns (templ);
13424       }
13425
13426     case INDIRECT_REF:
13427       {
13428         tree r = RECUR (TREE_OPERAND (t, 0));
13429
13430         if (REFERENCE_REF_P (t))
13431           {
13432             /* A type conversion to reference type will be enclosed in
13433                such an indirect ref, but the substitution of the cast
13434                will have also added such an indirect ref.  */
13435             if (TREE_CODE (TREE_TYPE (r)) == REFERENCE_TYPE)
13436               r = convert_from_reference (r);
13437           }
13438         else
13439           r = build_x_indirect_ref (r, RO_UNARY_STAR, complain);
13440         return r;
13441       }
13442
13443     case NOP_EXPR:
13444       return build_nop
13445         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
13446          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
13447
13448     case IMPLICIT_CONV_EXPR:
13449       {
13450         tree type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
13451         tree expr = RECUR (TREE_OPERAND (t, 0));
13452         int flags = LOOKUP_IMPLICIT;
13453         if (IMPLICIT_CONV_EXPR_DIRECT_INIT (t))
13454           flags = LOOKUP_NORMAL;
13455         return perform_implicit_conversion_flags (type, expr, complain,
13456                                                   flags);
13457       }
13458
13459     case CONVERT_EXPR:
13460       return build1
13461         (CONVERT_EXPR,
13462          tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
13463          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
13464
13465     case CAST_EXPR:
13466     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
13467     case CONST_CAST_EXPR:
13468     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
13469     case STATIC_CAST_EXPR:
13470       {
13471         tree type;
13472         tree op;
13473
13474         type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
13475         if (integral_constant_expression_p
13476             && !cast_valid_in_integral_constant_expression_p (type))
13477           {
13478             if (complain & tf_error)
13479               error ("a cast to a type other than an integral or "
13480                      "enumeration type cannot appear in a constant-expression");
13481             return error_mark_node; 
13482           }
13483
13484         op = RECUR (TREE_OPERAND (t, 0));
13485
13486         switch (TREE_CODE (t))
13487           {
13488           case CAST_EXPR:
13489             return build_functional_cast (type, op, complain);
13490           case REINTERPRET_CAST_EXPR:
13491             return build_reinterpret_cast (type, op, complain);
13492           case CONST_CAST_EXPR:
13493             return build_const_cast (type, op, complain);
13494           case DYNAMIC_CAST_EXPR:
13495             return build_dynamic_cast (type, op, complain);
13496           case STATIC_CAST_EXPR:
13497             return build_static_cast (type, op, complain);
13498           default:
13499             gcc_unreachable ();
13500           }
13501       }
13502
13503     case POSTDECREMENT_EXPR:
13504     case POSTINCREMENT_EXPR:
13505       op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
13506                                                 args, complain, in_decl);
13507       return build_x_unary_op (TREE_CODE (t), op1, complain);
13508
13509     case PREDECREMENT_EXPR:
13510     case PREINCREMENT_EXPR:
13511     case NEGATE_EXPR:
13512     case BIT_NOT_EXPR:
13513     case ABS_EXPR:
13514     case TRUTH_NOT_EXPR:
13515     case UNARY_PLUS_EXPR:  /* Unary + */
13516     case REALPART_EXPR:
13517     case IMAGPART_EXPR:
13518       return build_x_unary_op (TREE_CODE (t), RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
13519                                complain);
13520
13521     case FIX_TRUNC_EXPR:
13522       return cp_build_unary_op (FIX_TRUNC_EXPR, RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
13523                                 0, complain);
13524
13525     case ADDR_EXPR:
13526       op1 = TREE_OPERAND (t, 0);
13527       if (TREE_CODE (op1) == LABEL_DECL)
13528         return finish_label_address_expr (DECL_NAME (op1),
13529                                           EXPR_LOCATION (op1));
13530       if (TREE_CODE (op1) == SCOPE_REF)
13531         op1 = tsubst_qualified_id (op1, args, complain, in_decl,
13532                                    /*done=*/true, /*address_p=*/true);
13533       else
13534         op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (op1, args, complain,
13535                                                   in_decl);
13536       return build_x_unary_op (ADDR_EXPR, op1, complain);
13537
13538     case PLUS_EXPR:
13539     case MINUS_EXPR:
13540     case MULT_EXPR:
13541     case TRUNC_DIV_EXPR:
13542     case CEIL_DIV_EXPR:
13543     case FLOOR_DIV_EXPR:
13544     case ROUND_DIV_EXPR:
13545     case EXACT_DIV_EXPR:
13546     case BIT_AND_EXPR:
13547     case BIT_IOR_EXPR:
13548     case BIT_XOR_EXPR:
13549     case TRUNC_MOD_EXPR:
13550     case FLOOR_MOD_EXPR:
13551     case TRUTH_ANDIF_EXPR:
13552     case TRUTH_ORIF_EXPR:
13553     case TRUTH_AND_EXPR:
13554     case TRUTH_OR_EXPR:
13555     case RSHIFT_EXPR:
13556     case LSHIFT_EXPR:
13557     case RROTATE_EXPR:
13558     case LROTATE_EXPR:
13559     case EQ_EXPR:
13560     case NE_EXPR:
13561     case MAX_EXPR:
13562     case MIN_EXPR:
13563     case LE_EXPR:
13564     case GE_EXPR:
13565     case LT_EXPR:
13566     case GT_EXPR:
13567     case MEMBER_REF:
13568     case DOTSTAR_EXPR:
13569       {
13570         tree r = build_x_binary_op
13571           (TREE_CODE (t),
13572            RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
13573            (TREE_NO_WARNING (TREE_OPERAND (t, 0))
13574             ? ERROR_MARK
13575             : TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 0))),
13576            RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
13577            (TREE_NO_WARNING (TREE_OPERAND (t, 1))
13578             ? ERROR_MARK
13579             : TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 1))),
13580            /*overload=*/NULL,
13581            complain);
13582         if (EXPR_P (r) && TREE_NO_WARNING (t))
13583           TREE_NO_WARNING (r) = TREE_NO_WARNING (t);
13584         return r;
13585       }
13586
13587     case SCOPE_REF:
13588       return tsubst_qualified_id (t, args, complain, in_decl, /*done=*/true,
13589                                   /*address_p=*/false);
13590     case ARRAY_REF:
13591       op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
13592                                                 args, complain, in_decl);
13593       return build_x_array_ref (op1, RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)), complain);
13594
13595     case SIZEOF_EXPR:
13596       if (PACK_EXPANSION_P (TREE_OPERAND (t, 0)))
13597         return tsubst_copy (t, args, complain, in_decl);
13598       /* Fall through */
13599       
13600     case ALIGNOF_EXPR:
13601       op1 = TREE_OPERAND (t, 0);
13602       if (!args)
13603         {
13604           /* When there are no ARGS, we are trying to evaluate a
13605              non-dependent expression from the parser.  Trying to do
13606              the substitutions may not work.  */
13607           if (!TYPE_P (op1))
13608             op1 = TREE_TYPE (op1);
13609         }
13610       else
13611         {
13612           ++cp_unevaluated_operand;
13613           ++c_inhibit_evaluation_warnings;
13614           op1 = tsubst_copy_and_build (op1, args, complain, in_decl,
13615                                        /*function_p=*/false,
13616                                        /*integral_constant_expression_p=*/false);
13617           --cp_unevaluated_operand;
13618           --c_inhibit_evaluation_warnings;
13619         }
13620       if (TYPE_P (op1))
13621         return cxx_sizeof_or_alignof_type (op1, TREE_CODE (t), 
13622                                            complain & tf_error);
13623       else
13624         return cxx_sizeof_or_alignof_expr (op1, TREE_CODE (t), 
13625                                            complain & tf_error);
13626
13627     case AT_ENCODE_EXPR:
13628       {
13629         op1 = TREE_OPERAND (t, 0);
13630         ++cp_unevaluated_operand;
13631         ++c_inhibit_evaluation_warnings;
13632         op1 = tsubst_copy_and_build (op1, args, complain, in_decl,
13633                                      /*function_p=*/false,
13634                                      /*integral_constant_expression_p=*/false);
13635         --cp_unevaluated_operand;
13636         --c_inhibit_evaluation_warnings;
13637         return objc_build_encode_expr (op1);
13638       }
13639
13640     case NOEXCEPT_EXPR:
13641       op1 = TREE_OPERAND (t, 0);
13642       ++cp_unevaluated_operand;
13643       ++c_inhibit_evaluation_warnings;
13644       op1 = tsubst_copy_and_build (op1, args, complain, in_decl,
13645                                    /*function_p=*/false,
13646                                    /*integral_constant_expression_p=*/false);
13647       --cp_unevaluated_operand;
13648       --c_inhibit_evaluation_warnings;
13649       return finish_noexcept_expr (op1, complain);
13650
13651     case MODOP_EXPR:
13652       {
13653         tree r = build_x_modify_expr
13654           (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
13655            TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 1)),
13656            RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)),
13657            complain);
13658         /* TREE_NO_WARNING must be set if either the expression was
13659            parenthesized or it uses an operator such as >>= rather
13660            than plain assignment.  In the former case, it was already
13661            set and must be copied.  In the latter case,
13662            build_x_modify_expr sets it and it must not be reset
13663            here.  */
13664         if (TREE_NO_WARNING (t))
13665           TREE_NO_WARNING (r) = TREE_NO_WARNING (t);
13666         return r;
13667       }
13668
13669     case ARROW_EXPR:
13670       op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
13671                                                 args, complain, in_decl);
13672       /* Remember that there was a reference to this entity.  */
13673       if (DECL_P (op1))
13674         mark_used (op1);
13675       return build_x_arrow (op1);
13676
13677     case NEW_EXPR:
13678       {
13679         tree placement = RECUR (TREE_OPERAND (t, 0));
13680         tree init = RECUR (TREE_OPERAND (t, 3));
13681         VEC(tree,gc) *placement_vec;
13682         VEC(tree,gc) *init_vec;
13683         tree ret;
13684
13685         if (placement == NULL_TREE)
13686           placement_vec = NULL;
13687         else
13688           {
13689             placement_vec = make_tree_vector ();
13690             for (; placement != NULL_TREE; placement = TREE_CHAIN (placement))
13691               VEC_safe_push (tree, gc, placement_vec, TREE_VALUE (placement));
13692           }
13693
13694         /* If there was an initializer in the original tree, but it
13695            instantiated to an empty list, then we should pass a
13696            non-NULL empty vector to tell build_new that it was an
13697            empty initializer() rather than no initializer.  This can
13698            only happen when the initializer is a pack expansion whose
13699            parameter packs are of length zero.  */
13700         if (init == NULL_TREE && TREE_OPERAND (t, 3) == NULL_TREE)
13701           init_vec = NULL;
13702         else
13703           {
13704             init_vec = make_tree_vector ();
13705             if (init == void_zero_node)
13706               gcc_assert (init_vec != NULL);
13707             else
13708               {
13709                 for (; init != NULL_TREE; init = TREE_CHAIN (init))
13710                   VEC_safe_push (tree, gc, init_vec, TREE_VALUE (init));
13711               }
13712           }
13713
13714         ret = build_new (&placement_vec,
13715                          tsubst (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl),
13716                          RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)),
13717                          &init_vec,
13718                          NEW_EXPR_USE_GLOBAL (t),
13719                          complain);
13720
13721         if (placement_vec != NULL)
13722           release_tree_vector (placement_vec);
13723         if (init_vec != NULL)
13724           release_tree_vector (init_vec);
13725
13726         return ret;
13727       }
13728
13729     case DELETE_EXPR:
13730      return delete_sanity
13731        (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
13732         RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
13733         DELETE_EXPR_USE_VEC (t),
13734         DELETE_EXPR_USE_GLOBAL (t),
13735         complain);
13736
13737     case COMPOUND_EXPR:
13738       return build_x_compound_expr (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
13739                                     RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
13740                                     complain);
13741
13742     case CALL_EXPR:
13743       {
13744         tree function;
13745         VEC(tree,gc) *call_args;
13746         unsigned int nargs, i;
13747         bool qualified_p;
13748         bool koenig_p;
13749         tree ret;
13750
13751         function = CALL_EXPR_FN (t);
13752         /* When we parsed the expression,  we determined whether or
13753            not Koenig lookup should be performed.  */
13754         koenig_p = KOENIG_LOOKUP_P (t);
13755         if (TREE_CODE (function) == SCOPE_REF)
13756           {
13757             qualified_p = true;
13758             function = tsubst_qualified_id (function, args, complain, in_decl,
13759                                             /*done=*/false,
13760                                             /*address_p=*/false);
13761           }
13762         else if (koenig_p && TREE_CODE (function) == IDENTIFIER_NODE)
13763           {
13764             /* Do nothing; calling tsubst_copy_and_build on an identifier
13765                would incorrectly perform unqualified lookup again.
13766
13767                Note that we can also have an IDENTIFIER_NODE if the earlier
13768                unqualified lookup found a member function; in that case
13769                koenig_p will be false and we do want to do the lookup
13770                again to find the instantiated member function.
13771
13772                FIXME but doing that causes c++/15272, so we need to stop
13773                using IDENTIFIER_NODE in that situation.  */
13774             qualified_p = false;
13775           }
13776         else
13777           {
13778             if (TREE_CODE (function) == COMPONENT_REF)
13779               {
13780                 tree op = TREE_OPERAND (function, 1);
13781
13782                 qualified_p = (TREE_CODE (op) == SCOPE_REF
13783                                || (BASELINK_P (op)
13784                                    && BASELINK_QUALIFIED_P (op)));
13785               }
13786             else
13787               qualified_p = false;
13788
13789             function = tsubst_copy_and_build (function, args, complain,
13790                                               in_decl,
13791                                               !qualified_p,
13792                                               integral_constant_expression_p);
13793
13794             if (BASELINK_P (function))
13795               qualified_p = true;
13796           }
13797
13798         nargs = call_expr_nargs (t);
13799         call_args = make_tree_vector ();
13800         for (i = 0; i < nargs; ++i)
13801           {
13802             tree arg = CALL_EXPR_ARG (t, i);
13803
13804             if (!PACK_EXPANSION_P (arg))
13805               VEC_safe_push (tree, gc, call_args,
13806                              RECUR (CALL_EXPR_ARG (t, i)));
13807             else
13808               {
13809                 /* Expand the pack expansion and push each entry onto
13810                    CALL_ARGS.  */
13811                 arg = tsubst_pack_expansion (arg, args, complain, in_decl);
13812                 if (TREE_CODE (arg) == TREE_VEC)
13813                   {
13814                     unsigned int len, j;
13815
13816                     len = TREE_VEC_LENGTH (arg);
13817                     for (j = 0; j < len; ++j)
13818                       {
13819                         tree value = TREE_VEC_ELT (arg, j);
13820                         if (value != NULL_TREE)
13821                           value = convert_from_reference (value);
13822                         VEC_safe_push (tree, gc, call_args, value);
13823                       }
13824                   }
13825                 else
13826                   {
13827                     /* A partial substitution.  Add one entry.  */
13828                     VEC_safe_push (tree, gc, call_args, arg);
13829                   }
13830               }
13831           }
13832
13833         /* We do not perform argument-dependent lookup if normal
13834            lookup finds a non-function, in accordance with the
13835            expected resolution of DR 218.  */
13836         if (koenig_p
13837             && ((is_overloaded_fn (function)
13838                  /* If lookup found a member function, the Koenig lookup is
13839                     not appropriate, even if an unqualified-name was used
13840                     to denote the function.  */
13841                  && !DECL_FUNCTION_MEMBER_P (get_first_fn (function)))
13842                 || TREE_CODE (function) == IDENTIFIER_NODE)
13843             /* Only do this when substitution turns a dependent call
13844                into a non-dependent call.  */
13845             && type_dependent_expression_p_push (t)
13846             && !any_type_dependent_arguments_p (call_args))
13847           function = perform_koenig_lookup (function, call_args, false,
13848                                             tf_none);
13849
13850         if (TREE_CODE (function) == IDENTIFIER_NODE
13851             && !any_type_dependent_arguments_p (call_args))
13852           {
13853             if (koenig_p && (complain & tf_warning_or_error))
13854               {
13855                 /* For backwards compatibility and good diagnostics, try
13856                    the unqualified lookup again if we aren't in SFINAE
13857                    context.  */
13858                 tree unq = (tsubst_copy_and_build
13859                             (function, args, complain, in_decl, true,
13860                              integral_constant_expression_p));
13861                 if (unq == error_mark_node)
13862                   return error_mark_node;
13863
13864                 if (unq != function)
13865                   {
13866                     tree fn = unq;
13867                     if (TREE_CODE (fn) == INDIRECT_REF)
13868                       fn = TREE_OPERAND (fn, 0);
13869                     if (TREE_CODE (fn) == COMPONENT_REF)
13870                       fn = TREE_OPERAND (fn, 1);
13871                     if (is_overloaded_fn (fn))
13872                       fn = get_first_fn (fn);
13873                     permerror (EXPR_LOC_OR_HERE (t),
13874                                "%qD was not declared in this scope, "
13875                                "and no declarations were found by "
13876                                "argument-dependent lookup at the point "
13877                                "of instantiation", function);
13878                     if (!DECL_P (fn))
13879                       /* Can't say anything more.  */;
13880                     else if (DECL_CLASS_SCOPE_P (fn))
13881                       {
13882                         inform (EXPR_LOC_OR_HERE (t),
13883                                 "declarations in dependent base %qT are "
13884                                 "not found by unqualified lookup",
13885                                 DECL_CLASS_CONTEXT (fn));
13886                         if (current_class_ptr)
13887                           inform (EXPR_LOC_OR_HERE (t),
13888                                   "use %<this->%D%> instead", function);
13889                         else
13890                           inform (EXPR_LOC_OR_HERE (t),
13891                                   "use %<%T::%D%> instead",
13892                                   current_class_name, function);
13893                       }
13894                     else
13895                       inform (0, "%q+D declared here, later in the "
13896                                 "translation unit", fn);
13897                     function = unq;
13898                   }
13899               }
13900             if (TREE_CODE (function) == IDENTIFIER_NODE)
13901               {
13902                 unqualified_name_lookup_error (function);
13903                 release_tree_vector (call_args);
13904                 return error_mark_node;
13905               }
13906           }
13907
13908         /* Remember that there was a reference to this entity.  */
13909         if (DECL_P (function))
13910           mark_used (function);
13911
13912         if (TREE_CODE (function) == OFFSET_REF)
13913           ret = build_offset_ref_call_from_tree (function, &call_args);
13914         else if (TREE_CODE (function) == COMPONENT_REF)
13915           {
13916             tree instance = TREE_OPERAND (function, 0);
13917             tree fn = TREE_OPERAND (function, 1);
13918
13919             if (processing_template_decl
13920                 && (type_dependent_expression_p (instance)
13921                     || (!BASELINK_P (fn)
13922                         && TREE_CODE (fn) != FIELD_DECL)
13923                     || type_dependent_expression_p (fn)
13924                     || any_type_dependent_arguments_p (call_args)))
13925               ret = build_nt_call_vec (function, call_args);
13926             else if (!BASELINK_P (fn))
13927               ret = finish_call_expr (function, &call_args,
13928                                        /*disallow_virtual=*/false,
13929                                        /*koenig_p=*/false,
13930                                        complain);
13931             else
13932               ret = (build_new_method_call
13933                       (instance, fn,
13934                        &call_args, NULL_TREE,
13935                        qualified_p ? LOOKUP_NONVIRTUAL : LOOKUP_NORMAL,
13936                        /*fn_p=*/NULL,
13937                        complain));
13938           }
13939         else
13940           ret = finish_call_expr (function, &call_args,
13941                                   /*disallow_virtual=*/qualified_p,
13942                                   koenig_p,
13943                                   complain);
13944
13945         release_tree_vector (call_args);
13946
13947         return ret;
13948       }
13949
13950     case COND_EXPR:
13951       return build_x_conditional_expr
13952         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
13953          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
13954          RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)),
13955          complain);
13956
13957     case PSEUDO_DTOR_EXPR:
13958       return finish_pseudo_destructor_expr
13959         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
13960          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
13961          tsubst (TREE_OPERAND (t, 2), args, complain, in_decl));
13962
13963     case TREE_LIST:
13964       {
13965         tree purpose, value, chain;
13966
13967         if (t == void_list_node)
13968           return t;
13969
13970         if ((TREE_PURPOSE (t) && PACK_EXPANSION_P (TREE_PURPOSE (t)))
13971             || (TREE_VALUE (t) && PACK_EXPANSION_P (TREE_VALUE (t))))
13972           {
13973             /* We have pack expansions, so expand those and
13974                create a new list out of it.  */
13975             tree purposevec = NULL_TREE;
13976             tree valuevec = NULL_TREE;
13977             tree chain;
13978             int i, len = -1;
13979
13980             /* Expand the argument expressions.  */
13981             if (TREE_PURPOSE (t))
13982               purposevec = tsubst_pack_expansion (TREE_PURPOSE (t), args,
13983                                                  complain, in_decl);
13984             if (TREE_VALUE (t))
13985               valuevec = tsubst_pack_expansion (TREE_VALUE (t), args,
13986                                                complain, in_decl);
13987
13988             /* Build the rest of the list.  */
13989             chain = TREE_CHAIN (t);
13990             if (chain && chain != void_type_node)
13991               chain = RECUR (chain);
13992
13993             /* Determine the number of arguments.  */
13994             if (purposevec && TREE_CODE (purposevec) == TREE_VEC)
13995               {
13996                 len = TREE_VEC_LENGTH (purposevec);
13997                 gcc_assert (!valuevec || len == TREE_VEC_LENGTH (valuevec));
13998               }
13999             else if (TREE_CODE (valuevec) == TREE_VEC)
14000               len = TREE_VEC_LENGTH (valuevec);
14001             else
14002               {
14003                 /* Since we only performed a partial substitution into
14004                    the argument pack, we only return a single list
14005                    node.  */
14006                 if (purposevec == TREE_PURPOSE (t)
14007                     && valuevec == TREE_VALUE (t)
14008                     && chain == TREE_CHAIN (t))
14009                   return t;
14010
14011                 return tree_cons (purposevec, valuevec, chain);
14012               }
14013             
14014             /* Convert the argument vectors into a TREE_LIST */
14015             i = len;
14016             while (i > 0)
14017               {
14018                 /* Grab the Ith values.  */
14019                 i--;
14020                 purpose = purposevec ? TREE_VEC_ELT (purposevec, i) 
14021                                      : NULL_TREE;
14022                 value 
14023                   = valuevec ? convert_from_reference (TREE_VEC_ELT (valuevec, i)) 
14024                              : NULL_TREE;
14025
14026                 /* Build the list (backwards).  */
14027                 chain = tree_cons (purpose, value, chain);
14028               }
14029
14030             return chain;
14031           }
14032
14033         purpose = TREE_PURPOSE (t);
14034         if (purpose)
14035           purpose = RECUR (purpose);
14036         value = TREE_VALUE (t);
14037         if (value)
14038           value = RECUR (value);
14039         chain = TREE_CHAIN (t);
14040         if (chain && chain != void_type_node)
14041           chain = RECUR (chain);
14042         if (purpose == TREE_PURPOSE (t)
14043             && value == TREE_VALUE (t)
14044             && chain == TREE_CHAIN (t))
14045           return t;
14046         return tree_cons (purpose, value, chain);
14047       }
14048
14049     case COMPONENT_REF:
14050       {
14051         tree object;
14052         tree object_type;
14053         tree member;
14054
14055         object = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
14056                                                      args, complain, in_decl);
14057         /* Remember that there was a reference to this entity.  */
14058         if (DECL_P (object))
14059           mark_used (object);
14060         object_type = TREE_TYPE (object);
14061
14062         member = TREE_OPERAND (t, 1);
14063         if (BASELINK_P (member))
14064           member = tsubst_baselink (member,
14065                                     non_reference (TREE_TYPE (object)),
14066                                     args, complain, in_decl);
14067         else
14068           member = tsubst_copy (member, args, complain, in_decl);
14069         if (member == error_mark_node)
14070           return error_mark_node;
14071
14072         if (type_dependent_expression_p (object))
14073           /* We can't do much here.  */;
14074         else if (!CLASS_TYPE_P (object_type))
14075           {
14076             if (SCALAR_TYPE_P (object_type))
14077               {
14078                 tree s = NULL_TREE;
14079                 tree dtor = member;
14080
14081                 if (TREE_CODE (dtor) == SCOPE_REF)
14082                   {
14083                     s = TREE_OPERAND (dtor, 0);
14084                     dtor = TREE_OPERAND (dtor, 1);
14085                   }
14086                 if (TREE_CODE (dtor) == BIT_NOT_EXPR)
14087                   {
14088                     dtor = TREE_OPERAND (dtor, 0);
14089                     if (TYPE_P (dtor))
14090                       return finish_pseudo_destructor_expr (object, s, dtor);
14091                   }
14092               }
14093           }
14094         else if (TREE_CODE (member) == SCOPE_REF
14095                  && TREE_CODE (TREE_OPERAND (member, 1)) == TEMPLATE_ID_EXPR)
14096           {
14097             /* Lookup the template functions now that we know what the
14098                scope is.  */
14099             tree scope = TREE_OPERAND (member, 0);
14100             tree tmpl = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (member, 1), 0);
14101             tree args = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (member, 1), 1);
14102             member = lookup_qualified_name (scope, tmpl,
14103                                             /*is_type_p=*/false,
14104                                             /*complain=*/false);
14105             if (BASELINK_P (member))
14106               {
14107                 BASELINK_FUNCTIONS (member)
14108                   = build_nt (TEMPLATE_ID_EXPR, BASELINK_FUNCTIONS (member),
14109                               args);
14110                 member = (adjust_result_of_qualified_name_lookup
14111                           (member, BINFO_TYPE (BASELINK_BINFO (member)),
14112                            object_type));
14113               }
14114             else
14115               {
14116                 qualified_name_lookup_error (scope, tmpl, member,
14117                                              input_location);
14118                 return error_mark_node;
14119               }
14120           }
14121         else if (TREE_CODE (member) == SCOPE_REF
14122                  && !CLASS_TYPE_P (TREE_OPERAND (member, 0))
14123                  && TREE_CODE (TREE_OPERAND (member, 0)) != NAMESPACE_DECL)
14124           {
14125             if (complain & tf_error)
14126               {
14127                 if (TYPE_P (TREE_OPERAND (member, 0)))
14128                   error ("%qT is not a class or namespace",
14129                          TREE_OPERAND (member, 0));
14130                 else
14131                   error ("%qD is not a class or namespace",
14132                          TREE_OPERAND (member, 0));
14133               }
14134             return error_mark_node;
14135           }
14136         else if (TREE_CODE (member) == FIELD_DECL)
14137           return finish_non_static_data_member (member, object, NULL_TREE);
14138
14139         return finish_class_member_access_expr (object, member,
14140                                                 /*template_p=*/false,
14141                                                 complain);
14142       }
14143
14144     case THROW_EXPR:
14145       return build_throw
14146         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
14147
14148     case CONSTRUCTOR:
14149       {
14150         VEC(constructor_elt,gc) *n;
14151         constructor_elt *ce;
14152         unsigned HOST_WIDE_INT idx;
14153         tree type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
14154         bool process_index_p;
14155         int newlen;
14156         bool need_copy_p = false;
14157         tree r;
14158
14159         if (type == error_mark_node)
14160           return error_mark_node;
14161
14162         /* digest_init will do the wrong thing if we let it.  */
14163         if (type && TYPE_PTRMEMFUNC_P (type))
14164           return t;
14165
14166         /* We do not want to process the index of aggregate
14167            initializers as they are identifier nodes which will be
14168            looked up by digest_init.  */
14169         process_index_p = !(type && MAYBE_CLASS_TYPE_P (type));
14170
14171         n = VEC_copy (constructor_elt, gc, CONSTRUCTOR_ELTS (t));
14172         newlen = VEC_length (constructor_elt, n);
14173         FOR_EACH_VEC_ELT (constructor_elt, n, idx, ce)
14174           {
14175             if (ce->index && process_index_p)
14176               ce->index = RECUR (ce->index);
14177
14178             if (PACK_EXPANSION_P (ce->value))
14179               {
14180                 /* Substitute into the pack expansion.  */
14181                 ce->value = tsubst_pack_expansion (ce->value, args, complain,
14182                                                   in_decl);
14183
14184                 if (ce->value == error_mark_node
14185                     || PACK_EXPANSION_P (ce->value))
14186                   ;
14187                 else if (TREE_VEC_LENGTH (ce->value) == 1)
14188                   /* Just move the argument into place.  */
14189                   ce->value = TREE_VEC_ELT (ce->value, 0);
14190                 else
14191                   {
14192                     /* Update the length of the final CONSTRUCTOR
14193                        arguments vector, and note that we will need to
14194                        copy.*/
14195                     newlen = newlen + TREE_VEC_LENGTH (ce->value) - 1;
14196                     need_copy_p = true;
14197                   }
14198               }
14199             else
14200               ce->value = RECUR (ce->value);
14201           }
14202
14203         if (need_copy_p)
14204           {
14205             VEC(constructor_elt,gc) *old_n = n;
14206
14207             n = VEC_alloc (constructor_elt, gc, newlen);
14208             FOR_EACH_VEC_ELT (constructor_elt, old_n, idx, ce)
14209               {
14210                 if (TREE_CODE (ce->value) == TREE_VEC)
14211                   {
14212                     int i, len = TREE_VEC_LENGTH (ce->value);
14213                     for (i = 0; i < len; ++i)
14214                       CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (n, 0,
14215                                               TREE_VEC_ELT (ce->value, i));
14216                   }
14217                 else
14218                   CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (n, 0, ce->value);
14219               }
14220           }
14221
14222         r = build_constructor (init_list_type_node, n);
14223         CONSTRUCTOR_IS_DIRECT_INIT (r) = CONSTRUCTOR_IS_DIRECT_INIT (t);
14224
14225         if (TREE_HAS_CONSTRUCTOR (t))
14226           return finish_compound_literal (type, r, complain);
14227
14228         TREE_TYPE (r) = type;
14229         return r;
14230       }
14231
14232     case TYPEID_EXPR:
14233       {
14234         tree operand_0 = TREE_OPERAND (t, 0);
14235         if (TYPE_P (operand_0))
14236           {
14237             operand_0 = tsubst (operand_0, args, complain, in_decl);
14238             return get_typeid (operand_0);
14239           }
14240         else
14241           {
14242             operand_0 = RECUR (operand_0);
14243             return build_typeid (operand_0);
14244           }
14245       }
14246
14247     case VAR_DECL:
14248       if (!args)
14249         return t;
14250       /* Fall through */
14251
14252     case PARM_DECL:
14253       {
14254         tree r = tsubst_copy (t, args, complain, in_decl);
14255
14256         if (TREE_CODE (TREE_TYPE (t)) != REFERENCE_TYPE)
14257           /* If the original type was a reference, we'll be wrapped in
14258              the appropriate INDIRECT_REF.  */
14259           r = convert_from_reference (r);
14260         return r;
14261       }
14262
14263     case VA_ARG_EXPR:
14264       return build_x_va_arg (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
14265                              tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl));
14266
14267     case OFFSETOF_EXPR:
14268       return finish_offsetof (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
14269
14270     case TRAIT_EXPR:
14271       {
14272         tree type1 = tsubst_copy (TRAIT_EXPR_TYPE1 (t), args,
14273                                   complain, in_decl);
14274
14275         tree type2 = TRAIT_EXPR_TYPE2 (t);
14276         if (type2)
14277           type2 = tsubst_copy (type2, args, complain, in_decl);
14278         
14279         return finish_trait_expr (TRAIT_EXPR_KIND (t), type1, type2);
14280       }
14281
14282     case STMT_EXPR:
14283       {
14284         tree old_stmt_expr = cur_stmt_expr;
14285         tree stmt_expr = begin_stmt_expr ();
14286
14287         cur_stmt_expr = stmt_expr;
14288         tsubst_expr (STMT_EXPR_STMT (t), args, complain, in_decl,
14289                      integral_constant_expression_p);
14290         stmt_expr = finish_stmt_expr (stmt_expr, false);
14291         cur_stmt_expr = old_stmt_expr;
14292
14293         /* If the resulting list of expression statement is empty,
14294            fold it further into void_zero_node.  */
14295         if (empty_expr_stmt_p (stmt_expr))
14296           stmt_expr = void_zero_node;
14297
14298         return stmt_expr;
14299       }
14300
14301     case CONST_DECL:
14302       t = tsubst_copy (t, args, complain, in_decl);
14303       /* As in finish_id_expression, we resolve enumeration constants
14304          to their underlying values.  */
14305       if (TREE_CODE (t) == CONST_DECL && !processing_template_decl)
14306         {
14307           used_types_insert (TREE_TYPE (t));
14308           return DECL_INITIAL (t);
14309         }
14310       return t;
14311
14312     case LAMBDA_EXPR:
14313       {
14314         tree r = build_lambda_expr ();
14315
14316         tree type = tsubst (LAMBDA_EXPR_CLOSURE (t), args, complain, NULL_TREE);
14317         LAMBDA_EXPR_CLOSURE (r) = type;
14318         CLASSTYPE_LAMBDA_EXPR (type) = r;
14319
14320         LAMBDA_EXPR_LOCATION (r)
14321           = LAMBDA_EXPR_LOCATION (t);
14322         LAMBDA_EXPR_DEFAULT_CAPTURE_MODE (r)
14323           = LAMBDA_EXPR_DEFAULT_CAPTURE_MODE (t);
14324         LAMBDA_EXPR_MUTABLE_P (r) = LAMBDA_EXPR_MUTABLE_P (t);
14325         LAMBDA_EXPR_DISCRIMINATOR (r)
14326           = (LAMBDA_EXPR_DISCRIMINATOR (t));
14327         LAMBDA_EXPR_EXTRA_SCOPE (r)
14328           = RECUR (LAMBDA_EXPR_EXTRA_SCOPE (t));
14329         if (LAMBDA_EXPR_RETURN_TYPE (t) == dependent_lambda_return_type_node)
14330           {
14331             LAMBDA_EXPR_RETURN_TYPE (r) = dependent_lambda_return_type_node;
14332             LAMBDA_EXPR_DEDUCE_RETURN_TYPE_P (r) = true;
14333           }
14334         else
14335           LAMBDA_EXPR_RETURN_TYPE (r)
14336             = tsubst (LAMBDA_EXPR_RETURN_TYPE (t), args, complain, in_decl);
14337
14338         gcc_assert (LAMBDA_EXPR_THIS_CAPTURE (t) == NULL_TREE
14339                     && LAMBDA_EXPR_PENDING_PROXIES (t) == NULL);
14340
14341         /* Do this again now that LAMBDA_EXPR_EXTRA_SCOPE is set.  */
14342         determine_visibility (TYPE_NAME (type));
14343         /* Now that we know visibility, instantiate the type so we have a
14344            declaration of the op() for later calls to lambda_function.  */
14345         complete_type (type);
14346
14347         /* The capture list refers to closure members, so this needs to
14348            wait until after we finish instantiating the type.  */
14349         LAMBDA_EXPR_CAPTURE_LIST (r)
14350           = RECUR (LAMBDA_EXPR_CAPTURE_LIST (t));
14351
14352         return build_lambda_object (r);
14353       }
14354
14355     case TARGET_EXPR:
14356       /* We can get here for a constant initializer of non-dependent type.
14357          FIXME stop folding in cp_parser_initializer_clause.  */
14358       gcc_assert (TREE_CONSTANT (t));
14359       {
14360         tree r = get_target_expr (RECUR (TARGET_EXPR_INITIAL (t)));
14361         TREE_CONSTANT (r) = true;
14362         return r;
14363       }
14364
14365     case TRANSACTION_EXPR:
14366       return tsubst_expr(t, args, complain, in_decl,
14367              integral_constant_expression_p);
14368
14369     default:
14370       /* Handle Objective-C++ constructs, if appropriate.  */
14371       {
14372         tree subst
14373           = objcp_tsubst_copy_and_build (t, args, complain,
14374                                          in_decl, /*function_p=*/false);
14375         if (subst)
14376           return subst;
14377       }
14378       return tsubst_copy (t, args, complain, in_decl);
14379     }
14380
14381 #undef RECUR
14382 }
14383
14384 /* Verify that the instantiated ARGS are valid. For type arguments,
14385    make sure that the type's linkage is ok. For non-type arguments,
14386    make sure they are constants if they are integral or enumerations.
14387    Emit an error under control of COMPLAIN, and return TRUE on error.  */
14388
14389 static bool
14390 check_instantiated_arg (tree tmpl, tree t, tsubst_flags_t complain)
14391 {
14392   if (ARGUMENT_PACK_P (t))
14393     {
14394       tree vec = ARGUMENT_PACK_ARGS (t);
14395       int len = TREE_VEC_LENGTH (vec);
14396       bool result = false;
14397       int i;
14398
14399       for (i = 0; i < len; ++i)
14400         if (check_instantiated_arg (tmpl, TREE_VEC_ELT (vec, i), complain))
14401           result = true;
14402       return result;
14403     }
14404   else if (TYPE_P (t))
14405     {
14406       /* [basic.link]: A name with no linkage (notably, the name
14407          of a class or enumeration declared in a local scope)
14408          shall not be used to declare an entity with linkage.
14409          This implies that names with no linkage cannot be used as
14410          template arguments
14411
14412          DR 757 relaxes this restriction for C++0x.  */
14413       tree nt = (cxx_dialect > cxx98 ? NULL_TREE
14414                  : no_linkage_check (t, /*relaxed_p=*/false));
14415
14416       if (nt)
14417         {
14418           /* DR 488 makes use of a type with no linkage cause
14419              type deduction to fail.  */
14420           if (complain & tf_error)
14421             {
14422               if (TYPE_ANONYMOUS_P (nt))
14423                 error ("%qT is/uses anonymous type", t);
14424               else
14425                 error ("template argument for %qD uses local type %qT",
14426                        tmpl, t);
14427             }
14428           return true;
14429         }
14430       /* In order to avoid all sorts of complications, we do not
14431          allow variably-modified types as template arguments.  */
14432       else if (variably_modified_type_p (t, NULL_TREE))
14433         {
14434           if (complain & tf_error)
14435             error ("%qT is a variably modified type", t);
14436           return true;
14437         }
14438     }
14439   /* A non-type argument of integral or enumerated type must be a
14440      constant.  */
14441   else if (TREE_TYPE (t)
14442            && INTEGRAL_OR_ENUMERATION_TYPE_P (TREE_TYPE (t))
14443            && !TREE_CONSTANT (t))
14444     {
14445       if (complain & tf_error)
14446         error ("integral expression %qE is not constant", t);
14447       return true;
14448     }
14449   return false;
14450 }
14451
14452 static bool
14453 check_instantiated_args (tree tmpl, tree args, tsubst_flags_t complain)
14454 {
14455   int ix, len = DECL_NTPARMS (tmpl);
14456   bool result = false;
14457
14458   for (ix = 0; ix != len; ix++)
14459     {
14460       if (check_instantiated_arg (tmpl, TREE_VEC_ELT (args, ix), complain))
14461         result = true;
14462     }
14463   if (result && (complain & tf_error))
14464     error ("  trying to instantiate %qD", tmpl);
14465   return result;
14466 }
14467
14468 /* In C++0x, it's possible to have a function template whose type depends
14469    on itself recursively.  This is most obvious with decltype, but can also
14470    occur with enumeration scope (c++/48969).  So we need to catch infinite
14471    recursion and reject the substitution at deduction time; this function
14472    will return error_mark_node for any repeated substitution.
14473
14474    This also catches excessive recursion such as when f<N> depends on
14475    f<N-1> across all integers, and returns error_mark_node for all the
14476    substitutions back up to the initial one.
14477
14478    This is, of course, not reentrant.  */
14479
14480 static tree
14481 deduction_tsubst_fntype (tree fn, tree targs, tsubst_flags_t complain)
14482 {
14483   static bool excessive_deduction_depth;
14484   static int deduction_depth;
14485   struct pending_template *old_last_pend = last_pending_template;
14486   struct tinst_level *old_error_tinst = last_error_tinst_level;
14487
14488   tree fntype = TREE_TYPE (fn);
14489   tree tinst;
14490   tree r;
14491
14492   if (excessive_deduction_depth)
14493     return error_mark_node;
14494
14495   tinst = build_tree_list (fn, targs);
14496   if (!push_tinst_level (tinst))
14497     {
14498       excessive_deduction_depth = true;
14499       ggc_free (tinst);
14500       return error_mark_node;
14501     }
14502
14503   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (fn);
14504   ++deduction_depth;
14505   push_deduction_access_scope (fn);
14506   r = tsubst (fntype, targs, complain, NULL_TREE);
14507   pop_deduction_access_scope (fn);
14508   --deduction_depth;
14509
14510   if (excessive_deduction_depth)
14511     {
14512       r = error_mark_node;
14513       if (deduction_depth == 0)
14514         /* Reset once we're all the way out.  */
14515         excessive_deduction_depth = false;
14516     }
14517
14518   pop_tinst_level ();
14519   /* We can't free this if a pending_template entry or last_error_tinst_level
14520      is pointing at it.  */
14521   if (last_pending_template == old_last_pend
14522       && last_error_tinst_level == old_error_tinst)
14523     ggc_free (tinst);
14524   return r;
14525 }
14526
14527 /* Instantiate the indicated variable or function template TMPL with
14528    the template arguments in TARG_PTR.  */
14529
14530 static tree
14531 instantiate_template_1 (tree tmpl, tree orig_args, tsubst_flags_t complain)
14532 {
14533   tree targ_ptr = orig_args;
14534   tree fndecl;
14535   tree gen_tmpl;
14536   tree spec;
14537
14538   if (tmpl == error_mark_node)
14539     return error_mark_node;
14540
14541   gcc_assert (TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_DECL);
14542
14543   /* If this function is a clone, handle it specially.  */
14544   if (DECL_CLONED_FUNCTION_P (tmpl))
14545     {
14546       tree spec;
14547       tree clone;
14548
14549       /* Use DECL_ABSTRACT_ORIGIN because only FUNCTION_DECLs have
14550          DECL_CLONED_FUNCTION.  */
14551       spec = instantiate_template (DECL_ABSTRACT_ORIGIN (tmpl),
14552                                    targ_ptr, complain);
14553       if (spec == error_mark_node)
14554         return error_mark_node;
14555
14556       /* Look for the clone.  */
14557       FOR_EACH_CLONE (clone, spec)
14558         if (DECL_NAME (clone) == DECL_NAME (tmpl))
14559           return clone;
14560       /* We should always have found the clone by now.  */
14561       gcc_unreachable ();
14562       return NULL_TREE;
14563     }
14564
14565   /* Check to see if we already have this specialization.  */
14566   gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
14567   if (tmpl != gen_tmpl)
14568     /* The TMPL is a partial instantiation.  To get a full set of
14569        arguments we must add the arguments used to perform the
14570        partial instantiation.  */
14571     targ_ptr = add_outermost_template_args (DECL_TI_ARGS (tmpl),
14572                                             targ_ptr);
14573
14574   /* It would be nice to avoid hashing here and then again in tsubst_decl,
14575      but it doesn't seem to be on the hot path.  */
14576   spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, targ_ptr, 0);
14577
14578   gcc_assert (tmpl == gen_tmpl
14579               || ((fndecl = retrieve_specialization (tmpl, orig_args, 0))
14580                   == spec)
14581               || fndecl == NULL_TREE);
14582
14583   if (spec != NULL_TREE)
14584     return spec;
14585
14586   if (check_instantiated_args (gen_tmpl, INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (targ_ptr),
14587                                complain))
14588     return error_mark_node;
14589
14590   /* We are building a FUNCTION_DECL, during which the access of its
14591      parameters and return types have to be checked.  However this
14592      FUNCTION_DECL which is the desired context for access checking
14593      is not built yet.  We solve this chicken-and-egg problem by
14594      deferring all checks until we have the FUNCTION_DECL.  */
14595   push_deferring_access_checks (dk_deferred);
14596
14597   /* Instantiation of the function happens in the context of the function
14598      template, not the context of the overload resolution we're doing.  */
14599   push_to_top_level ();
14600   if (DECL_CLASS_SCOPE_P (gen_tmpl))
14601     {
14602       tree ctx = tsubst (DECL_CONTEXT (gen_tmpl), targ_ptr,
14603                          complain, gen_tmpl);
14604       push_nested_class (ctx);
14605     }
14606   /* Substitute template parameters to obtain the specialization.  */
14607   fndecl = tsubst (DECL_TEMPLATE_RESULT (gen_tmpl),
14608                    targ_ptr, complain, gen_tmpl);
14609   if (DECL_CLASS_SCOPE_P (gen_tmpl))
14610     pop_nested_class ();
14611   pop_from_top_level ();
14612
14613   if (fndecl == error_mark_node)
14614     return error_mark_node;
14615
14616   /* Now we know the specialization, compute access previously
14617      deferred.  */
14618   push_access_scope (fndecl);
14619
14620   /* Some typedefs referenced from within the template code need to be access
14621      checked at template instantiation time, i.e now. These types were
14622      added to the template at parsing time. Let's get those and perfom
14623      the acces checks then.  */
14624   perform_typedefs_access_check (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl), targ_ptr);
14625   perform_deferred_access_checks ();
14626   pop_access_scope (fndecl);
14627   pop_deferring_access_checks ();
14628
14629   /* The DECL_TI_TEMPLATE should always be the immediate parent
14630      template, not the most general template.  */
14631   DECL_TI_TEMPLATE (fndecl) = tmpl;
14632
14633   /* If we've just instantiated the main entry point for a function,
14634      instantiate all the alternate entry points as well.  We do this
14635      by cloning the instantiation of the main entry point, not by
14636      instantiating the template clones.  */
14637   if (DECL_CHAIN (gen_tmpl) && DECL_CLONED_FUNCTION_P (DECL_CHAIN (gen_tmpl)))
14638     clone_function_decl (fndecl, /*update_method_vec_p=*/0);
14639
14640   return fndecl;
14641 }
14642
14643 /* Wrapper for instantiate_template_1.  */
14644
14645 tree
14646 instantiate_template (tree tmpl, tree orig_args, tsubst_flags_t complain)
14647 {
14648   tree ret;
14649   timevar_push (TV_TEMPLATE_INST);
14650   ret = instantiate_template_1 (tmpl, orig_args,  complain);
14651   timevar_pop (TV_TEMPLATE_INST);
14652   return ret;
14653 }
14654
14655 /* We're going to do deduction substitution on the type of TMPL, a function
14656    template.  In C++11 mode, push into that access scope.  In C++03 mode,
14657    disable access checking.  */
14658
14659 static void
14660 push_deduction_access_scope (tree tmpl)
14661 {
14662   if (cxx_dialect >= cxx0x)
14663     {
14664       int ptd = processing_template_decl;
14665       push_access_scope (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl));
14666       /* Preserve processing_template_decl across push_to_top_level.  */
14667       if (ptd && !processing_template_decl)
14668         ++processing_template_decl;
14669     }
14670   else
14671     push_deferring_access_checks (dk_no_check);
14672 }
14673
14674 /* And pop back out.  */
14675
14676 static void
14677 pop_deduction_access_scope (tree tmpl)
14678 {
14679   if (cxx_dialect >= cxx0x)
14680     pop_access_scope (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl));
14681   else
14682     pop_deferring_access_checks ();
14683 }
14684
14685 /* PARM is a template parameter pack for FN.  Returns true iff
14686    PARM is used in a deducible way in the argument list of FN.  */
14687
14688 static bool
14689 pack_deducible_p (tree parm, tree fn)
14690 {
14691   tree t = FUNCTION_FIRST_USER_PARMTYPE (fn);
14692   for (; t; t = TREE_CHAIN (t))
14693     {
14694       tree type = TREE_VALUE (t);
14695       tree packs;
14696       if (!PACK_EXPANSION_P (type))
14697         continue;
14698       for (packs = PACK_EXPANSION_PARAMETER_PACKS (type);
14699            packs; packs = TREE_CHAIN (packs))
14700         if (TREE_VALUE (packs) == parm)
14701           {
14702             /* The template parameter pack is used in a function parameter
14703                pack.  If this is the end of the parameter list, the
14704                template parameter pack is deducible.  */
14705             if (TREE_CHAIN (t) == void_list_node)
14706               return true;
14707             else
14708               /* Otherwise, not.  Well, it could be deduced from
14709                  a non-pack parameter, but doing so would end up with
14710                  a deduction mismatch, so don't bother.  */
14711               return false;
14712           }
14713     }
14714   /* The template parameter pack isn't used in any function parameter
14715      packs, but it might be used deeper, e.g. tuple<Args...>.  */
14716   return true;
14717 }
14718
14719 /* The FN is a TEMPLATE_DECL for a function.  ARGS is an array with
14720    NARGS elements of the arguments that are being used when calling
14721    it.  TARGS is a vector into which the deduced template arguments
14722    are placed.
14723
14724    Return zero for success, 2 for an incomplete match that doesn't resolve
14725    all the types, and 1 for complete failure.  An error message will be
14726    printed only for an incomplete match.
14727
14728    If FN is a conversion operator, or we are trying to produce a specific
14729    specialization, RETURN_TYPE is the return type desired.
14730
14731    The EXPLICIT_TARGS are explicit template arguments provided via a
14732    template-id.
14733
14734    The parameter STRICT is one of:
14735
14736    DEDUCE_CALL:
14737      We are deducing arguments for a function call, as in
14738      [temp.deduct.call].
14739
14740    DEDUCE_CONV:
14741      We are deducing arguments for a conversion function, as in
14742      [temp.deduct.conv].
14743
14744    DEDUCE_EXACT:
14745      We are deducing arguments when doing an explicit instantiation
14746      as in [temp.explicit], when determining an explicit specialization
14747      as in [temp.expl.spec], or when taking the address of a function
14748      template, as in [temp.deduct.funcaddr].  */
14749
14750 int
14751 fn_type_unification (tree fn,
14752                      tree explicit_targs,
14753                      tree targs,
14754                      const tree *args,
14755                      unsigned int nargs,
14756                      tree return_type,
14757                      unification_kind_t strict,
14758                      int flags,
14759                      bool explain_p)
14760 {
14761   tree parms;
14762   tree fntype;
14763   int result;
14764
14765   gcc_assert (TREE_CODE (fn) == TEMPLATE_DECL);
14766
14767   fntype = TREE_TYPE (fn);
14768   if (explicit_targs)
14769     {
14770       /* [temp.deduct]
14771
14772          The specified template arguments must match the template
14773          parameters in kind (i.e., type, nontype, template), and there
14774          must not be more arguments than there are parameters;
14775          otherwise type deduction fails.
14776
14777          Nontype arguments must match the types of the corresponding
14778          nontype template parameters, or must be convertible to the
14779          types of the corresponding nontype parameters as specified in
14780          _temp.arg.nontype_, otherwise type deduction fails.
14781
14782          All references in the function type of the function template
14783          to the corresponding template parameters are replaced by the
14784          specified template argument values.  If a substitution in a
14785          template parameter or in the function type of the function
14786          template results in an invalid type, type deduction fails.  */
14787       tree tparms = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (fn);
14788       int i, len = TREE_VEC_LENGTH (tparms);
14789       tree converted_args;
14790       bool incomplete = false;
14791
14792       if (explicit_targs == error_mark_node)
14793         return unify_invalid (explain_p);
14794
14795       converted_args
14796         = (coerce_template_parms (tparms, explicit_targs, NULL_TREE,
14797                                   (explain_p
14798                                    ? tf_warning_or_error
14799                                    : tf_none),
14800                                    /*require_all_args=*/false,
14801                                    /*use_default_args=*/false));
14802       if (converted_args == error_mark_node)
14803         return 1;
14804
14805       /* Substitute the explicit args into the function type.  This is
14806          necessary so that, for instance, explicitly declared function
14807          arguments can match null pointed constants.  If we were given
14808          an incomplete set of explicit args, we must not do semantic
14809          processing during substitution as we could create partial
14810          instantiations.  */
14811       for (i = 0; i < len; i++)
14812         {
14813           tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, i));
14814           bool parameter_pack = false;
14815           tree targ = TREE_VEC_ELT (converted_args, i);
14816
14817           /* Dig out the actual parm.  */
14818           if (TREE_CODE (parm) == TYPE_DECL
14819               || TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL)
14820             {
14821               parm = TREE_TYPE (parm);
14822               parameter_pack = TEMPLATE_TYPE_PARAMETER_PACK (parm);
14823             }
14824           else if (TREE_CODE (parm) == PARM_DECL)
14825             {
14826               parm = DECL_INITIAL (parm);
14827               parameter_pack = TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (parm);
14828             }
14829
14830           if (!parameter_pack && targ == NULL_TREE)
14831             /* No explicit argument for this template parameter.  */
14832             incomplete = true;
14833
14834           if (parameter_pack && pack_deducible_p (parm, fn))
14835             {
14836               /* Mark the argument pack as "incomplete". We could
14837                  still deduce more arguments during unification.
14838                  We remove this mark in type_unification_real.  */
14839               if (targ)
14840                 {
14841                   ARGUMENT_PACK_INCOMPLETE_P(targ) = 1;
14842                   ARGUMENT_PACK_EXPLICIT_ARGS (targ) 
14843                     = ARGUMENT_PACK_ARGS (targ);
14844                 }
14845
14846               /* We have some incomplete argument packs.  */
14847               incomplete = true;
14848             }
14849         }
14850
14851       processing_template_decl += incomplete;
14852       fntype = deduction_tsubst_fntype (fn, converted_args,
14853                                         (explain_p
14854                                          ? tf_warning_or_error
14855                                          : tf_none));
14856       processing_template_decl -= incomplete;
14857
14858       if (fntype == error_mark_node)
14859         return 1;
14860
14861       /* Place the explicitly specified arguments in TARGS.  */
14862       for (i = NUM_TMPL_ARGS (converted_args); i--;)
14863         TREE_VEC_ELT (targs, i) = TREE_VEC_ELT (converted_args, i);
14864     }
14865
14866   /* Never do unification on the 'this' parameter.  */
14867   parms = skip_artificial_parms_for (fn, TYPE_ARG_TYPES (fntype));
14868
14869   if (return_type)
14870     {
14871       tree *new_args;
14872
14873       parms = tree_cons (NULL_TREE, TREE_TYPE (fntype), parms);
14874       new_args = XALLOCAVEC (tree, nargs + 1);
14875       new_args[0] = return_type;
14876       memcpy (new_args + 1, args, nargs * sizeof (tree));
14877       args = new_args;
14878       ++nargs;
14879     }
14880
14881   /* We allow incomplete unification without an error message here
14882      because the standard doesn't seem to explicitly prohibit it.  Our
14883      callers must be ready to deal with unification failures in any
14884      event.  */
14885   result = type_unification_real (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (fn),
14886                                   targs, parms, args, nargs, /*subr=*/0,
14887                                   strict, flags, explain_p);
14888
14889   /* Now that we have bindings for all of the template arguments,
14890      ensure that the arguments deduced for the template template
14891      parameters have compatible template parameter lists.  We cannot
14892      check this property before we have deduced all template
14893      arguments, because the template parameter types of a template
14894      template parameter might depend on prior template parameters
14895      deduced after the template template parameter.  The following
14896      ill-formed example illustrates this issue:
14897
14898        template<typename T, template<T> class C> void f(C<5>, T);
14899
14900        template<int N> struct X {};
14901
14902        void g() {
14903          f(X<5>(), 5l); // error: template argument deduction fails
14904        }
14905
14906      The template parameter list of 'C' depends on the template type
14907      parameter 'T', but 'C' is deduced to 'X' before 'T' is deduced to
14908      'long'.  Thus, we can't check that 'C' cannot bind to 'X' at the
14909      time that we deduce 'C'.  */
14910   if (result == 0
14911       && !template_template_parm_bindings_ok_p 
14912            (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (fn), targs))
14913     return unify_inconsistent_template_template_parameters (explain_p);
14914
14915   if (result == 0)
14916     /* All is well so far.  Now, check:
14917
14918        [temp.deduct]
14919
14920        When all template arguments have been deduced, all uses of
14921        template parameters in nondeduced contexts are replaced with
14922        the corresponding deduced argument values.  If the
14923        substitution results in an invalid type, as described above,
14924        type deduction fails.  */
14925     {
14926       tree substed = deduction_tsubst_fntype (fn, targs,
14927                                               (explain_p
14928                                                ? tf_warning_or_error
14929                                                : tf_none));
14930       if (substed == error_mark_node)
14931         return 1;
14932
14933       /* If we're looking for an exact match, check that what we got
14934          is indeed an exact match.  It might not be if some template
14935          parameters are used in non-deduced contexts.  */
14936       if (strict == DEDUCE_EXACT)
14937         {
14938           unsigned int i;
14939
14940           tree sarg
14941             = skip_artificial_parms_for (fn, TYPE_ARG_TYPES (substed));
14942           if (return_type)
14943             sarg = tree_cons (NULL_TREE, TREE_TYPE (substed), sarg);
14944           for (i = 0; i < nargs && sarg; ++i, sarg = TREE_CHAIN (sarg))
14945             if (!same_type_p (args[i], TREE_VALUE (sarg)))
14946               return unify_type_mismatch (explain_p, args[i],
14947                                           TREE_VALUE (sarg));
14948         }
14949     }
14950
14951   return result;
14952 }
14953
14954 /* Adjust types before performing type deduction, as described in
14955    [temp.deduct.call] and [temp.deduct.conv].  The rules in these two
14956    sections are symmetric.  PARM is the type of a function parameter
14957    or the return type of the conversion function.  ARG is the type of
14958    the argument passed to the call, or the type of the value
14959    initialized with the result of the conversion function.
14960    ARG_EXPR is the original argument expression, which may be null.  */
14961
14962 static int
14963 maybe_adjust_types_for_deduction (unification_kind_t strict,
14964                                   tree* parm,
14965                                   tree* arg,
14966                                   tree arg_expr)
14967 {
14968   int result = 0;
14969
14970   switch (strict)
14971     {
14972     case DEDUCE_CALL:
14973       break;
14974
14975     case DEDUCE_CONV:
14976       {
14977         /* Swap PARM and ARG throughout the remainder of this
14978            function; the handling is precisely symmetric since PARM
14979            will initialize ARG rather than vice versa.  */
14980         tree* temp = parm;
14981         parm = arg;
14982         arg = temp;
14983         break;
14984       }
14985
14986     case DEDUCE_EXACT:
14987       /* Core issue #873: Do the DR606 thing (see below) for these cases,
14988          too, but here handle it by stripping the reference from PARM
14989          rather than by adding it to ARG.  */
14990       if (TREE_CODE (*parm) == REFERENCE_TYPE
14991           && TYPE_REF_IS_RVALUE (*parm)
14992           && TREE_CODE (TREE_TYPE (*parm)) == TEMPLATE_TYPE_PARM
14993           && cp_type_quals (TREE_TYPE (*parm)) == TYPE_UNQUALIFIED
14994           && TREE_CODE (*arg) == REFERENCE_TYPE
14995           && !TYPE_REF_IS_RVALUE (*arg))
14996         *parm = TREE_TYPE (*parm);
14997       /* Nothing else to do in this case.  */
14998       return 0;
14999
15000     default:
15001       gcc_unreachable ();
15002     }
15003
15004   if (TREE_CODE (*parm) != REFERENCE_TYPE)
15005     {
15006       /* [temp.deduct.call]
15007
15008          If P is not a reference type:
15009
15010          --If A is an array type, the pointer type produced by the
15011          array-to-pointer standard conversion (_conv.array_) is
15012          used in place of A for type deduction; otherwise,
15013
15014          --If A is a function type, the pointer type produced by
15015          the function-to-pointer standard conversion
15016          (_conv.func_) is used in place of A for type deduction;
15017          otherwise,
15018
15019          --If A is a cv-qualified type, the top level
15020          cv-qualifiers of A's type are ignored for type
15021          deduction.  */
15022       if (TREE_CODE (*arg) == ARRAY_TYPE)
15023         *arg = build_pointer_type (TREE_TYPE (*arg));
15024       else if (TREE_CODE (*arg) == FUNCTION_TYPE)
15025         *arg = build_pointer_type (*arg);
15026       else
15027         *arg = TYPE_MAIN_VARIANT (*arg);
15028     }
15029
15030   /* From C++0x [14.8.2.1/3 temp.deduct.call] (after DR606), "If P is
15031      of the form T&&, where T is a template parameter, and the argument
15032      is an lvalue, T is deduced as A& */
15033   if (TREE_CODE (*parm) == REFERENCE_TYPE
15034       && TYPE_REF_IS_RVALUE (*parm)
15035       && TREE_CODE (TREE_TYPE (*parm)) == TEMPLATE_TYPE_PARM
15036       && cp_type_quals (TREE_TYPE (*parm)) == TYPE_UNQUALIFIED
15037       && (arg_expr ? real_lvalue_p (arg_expr)
15038           /* try_one_overload doesn't provide an arg_expr, but
15039              functions are always lvalues.  */
15040           : TREE_CODE (*arg) == FUNCTION_TYPE))
15041     *arg = build_reference_type (*arg);
15042
15043   /* [temp.deduct.call]
15044
15045      If P is a cv-qualified type, the top level cv-qualifiers
15046      of P's type are ignored for type deduction.  If P is a
15047      reference type, the type referred to by P is used for
15048      type deduction.  */
15049   *parm = TYPE_MAIN_VARIANT (*parm);
15050   if (TREE_CODE (*parm) == REFERENCE_TYPE)
15051     {
15052       *parm = TREE_TYPE (*parm);
15053       result |= UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL;
15054     }
15055
15056   /* DR 322. For conversion deduction, remove a reference type on parm
15057      too (which has been swapped into ARG).  */
15058   if (strict == DEDUCE_CONV && TREE_CODE (*arg) == REFERENCE_TYPE)
15059     *arg = TREE_TYPE (*arg);
15060
15061   return result;
15062 }
15063
15064 /* Subroutine of unify_one_argument.  PARM is a function parameter of a
15065    template which does contain any deducible template parameters; check if
15066    ARG is a suitable match for it.  STRICT, FLAGS and EXPLAIN_P are as in
15067    unify_one_argument.  */
15068
15069 static int
15070 check_non_deducible_conversion (tree parm, tree arg, int strict,
15071                                 int flags, bool explain_p)
15072 {
15073   tree type;
15074
15075   if (!TYPE_P (arg))
15076     type = TREE_TYPE (arg);
15077   else
15078     type = arg;
15079
15080   if (same_type_p (parm, type))
15081     return unify_success (explain_p);
15082
15083   if (strict == DEDUCE_CONV)
15084     {
15085       if (can_convert_arg (type, parm, NULL_TREE, flags))
15086         return unify_success (explain_p);
15087     }
15088   else if (strict != DEDUCE_EXACT)
15089     {
15090       if (can_convert_arg (parm, type,
15091                            TYPE_P (arg) ? NULL_TREE : arg,
15092                            flags))
15093         return unify_success (explain_p);
15094     }
15095
15096   if (strict == DEDUCE_EXACT)
15097     return unify_type_mismatch (explain_p, parm, arg);
15098   else
15099     return unify_arg_conversion (explain_p, parm, type, arg);
15100 }
15101
15102 /* Subroutine of type_unification_real and unify_pack_expansion to
15103    handle unification of a single P/A pair.  Parameters are as
15104    for those functions.  */
15105
15106 static int
15107 unify_one_argument (tree tparms, tree targs, tree parm, tree arg,
15108                     int subr, unification_kind_t strict, int flags,
15109                     bool explain_p)
15110 {
15111   tree arg_expr = NULL_TREE;
15112   int arg_strict;
15113
15114   if (arg == error_mark_node || parm == error_mark_node)
15115     return unify_invalid (explain_p);
15116   if (arg == unknown_type_node)
15117     /* We can't deduce anything from this, but we might get all the
15118        template args from other function args.  */
15119     return unify_success (explain_p);
15120
15121   /* FIXME uses_deducible_template_parms */
15122   if (TYPE_P (parm) && !uses_template_parms (parm))
15123     return check_non_deducible_conversion (parm, arg, strict, flags,
15124                                            explain_p);
15125
15126   switch (strict)
15127     {
15128     case DEDUCE_CALL:
15129       arg_strict = (UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL
15130                     | UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL
15131                     | UNIFY_ALLOW_DERIVED);
15132       break;
15133
15134     case DEDUCE_CONV:
15135       arg_strict = UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL;
15136       break;
15137
15138     case DEDUCE_EXACT:
15139       arg_strict = UNIFY_ALLOW_NONE;
15140       break;
15141
15142     default:
15143       gcc_unreachable ();
15144     }
15145
15146   /* We only do these transformations if this is the top-level
15147      parameter_type_list in a call or declaration matching; in other
15148      situations (nested function declarators, template argument lists) we
15149      won't be comparing a type to an expression, and we don't do any type
15150      adjustments.  */
15151   if (!subr)
15152     {
15153       if (!TYPE_P (arg))
15154         {
15155           gcc_assert (TREE_TYPE (arg) != NULL_TREE);
15156           if (type_unknown_p (arg))
15157             {
15158               /* [temp.deduct.type] A template-argument can be
15159                  deduced from a pointer to function or pointer
15160                  to member function argument if the set of
15161                  overloaded functions does not contain function
15162                  templates and at most one of a set of
15163                  overloaded functions provides a unique
15164                  match.  */
15165
15166               if (resolve_overloaded_unification
15167                   (tparms, targs, parm, arg, strict,
15168                    arg_strict, explain_p))
15169                 return unify_success (explain_p);
15170               return unify_overload_resolution_failure (explain_p, arg);
15171             }
15172
15173           arg_expr = arg;
15174           arg = unlowered_expr_type (arg);
15175           if (arg == error_mark_node)
15176             return unify_invalid (explain_p);
15177         }
15178
15179       arg_strict |=
15180         maybe_adjust_types_for_deduction (strict, &parm, &arg, arg_expr);
15181     }
15182   else
15183     gcc_assert ((TYPE_P (parm) || TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL)
15184                 == (TYPE_P (arg) || TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_DECL));
15185
15186   /* For deduction from an init-list we need the actual list.  */
15187   if (arg_expr && BRACE_ENCLOSED_INITIALIZER_P (arg_expr))
15188     arg = arg_expr;
15189   return unify (tparms, targs, parm, arg, arg_strict, explain_p);
15190 }
15191
15192 /* Most parms like fn_type_unification.
15193
15194    If SUBR is 1, we're being called recursively (to unify the
15195    arguments of a function or method parameter of a function
15196    template). */
15197
15198 static int
15199 type_unification_real (tree tparms,
15200                        tree targs,
15201                        tree xparms,
15202                        const tree *xargs,
15203                        unsigned int xnargs,
15204                        int subr,
15205                        unification_kind_t strict,
15206                        int flags,
15207                        bool explain_p)
15208 {
15209   tree parm, arg;
15210   int i;
15211   int ntparms = TREE_VEC_LENGTH (tparms);
15212   int saw_undeduced = 0;
15213   tree parms;
15214   const tree *args;
15215   unsigned int nargs;
15216   unsigned int ia;
15217
15218   gcc_assert (TREE_CODE (tparms) == TREE_VEC);
15219   gcc_assert (xparms == NULL_TREE || TREE_CODE (xparms) == TREE_LIST);
15220   gcc_assert (ntparms > 0);
15221
15222   /* Reset the number of non-defaulted template arguments contained
15223      in TARGS.  */
15224   NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (targs) = NULL_TREE;
15225
15226  again:
15227   parms = xparms;
15228   args = xargs;
15229   nargs = xnargs;
15230
15231   ia = 0;
15232   while (parms && parms != void_list_node
15233          && ia < nargs)
15234     {
15235       parm = TREE_VALUE (parms);
15236
15237       if (TREE_CODE (parm) == TYPE_PACK_EXPANSION
15238           && (!TREE_CHAIN (parms) || TREE_CHAIN (parms) == void_list_node))
15239         /* For a function parameter pack that occurs at the end of the
15240            parameter-declaration-list, the type A of each remaining
15241            argument of the call is compared with the type P of the
15242            declarator-id of the function parameter pack.  */
15243         break;
15244
15245       parms = TREE_CHAIN (parms);
15246
15247       if (TREE_CODE (parm) == TYPE_PACK_EXPANSION)
15248         /* For a function parameter pack that does not occur at the
15249            end of the parameter-declaration-list, the type of the
15250            parameter pack is a non-deduced context.  */
15251         continue;
15252
15253       arg = args[ia];
15254       ++ia;
15255
15256       if (unify_one_argument (tparms, targs, parm, arg, subr, strict,
15257                               flags, explain_p))
15258         return 1;
15259     }
15260
15261   if (parms 
15262       && parms != void_list_node
15263       && TREE_CODE (TREE_VALUE (parms)) == TYPE_PACK_EXPANSION)
15264     {
15265       /* Unify the remaining arguments with the pack expansion type.  */
15266       tree argvec;
15267       tree parmvec = make_tree_vec (1);
15268
15269       /* Allocate a TREE_VEC and copy in all of the arguments */ 
15270       argvec = make_tree_vec (nargs - ia);
15271       for (i = 0; ia < nargs; ++ia, ++i)
15272         TREE_VEC_ELT (argvec, i) = args[ia];
15273
15274       /* Copy the parameter into parmvec.  */
15275       TREE_VEC_ELT (parmvec, 0) = TREE_VALUE (parms);
15276       if (unify_pack_expansion (tparms, targs, parmvec, argvec, strict,
15277                                 /*subr=*/subr, explain_p))
15278         return 1;
15279
15280       /* Advance to the end of the list of parameters.  */
15281       parms = TREE_CHAIN (parms);
15282     }
15283
15284   /* Fail if we've reached the end of the parm list, and more args
15285      are present, and the parm list isn't variadic.  */
15286   if (ia < nargs && parms == void_list_node)
15287     return unify_too_many_arguments (explain_p, nargs, ia);
15288   /* Fail if parms are left and they don't have default values.  */
15289   if (parms && parms != void_list_node
15290       && TREE_PURPOSE (parms) == NULL_TREE)
15291     {
15292       unsigned int count = nargs;
15293       tree p = parms;
15294       while (p && p != void_list_node)
15295         {
15296           count++;
15297           p = TREE_CHAIN (p);
15298         }
15299       return unify_too_few_arguments (explain_p, ia, count);
15300     }
15301
15302   if (!subr)
15303     {
15304       tsubst_flags_t complain = (explain_p
15305                                  ? tf_warning_or_error
15306                                  : tf_none);
15307
15308       /* Check to see if we need another pass before we start clearing
15309          ARGUMENT_PACK_INCOMPLETE_P.  */
15310       for (i = 0; i < ntparms; i++)
15311         {
15312           tree targ = TREE_VEC_ELT (targs, i);
15313           tree tparm = TREE_VEC_ELT (tparms, i);
15314
15315           if (targ || tparm == error_mark_node)
15316             continue;
15317           tparm = TREE_VALUE (tparm);
15318
15319           /* If this is an undeduced nontype parameter that depends on
15320              a type parameter, try another pass; its type may have been
15321              deduced from a later argument than the one from which
15322              this parameter can be deduced.  */
15323           if (TREE_CODE (tparm) == PARM_DECL
15324               && uses_template_parms (TREE_TYPE (tparm))
15325               && !saw_undeduced++)
15326             goto again;
15327         }
15328
15329       for (i = 0; i < ntparms; i++)
15330         {
15331           tree targ = TREE_VEC_ELT (targs, i);
15332           tree tparm = TREE_VEC_ELT (tparms, i);
15333
15334           /* Clear the "incomplete" flags on all argument packs now so that
15335              substituting them into later default arguments works.  */
15336           if (targ && ARGUMENT_PACK_P (targ))
15337             {
15338               ARGUMENT_PACK_INCOMPLETE_P (targ) = 0;
15339               ARGUMENT_PACK_EXPLICIT_ARGS (targ) = NULL_TREE;
15340             }
15341
15342           if (targ || tparm == error_mark_node)
15343             continue;
15344           tparm = TREE_VALUE (tparm);
15345
15346           /* Core issue #226 (C++0x) [temp.deduct]:
15347
15348              If a template argument has not been deduced, its
15349              default template argument, if any, is used. 
15350
15351              When we are in C++98 mode, TREE_PURPOSE will either
15352              be NULL_TREE or ERROR_MARK_NODE, so we do not need
15353              to explicitly check cxx_dialect here.  */
15354           if (TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (tparms, i)))
15355             {
15356               tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, i));
15357               tree arg = TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (tparms, i));
15358               location_t save_loc = input_location;
15359               if (DECL_P (parm))
15360                 input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (parm);
15361               arg = tsubst_template_arg (arg, targs, complain, NULL_TREE);
15362               arg = convert_template_argument (parm, arg, targs, complain,
15363                                                i, NULL_TREE);
15364               input_location = save_loc;
15365               if (arg == error_mark_node)
15366                 return 1;
15367               else
15368                 {
15369                   TREE_VEC_ELT (targs, i) = arg;
15370                   /* The position of the first default template argument,
15371                      is also the number of non-defaulted arguments in TARGS.
15372                      Record that.  */
15373                   if (!NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (targs))
15374                     SET_NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (targs, i);
15375                   continue;
15376                 }
15377             }
15378
15379           /* If the type parameter is a parameter pack, then it will
15380              be deduced to an empty parameter pack.  */
15381           if (template_parameter_pack_p (tparm))
15382             {
15383               tree arg;
15384
15385               if (TREE_CODE (tparm) == TEMPLATE_PARM_INDEX)
15386                 {
15387                   arg = make_node (NONTYPE_ARGUMENT_PACK);
15388                   TREE_TYPE (arg)  = TREE_TYPE (TEMPLATE_PARM_DECL (tparm));
15389                   TREE_CONSTANT (arg) = 1;
15390                 }
15391               else
15392                 arg = cxx_make_type (TYPE_ARGUMENT_PACK);
15393
15394               SET_ARGUMENT_PACK_ARGS (arg, make_tree_vec (0));
15395
15396               TREE_VEC_ELT (targs, i) = arg;
15397               continue;
15398             }
15399
15400           return unify_parameter_deduction_failure (explain_p, tparm);
15401         }
15402     }
15403 #ifdef ENABLE_CHECKING
15404   if (!NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (targs))
15405     SET_NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (targs, TREE_VEC_LENGTH (targs));
15406 #endif
15407
15408   return unify_success (explain_p);
15409 }
15410
15411 /* Subroutine of type_unification_real.  Args are like the variables
15412    at the call site.  ARG is an overloaded function (or template-id);
15413    we try deducing template args from each of the overloads, and if
15414    only one succeeds, we go with that.  Modifies TARGS and returns
15415    true on success.  */
15416
15417 static bool
15418 resolve_overloaded_unification (tree tparms,
15419                                 tree targs,
15420                                 tree parm,
15421                                 tree arg,
15422                                 unification_kind_t strict,
15423                                 int sub_strict,
15424                                 bool explain_p)
15425 {
15426   tree tempargs = copy_node (targs);
15427   int good = 0;
15428   tree goodfn = NULL_TREE;
15429   bool addr_p;
15430
15431   if (TREE_CODE (arg) == ADDR_EXPR)
15432     {
15433       arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
15434       addr_p = true;
15435     }
15436   else
15437     addr_p = false;
15438
15439   if (TREE_CODE (arg) == COMPONENT_REF)
15440     /* Handle `&x' where `x' is some static or non-static member
15441        function name.  */
15442     arg = TREE_OPERAND (arg, 1);
15443
15444   if (TREE_CODE (arg) == OFFSET_REF)
15445     arg = TREE_OPERAND (arg, 1);
15446
15447   /* Strip baselink information.  */
15448   if (BASELINK_P (arg))
15449     arg = BASELINK_FUNCTIONS (arg);
15450
15451   if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_ID_EXPR)
15452     {
15453       /* If we got some explicit template args, we need to plug them into
15454          the affected templates before we try to unify, in case the
15455          explicit args will completely resolve the templates in question.  */
15456
15457       int ok = 0;
15458       tree expl_subargs = TREE_OPERAND (arg, 1);
15459       arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
15460
15461       for (; arg; arg = OVL_NEXT (arg))
15462         {
15463           tree fn = OVL_CURRENT (arg);
15464           tree subargs, elem;
15465
15466           if (TREE_CODE (fn) != TEMPLATE_DECL)
15467             continue;
15468
15469           ++processing_template_decl;
15470           subargs = get_bindings (fn, DECL_TEMPLATE_RESULT (fn),
15471                                   expl_subargs, /*check_ret=*/false);
15472           if (subargs && !any_dependent_template_arguments_p (subargs))
15473             {
15474               elem = tsubst (TREE_TYPE (fn), subargs, tf_none, NULL_TREE);
15475               if (try_one_overload (tparms, targs, tempargs, parm,
15476                                     elem, strict, sub_strict, addr_p, explain_p)
15477                   && (!goodfn || !same_type_p (goodfn, elem)))
15478                 {
15479                   goodfn = elem;
15480                   ++good;
15481                 }
15482             }
15483           else if (subargs)
15484             ++ok;
15485           --processing_template_decl;
15486         }
15487       /* If no templates (or more than one) are fully resolved by the
15488          explicit arguments, this template-id is a non-deduced context; it
15489          could still be OK if we deduce all template arguments for the
15490          enclosing call through other arguments.  */
15491       if (good != 1)
15492         good = ok;
15493     }
15494   else if (TREE_CODE (arg) != OVERLOAD
15495            && TREE_CODE (arg) != FUNCTION_DECL)
15496     /* If ARG is, for example, "(0, &f)" then its type will be unknown
15497        -- but the deduction does not succeed because the expression is
15498        not just the function on its own.  */
15499     return false;
15500   else
15501     for (; arg; arg = OVL_NEXT (arg))
15502       if (try_one_overload (tparms, targs, tempargs, parm,
15503                             TREE_TYPE (OVL_CURRENT (arg)),
15504                             strict, sub_strict, addr_p, explain_p)
15505           && (!goodfn || !decls_match (goodfn, OVL_CURRENT (arg))))
15506         {
15507           goodfn = OVL_CURRENT (arg);
15508           ++good;
15509         }
15510
15511   /* [temp.deduct.type] A template-argument can be deduced from a pointer
15512      to function or pointer to member function argument if the set of
15513      overloaded functions does not contain function templates and at most
15514      one of a set of overloaded functions provides a unique match.
15515
15516      So if we found multiple possibilities, we return success but don't
15517      deduce anything.  */
15518
15519   if (good == 1)
15520     {
15521       int i = TREE_VEC_LENGTH (targs);
15522       for (; i--; )
15523         if (TREE_VEC_ELT (tempargs, i))
15524           TREE_VEC_ELT (targs, i) = TREE_VEC_ELT (tempargs, i);
15525     }
15526   if (good)
15527     return true;
15528
15529   return false;
15530 }
15531
15532 /* Core DR 115: In contexts where deduction is done and fails, or in
15533    contexts where deduction is not done, if a template argument list is
15534    specified and it, along with any default template arguments, identifies
15535    a single function template specialization, then the template-id is an
15536    lvalue for the function template specialization.  */
15537
15538 tree
15539 resolve_nondeduced_context (tree orig_expr)
15540 {
15541   tree expr, offset, baselink;
15542   bool addr;
15543
15544   if (!type_unknown_p (orig_expr))
15545     return orig_expr;
15546
15547   expr = orig_expr;
15548   addr = false;
15549   offset = NULL_TREE;
15550   baselink = NULL_TREE;
15551
15552   if (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR)
15553     {
15554       expr = TREE_OPERAND (expr, 0);
15555       addr = true;
15556     }
15557   if (TREE_CODE (expr) == OFFSET_REF)
15558     {
15559       offset = expr;
15560       expr = TREE_OPERAND (expr, 1);
15561     }
15562   if (BASELINK_P (expr))
15563     {
15564       baselink = expr;
15565       expr = BASELINK_FUNCTIONS (expr);
15566     }
15567
15568   if (TREE_CODE (expr) == TEMPLATE_ID_EXPR)
15569     {
15570       int good = 0;
15571       tree goodfn = NULL_TREE;
15572
15573       /* If we got some explicit template args, we need to plug them into
15574          the affected templates before we try to unify, in case the
15575          explicit args will completely resolve the templates in question.  */
15576
15577       tree expl_subargs = TREE_OPERAND (expr, 1);
15578       tree arg = TREE_OPERAND (expr, 0);
15579       tree badfn = NULL_TREE;
15580       tree badargs = NULL_TREE;
15581
15582       for (; arg; arg = OVL_NEXT (arg))
15583         {
15584           tree fn = OVL_CURRENT (arg);
15585           tree subargs, elem;
15586
15587           if (TREE_CODE (fn) != TEMPLATE_DECL)
15588             continue;
15589
15590           ++processing_template_decl;
15591           subargs = get_bindings (fn, DECL_TEMPLATE_RESULT (fn),
15592                                   expl_subargs, /*check_ret=*/false);
15593           if (subargs && !any_dependent_template_arguments_p (subargs))
15594             {
15595               elem = instantiate_template (fn, subargs, tf_none);
15596               if (elem == error_mark_node)
15597                 {
15598                   badfn = fn;
15599                   badargs = subargs;
15600                 }
15601               else if (elem && (!goodfn || !decls_match (goodfn, elem)))
15602                 {
15603                   goodfn = elem;
15604                   ++good;
15605                 }
15606             }
15607           --processing_template_decl;
15608         }
15609       if (good == 1)
15610         {
15611           mark_used (goodfn);
15612           expr = goodfn;
15613           if (baselink)
15614             expr = build_baselink (BASELINK_BINFO (baselink),
15615                                    BASELINK_ACCESS_BINFO (baselink),
15616                                    expr, BASELINK_OPTYPE (baselink));
15617           if (offset)
15618             {
15619               tree base
15620                 = TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (offset, 0)));
15621               expr = build_offset_ref (base, expr, addr);
15622             }
15623           if (addr)
15624             expr = cp_build_addr_expr (expr, tf_warning_or_error);
15625           return expr;
15626         }
15627       else if (good == 0 && badargs)
15628         /* There were no good options and at least one bad one, so let the
15629            user know what the problem is.  */
15630         instantiate_template (badfn, badargs, tf_warning_or_error);
15631     }
15632   return orig_expr;
15633 }
15634
15635 /* Subroutine of resolve_overloaded_unification; does deduction for a single
15636    overload.  Fills TARGS with any deduced arguments, or error_mark_node if
15637    different overloads deduce different arguments for a given parm.
15638    ADDR_P is true if the expression for which deduction is being
15639    performed was of the form "& fn" rather than simply "fn".
15640
15641    Returns 1 on success.  */
15642
15643 static int
15644 try_one_overload (tree tparms,
15645                   tree orig_targs,
15646                   tree targs,
15647                   tree parm,
15648                   tree arg,
15649                   unification_kind_t strict,
15650                   int sub_strict,
15651                   bool addr_p,
15652                   bool explain_p)
15653 {
15654   int nargs;
15655   tree tempargs;
15656   int i;
15657
15658   /* [temp.deduct.type] A template-argument can be deduced from a pointer
15659      to function or pointer to member function argument if the set of
15660      overloaded functions does not contain function templates and at most
15661      one of a set of overloaded functions provides a unique match.
15662
15663      So if this is a template, just return success.  */
15664
15665   if (uses_template_parms (arg))
15666     return 1;
15667
15668   if (TREE_CODE (arg) == METHOD_TYPE)
15669     arg = build_ptrmemfunc_type (build_pointer_type (arg));
15670   else if (addr_p)
15671     arg = build_pointer_type (arg);
15672
15673   sub_strict |= maybe_adjust_types_for_deduction (strict, &parm, &arg, NULL);
15674
15675   /* We don't copy orig_targs for this because if we have already deduced
15676      some template args from previous args, unify would complain when we
15677      try to deduce a template parameter for the same argument, even though
15678      there isn't really a conflict.  */
15679   nargs = TREE_VEC_LENGTH (targs);
15680   tempargs = make_tree_vec (nargs);
15681
15682   if (unify (tparms, tempargs, parm, arg, sub_strict, explain_p))
15683     return 0;
15684
15685   /* First make sure we didn't deduce anything that conflicts with
15686      explicitly specified args.  */
15687   for (i = nargs; i--; )
15688     {
15689       tree elt = TREE_VEC_ELT (tempargs, i);
15690       tree oldelt = TREE_VEC_ELT (orig_targs, i);
15691
15692       if (!elt)
15693         /*NOP*/;
15694       else if (uses_template_parms (elt))
15695         /* Since we're unifying against ourselves, we will fill in
15696            template args used in the function parm list with our own
15697            template parms.  Discard them.  */
15698         TREE_VEC_ELT (tempargs, i) = NULL_TREE;
15699       else if (oldelt && !template_args_equal (oldelt, elt))
15700         return 0;
15701     }
15702
15703   for (i = nargs; i--; )
15704     {
15705       tree elt = TREE_VEC_ELT (tempargs, i);
15706
15707       if (elt)
15708         TREE_VEC_ELT (targs, i) = elt;
15709     }
15710
15711   return 1;
15712 }
15713
15714 /* PARM is a template class (perhaps with unbound template
15715    parameters).  ARG is a fully instantiated type.  If ARG can be
15716    bound to PARM, return ARG, otherwise return NULL_TREE.  TPARMS and
15717    TARGS are as for unify.  */
15718
15719 static tree
15720 try_class_unification (tree tparms, tree targs, tree parm, tree arg,
15721                        bool explain_p)
15722 {
15723   tree copy_of_targs;
15724
15725   if (!CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (arg)
15726       || (most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (arg))
15727           != most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (parm))))
15728     return NULL_TREE;
15729
15730   /* We need to make a new template argument vector for the call to
15731      unify.  If we used TARGS, we'd clutter it up with the result of
15732      the attempted unification, even if this class didn't work out.
15733      We also don't want to commit ourselves to all the unifications
15734      we've already done, since unification is supposed to be done on
15735      an argument-by-argument basis.  In other words, consider the
15736      following pathological case:
15737
15738        template <int I, int J, int K>
15739        struct S {};
15740
15741        template <int I, int J>
15742        struct S<I, J, 2> : public S<I, I, I>, S<J, J, J> {};
15743
15744        template <int I, int J, int K>
15745        void f(S<I, J, K>, S<I, I, I>);
15746
15747        void g() {
15748          S<0, 0, 0> s0;
15749          S<0, 1, 2> s2;
15750
15751          f(s0, s2);
15752        }
15753
15754      Now, by the time we consider the unification involving `s2', we
15755      already know that we must have `f<0, 0, 0>'.  But, even though
15756      `S<0, 1, 2>' is derived from `S<0, 0, 0>', the code is invalid
15757      because there are two ways to unify base classes of S<0, 1, 2>
15758      with S<I, I, I>.  If we kept the already deduced knowledge, we
15759      would reject the possibility I=1.  */
15760   copy_of_targs = make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (targs));
15761
15762   /* If unification failed, we're done.  */
15763   if (unify (tparms, copy_of_targs, CLASSTYPE_TI_ARGS (parm),
15764              CLASSTYPE_TI_ARGS (arg), UNIFY_ALLOW_NONE, explain_p))
15765     return NULL_TREE;
15766
15767   return arg;
15768 }
15769
15770 /* Given a template type PARM and a class type ARG, find the unique
15771    base type in ARG that is an instance of PARM.  We do not examine
15772    ARG itself; only its base-classes.  If there is not exactly one
15773    appropriate base class, return NULL_TREE.  PARM may be the type of
15774    a partial specialization, as well as a plain template type.  Used
15775    by unify.  */
15776
15777 static enum template_base_result
15778 get_template_base (tree tparms, tree targs, tree parm, tree arg,
15779                    bool explain_p, tree *result)
15780 {
15781   tree rval = NULL_TREE;
15782   tree binfo;
15783
15784   gcc_assert (RECORD_OR_UNION_CODE_P (TREE_CODE (arg)));
15785
15786   binfo = TYPE_BINFO (complete_type (arg));
15787   if (!binfo)
15788     {
15789       /* The type could not be completed.  */
15790       *result = NULL_TREE;
15791       return tbr_incomplete_type;
15792     }
15793
15794   /* Walk in inheritance graph order.  The search order is not
15795      important, and this avoids multiple walks of virtual bases.  */
15796   for (binfo = TREE_CHAIN (binfo); binfo; binfo = TREE_CHAIN (binfo))
15797     {
15798       tree r = try_class_unification (tparms, targs, parm,
15799                                       BINFO_TYPE (binfo), explain_p);
15800
15801       if (r)
15802         {
15803           /* If there is more than one satisfactory baseclass, then:
15804
15805                [temp.deduct.call]
15806
15807               If they yield more than one possible deduced A, the type
15808               deduction fails.
15809
15810              applies.  */
15811           if (rval && !same_type_p (r, rval))
15812             {
15813               *result = NULL_TREE;
15814               return tbr_ambiguous_baseclass;
15815             }
15816
15817           rval = r;
15818         }
15819     }
15820
15821   *result = rval;
15822   return tbr_success;
15823 }
15824
15825 /* Returns the level of DECL, which declares a template parameter.  */
15826
15827 static int
15828 template_decl_level (tree decl)
15829 {
15830   switch (TREE_CODE (decl))
15831     {
15832     case TYPE_DECL:
15833     case TEMPLATE_DECL:
15834       return TEMPLATE_TYPE_LEVEL (TREE_TYPE (decl));
15835
15836     case PARM_DECL:
15837       return TEMPLATE_PARM_LEVEL (DECL_INITIAL (decl));
15838
15839     default:
15840       gcc_unreachable ();
15841     }
15842   return 0;
15843 }
15844
15845 /* Decide whether ARG can be unified with PARM, considering only the
15846    cv-qualifiers of each type, given STRICT as documented for unify.
15847    Returns nonzero iff the unification is OK on that basis.  */
15848
15849 static int
15850 check_cv_quals_for_unify (int strict, tree arg, tree parm)
15851 {
15852   int arg_quals = cp_type_quals (arg);
15853   int parm_quals = cp_type_quals (parm);
15854
15855   if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TYPE_PARM
15856       && !(strict & UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL))
15857     {
15858       /*  Although a CVR qualifier is ignored when being applied to a
15859           substituted template parameter ([8.3.2]/1 for example), that
15860           does not allow us to unify "const T" with "int&" because both
15861           types are not of the form "cv-list T" [14.8.2.5 temp.deduct.type].
15862           It is ok when we're allowing additional CV qualifiers
15863           at the outer level [14.8.2.1]/3,1st bullet.  */
15864       if ((TREE_CODE (arg) == REFERENCE_TYPE
15865            || TREE_CODE (arg) == FUNCTION_TYPE
15866            || TREE_CODE (arg) == METHOD_TYPE)
15867           && (parm_quals & (TYPE_QUAL_CONST | TYPE_QUAL_VOLATILE)))
15868         return 0;
15869
15870       if ((!POINTER_TYPE_P (arg) && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_TYPE_PARM)
15871           && (parm_quals & TYPE_QUAL_RESTRICT))
15872         return 0;
15873     }
15874
15875   if (!(strict & (UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL | UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL))
15876       && (arg_quals & parm_quals) != parm_quals)
15877     return 0;
15878
15879   if (!(strict & (UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL | UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL))
15880       && (parm_quals & arg_quals) != arg_quals)
15881     return 0;
15882
15883   return 1;
15884 }
15885
15886 /* Determines the LEVEL and INDEX for the template parameter PARM.  */
15887 void 
15888 template_parm_level_and_index (tree parm, int* level, int* index)
15889 {
15890   if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TYPE_PARM
15891       || TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
15892       || TREE_CODE (parm) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
15893     {
15894       *index = TEMPLATE_TYPE_IDX (parm);
15895       *level = TEMPLATE_TYPE_LEVEL (parm);
15896     }
15897   else
15898     {
15899       *index = TEMPLATE_PARM_IDX (parm);
15900       *level = TEMPLATE_PARM_LEVEL (parm);
15901     }
15902 }
15903
15904 #define RECUR_AND_CHECK_FAILURE(TP, TA, P, A, S, EP)                    \
15905   do {                                                                  \
15906     if (unify (TP, TA, P, A, S, EP))                                    \
15907       return 1;                                                         \
15908   } while (0);
15909
15910 /* Unifies the remaining arguments in PACKED_ARGS with the pack
15911    expansion at the end of PACKED_PARMS. Returns 0 if the type
15912    deduction succeeds, 1 otherwise. STRICT is the same as in
15913    unify. CALL_ARGS_P is true iff PACKED_ARGS is actually a function
15914    call argument list. We'll need to adjust the arguments to make them
15915    types. SUBR tells us if this is from a recursive call to
15916    type_unification_real, or for comparing two template argument
15917    lists. */
15918
15919 static int
15920 unify_pack_expansion (tree tparms, tree targs, tree packed_parms, 
15921                       tree packed_args, unification_kind_t strict,
15922                       bool subr, bool explain_p)
15923 {
15924   tree parm 
15925     = TREE_VEC_ELT (packed_parms, TREE_VEC_LENGTH (packed_parms) - 1);
15926   tree pattern = PACK_EXPANSION_PATTERN (parm);
15927   tree pack, packs = NULL_TREE;
15928   int i, start = TREE_VEC_LENGTH (packed_parms) - 1;
15929   int len = TREE_VEC_LENGTH (packed_args);
15930
15931   /* Determine the parameter packs we will be deducing from the
15932      pattern, and record their current deductions.  */
15933   for (pack = PACK_EXPANSION_PARAMETER_PACKS (parm); 
15934        pack; pack = TREE_CHAIN (pack))
15935     {
15936       tree parm_pack = TREE_VALUE (pack);
15937       int idx, level;
15938
15939       /* Determine the index and level of this parameter pack.  */
15940       template_parm_level_and_index (parm_pack, &level, &idx);
15941
15942       /* Keep track of the parameter packs and their corresponding
15943          argument packs.  */
15944       packs = tree_cons (parm_pack, TMPL_ARG (targs, level, idx), packs);
15945       TREE_TYPE (packs) = make_tree_vec (len - start);
15946     }
15947   
15948   /* Loop through all of the arguments that have not yet been
15949      unified and unify each with the pattern.  */
15950   for (i = start; i < len; i++)
15951     {
15952       tree parm;
15953       bool any_explicit = false;
15954       tree arg = TREE_VEC_ELT (packed_args, i);
15955
15956       /* For each parameter pack, set its TMPL_ARG to either NULL_TREE
15957          or the element of its argument pack at the current index if
15958          this argument was explicitly specified.  */
15959       for (pack = packs; pack; pack = TREE_CHAIN (pack))
15960         {
15961           int idx, level;
15962           tree arg, pargs;
15963           template_parm_level_and_index (TREE_PURPOSE (pack), &level, &idx);
15964
15965           arg = NULL_TREE;
15966           if (TREE_VALUE (pack)
15967               && (pargs = ARGUMENT_PACK_EXPLICIT_ARGS (TREE_VALUE (pack)))
15968               && (i < TREE_VEC_LENGTH (pargs)))
15969             {
15970               any_explicit = true;
15971               arg = TREE_VEC_ELT (pargs, i);
15972             }
15973           TMPL_ARG (targs, level, idx) = arg;
15974         }
15975
15976       /* If we had explicit template arguments, substitute them into the
15977          pattern before deduction.  */
15978       if (any_explicit)
15979         {
15980           /* Some arguments might still be unspecified or dependent.  */
15981           bool dependent;
15982           ++processing_template_decl;
15983           dependent = any_dependent_template_arguments_p (targs);
15984           if (!dependent)
15985             --processing_template_decl;
15986           parm = tsubst (pattern, targs,
15987                          explain_p ? tf_warning_or_error : tf_none,
15988                          NULL_TREE);
15989           if (dependent)
15990             --processing_template_decl;
15991           if (parm == error_mark_node)
15992             return 1;
15993         }
15994       else
15995         parm = pattern;
15996
15997       /* Unify the pattern with the current argument.  */
15998       if (unify_one_argument (tparms, targs, parm, arg, subr, strict,
15999                               LOOKUP_IMPLICIT, explain_p))
16000         return 1;
16001
16002       /* For each parameter pack, collect the deduced value.  */
16003       for (pack = packs; pack; pack = TREE_CHAIN (pack))
16004         {
16005           int idx, level;
16006           template_parm_level_and_index (TREE_PURPOSE (pack), &level, &idx);
16007
16008           TREE_VEC_ELT (TREE_TYPE (pack), i - start) = 
16009             TMPL_ARG (targs, level, idx);
16010         }
16011     }
16012
16013   /* Verify that the results of unification with the parameter packs
16014      produce results consistent with what we've seen before, and make
16015      the deduced argument packs available.  */
16016   for (pack = packs; pack; pack = TREE_CHAIN (pack))
16017     {
16018       tree old_pack = TREE_VALUE (pack);
16019       tree new_args = TREE_TYPE (pack);
16020       int i, len = TREE_VEC_LENGTH (new_args);
16021       int idx, level;
16022       bool nondeduced_p = false;
16023
16024       /* By default keep the original deduced argument pack.
16025          If necessary, more specific code is going to update the
16026          resulting deduced argument later down in this function.  */
16027       template_parm_level_and_index (TREE_PURPOSE (pack), &level, &idx);
16028       TMPL_ARG (targs, level, idx) = old_pack;
16029
16030       /* If NEW_ARGS contains any NULL_TREE entries, we didn't
16031          actually deduce anything.  */
16032       for (i = 0; i < len && !nondeduced_p; ++i)
16033         if (TREE_VEC_ELT (new_args, i) == NULL_TREE)
16034           nondeduced_p = true;
16035       if (nondeduced_p)
16036         continue;
16037
16038       if (old_pack && ARGUMENT_PACK_INCOMPLETE_P (old_pack))
16039         {
16040           /* If we had fewer function args than explicit template args,
16041              just use the explicits.  */
16042           tree explicit_args = ARGUMENT_PACK_EXPLICIT_ARGS (old_pack);
16043           int explicit_len = TREE_VEC_LENGTH (explicit_args);
16044           if (len < explicit_len)
16045             new_args = explicit_args;
16046         }
16047
16048       if (!old_pack)
16049         {
16050           tree result;
16051           /* Build the deduced *_ARGUMENT_PACK.  */
16052           if (TREE_CODE (TREE_PURPOSE (pack)) == TEMPLATE_PARM_INDEX)
16053             {
16054               result = make_node (NONTYPE_ARGUMENT_PACK);
16055               TREE_TYPE (result) = 
16056                 TREE_TYPE (TEMPLATE_PARM_DECL (TREE_PURPOSE (pack)));
16057               TREE_CONSTANT (result) = 1;
16058             }
16059           else
16060             result = cxx_make_type (TYPE_ARGUMENT_PACK);
16061
16062           SET_ARGUMENT_PACK_ARGS (result, new_args);
16063
16064           /* Note the deduced argument packs for this parameter
16065              pack.  */
16066           TMPL_ARG (targs, level, idx) = result;
16067         }
16068       else if (ARGUMENT_PACK_INCOMPLETE_P (old_pack)
16069                && (ARGUMENT_PACK_ARGS (old_pack) 
16070                    == ARGUMENT_PACK_EXPLICIT_ARGS (old_pack)))
16071         {
16072           /* We only had the explicitly-provided arguments before, but
16073              now we have a complete set of arguments.  */
16074           tree explicit_args = ARGUMENT_PACK_EXPLICIT_ARGS (old_pack);
16075
16076           SET_ARGUMENT_PACK_ARGS (old_pack, new_args);
16077           ARGUMENT_PACK_INCOMPLETE_P (old_pack) = 1;
16078           ARGUMENT_PACK_EXPLICIT_ARGS (old_pack) = explicit_args;
16079         }
16080       else
16081         {
16082           tree bad_old_arg = NULL_TREE, bad_new_arg = NULL_TREE;
16083           tree old_args = ARGUMENT_PACK_ARGS (old_pack);
16084
16085           if (!comp_template_args_with_info (old_args, new_args,
16086                                              &bad_old_arg, &bad_new_arg))
16087             /* Inconsistent unification of this parameter pack.  */
16088             return unify_parameter_pack_inconsistent (explain_p,
16089                                                       bad_old_arg,
16090                                                       bad_new_arg);
16091         }
16092     }
16093
16094   return unify_success (explain_p);
16095 }
16096
16097 /* Deduce the value of template parameters.  TPARMS is the (innermost)
16098    set of template parameters to a template.  TARGS is the bindings
16099    for those template parameters, as determined thus far; TARGS may
16100    include template arguments for outer levels of template parameters
16101    as well.  PARM is a parameter to a template function, or a
16102    subcomponent of that parameter; ARG is the corresponding argument.
16103    This function attempts to match PARM with ARG in a manner
16104    consistent with the existing assignments in TARGS.  If more values
16105    are deduced, then TARGS is updated.
16106
16107    Returns 0 if the type deduction succeeds, 1 otherwise.  The
16108    parameter STRICT is a bitwise or of the following flags:
16109
16110      UNIFY_ALLOW_NONE:
16111        Require an exact match between PARM and ARG.
16112      UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL:
16113        Allow the deduced ARG to be more cv-qualified (by qualification
16114        conversion) than ARG.
16115      UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL:
16116        Allow the deduced ARG to be less cv-qualified than ARG.
16117      UNIFY_ALLOW_DERIVED:
16118        Allow the deduced ARG to be a template base class of ARG,
16119        or a pointer to a template base class of the type pointed to by
16120        ARG.
16121      UNIFY_ALLOW_INTEGER:
16122        Allow any integral type to be deduced.  See the TEMPLATE_PARM_INDEX
16123        case for more information.
16124      UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL:
16125        This is the outermost level of a deduction. Used to determine validity
16126        of qualification conversions. A valid qualification conversion must
16127        have const qualified pointers leading up to the inner type which
16128        requires additional CV quals, except at the outer level, where const
16129        is not required [conv.qual]. It would be normal to set this flag in
16130        addition to setting UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL.
16131      UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL:
16132        This is the outermost level of a deduction, and PARM can be more CV
16133        qualified at this point.
16134      UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL:
16135        This is the outermost level of a deduction, and PARM can be less CV
16136        qualified at this point.  */
16137
16138 static int
16139 unify (tree tparms, tree targs, tree parm, tree arg, int strict,
16140        bool explain_p)
16141 {
16142   int idx;
16143   tree targ;
16144   tree tparm;
16145   int strict_in = strict;
16146
16147   /* I don't think this will do the right thing with respect to types.
16148      But the only case I've seen it in so far has been array bounds, where
16149      signedness is the only information lost, and I think that will be
16150      okay.  */
16151   while (TREE_CODE (parm) == NOP_EXPR)
16152     parm = TREE_OPERAND (parm, 0);
16153
16154   if (arg == error_mark_node)
16155     return unify_invalid (explain_p);
16156   if (arg == unknown_type_node
16157       || arg == init_list_type_node)
16158     /* We can't deduce anything from this, but we might get all the
16159        template args from other function args.  */
16160     return unify_success (explain_p);
16161
16162   /* If PARM uses template parameters, then we can't bail out here,
16163      even if ARG == PARM, since we won't record unifications for the
16164      template parameters.  We might need them if we're trying to
16165      figure out which of two things is more specialized.  */
16166   if (arg == parm && !uses_template_parms (parm))
16167     return unify_success (explain_p);
16168
16169   /* Handle init lists early, so the rest of the function can assume
16170      we're dealing with a type. */
16171   if (BRACE_ENCLOSED_INITIALIZER_P (arg))
16172     {
16173       tree elt, elttype;
16174       unsigned i;
16175       tree orig_parm = parm;
16176
16177       /* Replace T with std::initializer_list<T> for deduction.  */
16178       if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TYPE_PARM
16179           && flag_deduce_init_list)
16180         parm = listify (parm);
16181
16182       if (!is_std_init_list (parm))
16183         /* We can only deduce from an initializer list argument if the
16184            parameter is std::initializer_list; otherwise this is a
16185            non-deduced context. */
16186         return unify_success (explain_p);
16187
16188       elttype = TREE_VEC_ELT (CLASSTYPE_TI_ARGS (parm), 0);
16189
16190       FOR_EACH_CONSTRUCTOR_VALUE (CONSTRUCTOR_ELTS (arg), i, elt)
16191         {
16192           int elt_strict = strict;
16193
16194           if (elt == error_mark_node)
16195             return unify_invalid (explain_p);
16196
16197           if (!BRACE_ENCLOSED_INITIALIZER_P (elt))
16198             {
16199               tree type = TREE_TYPE (elt);
16200               /* It should only be possible to get here for a call.  */
16201               gcc_assert (elt_strict & UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL);
16202               elt_strict |= maybe_adjust_types_for_deduction
16203                 (DEDUCE_CALL, &elttype, &type, elt);
16204               elt = type;
16205             }
16206
16207           RECUR_AND_CHECK_FAILURE (tparms, targs, elttype, elt, elt_strict,
16208                                    explain_p);
16209         }
16210
16211       /* If the std::initializer_list<T> deduction worked, replace the
16212          deduced A with std::initializer_list<A>.  */
16213       if (orig_parm != parm)
16214         {
16215           idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (orig_parm);
16216           targ = TREE_VEC_ELT (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (targs), idx);
16217           targ = listify (targ);
16218           TREE_VEC_ELT (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (targs), idx) = targ;
16219         }
16220       return unify_success (explain_p);
16221     }
16222
16223   /* Immediately reject some pairs that won't unify because of
16224      cv-qualification mismatches.  */
16225   if (TREE_CODE (arg) == TREE_CODE (parm)
16226       && TYPE_P (arg)
16227       /* It is the elements of the array which hold the cv quals of an array
16228          type, and the elements might be template type parms. We'll check
16229          when we recurse.  */
16230       && TREE_CODE (arg) != ARRAY_TYPE
16231       /* We check the cv-qualifiers when unifying with template type
16232          parameters below.  We want to allow ARG `const T' to unify with
16233          PARM `T' for example, when computing which of two templates
16234          is more specialized, for example.  */
16235       && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_TYPE_PARM
16236       && !check_cv_quals_for_unify (strict_in, arg, parm))
16237     return unify_cv_qual_mismatch (explain_p, parm, arg);
16238
16239   if (!(strict & UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL)
16240       && TYPE_P (parm) && !CP_TYPE_CONST_P (parm))
16241     strict &= ~UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL;
16242   strict &= ~UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL;
16243   strict &= ~UNIFY_ALLOW_DERIVED;
16244   strict &= ~UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL;
16245   strict &= ~UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL;
16246
16247   switch (TREE_CODE (parm))
16248     {
16249     case TYPENAME_TYPE:
16250     case SCOPE_REF:
16251     case UNBOUND_CLASS_TEMPLATE:
16252       /* In a type which contains a nested-name-specifier, template
16253          argument values cannot be deduced for template parameters used
16254          within the nested-name-specifier.  */
16255       return unify_success (explain_p);
16256
16257     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
16258     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
16259     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
16260       tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, 0));
16261       if (tparm == error_mark_node)
16262         return unify_invalid (explain_p);
16263
16264       if (TEMPLATE_TYPE_LEVEL (parm)
16265           != template_decl_level (tparm))
16266         /* The PARM is not one we're trying to unify.  Just check
16267            to see if it matches ARG.  */
16268         {
16269           if (TREE_CODE (arg) == TREE_CODE (parm)
16270               && same_type_p (parm, arg))
16271             return unify_success (explain_p);
16272           else
16273             return unify_type_mismatch (explain_p, parm, arg);
16274         }
16275       idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (parm);
16276       targ = TREE_VEC_ELT (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (targs), idx);
16277       tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, idx));
16278       if (tparm == error_mark_node)
16279         return unify_invalid (explain_p);
16280
16281       /* Check for mixed types and values.  */
16282       if ((TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TYPE_PARM
16283            && TREE_CODE (tparm) != TYPE_DECL)
16284           || (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
16285               && TREE_CODE (tparm) != TEMPLATE_DECL))
16286         gcc_unreachable ();
16287
16288       if (TREE_CODE (parm) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
16289         {
16290           /* ARG must be constructed from a template class or a template
16291              template parameter.  */
16292           if (TREE_CODE (arg) != BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
16293               && !CLASSTYPE_SPECIALIZATION_OF_PRIMARY_TEMPLATE_P (arg))
16294             return unify_template_deduction_failure (explain_p, parm, arg);
16295
16296           {
16297             tree parmvec = TYPE_TI_ARGS (parm);
16298             tree argvec = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (TYPE_TI_ARGS (arg));
16299             tree full_argvec = add_to_template_args (targs, argvec);
16300             tree parm_parms 
16301               = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS
16302                   (TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_TEMPLATE_DECL (parm));
16303             int i, len;
16304             int parm_variadic_p = 0;
16305
16306             /* The resolution to DR150 makes clear that default
16307                arguments for an N-argument may not be used to bind T
16308                to a template template parameter with fewer than N
16309                parameters.  It is not safe to permit the binding of
16310                default arguments as an extension, as that may change
16311                the meaning of a conforming program.  Consider:
16312
16313                   struct Dense { static const unsigned int dim = 1; };
16314
16315                   template <template <typename> class View,
16316                             typename Block>
16317                   void operator+(float, View<Block> const&);
16318
16319                   template <typename Block,
16320                             unsigned int Dim = Block::dim>
16321                   struct Lvalue_proxy { operator float() const; };
16322
16323                   void
16324                   test_1d (void) {
16325                     Lvalue_proxy<Dense> p;
16326                     float b;
16327                     b + p;
16328                   }
16329
16330               Here, if Lvalue_proxy is permitted to bind to View, then
16331               the global operator+ will be used; if they are not, the
16332               Lvalue_proxy will be converted to float.  */
16333             if (coerce_template_parms (parm_parms,
16334                                        full_argvec,
16335                                        TYPE_TI_TEMPLATE (parm),
16336                                        (explain_p
16337                                         ? tf_warning_or_error
16338                                         : tf_none),
16339                                        /*require_all_args=*/true,
16340                                        /*use_default_args=*/false)
16341                 == error_mark_node)
16342               return 1;
16343
16344             /* Deduce arguments T, i from TT<T> or TT<i>.
16345                We check each element of PARMVEC and ARGVEC individually
16346                rather than the whole TREE_VEC since they can have
16347                different number of elements.  */
16348
16349             parmvec = expand_template_argument_pack (parmvec);
16350             argvec = expand_template_argument_pack (argvec);
16351
16352             len = TREE_VEC_LENGTH (parmvec);
16353
16354             /* Check if the parameters end in a pack, making them
16355                variadic.  */
16356             if (len > 0
16357                 && PACK_EXPANSION_P (TREE_VEC_ELT (parmvec, len - 1)))
16358               parm_variadic_p = 1;
16359             
16360             if (TREE_VEC_LENGTH (argvec) < len - parm_variadic_p)
16361               return unify_too_few_arguments (explain_p,
16362                                               TREE_VEC_LENGTH (argvec), len);
16363
16364              for (i = 0; i < len - parm_variadic_p; ++i)
16365               {
16366                 RECUR_AND_CHECK_FAILURE (tparms, targs,
16367                                          TREE_VEC_ELT (parmvec, i),
16368                                          TREE_VEC_ELT (argvec, i),
16369                                          UNIFY_ALLOW_NONE, explain_p);
16370               }
16371
16372             if (parm_variadic_p
16373                 && unify_pack_expansion (tparms, targs,
16374                                          parmvec, argvec,
16375                                          DEDUCE_EXACT,
16376                                          /*subr=*/true, explain_p))
16377               return 1;
16378           }
16379           arg = TYPE_TI_TEMPLATE (arg);
16380
16381           /* Fall through to deduce template name.  */
16382         }
16383
16384       if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
16385           || TREE_CODE (parm) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
16386         {
16387           /* Deduce template name TT from TT, TT<>, TT<T> and TT<i>.  */
16388
16389           /* Simple cases: Value already set, does match or doesn't.  */
16390           if (targ != NULL_TREE && template_args_equal (targ, arg))
16391             return unify_success (explain_p);
16392           else if (targ)
16393             return unify_inconsistency (explain_p, parm, targ, arg);
16394         }
16395       else
16396         {
16397           /* If PARM is `const T' and ARG is only `int', we don't have
16398              a match unless we are allowing additional qualification.
16399              If ARG is `const int' and PARM is just `T' that's OK;
16400              that binds `const int' to `T'.  */
16401           if (!check_cv_quals_for_unify (strict_in | UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL,
16402                                          arg, parm))
16403             return unify_cv_qual_mismatch (explain_p, parm, arg);
16404
16405           /* Consider the case where ARG is `const volatile int' and
16406              PARM is `const T'.  Then, T should be `volatile int'.  */
16407           arg = cp_build_qualified_type_real
16408             (arg, cp_type_quals (arg) & ~cp_type_quals (parm), tf_none);
16409           if (arg == error_mark_node)
16410             return unify_invalid (explain_p);
16411
16412           /* Simple cases: Value already set, does match or doesn't.  */
16413           if (targ != NULL_TREE && same_type_p (targ, arg))
16414             return unify_success (explain_p);
16415           else if (targ)
16416             return unify_inconsistency (explain_p, parm, targ, arg);
16417
16418           /* Make sure that ARG is not a variable-sized array.  (Note
16419              that were talking about variable-sized arrays (like
16420              `int[n]'), rather than arrays of unknown size (like
16421              `int[]').)  We'll get very confused by such a type since
16422              the bound of the array is not constant, and therefore
16423              not mangleable.  Besides, such types are not allowed in
16424              ISO C++, so we can do as we please here.  We do allow
16425              them for 'auto' deduction, since that isn't ABI-exposed.  */
16426           if (!is_auto (parm) && variably_modified_type_p (arg, NULL_TREE))
16427             return unify_vla_arg (explain_p, arg);
16428
16429           /* Strip typedefs as in convert_template_argument.  */
16430           arg = canonicalize_type_argument (arg, tf_none);
16431         }
16432
16433       /* If ARG is a parameter pack or an expansion, we cannot unify
16434          against it unless PARM is also a parameter pack.  */
16435       if ((template_parameter_pack_p (arg) || PACK_EXPANSION_P (arg))
16436           && !template_parameter_pack_p (parm))
16437         return unify_parameter_pack_mismatch (explain_p, parm, arg);
16438
16439       /* If the argument deduction results is a METHOD_TYPE,
16440          then there is a problem.
16441          METHOD_TYPE doesn't map to any real C++ type the result of
16442          the deduction can not be of that type.  */
16443       if (TREE_CODE (arg) == METHOD_TYPE)
16444         return unify_method_type_error (explain_p, arg);
16445
16446       TREE_VEC_ELT (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (targs), idx) = arg;
16447       return unify_success (explain_p);
16448
16449     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
16450       tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, 0));
16451       if (tparm == error_mark_node)
16452         return unify_invalid (explain_p);
16453
16454       if (TEMPLATE_PARM_LEVEL (parm)
16455           != template_decl_level (tparm))
16456         {
16457           /* The PARM is not one we're trying to unify.  Just check
16458              to see if it matches ARG.  */
16459           int result = !(TREE_CODE (arg) == TREE_CODE (parm)
16460                          && cp_tree_equal (parm, arg));
16461           if (result)
16462             unify_expression_unequal (explain_p, parm, arg);
16463           return result;
16464         }
16465
16466       idx = TEMPLATE_PARM_IDX (parm);
16467       targ = TREE_VEC_ELT (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (targs), idx);
16468
16469       if (targ)
16470         {
16471           int x = !cp_tree_equal (targ, arg);
16472           if (x)
16473             unify_inconsistency (explain_p, parm, targ, arg);
16474           return x;
16475         }
16476
16477       /* [temp.deduct.type] If, in the declaration of a function template
16478          with a non-type template-parameter, the non-type
16479          template-parameter is used in an expression in the function
16480          parameter-list and, if the corresponding template-argument is
16481          deduced, the template-argument type shall match the type of the
16482          template-parameter exactly, except that a template-argument
16483          deduced from an array bound may be of any integral type.
16484          The non-type parameter might use already deduced type parameters.  */
16485       tparm = tsubst (TREE_TYPE (parm), targs, 0, NULL_TREE);
16486       if (!TREE_TYPE (arg))
16487         /* Template-parameter dependent expression.  Just accept it for now.
16488            It will later be processed in convert_template_argument.  */
16489         ;
16490       else if (same_type_p (TREE_TYPE (arg), tparm))
16491         /* OK */;
16492       else if ((strict & UNIFY_ALLOW_INTEGER)
16493                && (TREE_CODE (tparm) == INTEGER_TYPE
16494                    || TREE_CODE (tparm) == BOOLEAN_TYPE))
16495         /* Convert the ARG to the type of PARM; the deduced non-type
16496            template argument must exactly match the types of the
16497            corresponding parameter.  */
16498         arg = fold (build_nop (tparm, arg));
16499       else if (uses_template_parms (tparm))
16500         /* We haven't deduced the type of this parameter yet.  Try again
16501            later.  */
16502         return unify_success (explain_p);
16503       else
16504         return unify_type_mismatch (explain_p, tparm, arg);
16505
16506       /* If ARG is a parameter pack or an expansion, we cannot unify
16507          against it unless PARM is also a parameter pack.  */
16508       if ((template_parameter_pack_p (arg) || PACK_EXPANSION_P (arg))
16509           && !TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (parm))
16510         return unify_parameter_pack_mismatch (explain_p, parm, arg);
16511
16512       TREE_VEC_ELT (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (targs), idx) = arg;
16513       return unify_success (explain_p);
16514
16515     case PTRMEM_CST:
16516      {
16517         /* A pointer-to-member constant can be unified only with
16518          another constant.  */
16519       if (TREE_CODE (arg) != PTRMEM_CST)
16520         return unify_ptrmem_cst_mismatch (explain_p, parm, arg);
16521
16522       /* Just unify the class member. It would be useless (and possibly
16523          wrong, depending on the strict flags) to unify also
16524          PTRMEM_CST_CLASS, because we want to be sure that both parm and
16525          arg refer to the same variable, even if through different
16526          classes. For instance:
16527
16528          struct A { int x; };
16529          struct B : A { };
16530
16531          Unification of &A::x and &B::x must succeed.  */
16532       return unify (tparms, targs, PTRMEM_CST_MEMBER (parm),
16533                     PTRMEM_CST_MEMBER (arg), strict, explain_p);
16534      }
16535
16536     case POINTER_TYPE:
16537       {
16538         if (TREE_CODE (arg) != POINTER_TYPE)
16539           return unify_type_mismatch (explain_p, parm, arg);
16540
16541         /* [temp.deduct.call]
16542
16543            A can be another pointer or pointer to member type that can
16544            be converted to the deduced A via a qualification
16545            conversion (_conv.qual_).
16546
16547            We pass down STRICT here rather than UNIFY_ALLOW_NONE.
16548            This will allow for additional cv-qualification of the
16549            pointed-to types if appropriate.  */
16550
16551         if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg)) == RECORD_TYPE)
16552           /* The derived-to-base conversion only persists through one
16553              level of pointers.  */
16554           strict |= (strict_in & UNIFY_ALLOW_DERIVED);
16555
16556         return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm),
16557                       TREE_TYPE (arg), strict, explain_p);
16558       }
16559
16560     case REFERENCE_TYPE:
16561       if (TREE_CODE (arg) != REFERENCE_TYPE)
16562         return unify_type_mismatch (explain_p, parm, arg);
16563       return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), TREE_TYPE (arg),
16564                     strict & UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL, explain_p);
16565
16566     case ARRAY_TYPE:
16567       if (TREE_CODE (arg) != ARRAY_TYPE)
16568         return unify_type_mismatch (explain_p, parm, arg);
16569       if ((TYPE_DOMAIN (parm) == NULL_TREE)
16570           != (TYPE_DOMAIN (arg) == NULL_TREE))
16571         return unify_type_mismatch (explain_p, parm, arg);
16572       if (TYPE_DOMAIN (parm) != NULL_TREE)
16573         {
16574           tree parm_max;
16575           tree arg_max;
16576           bool parm_cst;
16577           bool arg_cst;
16578
16579           /* Our representation of array types uses "N - 1" as the
16580              TYPE_MAX_VALUE for an array with "N" elements, if "N" is
16581              not an integer constant.  We cannot unify arbitrarily
16582              complex expressions, so we eliminate the MINUS_EXPRs
16583              here.  */
16584           parm_max = TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (parm));
16585           parm_cst = TREE_CODE (parm_max) == INTEGER_CST;
16586           if (!parm_cst)
16587             {
16588               gcc_assert (TREE_CODE (parm_max) == MINUS_EXPR);
16589               parm_max = TREE_OPERAND (parm_max, 0);
16590             }
16591           arg_max = TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (arg));
16592           arg_cst = TREE_CODE (arg_max) == INTEGER_CST;
16593           if (!arg_cst)
16594             {
16595               /* The ARG_MAX may not be a simple MINUS_EXPR, if we are
16596                  trying to unify the type of a variable with the type
16597                  of a template parameter.  For example:
16598
16599                    template <unsigned int N>
16600                    void f (char (&) [N]);
16601                    int g(); 
16602                    void h(int i) {
16603                      char a[g(i)];
16604                      f(a); 
16605                    }
16606
16607                 Here, the type of the ARG will be "int [g(i)]", and
16608                 may be a SAVE_EXPR, etc.  */
16609               if (TREE_CODE (arg_max) != MINUS_EXPR)
16610                 return unify_vla_arg (explain_p, arg);
16611               arg_max = TREE_OPERAND (arg_max, 0);
16612             }
16613
16614           /* If only one of the bounds used a MINUS_EXPR, compensate
16615              by adding one to the other bound.  */
16616           if (parm_cst && !arg_cst)
16617             parm_max = fold_build2_loc (input_location, PLUS_EXPR,
16618                                     integer_type_node,
16619                                     parm_max,
16620                                     integer_one_node);
16621           else if (arg_cst && !parm_cst)
16622             arg_max = fold_build2_loc (input_location, PLUS_EXPR,
16623                                    integer_type_node,
16624                                    arg_max,
16625                                    integer_one_node);
16626
16627           RECUR_AND_CHECK_FAILURE (tparms, targs, parm_max, arg_max,
16628                                    UNIFY_ALLOW_INTEGER, explain_p);
16629         }
16630       return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), TREE_TYPE (arg),
16631                     strict & UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL, explain_p);
16632
16633     case REAL_TYPE:
16634     case COMPLEX_TYPE:
16635     case VECTOR_TYPE:
16636     case INTEGER_TYPE:
16637     case BOOLEAN_TYPE:
16638     case ENUMERAL_TYPE:
16639     case VOID_TYPE:
16640     case NULLPTR_TYPE:
16641       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
16642         return unify_type_mismatch (explain_p, parm, arg);
16643
16644       /* We have already checked cv-qualification at the top of the
16645          function.  */
16646       if (!same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (arg, parm))
16647         return unify_type_mismatch (explain_p, parm, arg);
16648
16649       /* As far as unification is concerned, this wins.  Later checks
16650          will invalidate it if necessary.  */
16651       return unify_success (explain_p);
16652
16653       /* Types INTEGER_CST and MINUS_EXPR can come from array bounds.  */
16654       /* Type INTEGER_CST can come from ordinary constant template args.  */
16655     case INTEGER_CST:
16656       while (TREE_CODE (arg) == NOP_EXPR)
16657         arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
16658
16659       if (TREE_CODE (arg) != INTEGER_CST)
16660         return unify_template_argument_mismatch (explain_p, parm, arg);
16661       return (tree_int_cst_equal (parm, arg)
16662               ? unify_success (explain_p)
16663               : unify_template_argument_mismatch (explain_p, parm, arg));
16664
16665     case TREE_VEC:
16666       {
16667         int i, len, argslen;
16668         int parm_variadic_p = 0;
16669
16670         if (TREE_CODE (arg) != TREE_VEC)
16671           return unify_template_argument_mismatch (explain_p, parm, arg);
16672
16673         len = TREE_VEC_LENGTH (parm);
16674         argslen = TREE_VEC_LENGTH (arg);
16675
16676         /* Check for pack expansions in the parameters.  */
16677         for (i = 0; i < len; ++i)
16678           {
16679             if (PACK_EXPANSION_P (TREE_VEC_ELT (parm, i)))
16680               {
16681                 if (i == len - 1)
16682                   /* We can unify against something with a trailing
16683                      parameter pack.  */
16684                   parm_variadic_p = 1;
16685                 else
16686                   /* [temp.deduct.type]/9: If the template argument list of
16687                      P contains a pack expansion that is not the last
16688                      template argument, the entire template argument list
16689                      is a non-deduced context.  */
16690                   return unify_success (explain_p);
16691               }
16692           }
16693
16694         /* If we don't have enough arguments to satisfy the parameters
16695            (not counting the pack expression at the end), or we have
16696            too many arguments for a parameter list that doesn't end in
16697            a pack expression, we can't unify.  */
16698         if (parm_variadic_p
16699             ? argslen < len - parm_variadic_p
16700             : argslen != len)
16701           return unify_arity (explain_p, TREE_VEC_LENGTH (arg), len);
16702
16703         /* Unify all of the parameters that precede the (optional)
16704            pack expression.  */
16705         for (i = 0; i < len - parm_variadic_p; ++i)
16706           {
16707             RECUR_AND_CHECK_FAILURE (tparms, targs,
16708                                      TREE_VEC_ELT (parm, i),
16709                                      TREE_VEC_ELT (arg, i),
16710                                      UNIFY_ALLOW_NONE, explain_p);
16711           }
16712         if (parm_variadic_p)
16713           return unify_pack_expansion (tparms, targs, parm, arg,
16714                                        DEDUCE_EXACT,
16715                                        /*subr=*/true, explain_p);
16716         return unify_success (explain_p);
16717       }
16718
16719     case RECORD_TYPE:
16720     case UNION_TYPE:
16721       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
16722         return unify_type_mismatch (explain_p, parm, arg);
16723
16724       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (parm))
16725         {
16726           if (!TYPE_PTRMEMFUNC_P (arg))
16727             return unify_type_mismatch (explain_p, parm, arg);
16728
16729           return unify (tparms, targs,
16730                         TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (parm),
16731                         TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (arg),
16732                         strict, explain_p);
16733         }
16734
16735       if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (parm))
16736         {
16737           tree t = NULL_TREE;
16738
16739           if (strict_in & UNIFY_ALLOW_DERIVED)
16740             {
16741               /* First, we try to unify the PARM and ARG directly.  */
16742               t = try_class_unification (tparms, targs,
16743                                          parm, arg, explain_p);
16744
16745               if (!t)
16746                 {
16747                   /* Fallback to the special case allowed in
16748                      [temp.deduct.call]:
16749
16750                        If P is a class, and P has the form
16751                        template-id, then A can be a derived class of
16752                        the deduced A.  Likewise, if P is a pointer to
16753                        a class of the form template-id, A can be a
16754                        pointer to a derived class pointed to by the
16755                        deduced A.  */
16756                   enum template_base_result r;
16757                   r = get_template_base (tparms, targs, parm, arg,
16758                                          explain_p, &t);
16759
16760                   if (!t)
16761                     return unify_no_common_base (explain_p, r, parm, arg);
16762                 }
16763             }
16764           else if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (arg)
16765                    && (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (parm)
16766                        == CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (arg)))
16767             /* Perhaps PARM is something like S<U> and ARG is S<int>.
16768                Then, we should unify `int' and `U'.  */
16769             t = arg;
16770           else
16771             /* There's no chance of unification succeeding.  */
16772             return unify_type_mismatch (explain_p, parm, arg);
16773
16774           return unify (tparms, targs, CLASSTYPE_TI_ARGS (parm),
16775                         CLASSTYPE_TI_ARGS (t), UNIFY_ALLOW_NONE, explain_p);
16776         }
16777       else if (!same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (parm, arg))
16778         return unify_type_mismatch (explain_p, parm, arg);
16779       return unify_success (explain_p);
16780
16781     case METHOD_TYPE:
16782     case FUNCTION_TYPE:
16783       {
16784         unsigned int nargs;
16785         tree *args;
16786         tree a;
16787         unsigned int i;
16788
16789         if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
16790           return unify_type_mismatch (explain_p, parm, arg);
16791
16792         /* CV qualifications for methods can never be deduced, they must
16793            match exactly.  We need to check them explicitly here,
16794            because type_unification_real treats them as any other
16795            cv-qualified parameter.  */
16796         if (TREE_CODE (parm) == METHOD_TYPE
16797             && (!check_cv_quals_for_unify
16798                 (UNIFY_ALLOW_NONE,
16799                  class_of_this_parm (arg),
16800                  class_of_this_parm (parm))))
16801           return unify_cv_qual_mismatch (explain_p, parm, arg);
16802
16803         RECUR_AND_CHECK_FAILURE (tparms, targs, TREE_TYPE (parm),
16804                                  TREE_TYPE (arg), UNIFY_ALLOW_NONE, explain_p);
16805
16806         nargs = list_length (TYPE_ARG_TYPES (arg));
16807         args = XALLOCAVEC (tree, nargs);
16808         for (a = TYPE_ARG_TYPES (arg), i = 0;
16809              a != NULL_TREE && a != void_list_node;
16810              a = TREE_CHAIN (a), ++i)
16811           args[i] = TREE_VALUE (a);
16812         nargs = i;
16813
16814         return type_unification_real (tparms, targs, TYPE_ARG_TYPES (parm),
16815                                       args, nargs, 1, DEDUCE_EXACT,
16816                                       LOOKUP_NORMAL, explain_p);
16817       }
16818
16819     case OFFSET_TYPE:
16820       /* Unify a pointer to member with a pointer to member function, which
16821          deduces the type of the member as a function type. */
16822       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (arg))
16823         {
16824           tree method_type;
16825           tree fntype;
16826
16827           /* Check top-level cv qualifiers */
16828           if (!check_cv_quals_for_unify (UNIFY_ALLOW_NONE, arg, parm))
16829             return unify_cv_qual_mismatch (explain_p, parm, arg);
16830
16831           RECUR_AND_CHECK_FAILURE (tparms, targs, TYPE_OFFSET_BASETYPE (parm),
16832                                    TYPE_PTRMEMFUNC_OBJECT_TYPE (arg),
16833                                    UNIFY_ALLOW_NONE, explain_p);
16834
16835           /* Determine the type of the function we are unifying against. */
16836           method_type = TREE_TYPE (TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (arg));
16837           fntype =
16838             build_function_type (TREE_TYPE (method_type),
16839                                  TREE_CHAIN (TYPE_ARG_TYPES (method_type)));
16840
16841           /* Extract the cv-qualifiers of the member function from the
16842              implicit object parameter and place them on the function
16843              type to be restored later. */
16844           fntype = apply_memfn_quals (fntype, type_memfn_quals (method_type));
16845           return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), fntype, strict, explain_p);
16846         }
16847
16848       if (TREE_CODE (arg) != OFFSET_TYPE)
16849         return unify_type_mismatch (explain_p, parm, arg);
16850       RECUR_AND_CHECK_FAILURE (tparms, targs, TYPE_OFFSET_BASETYPE (parm),
16851                                TYPE_OFFSET_BASETYPE (arg),
16852                                UNIFY_ALLOW_NONE, explain_p);
16853       return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), TREE_TYPE (arg),
16854                     strict, explain_p);
16855
16856     case CONST_DECL:
16857       if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (parm))
16858         return unify (tparms, targs, DECL_INITIAL (parm), arg, strict, explain_p);
16859       if (arg != integral_constant_value (parm))
16860         return unify_template_argument_mismatch (explain_p, parm, arg);
16861       return unify_success (explain_p);
16862
16863     case FIELD_DECL:
16864     case TEMPLATE_DECL:
16865       /* Matched cases are handled by the ARG == PARM test above.  */
16866       return unify_template_argument_mismatch (explain_p, parm, arg);
16867
16868     case VAR_DECL:
16869       /* A non-type template parameter that is a variable should be a
16870          an integral constant, in which case, it whould have been
16871          folded into its (constant) value. So we should not be getting
16872          a variable here.  */
16873       gcc_unreachable ();
16874
16875     case TYPE_ARGUMENT_PACK:
16876     case NONTYPE_ARGUMENT_PACK:
16877       return unify (tparms, targs, ARGUMENT_PACK_ARGS (parm),
16878                     ARGUMENT_PACK_ARGS (arg), strict, explain_p);
16879
16880     case TYPEOF_TYPE:
16881     case DECLTYPE_TYPE:
16882     case UNDERLYING_TYPE:
16883       /* Cannot deduce anything from TYPEOF_TYPE, DECLTYPE_TYPE,
16884          or UNDERLYING_TYPE nodes.  */
16885       return unify_success (explain_p);
16886
16887     case ERROR_MARK:
16888       /* Unification fails if we hit an error node.  */
16889       return unify_invalid (explain_p);
16890
16891     default:
16892       /* An unresolved overload is a nondeduced context.  */
16893       if (is_overloaded_fn (parm) || type_unknown_p (parm))
16894         return unify_success (explain_p);
16895       gcc_assert (EXPR_P (parm));
16896
16897       /* We must be looking at an expression.  This can happen with
16898          something like:
16899
16900            template <int I>
16901            void foo(S<I>, S<I + 2>);
16902
16903          This is a "nondeduced context":
16904
16905            [deduct.type]
16906
16907            The nondeduced contexts are:
16908
16909            --A type that is a template-id in which one or more of
16910              the template-arguments is an expression that references
16911              a template-parameter.
16912
16913          In these cases, we assume deduction succeeded, but don't
16914          actually infer any unifications.  */
16915
16916       if (!uses_template_parms (parm)
16917           && !template_args_equal (parm, arg))
16918         return unify_expression_unequal (explain_p, parm, arg);
16919       else
16920         return unify_success (explain_p);
16921     }
16922 }
16923 #undef RECUR_AND_CHECK_FAILURE
16924 \f
16925 /* Note that DECL can be defined in this translation unit, if
16926    required.  */
16927
16928 static void
16929 mark_definable (tree decl)
16930 {
16931   tree clone;
16932   DECL_NOT_REALLY_EXTERN (decl) = 1;
16933   FOR_EACH_CLONE (clone, decl)
16934     DECL_NOT_REALLY_EXTERN (clone) = 1;
16935 }
16936
16937 /* Called if RESULT is explicitly instantiated, or is a member of an
16938    explicitly instantiated class.  */
16939
16940 void
16941 mark_decl_instantiated (tree result, int extern_p)
16942 {
16943   SET_DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (result);
16944
16945   /* If this entity has already been written out, it's too late to
16946      make any modifications.  */
16947   if (TREE_ASM_WRITTEN (result))
16948     return;
16949
16950   if (TREE_CODE (result) != FUNCTION_DECL)
16951     /* The TREE_PUBLIC flag for function declarations will have been
16952        set correctly by tsubst.  */
16953     TREE_PUBLIC (result) = 1;
16954
16955   /* This might have been set by an earlier implicit instantiation.  */
16956   DECL_COMDAT (result) = 0;
16957
16958   if (extern_p)
16959     DECL_NOT_REALLY_EXTERN (result) = 0;
16960   else
16961     {
16962       mark_definable (result);
16963       /* Always make artificials weak.  */
16964       if (DECL_ARTIFICIAL (result) && flag_weak)
16965         comdat_linkage (result);
16966       /* For WIN32 we also want to put explicit instantiations in
16967          linkonce sections.  */
16968       else if (TREE_PUBLIC (result))
16969         maybe_make_one_only (result);
16970     }
16971
16972   /* If EXTERN_P, then this function will not be emitted -- unless
16973      followed by an explicit instantiation, at which point its linkage
16974      will be adjusted.  If !EXTERN_P, then this function will be
16975      emitted here.  In neither circumstance do we want
16976      import_export_decl to adjust the linkage.  */
16977   DECL_INTERFACE_KNOWN (result) = 1;
16978 }
16979
16980 /* Subroutine of more_specialized_fn: check whether TARGS is missing any
16981    important template arguments.  If any are missing, we check whether
16982    they're important by using error_mark_node for substituting into any
16983    args that were used for partial ordering (the ones between ARGS and END)
16984    and seeing if it bubbles up.  */
16985
16986 static bool
16987 check_undeduced_parms (tree targs, tree args, tree end)
16988 {
16989   bool found = false;
16990   int i;
16991   for (i = TREE_VEC_LENGTH (targs) - 1; i >= 0; --i)
16992     if (TREE_VEC_ELT (targs, i) == NULL_TREE)
16993       {
16994         found = true;
16995         TREE_VEC_ELT (targs, i) = error_mark_node;
16996       }
16997   if (found)
16998     {
16999       for (; args != end; args = TREE_CHAIN (args))
17000         {
17001           tree substed = tsubst (TREE_VALUE (args), targs, tf_none, NULL_TREE);
17002           if (substed == error_mark_node)
17003             return true;
17004         }
17005     }
17006   return false;
17007 }
17008
17009 /* Given two function templates PAT1 and PAT2, return:
17010
17011    1 if PAT1 is more specialized than PAT2 as described in [temp.func.order].
17012    -1 if PAT2 is more specialized than PAT1.
17013    0 if neither is more specialized.
17014
17015    LEN indicates the number of parameters we should consider
17016    (defaulted parameters should not be considered).
17017
17018    The 1998 std underspecified function template partial ordering, and
17019    DR214 addresses the issue.  We take pairs of arguments, one from
17020    each of the templates, and deduce them against each other.  One of
17021    the templates will be more specialized if all the *other*
17022    template's arguments deduce against its arguments and at least one
17023    of its arguments *does* *not* deduce against the other template's
17024    corresponding argument.  Deduction is done as for class templates.
17025    The arguments used in deduction have reference and top level cv
17026    qualifiers removed.  Iff both arguments were originally reference
17027    types *and* deduction succeeds in both directions, the template
17028    with the more cv-qualified argument wins for that pairing (if
17029    neither is more cv-qualified, they both are equal).  Unlike regular
17030    deduction, after all the arguments have been deduced in this way,
17031    we do *not* verify the deduced template argument values can be
17032    substituted into non-deduced contexts.
17033
17034    The logic can be a bit confusing here, because we look at deduce1 and
17035    targs1 to see if pat2 is at least as specialized, and vice versa; if we
17036    can find template arguments for pat1 to make arg1 look like arg2, that
17037    means that arg2 is at least as specialized as arg1.  */
17038
17039 int
17040 more_specialized_fn (tree pat1, tree pat2, int len)
17041 {
17042   tree decl1 = DECL_TEMPLATE_RESULT (pat1);
17043   tree decl2 = DECL_TEMPLATE_RESULT (pat2);
17044   tree targs1 = make_tree_vec (DECL_NTPARMS (pat1));
17045   tree targs2 = make_tree_vec (DECL_NTPARMS (pat2));
17046   tree tparms1 = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (pat1);
17047   tree tparms2 = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (pat2);
17048   tree args1 = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl1));
17049   tree args2 = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl2));
17050   tree origs1, origs2;
17051   bool lose1 = false;
17052   bool lose2 = false;
17053
17054   /* Remove the this parameter from non-static member functions.  If
17055      one is a non-static member function and the other is not a static
17056      member function, remove the first parameter from that function
17057      also.  This situation occurs for operator functions where we
17058      locate both a member function (with this pointer) and non-member
17059      operator (with explicit first operand).  */
17060   if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl1))
17061     {
17062       len--; /* LEN is the number of significant arguments for DECL1 */
17063       args1 = TREE_CHAIN (args1);
17064       if (!DECL_STATIC_FUNCTION_P (decl2))
17065         args2 = TREE_CHAIN (args2);
17066     }
17067   else if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl2))
17068     {
17069       args2 = TREE_CHAIN (args2);
17070       if (!DECL_STATIC_FUNCTION_P (decl1))
17071         {
17072           len--;
17073           args1 = TREE_CHAIN (args1);
17074         }
17075     }
17076
17077   /* If only one is a conversion operator, they are unordered.  */
17078   if (DECL_CONV_FN_P (decl1) != DECL_CONV_FN_P (decl2))
17079     return 0;
17080
17081   /* Consider the return type for a conversion function */
17082   if (DECL_CONV_FN_P (decl1))
17083     {
17084       args1 = tree_cons (NULL_TREE, TREE_TYPE (TREE_TYPE (decl1)), args1);
17085       args2 = tree_cons (NULL_TREE, TREE_TYPE (TREE_TYPE (decl2)), args2);
17086       len++;
17087     }
17088
17089   processing_template_decl++;
17090
17091   origs1 = args1;
17092   origs2 = args2;
17093
17094   while (len--
17095          /* Stop when an ellipsis is seen.  */
17096          && args1 != NULL_TREE && args2 != NULL_TREE)
17097     {
17098       tree arg1 = TREE_VALUE (args1);
17099       tree arg2 = TREE_VALUE (args2);
17100       int deduce1, deduce2;
17101       int quals1 = -1;
17102       int quals2 = -1;
17103
17104       if (TREE_CODE (arg1) == TYPE_PACK_EXPANSION
17105           && TREE_CODE (arg2) == TYPE_PACK_EXPANSION)
17106         {
17107           /* When both arguments are pack expansions, we need only
17108              unify the patterns themselves.  */
17109           arg1 = PACK_EXPANSION_PATTERN (arg1);
17110           arg2 = PACK_EXPANSION_PATTERN (arg2);
17111
17112           /* This is the last comparison we need to do.  */
17113           len = 0;
17114         }
17115
17116       if (TREE_CODE (arg1) == REFERENCE_TYPE)
17117         {
17118           arg1 = TREE_TYPE (arg1);
17119           quals1 = cp_type_quals (arg1);
17120         }
17121
17122       if (TREE_CODE (arg2) == REFERENCE_TYPE)
17123         {
17124           arg2 = TREE_TYPE (arg2);
17125           quals2 = cp_type_quals (arg2);
17126         }
17127
17128       if ((quals1 < 0) != (quals2 < 0))
17129         {
17130           /* Only of the args is a reference, see if we should apply
17131              array/function pointer decay to it.  This is not part of
17132              DR214, but is, IMHO, consistent with the deduction rules
17133              for the function call itself, and with our earlier
17134              implementation of the underspecified partial ordering
17135              rules.  (nathan).  */
17136           if (quals1 >= 0)
17137             {
17138               switch (TREE_CODE (arg1))
17139                 {
17140                 case ARRAY_TYPE:
17141                   arg1 = TREE_TYPE (arg1);
17142                   /* FALLTHROUGH. */
17143                 case FUNCTION_TYPE:
17144                   arg1 = build_pointer_type (arg1);
17145                   break;
17146
17147                 default:
17148                   break;
17149                 }
17150             }
17151           else
17152             {
17153               switch (TREE_CODE (arg2))
17154                 {
17155                 case ARRAY_TYPE:
17156                   arg2 = TREE_TYPE (arg2);
17157                   /* FALLTHROUGH. */
17158                 case FUNCTION_TYPE:
17159                   arg2 = build_pointer_type (arg2);
17160                   break;
17161
17162                 default:
17163                   break;
17164                 }
17165             }
17166         }
17167
17168       arg1 = TYPE_MAIN_VARIANT (arg1);
17169       arg2 = TYPE_MAIN_VARIANT (arg2);
17170
17171       if (TREE_CODE (arg1) == TYPE_PACK_EXPANSION)
17172         {
17173           int i, len2 = list_length (args2);
17174           tree parmvec = make_tree_vec (1);
17175           tree argvec = make_tree_vec (len2);
17176           tree ta = args2;
17177
17178           /* Setup the parameter vector, which contains only ARG1.  */
17179           TREE_VEC_ELT (parmvec, 0) = arg1;
17180
17181           /* Setup the argument vector, which contains the remaining
17182              arguments.  */
17183           for (i = 0; i < len2; i++, ta = TREE_CHAIN (ta))
17184             TREE_VEC_ELT (argvec, i) = TREE_VALUE (ta);
17185
17186           deduce1 = (unify_pack_expansion (tparms1, targs1, parmvec,
17187                                            argvec, DEDUCE_EXACT,
17188                                            /*subr=*/true, /*explain_p=*/false)
17189                      == 0);
17190
17191           /* We cannot deduce in the other direction, because ARG1 is
17192              a pack expansion but ARG2 is not.  */
17193           deduce2 = 0;
17194         }
17195       else if (TREE_CODE (arg2) == TYPE_PACK_EXPANSION)
17196         {
17197           int i, len1 = list_length (args1);
17198           tree parmvec = make_tree_vec (1);
17199           tree argvec = make_tree_vec (len1);
17200           tree ta = args1;
17201
17202           /* Setup the parameter vector, which contains only ARG1.  */
17203           TREE_VEC_ELT (parmvec, 0) = arg2;
17204
17205           /* Setup the argument vector, which contains the remaining
17206              arguments.  */
17207           for (i = 0; i < len1; i++, ta = TREE_CHAIN (ta))
17208             TREE_VEC_ELT (argvec, i) = TREE_VALUE (ta);
17209
17210           deduce2 = (unify_pack_expansion (tparms2, targs2, parmvec,
17211                                            argvec, DEDUCE_EXACT,
17212                                            /*subr=*/true, /*explain_p=*/false)
17213                      == 0);
17214
17215           /* We cannot deduce in the other direction, because ARG2 is
17216              a pack expansion but ARG1 is not.*/
17217           deduce1 = 0;
17218         }
17219
17220       else
17221         {
17222           /* The normal case, where neither argument is a pack
17223              expansion.  */
17224           deduce1 = (unify (tparms1, targs1, arg1, arg2,
17225                             UNIFY_ALLOW_NONE, /*explain_p=*/false)
17226                      == 0);
17227           deduce2 = (unify (tparms2, targs2, arg2, arg1,
17228                             UNIFY_ALLOW_NONE, /*explain_p=*/false)
17229                      == 0);
17230         }
17231
17232       /* If we couldn't deduce arguments for tparms1 to make arg1 match
17233          arg2, then arg2 is not as specialized as arg1.  */
17234       if (!deduce1)
17235         lose2 = true;
17236       if (!deduce2)
17237         lose1 = true;
17238
17239       /* "If, for a given type, deduction succeeds in both directions
17240          (i.e., the types are identical after the transformations above)
17241          and if the type from the argument template is more cv-qualified
17242          than the type from the parameter template (as described above)
17243          that type is considered to be more specialized than the other. If
17244          neither type is more cv-qualified than the other then neither type
17245          is more specialized than the other."  */
17246
17247       if (deduce1 && deduce2
17248           && quals1 != quals2 && quals1 >= 0 && quals2 >= 0)
17249         {
17250           if ((quals1 & quals2) == quals2)
17251             lose2 = true;
17252           if ((quals1 & quals2) == quals1)
17253             lose1 = true;
17254         }
17255
17256       if (lose1 && lose2)
17257         /* We've failed to deduce something in either direction.
17258            These must be unordered.  */
17259         break;
17260
17261       if (TREE_CODE (arg1) == TYPE_PACK_EXPANSION
17262           || TREE_CODE (arg2) == TYPE_PACK_EXPANSION)
17263         /* We have already processed all of the arguments in our
17264            handing of the pack expansion type.  */
17265         len = 0;
17266
17267       args1 = TREE_CHAIN (args1);
17268       args2 = TREE_CHAIN (args2);
17269     }
17270
17271   /* "In most cases, all template parameters must have values in order for
17272      deduction to succeed, but for partial ordering purposes a template
17273      parameter may remain without a value provided it is not used in the
17274      types being used for partial ordering."
17275
17276      Thus, if we are missing any of the targs1 we need to substitute into
17277      origs1, then pat2 is not as specialized as pat1.  This can happen when
17278      there is a nondeduced context.  */
17279   if (!lose2 && check_undeduced_parms (targs1, origs1, args1))
17280     lose2 = true;
17281   if (!lose1 && check_undeduced_parms (targs2, origs2, args2))
17282     lose1 = true;
17283
17284   processing_template_decl--;
17285
17286   /* All things being equal, if the next argument is a pack expansion
17287      for one function but not for the other, prefer the
17288      non-variadic function.  FIXME this is bogus; see c++/41958.  */
17289   if (lose1 == lose2
17290       && args1 && TREE_VALUE (args1)
17291       && args2 && TREE_VALUE (args2))
17292     {
17293       lose1 = TREE_CODE (TREE_VALUE (args1)) == TYPE_PACK_EXPANSION;
17294       lose2 = TREE_CODE (TREE_VALUE (args2)) == TYPE_PACK_EXPANSION;
17295     }
17296
17297   if (lose1 == lose2)
17298     return 0;
17299   else if (!lose1)
17300     return 1;
17301   else
17302     return -1;
17303 }
17304
17305 /* Determine which of two partial specializations is more specialized.
17306
17307    PAT1 is a TREE_LIST whose TREE_TYPE is the _TYPE node corresponding
17308    to the first partial specialization.  The TREE_VALUE is the
17309    innermost set of template parameters for the partial
17310    specialization.  PAT2 is similar, but for the second template.
17311
17312    Return 1 if the first partial specialization is more specialized;
17313    -1 if the second is more specialized; 0 if neither is more
17314    specialized.
17315
17316    See [temp.class.order] for information about determining which of
17317    two templates is more specialized.  */
17318
17319 static int
17320 more_specialized_class (tree pat1, tree pat2)
17321 {
17322   tree targs;
17323   tree tmpl1, tmpl2;
17324   int winner = 0;
17325   bool any_deductions = false;
17326
17327   tmpl1 = TREE_TYPE (pat1);
17328   tmpl2 = TREE_TYPE (pat2);
17329
17330   /* Just like what happens for functions, if we are ordering between
17331      different class template specializations, we may encounter dependent
17332      types in the arguments, and we need our dependency check functions
17333      to behave correctly.  */
17334   ++processing_template_decl;
17335   targs = get_class_bindings (TREE_VALUE (pat1),
17336                               CLASSTYPE_TI_ARGS (tmpl1),
17337                               CLASSTYPE_TI_ARGS (tmpl2));
17338   if (targs)
17339     {
17340       --winner;
17341       any_deductions = true;
17342     }
17343
17344   targs = get_class_bindings (TREE_VALUE (pat2),
17345                               CLASSTYPE_TI_ARGS (tmpl2),
17346                               CLASSTYPE_TI_ARGS (tmpl1));
17347   if (targs)
17348     {
17349       ++winner;
17350       any_deductions = true;
17351     }
17352   --processing_template_decl;
17353
17354   /* In the case of a tie where at least one of the class templates
17355      has a parameter pack at the end, the template with the most
17356      non-packed parameters wins.  */
17357   if (winner == 0
17358       && any_deductions
17359       && (template_args_variadic_p (TREE_PURPOSE (pat1))
17360           || template_args_variadic_p (TREE_PURPOSE (pat2))))
17361     {
17362       tree args1 = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (TREE_PURPOSE (pat1));
17363       tree args2 = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (TREE_PURPOSE (pat2));
17364       int len1 = TREE_VEC_LENGTH (args1);
17365       int len2 = TREE_VEC_LENGTH (args2);
17366
17367       /* We don't count the pack expansion at the end.  */
17368       if (template_args_variadic_p (TREE_PURPOSE (pat1)))
17369         --len1;
17370       if (template_args_variadic_p (TREE_PURPOSE (pat2)))
17371         --len2;
17372
17373       if (len1 > len2)
17374         return 1;
17375       else if (len1 < len2)
17376         return -1;
17377     }
17378
17379   return winner;
17380 }
17381
17382 /* Return the template arguments that will produce the function signature
17383    DECL from the function template FN, with the explicit template
17384    arguments EXPLICIT_ARGS.  If CHECK_RETTYPE is true, the return type must
17385    also match.  Return NULL_TREE if no satisfactory arguments could be
17386    found.  */
17387
17388 static tree
17389 get_bindings (tree fn, tree decl, tree explicit_args, bool check_rettype)
17390 {
17391   int ntparms = DECL_NTPARMS (fn);
17392   tree targs = make_tree_vec (ntparms);
17393   tree decl_type;
17394   tree decl_arg_types;
17395   tree *args;
17396   unsigned int nargs, ix;
17397   tree arg;
17398
17399   /* Substitute the explicit template arguments into the type of DECL.
17400      The call to fn_type_unification will handle substitution into the
17401      FN.  */
17402   decl_type = TREE_TYPE (decl);
17403   if (explicit_args && uses_template_parms (decl_type))
17404     {
17405       tree tmpl;
17406       tree converted_args;
17407
17408       if (DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
17409         tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
17410       else
17411         /* We can get here for some invalid specializations.  */
17412         return NULL_TREE;
17413
17414       converted_args
17415         = coerce_template_parms (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (tmpl),
17416                                  explicit_args, NULL_TREE,
17417                                  tf_none,
17418                                  /*require_all_args=*/false,
17419                                  /*use_default_args=*/false);
17420       if (converted_args == error_mark_node)
17421         return NULL_TREE;
17422
17423       decl_type = tsubst (decl_type, converted_args, tf_none, NULL_TREE);
17424       if (decl_type == error_mark_node)
17425         return NULL_TREE;
17426     }
17427
17428   /* Never do unification on the 'this' parameter.  */
17429   decl_arg_types = skip_artificial_parms_for (decl, 
17430                                               TYPE_ARG_TYPES (decl_type));
17431
17432   nargs = list_length (decl_arg_types);
17433   args = XALLOCAVEC (tree, nargs);
17434   for (arg = decl_arg_types, ix = 0;
17435        arg != NULL_TREE && arg != void_list_node;
17436        arg = TREE_CHAIN (arg), ++ix)
17437     args[ix] = TREE_VALUE (arg);
17438
17439   if (fn_type_unification (fn, explicit_args, targs,
17440                            args, ix,
17441                            (check_rettype || DECL_CONV_FN_P (fn)
17442                             ? TREE_TYPE (decl_type) : NULL_TREE),
17443                            DEDUCE_EXACT, LOOKUP_NORMAL, /*explain_p=*/false))
17444     return NULL_TREE;
17445
17446   return targs;
17447 }
17448
17449 /* Return the innermost template arguments that, when applied to a
17450    template specialization whose innermost template parameters are
17451    TPARMS, and whose specialization arguments are SPEC_ARGS, yield the
17452    ARGS.
17453
17454    For example, suppose we have:
17455
17456      template <class T, class U> struct S {};
17457      template <class T> struct S<T*, int> {};
17458
17459    Then, suppose we want to get `S<double*, int>'.  The TPARMS will be
17460    {T}, the SPEC_ARGS will be {T*, int} and the ARGS will be {double*,
17461    int}.  The resulting vector will be {double}, indicating that `T'
17462    is bound to `double'.  */
17463
17464 static tree
17465 get_class_bindings (tree tparms, tree spec_args, tree args)
17466 {
17467   int i, ntparms = TREE_VEC_LENGTH (tparms);
17468   tree deduced_args;
17469   tree innermost_deduced_args;
17470
17471   innermost_deduced_args = make_tree_vec (ntparms);
17472   if (TMPL_ARGS_HAVE_MULTIPLE_LEVELS (args))
17473     {
17474       deduced_args = copy_node (args);
17475       SET_TMPL_ARGS_LEVEL (deduced_args,
17476                            TMPL_ARGS_DEPTH (deduced_args),
17477                            innermost_deduced_args);
17478     }
17479   else
17480     deduced_args = innermost_deduced_args;
17481
17482   if (unify (tparms, deduced_args,
17483              INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (spec_args),
17484              INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args),
17485              UNIFY_ALLOW_NONE, /*explain_p=*/false))
17486     return NULL_TREE;
17487
17488   for (i =  0; i < ntparms; ++i)
17489     if (! TREE_VEC_ELT (innermost_deduced_args, i))
17490       return NULL_TREE;
17491
17492   /* Verify that nondeduced template arguments agree with the type
17493      obtained from argument deduction.
17494
17495      For example:
17496
17497        struct A { typedef int X; };
17498        template <class T, class U> struct C {};
17499        template <class T> struct C<T, typename T::X> {};
17500
17501      Then with the instantiation `C<A, int>', we can deduce that
17502      `T' is `A' but unify () does not check whether `typename T::X'
17503      is `int'.  */
17504   spec_args = tsubst (spec_args, deduced_args, tf_none, NULL_TREE);
17505   if (spec_args == error_mark_node
17506       /* We only need to check the innermost arguments; the other
17507          arguments will always agree.  */
17508       || !comp_template_args (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (spec_args),
17509                               INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args)))
17510     return NULL_TREE;
17511
17512   /* Now that we have bindings for all of the template arguments,
17513      ensure that the arguments deduced for the template template
17514      parameters have compatible template parameter lists.  See the use
17515      of template_template_parm_bindings_ok_p in fn_type_unification
17516      for more information.  */
17517   if (!template_template_parm_bindings_ok_p (tparms, deduced_args))
17518     return NULL_TREE;
17519
17520   return deduced_args;
17521 }
17522
17523 /* TEMPLATES is a TREE_LIST.  Each TREE_VALUE is a TEMPLATE_DECL.
17524    Return the TREE_LIST node with the most specialized template, if
17525    any.  If there is no most specialized template, the error_mark_node
17526    is returned.
17527
17528    Note that this function does not look at, or modify, the
17529    TREE_PURPOSE or TREE_TYPE of any of the nodes.  Since the node
17530    returned is one of the elements of INSTANTIATIONS, callers may
17531    store information in the TREE_PURPOSE or TREE_TYPE of the nodes,
17532    and retrieve it from the value returned.  */
17533
17534 tree
17535 most_specialized_instantiation (tree templates)
17536 {
17537   tree fn, champ;
17538
17539   ++processing_template_decl;
17540
17541   champ = templates;
17542   for (fn = TREE_CHAIN (templates); fn; fn = TREE_CHAIN (fn))
17543     {
17544       int fate = 0;
17545
17546       if (get_bindings (TREE_VALUE (champ),
17547                         DECL_TEMPLATE_RESULT (TREE_VALUE (fn)),
17548                         NULL_TREE, /*check_ret=*/true))
17549         fate--;
17550
17551       if (get_bindings (TREE_VALUE (fn),
17552                         DECL_TEMPLATE_RESULT (TREE_VALUE (champ)),
17553                         NULL_TREE, /*check_ret=*/true))
17554         fate++;
17555
17556       if (fate == -1)
17557         champ = fn;
17558       else if (!fate)
17559         {
17560           /* Equally specialized, move to next function.  If there
17561              is no next function, nothing's most specialized.  */
17562           fn = TREE_CHAIN (fn);
17563           champ = fn;
17564           if (!fn)
17565             break;
17566         }
17567     }
17568
17569   if (champ)
17570     /* Now verify that champ is better than everything earlier in the
17571        instantiation list.  */
17572     for (fn = templates; fn != champ; fn = TREE_CHAIN (fn))
17573       if (get_bindings (TREE_VALUE (champ),
17574                         DECL_TEMPLATE_RESULT (TREE_VALUE (fn)),
17575                         NULL_TREE, /*check_ret=*/true)
17576           || !get_bindings (TREE_VALUE (fn),
17577                             DECL_TEMPLATE_RESULT (TREE_VALUE (champ)),
17578                             NULL_TREE, /*check_ret=*/true))
17579         {
17580           champ = NULL_TREE;
17581           break;
17582         }
17583
17584   processing_template_decl--;
17585
17586   if (!champ)
17587     return error_mark_node;
17588
17589   return champ;
17590 }
17591
17592 /* If DECL is a specialization of some template, return the most
17593    general such template.  Otherwise, returns NULL_TREE.
17594
17595    For example, given:
17596
17597      template <class T> struct S { template <class U> void f(U); };
17598
17599    if TMPL is `template <class U> void S<int>::f(U)' this will return
17600    the full template.  This function will not trace past partial
17601    specializations, however.  For example, given in addition:
17602
17603      template <class T> struct S<T*> { template <class U> void f(U); };
17604
17605    if TMPL is `template <class U> void S<int*>::f(U)' this will return
17606    `template <class T> template <class U> S<T*>::f(U)'.  */
17607
17608 tree
17609 most_general_template (tree decl)
17610 {
17611   /* If DECL is a FUNCTION_DECL, find the TEMPLATE_DECL of which it is
17612      an immediate specialization.  */
17613   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
17614     {
17615       if (DECL_TEMPLATE_INFO (decl)) {
17616         decl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
17617
17618         /* The DECL_TI_TEMPLATE can be an IDENTIFIER_NODE for a
17619            template friend.  */
17620         if (TREE_CODE (decl) != TEMPLATE_DECL)
17621           return NULL_TREE;
17622       } else
17623         return NULL_TREE;
17624     }
17625
17626   /* Look for more and more general templates.  */
17627   while (DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
17628     {
17629       /* The DECL_TI_TEMPLATE can be an IDENTIFIER_NODE in some cases.
17630          (See cp-tree.h for details.)  */
17631       if (TREE_CODE (DECL_TI_TEMPLATE (decl)) != TEMPLATE_DECL)
17632         break;
17633
17634       if (CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (decl))
17635           && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (TREE_TYPE (decl)))
17636         break;
17637
17638       /* Stop if we run into an explicitly specialized class template.  */
17639       if (!DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (decl)
17640           && DECL_CONTEXT (decl)
17641           && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (DECL_CONTEXT (decl)))
17642         break;
17643
17644       decl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
17645     }
17646
17647   return decl;
17648 }
17649
17650 /* Return the most specialized of the class template partial
17651    specializations of TMPL which can produce TYPE, a specialization of
17652    TMPL.  The value returned is actually a TREE_LIST; the TREE_TYPE is
17653    a _TYPE node corresponding to the partial specialization, while the
17654    TREE_PURPOSE is the set of template arguments that must be
17655    substituted into the TREE_TYPE in order to generate TYPE.
17656
17657    If the choice of partial specialization is ambiguous, a diagnostic
17658    is issued, and the error_mark_node is returned.  If there are no
17659    partial specializations of TMPL matching TYPE, then NULL_TREE is
17660    returned.  */
17661
17662 static tree
17663 most_specialized_class (tree type, tree tmpl, tsubst_flags_t complain)
17664 {
17665   tree list = NULL_TREE;
17666   tree t;
17667   tree champ;
17668   int fate;
17669   bool ambiguous_p;
17670   tree args;
17671   tree outer_args = NULL_TREE;
17672
17673   tmpl = most_general_template (tmpl);
17674   args = CLASSTYPE_TI_ARGS (type);
17675
17676   /* For determining which partial specialization to use, only the
17677      innermost args are interesting.  */
17678   if (TMPL_ARGS_HAVE_MULTIPLE_LEVELS (args))
17679     {
17680       outer_args = strip_innermost_template_args (args, 1);
17681       args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args);
17682     }
17683
17684   for (t = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl); t; t = TREE_CHAIN (t))
17685     {
17686       tree partial_spec_args;
17687       tree spec_args;
17688       tree parms = TREE_VALUE (t);
17689
17690       partial_spec_args = CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (t));
17691
17692       ++processing_template_decl;
17693
17694       if (outer_args)
17695         {
17696           int i;
17697
17698           /* Discard the outer levels of args, and then substitute in the
17699              template args from the enclosing class.  */
17700           partial_spec_args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (partial_spec_args);
17701           partial_spec_args = tsubst_template_args
17702             (partial_spec_args, outer_args, tf_none, NULL_TREE);
17703
17704           /* PARMS already refers to just the innermost parms, but the
17705              template parms in partial_spec_args had their levels lowered
17706              by tsubst, so we need to do the same for the parm list.  We
17707              can't just tsubst the TREE_VEC itself, as tsubst wants to
17708              treat a TREE_VEC as an argument vector.  */
17709           parms = copy_node (parms);
17710           for (i = TREE_VEC_LENGTH (parms) - 1; i >= 0; --i)
17711             TREE_VEC_ELT (parms, i) =
17712               tsubst (TREE_VEC_ELT (parms, i), outer_args, tf_none, NULL_TREE);
17713
17714         }
17715
17716       partial_spec_args =
17717           coerce_template_parms (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (tmpl),
17718                                  add_to_template_args (outer_args,
17719                                                        partial_spec_args),
17720                                  tmpl, tf_none,
17721                                  /*require_all_args=*/true,
17722                                  /*use_default_args=*/true);
17723
17724       --processing_template_decl;
17725
17726       if (partial_spec_args == error_mark_node)
17727         return error_mark_node;
17728
17729       spec_args = get_class_bindings (parms,
17730                                       partial_spec_args,
17731                                       args);
17732       if (spec_args)
17733         {
17734           if (outer_args)
17735             spec_args = add_to_template_args (outer_args, spec_args);
17736           list = tree_cons (spec_args, TREE_VALUE (t), list);
17737           TREE_TYPE (list) = TREE_TYPE (t);
17738         }
17739     }
17740
17741   if (! list)
17742     return NULL_TREE;
17743
17744   ambiguous_p = false;
17745   t = list;
17746   champ = t;
17747   t = TREE_CHAIN (t);
17748   for (; t; t = TREE_CHAIN (t))
17749     {
17750       fate = more_specialized_class (champ, t);
17751       if (fate == 1)
17752         ;
17753       else
17754         {
17755           if (fate == 0)
17756             {
17757               t = TREE_CHAIN (t);
17758               if (! t)
17759                 {
17760                   ambiguous_p = true;
17761                   break;
17762                 }
17763             }
17764           champ = t;
17765         }
17766     }
17767
17768   if (!ambiguous_p)
17769     for (t = list; t && t != champ; t = TREE_CHAIN (t))
17770       {
17771         fate = more_specialized_class (champ, t);
17772         if (fate != 1)
17773           {
17774             ambiguous_p = true;
17775             break;
17776           }
17777       }
17778
17779   if (ambiguous_p)
17780     {
17781       const char *str;
17782       char *spaces = NULL;
17783       if (!(complain & tf_error))
17784         return error_mark_node;
17785       error ("ambiguous class template instantiation for %q#T", type);
17786       str = ngettext ("candidate is:", "candidates are:", list_length (list));
17787       for (t = list; t; t = TREE_CHAIN (t))
17788         {
17789           error ("%s %+#T", spaces ? spaces : str, TREE_TYPE (t));
17790           spaces = spaces ? spaces : get_spaces (str);
17791         }
17792       free (spaces);
17793       return error_mark_node;
17794     }
17795
17796   return champ;
17797 }
17798
17799 /* Explicitly instantiate DECL.  */
17800
17801 void
17802 do_decl_instantiation (tree decl, tree storage)
17803 {
17804   tree result = NULL_TREE;
17805   int extern_p = 0;
17806
17807   if (!decl || decl == error_mark_node)
17808     /* An error occurred, for which grokdeclarator has already issued
17809        an appropriate message.  */
17810     return;
17811   else if (! DECL_LANG_SPECIFIC (decl))
17812     {
17813       error ("explicit instantiation of non-template %q#D", decl);
17814       return;
17815     }
17816   else if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL)
17817     {
17818       /* There is an asymmetry here in the way VAR_DECLs and
17819          FUNCTION_DECLs are handled by grokdeclarator.  In the case of
17820          the latter, the DECL we get back will be marked as a
17821          template instantiation, and the appropriate
17822          DECL_TEMPLATE_INFO will be set up.  This does not happen for
17823          VAR_DECLs so we do the lookup here.  Probably, grokdeclarator
17824          should handle VAR_DECLs as it currently handles
17825          FUNCTION_DECLs.  */
17826       if (!DECL_CLASS_SCOPE_P (decl))
17827         {
17828           error ("%qD is not a static data member of a class template", decl);
17829           return;
17830         }
17831       result = lookup_field (DECL_CONTEXT (decl), DECL_NAME (decl), 0, false);
17832       if (!result || TREE_CODE (result) != VAR_DECL)
17833         {
17834           error ("no matching template for %qD found", decl);
17835           return;
17836         }
17837       if (!same_type_p (TREE_TYPE (result), TREE_TYPE (decl)))
17838         {
17839           error ("type %qT for explicit instantiation %qD does not match "
17840                  "declared type %qT", TREE_TYPE (result), decl,
17841                  TREE_TYPE (decl));
17842           return;
17843         }
17844     }
17845   else if (TREE_CODE (decl) != FUNCTION_DECL)
17846     {
17847       error ("explicit instantiation of %q#D", decl);
17848       return;
17849     }
17850   else
17851     result = decl;
17852
17853   /* Check for various error cases.  Note that if the explicit
17854      instantiation is valid the RESULT will currently be marked as an
17855      *implicit* instantiation; DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION is not set
17856      until we get here.  */
17857
17858   if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (result))
17859     {
17860       /* DR 259 [temp.spec].
17861
17862          Both an explicit instantiation and a declaration of an explicit
17863          specialization shall not appear in a program unless the explicit
17864          instantiation follows a declaration of the explicit specialization.
17865
17866          For a given set of template parameters, if an explicit
17867          instantiation of a template appears after a declaration of an
17868          explicit specialization for that template, the explicit
17869          instantiation has no effect.  */
17870       return;
17871     }
17872   else if (DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (result))
17873     {
17874       /* [temp.spec]
17875
17876          No program shall explicitly instantiate any template more
17877          than once.
17878
17879          We check DECL_NOT_REALLY_EXTERN so as not to complain when
17880          the first instantiation was `extern' and the second is not,
17881          and EXTERN_P for the opposite case.  */
17882       if (DECL_NOT_REALLY_EXTERN (result) && !extern_p)
17883         permerror (input_location, "duplicate explicit instantiation of %q#D", result);
17884       /* If an "extern" explicit instantiation follows an ordinary
17885          explicit instantiation, the template is instantiated.  */
17886       if (extern_p)
17887         return;
17888     }
17889   else if (!DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (result))
17890     {
17891       error ("no matching template for %qD found", result);
17892       return;
17893     }
17894   else if (!DECL_TEMPLATE_INFO (result))
17895     {
17896       permerror (input_location, "explicit instantiation of non-template %q#D", result);
17897       return;
17898     }
17899
17900   if (storage == NULL_TREE)
17901     ;
17902   else if (storage == ridpointers[(int) RID_EXTERN])
17903     {
17904       if (!in_system_header && (cxx_dialect == cxx98))
17905         pedwarn (input_location, OPT_pedantic, 
17906                  "ISO C++ 1998 forbids the use of %<extern%> on explicit "
17907                  "instantiations");
17908       extern_p = 1;
17909     }
17910   else
17911     error ("storage class %qD applied to template instantiation", storage);
17912
17913   check_explicit_instantiation_namespace (result);
17914   mark_decl_instantiated (result, extern_p);
17915   if (! extern_p)
17916     instantiate_decl (result, /*defer_ok=*/1,
17917                       /*expl_inst_class_mem_p=*/false);
17918 }
17919
17920 static void
17921 mark_class_instantiated (tree t, int extern_p)
17922 {
17923   SET_CLASSTYPE_EXPLICIT_INSTANTIATION (t);
17924   SET_CLASSTYPE_INTERFACE_KNOWN (t);
17925   CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (t) = extern_p;
17926   TYPE_DECL_SUPPRESS_DEBUG (TYPE_NAME (t)) = extern_p;
17927   if (! extern_p)
17928     {
17929       CLASSTYPE_DEBUG_REQUESTED (t) = 1;
17930       rest_of_type_compilation (t, 1);
17931     }
17932 }
17933
17934 /* Called from do_type_instantiation through binding_table_foreach to
17935    do recursive instantiation for the type bound in ENTRY.  */
17936 static void
17937 bt_instantiate_type_proc (binding_entry entry, void *data)
17938 {
17939   tree storage = *(tree *) data;
17940
17941   if (MAYBE_CLASS_TYPE_P (entry->type)
17942       && !uses_template_parms (CLASSTYPE_TI_ARGS (entry->type)))
17943     do_type_instantiation (TYPE_MAIN_DECL (entry->type), storage, 0);
17944 }
17945
17946 /* Called from do_type_instantiation to instantiate a member
17947    (a member function or a static member variable) of an
17948    explicitly instantiated class template.  */
17949 static void
17950 instantiate_class_member (tree decl, int extern_p)
17951 {
17952   mark_decl_instantiated (decl, extern_p);
17953   if (! extern_p)
17954     instantiate_decl (decl, /*defer_ok=*/1,
17955                       /*expl_inst_class_mem_p=*/true);
17956 }
17957
17958 /* Perform an explicit instantiation of template class T.  STORAGE, if
17959    non-null, is the RID for extern, inline or static.  COMPLAIN is
17960    nonzero if this is called from the parser, zero if called recursively,
17961    since the standard is unclear (as detailed below).  */
17962
17963 void
17964 do_type_instantiation (tree t, tree storage, tsubst_flags_t complain)
17965 {
17966   int extern_p = 0;
17967   int nomem_p = 0;
17968   int static_p = 0;
17969   int previous_instantiation_extern_p = 0;
17970
17971   if (TREE_CODE (t) == TYPE_DECL)
17972     t = TREE_TYPE (t);
17973
17974   if (! CLASS_TYPE_P (t) || ! CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (t))
17975     {
17976       tree tmpl =
17977         (TYPE_TEMPLATE_INFO (t)) ? TYPE_TI_TEMPLATE (t) : NULL;
17978       if (tmpl)
17979         error ("explicit instantiation of non-class template %qD", tmpl);
17980       else
17981         error ("explicit instantiation of non-template type %qT", t);
17982       return;
17983     }
17984
17985   complete_type (t);
17986
17987   if (!COMPLETE_TYPE_P (t))
17988     {
17989       if (complain & tf_error)
17990         error ("explicit instantiation of %q#T before definition of template",
17991                t);
17992       return;
17993     }
17994
17995   if (storage != NULL_TREE)
17996     {
17997       if (!in_system_header)
17998         {
17999           if (storage == ridpointers[(int) RID_EXTERN])
18000             {
18001               if (cxx_dialect == cxx98)
18002                 pedwarn (input_location, OPT_pedantic, 
18003                          "ISO C++ 1998 forbids the use of %<extern%> on "
18004                          "explicit instantiations");
18005             }
18006           else
18007             pedwarn (input_location, OPT_pedantic, 
18008                      "ISO C++ forbids the use of %qE"
18009                      " on explicit instantiations", storage);
18010         }
18011
18012       if (storage == ridpointers[(int) RID_INLINE])
18013         nomem_p = 1;
18014       else if (storage == ridpointers[(int) RID_EXTERN])
18015         extern_p = 1;
18016       else if (storage == ridpointers[(int) RID_STATIC])
18017         static_p = 1;
18018       else
18019         {
18020           error ("storage class %qD applied to template instantiation",
18021                  storage);
18022           extern_p = 0;
18023         }
18024     }
18025
18026   if (CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (t))
18027     {
18028       /* DR 259 [temp.spec].
18029
18030          Both an explicit instantiation and a declaration of an explicit
18031          specialization shall not appear in a program unless the explicit
18032          instantiation follows a declaration of the explicit specialization.
18033
18034          For a given set of template parameters, if an explicit
18035          instantiation of a template appears after a declaration of an
18036          explicit specialization for that template, the explicit
18037          instantiation has no effect.  */
18038       return;
18039     }
18040   else if (CLASSTYPE_EXPLICIT_INSTANTIATION (t))
18041     {
18042       /* [temp.spec]
18043
18044          No program shall explicitly instantiate any template more
18045          than once.
18046
18047          If PREVIOUS_INSTANTIATION_EXTERN_P, then the first explicit
18048          instantiation was `extern'.  If EXTERN_P then the second is.
18049          These cases are OK.  */
18050       previous_instantiation_extern_p = CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (t);
18051
18052       if (!previous_instantiation_extern_p && !extern_p
18053           && (complain & tf_error))
18054         permerror (input_location, "duplicate explicit instantiation of %q#T", t);
18055
18056       /* If we've already instantiated the template, just return now.  */
18057       if (!CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (t))
18058         return;
18059     }
18060
18061   check_explicit_instantiation_namespace (TYPE_NAME (t));
18062   mark_class_instantiated (t, extern_p);
18063
18064   if (nomem_p)
18065     return;
18066
18067   {
18068     tree tmp;
18069
18070     /* In contrast to implicit instantiation, where only the
18071        declarations, and not the definitions, of members are
18072        instantiated, we have here:
18073
18074          [temp.explicit]
18075
18076          The explicit instantiation of a class template specialization
18077          implies the instantiation of all of its members not
18078          previously explicitly specialized in the translation unit
18079          containing the explicit instantiation.
18080
18081        Of course, we can't instantiate member template classes, since
18082        we don't have any arguments for them.  Note that the standard
18083        is unclear on whether the instantiation of the members are
18084        *explicit* instantiations or not.  However, the most natural
18085        interpretation is that it should be an explicit instantiation.  */
18086
18087     if (! static_p)
18088       for (tmp = TYPE_METHODS (t); tmp; tmp = DECL_CHAIN (tmp))
18089         if (TREE_CODE (tmp) == FUNCTION_DECL
18090             && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmp))
18091           instantiate_class_member (tmp, extern_p);
18092
18093     for (tmp = TYPE_FIELDS (t); tmp; tmp = DECL_CHAIN (tmp))
18094       if (TREE_CODE (tmp) == VAR_DECL && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmp))
18095         instantiate_class_member (tmp, extern_p);
18096
18097     if (CLASSTYPE_NESTED_UTDS (t))
18098       binding_table_foreach (CLASSTYPE_NESTED_UTDS (t),
18099                              bt_instantiate_type_proc, &storage);
18100   }
18101 }
18102
18103 /* Given a function DECL, which is a specialization of TMPL, modify
18104    DECL to be a re-instantiation of TMPL with the same template
18105    arguments.  TMPL should be the template into which tsubst'ing
18106    should occur for DECL, not the most general template.
18107
18108    One reason for doing this is a scenario like this:
18109
18110      template <class T>
18111      void f(const T&, int i);
18112
18113      void g() { f(3, 7); }
18114
18115      template <class T>
18116      void f(const T& t, const int i) { }
18117
18118    Note that when the template is first instantiated, with
18119    instantiate_template, the resulting DECL will have no name for the
18120    first parameter, and the wrong type for the second.  So, when we go
18121    to instantiate the DECL, we regenerate it.  */
18122
18123 static void
18124 regenerate_decl_from_template (tree decl, tree tmpl)
18125 {
18126   /* The arguments used to instantiate DECL, from the most general
18127      template.  */
18128   tree args;
18129   tree code_pattern;
18130
18131   args = DECL_TI_ARGS (decl);
18132   code_pattern = DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl);
18133
18134   /* Make sure that we can see identifiers, and compute access
18135      correctly.  */
18136   push_access_scope (decl);
18137
18138   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
18139     {
18140       tree decl_parm;
18141       tree pattern_parm;
18142       tree specs;
18143       int args_depth;
18144       int parms_depth;
18145
18146       args_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (args);
18147       parms_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl));
18148       if (args_depth > parms_depth)
18149         args = get_innermost_template_args (args, parms_depth);
18150
18151       specs = tsubst_exception_specification (TREE_TYPE (code_pattern),
18152                                               args, tf_error, NULL_TREE,
18153                                               /*defer_ok*/false);
18154       if (specs && specs != error_mark_node)
18155         TREE_TYPE (decl) = build_exception_variant (TREE_TYPE (decl),
18156                                                     specs);
18157
18158       /* Merge parameter declarations.  */
18159       decl_parm = skip_artificial_parms_for (decl,
18160                                              DECL_ARGUMENTS (decl));
18161       pattern_parm
18162         = skip_artificial_parms_for (code_pattern,
18163                                      DECL_ARGUMENTS (code_pattern));
18164       while (decl_parm && !FUNCTION_PARAMETER_PACK_P (pattern_parm))
18165         {
18166           tree parm_type;
18167           tree attributes;
18168           
18169           if (DECL_NAME (decl_parm) != DECL_NAME (pattern_parm))
18170             DECL_NAME (decl_parm) = DECL_NAME (pattern_parm);
18171           parm_type = tsubst (TREE_TYPE (pattern_parm), args, tf_error,
18172                               NULL_TREE);
18173           parm_type = type_decays_to (parm_type);
18174           if (!same_type_p (TREE_TYPE (decl_parm), parm_type))
18175             TREE_TYPE (decl_parm) = parm_type;
18176           attributes = DECL_ATTRIBUTES (pattern_parm);
18177           if (DECL_ATTRIBUTES (decl_parm) != attributes)
18178             {
18179               DECL_ATTRIBUTES (decl_parm) = attributes;
18180               cplus_decl_attributes (&decl_parm, attributes, /*flags=*/0);
18181             }
18182           decl_parm = DECL_CHAIN (decl_parm);
18183           pattern_parm = DECL_CHAIN (pattern_parm);
18184         }
18185       /* Merge any parameters that match with the function parameter
18186          pack.  */
18187       if (pattern_parm && FUNCTION_PARAMETER_PACK_P (pattern_parm))
18188         {
18189           int i, len;
18190           tree expanded_types;
18191           /* Expand the TYPE_PACK_EXPANSION that provides the types for
18192              the parameters in this function parameter pack.  */
18193           expanded_types = tsubst_pack_expansion (TREE_TYPE (pattern_parm), 
18194                                                  args, tf_error, NULL_TREE);
18195           len = TREE_VEC_LENGTH (expanded_types);
18196           for (i = 0; i < len; i++)
18197             {
18198               tree parm_type;
18199               tree attributes;
18200           
18201               if (DECL_NAME (decl_parm) != DECL_NAME (pattern_parm))
18202                 /* Rename the parameter to include the index.  */
18203                 DECL_NAME (decl_parm) = 
18204                   make_ith_pack_parameter_name (DECL_NAME (pattern_parm), i);
18205               parm_type = TREE_VEC_ELT (expanded_types, i);
18206               parm_type = type_decays_to (parm_type);
18207               if (!same_type_p (TREE_TYPE (decl_parm), parm_type))
18208                 TREE_TYPE (decl_parm) = parm_type;
18209               attributes = DECL_ATTRIBUTES (pattern_parm);
18210               if (DECL_ATTRIBUTES (decl_parm) != attributes)
18211                 {
18212                   DECL_ATTRIBUTES (decl_parm) = attributes;
18213                   cplus_decl_attributes (&decl_parm, attributes, /*flags=*/0);
18214                 }
18215               decl_parm = DECL_CHAIN (decl_parm);
18216             }
18217         }
18218       /* Merge additional specifiers from the CODE_PATTERN.  */
18219       if (DECL_DECLARED_INLINE_P (code_pattern)
18220           && !DECL_DECLARED_INLINE_P (decl))
18221         DECL_DECLARED_INLINE_P (decl) = 1;
18222     }
18223   else if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL)
18224     {
18225       DECL_INITIAL (decl) =
18226         tsubst_expr (DECL_INITIAL (code_pattern), args,
18227                      tf_error, DECL_TI_TEMPLATE (decl),
18228                      /*integral_constant_expression_p=*/false);
18229       if (VAR_HAD_UNKNOWN_BOUND (decl))
18230         TREE_TYPE (decl) = tsubst (TREE_TYPE (code_pattern), args,
18231                                    tf_error, DECL_TI_TEMPLATE (decl));
18232     }
18233   else
18234     gcc_unreachable ();
18235
18236   pop_access_scope (decl);
18237 }
18238
18239 /* Return the TEMPLATE_DECL into which DECL_TI_ARGS(DECL) should be
18240    substituted to get DECL.  */
18241
18242 tree
18243 template_for_substitution (tree decl)
18244 {
18245   tree tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
18246
18247   /* Set TMPL to the template whose DECL_TEMPLATE_RESULT is the pattern
18248      for the instantiation.  This is not always the most general
18249      template.  Consider, for example:
18250
18251         template <class T>
18252         struct S { template <class U> void f();
18253                    template <> void f<int>(); };
18254
18255      and an instantiation of S<double>::f<int>.  We want TD to be the
18256      specialization S<T>::f<int>, not the more general S<T>::f<U>.  */
18257   while (/* An instantiation cannot have a definition, so we need a
18258             more general template.  */
18259          DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmpl)
18260            /* We must also deal with friend templates.  Given:
18261
18262                 template <class T> struct S {
18263                   template <class U> friend void f() {};
18264                 };
18265
18266               S<int>::f<U> say, is not an instantiation of S<T>::f<U>,
18267               so far as the language is concerned, but that's still
18268               where we get the pattern for the instantiation from.  On
18269               other hand, if the definition comes outside the class, say:
18270
18271                 template <class T> struct S {
18272                   template <class U> friend void f();
18273                 };
18274                 template <class U> friend void f() {}
18275
18276               we don't need to look any further.  That's what the check for
18277               DECL_INITIAL is for.  */
18278           || (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL
18279               && DECL_FRIEND_PSEUDO_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmpl)
18280               && !DECL_INITIAL (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl))))
18281     {
18282       /* The present template, TD, should not be a definition.  If it
18283          were a definition, we should be using it!  Note that we
18284          cannot restructure the loop to just keep going until we find
18285          a template with a definition, since that might go too far if
18286          a specialization was declared, but not defined.  */
18287       gcc_assert (TREE_CODE (decl) != VAR_DECL
18288                   || DECL_IN_AGGR_P (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)));
18289
18290       /* Fetch the more general template.  */
18291       tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (tmpl);
18292     }
18293
18294   return tmpl;
18295 }
18296
18297 /* Returns true if we need to instantiate this template instance even if we
18298    know we aren't going to emit it..  */
18299
18300 bool
18301 always_instantiate_p (tree decl)
18302 {
18303   /* We always instantiate inline functions so that we can inline them.  An
18304      explicit instantiation declaration prohibits implicit instantiation of
18305      non-inline functions.  With high levels of optimization, we would
18306      normally inline non-inline functions -- but we're not allowed to do
18307      that for "extern template" functions.  Therefore, we check
18308      DECL_DECLARED_INLINE_P, rather than possibly_inlined_p.  */
18309   return ((TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL
18310            && DECL_DECLARED_INLINE_P (decl))
18311           /* And we need to instantiate static data members so that
18312              their initializers are available in integral constant
18313              expressions.  */
18314           || (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL
18315               && decl_maybe_constant_var_p (decl)));
18316 }
18317
18318 /* If FN has a noexcept-specifier that hasn't been instantiated yet,
18319    instantiate it now, modifying TREE_TYPE (fn).  */
18320
18321 void
18322 maybe_instantiate_noexcept (tree fn)
18323 {
18324   tree fntype, spec, noex, clone;
18325
18326   if (DECL_CLONED_FUNCTION_P (fn))
18327     fn = DECL_CLONED_FUNCTION (fn);
18328   fntype = TREE_TYPE (fn);
18329   spec = TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (fntype);
18330
18331   if (!DEFERRED_NOEXCEPT_SPEC_P (spec))
18332     return;
18333
18334   noex = TREE_PURPOSE (spec);
18335
18336   if (TREE_CODE (noex) == DEFERRED_NOEXCEPT)
18337     {
18338       if (push_tinst_level (fn))
18339         {
18340           push_access_scope (fn);
18341           input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (fn);
18342           noex = tsubst_copy_and_build (DEFERRED_NOEXCEPT_PATTERN (noex),
18343                                         DEFERRED_NOEXCEPT_ARGS (noex),
18344                                         tf_warning_or_error, fn,
18345                                         /*function_p=*/false,
18346                                         /*integral_constant_expression_p=*/true);
18347           pop_access_scope (fn);
18348           pop_tinst_level ();
18349           spec = build_noexcept_spec (noex, tf_warning_or_error);
18350           if (spec == error_mark_node)
18351             spec = noexcept_false_spec;
18352         }
18353       else
18354         spec = noexcept_false_spec;
18355     }
18356   else
18357     {
18358       /* This is an implicitly declared function, so NOEX is a list of
18359          other functions to evaluate and merge.  */
18360       tree elt;
18361       spec = noexcept_true_spec;
18362       for (elt = noex; elt; elt = OVL_NEXT (elt))
18363         {
18364           tree fn = OVL_CURRENT (elt);
18365           tree subspec;
18366           maybe_instantiate_noexcept (fn);
18367           subspec = TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (TREE_TYPE (fn));
18368           spec = merge_exception_specifiers (spec, subspec, NULL_TREE);
18369         }
18370     }
18371
18372   TREE_TYPE (fn) = build_exception_variant (fntype, spec);
18373
18374   FOR_EACH_CLONE (clone, fn)
18375     {
18376       if (TREE_TYPE (clone) == fntype)
18377         TREE_TYPE (clone) = TREE_TYPE (fn);
18378       else
18379         TREE_TYPE (clone) = build_exception_variant (TREE_TYPE (clone), spec);
18380     }
18381 }
18382
18383 /* Produce the definition of D, a _DECL generated from a template.  If
18384    DEFER_OK is nonzero, then we don't have to actually do the
18385    instantiation now; we just have to do it sometime.  Normally it is
18386    an error if this is an explicit instantiation but D is undefined.
18387    EXPL_INST_CLASS_MEM_P is true iff D is a member of an
18388    explicitly instantiated class template.  */
18389
18390 tree
18391 instantiate_decl (tree d, int defer_ok,
18392                   bool expl_inst_class_mem_p)
18393 {
18394   tree tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (d);
18395   tree gen_args;
18396   tree args;
18397   tree td;
18398   tree code_pattern;
18399   tree spec;
18400   tree gen_tmpl;
18401   bool pattern_defined;
18402   int need_push;
18403   location_t saved_loc = input_location;
18404   bool external_p;
18405
18406   /* This function should only be used to instantiate templates for
18407      functions and static member variables.  */
18408   gcc_assert (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL
18409               || TREE_CODE (d) == VAR_DECL);
18410
18411   /* Variables are never deferred; if instantiation is required, they
18412      are instantiated right away.  That allows for better code in the
18413      case that an expression refers to the value of the variable --
18414      if the variable has a constant value the referring expression can
18415      take advantage of that fact.  */
18416   if (TREE_CODE (d) == VAR_DECL
18417       || DECL_DECLARED_CONSTEXPR_P (d))
18418     defer_ok = 0;
18419
18420   /* Don't instantiate cloned functions.  Instead, instantiate the
18421      functions they cloned.  */
18422   if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL && DECL_CLONED_FUNCTION_P (d))
18423     d = DECL_CLONED_FUNCTION (d);
18424
18425   if (DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (d)
18426       || (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL
18427           && DECL_DEFAULTED_FN (d) && DECL_INITIAL (d))
18428       || DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (d))
18429     /* D has already been instantiated or explicitly specialized, so
18430        there's nothing for us to do here.
18431
18432        It might seem reasonable to check whether or not D is an explicit
18433        instantiation, and, if so, stop here.  But when an explicit
18434        instantiation is deferred until the end of the compilation,
18435        DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION is set, even though we still need to do
18436        the instantiation.  */
18437     return d;
18438
18439   /* Check to see whether we know that this template will be
18440      instantiated in some other file, as with "extern template"
18441      extension.  */
18442   external_p = (DECL_INTERFACE_KNOWN (d) && DECL_REALLY_EXTERN (d));
18443
18444   /* In general, we do not instantiate such templates.  */
18445   if (external_p && !always_instantiate_p (d))
18446     return d;
18447
18448   gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
18449   gen_args = DECL_TI_ARGS (d);
18450
18451   if (tmpl != gen_tmpl)
18452     /* We should already have the extra args.  */
18453     gcc_assert (TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (gen_tmpl))
18454                 == TMPL_ARGS_DEPTH (gen_args));
18455   /* And what's in the hash table should match D.  */
18456   gcc_assert ((spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, gen_args, 0)) == d
18457               || spec == NULL_TREE);
18458
18459   /* This needs to happen before any tsubsting.  */
18460   if (! push_tinst_level (d))
18461     return d;
18462
18463   timevar_push (TV_TEMPLATE_INST);
18464
18465   /* Set TD to the template whose DECL_TEMPLATE_RESULT is the pattern
18466      for the instantiation.  */
18467   td = template_for_substitution (d);
18468   code_pattern = DECL_TEMPLATE_RESULT (td);
18469
18470   /* We should never be trying to instantiate a member of a class
18471      template or partial specialization.  */
18472   gcc_assert (d != code_pattern);
18473
18474   if ((DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (d) && !DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (d))
18475       || DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (td))
18476     /* In the case of a friend template whose definition is provided
18477        outside the class, we may have too many arguments.  Drop the
18478        ones we don't need.  The same is true for specializations.  */
18479     args = get_innermost_template_args
18480       (gen_args, TMPL_PARMS_DEPTH  (DECL_TEMPLATE_PARMS (td)));
18481   else
18482     args = gen_args;
18483
18484   if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL)
18485     pattern_defined = (DECL_SAVED_TREE (code_pattern) != NULL_TREE
18486                        || DECL_DEFAULTED_OUTSIDE_CLASS_P (code_pattern));
18487   else
18488     pattern_defined = ! DECL_IN_AGGR_P (code_pattern);
18489
18490   /* We may be in the middle of deferred access check.  Disable it now.  */
18491   push_deferring_access_checks (dk_no_deferred);
18492
18493   /* Unless an explicit instantiation directive has already determined
18494      the linkage of D, remember that a definition is available for
18495      this entity.  */
18496   if (pattern_defined
18497       && !DECL_INTERFACE_KNOWN (d)
18498       && !DECL_NOT_REALLY_EXTERN (d))
18499     mark_definable (d);
18500
18501   DECL_SOURCE_LOCATION (td) = DECL_SOURCE_LOCATION (code_pattern);
18502   DECL_SOURCE_LOCATION (d) = DECL_SOURCE_LOCATION (code_pattern);
18503   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (d);
18504
18505   /* If D is a member of an explicitly instantiated class template,
18506      and no definition is available, treat it like an implicit
18507      instantiation.  */
18508   if (!pattern_defined && expl_inst_class_mem_p
18509       && DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (d))
18510     {
18511       /* Leave linkage flags alone on instantiations with anonymous
18512          visibility.  */
18513       if (TREE_PUBLIC (d))
18514         {
18515           DECL_NOT_REALLY_EXTERN (d) = 0;
18516           DECL_INTERFACE_KNOWN (d) = 0;
18517         }
18518       SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (d);
18519     }
18520
18521   if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL)
18522     maybe_instantiate_noexcept (d);
18523
18524   /* Recheck the substitutions to obtain any warning messages
18525      about ignoring cv qualifiers.  Don't do this for artificial decls,
18526      as it breaks the context-sensitive substitution for lambda op(). */
18527   if (!defer_ok && !DECL_ARTIFICIAL (d))
18528     {
18529       tree gen = DECL_TEMPLATE_RESULT (gen_tmpl);
18530       tree type = TREE_TYPE (gen);
18531
18532       /* Make sure that we can see identifiers, and compute access
18533          correctly.  D is already the target FUNCTION_DECL with the
18534          right context.  */
18535       push_access_scope (d);
18536
18537       if (TREE_CODE (gen) == FUNCTION_DECL)
18538         {
18539           tsubst (DECL_ARGUMENTS (gen), gen_args, tf_warning_or_error, d);
18540           tsubst_exception_specification (type, gen_args, tf_warning_or_error,
18541                                           d, /*defer_ok*/true);
18542           /* Don't simply tsubst the function type, as that will give
18543              duplicate warnings about poor parameter qualifications.
18544              The function arguments are the same as the decl_arguments
18545              without the top level cv qualifiers.  */
18546           type = TREE_TYPE (type);
18547         }
18548       tsubst (type, gen_args, tf_warning_or_error, d);
18549
18550       pop_access_scope (d);
18551     }
18552
18553   /* Defer all other templates, unless we have been explicitly
18554      forbidden from doing so.  */
18555   if (/* If there is no definition, we cannot instantiate the
18556          template.  */
18557       ! pattern_defined
18558       /* If it's OK to postpone instantiation, do so.  */
18559       || defer_ok
18560       /* If this is a static data member that will be defined
18561          elsewhere, we don't want to instantiate the entire data
18562          member, but we do want to instantiate the initializer so that
18563          we can substitute that elsewhere.  */
18564       || (external_p && TREE_CODE (d) == VAR_DECL))
18565     {
18566       /* The definition of the static data member is now required so
18567          we must substitute the initializer.  */
18568       if (TREE_CODE (d) == VAR_DECL
18569           && !DECL_INITIAL (d)
18570           && DECL_INITIAL (code_pattern))
18571         {
18572           tree ns;
18573           tree init;
18574           bool const_init = false;
18575
18576           ns = decl_namespace_context (d);
18577           push_nested_namespace (ns);
18578           push_nested_class (DECL_CONTEXT (d));
18579           init = tsubst_expr (DECL_INITIAL (code_pattern),
18580                               args,
18581                               tf_warning_or_error, NULL_TREE,
18582                               /*integral_constant_expression_p=*/false);
18583           /* Make sure the initializer is still constant, in case of
18584              circular dependency (template/instantiate6.C). */
18585           const_init
18586             = DECL_INITIALIZED_BY_CONSTANT_EXPRESSION_P (code_pattern);
18587           cp_finish_decl (d, init, /*init_const_expr_p=*/const_init,
18588                           /*asmspec_tree=*/NULL_TREE,
18589                           LOOKUP_ONLYCONVERTING);
18590           pop_nested_class ();
18591           pop_nested_namespace (ns);
18592         }
18593
18594       /* We restore the source position here because it's used by
18595          add_pending_template.  */
18596       input_location = saved_loc;
18597
18598       if (at_eof && !pattern_defined
18599           && DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (d)
18600           && DECL_NOT_REALLY_EXTERN (d))
18601         /* [temp.explicit]
18602
18603            The definition of a non-exported function template, a
18604            non-exported member function template, or a non-exported
18605            member function or static data member of a class template
18606            shall be present in every translation unit in which it is
18607            explicitly instantiated.  */
18608         permerror (input_location,  "explicit instantiation of %qD "
18609                    "but no definition available", d);
18610
18611       /* If we're in unevaluated context, we just wanted to get the
18612          constant value; this isn't an odr use, so don't queue
18613          a full instantiation.  */
18614       if (cp_unevaluated_operand != 0)
18615         goto out;
18616       /* ??? Historically, we have instantiated inline functions, even
18617          when marked as "extern template".  */
18618       if (!(external_p && TREE_CODE (d) == VAR_DECL))
18619         add_pending_template (d);
18620       goto out;
18621     }
18622   /* Tell the repository that D is available in this translation unit
18623      -- and see if it is supposed to be instantiated here.  */
18624   if (TREE_PUBLIC (d) && !DECL_REALLY_EXTERN (d) && !repo_emit_p (d))
18625     {
18626       /* In a PCH file, despite the fact that the repository hasn't
18627          requested instantiation in the PCH it is still possible that
18628          an instantiation will be required in a file that includes the
18629          PCH.  */
18630       if (pch_file)
18631         add_pending_template (d);
18632       /* Instantiate inline functions so that the inliner can do its
18633          job, even though we'll not be emitting a copy of this
18634          function.  */
18635       if (!(TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL && possibly_inlined_p (d)))
18636         goto out;
18637     }
18638
18639   need_push = !cfun || !global_bindings_p ();
18640   if (need_push)
18641     push_to_top_level ();
18642
18643   /* Mark D as instantiated so that recursive calls to
18644      instantiate_decl do not try to instantiate it again.  */
18645   DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (d) = 1;
18646
18647   /* Regenerate the declaration in case the template has been modified
18648      by a subsequent redeclaration.  */
18649   regenerate_decl_from_template (d, td);
18650
18651   /* We already set the file and line above.  Reset them now in case
18652      they changed as a result of calling regenerate_decl_from_template.  */
18653   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (d);
18654
18655   if (TREE_CODE (d) == VAR_DECL)
18656     {
18657       tree init;
18658       bool const_init = false;
18659
18660       /* Clear out DECL_RTL; whatever was there before may not be right
18661          since we've reset the type of the declaration.  */
18662       SET_DECL_RTL (d, NULL);
18663       DECL_IN_AGGR_P (d) = 0;
18664
18665       /* The initializer is placed in DECL_INITIAL by
18666          regenerate_decl_from_template so we don't need to
18667          push/pop_access_scope again here.  Pull it out so that
18668          cp_finish_decl can process it.  */
18669       init = DECL_INITIAL (d);
18670       DECL_INITIAL (d) = NULL_TREE;
18671       DECL_INITIALIZED_P (d) = 0;
18672
18673       /* Clear DECL_EXTERNAL so that cp_finish_decl will process the
18674          initializer.  That function will defer actual emission until
18675          we have a chance to determine linkage.  */
18676       DECL_EXTERNAL (d) = 0;
18677
18678       /* Enter the scope of D so that access-checking works correctly.  */
18679       push_nested_class (DECL_CONTEXT (d));
18680       const_init = DECL_INITIALIZED_BY_CONSTANT_EXPRESSION_P (code_pattern);
18681       cp_finish_decl (d, init, const_init, NULL_TREE, 0);
18682       pop_nested_class ();
18683     }
18684   else if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL && DECL_DEFAULTED_FN (code_pattern))
18685     synthesize_method (d);
18686   else if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL)
18687     {
18688       htab_t saved_local_specializations;
18689       tree subst_decl;
18690       tree tmpl_parm;
18691       tree spec_parm;
18692
18693       /* Save away the current list, in case we are instantiating one
18694          template from within the body of another.  */
18695       saved_local_specializations = local_specializations;
18696
18697       /* Set up the list of local specializations.  */
18698       local_specializations = htab_create (37,
18699                                            hash_local_specialization,
18700                                            eq_local_specializations,
18701                                            NULL);
18702
18703       /* Set up context.  */
18704       start_preparsed_function (d, NULL_TREE, SF_PRE_PARSED);
18705
18706       /* Create substitution entries for the parameters.  */
18707       subst_decl = DECL_TEMPLATE_RESULT (template_for_substitution (d));
18708       tmpl_parm = DECL_ARGUMENTS (subst_decl);
18709       spec_parm = DECL_ARGUMENTS (d);
18710       if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (d))
18711         {
18712           register_local_specialization (spec_parm, tmpl_parm);
18713           spec_parm = skip_artificial_parms_for (d, spec_parm);
18714           tmpl_parm = skip_artificial_parms_for (subst_decl, tmpl_parm);
18715         }
18716       for (; tmpl_parm; tmpl_parm = DECL_CHAIN (tmpl_parm))
18717         {
18718           if (!FUNCTION_PARAMETER_PACK_P (tmpl_parm))
18719             {
18720               register_local_specialization (spec_parm, tmpl_parm);
18721               spec_parm = DECL_CHAIN (spec_parm);
18722             }
18723           else
18724             {
18725               /* Register the (value) argument pack as a specialization of
18726                  TMPL_PARM, then move on.  */
18727               tree argpack = extract_fnparm_pack (tmpl_parm, &spec_parm);
18728               register_local_specialization (argpack, tmpl_parm);
18729             }
18730         }
18731       gcc_assert (!spec_parm);
18732
18733       /* Substitute into the body of the function.  */
18734       tsubst_expr (DECL_SAVED_TREE (code_pattern), args,
18735                    tf_warning_or_error, tmpl,
18736                    /*integral_constant_expression_p=*/false);
18737
18738       /* Set the current input_location to the end of the function
18739          so that finish_function knows where we are.  */
18740       input_location = DECL_STRUCT_FUNCTION (code_pattern)->function_end_locus;
18741
18742       /* We don't need the local specializations any more.  */
18743       htab_delete (local_specializations);
18744       local_specializations = saved_local_specializations;
18745
18746       /* Finish the function.  */
18747       d = finish_function (0);
18748       expand_or_defer_fn (d);
18749     }
18750
18751   /* We're not deferring instantiation any more.  */
18752   TI_PENDING_TEMPLATE_FLAG (DECL_TEMPLATE_INFO (d)) = 0;
18753
18754   if (need_push)
18755     pop_from_top_level ();
18756
18757 out:
18758   input_location = saved_loc;
18759   pop_deferring_access_checks ();
18760   pop_tinst_level ();
18761
18762   timevar_pop (TV_TEMPLATE_INST);
18763
18764   return d;
18765 }
18766
18767 /* Run through the list of templates that we wish we could
18768    instantiate, and instantiate any we can.  RETRIES is the
18769    number of times we retry pending template instantiation.  */
18770
18771 void
18772 instantiate_pending_templates (int retries)
18773 {
18774   int reconsider;
18775   location_t saved_loc = input_location;
18776
18777   /* Instantiating templates may trigger vtable generation.  This in turn
18778      may require further template instantiations.  We place a limit here
18779      to avoid infinite loop.  */
18780   if (pending_templates && retries >= max_tinst_depth)
18781     {
18782       tree decl = pending_templates->tinst->decl;
18783
18784       error ("template instantiation depth exceeds maximum of %d"
18785              " instantiating %q+D, possibly from virtual table generation"
18786              " (use -ftemplate-depth= to increase the maximum)",
18787              max_tinst_depth, decl);
18788       if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
18789         /* Pretend that we defined it.  */
18790         DECL_INITIAL (decl) = error_mark_node;
18791       return;
18792     }
18793
18794   do
18795     {
18796       struct pending_template **t = &pending_templates;
18797       struct pending_template *last = NULL;
18798       reconsider = 0;
18799       while (*t)
18800         {
18801           tree instantiation = reopen_tinst_level ((*t)->tinst);
18802           bool complete = false;
18803
18804           if (TYPE_P (instantiation))
18805             {
18806               tree fn;
18807
18808               if (!COMPLETE_TYPE_P (instantiation))
18809                 {
18810                   instantiate_class_template (instantiation);
18811                   if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (instantiation))
18812                     for (fn = TYPE_METHODS (instantiation);
18813                          fn;
18814                          fn = TREE_CHAIN (fn))
18815                       if (! DECL_ARTIFICIAL (fn))
18816                         instantiate_decl (fn,
18817                                           /*defer_ok=*/0,
18818                                           /*expl_inst_class_mem_p=*/false);
18819                   if (COMPLETE_TYPE_P (instantiation))
18820                     reconsider = 1;
18821                 }
18822
18823               complete = COMPLETE_TYPE_P (instantiation);
18824             }
18825           else
18826             {
18827               if (!DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (instantiation)
18828                   && !DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (instantiation))
18829                 {
18830                   instantiation
18831                     = instantiate_decl (instantiation,
18832                                         /*defer_ok=*/0,
18833                                         /*expl_inst_class_mem_p=*/false);
18834                   if (DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (instantiation))
18835                     reconsider = 1;
18836                 }
18837
18838               complete = (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (instantiation)
18839                           || DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (instantiation));
18840             }
18841
18842           if (complete)
18843             /* If INSTANTIATION has been instantiated, then we don't
18844                need to consider it again in the future.  */
18845             *t = (*t)->next;
18846           else
18847             {
18848               last = *t;
18849               t = &(*t)->next;
18850             }
18851           tinst_depth = 0;
18852           current_tinst_level = NULL;
18853         }
18854       last_pending_template = last;
18855     }
18856   while (reconsider);
18857
18858   input_location = saved_loc;
18859 }
18860
18861 /* Substitute ARGVEC into T, which is a list of initializers for
18862    either base class or a non-static data member.  The TREE_PURPOSEs
18863    are DECLs, and the TREE_VALUEs are the initializer values.  Used by
18864    instantiate_decl.  */
18865
18866 static tree
18867 tsubst_initializer_list (tree t, tree argvec)
18868 {
18869   tree inits = NULL_TREE;
18870
18871   for (; t; t = TREE_CHAIN (t))
18872     {
18873       tree decl;
18874       tree init;
18875       tree expanded_bases = NULL_TREE;
18876       tree expanded_arguments = NULL_TREE;
18877       int i, len = 1;
18878
18879       if (TREE_CODE (TREE_PURPOSE (t)) == TYPE_PACK_EXPANSION)
18880         {
18881           tree expr;
18882           tree arg;
18883
18884           /* Expand the base class expansion type into separate base
18885              classes.  */
18886           expanded_bases = tsubst_pack_expansion (TREE_PURPOSE (t), argvec,
18887                                                  tf_warning_or_error,
18888                                                  NULL_TREE);
18889           if (expanded_bases == error_mark_node)
18890             continue;
18891           
18892           /* We'll be building separate TREE_LISTs of arguments for
18893              each base.  */
18894           len = TREE_VEC_LENGTH (expanded_bases);
18895           expanded_arguments = make_tree_vec (len);
18896           for (i = 0; i < len; i++)
18897             TREE_VEC_ELT (expanded_arguments, i) = NULL_TREE;
18898
18899           /* Build a dummy EXPR_PACK_EXPANSION that will be used to
18900              expand each argument in the TREE_VALUE of t.  */
18901           expr = make_node (EXPR_PACK_EXPANSION);
18902           PACK_EXPANSION_PARAMETER_PACKS (expr) =
18903             PACK_EXPANSION_PARAMETER_PACKS (TREE_PURPOSE (t));
18904
18905           if (TREE_VALUE (t) == void_type_node)
18906             /* VOID_TYPE_NODE is used to indicate
18907                value-initialization.  */
18908             {
18909               for (i = 0; i < len; i++)
18910                 TREE_VEC_ELT (expanded_arguments, i) = void_type_node;
18911             }
18912           else
18913             {
18914               /* Substitute parameter packs into each argument in the
18915                  TREE_LIST.  */
18916               in_base_initializer = 1;
18917               for (arg = TREE_VALUE (t); arg; arg = TREE_CHAIN (arg))
18918                 {
18919                   tree expanded_exprs;
18920
18921                   /* Expand the argument.  */
18922                   SET_PACK_EXPANSION_PATTERN (expr, TREE_VALUE (arg));
18923                   expanded_exprs 
18924                     = tsubst_pack_expansion (expr, argvec,
18925                                              tf_warning_or_error,
18926                                              NULL_TREE);
18927                   if (expanded_exprs == error_mark_node)
18928                     continue;
18929
18930                   /* Prepend each of the expanded expressions to the
18931                      corresponding TREE_LIST in EXPANDED_ARGUMENTS.  */
18932                   for (i = 0; i < len; i++)
18933                     {
18934                       TREE_VEC_ELT (expanded_arguments, i) = 
18935                         tree_cons (NULL_TREE, 
18936                                    TREE_VEC_ELT (expanded_exprs, i),
18937                                    TREE_VEC_ELT (expanded_arguments, i));
18938                     }
18939                 }
18940               in_base_initializer = 0;
18941
18942               /* Reverse all of the TREE_LISTs in EXPANDED_ARGUMENTS,
18943                  since we built them backwards.  */
18944               for (i = 0; i < len; i++)
18945                 {
18946                   TREE_VEC_ELT (expanded_arguments, i) = 
18947                     nreverse (TREE_VEC_ELT (expanded_arguments, i));
18948                 }
18949             }
18950         }
18951
18952       for (i = 0; i < len; ++i)
18953         {
18954           if (expanded_bases)
18955             {
18956               decl = TREE_VEC_ELT (expanded_bases, i);
18957               decl = expand_member_init (decl);
18958               init = TREE_VEC_ELT (expanded_arguments, i);
18959             }
18960           else
18961             {
18962               decl = tsubst_copy (TREE_PURPOSE (t), argvec, 
18963                                   tf_warning_or_error, NULL_TREE);
18964
18965               decl = expand_member_init (decl);
18966               if (decl && !DECL_P (decl))
18967                 in_base_initializer = 1;
18968
18969               init = TREE_VALUE (t);
18970               if (init != void_type_node)
18971                 init = tsubst_expr (init, argvec,
18972                                     tf_warning_or_error, NULL_TREE,
18973                                     /*integral_constant_expression_p=*/false);
18974               in_base_initializer = 0;
18975             }
18976
18977           if (decl)
18978             {
18979               init = build_tree_list (decl, init);
18980               TREE_CHAIN (init) = inits;
18981               inits = init;
18982             }
18983         }
18984     }
18985   return inits;
18986 }
18987
18988 /* Set CURRENT_ACCESS_SPECIFIER based on the protection of DECL.  */
18989
18990 static void
18991 set_current_access_from_decl (tree decl)
18992 {
18993   if (TREE_PRIVATE (decl))
18994     current_access_specifier = access_private_node;
18995   else if (TREE_PROTECTED (decl))
18996     current_access_specifier = access_protected_node;
18997   else
18998     current_access_specifier = access_public_node;
18999 }
19000
19001 /* Instantiate an enumerated type.  TAG is the template type, NEWTAG
19002    is the instantiation (which should have been created with
19003    start_enum) and ARGS are the template arguments to use.  */
19004
19005 static void
19006 tsubst_enum (tree tag, tree newtag, tree args)
19007 {
19008   tree e;
19009
19010   if (SCOPED_ENUM_P (newtag))
19011     begin_scope (sk_scoped_enum, newtag);
19012
19013   for (e = TYPE_VALUES (tag); e; e = TREE_CHAIN (e))
19014     {
19015       tree value;
19016       tree decl;
19017
19018       decl = TREE_VALUE (e);
19019       /* Note that in a template enum, the TREE_VALUE is the
19020          CONST_DECL, not the corresponding INTEGER_CST.  */
19021       value = tsubst_expr (DECL_INITIAL (decl),
19022                            args, tf_warning_or_error, NULL_TREE,
19023                            /*integral_constant_expression_p=*/true);
19024
19025       /* Give this enumeration constant the correct access.  */
19026       set_current_access_from_decl (decl);
19027
19028       /* Actually build the enumerator itself.  */
19029       build_enumerator
19030         (DECL_NAME (decl), value, newtag, DECL_SOURCE_LOCATION (decl));
19031     }
19032
19033   if (SCOPED_ENUM_P (newtag))
19034     finish_scope ();
19035
19036   finish_enum_value_list (newtag);
19037   finish_enum (newtag);
19038
19039   DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_NAME (newtag))
19040     = DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_NAME (tag));
19041 }
19042
19043 /* DECL is a FUNCTION_DECL that is a template specialization.  Return
19044    its type -- but without substituting the innermost set of template
19045    arguments.  So, innermost set of template parameters will appear in
19046    the type.  */
19047
19048 tree
19049 get_mostly_instantiated_function_type (tree decl)
19050 {
19051   tree fn_type;
19052   tree tmpl;
19053   tree targs;
19054   tree tparms;
19055   int parm_depth;
19056
19057   tmpl = most_general_template (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
19058   targs = DECL_TI_ARGS (decl);
19059   tparms = DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl);
19060   parm_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (tparms);
19061
19062   /* There should be as many levels of arguments as there are levels
19063      of parameters.  */
19064   gcc_assert (parm_depth == TMPL_ARGS_DEPTH (targs));
19065
19066   fn_type = TREE_TYPE (tmpl);
19067
19068   if (parm_depth == 1)
19069     /* No substitution is necessary.  */
19070     ;
19071   else
19072     {
19073       int i;
19074       tree partial_args;
19075
19076       /* Replace the innermost level of the TARGS with NULL_TREEs to
19077          let tsubst know not to substitute for those parameters.  */
19078       partial_args = make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (targs));
19079       for (i = 1; i < TMPL_ARGS_DEPTH (targs); ++i)
19080         SET_TMPL_ARGS_LEVEL (partial_args, i,
19081                              TMPL_ARGS_LEVEL (targs, i));
19082       SET_TMPL_ARGS_LEVEL (partial_args,
19083                            TMPL_ARGS_DEPTH (targs),
19084                            make_tree_vec (DECL_NTPARMS (tmpl)));
19085
19086       /* Make sure that we can see identifiers, and compute access
19087          correctly.  */
19088       push_access_scope (decl);
19089
19090       ++processing_template_decl;
19091       /* Now, do the (partial) substitution to figure out the
19092          appropriate function type.  */
19093       fn_type = tsubst (fn_type, partial_args, tf_error, NULL_TREE);
19094       --processing_template_decl;
19095
19096       /* Substitute into the template parameters to obtain the real
19097          innermost set of parameters.  This step is important if the
19098          innermost set of template parameters contains value
19099          parameters whose types depend on outer template parameters.  */
19100       TREE_VEC_LENGTH (partial_args)--;
19101       tparms = tsubst_template_parms (tparms, partial_args, tf_error);
19102
19103       pop_access_scope (decl);
19104     }
19105
19106   return fn_type;
19107 }
19108
19109 /* Return truthvalue if we're processing a template different from
19110    the last one involved in diagnostics.  */
19111 int
19112 problematic_instantiation_changed (void)
19113 {
19114   return current_tinst_level != last_error_tinst_level;
19115 }
19116
19117 /* Remember current template involved in diagnostics.  */
19118 void
19119 record_last_problematic_instantiation (void)
19120 {
19121   last_error_tinst_level = current_tinst_level;
19122 }
19123
19124 struct tinst_level *
19125 current_instantiation (void)
19126 {
19127   return current_tinst_level;
19128 }
19129
19130 /* [temp.param] Check that template non-type parm TYPE is of an allowable
19131    type. Return zero for ok, nonzero for disallowed. Issue error and
19132    warning messages under control of COMPLAIN.  */
19133
19134 static int
19135 invalid_nontype_parm_type_p (tree type, tsubst_flags_t complain)
19136 {
19137   if (INTEGRAL_OR_ENUMERATION_TYPE_P (type))
19138     return 0;
19139   else if (POINTER_TYPE_P (type))
19140     return 0;
19141   else if (TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (type))
19142     return 0;
19143   else if (TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
19144     return 0;
19145   else if (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE)
19146     return 0;
19147   else if (TREE_CODE (type) == DECLTYPE_TYPE)
19148     return 0;
19149   else if (TREE_CODE (type) == NULLPTR_TYPE)
19150     return 0;
19151
19152   if (complain & tf_error)
19153     {
19154       if (type == error_mark_node)
19155         inform (input_location, "invalid template non-type parameter");
19156       else
19157         error ("%q#T is not a valid type for a template non-type parameter",
19158                type);
19159     }
19160   return 1;
19161 }
19162
19163 /* Returns TRUE if TYPE is dependent, in the sense of [temp.dep.type].
19164    Assumes that TYPE really is a type, and not the ERROR_MARK_NODE.*/
19165
19166 static bool
19167 dependent_type_p_r (tree type)
19168 {
19169   tree scope;
19170
19171   /* [temp.dep.type]
19172
19173      A type is dependent if it is:
19174
19175      -- a template parameter. Template template parameters are types
19176         for us (since TYPE_P holds true for them) so we handle
19177         them here.  */
19178   if (TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TYPE_PARM
19179       || TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
19180     return true;
19181   /* -- a qualified-id with a nested-name-specifier which contains a
19182         class-name that names a dependent type or whose unqualified-id
19183         names a dependent type.  */
19184   if (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE)
19185     return true;
19186   /* -- a cv-qualified type where the cv-unqualified type is
19187         dependent.  */
19188   type = TYPE_MAIN_VARIANT (type);
19189   /* -- a compound type constructed from any dependent type.  */
19190   if (TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (type))
19191     return (dependent_type_p (TYPE_PTRMEM_CLASS_TYPE (type))
19192             || dependent_type_p (TYPE_PTRMEM_POINTED_TO_TYPE
19193                                            (type)));
19194   else if (TREE_CODE (type) == POINTER_TYPE
19195            || TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
19196     return dependent_type_p (TREE_TYPE (type));
19197   else if (TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE
19198            || TREE_CODE (type) == METHOD_TYPE)
19199     {
19200       tree arg_type;
19201
19202       if (dependent_type_p (TREE_TYPE (type)))
19203         return true;
19204       for (arg_type = TYPE_ARG_TYPES (type);
19205            arg_type;
19206            arg_type = TREE_CHAIN (arg_type))
19207         if (dependent_type_p (TREE_VALUE (arg_type)))
19208           return true;
19209       return false;
19210     }
19211   /* -- an array type constructed from any dependent type or whose
19212         size is specified by a constant expression that is
19213         value-dependent.
19214
19215         We checked for type- and value-dependence of the bounds in
19216         compute_array_index_type, so TYPE_DEPENDENT_P is already set.  */
19217   if (TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE)
19218     {
19219       if (TYPE_DOMAIN (type)
19220           && dependent_type_p (TYPE_DOMAIN (type)))
19221         return true;
19222       return dependent_type_p (TREE_TYPE (type));
19223     }
19224
19225   /* -- a template-id in which either the template name is a template
19226      parameter ...  */
19227   if (TREE_CODE (type) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
19228     return true;
19229   /* ... or any of the template arguments is a dependent type or
19230         an expression that is type-dependent or value-dependent.  */
19231   else if (CLASS_TYPE_P (type) && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
19232            && (any_dependent_template_arguments_p
19233                (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (type)))))
19234     return true;
19235
19236   /* All TYPEOF_TYPEs, DECLTYPE_TYPEs, and UNDERLYING_TYPEs are
19237      dependent; if the argument of the `typeof' expression is not
19238      type-dependent, then it should already been have resolved.  */
19239   if (TREE_CODE (type) == TYPEOF_TYPE
19240       || TREE_CODE (type) == DECLTYPE_TYPE
19241       || TREE_CODE (type) == UNDERLYING_TYPE)
19242     return true;
19243
19244   /* A template argument pack is dependent if any of its packed
19245      arguments are.  */
19246   if (TREE_CODE (type) == TYPE_ARGUMENT_PACK)
19247     {
19248       tree args = ARGUMENT_PACK_ARGS (type);
19249       int i, len = TREE_VEC_LENGTH (args);
19250       for (i = 0; i < len; ++i)
19251         if (dependent_template_arg_p (TREE_VEC_ELT (args, i)))
19252           return true;
19253     }
19254
19255   /* All TYPE_PACK_EXPANSIONs are dependent, because parameter packs must
19256      be template parameters.  */
19257   if (TREE_CODE (type) == TYPE_PACK_EXPANSION)
19258     return true;
19259
19260   /* The standard does not specifically mention types that are local
19261      to template functions or local classes, but they should be
19262      considered dependent too.  For example:
19263
19264        template <int I> void f() {
19265          enum E { a = I };
19266          S<sizeof (E)> s;
19267        }
19268
19269      The size of `E' cannot be known until the value of `I' has been
19270      determined.  Therefore, `E' must be considered dependent.  */
19271   scope = TYPE_CONTEXT (type);
19272   if (scope && TYPE_P (scope))
19273     return dependent_type_p (scope);
19274   /* Don't use type_dependent_expression_p here, as it can lead
19275      to infinite recursion trying to determine whether a lambda
19276      nested in a lambda is dependent (c++/47687).  */
19277   else if (scope && TREE_CODE (scope) == FUNCTION_DECL
19278            && DECL_LANG_SPECIFIC (scope)
19279            && DECL_TEMPLATE_INFO (scope)
19280            && (any_dependent_template_arguments_p
19281                (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (DECL_TI_ARGS (scope)))))
19282     return true;
19283
19284   /* Other types are non-dependent.  */
19285   return false;
19286 }
19287
19288 /* Returns TRUE if TYPE is dependent, in the sense of
19289    [temp.dep.type].  Note that a NULL type is considered dependent.  */
19290
19291 bool
19292 dependent_type_p (tree type)
19293 {
19294   /* If there are no template parameters in scope, then there can't be
19295      any dependent types.  */
19296   if (!processing_template_decl)
19297     {
19298       /* If we are not processing a template, then nobody should be
19299          providing us with a dependent type.  */
19300       gcc_assert (type);
19301       gcc_assert (TREE_CODE (type) != TEMPLATE_TYPE_PARM || is_auto (type));
19302       return false;
19303     }
19304
19305   /* If the type is NULL, we have not computed a type for the entity
19306      in question; in that case, the type is dependent.  */
19307   if (!type)
19308     return true;
19309
19310   /* Erroneous types can be considered non-dependent.  */
19311   if (type == error_mark_node)
19312     return false;
19313
19314   /* If we have not already computed the appropriate value for TYPE,
19315      do so now.  */
19316   if (!TYPE_DEPENDENT_P_VALID (type))
19317     {
19318       TYPE_DEPENDENT_P (type) = dependent_type_p_r (type);
19319       TYPE_DEPENDENT_P_VALID (type) = 1;
19320     }
19321
19322   return TYPE_DEPENDENT_P (type);
19323 }
19324
19325 /* Returns TRUE if SCOPE is a dependent scope, in which we can't do any
19326    lookup.  In other words, a dependent type that is not the current
19327    instantiation.  */
19328
19329 bool
19330 dependent_scope_p (tree scope)
19331 {
19332   return (scope && TYPE_P (scope) && dependent_type_p (scope)
19333           && !currently_open_class (scope));
19334 }
19335
19336 /* Returns TRUE if the EXPRESSION is value-dependent, in the sense of
19337    [temp.dep.constexpr].  EXPRESSION is already known to be a constant
19338    expression.  */
19339
19340 /* Note that this predicate is not appropriate for general expressions;
19341    only constant expressions (that satisfy potential_constant_expression)
19342    can be tested for value dependence.
19343
19344    We should really also have a predicate for "instantiation-dependent".
19345
19346    fold_non_dependent_expr: fold if constant and not type-dependent and not value-dependent.
19347      (what about instantiation-dependent constant-expressions?)
19348    is_late_template_attribute: defer if instantiation-dependent.
19349    compute_array_index_type: proceed if constant and not t- or v-dependent
19350      if instantiation-dependent, need to remember full expression
19351    uses_template_parms: FIXME - need to audit callers
19352    tsubst_decl [function_decl]: Why is this using value_dependent_expression_p?
19353    dependent_type_p [array_type]: dependent if index type is dependent
19354      (or non-constant?)
19355    static_assert - instantiation-dependent */
19356
19357 bool
19358 value_dependent_expression_p (tree expression)
19359 {
19360   if (!processing_template_decl)
19361     return false;
19362
19363   /* A name declared with a dependent type.  */
19364   if (DECL_P (expression) && type_dependent_expression_p (expression))
19365     return true;
19366
19367   switch (TREE_CODE (expression))
19368     {
19369     case IDENTIFIER_NODE:
19370       /* A name that has not been looked up -- must be dependent.  */
19371       return true;
19372
19373     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
19374       /* A non-type template parm.  */
19375       return true;
19376
19377     case CONST_DECL:
19378       /* A non-type template parm.  */
19379       if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (expression))
19380         return true;
19381       return value_dependent_expression_p (DECL_INITIAL (expression));
19382
19383     case VAR_DECL:
19384        /* A constant with literal type and is initialized
19385           with an expression that is value-dependent.  */
19386       if (DECL_INITIAL (expression)
19387           && decl_constant_var_p (expression)
19388           && value_dependent_expression_p (DECL_INITIAL (expression)))
19389         return true;
19390       return false;
19391
19392     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
19393     case STATIC_CAST_EXPR:
19394     case CONST_CAST_EXPR:
19395     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
19396     case CAST_EXPR:
19397       /* These expressions are value-dependent if the type to which
19398          the cast occurs is dependent or the expression being casted
19399          is value-dependent.  */
19400       {
19401         tree type = TREE_TYPE (expression);
19402
19403         if (dependent_type_p (type))
19404           return true;
19405
19406         /* A functional cast has a list of operands.  */
19407         expression = TREE_OPERAND (expression, 0);
19408         if (!expression)
19409           {
19410             /* If there are no operands, it must be an expression such
19411                as "int()". This should not happen for aggregate types
19412                because it would form non-constant expressions.  */
19413             gcc_assert (cxx_dialect >= cxx0x
19414                         || INTEGRAL_OR_ENUMERATION_TYPE_P (type));
19415
19416             return false;
19417           }
19418
19419         if (TREE_CODE (expression) == TREE_LIST)
19420           return any_value_dependent_elements_p (expression);
19421
19422         return value_dependent_expression_p (expression);
19423       }
19424
19425     case SIZEOF_EXPR:
19426     case ALIGNOF_EXPR:
19427     case TYPEID_EXPR:
19428       /* A `sizeof' expression is value-dependent if the operand is
19429          type-dependent or is a pack expansion.  */
19430       expression = TREE_OPERAND (expression, 0);
19431       if (PACK_EXPANSION_P (expression))
19432         return true;
19433       else if (TYPE_P (expression))
19434         return dependent_type_p (expression);
19435       return type_dependent_expression_p (expression);
19436
19437     case AT_ENCODE_EXPR:
19438       /* An 'encode' expression is value-dependent if the operand is
19439          type-dependent.  */
19440       expression = TREE_OPERAND (expression, 0);
19441       return dependent_type_p (expression);
19442
19443     case NOEXCEPT_EXPR:
19444       expression = TREE_OPERAND (expression, 0);
19445       return type_dependent_expression_p (expression);
19446
19447     case SCOPE_REF:
19448       {
19449         tree name = TREE_OPERAND (expression, 1);
19450         return value_dependent_expression_p (name);
19451       }
19452
19453     case COMPONENT_REF:
19454       return (value_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 0))
19455               || value_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 1)));
19456
19457     case NONTYPE_ARGUMENT_PACK:
19458       /* A NONTYPE_ARGUMENT_PACK is value-dependent if any packed argument
19459          is value-dependent.  */
19460       {
19461         tree values = ARGUMENT_PACK_ARGS (expression);
19462         int i, len = TREE_VEC_LENGTH (values);
19463         
19464         for (i = 0; i < len; ++i)
19465           if (value_dependent_expression_p (TREE_VEC_ELT (values, i)))
19466             return true;
19467         
19468         return false;
19469       }
19470
19471     case TRAIT_EXPR:
19472       {
19473         tree type2 = TRAIT_EXPR_TYPE2 (expression);
19474         return (dependent_type_p (TRAIT_EXPR_TYPE1 (expression))
19475                 || (type2 ? dependent_type_p (type2) : false));
19476       }
19477
19478     case MODOP_EXPR:
19479       return ((value_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 0)))
19480               || (value_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 2))));
19481
19482     case ARRAY_REF:
19483       return ((value_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 0)))
19484               || (value_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 1))));
19485
19486     case ADDR_EXPR:
19487       {
19488         tree op = TREE_OPERAND (expression, 0);
19489         return (value_dependent_expression_p (op)
19490                 || has_value_dependent_address (op));
19491       }
19492
19493     case CALL_EXPR:
19494       {
19495         tree fn = get_callee_fndecl (expression);
19496         int i, nargs;
19497         if (!fn && value_dependent_expression_p (CALL_EXPR_FN (expression)))
19498           return true;
19499         nargs = call_expr_nargs (expression);
19500         for (i = 0; i < nargs; ++i)
19501           {
19502             tree op = CALL_EXPR_ARG (expression, i);
19503             /* In a call to a constexpr member function, look through the
19504                implicit ADDR_EXPR on the object argument so that it doesn't
19505                cause the call to be considered value-dependent.  We also
19506                look through it in potential_constant_expression.  */
19507             if (i == 0 && fn && DECL_DECLARED_CONSTEXPR_P (fn)
19508                 && DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (fn)
19509                 && TREE_CODE (op) == ADDR_EXPR)
19510               op = TREE_OPERAND (op, 0);
19511             if (value_dependent_expression_p (op))
19512               return true;
19513           }
19514         return false;
19515       }
19516
19517     case TEMPLATE_ID_EXPR:
19518       /* If a TEMPLATE_ID_EXPR involves a dependent name, it will be
19519          type-dependent.  */
19520       return type_dependent_expression_p (expression);
19521
19522     case CONSTRUCTOR:
19523       {
19524         unsigned ix;
19525         tree val;
19526         FOR_EACH_CONSTRUCTOR_VALUE (CONSTRUCTOR_ELTS (expression), ix, val)
19527           if (value_dependent_expression_p (val))
19528             return true;
19529         return false;
19530       }
19531
19532     case STMT_EXPR:
19533       /* Treat a GNU statement expression as dependent to avoid crashing
19534          under fold_non_dependent_expr; it can't be constant.  */
19535       return true;
19536
19537     default:
19538       /* A constant expression is value-dependent if any subexpression is
19539          value-dependent.  */
19540       switch (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (expression)))
19541         {
19542         case tcc_reference:
19543         case tcc_unary:
19544         case tcc_comparison:
19545         case tcc_binary:
19546         case tcc_expression:
19547         case tcc_vl_exp:
19548           {
19549             int i, len = cp_tree_operand_length (expression);
19550
19551             for (i = 0; i < len; i++)
19552               {
19553                 tree t = TREE_OPERAND (expression, i);
19554
19555                 /* In some cases, some of the operands may be missing.l
19556                    (For example, in the case of PREDECREMENT_EXPR, the
19557                    amount to increment by may be missing.)  That doesn't
19558                    make the expression dependent.  */
19559                 if (t && value_dependent_expression_p (t))
19560                   return true;
19561               }
19562           }
19563           break;
19564         default:
19565           break;
19566         }
19567       break;
19568     }
19569
19570   /* The expression is not value-dependent.  */
19571   return false;
19572 }
19573
19574 /* Returns TRUE if the EXPRESSION is type-dependent, in the sense of
19575    [temp.dep.expr].  Note that an expression with no type is
19576    considered dependent.  Other parts of the compiler arrange for an
19577    expression with type-dependent subexpressions to have no type, so
19578    this function doesn't have to be fully recursive.  */
19579
19580 bool
19581 type_dependent_expression_p (tree expression)
19582 {
19583   if (!processing_template_decl)
19584     return false;
19585
19586   if (expression == error_mark_node)
19587     return false;
19588
19589   /* An unresolved name is always dependent.  */
19590   if (TREE_CODE (expression) == IDENTIFIER_NODE
19591       || TREE_CODE (expression) == USING_DECL)
19592     return true;
19593
19594   /* Some expression forms are never type-dependent.  */
19595   if (TREE_CODE (expression) == PSEUDO_DTOR_EXPR
19596       || TREE_CODE (expression) == SIZEOF_EXPR
19597       || TREE_CODE (expression) == ALIGNOF_EXPR
19598       || TREE_CODE (expression) == AT_ENCODE_EXPR
19599       || TREE_CODE (expression) == NOEXCEPT_EXPR
19600       || TREE_CODE (expression) == TRAIT_EXPR
19601       || TREE_CODE (expression) == TYPEID_EXPR
19602       || TREE_CODE (expression) == DELETE_EXPR
19603       || TREE_CODE (expression) == VEC_DELETE_EXPR
19604       || TREE_CODE (expression) == THROW_EXPR)
19605     return false;
19606
19607   /* The types of these expressions depends only on the type to which
19608      the cast occurs.  */
19609   if (TREE_CODE (expression) == DYNAMIC_CAST_EXPR
19610       || TREE_CODE (expression) == STATIC_CAST_EXPR
19611       || TREE_CODE (expression) == CONST_CAST_EXPR
19612       || TREE_CODE (expression) == REINTERPRET_CAST_EXPR
19613       || TREE_CODE (expression) == IMPLICIT_CONV_EXPR
19614       || TREE_CODE (expression) == CAST_EXPR)
19615     return dependent_type_p (TREE_TYPE (expression));
19616
19617   /* The types of these expressions depends only on the type created
19618      by the expression.  */
19619   if (TREE_CODE (expression) == NEW_EXPR
19620       || TREE_CODE (expression) == VEC_NEW_EXPR)
19621     {
19622       /* For NEW_EXPR tree nodes created inside a template, either
19623          the object type itself or a TREE_LIST may appear as the
19624          operand 1.  */
19625       tree type = TREE_OPERAND (expression, 1);
19626       if (TREE_CODE (type) == TREE_LIST)
19627         /* This is an array type.  We need to check array dimensions
19628            as well.  */
19629         return dependent_type_p (TREE_VALUE (TREE_PURPOSE (type)))
19630                || value_dependent_expression_p
19631                     (TREE_OPERAND (TREE_VALUE (type), 1));
19632       else
19633         return dependent_type_p (type);
19634     }
19635
19636   if (TREE_CODE (expression) == SCOPE_REF)
19637     {
19638       tree scope = TREE_OPERAND (expression, 0);
19639       tree name = TREE_OPERAND (expression, 1);
19640
19641       /* 14.6.2.2 [temp.dep.expr]: An id-expression is type-dependent if it
19642          contains an identifier associated by name lookup with one or more
19643          declarations declared with a dependent type, or...a
19644          nested-name-specifier or qualified-id that names a member of an
19645          unknown specialization.  */
19646       return (type_dependent_expression_p (name)
19647               || dependent_scope_p (scope));
19648     }
19649
19650   if (TREE_CODE (expression) == FUNCTION_DECL
19651       && DECL_LANG_SPECIFIC (expression)
19652       && DECL_TEMPLATE_INFO (expression)
19653       && (any_dependent_template_arguments_p
19654           (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (DECL_TI_ARGS (expression)))))
19655     return true;
19656
19657   if (TREE_CODE (expression) == TEMPLATE_DECL
19658       && !DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (expression))
19659     return false;
19660
19661   if (TREE_CODE (expression) == STMT_EXPR)
19662     expression = stmt_expr_value_expr (expression);
19663
19664   if (BRACE_ENCLOSED_INITIALIZER_P (expression))
19665     {
19666       tree elt;
19667       unsigned i;
19668
19669       FOR_EACH_CONSTRUCTOR_VALUE (CONSTRUCTOR_ELTS (expression), i, elt)
19670         {
19671           if (type_dependent_expression_p (elt))
19672             return true;
19673         }
19674       return false;
19675     }
19676
19677   /* A static data member of the current instantiation with incomplete
19678      array type is type-dependent, as the definition and specializations
19679      can have different bounds.  */
19680   if (TREE_CODE (expression) == VAR_DECL
19681       && DECL_CLASS_SCOPE_P (expression)
19682       && dependent_type_p (DECL_CONTEXT (expression))
19683       && VAR_HAD_UNKNOWN_BOUND (expression))
19684     return true;
19685
19686   if (TREE_TYPE (expression) == unknown_type_node)
19687     {
19688       if (TREE_CODE (expression) == ADDR_EXPR)
19689         return type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 0));
19690       if (TREE_CODE (expression) == COMPONENT_REF
19691           || TREE_CODE (expression) == OFFSET_REF)
19692         {
19693           if (type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 0)))
19694             return true;
19695           expression = TREE_OPERAND (expression, 1);
19696           if (TREE_CODE (expression) == IDENTIFIER_NODE)
19697             return false;
19698         }
19699       /* SCOPE_REF with non-null TREE_TYPE is always non-dependent.  */
19700       if (TREE_CODE (expression) == SCOPE_REF)
19701         return false;
19702
19703       if (BASELINK_P (expression))
19704         expression = BASELINK_FUNCTIONS (expression);
19705
19706       if (TREE_CODE (expression) == TEMPLATE_ID_EXPR)
19707         {
19708           if (any_dependent_template_arguments_p
19709               (TREE_OPERAND (expression, 1)))
19710             return true;
19711           expression = TREE_OPERAND (expression, 0);
19712         }
19713       gcc_assert (TREE_CODE (expression) == OVERLOAD
19714                   || TREE_CODE (expression) == FUNCTION_DECL);
19715
19716       while (expression)
19717         {
19718           if (type_dependent_expression_p (OVL_CURRENT (expression)))
19719             return true;
19720           expression = OVL_NEXT (expression);
19721         }
19722       return false;
19723     }
19724
19725   gcc_assert (TREE_CODE (expression) != TYPE_DECL);
19726
19727   return (dependent_type_p (TREE_TYPE (expression)));
19728 }
19729
19730 /* Like type_dependent_expression_p, but it also works while not processing
19731    a template definition, i.e. during substitution or mangling.  */
19732
19733 bool
19734 type_dependent_expression_p_push (tree expr)
19735 {
19736   bool b;
19737   ++processing_template_decl;
19738   b = type_dependent_expression_p (expr);
19739   --processing_template_decl;
19740   return b;
19741 }
19742
19743 /* Returns TRUE if ARGS contains a type-dependent expression.  */
19744
19745 bool
19746 any_type_dependent_arguments_p (const VEC(tree,gc) *args)
19747 {
19748   unsigned int i;
19749   tree arg;
19750
19751   FOR_EACH_VEC_ELT (tree, args, i, arg)
19752     {
19753       if (type_dependent_expression_p (arg))
19754         return true;
19755     }
19756   return false;
19757 }
19758
19759 /* Returns TRUE if LIST (a TREE_LIST whose TREE_VALUEs are
19760    expressions) contains any type-dependent expressions.  */
19761
19762 bool
19763 any_type_dependent_elements_p (const_tree list)
19764 {
19765   for (; list; list = TREE_CHAIN (list))
19766     if (value_dependent_expression_p (TREE_VALUE (list)))
19767       return true;
19768
19769   return false;
19770 }
19771
19772 /* Returns TRUE if LIST (a TREE_LIST whose TREE_VALUEs are
19773    expressions) contains any value-dependent expressions.  */
19774
19775 bool
19776 any_value_dependent_elements_p (const_tree list)
19777 {
19778   for (; list; list = TREE_CHAIN (list))
19779     if (value_dependent_expression_p (TREE_VALUE (list)))
19780       return true;
19781
19782   return false;
19783 }
19784
19785 /* Returns TRUE if the ARG (a template argument) is dependent.  */
19786
19787 bool
19788 dependent_template_arg_p (tree arg)
19789 {
19790   if (!processing_template_decl)
19791     return false;
19792
19793   /* Assume a template argument that was wrongly written by the user
19794      is dependent. This is consistent with what
19795      any_dependent_template_arguments_p [that calls this function]
19796      does.  */
19797   if (!arg || arg == error_mark_node)
19798     return true;
19799
19800   if (TREE_CODE (arg) == ARGUMENT_PACK_SELECT)
19801     arg = ARGUMENT_PACK_SELECT_ARG (arg);
19802
19803   if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_DECL
19804       || TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
19805     return dependent_template_p (arg);
19806   else if (ARGUMENT_PACK_P (arg))
19807     {
19808       tree args = ARGUMENT_PACK_ARGS (arg);
19809       int i, len = TREE_VEC_LENGTH (args);
19810       for (i = 0; i < len; ++i)
19811         {
19812           if (dependent_template_arg_p (TREE_VEC_ELT (args, i)))
19813             return true;
19814         }
19815
19816       return false;
19817     }
19818   else if (TYPE_P (arg))
19819     return dependent_type_p (arg);
19820   else
19821     return (type_dependent_expression_p (arg)
19822             || value_dependent_expression_p (arg));
19823 }
19824
19825 /* Returns true if ARGS (a collection of template arguments) contains
19826    any types that require structural equality testing.  */
19827
19828 bool
19829 any_template_arguments_need_structural_equality_p (tree args)
19830 {
19831   int i;
19832   int j;
19833
19834   if (!args)
19835     return false;
19836   if (args == error_mark_node)
19837     return true;
19838
19839   for (i = 0; i < TMPL_ARGS_DEPTH (args); ++i)
19840     {
19841       tree level = TMPL_ARGS_LEVEL (args, i + 1);
19842       for (j = 0; j < TREE_VEC_LENGTH (level); ++j)
19843         {
19844           tree arg = TREE_VEC_ELT (level, j);
19845           tree packed_args = NULL_TREE;
19846           int k, len = 1;
19847
19848           if (ARGUMENT_PACK_P (arg))
19849             {
19850               /* Look inside the argument pack.  */
19851               packed_args = ARGUMENT_PACK_ARGS (arg);
19852               len = TREE_VEC_LENGTH (packed_args);
19853             }
19854
19855           for (k = 0; k < len; ++k)
19856             {
19857               if (packed_args)
19858                 arg = TREE_VEC_ELT (packed_args, k);
19859
19860               if (error_operand_p (arg))
19861                 return true;
19862               else if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_DECL
19863                        || TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
19864                 continue;
19865               else if (TYPE_P (arg) && TYPE_STRUCTURAL_EQUALITY_P (arg))
19866                 return true;
19867               else if (!TYPE_P (arg) && TREE_TYPE (arg)
19868                        && TYPE_STRUCTURAL_EQUALITY_P (TREE_TYPE (arg)))
19869                 return true;
19870             }
19871         }
19872     }
19873
19874   return false;
19875 }
19876
19877 /* Returns true if ARGS (a collection of template arguments) contains
19878    any dependent arguments.  */
19879
19880 bool
19881 any_dependent_template_arguments_p (const_tree args)
19882 {
19883   int i;
19884   int j;
19885
19886   if (!args)
19887     return false;
19888   if (args == error_mark_node)
19889     return true;
19890
19891   for (i = 0; i < TMPL_ARGS_DEPTH (args); ++i)
19892     {
19893       const_tree level = TMPL_ARGS_LEVEL (args, i + 1);
19894       for (j = 0; j < TREE_VEC_LENGTH (level); ++j)
19895         if (dependent_template_arg_p (TREE_VEC_ELT (level, j)))
19896           return true;
19897     }
19898
19899   return false;
19900 }
19901
19902 /* Returns TRUE if the template TMPL is dependent.  */
19903
19904 bool
19905 dependent_template_p (tree tmpl)
19906 {
19907   if (TREE_CODE (tmpl) == OVERLOAD)
19908     {
19909       while (tmpl)
19910         {
19911           if (dependent_template_p (OVL_CURRENT (tmpl)))
19912             return true;
19913           tmpl = OVL_NEXT (tmpl);
19914         }
19915       return false;
19916     }
19917
19918   /* Template template parameters are dependent.  */
19919   if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (tmpl)
19920       || TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
19921     return true;
19922   /* So are names that have not been looked up.  */
19923   if (TREE_CODE (tmpl) == SCOPE_REF
19924       || TREE_CODE (tmpl) == IDENTIFIER_NODE)
19925     return true;
19926   /* So are member templates of dependent classes.  */
19927   if (TYPE_P (CP_DECL_CONTEXT (tmpl)))
19928     return dependent_type_p (DECL_CONTEXT (tmpl));
19929   return false;
19930 }
19931
19932 /* Returns TRUE if the specialization TMPL<ARGS> is dependent.  */
19933
19934 bool
19935 dependent_template_id_p (tree tmpl, tree args)
19936 {
19937   return (dependent_template_p (tmpl)
19938           || any_dependent_template_arguments_p (args));
19939 }
19940
19941 /* Returns TRUE if OMP_FOR with DECLV, INITV, CONDV and INCRV vectors
19942    is dependent.  */
19943
19944 bool
19945 dependent_omp_for_p (tree declv, tree initv, tree condv, tree incrv)
19946 {
19947   int i;
19948
19949   if (!processing_template_decl)
19950     return false;
19951
19952   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (declv); i++)
19953     {
19954       tree decl = TREE_VEC_ELT (declv, i);
19955       tree init = TREE_VEC_ELT (initv, i);
19956       tree cond = TREE_VEC_ELT (condv, i);
19957       tree incr = TREE_VEC_ELT (incrv, i);
19958
19959       if (type_dependent_expression_p (decl))
19960         return true;
19961
19962       if (init && type_dependent_expression_p (init))
19963         return true;
19964
19965       if (type_dependent_expression_p (cond))
19966         return true;
19967
19968       if (COMPARISON_CLASS_P (cond)
19969           && (type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (cond, 0))
19970               || type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (cond, 1))))
19971         return true;
19972
19973       if (TREE_CODE (incr) == MODOP_EXPR)
19974         {
19975           if (type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (incr, 0))
19976               || type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (incr, 2)))
19977             return true;
19978         }
19979       else if (type_dependent_expression_p (incr))
19980         return true;
19981       else if (TREE_CODE (incr) == MODIFY_EXPR)
19982         {
19983           if (type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (incr, 0)))
19984             return true;
19985           else if (BINARY_CLASS_P (TREE_OPERAND (incr, 1)))
19986             {
19987               tree t = TREE_OPERAND (incr, 1);
19988               if (type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (t, 0))
19989                   || type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (t, 1)))
19990                 return true;
19991             }
19992         }
19993     }
19994
19995   return false;
19996 }
19997
19998 /* TYPE is a TYPENAME_TYPE.  Returns the ordinary TYPE to which the
19999    TYPENAME_TYPE corresponds.  Returns the original TYPENAME_TYPE if
20000    no such TYPE can be found.  Note that this function peers inside
20001    uninstantiated templates and therefore should be used only in
20002    extremely limited situations.  ONLY_CURRENT_P restricts this
20003    peering to the currently open classes hierarchy (which is required
20004    when comparing types).  */
20005
20006 tree
20007 resolve_typename_type (tree type, bool only_current_p)
20008 {
20009   tree scope;
20010   tree name;
20011   tree decl;
20012   int quals;
20013   tree pushed_scope;
20014   tree result;
20015
20016   gcc_assert (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE);
20017
20018   scope = TYPE_CONTEXT (type);
20019   /* Usually the non-qualified identifier of a TYPENAME_TYPE is
20020      TYPE_IDENTIFIER (type). But when 'type' is a typedef variant of
20021      a TYPENAME_TYPE node, then TYPE_NAME (type) is set to the TYPE_DECL representing
20022      the typedef. In that case TYPE_IDENTIFIER (type) is not the non-qualified
20023      identifier  of the TYPENAME_TYPE anymore.
20024      So by getting the TYPE_IDENTIFIER of the _main declaration_ of the
20025      TYPENAME_TYPE instead, we avoid messing up with a possible
20026      typedef variant case.  */
20027   name = TYPE_IDENTIFIER (TYPE_MAIN_VARIANT (type));
20028
20029   /* If the SCOPE is itself a TYPENAME_TYPE, then we need to resolve
20030      it first before we can figure out what NAME refers to.  */
20031   if (TREE_CODE (scope) == TYPENAME_TYPE)
20032     scope = resolve_typename_type (scope, only_current_p);
20033   /* If we don't know what SCOPE refers to, then we cannot resolve the
20034      TYPENAME_TYPE.  */
20035   if (TREE_CODE (scope) == TYPENAME_TYPE)
20036     return type;
20037   /* If the SCOPE is a template type parameter, we have no way of
20038      resolving the name.  */
20039   if (TREE_CODE (scope) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
20040     return type;
20041   /* If the SCOPE is not the current instantiation, there's no reason
20042      to look inside it.  */
20043   if (only_current_p && !currently_open_class (scope))
20044     return type;
20045   /* If this is a typedef, we don't want to look inside (c++/11987).  */
20046   if (typedef_variant_p (type))
20047     return type;
20048   /* If SCOPE isn't the template itself, it will not have a valid
20049      TYPE_FIELDS list.  */
20050   if (same_type_p (scope, CLASSTYPE_PRIMARY_TEMPLATE_TYPE (scope)))
20051     /* scope is either the template itself or a compatible instantiation
20052        like X<T>, so look up the name in the original template.  */
20053     scope = CLASSTYPE_PRIMARY_TEMPLATE_TYPE (scope);
20054   else
20055     /* scope is a partial instantiation, so we can't do the lookup or we
20056        will lose the template arguments.  */
20057     return type;
20058   /* Enter the SCOPE so that name lookup will be resolved as if we
20059      were in the class definition.  In particular, SCOPE will no
20060      longer be considered a dependent type.  */
20061   pushed_scope = push_scope (scope);
20062   /* Look up the declaration.  */
20063   decl = lookup_member (scope, name, /*protect=*/0, /*want_type=*/true,
20064                         tf_warning_or_error);
20065
20066   result = NULL_TREE;
20067   
20068   /* For a TYPENAME_TYPE like "typename X::template Y<T>", we want to
20069      find a TEMPLATE_DECL.  Otherwise, we want to find a TYPE_DECL.  */
20070   if (!decl)
20071     /*nop*/;
20072   else if (TREE_CODE (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type)) == IDENTIFIER_NODE
20073            && TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
20074     {
20075       result = TREE_TYPE (decl);
20076       if (result == error_mark_node)
20077         result = NULL_TREE;
20078     }
20079   else if (TREE_CODE (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type)) == TEMPLATE_ID_EXPR
20080            && DECL_CLASS_TEMPLATE_P (decl))
20081     {
20082       tree tmpl;
20083       tree args;
20084       /* Obtain the template and the arguments.  */
20085       tmpl = TREE_OPERAND (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type), 0);
20086       args = TREE_OPERAND (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type), 1);
20087       /* Instantiate the template.  */
20088       result = lookup_template_class (tmpl, args, NULL_TREE, NULL_TREE,
20089                                       /*entering_scope=*/0,
20090                                       tf_error | tf_user);
20091       if (result == error_mark_node)
20092         result = NULL_TREE;
20093     }
20094   
20095   /* Leave the SCOPE.  */
20096   if (pushed_scope)
20097     pop_scope (pushed_scope);
20098
20099   /* If we failed to resolve it, return the original typename.  */
20100   if (!result)
20101     return type;
20102   
20103   /* If lookup found a typename type, resolve that too.  */
20104   if (TREE_CODE (result) == TYPENAME_TYPE && !TYPENAME_IS_RESOLVING_P (result))
20105     {
20106       /* Ill-formed programs can cause infinite recursion here, so we
20107          must catch that.  */
20108       TYPENAME_IS_RESOLVING_P (type) = 1;
20109       result = resolve_typename_type (result, only_current_p);
20110       TYPENAME_IS_RESOLVING_P (type) = 0;
20111     }
20112   
20113   /* Qualify the resulting type.  */
20114   quals = cp_type_quals (type);
20115   if (quals)
20116     result = cp_build_qualified_type (result, cp_type_quals (result) | quals);
20117
20118   return result;
20119 }
20120
20121 /* EXPR is an expression which is not type-dependent.  Return a proxy
20122    for EXPR that can be used to compute the types of larger
20123    expressions containing EXPR.  */
20124
20125 tree
20126 build_non_dependent_expr (tree expr)
20127 {
20128   tree inner_expr;
20129
20130 #ifdef ENABLE_CHECKING
20131   /* Try to get a constant value for all non-type-dependent expressions in
20132       order to expose bugs in *_dependent_expression_p and constexpr.  */
20133   if (cxx_dialect >= cxx0x)
20134     maybe_constant_value (fold_non_dependent_expr_sfinae (expr, tf_none));
20135 #endif
20136
20137   /* Preserve OVERLOADs; the functions must be available to resolve
20138      types.  */
20139   inner_expr = expr;
20140   if (TREE_CODE (inner_expr) == STMT_EXPR)
20141     inner_expr = stmt_expr_value_expr (inner_expr);
20142   if (TREE_CODE (inner_expr) == ADDR_EXPR)
20143     inner_expr = TREE_OPERAND (inner_expr, 0);
20144   if (TREE_CODE (inner_expr) == COMPONENT_REF)
20145     inner_expr = TREE_OPERAND (inner_expr, 1);
20146   if (is_overloaded_fn (inner_expr)
20147       || TREE_CODE (inner_expr) == OFFSET_REF)
20148     return expr;
20149   /* There is no need to return a proxy for a variable.  */
20150   if (TREE_CODE (expr) == VAR_DECL)
20151     return expr;
20152   /* Preserve string constants; conversions from string constants to
20153      "char *" are allowed, even though normally a "const char *"
20154      cannot be used to initialize a "char *".  */
20155   if (TREE_CODE (expr) == STRING_CST)
20156     return expr;
20157   /* Preserve arithmetic constants, as an optimization -- there is no
20158      reason to create a new node.  */
20159   if (TREE_CODE (expr) == INTEGER_CST || TREE_CODE (expr) == REAL_CST)
20160     return expr;
20161   /* Preserve THROW_EXPRs -- all throw-expressions have type "void".
20162      There is at least one place where we want to know that a
20163      particular expression is a throw-expression: when checking a ?:
20164      expression, there are special rules if the second or third
20165      argument is a throw-expression.  */
20166   if (TREE_CODE (expr) == THROW_EXPR)
20167     return expr;
20168
20169   /* Don't wrap an initializer list, we need to be able to look inside.  */
20170   if (BRACE_ENCLOSED_INITIALIZER_P (expr))
20171     return expr;
20172
20173   if (TREE_CODE (expr) == COND_EXPR)
20174     return build3 (COND_EXPR,
20175                    TREE_TYPE (expr),
20176                    TREE_OPERAND (expr, 0),
20177                    (TREE_OPERAND (expr, 1)
20178                     ? build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 1))
20179                     : build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 0))),
20180                    build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 2)));
20181   if (TREE_CODE (expr) == COMPOUND_EXPR
20182       && !COMPOUND_EXPR_OVERLOADED (expr))
20183     return build2 (COMPOUND_EXPR,
20184                    TREE_TYPE (expr),
20185                    TREE_OPERAND (expr, 0),
20186                    build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 1)));
20187
20188   /* If the type is unknown, it can't really be non-dependent */
20189   gcc_assert (TREE_TYPE (expr) != unknown_type_node);
20190
20191   /* Otherwise, build a NON_DEPENDENT_EXPR.  */
20192   return build1 (NON_DEPENDENT_EXPR, TREE_TYPE (expr), expr);
20193 }
20194
20195 /* ARGS is a vector of expressions as arguments to a function call.
20196    Replace the arguments with equivalent non-dependent expressions.
20197    This modifies ARGS in place.  */
20198
20199 void
20200 make_args_non_dependent (VEC(tree,gc) *args)
20201 {
20202   unsigned int ix;
20203   tree arg;
20204
20205   FOR_EACH_VEC_ELT (tree, args, ix, arg)
20206     {
20207       tree newarg = build_non_dependent_expr (arg);
20208       if (newarg != arg)
20209         VEC_replace (tree, args, ix, newarg);
20210     }
20211 }
20212
20213 /* Returns a type which represents 'auto'.  We use a TEMPLATE_TYPE_PARM
20214    with a level one deeper than the actual template parms.  */
20215
20216 tree
20217 make_auto (void)
20218 {
20219   tree au = cxx_make_type (TEMPLATE_TYPE_PARM);
20220   TYPE_NAME (au) = build_decl (BUILTINS_LOCATION,
20221                                TYPE_DECL, get_identifier ("auto"), au);
20222   TYPE_STUB_DECL (au) = TYPE_NAME (au);
20223   TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (au) = build_template_parm_index
20224     (0, processing_template_decl + 1, processing_template_decl + 1,
20225      0, TYPE_NAME (au), NULL_TREE);
20226   TYPE_CANONICAL (au) = canonical_type_parameter (au);
20227   DECL_ARTIFICIAL (TYPE_NAME (au)) = 1;
20228   SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (TYPE_NAME (au));
20229
20230   return au;
20231 }
20232
20233 /* Given type ARG, return std::initializer_list<ARG>.  */
20234
20235 static tree
20236 listify (tree arg)
20237 {
20238   tree std_init_list = namespace_binding
20239     (get_identifier ("initializer_list"), std_node);
20240   tree argvec;
20241   if (!std_init_list || !DECL_CLASS_TEMPLATE_P (std_init_list))
20242     {    
20243       error ("deducing from brace-enclosed initializer list requires "
20244              "#include <initializer_list>");
20245       return error_mark_node;
20246     }
20247   argvec = make_tree_vec (1);
20248   TREE_VEC_ELT (argvec, 0) = arg;
20249   return lookup_template_class (std_init_list, argvec, NULL_TREE,
20250                                 NULL_TREE, 0, tf_warning_or_error);
20251 }
20252
20253 /* Replace auto in TYPE with std::initializer_list<auto>.  */
20254
20255 static tree
20256 listify_autos (tree type, tree auto_node)
20257 {
20258   tree init_auto = listify (auto_node);
20259   tree argvec = make_tree_vec (1);
20260   TREE_VEC_ELT (argvec, 0) = init_auto;
20261   if (processing_template_decl)
20262     argvec = add_to_template_args (current_template_args (), argvec);
20263   return tsubst (type, argvec, tf_warning_or_error, NULL_TREE);
20264 }
20265
20266 /* walk_tree helper for do_auto_deduction.  */
20267
20268 static tree
20269 contains_auto_r (tree *tp, int *walk_subtrees ATTRIBUTE_UNUSED,
20270                  void *type)
20271 {
20272   /* Is this a variable with the type we're looking for?  */
20273   if (DECL_P (*tp)
20274       && TREE_TYPE (*tp) == type)
20275     return *tp;
20276   else
20277     return NULL_TREE;
20278 }
20279
20280 /* Replace occurrences of 'auto' in TYPE with the appropriate type deduced
20281    from INIT.  AUTO_NODE is the TEMPLATE_TYPE_PARM used for 'auto' in TYPE.  */
20282
20283 tree
20284 do_auto_deduction (tree type, tree init, tree auto_node)
20285 {
20286   tree parms, tparms, targs;
20287   tree args[1];
20288   tree decl;
20289   int val;
20290
20291   if (processing_template_decl
20292       && (TREE_TYPE (init) == NULL_TREE
20293           || BRACE_ENCLOSED_INITIALIZER_P (init)))
20294     /* Not enough information to try this yet.  */
20295     return type;
20296
20297   /* The name of the object being declared shall not appear in the
20298      initializer expression.  */
20299   decl = cp_walk_tree_without_duplicates (&init, contains_auto_r, type);
20300   if (decl)
20301     {
20302       error ("variable %q#D with %<auto%> type used in its own "
20303              "initializer", decl);
20304       return error_mark_node;
20305     }
20306
20307   /* [dcl.spec.auto]: Obtain P from T by replacing the occurrences of auto
20308      with either a new invented type template parameter U or, if the
20309      initializer is a braced-init-list (8.5.4), with
20310      std::initializer_list<U>.  */
20311   if (BRACE_ENCLOSED_INITIALIZER_P (init))
20312     type = listify_autos (type, auto_node);
20313
20314   init = resolve_nondeduced_context (init);
20315
20316   parms = build_tree_list (NULL_TREE, type);
20317   args[0] = init;
20318   tparms = make_tree_vec (1);
20319   targs = make_tree_vec (1);
20320   TREE_VEC_ELT (tparms, 0)
20321     = build_tree_list (NULL_TREE, TYPE_NAME (auto_node));
20322   val = type_unification_real (tparms, targs, parms, args, 1, 0,
20323                                DEDUCE_CALL, LOOKUP_NORMAL,
20324                                /*explain_p=*/false);
20325   if (val > 0)
20326     {
20327       if (processing_template_decl)
20328         /* Try again at instantiation time.  */
20329         return type;
20330       if (type && type != error_mark_node)
20331         /* If type is error_mark_node a diagnostic must have been
20332            emitted by now.  Also, having a mention to '<type error>'
20333            in the diagnostic is not really useful to the user.  */
20334         error ("unable to deduce %qT from %qE", type, init);
20335       return error_mark_node;
20336     }
20337
20338   /* If the list of declarators contains more than one declarator, the type
20339      of each declared variable is determined as described above. If the
20340      type deduced for the template parameter U is not the same in each
20341      deduction, the program is ill-formed.  */
20342   if (TREE_TYPE (auto_node)
20343       && !same_type_p (TREE_TYPE (auto_node), TREE_VEC_ELT (targs, 0)))
20344     {
20345       error ("inconsistent deduction for %qT: %qT and then %qT",
20346              auto_node, TREE_TYPE (auto_node), TREE_VEC_ELT (targs, 0));
20347       return error_mark_node;
20348     }
20349   TREE_TYPE (auto_node) = TREE_VEC_ELT (targs, 0);
20350
20351   if (processing_template_decl)
20352     targs = add_to_template_args (current_template_args (), targs);
20353   return tsubst (type, targs, tf_warning_or_error, NULL_TREE);
20354 }
20355
20356 /* Substitutes LATE_RETURN_TYPE for 'auto' in TYPE and returns the
20357    result.  */
20358
20359 tree
20360 splice_late_return_type (tree type, tree late_return_type)
20361 {
20362   tree argvec;
20363
20364   if (late_return_type == NULL_TREE)
20365     return type;
20366   argvec = make_tree_vec (1);
20367   TREE_VEC_ELT (argvec, 0) = late_return_type;
20368   if (processing_template_parmlist)
20369     /* For a late-specified return type in a template type-parameter, we
20370        need to add a dummy argument level for its parmlist.  */
20371     argvec = add_to_template_args
20372       (make_tree_vec (processing_template_parmlist), argvec);
20373   if (current_template_parms)
20374     argvec = add_to_template_args (current_template_args (), argvec);
20375   return tsubst (type, argvec, tf_warning_or_error, NULL_TREE);
20376 }
20377
20378 /* Returns true iff TYPE is a TEMPLATE_TYPE_PARM representing 'auto'.  */
20379
20380 bool
20381 is_auto (const_tree type)
20382 {
20383   if (TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TYPE_PARM
20384       && TYPE_IDENTIFIER (type) == get_identifier ("auto"))
20385     return true;
20386   else
20387     return false;
20388 }
20389
20390 /* Returns true iff TYPE contains a use of 'auto'.  Since auto can only
20391    appear as a type-specifier for the declaration in question, we don't
20392    have to look through the whole type.  */
20393
20394 tree
20395 type_uses_auto (tree type)
20396 {
20397   enum tree_code code;
20398   if (is_auto (type))
20399     return type;
20400
20401   code = TREE_CODE (type);
20402
20403   if (code == POINTER_TYPE || code == REFERENCE_TYPE
20404       || code == OFFSET_TYPE || code == FUNCTION_TYPE
20405       || code == METHOD_TYPE || code == ARRAY_TYPE)
20406     return type_uses_auto (TREE_TYPE (type));
20407
20408   if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (type))
20409     return type_uses_auto (TREE_TYPE (TREE_TYPE
20410                                    (TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (type))));
20411
20412   return NULL_TREE;
20413 }
20414
20415 /* For a given template T, return the vector of typedefs referenced
20416    in T for which access check is needed at T instantiation time.
20417    T is either  a FUNCTION_DECL or a RECORD_TYPE.
20418    Those typedefs were added to T by the function
20419    append_type_to_template_for_access_check.  */
20420
20421 VEC(qualified_typedef_usage_t,gc)*
20422 get_types_needing_access_check (tree t)
20423 {
20424   tree ti;
20425   VEC(qualified_typedef_usage_t,gc) *result = NULL;
20426
20427   if (!t || t == error_mark_node)
20428     return NULL;
20429
20430   if (!(ti = get_template_info (t)))
20431     return NULL;
20432
20433   if (CLASS_TYPE_P (t)
20434       || TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL)
20435     {
20436       if (!TI_TEMPLATE (ti))
20437         return NULL;
20438
20439       result = TI_TYPEDEFS_NEEDING_ACCESS_CHECKING (ti);
20440     }
20441
20442   return result;
20443 }
20444
20445 /* Append the typedef TYPE_DECL used in template T to a list of typedefs
20446    tied to T. That list of typedefs will be access checked at
20447    T instantiation time.
20448    T is either a FUNCTION_DECL or a RECORD_TYPE.
20449    TYPE_DECL is a TYPE_DECL node representing a typedef.
20450    SCOPE is the scope through which TYPE_DECL is accessed.
20451    LOCATION is the location of the usage point of TYPE_DECL.
20452
20453    This function is a subroutine of
20454    append_type_to_template_for_access_check.  */
20455
20456 static void
20457 append_type_to_template_for_access_check_1 (tree t,
20458                                             tree type_decl,
20459                                             tree scope,
20460                                             location_t location)
20461 {
20462   qualified_typedef_usage_t typedef_usage;
20463   tree ti;
20464
20465   if (!t || t == error_mark_node)
20466     return;
20467
20468   gcc_assert ((TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL
20469                || CLASS_TYPE_P (t))
20470               && type_decl
20471               && TREE_CODE (type_decl) == TYPE_DECL
20472               && scope);
20473
20474   if (!(ti = get_template_info (t)))
20475     return;
20476
20477   gcc_assert (TI_TEMPLATE (ti));
20478
20479   typedef_usage.typedef_decl = type_decl;
20480   typedef_usage.context = scope;
20481   typedef_usage.locus = location;
20482
20483   VEC_safe_push (qualified_typedef_usage_t, gc,
20484                  TI_TYPEDEFS_NEEDING_ACCESS_CHECKING (ti),
20485                  &typedef_usage);
20486 }
20487
20488 /* Append TYPE_DECL to the template TEMPL.
20489    TEMPL is either a class type, a FUNCTION_DECL or a a TEMPLATE_DECL.
20490    At TEMPL instanciation time, TYPE_DECL will be checked to see
20491    if it can be accessed through SCOPE.
20492    LOCATION is the location of the usage point of TYPE_DECL.
20493
20494    e.g. consider the following code snippet:
20495
20496      class C
20497      {
20498        typedef int myint;
20499      };
20500
20501      template<class U> struct S
20502      {
20503        C::myint mi; // <-- usage point of the typedef C::myint
20504      };
20505
20506      S<char> s;
20507
20508    At S<char> instantiation time, we need to check the access of C::myint
20509    In other words, we need to check the access of the myint typedef through
20510    the C scope. For that purpose, this function will add the myint typedef
20511    and the scope C through which its being accessed to a list of typedefs
20512    tied to the template S. That list will be walked at template instantiation
20513    time and access check performed on each typedefs it contains.
20514    Note that this particular code snippet should yield an error because
20515    myint is private to C.  */
20516
20517 void
20518 append_type_to_template_for_access_check (tree templ,
20519                                           tree type_decl,
20520                                           tree scope,
20521                                           location_t location)
20522 {
20523   qualified_typedef_usage_t *iter;
20524   int i;
20525
20526   gcc_assert (type_decl && (TREE_CODE (type_decl) == TYPE_DECL));
20527
20528   /* Make sure we don't append the type to the template twice.  */
20529   FOR_EACH_VEC_ELT (qualified_typedef_usage_t,
20530                     get_types_needing_access_check (templ),
20531                     i, iter)
20532     if (iter->typedef_decl == type_decl && scope == iter->context)
20533       return;
20534
20535   append_type_to_template_for_access_check_1 (templ, type_decl,
20536                                               scope, location);
20537 }
20538
20539 /* Set up the hash tables for template instantiations.  */
20540
20541 void
20542 init_template_processing (void)
20543 {
20544   decl_specializations = htab_create_ggc (37,
20545                                           hash_specialization,
20546                                           eq_specializations,
20547                                           ggc_free);
20548   type_specializations = htab_create_ggc (37,
20549                                           hash_specialization,
20550                                           eq_specializations,
20551                                           ggc_free);
20552 }
20553
20554 /* Print stats about the template hash tables for -fstats.  */
20555
20556 void
20557 print_template_statistics (void)
20558 {
20559   fprintf (stderr, "decl_specializations: size %ld, %ld elements, "
20560            "%f collisions\n", (long) htab_size (decl_specializations),
20561            (long) htab_elements (decl_specializations),
20562            htab_collisions (decl_specializations));
20563   fprintf (stderr, "type_specializations: size %ld, %ld elements, "
20564            "%f collisions\n", (long) htab_size (type_specializations),
20565            (long) htab_elements (type_specializations),
20566            htab_collisions (type_specializations));
20567 }
20568
20569 #include "gt-cp-pt.h"